DISEÑO DE RELLENO SANITARIO
PASO 3 – DESARROLLAR DESARROLLAR LA PROYECCIÓN Y ESTRUCTURA DEL RELLENO SANITARIO
POR: CARLOS ANDRES SALAS OROBIO CODIGO: 1085310935
TUTORA: MARIA ANGELICA MENA
GRUPO: 358045_2
UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA UNAD ESCUELA DE CIENCIAS AGRÍCOLAS, PECUARIAS Y DEL MEDIO AMBIENTE ECAPMA PROGRAMA INGENIERÍA AMBIENTAL PASTO NARIÑO AGOSTO 2018
INTRODUCCIÓN Las formas de vida características de nuestro tiempo, dan lugar a la producción y acumulación de basura. Gran cantidad de productos de uso diario, llega a nuestros hogares, escuelas o lugares de trabajo, existe una gran variedad de estos productos entre los cuales podemos encontrar latas, empaques, envolturas, botellas, objetos de vidrio, entre muchas otras cosas. Una posible solución son los rellenos sanitarios, este sistema no es un vertedero de basura a cielo abierto, tampoco un enterramiento de desechos, mucho menos una incineración controlada. El relleno sanitario es un método de disposición final, que confina los desechos en un área lo más estrecha posible, los cubre con capas de tierra y compacta diariamente para reducir drástica y significativamente su volumen. La Organización Panamericana de la Salud (OPS) lo declara como el método de disposición final por excelencia, aquel que no representa ningún riesgo para la salud de la población, el único admisible, ya que minimiza la contaminación y el impacto negativo en el ambiente. Este método consiste en transportar los residuos a una zona de tierra arcillosa e inundable y taparlos con una capa de tierra. Se necesita que la tierra sea arcillosa, porque si la tierra fuere permeable no evitaría el drenaje de líquidos como la lluvia arrastrando sustancias perjudiciales hacia las capas freáticas. De esta manera se contaminarían parte del agua potable y nos perjudicaría beberla. En un manto arcilloso, el agua tarda 20 años en atravesar 1 m. de arcilla. Quizás la tranquilidad por nuestra salud y el cuidado del medio ambiente, que esto nos produce sea un poco irresponsable; ya que le dejamos un futuro problema a la próxima generación.
1. Revisar en los contenidos del curso el RAS 2000 “ Reglamento de agua potable y saneamiento básico en Colombia Capítulo F y definir: A. La Importancia y el uso del Nivel de complejidad del sistema y su relación con la proyección de la población para el diseño de un relleno sanitario. PASO 1 - Definición del nivel de complejidad del sistema Debe definirse el nivel de complejidad del sistema, según se establece en el Título A: Determinación del nivel de complejidad del sistema, para cada uno de los componentes del mismo. PASO 2 - Justificación del proyecto y definición del alcance la planificación, diseño, desarrollo e implementación de cualquier proyecto de alguno o todos los componentes de un sistema de aseo urbano, debe tener una justificación basada en un problema de salud pública, de impacto negativo en el ambiente o de bienestar social de la comunidad, el cual ha sido previamente identificado y tiene solución con la ejecución del sistema propuesto, de acuerdo con el Título A: Identificación y Justificación de los Proyectos. PASO 3 - Conocimiento del marco institucional, el diseñador del sistema debe conocer las competencias de las diferentes entidades relacionadas con la prestación del servicio público domiciliario de aseo urbano, estableciendo responsabilidades y las funciones de cada una, información obtenida del Plan de Gestión Integral de Residuos Sólidos – PGIRS municipal.
