INSTITUTO TECNOLOGICO SUPERIOR DEL ORIENTE DEL ESTADO DE hidalgo
Ingeniería Civil INGENIERIA SANITARIA Presentan: Domínge! Solís Os"ar Gon!#le! Navarrete $onathan Gerardo Gorga Islas $avier %orales &al"'n $es(s %endo!a Gevara $os) Iv#n Do"ente: Ing* I+,al Pel"astre -ernande!
CALCULO DE RELLENO SANITARIO
CALCULO DE RELLENO SANITARIO
1. Información básica 1.1. Aspectos demográficos
Población Es nece necesa sari rio o cono conoce cerr el núme número ro de habi habita tant ntes es meta meta para para defi defini nirr las las cantidades de RSM que se han de disponer. Proyección de la población
Result Res ultaa de suma suma import importanc ancia ia estima estimarr la poblac población ión futura futura que tendrá tendrá la comunidad por lo menos entre los próximos 5 a 10 años, a fin de calcular la cantidad de RSM que se deberá disponer diaria anualmente a lo lar!o de la "ida #til del relleno sanitario. 1.2. Generación de RSM en las pequeñas poblaciones
$on el ob%eti"o de a&orrar recursos, se su!iere utili'ar para estos análisis m(todos indirectos, como los que se presentan a continuación.
Producción per cápita
)pc * +Sr en una semana )ob x x $ob dónde)pc * )roducción por &abitante por da /!&abda2 /!&abda2 +Sr * $antidad $antidad de RSM recolectados recolectados en una semana /!sem2 )ob * )oblación total /&ab2
* +as de la semana
$ob * $obertura $obertura del ser"icio de aseo aseo urbano /32 $ob /32 * )oblación atendida /&ab2
)oblación total /&ab2
Producción total
)ermite tomar decisiones sobre el equipo de recolección más adecuado, la cantidad de personal, las rutas, la frecuencia de recolección, la necesidad de área para el tratamiento la disposición final, los costos el establecimiento de la tarifa de aseo. 4a producción de RSM está dada por la relación+Sd * )ob x ppc donde+Sd *
$antidad de RSM producidos por da /!da2
)ob *
)oblación total /&abitantes2
ppc *
)roducción per cápita /!&abda2
Proyección de la producción total
4a producción anual de RSM debe ser estimada con base en las proecciones de la población la producción per cápita. 1.3 aracter!sticas de los RSM en las pequeñas poblaciones
Origen o procedencia
4os RSM en las áreas urbanas de las pequeñas poblaciones se pueden clasificar se!#n su procedencia- residencial, comercial, industrial, barrido de "as áreas p#blicas, mercado e institucional. a) Sector residencial
4a basura residencial está compuesta principalmente de papel, cartón, latas, plásticos,
"idrios, trapos materia or!ánica.
b) Sector comercial
4a composición de los desec&os de la acti"idad comercial en estas comunidades es similar a la del tipo residencial, si bien predominan los materiales de empaque.
c) Sector industrial
4a acti"idad industrial suele ser ba%a de tipo artesanal, compatible con el uso residencial, de manera que es de esperar que sus desec&os sólidos no presenten caractersticas especiales. d) Plaa de mercado
Indica !ran parte de residuos de materia or!ánica solo una mu pequeña de material de empaque6 para estos desec&os puede ser recomendable la producción de composta%e. e) !arrido de "#as y áreas públicas
7stos están compuestos básicamente de &o%as, &ierba, cáscaras de frutas, además de papeles, plásticos, latas, "idrios, palos un alto contenido de tierra. f) Sector institucional
)ara el caso de establecimientos especiales como escuelas se puede considerar, que la !eneración de desec&os sólidos no es mu si!nificati"a con respecto al resto. 4os &ospitales o centros de salud en estas poblaciones suelen ser instituciones clasificadas como del primer ni"el de atención. $omposición f#sica y qu#mica %ensidad
7l aumento de la densidad del relleno sanitario manual se lo!ra especialmente mediante-
•
7l apisonado manual, con el uso diario del rodillo o los pisones
•
de mano. 7l tránsito del "e&culo recolector por encima de las celdas a
•
conformadas. 4a separación recuperación de papel, cartón, plástico, "idrio, c&atarra, madera otros materiales "oluminosos.
%ensidad •
•
RSM en el relleno , en consecuencia, se aumenta su "ida #til. 8tros mecanismos que aumentan la densidad de los desec&os sólidos son- el proceso de descomposición de la materia or!ánica el peso propio de las capas o celdas superiores que producen maor car!a , ob"iamente, disminuen su "olumen.
