Cap 3

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3.0 RELLENO SANITARIO

Conforme se incrementa la producción de residuos sólidos, también crecen los problemas para su adecuado manejo, a tal grado que a veces resultan difíciles de atender conforme a la demanda de la sociedad, aún para las autoridades encargadas de prestar el servicio de limpia pública. Estos problemas no son causados únicamente por la cantidad cantidad de los residuos generados generados sino también por la carencia de recursos y sistemas apropiados para su tratamiento y disposición final. En México se han realizado muchos esfuerzos por mejorar el almacenamiento temporal y la recolección de los residuos sólidos, sólidos, aunque no ha sucedido lo mismo con la disposición disposición final de los residuos sólidos. Una técnica que ha resultado prometedora en países en vías de desarrollo y que tiene diversos aspectos que son atractivos para las autoridades municipales mexicanas es la disposición de los residuos sólidos mediante el sistema de relleno sanitario. Este método, si se combina con sistemas de reciclaje y de compostaje, resulta el más adecuado para las condiciones de nuestro país.

3.1 Principios Básicos El relleno sanitario es un método de ingeniería recomendado para la disposición final de los residuos sólidos municipales, por medio del cual los residuos se depositan en el suelo, se esparcen y se compactan al menor volumen posible y se cubren con una capa de tierra al término de las operaciones del día. La Sociedad Norteamericana de Ingenieros Civiles, ASCE, define: "Relleno sanitario es una técnica para la disposición de los residuos en el suelo sin causar perjuicios al ambiente y sin causar molestias o peligro para la salud y seguridad pública; este método utiliza principios de ingeniería para confinar los residuos en la menor área posible, reduciendo su volumen al mínimo practicable y cubriéndolos con una capa de tierra en la frecuencia necesaria o por lo menos al fin de cada jornada".

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Capítulo 3. Relleno Sanitario El objetivo del relleno sanitario es establecer una barrera entre el ambiente y los residuos sólidos, reducir y controlar las emisiones gaseosas y evitar la infiltración infiltración y fugas de los líquidos lixiviados que contienen una combinación de microorganismos y sustancias tóxicas producidas durante la descomposición de los residuos. La disposición final de los residuos sólidos en un relleno sanitario disminuye considerablemente el contacto directo de éstos con el ambiente, se previene el acceso y la proliferación de fauna nociva y los residuos se concentra en un área bien definida que puede ser controlada. El objetivo final final de la aplicación de esta técnica es lograr que los residuos no causen causen ningún efecto nocivo en la salud pública ni en el ambiente.

3.2 Métodos para Construir Construir y Operar Operar un Relleno Sanitario Los terrenos que se seleccionen para la construcción y operación del relleno sanitario pueden ser planos, ondulados, escarpados, bancos de material de préstamo abandonados o terrenos que presenten una combinación de estas características, siempre y cuando el sitio cumpla con la Norma Mexicana NOM –083/ECOL 1996, que establece las condiciones que deben reunir los sitios destinados a la disposición final de los residuos sólidos municipales El procedimiento de construcción y método de relleno sanitario se seleccionará una vez conocido el perfil del terreno disponible, que podrá ser de trinchera, de área y/o una combinación de ambos.

3.2.1 Método de Trinchera o Celda Excavada1 Este método se utiliza normalmente en terrenos planos, en donde existe un buen espesor de material disponible y el nivel freático se encuentra lo suficientemente profundo para evitar la contaminación del acuífero. Los residuos sólidos son depositados en celdas o trincheras previamente excavadas, en donde el material, producto de la excavación, es utilizado como material de cubierta diaria y final. El procedimiento consiste en abrir trincheras o celdas a intervalos que sean adecuados para la estabilidad de los taludes y en profundidades de 2 a 3 m, con el apoyo de equipo mecánico; la profundidad de la trinchera o celda estará limitada por la profundidad del nivel de aguas freáticas, la permeabilidad del subsuelo y la dureza del terreno, pudiendo tener en ocasiones hasta 7 m de profundidad. Los residuos sólidos son depositados en el fondo de la trinchera o celda, se extienden y se compactan con equipo mecánico y posteriormente se cubren con la tierra producto de la excavación, compactándola con el mismo equipo, todo esto en ciclos diarios (ver Figuras 3.1. y 3.2.). Es importante señalar, que en el pasado este método era concebido exclusivamente como el de trinchera, sin considerar el aprovechamiento del volumen disponible del nivel del suelo hacia arriba, convirtiéndolo en un método costoso por las extensiones de terreno requerido.

1

Tchobanoglous G. Theisen H. and Vigil, S., “Integrated Solid Waste Management, Engineering Principles Principles and Management Issues McGRAWHILL INTERNATIONAL EDITIONS, 1993

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En la actualidad, ante la escasez de terreno y la necesidad de ampliar la vida útil de los rellenos sanitarios, este método considera la utilización integra del espacio disponible de los terrenos, utilizando la variante de la excavación de celdas, la cual se ha vuelto una práctica muy utilizada.

