prevención y gestión integral de residuos sólidos...

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Prevención y Gestión Integral de

Residuos Sólidos Urbanos

Parte 12

Relleno Sanitario Tradicional

GTZ-México

Gestión de Residuos Sólidos

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¿Qué se entiende por Relleno Sanitario?

Según la NOM-083-SEMARNAT-2003:

Es la obra de infraestructura que involucra métodos

y obras de ingeniería para la disposición final de los RSU

y RME con el fin de controlar, a través de la compactación e

infraestructura adicionales, los impactos ambientales.

Aspectos Generales

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Proceso de planeación de un relleno sanitario:

1. Intención de la autoridad municipal y población de tener un

relleno sanitario

2. Diagnóstico del servicio actual

3. Evaluación de sitios para el emplazamiento del relleno sanitario

4. Selección del sitio que cumpla con la NOM

5. Valoración y dictaminación oficial del sitio por la autoridad

competente

Planeación

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Proceso de planeación de un relleno sanitario:

6. Estudios básicos y análisis

7. Elaboración del proyecto ejecutivo del relleno sanitario

8. Estudio de Impacto Ambiental

9. Sortear los tramites oficiales

10. Adquisición del terreno (compra, renta etc.

eventualmente de forma paralelo)

Planeación

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Características constructivas del sitio de disposición final

Preparación del sitio – limpieza y desmonte

Preparación de caminos de acceso

Preparación del subsuelo

Características constructivas

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Tratamiento de suelo de soporte

Tomar la decisión con respecto a la necesidad de remover

las primeras capas de suelo (ej. tierra vegetal)

Almacenar y conservar la cubierta vegetal de las áreas

iniciales del terreno, para que ésta sirva como cubierta final

Es aconsejable que el movimiento de tierras se haga por

etapas para no perder tierra por erosión

Preparación del Terreno

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Impermeabilización:

(Rellenos sanitarios tipo A-C punto 7.1 de la NOM-083-SEMARNAT-2003,

tipo D punto 8.1)

Es el proceso mediante el cual el depósito que contendrá

los residuos es aislado del medio circundante, de modo

que los productos de la degradación de los residuos (biogás

y lixiviados) no contaminen ni afecten su entorno. Para ello

se ocupan diversos materiales, básicamente geosintéticos

(polietileno de alta densidad, liners a base de betonita, etc.)

Preparación del terreno - Impermeabilización

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Impermeabilización

La impermeabilización deberá ser para toda

la base del relleno sanitario

Coeficiente de conductividad hidráulica mínima 1x10 –7

cm/seg

Puede ser realizada con:

Material natural (tepetate)

Geomembrana PEAD (espesor mínimo1 mm.)

Preparación del terreno - Impermeabilización

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Preparación del terreno - Impermeabilización

Impermeabilización Natural

Permeabilidad1x10-7 cm/s1.0 m

Suelo homogeneo sobre el sitio

Nivel de

desplante

Impermeabilización Sintética

0.3 m de protección

Liner > 1mm0.3 m al 95% Proctor

Base del relleno

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Impermeabilización - Método natural

Aprovecha las propiedades físico – químicas de suelo

Preferir suelos con alto contenido de arcillas / tepetate

con cuales se llega una impermeabilización de

conductividad hidráulica 1x10 –7

cm/seg.

En caso de fracturas hay que trabajar y recompactarlos

para lograr una protección homogénea

Preparación del terreno - Impermeabilización

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Impermeabilización - Método artificial

Empleo de geosintéticos:

Geotextiles (refuerzo, separación, filtración, drenaje)

Geomembranas (aislamiento)

Geomallas (para drenaje)

Geo-redes (estabilidad de taludes)

Preparación del terreno

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Fotos: GTZ

Sistema de impermeabilización

con geomembranas Protección de la

geomembrana

con llantas

Preparación del terreno

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Soldadura de la geomembrana

Prueba de la junta soldada

Preparación del terreno

Fotos: GTZ

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Captación de lixiviados:

(Para relleno sanitarios tipo A – C, punto 7.3 de la NOM-083-

SEMARNAT-2003)

La impermeabilización además de impedir la infiltración

de lixiviados al subsuelo, hace parte de su captación

Adicionalmente son necesarias obras y medidas

complementarias

Características Constructivas: Lixiviados

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Son líquidos generados en el relleno sanitario, producto

de la humedad intrínseca de los residuos, sumada a la

infiltración de aguas de lluvia dentro del relleno y el agua

generada por la descomposición anaeróbica.