1.". aracter!sticas del terreno
)rincipales parámetros que se deben tener en cuenta en el análisis la e"aluación cualquier terreno&ipo de suelo' 9n relleno sanitario debe estar locali'ado de preferencia
sobre un terreno cua base sean suelos arenolimoarcillosos. Permeabilidad del suelo' 7s la maor o menor facilidad con que la
percolación del a!ua ocurre a tra"(s de un suelo. Profundidad del ni"el freático' Se deberán preferir los terrenos bien
drenados con la tabla de a!uas a más de un metro de profundidad durante todo el año.
%isponibilidad del material de cobertura' 4os terrenos planos, que cuentan
con un suelo limoarcilloso el ni"el freático a una profundidad tal que no &aa posibilidad de contaminar las a!uas, pueden ofrecer una buena cantidad de material de cobertura, en especial si se decide usar el relleno en 'an%as.
1.#. ondiciones climatológicas
1.$. %dentificación de las normas &igentes
4a adopción de las normas de los pases industriali'ados puede constituir un obstáculo para dinami'ar los procesos en los pases en "as de
desarrollo, o bien impedir el a"ance de la !estión de RSM, si dic&as normas no se adaptan a las condiciones locales. :. $álculo del "olumen necesario para el relleno sanitario 2.1. 'olumen de residuos sólidos.
;diario * +$p %rsm
;anual compactado ( ;diario x )*+ dónde;diario * ;olumen de RSM por disponer en un da /m<da2 ;anual * ;olumen de RSM en un año
/m<año2
+Sp
* $antidad de RSM producidos /!da2
<=5
* 7qui"alente a un año /das2
+rsm
* +ensidad de los RSM reci(n compactados />00500!m<2 del
relleno estabili'ado /500=00 !m<2 2.2. 'olumen del material de cobertura
m. c. * ;anual compactado x /0,:0 ó 0,:52 dóndem. c. * material de cobertura equi"ale al :0 a :53 del "olumen de los desec&os reci(n
compactados.
2.3. 'olumen del relleno sanitario
;olumen del relleno sanitario para el primer año;RS * ;anual estabili'ado ? m. c. donde ;RS * ;olumen del relleno sanitario /m<año2
m. c. * material de cobertura /:0 a :53 del "olumen reci(n compactado de RSM2
<. $álculo del área requerida 7l área requerida depende principalmente de factores como•
$antidad de RSM que se deberá disponer.
•
$antidad de material de cobertura.
•
+ensidad de compactación de los RSM.
•
)rofundidad o altura del relleno sanitario.
•
@reas adicionales para obras complementarias.
ARS * ;RS &RS donde ;RS * "olumen de relleno sanitario /m<año2 ARS * área por rellenar sucesi"amente /m:2 &RS * altura o profundidad media del relleno sanitario /m2 7l área total requerida seráAB * C x ARS donde AB * @rea total requerida /m:2 C
* Cactor de aumento del área adicional requerida para las "as de
penetración.
,. %ise-o de taludes ".1. (bras de tierra.
7n las etapas de construcción operación, uno de los principales aspectos que se debe tener en cuenta para los rellenos sanitarios manuales es la estabilidad de los taludes de tierra de los terraplenes de basura. ".2. )efinición de talud.
Se denomina talud a la superficie que delimita la explanación lateralmente. 4a con"ención usada para definir el talud es en la forma de DSD unidades en sentido &ori'ontal por una unidad en sentido "ertical.
".3. )iseño de taludes.
&aludes en corte
)ara un corte de ba%a altura se puede recomendar un talud #nico6 para alturas maores podrán requerirse dos taludes di"ersos6 en al!unos casos, se su!erirá la construcción de bermas o banquetas intermedias.
&aludes en terrapln
7n terraplenes, dado el control que se tiene en la extracción, selección colocación del material que forma el relleno, el "alor que com#nmente se usa en taludes es el 1.5-1. 7n relación con los taludes de basura para la conformación de los terraplenes en el relleno sanitario manual, se recomienda :-1 ó <-1. 5. Selección del método de relleno $onformación del terreno original
7s obtenida a partir del le"antamiento topo!ráfico del sitio donde se construirá el relleno sanitario, es necesaria para elaborar los cálculos el diseño de la obra. $onfiguración inicial del desplante o suelo de soporte
Eeneralmente, el sitio seleccionado debe ser preparado, tanto para construir las obras de infraestructura necesarias como para brindar una adecuada base de soporte al relleno sanitario obtener el material de cobertura del propio terreno.