FIGURA 3.1

MÉTODO DE TRINCHERA O CELDA EXCAVADA

FUENTE

Tchobanoglous G. Theisen H. and Vigil, S., “Integrated Solid Waste Management, Enginnering Principless and Management Issues McGRAW-HILL INTERNATIONAL EDITIONS, 1993

FIGURA 3.2

EJEMPLO DE LA OPERACIÓN DE UN RELLENO SANITARIO CON EL MÉTODO DE TRINCHERA

FUENTE

Brunne D. and Keller D., Sanitary Landfill Design and Operation ; USEPA, Washington D.C., 1972

47

Capítulo 3. Relleno Sanitario

3.2.2 Método de Area Este método de Área se utiliza cuando en el terreno no es posible excavar una trinchera o celda, o cuando el nivel freático se encuentra muy cerca de la superficie del terreno. Un punto importante de este método es que el banco de material para la cubierta, deberá estar en áreas adyacentes o lo más cercano posible al sitio de operación. El método consiste en depositar los residuos sobre el talud inclinado, se compactan en capas inclinadas para formar la celda que después se cubre con tierra. Las celdas se construyen inicialmente en un extremo del área a rellenar y se avanza hasta terminar en el otro extremo (ver Figura 3.3 y 3.4). Es importante señalar, que cuando se carece totalmente de bancos de material para la cobertura, existen alternativas de utilización de composta o cubiertas sintéticas móviles, cumpliendo de esta forma con los objetivos del relleno sanitario.

3.2.3 Método de Rampa. Este método, es considerado como una variante del método de trinchera o de celda excavada y es considerado como el más eficiente ya que permiten ahorrar el transporte del material de cubierta y aumentan la vida útil del relleno. En la Figura 3.5 se presenta un esquema simplificado de la operación de un relleno sanitario utilizando este método. Los residuos son esparcidos y compactados en pendiente. El material de cubierta es obtenido directamente del frente de trabajo y compactado sobre los residuos sólidos conformados. Frecuentemente, una porción de la excavación se almacena para ser utilizado en un futuro en los trabajos de sello final. La técnica de deposito y compactado de residuos sólidos a través del método de rampa, varia de acuerdo con la geometría del sitio, las características de disponibilidad de material de cubierta, la geohidrología, el sistema de control de biogás y lixiviados y el acceso al sitio. Esta técnica puede utilizarse en barrancas, desfiladeros, oquedades, etc., por lo que el control de escurrimientos frecuentemente es un factor critico en el diseño y operación.

3.3 Metodología para la Instalación de un Relleno Sanitario De manera preliminar, se puede decir que el relleno sanitario constituye un verdadero proyecto de ingeniería y como tal deberá, reunir una secuencia lógica de pasos que permitan llevar al proyecto a un feliz término. En el Cuadro 3.1, se muestran los pasos a seguir para el establecimiento de un relleno:

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FIGURA 3.3

MÉTODO DE AREA

FUENTE

Tchobanoglous G. Theisen H. and Vigil, S., “Integrated Solid Waste Management, Enginnering Principles and Management Issues McGRAW-HILL INTERNATIONAL EDITIONS, 1993

FIGURA 3.4

EJEMPLO DE LA OPERACIÓN DE UN RELLENO SANITARIO CON EL MÉTODO DE ÁREA

FUENTE

SEDESOL, “ Manual Técnico –Administrativo para el Servicio de Limpia Municipal”, Primera Edición, 1996.

49


50

FIGURA 3.5

MÉTODO DE RAMPA

FUENTE

Tchobanoglous G. Theisen H. and Vigil, S., “Integrated Solid Waste Management, Engineering Principles and Management Issues McGRAW-HILL INTERNATIONAL EDITIONS, 1993

FIGURA 3.6

EJEMPLO DE OPERACIÓN DE UN RELLENO SANITARIO CON EL DEL MÉTODO DE RAMPA

FUENTE

Brunne D. and Keller D., Sanitary Landfill Design and Operation ; USEPA, Washington D.C., 1972

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CUADRO 3.1

SECUENCIA DE ACTIVIDADES PARA LA CONSTRUCCIÓN Y OPERACIÓN DE UN RELLENO SANITARIO

ETAPA A. SELECCION DEL TERRENO Estudio de selección del terreno (opciones)

B. ADQUISICION DEL TERRENO C. PROYECTO EJECUTIVO Estudios básicos

Diseño del relleno (principales conceptos)

Determinación del equipamiento

Manual de operación

Estudio económico

CARACTERISTICAS • • • •

Criterios urbanísticos Criterios ecológicos (NOM-083/ECOL 1996) Criterios operativos Criterios económicos

• • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • •

Estudio demográfico Estudio de generación de residuos Estudio topográfico del terreno Estudio geohidrológico y geofísico Estudio de mecánica de suelos Método de operación Cálculo de la vida útil Sistema de impermeabilización Sistema de control de biogas Sistema de control de lixiviados Manejo de aguas pluviales Bermas de contención Caminos Caseta de control Báscula Oficinas Cobertizo de maquinaria Maquinaria y equipo para la construcción Maquinaria y equipo operativo Maquinaria y equipo complementario

• • • • •

Descripción general Etapas Procedimientos para las excavaciones Procedimientos para la construcción Procedimientos para el confinamiento de residuos • Organización del personal • Reglamento interno de trabajo • Costo de inversiones • Costo operativo • Programa de inversiones Costo unitario

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CUADRO 3.2

SECUENCIA DE ACTIVIDADES PARA LA CONSTRUCCIÓN Y OPERACIÓN DE UN RELLENO SANITARIO (CONTINUACIÓN)

ETAPA

Planes de clausura Evaluación ambiental D. CONSTRUCCION Y EQUIPAMIENTO Obras civiles

Equipamiento E. OPERACIÓN

•

CARACTERISTICAS Uso final del terreno Plan de clausura Identificación y evaluación de impactos ambientales Medidas de prevención y mitigación

