UNIVERSIDAD FERMIN TOROVICE-RECTORADO ACADEMICO

FACULTAD DE INGENIERIAINGENIERIA DE MANTENIMIENTO MECANICO

  

EL USO DE LA BASURA PARA LA GENERACION DE ENERGIA A TRAVES DE UN RELLENO SANITARIO MECANIZADO

Bachiller: Sergio A. RodríguezMateria: Metodología de la Investigacion

Calles y avenidas del país están atestadas de malolientes desperdicios residenciales

Se aprecian numerosas bolsas de basura frente a casas, esquinas, aceras y terrenos baldíos de las localidades.

Aunque camiones compactadores cumplen su cotidiano recorrido.• El funcionamiento adecuado del servicio del Aseo Urbano y

Domiciliario, es costoso é inoperante

la disposición final de la basura es la larga distancia de acarreo desde urbanizaciones hasta el basurero. lo cual contribuye el desgaste acelerado de los equipos móviles

Objetivos

Objetivos Generales

• Diseñar una propuesta para la creación de una planta de tratamiento de la basura

Objetivos Específicos• Desarrollar una conciencia en la población con

respecto a la basura • Producir energía a través de los Rellenos

Sanitarios• Identificar la Problemática en la clasificación de

Basura• Revisar y analizar información relacionada con

plantas de tratamiento existente

Justificación de la Investigación

La necesidad de generar energía de forma limpia de manera que sea compatible con el clima y el medio ambiente

El crecimiento demográfico nos obliga a investigar métodos alternativos para la generación de energía como el del uso de la basura

Los gases liberados por la basura en descomposición para generar energía eléctrica se dejarían de liberar millones de toneladas de estos

Concientizar a la población, ya que si toda la basura va directo a los contenedores y de estos llegan a las instalaciones que se proponen, se obtendrá aun más cantidad de energía

Alc

an

ces Factibilidad técnica y

diseño para la construcción de una planta de tratamiento de la basura para la generación de energía, el cual deberá resolver la problemática de la disposición final de los desechos sólidos generados.

Realizar estudios técnicos que posibiliten el diseño y posterior construcción del relleno sanitario mecanizado, a través de estudios de ingeniería básicos

Realizar análisis poblacional y un estudio de impacto ambiente.

Lim

itaci

on

es

Requiere de estudios de ingeniería de mucha importancia, se ve limitado por el aspecto económico, el tiempo de ejecución y el apoyo de entes gubernamentales

El estudio se desarrollará en base a la colaboración tanto económica como humana que aporte el municipio.

Marco Teórico

Relleno Sanitarios:Permite la degradación de la materia orgánica

Pozo de Recolección de Gas:Red Vertical de pozos dentro de la masa de residuos

Tubería de Recolección: Red de Tubería que conecta a los pozos con la planta de tratamiento

Generador Eléctrico: Aparato capaz una diferencia de carga eléctrica entre dos puntos

Transformador: Maquina Estática que permite variar la función de la corriente

Red Eléctrica: Red que

suministra electricidad

desde los proveedores

hasta los consumidor

es

Experiencia en Otros Países

• Crea un generador de energía eléctrica

• Se alimenta mediante de la basura esparcida en las ciudades.

• Instaló por primera vez una planta de generación de energía a partir de los desechos orgánicos.

• Permite generar electricidad a partir de la basura domiciliaria.

• Ofrece solución simultánea a dos grandes problemas de nuestro tiempo: hallar nuevas fuentes de energía renovable y utilización inteligente de los desechos urbanos

• Construcción y puesta en marcha de dos sistemas de generación con basuras.

• No solo generar energía sino también colaborar con la limpieza y el aseo de las ciudades a través del uso conveniente de las basuras.

• Primera experiencia sobre el aprovechamiento del biogás emitido por la basura

• Dispuesta en rellenos sanitarios, para la generación de energía eléctrica.

• Uno de los objetivos específicos de este proyecto es demostrar esta tecnología.

• Reproducir el proyecto en otras ciudades de México y Latinoamérica.

México

Colombi

a

Brasil

Uruguay

Basamentos del Proyecto

Reducir o eliminar el consumo energético innecesario.

La disminución de la demanda energética, mediante la mejora del rendimiento de los dispositivos eléctricos.

La explotación extensiva de las fuentes de energía, proponiendo como alternativa el fomento del auto consumo.

El uso de fuentes limpias, abandonando los procesos de combustión convencionales y la fusión nuclear

El uso de fuentes de energía renovable. Las fuentes fósiles actualmente explotadas terminarán agotándose, según los pronósticos actuales, en el

transcurso de este siglo XXI.

