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TRABAJO COLABORATIVO DISEÑO DE RELLENO SANITARIOS
PRESENTADO POR:
ALVARO LEON AGUDELO CÓDIGO:
ORLANDO BARRIENTOS GOMEZ CÓDIGO: 781.048
SUSANA ANDREA CARREÑO JARAMILLO CÓDIGO: 42.941.225
PRESENTADO A:
DAMILEHT DE ARMAS
UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA - UNAD
ESCUELA DE CIENCIAS AGRÍCOLAS, PECUARIAS Y DEL MEDIO AMBIENTE E
MEDELLÍN
2016
Introducción
El trabajo presentado a continuación hace parte del momento II del curso Operación y Mantenimiento de Rellenos sanitarios, curso didáctico de Ingeniería Ambiental de la Universidad Nacional Abierta y a Distancia-UNAD, como parte de la actividad se debe observar video dispuesto en los contenidos didácticos que pone a disposición la universidad. En el video se observa una presentación sobre el diseño y operación del relleno sanitario de santo Domingo en el que se pretende mostrar el resultado de los estudios pertinentes para el diseño del mismo de manera que la población se entere de los procedimientos y operación que se han de realizar en ese lugar.
Para la realización de la actividad se hizo necesario observar el video animado sobre el funcionamiento del mismo, los procedimientos y el esquema de operación del relleno con el que se pretende disponer adecuadamente los residuos generados en ese municipio para luego responder a ciertas actividades requeridas en el desarrollo del curso, el resultado de esta actividad se presenta a continuación.
Cálculos Susana
Cantidad díaria de residuos solidos
DSd = pob*ppc
DSd = 350000 * 0,7Kg = 245000 = 245toneladas
6
Basura procesada por día
DSd = 7*245 = 285 833
6
Cantidad de desechos solidos
DSd = pob*ppc
DSd = 350000* 0,7Kg/ hab/día
DSd = 245000 Kg/día
DSanual= 245000Kg * 365 días * 1ton = 89425 t/año
Día año 1000 Kg
volumen de residuos solidos
V DÍARIO = 𝐷𝑆 𝑝
𝐷 𝑅𝑆𝑀
V compactado = V díario x 365
Tomaremos La densidad de RSM del relleno recién compactado. (400 kg/m3)
Tomaremos la densidad RSM DEL relleno estabilizado (600kg/m3)
V anual compactado = 245000 kg/(día) *365días/año= 223562.5 m³/año
(400 kg/m3)
V anual estabilizado = 245 000 kg/(habitante-día X 365 días =1490941.3 m³/año
600kg/m³
Volumen de material de cobertura
m. c. = Vanual compactado x (0,20 o 0,25)
Donde: m. c. = recién compactados. Para el material de cobertura tomaremos el 25% del
volumen delos desechos recién compactados.
m. c. = Vanual compactado díario x ( 0,25)
m. c. =223562.5 m³/año /(habitante-día) x ( 0,25)
m. c. = 55890.6 m3 de tierra/año
Volumen del relleno sanitario para el primer año, asi:
VRS = Vanual estabilizado + m. c.
m. c. = material de cobertura (20 a 25% del volumen recién compactado de RSM)
VRS = Vanual estabilizado + m. c.
VRS =1490941.3 m³/año + 55890.6 m3 de tierra/año= 216628.6m³/año
CALCULAR EL AREA REQUERIDA
ARS= VRS = 216628.6m³/año= 27078.5m²
HRS 8mt
El área total requerida será AT = F x ARS
Donde: AT = Area total required (m2)
F = Factor de aumento del área adicional requerida para las vías de penetración, áreas de retiro
a linderos, caseta para portería e instalaciones sanitarias, patio de maniobras, etc. Este es entre
20-40% del área que se deberá rellenar.
AT = F x ARS
AT = 27078.5m² x 1.25
AT = 33848.1 m2
Con los resultados anteriores y utilizando un coeficiente de 0.15 ton/hora- hombre, calcular el
movimiento de la tierra con un factor de 0.3, calcular la mano de obra necesaria para la
Compactación de la celda cubierta, mano de obra de movimiento de tierra de cobertura.