• • • • • • • • • •

Preparación del terreno Obras de acceso y protección Obras de infraestructura Obras complementarias Maquinaria y equipo básico Equipo complementario Administración Operación Control técnico Monitoreo

• • •

3.4 Selección del Sitio para el Relleno Sanitario 3.4.1 Criterios de Selección Las condiciones ideales que debe reunir un sitio para ser utilizado como relleno sanitario en ciudades medias son las siguientes: Estar ubicado a menos de 15 Km. de la zona urbana Ser de fácil y rápido acceso para los camiones recolectores Permitir su utilización por largo plazo, de preferencia por más de diez años Contar con una topografía tal que permita el mayor volumen aprovechable por hectárea Tener condiciones y características tales que no afecten los recursos naturales Estar localizado de modo que el relleno sanitario no sea rechazado por la población, debido a molestias por la operación del mismo Ofrecer tierra para cobertura, en cantidad y calidad adecuada, dentro o muy cerca del sitio Tener en regla todo lo relacionado con el uso y tenencia de la tierra De preferencia debe ser un terreno inútil para otros usos.

Rara vez se encuentran en un terreno todas estas condiciones. El técnico debe clasificar los terrenos que reúnan las mejores características, analizando sus inconvenientes en función de los recursos técnicos y económicos disponibles, estableciendo un orden de preferencias para cada sitio.

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Es conveniente realizar una preselección considerando tres o más sitios viables para que los técnicos responsables del proyecto hagan la evaluación y selección final de uno de ellos; el tiradero existente deberá estudiarse como un sitio alternativo que puede transformarse en relleno sanitario. La selección del sitio es un proceso que deberá contemplar tres aspectos: el técnico, el económico y el social. Es muy importante tomar en cuenta que nadie quiere un relleno sanitario cerca de su casa, o cerca de su terreno y por esta razón los Ayuntamientos tienen que realizar acciones paralelas de información y concientización sobre las características y ventajas de un relleno sanitario.

3.4.2 Factores de Evaluación para la Selección del Sitio En el Cuadro 3.3, se muestran los principales factores con algunas características que permitirán a los Ayuntamientos mejorar el proceso de selección de sus terrenos para ubicar los rellenos sanitarios. Obviamente la selección debe estar respaldada por especialistas y por estudios técnicos y científicos para garantizar la prevención y control de la contaminación ambiental, así como el cumplimiento de la anteriormente referida. Es importante señalar que independientemente a este criterio de selección, existe la Norma Oficial Mexicana NOM-083/ECOL-1996, que establece las establece las condiciones que deben reunir los sitios destinados a la disposición final de los residuos sólidos municipales . En el Cuadro 3.3, se

presentan los principales criterios que hay que considerar para elegir el terreno que tenga mayor vocación y en La Figura 3.7, se muestra diagrama de flujo del proceso de selección de un sitio de disposición final de residuos sólidos, para que se cumpla con la norma de referencia.

Para validar la selección del sitio, la norma contempla el desarrollo de estudios básicos: geología, hidrogeología y estudios complementarios, los cuales se mencionan en la sección siguiente. Un punto importante que contempla la norma es la aplicación de tecnologías y sistemas equivalentes, con los cuales se pueden elegir sitios de disposición final de residuos sólidos, implantando obras que acrediten técnicamente que no se afectaría negativamente al ambiente. También es importante que los estudios básicos se conduzcan considerando la Norma NOM-083/ECOL-1996

3.5 Estudios Básicos 3.5.1 Estudio Demográfico Con este estudio se pretende determinar de la manera más precisa posible el crecimiento de la población en un horizonte de 20 a 25 años. Para esto se aplican diversas metodologías, destacando las siguientes: - Método Aritmético - Método de Malthus - Método Geométrico - Método Exponencial.

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CUADRO 3.3

FACTORES PARA EVALUAR LA SELECCION DE UN SITIO PARA RELLENO SANITARIO

Conceptos Excelente Vida útil Mayor de 16 años Tierra para cobertura Autosuficiente Topografía Minas a cielo abierto hondonadas naturales

Opciones Buena 10 a 15 años Acarreo cercano Hondonadas

Vías de acceso

Cercanas y Cercanas, pavimentadas transitables Vientos dominantes En sentido contrario En ambos sentidos a la mancha urbana de la mancha urbana Ubicación del sitio De 5 a 10 km. de la Entre 3 y 5 ó 10 y 15 mancha urbana km. de la mancha urbana Geología Impermeables Semimpermeables Geohidrología Más de 50 m de Entre 30 y 50 m de (Manto acuífero) profundidad ó profundidad y pobre inexistente Hidrología No hay corrientes Lejano de corrientes superficial superficiales superficiales (> 50 m) Tenencia de la tierra Terreno propio Terreno rentado a largo plazo

Regular Menor de 10 años Acarreo lejano Otros

Lejanas y transitables En sentido de la mancha urbana Menor de 3 km. y mayor de 15 km. de la mancha urbana Permeables Menor de 30 m de profundidad y de mediano a rico Cerca de corrientes superficiales (< 50 m) Terreno rentado a corto plazo

3.5.2 Estudio de Generación de Residuos Aplicando las Normas Oficiales Mexicanas, se determina la cantidad de residuos sólidos que se genera en la zona de estudio por persona al día, considerando la generación domiciliaria y la producción no domiciliaria. El muestreo se efectúa utilizando la siguiente norma: • • • •

Generación diaria per-cápita por estrato NOM-A-A-61-1985 Selección y cuantificación de subproductos NOM-AA-22-1985 Peso volumétrico “In Situ” NOM-AA-19-1985 Método de cuarteo NOM-AA-15-1985.