Generación de Energía por medio del Biogás de los Rellenos Sanitarios

El metano representa un poco más del 50% de los gases que constituyen el biogás.

Es un combustible con buenas características para ser usado en turbinas o máquinas de combustión interna que accionen generadores eléctricos

El equipo funciona en tres fases.

una máquina selecciona los residuos ricos en hidrocarburos.

Luego, un reactor calienta gas a temperaturas altísimas para convertirlo en plasma

El generador podrá obtener suficiente energía como para abastecerse a sí mismo, sin necesidad de una alimentación eléctrica

Finalmente ese gas descompone los residuos seleccionados, creando un humo que generaría electricidad al pasar por una turbina.

El proyecto es viable desde sus aspectos técnicos, financieros, legales, institucionales y sociales.

El aprovechamiento del biogás generación de energía eléctrica es un proceso tecnológicamente probado. En estados unidos existen cerca de 350 plantas y en Inglaterra se encuentran operando poco más de 200

El beneficios es que limpia la ciudad –pues la materia prima para la generación de energía es la basura-, dan energía para las familias y, generan empleos locales.

En Suecia, una planta produce aproximadamente 140 GWh por año y casi el triple de energía térmica.

Venezuela necesita al menos 500 plantas para eliminar la basura y prevenir contaminación futura en los ríos y lagos.

Este tipo de plantas generan ganancias mayores que las de combustión de carbón pues no hay costos de combustible lo que es muy importante en este momento pues alcanzamos la curva de agotamiento petrolero

Viabilidad del Proyecto

MARCO METODOLÓGICO

El método de investigación para este trabajo es de tipo documental y campo.

Se basa en la búsqueda de información e interpretación de datos obtenidos de otros investigadores o fuentes documentales

La investigación no altera las condiciones existentes

• La técnica de tipo análisis documental • Los instrumentos utilizados son fichas, computadoras,

Conexión a redes de internet para búsqueda de fuentes de información y consultas bibliográficas

Naturaleza de la Investigación

El desarrollo es exploratorio, inductivo y descriptivo.

Es un diseño tanto de campo y documental a causa de la amplia cantidad de información ya que no se cambian las variables y el único objetivo es la construcción del relleno sanitario mecanizado

El nivel de investigación para este trabajo consiste en un nivel descriptivo ya que se caracteriza el relleno sanitario y se establece su comportamiento

Método de la Investigacion

Tomar el objetivo del relleno mecanizado

Utilizar el problema que es la basura como el medio para su funcionamiento

Recopilar la información existente sobre rellenos sanitarios con diversas fuentes como lo son el

internet, algunos libros y tesis universitarias

Estudiar las diferentes tecnologías sobre los

tipos de relleno sanitario existentes

Se muestran los posibles resultados de

la construcción a través del trabajo

La solución al problema se ha

confirmado como eficiente gracias a la

demostración de otros países

Componentes de gases en la basura

El 85% de los residuos sólidos urbanos son materia orgánica, es decir:•Desechos de comidas, •Vegetales•Papeles,•Madera•Cartones, etc

Al quedar sin presencia de oxígeno debido a la capa de tierra que los sepulta, se produce la

digestión anaeróbica

Los productos finales de esta son:•Metano (60%) •Anhídrido carbónico (35%). •También se producen trazas de otros gases (hidrógeno, nitrógeno y ácido sulfhídrico).

La Basura es el principal problema ambiental de Venezuela, determinado por estudios llevados a cabo por organizaciones ambientalistas y ecologistas venezolanas desde hace más de una década

Solo el 7% de los venezolanos consideran a la basura como un problema ambiental (Bioma, 2001

La Organización Mundial de la Salud, en el 2010, determinó que cada persona genera alrededor de 1,40 Kg de basura al día. Tan solo en los últimos 5 años ha existido un aumento de 40% de la producción de la misma a nivel mundial.

El Instituto Nacional de Estadísticas (INE), determinó que en el año 2007 en Venezuela se recolectaron 25.961,84 Toneladas de Basura por Día, con una tasa de generación por persona de 0,934 Kilogramo/Habitante/Día

El consumo promedio por habitante en Venezuela es de 3.078 kilovatios/hora (kWh), el segundo más alto de la región, sólo superado por Chile

El consumo de energía ha estado creciendo un promedio de 7 por ciento al año desde 2005

Según cálculos preliminares del Ministerio de Energía Eléctrica. En 2009 creció un 4,5 por ciento con respecto al año previo y se proyectó un aumento del 3,5 por ciento en 2010, aunque el Gobierno dejó de publicar cifras a mediados del año pasado.

