Disposición Final de Residuos Sólidos en Relleno Sanitario

Disposición Final de Residuos Sólidos en Relleno Sanitario La disposición final de residuos sólidos es la última etapa operacional del servicio público de aseo; además, es la etapa con que se culmina el manejo integral de los mismos. Hasta la fecha, se conoce al relleno sanitario como la alternativa técnica más económica que permite dar una disposición definitiva a los desechos. Las consideraciones técnicas que se describirán en esta unidad se desarrollan bajo el contexto de un relleno sanitario manual. Diseño de un Relleno Sanitario

1 Un relleno sanitario puede ser mecanizado, semimecanizado o manual, depende de la cantidad de residuos sólidos que haya que manejar, la extensión del terreno y los equipos e infraestructura con que se opere (Jaramillo 2002).

Requisitos Preliminares Los requisitos se refieren a necesidades de información básica para poder diseñar y operar un relleno sanitario, además de las acciones necesarias para poder llevar a cabo su construcción. Considerando lo descrito por Jaramillo (2002) se tiene entre los principales requisitos: 

Planificación: Se refiere a la evaluación de criterios para seleccionar el sitio, para la localización, diseño, construcción, operación, mantenimiento, monitoreo y clausura. Facilita información respecto a población beneficiada; procedencia, cantidad y calidad de los residuos, uso futuro del terreno, recursos para financiamiento, asesoría técnica, y sobre la vinculación de la comunidad.

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Uso futuro del terreno: Culminada la vida útil del relleno sanitario, es necesario integrar la zona intervenida al ambiente natural; preferiblemente se realiza con fines de restauración paisajística (plantas de raíces cortas) y/o social (construcción de espacios recreativos). Manejo paisajístico de celdas que cumplieron su vida útil

Fuente. http://www.youtube.com/watch?v=DENzvMvpuo4&feature=player_embedded

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Selección del sitio: Hay que considerar que los impactos ambientales negativos no sean significativos, que la construcción no demande muchos gastos, que se ahorren problemas operacionales y que no se afecte el bienestar de la población. La selección debe hacerse de común acuerdo con autoridades competentes, administración local y la comunidad del sector donde se va a ejecutar el proyecto (se involucra durante la formulación y ejecución del proyecto). Adicionalmente hay que tener en cuenta aspectos técnicos (plan de ordenamiento territorial para determinar usos de suelo y zonas aptas para el proyecto; y, localización para que no se vaya a crear conflicto con la expansión urbanística), un análisis preliminar (hay que tener sitios tentativos para visitar con las autoridades competentes), una investigación de campo (vías de acceso, condiciones hidrogeológicas – estudio de suelos, posible vida útil, disponibilidad de material de cobertura, recursos naturales susceptibles, condiciones climáticas, propiedad del terreno y costos del proyecto).

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Material de cobertura: Es de uso diario, y por tanto es de vital importancia su disponibilidad. Cubrir los residuos que han sido dispuestos permitirá disminuir, la presencia de vectores, los olores, la incidencia de la lluvia en la basura, además de evitar incendios, mejorar la apariencia del sitio, orientar los gases hacia las chimeneas, favorecer el crecimiento de vegetación y servir de base para vías internas.

Preparación y utilización de material de cobertura

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Reacciones: Dadas por los procesos internos que se dan en la basura enterrada y compactada; esta reacciones pueden ser físicas (movimiento de gases y de líquidos, asentamientos por compactación y degradación de la materia orgánica), químicas (conversión biológica, evaporación de compuestos químicos y agua) y biológicas (digestión aerobia y anaerobia); todas estas que conllevan a la generación de líquidos y gases.

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Cronograma de actividades: Permite orientar y programar las actividades de diseño, construcción, operación y mantenimiento del relleno sanitario.

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Características del terreno: Una vez se haya adquirido el predio es necesario realizar un estudio de suelo que permitirá identificar la geología y características específicas del terreno (preferiblemente suelos no permeables); con dicho estudio se podrá determinar la incidencia de deslizamientos, de infiltraciones de agua, la presencia de aguas subterráneas, aguas superficiales susceptibles a contaminarse, de capacidad portante y de la posibilidad de utilizar el material removido para material de cobertura.

Apiques realizados para estudio de suelos

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Además, es indispensable realizar un levantamiento topográfico que facilitará definir las zonas y el método de disposición. Los planos del levantamiento deberán mostrar como mínimo los linderos, terrenos vecinos, vías y caminos, y demás características que se puedan señalar en él. 

Características de los residuos: Las entidades territoriales deben diseñar un documento llamado Plan de Gestión Integral de Residuos Sólidos (PGIRS) en el que se debe consignar el conjunto de operaciones y disposiciones frente al manejo de los residuos sólidos; seguramente este plan puede suministrar la información sobre las características de los residuos en torno a las producciones según el origen, su composición fisicoquímica y el número de usuarios (residenciales, comerciales, institucionales, entre otros).

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Características climáticas: Entre los principales datos climatológicos que se deben considerar tanto para el diseño como para la operación del relleno sanitario están: La precipitación, evaporación, temperatura y dirección de los vientos.

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Normatividad: Un relleno sanitario es un proyecto de ingeniería para el cual se deben considerar regulaciones normativas. Las actividades de diseño, construcción, operación y mantenimiento del relleno están obligadas con las autoridades competentes a cumplir con restricciones respecto a distancias mínimas, descarga de contaminantes, entre otras.

Análisis Demográfico y de Producciones Tanto la producción de residuos sólidos como el número de habitantes, es información indispensable para el diseño de un relleno sanitario. Estos dos factores permitirán calcular la cantidad de residuos sólidos a disponer diaria o anualmente.

Proyección de población 

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Se identifica la población beneficiada con el servicio de aseo, generalmente es aquella que habita en la cabecera municipal (sector urbano) del Municipio; pero también pueden sumarse zonas adicionales que estén habitadas en las zonas de expansión establecidas en el POT. Para poder realizar la proyección de la población se debe tener disponible al menos, la información censal de 15 años; con la población del último censo determino el nivel de complejidad; con este, y según lo establecido en el Título F del reglamento de agua potable y saneamiento básico RAS 2000, identifico cuales de los métodos de cálculo (exponencial, wappaus, gráfico, detallar por zonas o densidades, geométrico) puedo aplicar para el diseño.