Este líquido presenta una alta carga orgánica,

un fuerte olor y una gran actividad microbiológica.

Lixiviados - definición

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Captación

El sistema se instala por arriba de la primera capa impermeable

El sistema debe estar compuesto de colector, subcolector,

cárcamo y pozos de monitoreo de lixiviados como mínimo

El sistema de captación debe poder proporcionar una

adecuada capacidad de drenaje durante la vida útil del

relleno sanitario y tiempo de pos-clausura

Lixiviados - definición

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Captación por tubos perforados

Tubos con insuficiente

resistencia, Tlalnepantla

Tubos de alta

resistencia,

Alemania

Lixiviados - definición

Fotos: GTZ

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Zanja colectora de lixiviados

Preparación de

una nueva celda

Lixiviados - definición

Fotos: GTZ

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Recolección

Sistema de recolección de lixiviados para colectar, bombear

y conducirlos hacia un tratamiento

Métodos de tratamiento

Descarga a una planta de tratamiento especial

Recirculación al relleno (directo o después de haber pasado

por una laguna de evaporación)

Lixiviados - definición

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Tratamiento - Laguna de evaporación

El tratamiento más común en México es que se encausa el

lixiviado hacia una laguna de evaporación, y en ocasiones

se recircula a las celdas activas

Profundidad máxima de la laguna de evaporación de 1 m (capaz de eliminar por evaporación la mayor cantidad

de agua, dejando un líquido concentrado)

Proteger el área que ocupe la laguna con arcillas

compactadas y/o con geomembrana

Cercar la laguna

Lixiviados - definición

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Laguna de evaporación

Lixiviados - tratamiento

Fotos: GTZ

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Captación de biogás:(Para rellenos sanitarios tipo A – C, punto 7.2 de la NOM-083-SEMARNAT-2003)

Igual de los lixiviados, el biogás debe ser captado

y tratado para limitar su impacto al medio ambiente

Biogás:

Mezcla gaseosa resultado del proceso de

descomposición anaerobia de la fracción orgánica

de los residuos sólidos, constituida principalmente

por metano (CH4) y bióxido de carbono (CO2).

Características constructivas: Biogás

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Captación:

Por estructuras verticales de 60 a 100 cm de lado o de

diámetros a manera de chimenea, con malla y varilla, rellenos

con piedra, o antiguos barriles, etc.

A 40 cm arriba del fondo del relleno

En la parte superior se cubre con una placa de concreto,

dejando un tubo con cuello de ganso, u otro sistema

dependiendo de la cantidad de gas generada

Biogás - captación

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Control

Existen varios tipos de sistemas para controlar las emisiones y la

migración del biogás (dependiendo de la cantidad que se genere):

Venteo a la atmósfera

Combustión (en quemadores descentralizados o centralizados)

Recuperación como fuente alterna de energía

Biogás

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Corte de un pozo de captación de gas

Biogás - captación

Extractor de gas

Tubos PE - HD

Grava

Capa de recultivoCapa

de filtro

Capa de drenajeImpermeabilización mineralCapa permeable a gas

Residuos

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Biogás

Fotos: GTZ

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Instalación de un quemador

descentralizado

Sistema de captación de

biogás, Tlalnepantla

Biogás

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Quemador de biogás para

sitios de tipo A y B, (Alemania)