$onfiguración final del relleno
7s la conformación del terreno una "e' que se termine su "ida #til. 7s importante representarla en un plano topo!ráfico para presentar los ni"eles máximos que alcan'ará la obra de acuerdo con la "isión del proectista. $onfiguraciones parciales del relleno
4a/s2 confi!uración/es2 parcial/es2 del relleno representa/n2 el a"ance de la construcción sir"e/n2 de !ua al constructor para los controles correspondientes. #.1 M*todo de +an,a o trinc-era
Orientación para la localiación de las an/as
+istribución de 'an%as en el terreno
9n pro!rama de uso del suelo para la apertura de trinc&eras en el tiempo el mane%o de excedentes de la exca"ación, que puede ser &asta de 503, son fundamentales para que la !estión de la obra sea un (xito.
0olumen
de
la
an/a
;' * t x +Sr
x
m. c. +rsm dónde•
;' ;olumen
* de
la 'an%a /m<2 •
•
•
•
t
* Biempo de "ida #til /das2
+Sr * $antidad de RSM recolectados /!da2 m. c. * Material de cobertura /:0:53 del "olumen compactado2 +rsm * +ensidad de los RSM en el relleno /!m<2
%imensiones de la an/a •
4a profundidad de la 'an%a, que debe ser de : a > metros de acuerdo
•
con el ni"el freático, tipo de suelo de equipo costos de exca"ación. 7l anc&o de la 'an%a, que debe medir entre < = metros /anc&o del
•
equipo2. 7l lar!o está condicionado al tiempo de duración o "ida #til de la 'an%a. 7ntonces se tiene quel*
;' a x &'
dónde• • • •
l * 4ar!o o lon!itud de la 'an%a /m2 ;' * ;olumen de la 'an%a /m<2 a * Anc&o /m2 F'* )rofundidad /m2
&iempo de la maquinaria
texc * ;' R x 1
dónde• • • •
texc * Biempo de la maquinaria para la exca"ación de la 'an%a /das2 ;' * ;olumen de la 'an%a /m<2 R * Rendimiento de exca"ación del equipo pesado /m<&ora2 G * Gornada de traba%o diario /&orasda2
EE!"LO # Enc$entre la cantidad diaria de re%id$o% %ólido% &$e 'eneran lo% (. *abitante% de $na ci$dad c$+a 'eneración ,or *abitante %e e%timó en -5 '/*ab/d0a. DSd 1 "ob 2 ,,c DSd 1 (. 2 -5 1 3. '/d0a 1 3 t/d0a Si el relleno o,erar4 %ei% d0a% a la %emana- c$4nta ba%$ra %er4 nece%ario ,roce%ar cada d0a *4bil6 DSd
*4bil
17
2
3 38-8
t/d0a
9 EE!"LO 3 La admini%tración m$nici,al de $na ci$dad tiene entre %$% ,ro+ecto% con%tr$ir $n relleno %anitario como %ol$ción al de%tino final de %$ ba%$ra. Se nece%ita conocer la cantidad de ba%$ra ,rod$cida- el :ol$men del relleno + el 4rea re&$erida ,ara iniciar la %elección del %itio. "ara tal efecto- %e di%,one de la %i'$iente información; < "oblación en el 4rea $rbana
8.
< Ta%a de crecimiento de la ,oblación
*abitante% 3-9= an$al
< >ol$men de de%ec*o% %ólido% recolectado% en
353 m8/%emana
el :e*0c$lo recolector < Cobert$ra del %er:icio de recolección de
?=
re%id$o% %ólido% < Den%idad de
8 '/m8
En
el
lo%
re%id$o%
:e*0c$lo
%ólido%
recolector
@%in
com,actación) Recién com,actado% en el relleno
(5 '/m8
%anitario man$al E%tabiliado% en el relleno %anitario
9 '/m8
man$al
Proyección de la población Se ado,tar4 $n crecimiento 'eométrico ,ara el c4lc$lo de la ,ro+ección de la ,oblación con $na ta%a de 3-9= an$al ,ara e%timar la% nece%idade% de lo% ,ró2imo% # aBo%.
"f
1
"#
1
"3
1
"8
"# @# r)n
1 1
8.
8. @# -39) #
1
8.