Las celdas díarias serán para disponer 544m3 de residuo sólido y 136 m3 de material de
cobertura, Movimiento de tierra díario es 136 m3 con una densidad de 1.6 tn/m3, lo que nos da
que 136 m3 x 1.6 tn = 2176 tn Mano de obra movimiento de material de cobertura : 0.15 tn
/hora-hombre : 2176 tn / 0.15 tn /hora – hombre x 1/ 6 h/día x 7/ 6 días /seman = 2820 hombre
/día Lo que nos da un celdas de 30m x 30 m x 0.61 m para ( 544 m3 residuos solidos) Y del
material de cobertura de 30 m x 30 m x 0.15 m para ( 136 m3 de materil de cobertura)
Mano de obra para compactación de desechos = 900 m2/20m2 (hombre- hora) x 1/6 hora día x
7/6 días –semana = 8.75 HOMBRES DÍA Equipo necesario para excavacion y compactacion de
residuos solidos y material de covertura Excavadora
Rodillo pate cabara
Retroevcavadora
Motoniveladora
Crgador de ruedas
Rodillo neumatico
Tractor con orugas
Compactador de residuos
MOVIMIENTO DE TIERRA 136 m3/ 0.35m3(hora hombre x 1/ 6 hora- día x 7/ 6 día semana = 75.5
hombre día
Cálculos Álvaro
PROYECCION DE LA POBLACION FUTURA
Pf = Po ( 1+r)n
Pf = Población futura
Po = Población actual
r = Tasa de crecimiento de la población
n = (Tfinal –T inicial) intervalo en años
t = variable tiempo (en años)
Pf = Po ( 1+r)n
Pf = 350.000 ( 1+0.015)0 = 350000
Pf = 350.000 ( 1+0.015)1 = 355250
Pf = 350.000 ( 1+0.015)2 =360578.75
LA PRODUCCION PERCAPITAL DE LOS RS. SE PUEDE ESTIMAR GLOBALMENTE ASI:
Con una producción per cápita de 0.7 kg/(habitante-día)
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 140 350000 0,7 245000 89425 89425 544 198560 136 49640 162590,8 212230,8 212230,8 26528 331601 355250 0,7 248675 90766,375 180191,375 552 201480 138 50370 165029,7 215399,7 434004,5 54250 67812,52 360578 0,7 252404,6 92127,679 272319,054 560 204400 140 51100 167504,8 218604,8 646235,3 80779 100973,83 365987 0,7 256190,9 93509,679 365828,7325 569 207685 142,25 51921,25 170017,5 221938,8 868174 108521 135651,34 371477 0,7 260033,9 94912,374 460741,106 577 210605 144,25 52651,25 172567,9 225219,1 1093393 136674 170842,55 377049 0,7 263934,3 96336,02 557077,1255 586 213890 146,5 53472,5 175156,3 228628,8 1322022 165252 2065656 382705 0,7 267893,5 97781,128 654858,253 595 217175 148,75 54293,75 177783,8 232077,5 1554099 194262 242827,57 388445 0,7 271911,5 99247,698 754105,9505 604 220460 151 55115 180450,3 235565,3 1789665 223708 2796358 394272 0,7 275990,4 100736,5 854842,4465 613 223745 153,25 55936,25 183157,2 239093,4 2028758 253594 316992,59 400186 0,7 280130,2 102247,52 957089,9695 622 227030 155,5 56757,5 185904,5 242662 2271420 283927 354908,8
10 406189 0,7 284332,3 103781,29 1060871,259 631 230315 157,75 57578,75 57578,75 2328999 291124 363905
m3
AÑO
Cantidades de residuos solidos Volumenes m3
Diaria kg/dia
Area Total AT.
Area Requerida m2
Produccion
por habitante
por dia
(kg/hab/dia)
POBALCION Mat. Cover Residuo
solido
estabilizado
(m3/año) Acumulado
Relleno
ARS m2
Anual T/año
Acumulada
Residuos solidos Relleno sanitario
Diario m3 Anual m3 Diaria m3 Anual m3
Ppc = DSr en una semana / Pob. X 7 x Cob
Donde: Ppc = Produccion por habitante por día (kg/hab/día)
DSr = Cantidad de RSM recolectados en una semana (kg/sem)
Pob = Poblacion total (hab)
7 = Días de la semana
Cob = Cobertura del servicio de aseo urbano (%)
Cobertura del servicio (%) = Poblacion atendida (hab) / Poblacion total (hab)
Ppc = DSr en una semana / Pob. X 7 x Cob
Ppc = 0.7 kg/hab./día
LA PRODUCCION DE RESIDUOS SOLIDOS ESTA DADA POR:
DSd = Pob x ppc
Donde: DSd = Cantidad de RSM producidos por día (kg/día)
Pob = Población total (habitantes)