La generación percápita de residuos sólidos no peligrosos en ciudades medias fluctúa entre 600 a 1,000 gramos (0.600 - 1.000 k/persona-día). La cantidad depende fundamentalmente del grado de comercialización e industrialización de la ciudad. En una zona muy comercial con afluencia de gente de otras poblaciones el volumen de basura es mayor; lo mismo ocurre en ciudades turísticas e industriales.

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CUADRO 3.4

CRITERIOS PARA UBICACIÓN DE SITIOS DE DISPOSICIÓN FINAL DE RESIDUOS SÓLIDOS MUNICIPALES

NORMA OFICIAL MEXICANA NOM-083/ECOL-1996 CATEGORIA

S S E O L T A C R E E P N S E A G

DESCRIPCIÓN ♦

Restricción por afectación a obras civiles o áreas naturales protegidas.

♦

Las distancias mínimas a aeropuertos son: De 3000 m (tres mil metros) cuando maniobren aviones de motor a turbina.

♦

De 1500 m (mil quinientos metros) cuando maniobren aviones de motor a pistón. Respetar el derecho de vía de autopistas, ferrocarriles, caminos principales y caminos secundarios

♦

No se deben ubicar sitios dentro de áreas naturales protegidas.

♦

Se deben respetar los derechos de vía de obras públicas federales, tales como oleoductos, gasoductos, poliductos, torres de energía eléctrica, acueductos, etc. Debe estar alejado a una distancia mínima de 1500 m (mil quinientos metros), a partir del límite de la traza urbana de la población por servir, así como de poblaciones rurales de hasta 25 00 habitantes1

♦

O S C I O T G Ó C E L S P O S R D A I H S S O O C T I G C E O P L S O E A G O C I S G O O T L C O E E P G S O A R D I H

NOTA

♦

♦ ♦

♦ ♦

Se debe localizar fuera de zonas de inundación con períodos de retorno de 100 años. En caso de no cumplir lo anterior se debe demostrar que no exista la obstrucción del flujo en el área de inundación o posibilidad de deslaves o erosión que provoquen arrastre de los residuos sólidos. El sitio de disposición final de residuos sólidos municipales no se debe ubicar en zonas de pantanos, marismas y similares. La distancia de ubicación del sitio, con respecto a cuerpos de agua superficiales con caudal continuo, debe ser de 1000 m (mil metros) como mínimo y contar con una zona de amortiguamiento tal que pueda retener el caudal de la precipitación pluvial máxima presentada en los últimos 10 años en la cuenca, definida por los canales perimetrales de la zona. Debe estar a una distancia mínima de 60 m (sesenta metros) de una falla activa que incluya desplazamiento en un período de tiempo de un millón de años Se debe localizar fuera de zonas donde los taludes sean inestables, es decir, que puedan producir movimientos de suelo o roca, por procesos estáticos y dinámicos.

♦

3 Se deben evitar zonas donde existan o se puedan generar asentamientos diferenciales que lleven a fallas o fracturas del terreno, que incrementen el riesgo de contaminación al acuífero.

♦

En caso de que el sitio para la disposición final de los residuos sólidos municipales esté sobre materiales fracturados, se debe garantizar que no exista conexión con los acuíferos de forma natural y que el factor de tránsito de la infiltración (f) sea <3X10-10 seg-1. En caso de que el sitio para la disposición final de los residuos sólidos municipales esté sobre materiales granulares, se debe garantizar que el factor de tránsito de la infiltración (f) sea <3X10-10 seg-1.

♦

♦

La distancia mínima del sitio a pozos para extracción de agua para uso doméstico, industrial, riego y ganadero tanto en operación como abandonados, debe estar a una distancia de la proyección horizontal por lo menos de 100 m (cien metros) de la mayor circunferencia del cono de abatimiento, siempre que la distancia resultante sea menor a 500 m (quinientos metros), esta última será la distancia a respetar. ( 1 )En caso de no cumplirse con esta restricción, se debe demostrar que no existirá afectación alguna a dichos centros de población. FUENTE:NORMA OFICIAL MEXICANA NOM-083-ECOL-1996

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DIAGRAMA DE FLUJO PARA LA TOMA DE DECISIONES EN LAS DIFERENTES ETAPAS DE LOS ESTUDIOS PARA LOS SITIOS DE DISPOSICIÓN FINAL DE RESIDUOS SÓLIDOS