Las entidades y aspectos que deben identificarse son:
1. Entidad responsable del proyecto 2. Diseñador 3. Rol del municipio, ya sea como prestador del servicio o como administrador del sistema y como responsable de asegurar y garantizar la prestación del servicio en cada componente 4. Empresa de Servicios Públicos y su carácter (Oficial, mixto o privado) 5. Entidades territoriales competentes 6. Entidad reguladora (CRA) 7. Entidades de vigilancia y control (SSPD, Corporaciones Autónomas Regionales y de Desarrollo Sostenible y Grandes Centros Urbanos y/o Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial) 8. Operador de cada componente del servicio 9. Interventor 10. Acciones proyectadas de la comunidad en el sistema 11. Autoridad ambiental competente. (Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial, Corporaciones Autónomas Regionales, de Desarrollo Sostenible y Grandes Centros Urbanos) 12. Fuentes de financiación PASO 4 - Acciones legales, el diseñador debe conocer todas la leyes, decretos, reglamentos y normas técnicas relacionadas con la conceptualización, planificación, diseño, operación, construcción, mantenimiento, cierre, clausura y post-clausura, supervisión técnica y operación de un sistema de aseo urbano o cada uno de sus componentes en particular y en especial el Plan de Gestión Integral de Residuos Sólidos – PGIRS, aprobado para la prestación del servicio público de aseo en el respectivo municipio, siguiendo lo reglamentado en la normativa específica de las
autoridades competentes. Además, deben tomarse las medidas legales necesarias para garantizar y asegurar el adecuado desarrollo del sistema de aseo urbano. PASO 5 - Aspectos ambientales, para rellenos sanitarios debe presentarse un estudio sobre el impacto ambiental generado por el proyecto, negativos y/o positivos, en el cual se incluyan una descripción de las obras y acciones de prevención, mitigación y compensación de los efectos en el ambiente propios del proyecto, siguiendo lo establecido en el Capítulo F.7: Rellenos Sanitarios y en el Título I, en lo concerniente a Licencia Ambiental y Licencia de Construcción. PASO 6 - Ubicación dentro de los planes de ordenamiento territorial y desarrollo urbano previstos El diseñador debe conocer los planes de desarrollo y los planes de ordenamiento territorial planteados y aprobados dentro del marco de la Ley 388 de 1997 y establecer las implicaciones que el sistema de aseo urbano tendría dentro de la dinámica del desarrollo urbano. En particular, el diseño de un sistema aseo urbano debe contemplar la dinámica de desarrollo urbano prevista en el corto, mediano y largo plazo, de las áreas habitadas y las de desarrollo proyectadas en los próximos años teniendo en cuenta la utilización del suelo, la estratificación socioeconómica, el plan vial y las zonas de conservación y protección de recursos naturales y ambientales entre otros.
PASO 7 - Estudios previos y estudios de factibilidad, todo proyecto de aseo urbano debe llevar a cabo los estudios previos mencionados en el Título A: Estudios Previos, en lo que tiene que ver con los sistemas de aseo urbano y los estudios de factibilidad técnico - económica deberán estar formulados con base en lo dispuesto en el Plan de Gestión Integral de Residuos Sólidos – PGIRS del respectivo Municipio, en la normativa específica expedida por las autoridades competentes y en las especificaciones definidas en el presente Título. PASÓ 8 - Diseño y requerimientos técnicos, el diseño de cualquier componente o elemento funcional de un sistema de aseo urbano debe cumplir con los requisitos mínimos establecidos en el presente Título, según los literales establecidos en la Tabla F.2.1: Actividades y elementos funcionales del servicio de aseo. El diseño de cualquier sistema de aseo urbano debe someterse a una evaluación ambiental, técnica y socioeconómica y estar sujeto a un plan de construcción, operación, mantenimiento y expansión de costo mínimo, siguiendo lo establecido en el Título A: Evaluación Socioeconómica. PASO 9 - Construcción y supervisión técnica, los procesos de construcción y supervisión técnica del proyecto propuesto, se deben ajustar a los requisitos mínimos establecidos en el Título G - Aspectos Complementarios y al Plan de Manejo Ambiental – PMA o a las medidas de manejo ambiental establecidas en el Título I: Plan de Manejo Ambiental para la construcción de los componentes físicos de los sistemas de aseo, según sea el caso. PASO 10 - Puesta en marcha, operación y mantenimiento, los procedimientos y medidas pertinentes a la puesta en marcha, la operación y el mantenimiento de los diferentes componentes de un sistema de aseo urbano deben seguir los requerimientos establecidos para cada componente o elemento funcional en particular, según la Tabla F.2.1: Actividades y elementos funcionales del servicio de aseo.
B. De Acuerdo al nivel de complejidad del sistema se calcula la población a través de los modelos matemáticos: Aritmético, geométrico y exponencial. De acuerdo a lo anterior describa como funciona cada uno y presente un ejemplo por cada modelo representado.
Método Aritmético:
El uso de éste método para proyectar la población tiene ciertas implicancias. Desde el punto de vista analítico implica incrementos absolutos constantes lo que demográficamente no se cumple ya que por lo general las poblaciones no aumentan numéricamente sus efectivos en la misma magnitud a lo largo del tiempo. Por lo general, este método se utiliza para proporciones en plazos de tiempo muy cortos, básicamente para obtener estimaciones de población a mitad de año.