ppc = Producción per cápita (kg/hab-día)
DSd = 350000 x 0.7 kg/(habitante-día)
DSd = 245000 kg/(habitante-día) C. 1 x C.2 = (columna 3 )
VOLUMEN DE RESIDUOS SOLIDOS
Volumen de residuos sólidos será calculado con ayuda de los dos primeros parámetros ya que se
tiene el volumen díario y anual de RS compactados y estabilizados que se requiere disponer
(cuadro 8, columnas 6, 8 y 10, respectivamente), es decir: V DÍARIO = 𝐷𝑆 𝑝
𝐷 𝑅𝑆𝑀
V compactado = V díario x 365
Donde Vdíario = Volumen de RSM por disponer en un día (m3/día)
Vanual = Volumen de RSM en un ano (m3/ano)
DSd = Cantidad de RSM producidos (kg/día)
365 = Equivalente a un ano (días)
Tomaremos La densidad de RSM del relleno recién compactado . (450 kg/m3)
Tomaremos la densidad RSM DEL relleno estabilizado (550kg/m3)
V DÍARIO = (DS d)/(D RSM)
V DÍARIO = 245000 kg/(habitante-día) /(450 kg/m3)
V DÍARIO = 544.44 m3/(habitante-día) ( columna 6)
V anual = (DS d)/(D RSM)
V DÍARIO = (245000 kg/(habitante-día) x 365/((450kg/m3))
V anual = 198722 M3 /(año) ( columna 7)
RSestabilizado = (245 000 kg/(habitante-día) X 365 días/ ((550kg/m3))
RSestabilizado = 162590 M3/(año) (columna 10)
VOLUMEN DE MATERIAL DE COBERTURA
m. c. = Vanual compactado x (0,20 o 0,25)
Donde: m. c. = material de cobertura equivale al 20 a 25% del volumen de los desechos
recien compactados. Para el material de covertura tomaremos el 25% del volume delos
desechos recien compactados.
m. c. = Vanual compactado díario x ( 0,25)
m. c. = 544.44 m3/(habitante-día) x ( 0,25)
m. c. = 136.11 m3
m. c. = 111.36 m3 x 365 días = 49640 Anual- m3
VOLUMEN DEL RELLENO SANITARIO Con los resultados obtenidos de las formulas [6] y [7] se
puede calcular el volumen del relleno sanitario para el primer ano, asi:
VRS = Vanual estabilizado + m. c.
Donde: V RS = Volumen del relleno sanitario (m3/ano)
m. c. = material de cobertura (20 a 25% del volumen recien compactado de RSM)
VRS = Vanual estabilizado + m. c.
VRS = 162590 M3/(año) + 49640 Anual- m3
VRS = 212230 M3/(año)
Densidad de los RSM recien compactados (400-500 kg/m3)
Los datos obtenidos se anexan en el cuadro 8 columna 11. Para conocer el volumen total ocupado
durante la vida util, se tiene la siguiente formula: V RSVU = ∑ 𝑅𝑆𝑛𝑖=1
V RSVU = ∑ 𝑅𝑆10𝑖=1
Donde: VRSvu = Volumen relleno sanitario durante la vida util (m3); n = Numero de anos.
Que serian los datos que aparecen en el cuadro 8, columna 12; es decir, los valores
acumulados anualmente.
CALCULAR EL AREA REQUERIDA
Con el volumen se puede estimar el área requerida para la construcción del relleno sanitario, con
la profundidad o altura que tendría el relleno. Esta solo se conocerá si se tiene una idea general
de la topografía. Depende principalmente de:
cantidad de RSM que se deberá disponer; cantidad de material de cobertura; densidad de
compactación de los RSM; profundidad o altura del relleno sanitario; áreas adicionales para obras
complementarias
A partir de la ecuación ( V DÍARIO = 𝑫𝑺 𝒑
𝑫 𝑹𝑺𝑴 ) y (VRS = Vanual estabilizado + m. c.)
podremos estimar las necesidades de area asi A RS = 𝑉𝑅𝑆
ℎ 𝑅𝑆
Donde: VRS = volumen de relleno sanitario (m3/ano)
ARS = area por rellenar sucesivamente (m2)
hRS = altura o profundidad medía del relleno sanitario (m) A RS = 𝑉𝑅𝑆
ℎ 𝑅𝑆
A RS = 212230 𝑀3/(𝑎ñ𝑜)
8 𝑚𝑡𝑠 = 26528.75 m2
y el área total requerida será AT = F x ARS
Donde: AT = Area total required (m2)
F = Factor de aumento del área adicional requerida para las vías de penetración, áreas de retiro
a linderos, caseta para portería e instalaciones sanitarias, patio de maniobras, etc. Este es entre
20-40% del área que se deberá rellenar.