Asignación del nivel de complejidad

Fuente. RAS 2000.

Ahora bien, utilizando las expresiones matemáticas establecidas en la Guía RAS se realiza un análisis de sensibilidad para determinar cuál de todos los métodos aplicables, es el que permitirá hacer la mejor proyección; se estima una tasa de crecimiento y finalmente se realiza la proyección de la población para el periodo de diseño, con el método de cálculo previamente establecido.

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Periodo de diseño de acuerdo al nivel de complejidad

Fuente. RAS 2000.

Después de realizar la proyección, hay que comprobar el nivel de complejidad tanto para el año actual (que no necesariamente puede ser el del último censo), como para el último año del periodo de diseño. Si las tasas de crecimiento difieren considerablemente de un método a otro, se recomienda adoptar la tasa proyectada por el DANE para el departamento específico.

Producción per cápita Como se había mencionado con anterioridad, la producción per cápita es una relación entre la cantidad de residuos producidos y el número de habitantes y/o generadores; sin embargo para efectos de cálculo y diseño, deben considerarse dos factores: el tiempo en que se da la producción (día, mes o año) y la cobertura del servicio (porque es posible que a un grupo de habitantes o generadores no se les preste el servicio de recolección). Entonces, se calcula la producción per cápita en kilogramos de basura por habitante al día, hay que tener en cuenta la densidad de la basura suelta (200 – 300 Kg/m3), la cantidad de residuos sólidos producidos en el municipio y la cobertura del servicio. Según Jaramillo (2002), esta producción se puede obtener globalmente utilizando:

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Valores típicos de producción per cápita

Fuente. RAS 2000.

Producción total Dada generalmente en kilogramos de basura al día, resulta del producto entre la población total y la producción per cápita. La producción total de residuos sólidos permitirá decidir respecto a equipos para su manejo, personal operativo, rutas y frecuencias de recolección, áreas y volúmenes de disposición y costos asociados (Jaramillo 2002).

El cálculo anteriormente descrito se deberá realizar para cada año de proyección de población, durante el periodo de diseño. Considerando que a medida que las poblaciones crecen, los índices de producción también aumentan; entonces, hay que definir un método de cálculo de esta variación o en su defecto, cuando las poblaciones son menores a 40.000 habitantes podría estimarse un incremento anual de la producción per cápita entre 0.5 y 1% (Jaramillo 2002).

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Volúmenes, Áreas y Taludes Según sea la cobertura de recolección de residuos, la densidad de los mismos, su producción total, la cantidad de material para cubrirlos (de 20 al 25% del volumen compactado de RSM), la profundidad o altura del relleno sanitario (estimada según la topografía del sitio) y el área de construcciones auxiliares; se puede determinar los requerimientos de espacio en el terreno que ha sido destinado para construir el relleno (Jaramillo 2002). Volumen de residuos sólidos Jaramillo (2002) señala que para obtener el volumen diario y anual de los residuos sólidos compactados y estabilizados se tiene:

Volumen del material de cobertura El material de cobertura equivale del 20 al 25% del volumen de los residuos sólidos recién compactados; entonces:

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Densidades típicas para diseño de celda diaria de operación

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Fuente. (Jaramillo 2002), (Röben 2002).

Volumen del relleno sanitario El volumen del relleno sanitario se calcula para cada año y se puede obtener el total de este volumen, realizando una suma acumulada hasta el final de la vida útil o periodo de diseño.

Área requerida para disposición Según lo descrito por Jaramillo (2002), una vez obtenido el volumen y con la profundidad ó altura que tendría el relleno, se puede estimar el área requerida para su construcción.

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Área requerida para infraestructura auxiliar En un relleno sanitario se necesitan áreas adicionales para, el tratamiento de aguas lixiviadas, para plantas de tratamiento (si así se requiere), vías de acceso y vías internas, caseta de vigilancia y de registro, zona de pesaje, patio de maniobras, cerco perimetral (sea vivo o con postes artificiales), bodega de insumos y dotaciones, instalaciones sanitarias; y si son rellenos de gran operación, laboratorios de análisis (gases y aguas) e infraestructura administrativa (Röben 2002). Jaramillo (2002) recomienda un factor de área adicional entre el 20 y 40%; pero según sean las necesidades, se debe hacer cálculos considerando la topografía y las características específicas del sitio y del proyecto, señala Röben (2002). Área total requerida para el relleno sanitario Se refiere al total del área requerida para realizar la disposición de los residuos, afectada por un factor de aumento que contempla el área requerida para infraestructura auxiliar.

Taludes Puede ser una superficie en el terreno natural o en la basura que ya está dispuesta. Jaramillo (2002) describe que un talud es una superficie que delimita una explanación lateralmente. Talud en cortes y talud en terraplenes respectivamente

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Fuente. Jaramillo, 2002. Guía para el diseño, construcción y operación de rellenos sanitarios manuales. Centro Panamericano de Ingeniería Sanitaria y Ciencias del Ambiente–Perú.

Para describir el talud generalmente se utiliza el número de unidades en sentido horizontal por una unidad en sentido vertical. Para la conformación del talud en las celdas (como en terraplenes) se usa generalmente una relación 3:1, y para terreno de 1.5:1; sin embargo, es preciso analizar la necesidad de realizar un estudio de estabilidad.

Estabilidad del material dispuesto Röben (2002) afirma que para garantizar la estabilidad de los residuos sólidos dispuestos tanto en el fondo como en los taludes, hay que considerar la inclinación del terreno (del piso) y la inclinación de la celda. En las siguientes figuras se muestran algunos casos de estabilidad, conjugando estos dos tipos de inclinación. Casos de estabilidad e inestabilidad del suelo y el material dispuesto

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Fuente. Röben, E. 2002. Diseño, construcción, operación y cierre de rellenos sanitarios municipales. Municipalidad de Loja. Ecuador.