Biogás

Fotos: GTZ

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Captación de biogás

centralizado, Monterrey

Transformación de biogás

en energía, Monterrey

Biogás - captación

Fotos: GTZ

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Infraestructura externa:

Se realiza al iniciar la construcción del relleno sanitario y son de

carácter permanente:

Entrada

Caminos exteriores

Cerca perimetral

Drenaje exterior

(Para rellenos sanitarios tipo A – D, puntos 7.5, 7.9,

8.4, 8.5 y 8.6 de la NOM-083-SEMARNAT-2003)

Obras complementarias

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Obras complementarias

Entrada, Tlalnepantla

Caminos exteriores, Atlacomulco

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Obras complementarias

Cerca perimetral,

Atlacomulco

Drenaje exteriorFotos: GTZ

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Infraestructura interna:

Áreas de acceso y espera

Caseta de vigilancia

Caseta de pesaje y báscula

Caminos interiores

Área de emergencia (Rellenos sanitarios tipo A-C, punto 7.5 de la NOM-083)

Cobertizo y taller de mantenimiento

Área administrativa

Drenajes interiores

Obras complementarias

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Obras complementarias

Báscula

Registro del peso,

Tlalnepantla

Fotos: GTZ

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Obras complementarias

Caminos interiores,

Tlalnepantla

Cobertizo para las

maquinas, Tlalnepantla

Fotos: GTZ

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Las características operativas de un relleno sanitario están

reguladas por los puntos 7.6, 7.7, 8.2 y 8.3 de la NOM-083-

SEMARNAT-2003.

Son tres los métodos principales:

Área

Trinchera

Combinado

Rampa

Métodos de operación

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Método de área

Forma de operación:

Depósito de los RSU sobre la superficie, compactándose en

capas para formar la celda a cubrir con tierra

Las celdas se construyen usando toda el área a rellenar (en

capas de 30 cm. hasta alcanzar la altura deseada)

Tipo de terreno:

De empleo en cualquier terreno disponible, o bien cuando

no se requieran o puedan excavar zanjas

Métodos de operación

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Método de área

Ventajas:

Protección natural del suelo

Mayor compactación que en otros sistemas

Facilita el flujo de lixiviados

Desventajas:

Transporte del material de cubierta al sitio del relleno sanitario

Costo de operación dependiendo de la distancia del banco

de material de cubierta

Mayor impacto al paisaje natural del entorno

Métodos de operación

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Método de área

Métodos de operación

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Trinchera

Forma de operación:

Depósito de los RSU sobre un talud de la trinchera (1:3),

donde son esparcidos y compactados con equipo

adecuado, en capas, hasta formar una celda a cubrir

con material excavado de la trinchera

Tipo de terreno:

En terrenos donde el nivel freático es profundo

Pendientes suaves de terreno

Métodos de operación

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Trinchera

Ventajas:

Incrementa la vida útil del sitio de disposición

Desventajas:

Requiere de equipo de excavación y movimiento de tierras

Mayor preparación previa del terreno (impermeabilización)

Exige de un sistema de bombeo de lixiviados para evitar su

acumulación en el fondo

Métodos de operación

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Método de trinchera o zanja

Métodos de operación

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Método de trinchera o zanja, Rosario (Arg.)

Métodos de operación

Fotos: GTZ

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Método de rampa

Forma de operación:

Depósito de los RSU sobre el talud inclinado compactándose

en capas inclinadas para formar la celda a cubrir con tierra

Celdas a construir en un extremo del área a rellenar

avanzando hacia el otro extremo

Tipo de terreno:

De empleo en cualquier terreno disponible, o bien cuando

no se requieran o puedan excavar zanjas

Métodos de operación

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Método de rampa

Ventajas:

Aprovecha la protección natural del suelo mayor

compactación que en otros sistemas facilita el flujo de lixiviados

Desventajas:

Transporte del material de cubierta al sitio del relleno sanitario

costo de operación pendiente de un mayor impacto al paisaje

natural del entorno

Métodos de operación

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Métodos de operación

Fotos: GTZ

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Equipo pesado con los accesorios necesarios se requiere

para el movimiento de tierra y de los RS

Los equipos mecánicos se dividen en:

Equipos adaptados a la operación del relleno sanitario

Equipos diseñados expresamente para la operación

de los rellenos

Equipos de apoyo

Maquinarias y equipo

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Equipos adaptados a la operación del relleno sanitario en:

Cargador en carriles (orugas) o trascabo

Tractor de carriles o buldózer

Equipos diseñados expresamente para la operación de los

rellenos en:

Compactador de RS

Equipos de apoyo en:

Retroexcavadora

Trailer

Moto-conformadoras

Maquinarias y equipo

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Tractor de oruga

Maquinarias y equipo

Fotos: GTZ

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Tractor de oruga

Maquinarias y equipo

Maquinaria utilizada en función de la cantidad de RSM ingresados al sitio

Toneladas/d Equipo Cantidad Potencia (HP)

50 – 130 D4 Uno 80

130 – 220 D5 Uno 105

220 – 300 D6 Uno 140

300 - 650 D8 Uno 335

650 - 1600 D9 Uno 460

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Tractor con ruedas

compactadoras

y topadora

Maquinarias y equipo

Fotos: GTZ

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Tipos, funciones y usos de equipos más

empleados en rellenos sanitarios

Equipo Coloca

ción

Compac-

tación

Excava

ción

Coloca-

ción

Compac-

tación

Trans-

porte

Tractor de oruga con topadora E B E E B NATractor de oruga con cargador frontal B B E B B BTractor de ruedas neumáticas con

topadoraE B L B B NA

Tractor de ruedas neumáticas con

cargador frontalB B L B B E

Tractor con ruedas compactadoras

de acero y topadoraE E B B E NA

Retroexcavadora sobre orugas NA NA E L NA L

ANOTACIONES: L - LimitadoE - Excelente

M - Malo

B - Bueno

NA - No aplicable

Residuos Material de cobertura

Maquinarias y equipo

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Importancia de la compactación

Parte más importante de la operación

Determinación de vida útil

Estabilización del relleno

Control de asentamientos

Degradación

Compactación de los residuos

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Suponiendo un peso igual de las máquinas, los siguientes

factores afectan la compactación:

Espesor de la capa de residuos

Número de pasadas

Pendiente

Contenido de humedad

Compactación de los residuos

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Densidad de residuos:

kg/m3

Residuos sueltos 150 - 180

Camión recolector 250 - 450

Densidad en el relleno 350 - 900

Residuos y cobertura 400 - 1000

Compactación de los residuos

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Espesor de la capas de RS:

Las capas no deberían tener más de 20 hasta 40 cm de espesor para una densidad máxima.

Compactación de los residuos

57

Número de pasadas

Afectan directamente

a la densidad

Compactación de los residuos

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Dependencia del tipo de máquina

Máquina con orugas:

Logra mejor resultado con pendiente de 3:1

Despedaza y tritura al subir por pendiente

Compactador de relleno:

Mejora su rendimiento en superficie plana,

debido al uso de su peso

Compactación de los residuos

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Dependencia de la humedad

Humedad mínima mayor consolidación

Humedad óptima 50 % del peso

Humedad real entre 10 al 80 %

dependiendo de

temporada seca y húmeda

Exceso de humedad posibilidad de aumento en la

generación de lixiviados

Compactación de los residuos

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Clausura:

(Para rellenos sanitarios tipo A- D, punto 9 de la NOM-083-SEMARNAT-

2003)

La clausura debe entenderse como la suspensión definitiva del

depósito de residuos por el agotamiento de su vida útil

La forma de clausura de un relleno sanitario está íntimamente

ligada a la utilización futura de este terreno

Clausura y rehabilitación

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Clausura

El objetivo es confinar los residuos depositados, de modo tal

que los daños al medio ambiente sean mínimos:

Aislar los residuos

Minimizar la infiltración de líquidos en las celdas

Controlar el flujo de biogás

Minimizar la erosión

Definir el futuro uso

Elaboración de Plan de Clausura

Clausura y rehabilitación

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Características de la cubierta final de clausura

Capa No. Características Espesor Función Requisito para

1 Material permeable > 0.2 m Permite el drenaje

horizontal de biogás.