Estadística de Población, Servicios de Recolección de Residuos y Desechos Sólidos en el Estado Lara según censo 2011

MUNICIPIO POBLACIONRecolección residuos

sólidos

Frecuencia de

Recolección de

basura

disposición final de los residuos y desechos sólidos Generación de residuos y

desechos sólidos

Andrés Eloy Blanco 47.245 hab. 60.000 kg./diario 5 días/sem. Botadero localizado en un barranco natural. 1,27 Kg./hab./día

Joaquín Crespo 49.958 hab. 25.000 kg./diario 5 días/sem Sistema de trincheras (tres (3) en total, con una extensión de 30 x 15 x 3 metros) en la zona del crematorio

0,50 Kg./hab./día

Iribarren 996.230 hab. 900.000 kg./diario 7 días/sem. vertedero medianamente controlado dispuesto en sitio Pavia

0,90 Kg./hab./día

Jiménez 100.997 hab. 72.000 kg./diario 6 días/sem. botadero a cielo abierto 0,71Kg./hab./día

José Trinidad Morán 123.880 hab. 45.000 kg./diario 6 días/sem. botadero a cielo abierto ubicado al noreste del centro poblado

0,36 Kg./hab./día

Palavecino 174.099 hab 129.340 kg./diario 6 días/sem. vertedero medianamente controlado dispuesto en sitio Pavia (Iribarren),

0,74 Kg./hab./día

Simón Plana 35.802 hab 24.480 kg./diario 5 días/sem. vertedero medianamente controlado de la conurbación Araure- Acarigua

0,68 Kg./hab./día

Torres 35.802 hab 170.000 kg./diario 7 días/sem. botadero a cielo abierto localizado a 5 km. al Sur-Este de Carora

0,92 Kg./hab./día

Urdaneta 61.381 hab no reporto el total recolectado de residuos sólidos

5 días/sem. Botadero espontáneo ubicado inmediato al vecindario Guanarito.

No reporto

Tamaño y Selección de Muestra

Basándonos en el cuadro anterior y realizando la sumatoria de los

habitantes se obtiene:

Población: 1.625.394 hab. determinada en el censo de ese

año.

1.448.820kg de basura producidos en todo el estado Lara durante un

día

0,89 kg de desechos sólidos diario/hab.

Técnicas e Instrumentos de Recolección de Datos

Técnica de Observación, a través de una variedad de instrumentos, tales como: guía de observación, lista de chequeo, registro anecdótico o matriz de análisis

Según Van Dalen y Meyer (1981) “consideran que la observación juega un papel muy importante en toda investigación porque proporciona elementos fundamentales; los hechos”

Sierra y Bravo (1984) “la inspección y estudio realizado por el investigador, mediante el empleo de sus propios sentidos, con o sin ayuda de aparatos técnicos, de las cosas o hechos de interés social, tal como son o tienen lugar espontáneamente. Concretando el objetivo de la guía de observación, que va entre cada factor.

ANÁLISIS E INTERPRETACIÓN DE LOS RESULTADOS

En este trabajo investigativo se procedió a realizar una serie de

búsquedas de información referente a los rellenos

sanitarios, la basura, gas metano, electricidad y todo tipo

de información útil para la realización del mismo,

utilizando diversas páginas de internet, revistas y libros. Se investigó sobre el gas metano por ser uno de los principales gases productores del efecto

invernadero, con un impacto 21 veces mayor que el del bióxido de carbono en la atmósfera.

Debido a que el siglo XXI se ha caracterizado como una época ambientalista, donde se intenta

buscar soluciones a la contaminación antrópica, esta

alternativa de aprovechar el gas en vez de liberarlo a la atmósfera es

muy útil, ya que no solo se evita que la contamine sino que se obtiene provecho de éste, produciendo la

electricidad necesaria para sustentar pequeños poblados los cuales pueden ir aumentando la

cobertura de electricidad, mediante el incremento de la cantidad de basura destinada a los rellenos

sanitarios.

Una visión óptima y futura de este proyecto es que todo el país utilice la basura de esta forma, eliminando los sitios de disposición final de la basura

como vertederos. Así mismo que incrementando el número de rellenos sanitarios, donde la basura pueda ser

provechada de manera eficiente y limpia para producir electricidad lo cual

es Venezuela una de las grandes problemáticas en la producción de energía que se presentan en el país

Se estudiaron y analizaron diversos tipos de relleno sanitario y los métodos y

técnicas para realizarlos. Se considero utilizar un relleno

sanitario de tipo mecanizado, ya que los rellenos sanitarios para

la producción de gas y electricidad se utilizan cuando la dotación de basura al relleno

sanitario es más de 40 toneladas de basura al día y

según los datos ya revisados en el cuadro, se obtiene más de 1448,82 toneladas al día, es

decir, que por municipio obtienen poco más del mínimo

requerido