Estabilidad de la construcción de celdas en terrazas


Capacidad volumétrica del sitio El volumen total disponible del terreno para recibir y almacenar la basura y el material de cobertura, es lo que se conoce como capacidad volumétrica del sitio. Para calcularlo se pueden aplicar dos métodos; el de volúmenes de gran longitud y poca anchura (usando la regla de Simpson, la del prismoide ó a partir del método de áreas extremas) y el de volúmenes de gran extensión (usando el método de la retícula o a partir de las curvas de nivel) (Jaramillo 2002).

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Método de Disposición La conformación del terreno original obtenida a partir del levantamiento topográfico del lote, permite determinar una configuración inicial y final del sitio; con la proyección de esta distribución y considerando dichas condiciones topográficas, el estudio de suelo y la profundidad del nivel freático se adopta el método de disposición para las zonas a operarse. Es importante señalar sobre el mapa del terreno (obtenido por levantamiento topográfico) las zonas de operación, enumerando el orden a ser utilizadas; además de localizar las demás instalaciones que se proyecte construir. Jaramillo (2002) menciona los métodos de disposición, que se describen a continuación.

13 Método de trinchera o zanja Utilizado en regiones planas, consiste en excavar periódicamente zanjas en donde los residuos se depositan y acomodan dentro de la trinchera para luego compactarlos y cubrirlos con la tierra excavada. Requiere del control de aguas lluvias (canales perimétricos para captarlas y desviarlas) y para su construcción preferiblemente hay que seguir las curvas de nivel para optimizar el uso del terreno y facilitar la excavación. Dentro de los cálculos de espacio requerido para la construcción de zanjas se debe vincular un factor de áreas adicionales que contemple la separación entre zanjas, vías internas, entre otras. Volumen de la zanja Para conocer el volumen de la zanja o trinchera, es indispensable establecer su vida útil a partir del año que pretenda operarse y sobre el área del terreno que se proyecte construir.

Método de trinchera para disposición final

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Dimensiones de la zanja Para determinar las dimensiones básicamente se debe conocer; el volumen de la zanja, el ancho (de acuerdo al frente de trabajo) y la altura condicionada a la profundidad del nivel freático, tipo de suelo y del equipo y costos de excavación.

Método de área Se aprovecha la superficie del terreno (con algunos cortes como acondicionamiento) o se usa algunas depresiones o canteras abandonadas. El material de cobertura se extrae de la capa superficial de terreno o se acarrea desde otros sitios. Método de área para disposición final

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Combinación de área y trinchera Combinar área con trinchera permitiría aprovechar mejor el terreno y el material de cobertura.

Combinación de los métodos área y trinchera

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Intercepción de aguas de escorrentía Si las aguas de escorrentía logran ingresar a las zonas de operación del relleno sanitario, la cantidad de lixiviado producido se incrementará considerablemente. Por tanto, mediante la construcción de un canal perimetral, se podrá interceptar y desviar el escurrimiento del agua lluvia (Jaramillo 2002).

Sección transversal de un canal trapezoidal


Jaramillo (2002) señala que los factores que influyen para la construcción del canal son las condiciones de precipitación local, el área tributaria, las características del suelo, la vegetación y la pendiente del terreno.

Lixiviados y Celda de Operación Los sistemas de drenaje se utilizan para captar y evacuar los residuos líquidos y los gases que produce la degradación de los residuos orgánicos; y la celda diaria, que es aquella unidad básica que sustenta la operación y la estructura de un relleno sanitario. Estimación de la producción de lixiviado El lixiviado se genera como consecuencia de la humedad de la basura y la infiltración y percolación de aguas lluvias (Borzacconi et al. 1996). También inciden otros factores como la evapotranspiración, el grado de compactación de los desechos y la capacidad de campo del suelo y los residuos para retener humedad (Jaramillo 2002). Muchos autores han descrito diferentes métodos para calcular el caudal lixiviado que puede producir un relleno sanitario; Jaramillo (2002) por ejemplo, describe un método suizo que permite estimar de manera rápida y sencilla este tipo de caudal, también está Borzacconi et al. (1996) que cita un método de balance hídrico, entre otros. Métodos que podrían utilizarse para calcular el volumen lixiviado

Fuente. (Jaramillo 2002), (Borzacconi et al. 1996)

Drenaje de aguas de escorrentía Las aguas lluvias que caen, pueden atravesar las capas de basura y aumentar el volumen de lixiviados en una proporción mucho mayor que la que produce la misma humedad de los desechos; con el fin de atenuar la producción de lixiviado, se interceptará y/o desviará las aguas de escorrentía localizando canales de canalización y evacuación rápida de las escorrentías superficiales, en vías internas y terraplenes de basura. Sistema de drenaje para lixiviado Mediante un sistema de filtros se recoge y se evacua hacia un sistema de tratamiento los lixiviados producidos en las zonas de disposición de basura; estos filtros también cumplen

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una función de almacenamiento contribuyendo con la evaporación del líquido (generalmente se construye en ellos pantallas de retención,). Jaramillo (2002) señala que el volumen y la longitud de los filtros pueden calcularse utilizando:

18 Hay que considerar que la longitud de cada filtro se puede definir en terreno de acuerdo a la adecuación que se realice en la zona donde se pretende disponer los residuos. Sin embargo, se puede aplicar:

Sistemas de tratamiento La masa líquida contaminante que produce la acumulación de los residuos depende de la concentración de los elementos en el lixiviado y del volumen del mismo generado en el tiempo (Carrasco Cantos & Vadillo 2005).