Base de soporte para

capas posteriores.

Rellenos sanitarios

con altura de RSU

dispuestos igual o

mayor de 12 m.

2 Material térreo con

permeabilidad 1x10-6

cm/s o geomembrana

de >1mm

Dos capas

de 0.20 m

cada una

Impide la infiltración de

agua pluvial.

Evita la migración no

controlada de biogás.

Todos los rellenos

sanitarios.

3 Tierra húmica, vegetal

o composta

> 0.15 m Permitir el desarrollo de

especies vegetales.

Todos los rellenos

sanitarios.

Evitar daños a las capas

inferiores y minimiza la

erosión.

Favorece la estética del

sitios.Facilitar la

evapotranspiración.

4 Cubierta vegetal

(especies de raíces

poco profundas)

Todos los rellenos

sanitarios.

Clausura y rehabilitación

63

Capa de clausura

Impermeabilización mineral superficial

Capa de recultivoCapa de filtro

Capa de drenaje

Impermeabilización mineral

Capa de canalización de gas

Residuos

Clausura y rehabilitación

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Relleno clausurado

Rupturas por los

asentamientos

Clausura y rehabilitación

Fotos: GTZ

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Sitio de disposición final, Tultitlán

Antes del saneamiento

Después del

saneamiento

Clausura y rehabilitación

Fotos: GTZ

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Personal necesario para administrar, controlar y vigilar

un relleno sanitario depende de las dimensiones

de éste y de la forma de su operación

En un relleno sanitario de manejo mecánico:

poco personal, aún bien calificado

Personal

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Personal

Jefe de Operación

Chofer Controlador VigilanteOperador

de

maquinaria

Mecánico

Secretaria

Laboratorista

AyudanteVelador Ayudante

Topógrafo

Figura 5: Propuestas de organigrama para los rellenos sanitarios tipo A al D

68

Monitoreo de los principales productos de la descomposición de

los RSU (lixiviados y biogás)

(Para rellenos sanitarios A-C, puntos 7.10 y 7.11 de la NOM-083

SEMARNAT-2003)

Parte fundamental del control periódico de un relleno sanitario

A controlar en forma continua:

la calidad y cantidad de los RSU

sus fuentes de generación

Para el control de los lixiviados y del biogás se requiere un

laboratorio

Monitoreo

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Elementos principales del control:

Cantidad y calidad de los ingresos

Monitoreo de suelos

Monitoreo de acuíferos

Monitoreo de lixiviados

Monitoreo de biogás

Monitoreo

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Alternativas de Rellenos Sanitarios – Guía de Toma de Decisión,

V. Afferden, M. et al (SEGEM ed.), Noviembre 2002 (en CD)

Guía para el desarrollo, presentación y evaluación

de Proyectos Ejecutivos para rellenos sanitarios, Diciembre 2003

(en CD), Hernández Barrios, CP., Wehenpohl, G., Sánchez Gómez, J.

(SEGEM ed.)

Manual para la rehabilitación y saneamiento de tiraderos

a cielo abierto en el Estado de México, Nov. 2002 (en CD),

Hernández Barrios, CP., Wehenpohl, G., (SEGEM ed.)

Manual para la supervisión y control de rellenos sanitarios; Nov.

2002 (en CD), Wehenpohl, G., Hernández Barrios, CP. (SEGEM ed.)

Literatura

71

Muchas Gracias

www.ammac.org.mx www.semarnat.gob.mx

www.ine.gob.mx www.gtz.de

www.giresol.org Portal Latinoamericano de Residuos