AT = F x ARS
AT = 26528.75 m2 x 1.25
AT = 33160 m2
b. Con los resultados anteriores y utilizando un coeficiente de 0.15 ton/hora- hombre, calcular el
movimiento de la tierra con un factor de 0.3, calcular la mano de obra necesaria para la
compactación de la celda cubierta, mano de obra de movimiento de tierra de cobertura.
Las celdas díarias seran para disponer 544m3 de residui solido y 136 m3 de material de coverture,
Movimiento de tierra díario es 136 m3 con una densidad de 1.6 tn/m3, lo que nos da que 136
m3 x 1.6 tn = 2176 tn Mano de obra movimiento de material de coverture : 0.15 tn /hora-
hombre : 2176 tn / 0.15 tn /hora – hombre x 1/ 6 h/día x 7/ 6 días /seman = 2820 hombre /día
Lo que nos da un celdas de 30m x 30 m x 0.61 m para ( 544 m3 residuos solidos) Y del materil
de coverture de 30 m x 30 m x 0.15 m para ( 136 m3 de materil de covertura)
Mano de obrea para compactacion de desechos = 900 m2/20m2 (hombre- hora) x 1/6 hora día
x 7/6 días –semana = 8.75 HOMBRES DÍA Equipo necesario para excavacion y compactacion de
residuos solidos y material de covertura Excavadora
Rodillo pate cabara
Retroevcavadora
Motoniveladora
Crgador de ruedas
Rodillo neumatico
Tractor con orugas
Compactador de residuos
MOVIMIENTO DE TIERRA 136 m3/ 0.35m3(hora hombre x 1/ 6 hora- día x 7/ 6 día semana = 75.5
hombre día
Cálculos Orlando
Con base en el sitio seleccionado en el momento I, el estudíante de manera individual debe estimar la siguiente información: a) Calculo del área requerida para el relleno sanitario : Determinar el área requerida y la vida
útil del relleno sanitario, para una población de 350.000 habitantes, que tiene una tasa de crecimiento de 1.5 % anual, con una producción per cápita de 0.7 kg/(habitante-día) y se desea un sitio para los 10 años próximos, el relleno será mecanizado y se espera llegar a una compactación de 0.5 (tn/m3) con una altura de 8 metros, una vez determinado lo anterior calcular la cobertura del servicio y el volumen de material de cobertura de la celda a utilizar.
Población 350.000 hbts Tasa de crecimiento 1.5% anual Producción percápita (ppc) 0.7 kgs/hbte día Tiempo del sitio 10 años Compactación 0.5 ton/m3 Altura 8 mts En primer lugar se debe proyectar la población a servir Población (P)= 350.000 x1+r(1 + 𝑥)𝑛 P= 350.000 hab (1 + 0.15)10 = 406.189 hab Igual se calcula para los demás años P= 350.000 hab (1 + 0.15)9 = 400.186 hab …
Posteriormente se debe calcular la cantidad de residuos a disponer (R) R= ppc x # habitantes R= 0.7kg/hab-día x 350.000 hab R= 245.000 kg/día convirtiéndolo a Ton (1 ton equivale a 1.000 kg) = 245 Ton/día Al convertir la ppc a Ton 0.7 kg/hab-día = 0.0007 Ton/hab-día
Generación de residuos para un periodo de 10 años
año
Población proyectada (hab)
Generación de residuos ACUMULADO EN EL TIEMPO
volumen
(ton/día)
Ton/mes
Ton /año TON
residuos sólidos compactados
material de cobertura
diaria (Ton)
anual (Ton)
diaria (ton)
anual (ton)
0 350,000.00 245.00 7,350.00 88,200.00 88,200.00 857.50 10,290.00 171.50 2,058.00
1 355,250.00 248.70 7,460.30 89,523.00 177,723.00 870.45 10,445.40 174.09 2,089.08
2 360,578.00 252.40 7,572.10 90,865.70 268,588.70 883.40 10,600.80 176.68 2,120.16
3 365,987.00 256.20 7,685.70 92,228.70 360,817.40 896.70 10,760.40 179.34 2,152.08
4 371,477.00 260.00 7,801.00 93,612.20 454,429.60 910.00 10,920.00 182.00 2,184.00
5 377,049.00 263.90 7,918.00 95,016.30 549,445.90 923.65 11,083.80 184.73 2,216.76
6 382,705.00 267.90 8,036.80 96,441.70 645,887.60 937.65 11,251.80 187.53 2,250.36
7 388,445.00 271.90 8,157.30 97,888.10 743,775.70 951.65 11,419.80 190.33 2,283.96
8 394,272.00 276.00 8,279.70 99,356.50 843,132.20 966.00 11,592.00 193.20 2,318.40
9 400,186.00 280.10 8,403.90 100,846.90 943,979.10 980.35 11,764.20 196.07 2,352.84
10 406,189.00 284.30 8,530.00 102,359.60 943,979.10 995.05 11,940.60 199.01 2,388.12
La producción diaria se calcula así con base en 7 días de generación de residuos sobre 2 días de recolección a la semana.