Existen diferentes técnicas para tratar las aguas lixiviadas de un relleno sanitario. Las lagunas de estabilización generalmente son la alternativa más económica y además es un proceso muy eficaz; los costos de inversión son muy bajos, y casi no existen costos operativos (Oakley 2005). Las consideraciones técnicas para el diseño y selección de este tipo de lagunas se encuentran en el Título E del RAS 2.000. Según sea el carácter de los procesos biológicos que se desarrollen y las condiciones que predominen durante su operación (suministro de oxígeno) pueden ser aerobias, anaerobias, facultativas y de maduración. Esquema de lagunas de estabilización anaerobia y facultativa

19 Fuente. Oakley, S. M. 2005. Lagunas de Estabilización en Honduras. Manual de Diseño, Construcción, Operación y Mantenimiento, Monitoreo y Sostenibilidad. Existen varios factores que afectan las condiciones hidráulicas y biológicas de las lagunas que pueden tenerse en cuenta para el diseño, entre ellos están los factores no controlables (fenómenos naturales) como los vientos, temperatura, precipitación, radiación solar y evaporación. Ejemplo de lagunas de estabilización para tratamiento de lixiviado

Cálculo de celda diaria Los residuos sólidos y el material de cobertura son básicamente lo que conforman la celda diaria, y su dimensionamiento se realiza con el fin de optimizar espacios de trabajo y material de cobertura.

20 Para el dimensionamiento de la celda se determina el área y la longitud de la celda.

Celda de seguridad Se refiere al espacio acondicionado para la disposición de residuos de tipo peligroso, que exigen mayor control y monitoreo.

Construcción de la Infraestructura de un Relleno Sanitario Es la etapa de ejecución del proyecto que le sigue al diseño. Para construir un relleno sanitario se involucra la localización de las obras, la configuración inicial del sitio y sus modificaciones, los detalles de las obras de infraestructura y todas las áreas y volúmenes previamente establecidos.

Fases en proyecto de Relleno Sanitario

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Preparación del Terreno Para poder realizar la disposición de residuos sólidos y las demás obras complementarias de un relleno sanitario, inicialmente hay que preparar el terreno; esto implica el desarrollo de actividades prioritarias y sencillas que pueden ejecutarse rápidamente (Jaramillo 2002). Entre ellas están: 

Limpieza y desmonte: Se realiza de acuerdo al avance del relleno, y consiste en retirar árboles o arbustos y demás cobertura vegetal que pueda interferir con la disposición de los residuos. Limpieza y desmonte natural

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Suelo de soporte: El piso donde van a disponerse los residuos debe recibir un tratamiento de protección. Inicialmente se cubre con material preferiblemente arcilloso

(el espesor depende del grado de permeabilidad del suelo natural), se nivela con pendientes entre el 2 y el 3% hacia el sistema de drenaje para que los lixiviados puedan escurrir con facilidad; posteriormente, se impermeabiliza con geomembrana para garantizar que no haya infiltración de lixiviados en el suelo natural.

Preparación del suelo de soporte

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

Cortes en el terreno: Dependen de la topografía del sitio, la altura a la que haya que realizarlos y el tipo de suelo; deben generar estabilidad y evitar erosión. Con cortes de baja altura (< 5m) se recomienda un único talud, para alturas mayores la recomendación es construir taludes diferentes. En terraplenes se deberá manejar pendientes del 2% con respecto a taludes internos, esto permitirá escurrir el lixiviado y aguas lluvias a los canales de drenaje. Conformación del talud en terreno natural



Vías de acceso: La vía principal y las vías internas deben estar acondicionadas para garantizar un flujo vehicular; a pesar de que la distancia es un factor condicionante para construir un relleno sanitario, tiene mayor peso el tiempo que gastaría el vehículo si las vías estuviesen en malas condiciones.

Construcción de vías internas

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Su construcción o acondicionamiento incluye las obras de alcantarillas y/o canales de aguas lluvias. Infraestructura del Relleno Básicamente la infraestructura del relleno hace referencia a la construcción de los sistemas de drenaje de lixiviados y evacuación de gases y a la construcción de las áreas a disponer según el método previamente establecido (área, trinchera ó ambos). Evacuación de gases Para la evacuación de los gases se utiliza un sistema de drenaje conocido como chimeneas, estas consisten en un sistema de ventilación de piedra con tubería perforada que atraviesan en sentido vertical las celdas de residuos ya dispuestos.

Esquema básico de una chimenea

Su construcción se realiza a medida que avanza el relleno; se instalan cada 20 ó 50m; el diámetro está entre 50cm y 1m; pueden ser de dos tipos, utilizando malla de gallinero y cuatro puntales de madera o con tanques cilíndricos perforados, los dos se llenan con el mismo material de los filtros (Röben 2002). Ejemplos de construcción de chimeneas

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Para alcanzar eficiencia en los sistemas de drenaje, las chimeneas deben proyectarse hasta la superficie, desde la conexión en el fondo con el drenaje de lixiviados (Jaramillo 2002). Esquema de la interconexión de los sistemas de drenaje

Fuente. Jaramillo, J. 2002. Guía para el diseño, construcción y operación de rellenos sanitarios manuales. Centro Panamericano de Ingeniería Sanitaria y Ciencias del Ambiente–Perú.

Cuando finalice la operación de la celda, se utiliza un tubo perforado para captar los gases a evacuar; seguido a este, se usa un tubo (sin perforaciones) acondicionado con una caperuza metálica y un mechón para que el gas metano pueda ser quemado

(Jaramillo 2002). Es más fácil incinerar los gases en una chimenea que se encuentra en una celda terminada, pero posible incinerar los gases en una celda en operación (Röben 2002). Acondicionamiento de la chimenea para la quema del gas

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Fuente. Röben, E. 2002. Diseño, construcción, municipales. Municipalidad de Loja. Ecuador.

operación

y

cierre

de

rellenos

sanitarios

Drenaje de lixiviados Los filtros o el sistema de drenaje de lixiviados busca evitar que estos contaminen el suelo natural y posibles aguas subterráneas; pretenden además, almacenarlos, captarlos y conducirlos hasta un sistema de tratamiento. Construcción de un filtro para drenaje de lixiviado