= 1+.
1
Donde: Nt y N0 = Población al inicio y al final del período. t = Tiempo en años, entre No y Nt. r = Tasa de crecimiento observado en el período.
Observación: El método lineal, supone un crecimiento constante de la población, la cual significa que la población aumenta o disminuye en el mismo número de personas. Ejemplo: Con la siguiente información, estimar la población del país para los años 1990 y 2000, considerando que la población, va a crecer lineal y geométricamente, a lo observado en el período 1970 y 1980. Datos: PERU (en miles). Población total (1970) = 14213 Población total (1980) = 18378 Tiempo (t) = 10 años La población mantendrá el crecimiento aritmético observado en el período 1970 - 1980. Solución: De la fórmula 1 despejamos “r” y reemplazamos datos:
− 1 = 18378 − 1 = 14213 10 =0.0293X100=2.930 INTERPRETACION: La tasa de crecimiento del país en el período 1970 - 1980 según los resultados observados, ha sido de 3.9 por cada 100 personas considerando de que la población tuvo un crecimiento lineal. Ahora la población en los años 1990 y 2000 en base a la población de 1970 será:
= 1+. =142131+0.0293∗20 =22542 =142131+0.0293∗30 =26706
Método geométrico y exponencial:
Un crecimiento de la población en forma geométrica o exponencial, supone que la población crece a una tasa constante, lo que significa que aumenta proporcionalmente lo mismo en cada período de tiempo, pero en número absoluto, las personas aumentan en forma creciente. El crecimiento geométrico se describe a partir de la siguiente ecuación:
= 1 + Donde: Nt y N0 = Población al inicio y al final del período. t = Tiempo en años, entre No y Nt.
2
r = Tasa de crecimiento observado en el período. Y puede medirse a partir de una tasa promedio anual de crecimiento constante del período; y cuya aproximación aritmética sería la siguiente:
= − 1
2’
Donde: 1/t = Tiempo intercensal invertido. La ecuación que expresa el crecimiento exponencial es:
= ..
3
Donde " r " es la tasa de crecimiento instantánea y su cálculo es el siguiente:
3’
Donde: Nt y N0 = Población al inicio y al final del período respectivamente. t = Tiempo en años Log e= 0.434294 La diferencia conceptual entre estas dos curvas es que en el primero (crecimiento geométrico), el tiempo se toma como una variable discreta, mientras que en el segundo (crecimiento exponencial) es una variable continua y en tal sentido la tasa de crecimiento diferirá en los dos modelos; en el primero estaría midiendo la tasa de crecimiento entre puntos en el tiempo que estarían igualmente espaciados y en el segundo medirá la tasa instantánea de crecimiento. Sin embargo en la medida en que el período del tiempo considerado se haga más pequeño, las dos ecuaciones serán más parecidas hasta el punto que la ecuación geométrica tiende a la exponencial, cuando el período de tiempo tiende a cero.
Observación: A medida que el tiempo se aleja, la curva exponencial, supone un crecimiento más rápido de la población, comparando con los otros modelos, pero a períodos cortos, la geométrica puede superar a la exponencial en cuanto a la tasa de crecimiento, ésta va incrementándose con el tiempo. Ejemplo: De la fórmula 2’ reemplazamos los valores del ejercicio anterior.