Funcionamiento Del Sistema De Un Relleno Sanitario
Tipo de relleno
El relleno que se presenta en el video es mecanizado con metodología de trinchera en los
que se excavan con maquinaria pesada en los que se excava la tierra de 2 a 7 metros de
profundidad, se pone en el fondo una capa de grava para luego depositar los residuos sólidos
a disponer de manera que se pone una capa de residuos y encima otra de tierra, otra de
desechos y otra de tierra y asi sucesivamente hasta llenarla poniendo finalmente encima
una capa de cobertura final de tierra.
Objetivos
Presentar de manera adecuada el diseño y operación optimo de un relleno
sanitario.
Presentar el ciclo de tareas a desarrollar en el relleno sanitario.
Diferenciar los tipos de rellenos sanitarios y de disposición final.
Diseñar el método de disposición final integral de los residuos sólidos generados
en Santo Domingo.
Introducción
En el siguiente trabajo de investigación se presenta las distintas partes que en conjunto dan
lugar a lo que se conoce como relleno sanitario , la función que cada una desempeña y la
dependencia de una parte con la otra para así asegurar un buen funcionamiento del relleno
sanitario teniendo en cuenta que este debe estar ubicado en zonas alejadas de la ciudad por lo
fuertes olores que genera ,debe contar con personal capacitado y además debe ser mecanizado
para asegurar una mayor efectividad cuando se trata de desechos con el fin de dar mayor
claridad este trabajo busca que el lector comprenda los pasos de una proceso que abarca desde
la descarga hasta el tratamiento del lixiviado en lagunas por otra parte es necesario tener en
cuenta que la siguiente explicación del relleno sanitario se denomina al mismo como un relleno
sanitario mecanizado y de tipo zanja o trinchera como tal tiene personal capacitado, maquinaria
lo cual facilita el proceso contando también el mantenimiento el cual es llevado a cabo por la
maquinaria .
Paso A Paso Del Video
Conjunto vertedero: Se visualiza el relleno sanitario todas las partes que lo componen por
ejemplo los llamados módulos o celdas en donde se almacena la basura la cual es cubierta
de tierra y escombros además de las chimeneas las cuales por las cuales salen gases como:
metano y CO2.
Unidad de desechos infecciosos: En la unidad de desechos infecciosos se encuentran partes
de animales, desechos hospitalarios entre otros
Drenaje lixiviado a C/R: Por medio de un sistema de tuberías se realiza el drenaje de la
sustancia altamente toxica el lixiviado con esto se evita que esta se acumule en la celda
teniendo en cuenta que debido al plástico colocado en la parte inferior de la celda se facilita
el desplazamiento del mismo además el lixiviado además si el lixiviado no se drena puede
afectar las aguas que se encuentran el suelo subterráneo.
Selección de plásticos: Gracias a la selección de plásticos por un lado se disminuye la
cantidad que será depositada en las celda y por el otro con el mismo se puede elaborar
madera plástica la cual constituye la principal aplicación del plástico reciclado y se utiliza en
el mobiliario urbano por ejemplo: los bancos ,las vallas entre otros.
Proceso relleno trinchera :En este proceso se impermeabiliza la celda medíante la
colocación de capas de plásticos grueso para brindar protección además para su
revestimiento se utilizan capas de grava finalmente se procede llenar la celda compuesta
por desechos sólidos y capas de relleno (tierra y escombros).por último se coloca la cubierta
final en la cual se puede sembrar flores o pastos además en la cubierta final se observa la
chimenea por la cual se le da salida a los gases como el metano y el CO2.
Chimenea: Gracias a estas chimeneas se evita así que el metano se acumule en las celdas y
esto podría ocasionar una explosión.
Sistema de tuberías: por medio del sistema de tuberías se da la conexión entre los distintos
lixiviados de cada celda formando así una red.
Filtro anaerobio de flujo ascendente y biofiltro: Con el filtro y el bioflitro se logra disminuir
el lixiviado.
Esquema
Bibliografía
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reciclar-los-plasticos-medio-ambiente-medio-energias-renovables
http://blog.condorchem.com/category/lixiviados-y-gestion-de-residuos/
https://www.wsp.org/sites/wsp.org/files/publications/biofiltro.pdf
http://tendenzias.com/eco/contaminacion-que-son-los-lixiviados/
https://www.youtube.com/watch?v=7e6ZhVFKPFs