Construcción de zanjas para la construcción de filtros

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Jaramillo (2002) recomienda que para su construcción se requiere trazar una red horizontal en forma de espina de pescado, excavar zanjas de al menos 0.6 x 1m; interrumpir el eje principal con pantallas, dejando un borde libre mínimo de 30 cm para rebose; acondicionar el suelo con la pendientes y la impermeabilización respectiva; acomodar en el fondo de la zanja la tubería perforada para recoger el agua residual, llenar las zanjas con piedras de diámetro entre 4 y 6 pulgadas; cubrir el filtro con geotextil no tejido para impedir el paso de finos (por costos se puede utilizar sacos o costales de polipropileno o bien ramas secas de helecho y/o pasto). Obras Complementarias Las obras complementarias son aquella infraestructura y/o construcciones que se requieren en la operación de un relleno sanitario, pero que no se involucran directamente con el área de disposición. Pozos de monitoreo y/o de inspección Su objetivo es identificar la posibilidad de contaminación de agua subterránea; se puede construir con excavación manual, instalando material granular con tubería de 8 pulgadas una vez se encuentre el nivel freático y tapando estos materiales con el suelo excavado. Este acondicionamiento permitirá la toma de muestras de agua (Jaramillo 2002).

Esquema de la construcción de un pozo de monitoreo

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Cuando no exista la posibilidad de encontrar agua subterránea en el sitio, en la zona más baja del terreno se puede construir un piezómetro como factor de seguridad. Por otra parte, se requiere construir dos pozos ó cámaras de inspección adicionales, una a la entrada y otro a la salida del sistema de tratamiento de lixiviados; esto para facilitar el control y monitoreo del caudal de lixiviado, además de la facilidad para la toma de muestras de análisis fisicoquímicos y microbiológicos. Cerco perimetral Utilizando postes de madera rolliza de 1.5 metros de altura y alambre galvanizado de púas, se puede encerrar todo el terreno para darle seguridad y disciplina a la obra. Para restringir el acceso se puede instalar un portón; y adicionalmente hay que contemplar la posibilidad de instalar junto a la cerca muerta, una barrera de árboles como cerca viva que se utilice adicionalmente como zona de amortiguamiento (de los efectos negativos que la basura pueda ocasionar en los predios vecinos) o como mecanismo para mejoramiento del paisaje.

Instalación de cerco perimetral con Swinglea Glutinosa

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Zona Administrativa Dependiendo de los costos y las necesidades, la construcción de una zona administrativa en un relleno sanitario podría tener:    

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Control de ingreso y recepción: Lugar que consta de la oficina del supervisor, la recepción y la secretaría de atención al público. Bodegas: Tiene la función de almacenar herramientas y materiales que se vayan requiriendo en la operación del relleno, como insumos químicos requeridos para el control de insectos y roedores. Cocineta: Espacio disponible para calentar alimentos o prepararlos en caso de que se extiendan las jornadas laborales. Instalaciones sanitarias: Para asegurar la comodidad y el bienestar del personal que ahí labora y/o de visitantes. Generalmente incluye el suministro de agua potable y/o no potable; tanque séptico, trampa de grasas y filtro para garantizar el tratamiento de aguas residuales grises y negras; y una batería sanitaria o espacio donde los obreros se puedan asear, cambiar y guardar su ropa. Laboratorio: Se puede tener disponible para el análisis primario del lixiviado.

Patio de maniobras Es un área despejada que se deja disponible para que los vehículos puedan maniobrar, parquear y someterse a limpieza y revisión mecánica.

Cartel de presentación Con el fin de identificar la obra se debe instalar una valla generalmente metálica en la que se presentará el nombre del municipio y del relleno sanitario, se brindará una breve descripción del proyecto y el monto que se vaya invirtiendo, además de una leyenda que promueva la protección del medio ambiente (Jaramillo 2002).

Ejemplo de cartel de presentación

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Construcción de Celda Diaria Típica Con las dimensiones de la celda calculadas en el diseño, la construcción requiere del desarrollo ordenado de procedimientos sencillos (Meléndez 2004). Celda de disposición diaria típica


Método constructivo La conformación de las celdas se empieza a desarrollar dependiendo del método de disposición (área o trinchera) que se haya seleccionado para la zona específica que se pretende operar.

Conformación de celdas en trinchera

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Fuente. Sakurai, 1983. Disposición final. CEPIS

Pasos para la construcción En la siguiente gráfica se describe los pasos ordenados para la conformación de una celda típica de residuos sólidos, utilizando el área como método constructivo. Pasos para la construcción de la celda diaria

Fuente. Meléndez, C. E. 2004. Guía práctica para la operación de celdas diarias en rellenos sanitarios pequeños y medianos.

Al iniciar la construcción de las celdas, siempre se le deberá proporcionar contención al relleno, apoyando cada una de ellas en el talud del terreno natural o en las paredes de la celda ya terminada. Contención de una celda sobre una terminada

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Fuente. Meléndez, C. E. 2004. Guía práctica para la operación de celdas diarias en rellenos sanitarios pequeños y medianos.

Es importante considerar que el esparcimiento de los residuos se realiza en capas sucesivas de 20 a 30 cm, se compacta el material (pasando varias por encima de la celda con el equipo o maquinaria utilizada para compactar) y se le da la inclinación (pendiente de 3:1 ó 2:1) para el drenaje superficial. Cuando la celda cumple su vida útil, el material de cobertura utilizado es de mayor espesor (de 30 a 60 cm como mínimo). Esquema de la construcción de bloques de celdas

Fuente. Sakurai, 1983. Disposición final. CEPIS

Plan de Construcción La construcción del relleno sanitario debe planearse de manera que se pueda controlar su avance de conformidad con su diseño y uso futuro. Para planear el desarrollo de la construcción del relleno sanitario se requiere identificar de forma general (y particular también):  Localización de las diferentes zonas de disposición y demás instalaciones donde se proyecta construir.