= ( ) − 1
− 1 =
=0.0260100=2.60 Luego en la efectuamos la formal 2 en base a la población de 1970 para los años 1990 y 2000
= 1 + =143121+0.0260 =23914 =143121+0.0260 =30912 2. Los siguientes son criterios que se deben tener en cuenta para el diseño de un relleno sanitario. Atendiendo a lo anterior describa objetivamente de que trata cada criterio, cuál es su objetivo y funcionalidad, a su vez debe presentar tres imágenes ilustrativas por cada criterio. Criterios:
Acondicionamiento del área: La infraestructura de acuerdo a lo normado en el presente Reglamento, previo a la implementación de la IDF-RS. Los trabajos mínimos a realizar son: limpieza y deforestación del terreno; movimiento de tierras para acondicionar las áreas proyectadas; construcción de vías de acceso; cerco 14/30 perimetral; instalaciones auxiliares; impermeabilización de la base de la infraestructura; sistema de drenajes; entre otros. Cercado perimetral: El relleno sanitario deberá estar delimitado por una cerca perimetral, para evitar el paso de animales y de personas ajenas al mismo, se deberá revisar periódicamente el cerco perimetral para mantenerlo sin agujeros que permitan el libre ingreso de animales, cualquier rotura de la malla o deterioro de los postes de hierro que forma el cerco deberá ser reparada inmediatamente. Las plantas sembradas en el perímetro como parte del proyecto deberán ser mantenidas vivas, y todo material o basura como desperdicios plásticos deberán ser recogidos de manera que la vegetación y el cerco deberán estar siempre libres de materiales extraños o basura que en ellos se hayan depositado producto del manejo del relleno y arrastrados por el aire, tampoco se permitirá que se desarrolle vegetación. Control de ingreso: Las actividades de control de ingreso/egreso al predio es aquella destinada a controlar la entrada y salida de vehículos recolectores y particulares del predio, esta consiste en primera instancia en la identificación del vehículo, que en el
caso de vehículos de recolección municipal cada camión está identificado por un código, en el cual figuran el número del camión y su respectivo conductor y mediante el soporte informático se registra la tara al ingreso y al egreso del camión recolector y la diferencia de tara, así como la hora de ingreso/egreso al predio del mismo y las observaciones que sean pertinentes. En el caso de los usuarios particulares el sistema de pesaje y registro es el mismo, pero ya cada cliente en particular tiene su código de identificación, que consiste en nombre del cliente, identificación del vehículo etc.
Señalización y carteles indicadores: Se preverá la colocación de postes, barreras y señales para dirigir el tránsito dentro de la obra hacia las oficinas de control y trámites y hacia la zona de descarga, y carteles que indiquen las normas y disposiciones de circulación dentro del predio, como así también las de Higiene y Seguridad en el Trabajo. Zona de amortiguación: Se debe establecer una superficie perimetral al sitio, contigua al cercado perimetral de por lo menos 80 m de ancho, medidos en forma normal al mencionado cerco, sobre la cual se realizarán tareas de forestación a modo de cortinas, parquización, infraestructura edilicia administrativa y obradores. Terraplen perimetral: Los terraplenes perimetrales se deberán construir de forma tal que la cota de coronamiento mínima se encuentre a 0,40 m por encima de la cota de inundación del área correspondiente a una recurrencia de 50 años. El ancho de coronamiento deberá ser tal que permita la construcción de una carpeta de rodamiento que garantice la circulación de vehículos recolectores cargados, equipos y maquinarias aún bajo condiciones climáticas adversas, con banquinas laterales a los efectos de realizar cunetas para la evacuación de aguas superficiales. Excavación: En el supuesto de que las condiciones geológicas e hidrogeológicas del sitio lo permitan será posible la excavación del interior del recinto estanco o módulo bajo las siguientes pautas: 1. La cota de fondo de la excavación será como mínimo 0,5 m superior a la cota del acuífero libre. 2. Los taludes de la excavación del recinto deberán respetar idéntica pendiente que la especificada para el talud interno del Terraplén Perimetral del Módulo. 3. Aislación de base y taludes laterales del recinto. La aislación de la base y taludes deberá estar constituida por una Barrera Compuesta. Esta Barrera Compuesta, consiste en un sistema de dos elementos: el elemento superior, que es una Membrana Flexible (Geomembrana), que debe poseer como mínimo de 0,80 mm de espesor y el elemento inferior, debe estar formado por lo menos por 0,60 m de suelo compactado, con una permeabilidad vertical Kf menor o igual a 1 x 10-7 cm/seg. Cuando la barrera natural o suelo compactado no cumpla con las condiciones indicadas, podrá lograrse o completarse en forma de Barrera Artificial (geológica mineral) con aquellos elementos que proporcionen una barrera equivalente de protección. La Membrana Flexible de Polietileno de Alta Densidad (PEAD) deberá tener un
espesor mínimo de 1,5 mm. La Membrana Flexible debe estar instalada en contacto directo y uniforme con el suelo compactado o barrera artificial de 0,60 m de espesor y una permeabilidad vertical Kf menor o igual a 1 x 10-7 cm/seg. y se cubrirá la Membrana Flexible, con una capa de 0,30 metros de espesor de suelo seleccionado compactado, a efectos de su protección.