FIGURA 3.7

EXISTE CONEXIÓN APARENTE ENTRE LAS FRACTURAS Y LOS ACUIFEROS

ROCAS FRACTURADAS

NO

SI

SOLUCIÓN MEDIANTE INGENIERÍA

INICIO

AFECTACIÓN A ÁREAS NATURALES PROTEGIDAS

NO AFECTACIÓN

A OBRAS CIVILES SI

SI

SI


A

NO

AFECTACIÓN A CUERPOS DE AGUA SUPERFICIAL, PERMANENTE O TEMPORAL

NO

NO

A

ESTUDIO GEOLÓGICO

B

SI SI


ROCAS GRANULARES

NO

NO

SI

EXISTE DISTRIBUCIÓN TRIDIMENSIONAL AMPLIA DE UNIDAD DE BAJA CONDUCTIVIDAD HIDRAÚLICA

SI

NO

A

A


SI

NO

A SITIO A

NO APTO

B

SE GARANTIZA LA ESTABILIDAD DE LAS ESTRUCTURAS GEOLÓGICAS Y/O CIVILES PARA FENOMENOS ESTATICOS Y DINAMICOS

NO SOLUCIÓN MEDIANTE INGENIERÍA NO

A

SI

PERFORACIÓN

LA CONDUCTIVIDAD HIDRÁÚLICA Y EL ESPESOR DE ZONA NO SATURADA DAN AL SITIO POSIBILIDADES

SI

SI

ESTUDIO HIDROGEOLÓGICO

EL POTENCIAL DE CONTAMINACIÓN ES BAJO

NO SI


NO

A

FUENTE

TÍPICO NOM-084-ECOL-1996 (EN PROYECTO)

SI SOLUCIÓN MEDIANTE INGENIERÍA

DISEÑO

SI SITIO APTO

SI

NO

A

NORMA OFICIAL MEXICANA

NOM-083-ECOL-1996

3.5.3 Estudio Topográfico del Terreno Se realiza el levantamiento topográfico típico de planimetría con tolerancia angular = 1 √N donde; N es el número de vértices de la poligonal y tolerancia lineal = 1/3000. Se elabora la poligonal a una escala conveniente según la superficie resultante.

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La altimetría se realiza fijando banco de nivel y se corre la nivelación a lo largo de la poligonal en cuadrículas de 20 X 20 o menos, en donde el terreno presenta accidentes topográficos. Se realizan, además, las secciones del predio que permitan, posteriormente, hacer el diseño del relleno (20 m a cada lado). Las curvas de nivel se harán a cada 1.0 m para sitios sinuosos, hondonadas y valles y a cada 50 cm para terrenos planos y ligeramente ondulados. Con base en las secciones se calculará después la volumetría del terreno, lo que dará como resultado la determinación de su vida útil.

3.5.4 Estudio Geohidrológico y Geofísico El objetivo principal del estudio geohidrológico es la localización de los mantos acuíferos, así como su gasto de escurrimiento, velocidad, dirección de movimiento y los cortes estratigráficos del subsuelo. Además, el estudio geohidrológico nos permite definir posteriormente el requerimiento de impermeabilización del predio. El estudio geohidrológico debe ir respaldado de un estudio geofísico el cual se realiza utilizando equipos especializados de resistividad. Estos equipos elaboran gráficas, las cuales son interpretadas por el geólogo utilizando también la información recabada en campo para elaborar perfiles geoeléctricos con la información geohidrológica específica. Para determinar la estratigrafía del subsuelo, precisando las capas de materiales permeables e impermeables y fijar espesores y posición de uno y de otros, generalmente los sondeos eléctricos verticales se hacen a 120 m de profundidad, el número de sondeos estará en relación a las hectáreas con que contará el relleno sanitario, aplicándose la siguiente regla:

CUADRO 3.5

NÚMERO DE SONDEOS POR HECTÁREA

HECTAREAS 1-4 4-9 9-15 15-21 21-50 Más de 50

NUMERO DE SONDEOS 3 5 7 10 12 20

La ubicación de los sondeos quedará a juicio del especialista. Con la información obtenida se elaboran los perfiles de resultados, presentando, además, las conclusiones y recomendaciones pertinentes. Esta información deberá contemplar los criterios de la norma NOM –083/ECOL1996

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3.5.5 Geología y Edafología Con el estudio geológico se pretende conocer las unidades del subsuelo (sustratos) en la zona donde se ubique el terreno destinado a relleno sanitario, con la finalidad de detectar alguna falla geológica y/o algún sustrato permeable, los cuales en caso de instalar un relleno sanitario, permitirían filtraciones al subsuelo y muy probablemente, llegarían al acuífero provocando la contaminación e inutilidad del mismo.

3.5.6 Estudio de Mecánica de Suelos El objetivo de este estudio es conocer el comportamiento mecánico del suelo en el que va a construirse el relleno, su resistencia, elasticidad, etc., mediante los resultados de los análisis de laboratorio de las siguientes características: - Contenido orgánico total - Granulometría - Capacidad de intercambio catiónico - Clasificación de suelos - Peso volumétrico - Capacidad de carga - Compresión Triaxial.

- Humedad - Límites de consistencia - pH - Porosidad - Permeabilidad - Compactación Proctor estándar

Los resultados de estos estudios deben presentarse en un anexo respaldados, incluso, con planos donde se ubiquen los sitios de muestreo, así como las características e información general de los muestreos realizados, complementados con la simbología, claves y notas usuales para este tipo de estudios. El proyecto ejecutivo de un relleno sanitario incluye también un estudio de permeabilidad de suelos y un estudio edafológico en laboratorio. En los términos de referencia de los proyectos ejecutivos o a criterio del especialista responsable se establece la necesidad de efectuar otros estudios básicos con la finalidad de completar la información que se requiere para el diseño del relleno, sin perder de vista el objetivo principal que es prevenir la contaminación ambiental.

3.5.7 Evaluación Ambiental Como parte del proyecto ejecutivo, las dependencias federales y estatales que regulan la autorización de los proyectos de instalación y operación de rellenos sanitarios en México, exigen que contenga un capítulo especial en el que se haga la evaluación del impacto ambiental del proyecto. Para esto se cuenta en este momento con información abundante pero es necesario incorporar la relativa a los siguientes aspectos: 3.5.7.1 Aspectos del medio natural Este apartado incluye dos aspectos principales, el de rasgos físicos y el de rasgos biológicos.