 

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Diseños, inversión, materiales y mano de obra requeridos para construir la infraestructura de cada una de las zonas. De las obras complementarias y/o adicionales, la infraestructura básica que se requiera construir para que no afecte la operación del relleno. Existen instalaciones que se pueden ir construyendo a medida que avanza el relleno ó en el transcurso de su operación (por no ser prioritarias). Distribución de los métodos a utilizarse en la zona de disposición final de residuos. Ejemplo de localización de zonas para manejo de residuos

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

El espacio a utilizar por año de operación (u otro tiempo que el diseñador así lo estime), y que por tanto se requiere construir. Adicionalmente la distribución de ese espacio en el periodo de tiempo establecido (un año ó más). Distribución del espacio de operación



La construcción y el avance en la conformación de celdas, cada terraza corresponderá a una fase de la construcción del relleno.

Avance en la conformación de las celdas

Jaramillo, J. 2002. Guía para el diseño, construcción y operación de rellenos sanitarios manuales. Centro Panamericano de Ingeniería Sanitaria y Ciencias del Ambiente–Perú.

Operación y Mantenimiento Las etapas de operación y mantenimiento son parte integral de un relleno sanitario, se puede afirmar que son la carta de navegación que les permite a los operadores alcanzar el cumplimiento de los diseños y proyecciones previstas. Estas etapas describen procedimientos periódicos que permiten revisar y ajustar constantemente el sistema de disposición final (Meléndez 2004). Plan de Operación y Mantenimiento Adicionalmente al diseño del relleno sanitario se debe formular un plan o manual para la operación y mantenimiento de toda la infraestructura y equipos con los que contará el sistema de disposición final. Estos manuales son una secuencia ordenada de procedimientos que permiten el transcurso normal de la disposición; y son también, la guía para enfrentar situaciones de emergencia (Jaramillo 2002). Entre las principales actividades que debe contemplar el plan de operación y mantenimiento están: 

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Asignación de responsabilidades y competencias: La planta de personal operativo y administrativo, debe estar estructurada según las funciones asignadas para que el relleno opere eficientemente. La planta de personal requerirá como mínimo un supervisor residente (manejo técnico y continuo del relleno sanitario), unverificador operativo (coordinar y controla las operaciones), cuadrilla de topografía (estudios topográficos para avances de operación), operador buldócer (disposición y compactación de residuos y material de cobertura), auxiliar de maquinaria (control de tiempos y movimientos de la maquinaria), operador vehículo recolector (descarga de residuos en el área de disposición), mecánico (mantenimiento correctivo y preventivo de maquinaria pesada y equipos), auxiliar administrativo (registro actividades que se desarrollen en el relleno), operarios (actividades que demanden mano de obra), vigilancia (seguridad del sitio, de las instalaciones, de los equipos y herramientas). Acceso al sitio: Tanto del personal autorizado como de los vehículos particulares y de recolección de residuos. Se debe establecer el mecanismo de control del ingreso. Derechos de propiedad y responsabilidad: Sobre los residuos sólidos, Establecer el encargado de disposición, aprovechamiento y/o valorización. Riesgos: Asociados a los accidentes que pueden presentarse en la disposición de residuos sólidos. Definir las medidas de seguridad industrial y ocupacional.

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

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Horario de funcionamiento: Se establece para el conocimiento de empleados y del público en general la apertura y cierre del relleno sanitario y de las demás instalaciones que junto a este sitio se encuentren. Tipo de residuos: Aquellos residuos que puedan disponerse en el relleno sanitario (urbanos, comerciales, institucionales, de barrido y limpieza de áreas públicas, de mercado, desechos de construcción, lodos de tratamiento aguas servidas, peligrosos tratados). Registro de ingreso: Particularmente para los vehículos recolectores. Es importante conocer datos de tipo de residuo, de donde provienen, responsable, tarifa de descarga, cantidad, fecha y hora de entrada, número de placa del vehículo. Limpieza y trazo de las áreas: Descripción de la forma en cómo se van a ir destinando y estableciendo las áreas para la disposición a medida que avanza el relleno. Suelo de soporte: Se describe los procedimientos (estableciendo las medidas respectivas) para preparar el piso donde se van a disponer los desechos. Celda diaria: Se describe la construcción de celda diaria de acuerdo al método de disposición y según el área asignada para la disposición. Gases y lixiviados: Establece el avance en la construcción de los sistemas de drenaje, incluyendo medidas y localización. Material de cobertura: Incluye la obtención, acarreo, almacenamiento, el tipo de material a utilizar y la frecuencia de su uso. Residuos expuestos: Manejo de los desechos que no alcanzan a quedar enterrados, que vuelan a predios vecinos o que se acumulan sin ningún manejo generando contaminación. Infraestructura vial: Tanto interna como externa. Describe las actividades de conservación, mejoramiento y manejo de cunetas, alcantarillas, taludes y material de piso. Método constructivo: Describe el método de disposición de residuos a implementarse a lo largo del tiempo. Maquinaria y equipos: Se establece una ficha técnica u hoja de vida para cada dispositivo, y se asigna horarios de operación y periodos de mantenimiento preventivo, se registra el mantenimiento correctivo. Incluye la descripción de la actividad, costos, y de las partes removidas y/o cambiadas. Actividades de control: Referida al control del impacto que el sistema de disposición pueda tener sobre los recursos. Incluye permeabilidad de los suelos, cambios abruptos de los elementos climáticos, caudal y concentración de lixiviados (generalmente después del tratamiento), residuos dispuestos (cantidad y tipo), gases (CO2 y metano), presencia de vectores. Medidas de contingencia: Atención de las modificaciones introducidas en el sistema de trabajo, que han ocasionado desequilibrio en la operación normal.

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Algunos riesgos y medidas de mitigación

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Maquinaria y Herramientas de Operación Según sea el número de trabajadores y la capacidad de disposición (cantidad de residuos) del relleno sanitario, se establecen el tipo y número de herramientas y maquinaria para la operación (Jaramillo 2002). La figura y cuadro siguientes muestran las herramientas más utilizadas y sus usos frecuentes.

Esquema de algunas herramientas

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Uso frecuente de las herramientas


Por otra parte, los vehículos y maquinaria que pueden utilizarse en la operación de un relleno sanitario se describen en el Cuadro 34. Para estos es necesario que en el plan de operación y mantenimiento se establezca su rendimiento, sus necesidades de combustible, requerimientos de protección y su capacidad máxima (Röben 2002). Vehículos necesarios en rellenos sanitarios y su funcionalidad

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En rellenos sanitarios medianos y grandes es preciso que se instale una balanza que permita determinar el peso de los residuos que se van a disponer, con el registro del pesaje de cada vehículo a la entrada y salida del relleno. El registro puede ser manual o electrónico (Röben 2002).