Aislación de base y taludes laterales del recinto: La aislación de la base y taludes deberá estar constituida por una Barrera Compuesta. Esta Barrera Compuesta, consiste en un sistema de dos elementos: el elemento superior, que es una Membrana Flexible (Geomembrana), que debe poseer como mínimo de 0,80 mm de espesor y el elemento inferior, debe estar formado por lo menos por 0,60 m de suelo compactado, con una permeabilidad vertical Kf menor o igual a 1 x 10-7 cm/seg. Cuando la barrera natural o suelo compactado no cumpla con las condiciones indicadas, podrá lograrse o completarse en forma de Barrera Artificial (geológica mineral) con aquellos elementos que proporcionen una barrera equivalente de protección. La Membrana Flexible de Polietileno de Alta Densidad (PEAD) deberá tener un espesor mínimo de 1,5 mm. La Membrana Flexible debe estar instalada en contacto directo y uniforme con el suelo compactado o barrera artificial de 0,60 m de espesor y una permeabilidad vertical Kf menor o igual a 1 x 10-7 cm/seg. y se cubrirá la Membrana Flexible, con una capa de 0,30 metros de espesor de suelo seleccionado compactado, a efectos de su protección. Aislación de la cobertura superior: La cobertura superficial final del relleno sanitario estará constituida por una capa de suelo compactado de 0.70 m de espesor. La topografía y las pendientes de la cobertura final en cualquier punto del relleno sanitario, deberán ser diseñadas de modo de lograr el escurrimiento de las aguas pluviales alejándolas del módulo y evitar la acumulación de agua en la superficie. Estabilidad del relleno sanitario: Las dimensiones, pendientes y geometría del relleno sanitario, así como la operatoria del mismo se hará de manera tal que garantice la estabilidad de la masa de residuos y estructuras asociadas para evitar todo tipo de deslizamientos. Acceso y circulación interna: El acceso al relleno y la red de caminos internos deberá garantizar el transito permanente de vehículos y equipos de obra al centro de disposición final y a la zona de operaciones, independientemente de las condiciones meteorológicas. Playas de descarga: Para la construcción de las playas de descarga se deberá contemplar: la capacidad soporte, las dimensiones, la transitabilidad y los drenajes para asegurar la circulación de los vehículos, equipos y maquinarias, teniendo en cuenta su uso bajo cualquier condición climática y la minimización de la superficie de residuos expuestos. Drenaje y control de inundaciones: Deberán diseñarse y mantenerse los drenajes superficiales a fin de asegurar el acceso de vehículos, la maniobrabilidad de equipos,
permitiendo reducir al mínimo la penetración de líquido y la consecuente generación de lixiviados. El objetivo es proporcionar un rápido escurrimiento de las aguas mediante cunetas perimetrales y alcantarillas que servirán a las zonas ya terminadas de relleno y a las que se encuentran en operación. Se deberán construir alcantarillas perimetrales al relleno, conectadas al sistema de escurrimiento o terreno natural.
Sistema de captación y tratamiento de lixiviados: La correcta operación del Relleno Sanitario, así como la separación de los líquidos lixiviados de los provenientes de las lluvias, para cargas menores e iguales a 50 toneladas por día, permite minimizar el volumen de los líquidos lixiviados, por lo que el mismo podrá permanecer confinado con los residuos dispuestos en el interior del módulo. Sistema de captación y tratamiento de gases: Se deberá diseñar, construir, operar y mantener un sistema de extracción pasivo de los gases generados en el relleno sanitario. Red de monitoreo para aguas superficiales: Previo al establecimiento de las estaciones de muestreo se deberá delimitar la sub-cuenca en la que se construirá el relleno sanitario para determinar dónde interceptan los límites de la misma al curso superficial. Una estación deberá situarse en la intersección del límite aguas arriba de la sub-cuenca con el curso superficial y la otra estación deberá situarse en la intersección del límite aguas abajo de la sub-cuenca con el curso superficial. Red de monitoreo para aguas subterráneas: Una vez establecidas las características de las aguas subterráneas según lo expresado, especialmente en lo referente a la cantidad y tipo de acuíferos y sus respectivas direcciones y sentido de escurrimiento, se deberá proceder a la construcción de la red de monitoreo de las aguas subterráneas. La misma estará compuesta por una serie de pozos de monitoreo a los acuíferos del lugar.
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