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En los aspectos físicos se considera, además de la geología, edafología y la hidrología, consideradas en los estudios básicos descritos en la sección anterior, la climatología, la velocidad y dirección del viento, el relieve y la susceptibilidad sísmica de la zona. Un clima tropical va a significar una mayor eficiencia en la biodigestión anaerobia de los residuos orgánicos en el relleno, generándose una mayor cantidad de biogas por unidad de tiempo que si el relleno sanitario estuviese ubicado en una región con clima frío o templado. La velocidad y dirección del viento, van a tener un efecto directo sobre la dispersión del biogas, de los olores desagradables y también de los mismos residuos sólidos, por lo que se tendrán que establecer las medidas de prevención más adecuadas. La frecuencia e intensidad de los sismos pueden determinar el establecimiento de medidas especiales en las obras del relleno sanitario, en el caso de que existan fallas geológicas cercanas que pudieran originar infiltraciones de los líquidos lixiviados al subsuelo y alcanzar el nivel freático. Respecto a los rasgos biológicos, el análisis de impacto ambiental deberá tomar en cuenta la cercanía de reservas ecológicas, de áreas importantes con poblaciones de flora y/o fauna silvestres que eventualmente pueden ser afectados al ocupar un área relativamente grande con el relleno sanitario. Las poblaciones de fauna silvestre pueden ser alteradas por la presencia de los vehículos recolectores de basura y la presencia continua de maquinaria. 3.5.7.2 Aspectos del medio socioeconómico La evaluación ambiental, también deberá tomar en cuenta las afectaciones a los asentamientos humanos que se localicen cercanos al relleno o aquellas derivadas del flujo vehicular diario de los camiones de limpia pública. La presencia del relleno también puede afectar las actividades agropecuarias de la zona, actividades industriales, centros acuícolas, turísticos, aeropuertos y otros elementos socioeconómicos. 3.5.7.3 Vinculación con los ordenamientos legales de planeación de uso del suelo La instalación de un relleno sanitario debe ser congruente con los planes estatales y municipales de uso del suelo. Generalmente en las ciudades medias existen planos que señalan las áreas destinadas al crecimiento de la mancha urbana en el corto, mediano y largo plazo; las áreas destinadas para instalaciones industriales y pecuarias y las zonas de reserva ecológica. 3.5.7.4 Medidas de prevención y mitigación de los impactos ambientales identificados En este capítulo del Estudio de Impacto Ambiental se precisan todas aquellas medidas imprescindibles para prevenir daños al medio ambiente y evitar molestias o peligro para la salud y la seguridad pública. Entre estas medidas podemos citar las siguientes:

59

Capítulo 3. Relleno Sanitario ♦ ♦ ♦ ♦

Impermeabilización del subsuelo. Sistema de control de líquidos lixiviados. Sistema de control de biogas. Cercado perimetral.

♦ ♦ ♦ ♦

Cortina perimetral arbórea. Trazo especial del camino de acceso (libramiento). Cobertura diaria de los residuos sólidos. - Reforestación de las áreas clausuradas

3.6 Diseño y Construcción de un Relleno Sanitario Los principales elementos de diseño de la infraestructura y obras complementarias de un relleno sanitario son las siguientes:

3.6.1 Selección del Método de Operación. El método se define haciendo el análisis y procesamiento de la información topográfica. Tal como ya fue mencionado, los tres métodos de relleno son el de área, el de trinchera y el combinado.

3.6.2 Cálculo de Celdas, Líneas y Capas. Con la información que ya se tiene sobre la generación de residuos sólidos totales por día, se diseña el sistema de acomodo de la basura estableciendo diferentes etapas de ocupación del relleno. La celda diaria queda definida en altura, largo y ancho en valores mínimos y máximos con especificaciones condicionadas a la maquinaria que se va a utilizar. La altura más recomendable es de 2.5 a 3.0 m

CUADRO 3.6 Factores Suelo Agua Aire Flora y fauna silvestre Fauna nociva Sanitarios Socioeconómicos

Paisaje

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BENEFICIOS ECOLOGICOS, SANITARIOS Y SOCIALES DE UN RELLENO SANITARIO

Tiradero a Cielo Abierto

Relleno Sanitario

Grave contaminación, pérdida de valor. Evita contaminación, recuperación de terrenos inútiles. Contaminación de agua superficial y No existe contaminación. subterránea. Producción de polvos, humos y gases No existen emisiones por tóxicos (por incendios). incendios. Intoxicación y muerte. No afecta. Proliferación de moscas, ratas, etc. Controlada. Proliferación de vectores de Control de vectores. enfermedades infectocontagiosas y de otros tipos. Afecta actividades agrícolas, pecuarias, Afectación mínima. comerciales, acuícolas, recreativas y de asentamientos humanos. Alienta actividades económicas en condiciones deplorables. Modificación negativa. Afectación mínima.

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3.6.3 Material de Cobertura. Es fundamental en el sistema de relleno sanitario, asegurar la disponibilidad de material de cubierta, ya que su función es evitar la entrada de agua, impedir la entrada y salida de fauna nociva, reducir los malos olores y evitar incendios.