Pesaje de vehículos recolectores

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Control y Monitoreo Jaramillo (2002) afirma que es importante que antes, durante y después de construir un relleno sanitario se tome una serie de medidas relacionadas con la prevención de riesgos potenciales para la calidad del ambiente. Sin embargo, las medidas pueden adoptarse siempre y cuando se desarrolle un control y monitoreo sobre los potenciales impactos al ambiente. 

     

Calidad de agua superficial y/o subterránea: Como causa de la afectación en la calidad del agua puede estar la permeabilidad del suelo, siendo entonces este uno de los parámetros a controlar; sin embargo, se puede analizar muestras de agua de las dos fuentes para detectar si hay contaminación. Los parámetros analizarse en ellas dependen de las exigencias normativas. Salida de gases: Hay que verificar constantemente la evacuación de los gases desde el interior del material dispuesto. Contaminación visual: el aspecto del relleno sanitario no debe deterior el paisaje, se debe construir en armonía con el paisaje natural. Quemas e incendios: En caso de presentarse deben controlarse de inmediato; en los residuos hay diversos materiales combustibles e inflamables que junto a la generación de gas metano pueden generar graves accidentes en presencia de fuego. Asentamientos diferenciales: Debe controlarse la estabilidad, los agrietamientos o las depresiones en la superficie. Estabilidad de taludes: Utilizando indicadores como la pérdida de cobertura, el afloramiento de basura, el abultamiento de la superficie del talud o el avance del terraplén en su base inferior; se puede controlar y monitorear la estabilidad. Control de olores: Fácilmente corregible con el cubrimiento diario; sin embargo, es posible utilizar una aspersión de cal doméstica diluida en agua.

Control de olores con cal

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

Control de vectores: Adopción de medidas permanentes de tipo preventivo (evitar en todo momento la entrada de plagas al relleno) o correctivo (eliminar aquellas plagas que logren entrar).

Mecanismos para el control de vectores El manejo integrado de plagas y vectores, es un sistema en el contexto ambiental, asociado al control de la dinámica poblacional de especies. Jaramillo (2002) señala que la mejor forma de control es el cubrimiento diario con tierra; sin embargo, para combatirlos hay que utilizar preferiblemente productos biológicos, ya que los agentes químicos contaminan el ambiente y generan al largo plazo, resistencia en los organismos. Adoptando las respectivas medidas de seguridad, entre los productos que se recomienda utilizar están:   

Biolarvicida: Insecticida biológico para el control de larvas de mosquitos, actúa por ingestión sobre las larvas de insectos dípteros. Insecticida para rastreros (cucarachas por ejemplo) y voladores. Pega para moscas: Es un método físico para el control de mosca, mosquitos y demás insectos voladores. Se adhiere a superficies donde fácilmente se pueda localizar el insecto.

Uso de pega para moscas

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



Cebo: Hay de varios tipos, uno de ellos por ejemplo se usa para atraer a la mosca y se utiliza conjuntamente con trampas. Otros, se utilizan para el control de roedores, el cebo se coloca atado a un cebadero (que puede ser un tubo de pvc) y se distribuye por el perímetro de la zona de operación y por depresiones que faciliten el acceso al agua. Trampas: Estructura en alambre galvanizado, se usa para el control físico de mosca doméstica y otras especies de dípteros. Al no poder las moscas volar hacia abajo quedan atrapados y mueren por deshidratación e inanición después de dos días. Trampas para moscas

Clausura del Relleno Sanitario Se refiere al cierre definitivo del sitio de disposición final porque ha culminado la vida útil del relleno sanitario. Jaramillo (2002) señala que para la clausura del sitio de disposición de residuos sólidos se deben desarrollar algunas actividades entre las que se destacan:      

Divulgación de la clausura: Es necesario informar tanto a las autoridad ambientales como a la comunidad en general (en especial aquellos que viven en zonas aledañas) sobre la clausura del relleno sanitario y la apertura del nuevo sitio de disposición. Vincular a la población que utiliza el relleno sanitario como un medio de subsistencia, en nuevos programas de aprovechamiento y/o tratamiento de residuos sólidos. Implementar acciones correctivas: Impedir el acceso al sitio que ya no está operando, instalar un cartel informativo, recoger materiales dispersos, implementar un programa de exterminio de roedores, nivelar y compactar la nueva superficie. Instalar drenajes para gases y lixiviados cuando sea necesario dar mayor estabilidad a las celdas clausuradas. Construir muros de contención en gaviones en la base de los taludes del terraplén de basura, esto en caso de que haya riesgo de deslizamiento del material. Construir y realizar las adecuaciones pertinentes para configurar en el sitio el uso futuro que se había proyectado en el diseño. Actividades diferentes a la disposición sobre celdas clausuradas

Fuente. http://www.youtube.com/watch?v=DENzvMvpuo4&feature=player_embedded

Uso futuro Una vez concluida la vida útil del relleno sanitario, el terreno se integrará al ambiente natural y se armonizará con el entorno teniendo consideraciones estéticas y paisajísticas. A medida que se vaya alcanzando el nivel máximo de relleno, sobre la cobertura final compactada de 60cm de espesor, se instalará vegetación de raíces cortas mientras los residuos se estabilizan; se sembrará arbustos, pastos, grama ornamental y especies de jardinería que permitan diseñar un paisaje lleno de color que evite la erosión y el aumento de lixiviado.

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Configuración del uso futuro de un relleno sanitario

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La arborización es un trabajo que inicia durante la construcción del relleno y continúa durante todo el periodo operativo. Con la clausura del sitio de disposición también se termina el proceso de arborización sobre todas las celdas cerradas (Röben 2002).