1
8. @# -39) 3
1
8#.5
....
1
...
1
...
"#
1
8.@# -39) ?
1
87.7?9
Producción per cápita
La ,rod$cción ,er c4,ita %e e%tima a,licando la ec$ación 53. ,,c
1 DSr
/
%emana
ob / 0 / ob
,,c
353m8/%em
1
2
'/m 8
8
8- *ab 2 7 d0a%/%em 2 -? ,,c# 1 -( '/*ab/d0a @,rimer aBo) Se e%tima &$e la ,rod$cción ,er c4,ita a$mentar4 en #= an$al. Entonce%- ,ara el %e'$ndo + el tercer aBo %er4; ,,c3
1
,,c#
,,c3 ,,c8
@#=)
1
1 1
-(
2
-((
,,c3
@#=)
1
@#-#) '/*ab/d0a
-((
2
@#-#)
,,c8 1 -( + a%0 %$ce%i:amente %e calc$la la ,,c ,ara lo% dem4% aBo% $antidad de desechos sólidos DSd 1 "ob 2 ,,c DSd 1
8.
2
-(
'
*ab/d0a DSd 1 #3. '/d0a La ,rod$cción an$al %e calc$la m$lti,licando la ,rod$cción diaria de de%ec*o% %ólido% ,or lo% 895 d0a% del aBo. DSan$al 1 #3. d0a
' 2 895 aBo
0olumen de desechos sólidos
d0a% 2
#
#. '
ton
1
(.8
t/aBo
•
0olumen de residuos anual compactado @ec$ación 59- col$mna ). Con $na den%idad de (5 '/m8 debido a la o,eración man$al.
>an$al
com,actado
1
DS an$al 2 895
1
#3. '/d0a 2 895 d0a%/aBo 1 ?.788
m8/aBo Dr%m •
(5 '/m8
0olumen de residuos anual estabiliado @ec$ación 59- col$mna #). Con $na den%idad e%timada de 9 '/m 8 ,ara el c4lc$lo del :ol$men del relleno %anitario.
>an$al
e%tabiliado
1
DS an$al 2 895
1
#3. '/d0a 2 895 d0a%/aBo 1 7.8
m8/aBo Dr%m •
9 '/m 8
0olumen del relleno sanitario estabiliado. E%t4 conformado ,or lo% re%id$o% %ólido% e%tabiliado% + el material de cobert$ra. •
Material de cobertura. E% la tierra nece%aria ,ara c$brir lo% re%id$o% recién com,actado% + %e calc$la como 3= del :ol$men de ba%$ra recién com,actado @ec$ación 57- col$mna ?)- a%0;
mc 1 >an$al de re%id$o% com,actado 2 -3 1 7.8 m 8/aBo 2 -3 1 #.?(7 m 8 de tierra/aBo •
0olumen del relleno sanitario @ec$ación 5)
>RS 1 >an$al e%tabiliado m. c. 1 7.8 m 8/aBo #.?(7 1 ?.3(7 m 8/aBo E% de notar &$e la col$mna # ,re%enta el :ol$men del relleno ac$m$lado an$almente- lo &$e ,ermite identificar la :ida Ftil del relleno al com,ararla con la ca,acidad :ol$métrica del %itio. $álculo del área requerida •
$álculo del área por rellenar . A ,artir de la ec$ación 5?- %i %e a%$me $na ,rof$ndidad ,romedio de %ei% metro%- la% nece%idade% de 4rea %er4n;
El ,rimer aBo ARS 1 >RS *RS
1 ?.3(7
m8/aBo 1
#-5(#
m3 @-#5
*a)
9m
El tercer aBo ARS 1 3.798
m8/aBo 1
(.7?(
m 3 @-(
*a)
9m Se ,odr4 ob%er:ar el 4rea nece%aria ,ara 3- 8 ó m4% aBo%- %i %e trabaGa a ,artir de lo% dato% ac$m$lado% en la col$mna #3. •
$álculo del área total . Teniendo en c$enta $n factor de a$mento H ,ara la% 4rea% adicionale% @col$mna #(). En e%te ca%o- %e a%$me 8=. E% decir;
"ara el ,rimer aBo AT 1 H 2 ARS 1 #-8 2 #.5(# m 3 1 3.8 m 3 @-3 *a<) "ara tre% aBo% de :ida Ftil; AT 1 #8 2 (.7?( m 3 1 9.383 m 3 @-93 *a)
$álculo para estimar el "olumen del relleno sanitario el área requerida del terreno
EE!"LO 8
$álculo del "olumen de una 'an%a En $n m$nici,io %e di%,one de $n terreno ,lano ,ara con%tr$ir $n relleno %anitario man$al ,or el método de anGa%. "ara abrir la% anGa% %e ,a'ar4 el al&$iler de $na retroe2ca:adora &$e tiene $n rendimiento de #( m 8/*ora de corte. •
C$4l e% el :ol$men de $na anGa + %$% dimen%ione% ,ara 9 d0a% de d$ración6
•
"or c$4nto% d0a% debe al&$ilar%e la ma&$inaria6
Información básica
"oblación ,or %er:ir
",c
8. *abitante% -( '/*ab/d0a
?=
Cobert$ra de %er:icio de recolección de re%id$o%
•
DS,
,oblación
$antidad de desechos sólidos producidos 1
"ob
2
,,c
1
8.