3.6.4 Sistema de Impermeabilización. Si los estudios básicos, fundamentalmente el geológico y el geohidrológico, determinan que existe un riesgo de infiltración de los líquidos lixiviados al subsuelo, lo cual podría significar la contaminación del acuífero, será necesario establecer un método de impermeabilización. Los más usados son: aplicación de capas de arcilla compactada a 90% de la prueba Proctor o la impermeabilización con materiales de polietileno de alta densidad denominados geomembranas y geotextiles.

3.6.5 Sistema de Control de Biogas. La producción de biogas debe calcularse y consecuentemente, hacerse el diseño de los medios de captación y control para conducir los gases a la atmósfera, disminuyendo los riesgos de incendio o explosión. Dependiendo del volumen de basura a manejar, se determina el diámetro y distribución de los pozos de biogas .

3.6.6 Control de Lixiviados. La cantidad de líquidos lixiviados va a depender también del volumen de residuos sólidos y del régimen de lluvias, principalmente. El relleno incluye entre las obras de infraestructura un sistema de drenes que conducen los líquidos lixiviados hasta una laguna debidamente impermeabilizada para evitar la infiltración de los líquidos. El sistema debe garantizar que los lixiviados no van a salir del relleno, aún en las condiciones más adversas. La laguna funciona como un evaporador, concentrando los líquidos los cuales son, posteriormente, tratados o reintegrados al relleno sanitario

3.6.7 Caminos. Otro elemento fundamental de infraestructura lo constituye la red de caminos de acceso y los caminos internos a través de los cuales circulan los camiones recolectores de basura y la maquinaria pesada. El diseño y las obras civiles deben permitir la circulación en el relleno todos los días del año, incluyendo días lluviosos.

3.6.8 Obras Complementarias. Un relleno sanitario generalmente cuenta con otros conceptos de obra e instalaciones como son: las bermas de contención, las obras de desvío de aguas pluviales, la caseta de control y vigilancia, la báscula y caseta de pesaje, las oficinas administrativas, el cobertizo para resguardo y mantenimiento de maquinaria, la acometida eléctrica, un pozo para monitoreo de aguas subterráneas, la cerca perimetral y los señalamientos viales, principalmente.

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3.8.9 Equipo Mecánico. El equipo mecánico representa un papel muy importante dentro de la operación de los rellenos sanitarios, ya que prácticamente todo el movimiento de residuos sólidos y de material de cubierta depende de él. A continuación se hace una breve descripción de la forma de operación de dicho equipo, así como de su mantenimiento tanto preventivo como correctivo. Cargador en carriles. Sirve para abrir zanjas en material blando (Tipo A), esparcir material de cubierta o residuo sólido, triturar (bandear) materiales voluminosos, cargar material de cubierta en camiones, por su gran versatilidad es ideal para operar el relleno sanitario en cualquiera de sus métodos. Empujador en carriles. Sirve para el desmonte de terrenos, movimiento de material de cubierta, nivelaciones de terreno, movimiento de residuos sólidos, triturar (bandear) materiales voluminosos, es una máquina que nos permite grandes movimientos de material en corto tiempo, con las consecuentes ventajas en cuanto a economía se refiere. Rodillos de compactación. Existen varios tipos los cuales son: rodillos de compactación lisos, rodillos de compactación pata de cabra y rodillos de compactación tipo malla. Traíllas. Son muy prácticas en los rellenos sanitarios para tender el material de cubierta, ya que al ir tendiéndolo deja una capa uniforme. También puede mover grandes volúmenes de tierra desde un lugar a otro con mucha rapidez, a la vez que va excavando el material de cubierta.

3.7 Operación y Control Los camiones recolectores de basura que ingresan al relleno, son registrados en la caseta de control y pesados antes de pasar al frente de trabajo donde se localizan los equipos de acomodo y compactación. En ocasiones es necesario permanecer en la zona de espera en los periodos de mayor afluencia de vehículos. Una vez que le toca el turno al vehículo, el acomodador indica el sitio donde se vaciará la basura. La maquinaria acomoda en bandas los residuos, los compacta y posteriormente son cubiertos con una capa de tierra de 20 cm de espesor en promedio, la cual también es compactada quedando formada la celda diaria. Generalmente en los rellenos sanitarios hay un horario para el funcionamiento de la maquinaria pesada, por lo que durante algunas horas los residuos pueden quedar acumulados hasta que reinicien las actividades de compactación y cubierta. Lo más recomendable es que no se permita el acceso a pepenadores, pues su presencia puede significar accidentes y una operación ineficiente de los equipos. El control del relleno comprende aspectos operativos, administrativos y ambientales. El control operativo permite el funcionamiento continuo y permanente de los equipos; la solución a problemas como pueden ser la formación de grietas en la masa de basura, el atascamiento de los

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camiones, la falta de combustibles, etc. El control administrativo facilita la eficiencia operativa mediante el uso de estadísticas de rendimiento así como de ingresos y egresos. El control ambiental consiste en la verificación de una buena impermeabilización del subsuelo y del funcionamiento eficiente de los sistemas de control de líquidos lixiviados y de biogas; es obligatorio el monitoreo de biogas en pozos especialmente construidos para este fin y de agua con muestreos a diferentes distancias y profundidades del relleno.