Ejemplo de un plan de arborización

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Administración Para que se cumplan los objetivos propuestos con el proyecto de construcción, operación, mantenimiento y cierre de un relleno sanitario, es necesario que este cuente con una adecuada administración. Considerando que el servicio público de aseo se encarga del manejo integral de residuos sólidos y que la disposición final es la última actividad de este manejo, seguramente la empresa del servicio se encargará de la administración de este sistema (Jaramillo 2002). Dentro de las responsabilidades para la disposición de residuos sólidos están las obligaciones del administrador, entre las que se destacan:      

Planificar la disponibilidad de talento humano capacitado; además de la planificación del abastecimiento de materiales y los demás recursos económicos necesarios para la operación. Supervisión: Dirigida directamente hacia la gestión externa y el cumplimiento de los requerimientos de las entidades de control. Velar por la eficiencia y la calidad del servicio. Salud y seguridad: Es responsabilidad del administrador, mantener protegido a todos los empleados. Establecer indicadores que midan el rendimiento y mejoramiento alcanzado en las distintas actividades, y que midan también el aprovechamiento y los gastos de los recursos disponibles. Evaluar periódicamente el desarrollo y/o implementación del sistema; realizando controles sobre la construcción, la operación, los costos (inversión, operación, mantenimiento y clausura – ver Cuadro 35), el ambiente y el sistema de tarifas.

Salud ocupacional y seguridad industrial Jaramillo (2002) describe que las causas de riesgo pueden ser por condiciones inseguras de trabajo (recoger residuos con las manos, trabajar en jornadas excesivamente largas, no usar ropa adecuada, no usar elementos de protección, ingerir alimentos en el frente de trabajo, no realizar el aseo personal al terminar la jornada de trabajo, no lavarse las manos con agua y jabón) y/o por negligencias del propio trabajador (no usar ropa ni equipo de protección personal, ingerir bebidas alcohólicas en el trabajo, levantar en forma indebida objetos pesados, quemar los desechos, usar residuos como alimento de animales, no fumar en el sitio de trabajo, entre otras). Algunos implementos de protección personal


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Factores de costo a considerarse en la planificación y el diseño de un relleno sanitario

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Precios 2010

Para enfrentar situaciones inseguras, es necesario evaluarlas cuidadosamente y a partir de esta evaluación, adoptar las medidas preventivas, elaborar unas normas de seguridad

para el sitio de trabajo, proveer al personal de los elementos de protección, capacitar para el uso de equipos, maquinaria u herramientas; suministrar un ambiente de trabajo saludable, establecer un programa de exámenes médicos para identificar y enfrentar posibles enfermedades, garantizar la calidad de maquinaria, equipos y herramientas de trabajo, registrar los accidentes y contingencias laborales (Jaramillo 2002). Referencias Bibliográficas Acción Social, 2006. Guía de Uso de la Tecnología Microorganismos Eficaces - EM. Acurio, G., I.-A. D. B. E. Division, and P. A. H. Organization 1997. Diagnóstico de la situación del manejo de residuos sólidos municipales en América Latina y el Caribe. División de Medio Ambiente, Departamento de Programas Sociales y Desarrollo Sostenible, Banco Interamericano de Desarrollo. Aguirre, S. P. 2004. Granja integral autosuficiente: manual. Editorial San Pablo. Aguirre, S. P. 2005. Manual cría de la lombriz de tierra: una alternativa ecológica y rentable. Editorial San Pablo. Alvarez, J. E. 2002. Pastos y forrajes para el trópico colombiano. Universidad de Caldas. André, F. J., and E. Cerdá. 2006. Gestión de residuos sólidos urbanos: análisis económico y políticas públicas. Cuadernos económicos de ICE:71-91. Arcos, P. 1994. La gestión de los residuos sanitarios. Pedro Arcos González. Barradas Rebolledo, A. 2009. Gestión integral de residuos sólidos municipales: estado del arte. Barrow, G. M. 1975. Química general. Reverté. Baxter, A. 2000. Use of distress calls to deter birds from landfill sites near airports. International Bird Strike Committee IBSC25/WP-AV9 401:409. Börjesson, G., B. Galle, J. Samuelsson, and B. Svensson. 2000. Emisiones de rellenos sanitarios: opciones para el monitoreo y control. Pages 31-40. Borzacconi, L., I. López, and C. Anido. 1996. Metodología para la estimación de la producción y concentración de lixiviado de un relleno sanitario. Bravo, A. S. 2007. Ciudades, medio ambiente y sostenibilidad. ArCiBel Editores. Campos Gómez, I. 2003. Saneamiento ambiental. Cantanhede, A., G. Monge, L. Sandoval Alvarado, and C. Caycho Chumpitaz. 2009. Procedimientos estadísticos para los estudios de caracterización de residuos sólidos. Revista AIDIS 1. Carrasco Cantos, F., and I. Vadillo. 2005. Estimación del volumen de lixiviado generado en el vertedero de residuos sólidos urbanos de La Mina mediante balance hídrico. Geogaceta:139. Castells, X. E. 2000. Reciclaje de Residuos Industriales: Aplicación a la fabricación de materiales para la construcción. Ediciones Díaz de Santos. Castells, X. E. 2005. Tratamiento y valorización energética de residuos. Ediciones Díaz de Santos. CEPIS, 2009 - Método sencillo de análisis de residuos sólidos. Collazos Peñaloza, H., and R. Duque Muñoz. 1998. Residuos sólidos. Cook, A., S. Rushton, J. Allan, and A. Baxter. 2008. An Evaluation of Techniques to Control Problem Bird Species on Landfill Sites.Environmental Management 41:834-843. Corral-Verdugo, V., and L. Encinas-Norzagaray. 2001. Variables disposicionales, situacionales y demográficas en el reciclaje de metal y papel. Medio ambiente y comportamiento humano 2:1. Cortinas de Nava, C., Y. Ordaz Guillén, I. Jiménez, J. A. Medina, I. Aguirre, and A. Cebrián. 1999. Minimización y manejo ambiental de los residuos sólidos.

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Disposición Final de Residuos Sólidos en Relleno Sanitario

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