*ab
2
-(
'
*ab/d0a •
1
#3. '
d0a
$antidad de %S recolectados
DSr
1
DS,
2
Cob
1
#3. ' 2
d0a •
de
-?
1
#. '
d0a
0olumen de la an/a
Si %e e%tima en 3= el material de cobert$ra- $na :ida Ftil de 9 d0a% + $na den%idad de 5 '/m 8- entonce%; >
1t
2
DSr
2
DSr%m
mc 1 9
d0a%
2
#.
'/d0a
2
#-3 1
#.555
m8
5 '/d0a
E% decir &$e ,ara de,o%itar lo% de%ec*o% %ólido% de $n d0a %e re&$erir4n e2ca:ar #.555/9 1 39 m 8
•
*1,rof$ndidad18m a1anc*o19m l 1 lar'o 1 6
%imensiones de la an/a
la
"or lo tanto; *18m a19m l 1 9 m •
&iempo de maquinaria
te2c 1 >
1
#.555
R 2
m8
1 #8-?
1
#(
d0a%
#( m8/*ora 2 *ora%/d0a
Lo anterior %i'nifica &$e ,ara tener la anGa com,letamente li%ta- %e debe di%,oner de catorce d0a% ,ara %$ e2ca:ación. Sin embar'o- con:iene anotar &$e ,or lo meno% cinco d0a% ante% de &$e %e llene $na anGa %e debe lle:ar el e&$i,o ,ara abrir $na n$e:a + mantener $na b$ena ,ro'ramación de la m4&$ina- ,ara di%,oner la ba%$ra %in contratiem,o%.
$álculo diseño de la celda diaria A. La cantidad de ba%$ra ,rod$cida + &$e :a al relleno %anitario %e calc$la a ,artir de la ec$ación 58#. )Sr% 1 )S, 2 7 1
#3.
2
'/d0a
271
#(.
'/d0a
laboral
9
Sin embar'o- como %e %abe- %ólo ?= de lo% re%id$o% %ólido% lle'ar4n al relleno realmente. Entonce%; )Sr% 1
#(.
'
2
-?
d0a laboral
1
#3.9
'
d0a laboral
J. El :ol$men de la celda diaria- con la ec$ación 583- teniendo en c$enta &$e el material de cobert$ra e% 3= del :ol$men de la ba%$ra recién com,actada- c$+a den%idad en e%te ca%o %e e%tima en (5 '/m8.
>c
1 )Sr% 2
m.c.
Dr%m
1 #3.9
'/d0a 2
#-3
1
88-9
m 8/d0a
laboral
(5 '/d0a
$álculo diseño de la celda diaria C. La% dimen%ione% de a celda %e *allan en el eGem,lo fiGando la alt$ra de la celda a $n metro. Entonce%- el 4rea %er4 i'$al a; Ac
1 >c 1 88-9 *c
m8 1
88-9
m3/d0a
laboral
#m
El lar'o o a:ance de la celda e%tar4 %$Geto a la% :ariacione% normale% del in're%o de la ba%$ra- mientra% &$e el anc*o- en e%te ca%o- %e ,odr4 mantener en 8 metro%- anc*o &$e e% el adec$ado ,ara &$e el :e*0c$lo ,$eda de%car'ar; l
1 Ac 1 88-9 a
m3 1
8m
"or lo tanto; l 1 ##-3 m-a 1 8 m-*c 1 #- m También %e ,$ede e%co'er $na %ección c$adrada; l 1 5- m-a 1 5- m-*c 1 #- m
##-3
m/d0a