3.8 Uso Final del Relleno Una vez que el relleno ha sido saturado con los residuos sólidos municipales, al término de su vida útil se procede a efectuar el sellado final. El sellado consiste en la compactación de material de baja permeabilidad con una capa de mayor espesor al que normalmente se utilizó en las capas intermedia. Asimismo, se construyen obras complementarias de control de escurrimientos, de contención de taludes, de control de biogas u caminos interiores, entre los más importantes. Lo más común es establecer un área verde con árboles, arbustos y pasto para fijar la capa final de tierra y conformar un paisaje agradable, de tal manera que a mediano plazo permita utilizar el terreno como un sitio de recreo y esparcimiento o bien puede dársele simplemente un uso como área verde. Para minimizar los riesgos y propiciar el crecimiento de especies vegetales mayores, es recomendable que al sitio se le dé un espacio de por lo menos 10 años, para darle el uso apropiado. Lo anterior, es debido a que la producción de biogas puede continuar durante 20 a 30 años más después de que el relleno ha sido clausurado y la producción de líquidos lixiviados también continúa durante varios años, además, de que el área cubierta experimentará asentamientos diferenciales debido a la estabilización de los residuo confinados. Se recomienda que los análisis enlistados en el Cuadro 3.7 se efectúen por lo menos 2 veces al año y a medida que transcurra el tiempo y en función de los resultados que se vayan obteniendo, se reducirá el número de parámetros a únicamente los más importantes El Cuadro 3.8 presenta las concentraciones de compuestos en los lixiviados provenientes de residuos sólidos municipales.

3.9 Conclusiones Actualmente, el relleno sanitario sigue siendo una opción de disposición final de residuos sólidos en países desarrollados como Francia, Japón, Suecia, Alemania y Estados Unidos. , ante la necesidad de disponer una fracción de los residuos sólidos no aprovechados en los procesos de reciclamiento y tratamiento. Por el contrario, en el caso de América Latina, la situación es muy diferente dado que la mayoría de los países tienen un importante rezago en la aplicación de sistemas alternativas de tratamiento, sin olvidar las dificultades económicas que enfrentan las autoridades municipales para la prestación de los servicios de limpia pública, el relleno sanitario

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Capítulo 3. Relleno Sanitario representa en el mediano una opción económica, principalmente para aquellos países que cuentan con grandes extensiones de tierra.

CUADRO 3.7

ANÁLISIS RECOMENDADOS PARA EL MONITOREO DEL LIXIVIADO

MATERIA ORGÁNICA PARÁMETROS FÍSICOS PARÁMETROS QUÍMICOS

ORGANISMOS INDICADORES BACTERIOLÓGICOS

Demanda bioquímica de oxígeno Demanda química de oxígeno (DQO) Conductancia específica Turbiedad Potencial hidrógeno (pH) Alcalinidad total como CaCO3 Cianuros Cloruros Dureza total como CaCO3 Fosfatos Nitrógeno orgánico Nitrógeno amoniacal Sulfatos. Cationes: Arsénico, Cadmio, Calcio , Cobre, Cromo total, Hierro total, Magnesio, Mercurio total, Níquel, Potasio , Plomo, Sodio y Zinc. Bacterias coliformes totales en NMP/100 ml Bacterias coliformes fecales en NMP/100 ml

El relleno sanitario no requiere de técnicas muy sofisticadas, ni inversiones muy elevadas y es posible conjugarlo con métodos de reciclaje y de composteo para que resulte adecuado a las condiciones de países en vías de desarrollo. El relleno sanitario puede considerarse como el eje de un manejo racional de los residuos sólidos urbanos siempre y cuando cumpla con una serie de criterios que aseguren la preservación del medio ambiente, no provoque daños en la salud y conserve la calidad de vida de las poblaciones humanas cercanas. Como resultado de un balance entre las ventajas y desventajas que tiene el relleno sanitario puede concluirse que es la opción más accesible para el manejo de rellenos en las condiciones actuales de los municipios de nuestro país. Sin embargo, es necesario tener muy presente que para que un relleno sanitario cumpla con su función de disminuir los efectos negativos al ambiente y la salud de la comunidad, debe contar con un selección apropiada, un diseño técnico, mantener las condiciones de operación acordes con su diseño, contar con la maquinaria e infraestructura adecuadas. El cumplimiento de estos requisitos requiere de una buena administración y la sensibilización y cooperación de la comunidad.

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CUADRO 3.8 Componente

Alcalinidad total como CaCO3 Arsénico Cadmio Calcio Cianuros Cinc Cloruros Cobre Conductancia específica Cromo total Demanda bioquímica de oxígeno (DBO5) Demanda química de oxígeno Dureza total Fluoruros Fósforo total Hierro total Magnesio

RANGOS DE LOS PARÁMETROS ANALIZADOS EN LIXIVIADOS DE RESIDUOS MUNICIPALES Rangos en

Componente

4000 – 25540 0.04 0 - 0.025 100 – 320 0 0.25 - 3.0 1325 – 8870 0 - 0.6 7400 - 32000 en umhos/cm 0 - 8.7 380 - 52000

Manganeso Mercurio Nitratos Nitritos Nitrógeno amoniacal Nitrógeno orgánico Oxígeno disuelto Potencial de hidrógeno Plomo

0.05 - 4.0 0 - 0.008 0 0.2-1.2 15.5-1420 46-1889 0 6.3-7.9 00-2.0

Potasio Sólidos totales

365-1270 1700-16460

1870 – 62320

Sodio

490-4920

1800 – 11000 0.6 - 0.8 1-10 1.7 – 1600 396 – 995

Sulfatos Fenol Detergentes Turbiedad

40-1000 0.8-18 0.7-233 128-1500 UNT

mg/l o ppm

Rangos en

mg/l o ppm

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Cap 3

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