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Webinars sobre RSUParte II: Implementación de rellenos sanitarios

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Este Webinar ha sido desarrollado por ISWA en representación

de la iniciativa CCAC MSW

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Webinars sobre RSUParte II: Implementación de rellenos sanitarios

Mitigando Contaminantes Climáticos de Vida Corta del sector

de gestión de residuos sólidos urbanos

http://waste.ccac-knowledge.net/

Ponentes

3

Luis Marinheiro es el Presidente del

Grupo de Trabajo de ISWA en

rellenos sanitarios y empezó su

carrera profesional en 1996 como

Ingeniero Ambiental.

Trabajando como consultor, asesor,

coordinador y director técnico, ha

gestionado y coordinado numerosos

proyectos y contratos para

suministrar servicios en diversas

áreas medioambientales incluyendo

la gestión de residuos.

En 2010 fue nombrado Presidente

del Colegio de Ingeniaría Ambiental

de la Asociación Portuguesa de

Ingenieros.

Fernando

Calvo Redruejo

Luis

Marinheiro

Fernando Calvo Redruejo Profesor

de la Asignatura de Ingeniería

Sanitaria de la Escuela de Ingenieros

de Caminos Canales y Puertos de la

Universidad Alfonso X El Sabio de

Madrid.

Ha participado en numerosos

proyectos sobre Vertederos en España

y Latinoamérica.

INTRODUCCIÓN

4

¿Dónde queremos estar?

Opciones para gestionar vertederos a

cielo abierto

6

Opciones de gestión de vertederos a cielo abierto

7

“Business as usual” o “hacer las cosas como siempre” no recomendado

Mejoras en la operativa & gestión para reducir impactos

Clausura mediante

- Cobertura del residuo en el mismo sitio o “piggybacking”

- Clausura mediante extracción de residuos del sitio (minería/reciclaje y excavación)

- Clausura y establecimiento de vertedero controlado o relleno sanitario.

Opciones de gestión de vertederos a cielo abierto

8

Cobertura del residuo en el mismo

sitio

Cobertura del residuo en el mismo

sitio mediante “piggybacking”

Clausura como un vertedero

controlado

Clausura mediante extracción de

residuos del sitio (minería/reciclaje

y excavación)

Clausura y establecimiento de un

relleno sanitario

Opciones de gestión de vertederos a cielo abierto

9

o Controlado

o Medidas simples no ingenieriles

o Ingeniería

o Ingeniería simple, por ejemplo con capas

impermeables

o Sanitario

o Ingeniería sofisticada en la base, laterales y superficie

o Relleno Sanitário como bio-reactor?

¿Qué es un relleno sanitario?

o Con permisos y planificado

o Diseñado acorde a unas

especificaciones

o Recogida y tratamiento de lixiviados

o Recolección y tratamiento de gases

o Buenas Prácticas Operacionales (Ver

ISWA Guía de Operaciones en Rellenos

Sanitários)

o Monitoreo

o Seguimiento a largo plazo

Tipos de Rellenos Sanitarios

o Relleno Sanitario para residuos inertes

o Relleno Sanitario para residuos no peligrosos

o Relleno Sanitario para residuos peligrosos

Requerimientos de diseño - Barrera geológica

o INERTES: – k = o < 1 x 10-7 m/s, espessor = o > 1m

o NO PELIGROSOS*: - k = o < 1 x 10-9 m/s, espessor = o > 1m

o PELIGROSOS*:- k = o < 1 x 10-9 m/s, espessor = o > 5m

* requiere un revestimiento artificial de sellado adicional y una

capa de drenaje = o > 0.5m espessor

Materiales de revestimiento

o Minerales de origen

natural - arcilla /

limos/ pizarra

o Suelos enriquecidos

con Bentonita

o Polietileno de Alta

Densidad

o Arcilla geo-sintética

Revestimiento único

de arcilla

o Más fácil de instalar

o Materiales de arcilla fácilmente

disponibles

o Espesor mínimo de 1 metro

o Compactada en 150 mm de altura

o Procurar una permeabilidad de

menos de 10-7 m/s en rellenos

sanitarios de inertes y 10-9 m/s en

rellenos sanitarios de no peligrosos

y peligrosos

o Regular las pruebas in-situ

utilizando medidores de densidad

nuclear

o Muestras de núcleos para completar

las pruebas de laboratorio

o Garantía de Calidad de

Construcción

Revestimientos compuestos

o Revestimiento de arcilla es la

base

o Geomembrana (generalmente

HDPE) se coloca por encima

de la arcilla en contacto

directo con la arcilla

o Investigación y varias décadas

de práctica han demostrado

que estos revestimientos

proporcionan una excelente

protección del medio ambiente

o Un requisito para los rellenos

sanitarios de residuos

peligrosos y no peligrosos de

desecho

Configuración de revestimientos

Revestimiento de arcilla compactado

Configuración de revestimientos

Revestimiento único sintético

Configuración de revestimientos

Revestimiento compuesto

Configuración de revestimientos

Doble revestimiento con detección de fugas

Desarrollo de un relleno sanitario

Desarrollo de un relleno sanitario

Desarrollo de un relleno sanitario

Cobertura final para rellenos sanitarios

o Proporciona protección sobre la

salud humana y el medio

ambiente

o Promueve la escorrentía de las

aguas superficiales

o Reduce la infiltración de las

aguas superficiales

o Proporciona protección contra la

entrada de aire e incendios

potenciales

o Mejora la generación de biogás

o Mejora la capacidad de recoger

los gases del relleno sanitario

o Reduce los olores

o Proporciona control de vectores

Gas de vertedero

o Producido a partir de la descomposición de los

residuos sólidos.

o La cantidad y composición depende de las

características de los residuos sólidos

o El aumento de residuos orgánicos produce un

incremento en la generación de gas

o Se puede utilizar para generar energía

o La generación de gas termina al finalizar la

descomposición

o Mezcla deo Metano (CH4)

o 50% a 60%

o Dióxido de carbono (CO2)o 40% a 50%

o Compuestos orgánicos no metánicos (NMOC) -

Trazas

o Mercaptanos

o Sulfuro de hidrógeno

Recolección Gas de Relleno Sanitario

Zanjas de recolección de gas - instaladas durante la

fase operativa

Pozos horizontales - instalados durante la fase

operativa

Pozos verticales - instaladas durante la fase operativa

o al finalizar

Tratamiento de Gas de Relleno Sanitario (Quema)

o Antorcha cerrada de suelo

o Rango típico temperatura de

funcionamiento: 760ºC a 870ºC

o Cuerpo de la antorcha generalmente

circular: 9 a 12 metros de altura

o Biogás quemado cerca del suelo

o Llama no visible desde el exterior

o Rejillas de aire cerca de la base de

la chimenea

o Buena tasa de destrucción (> 99%)

Tratamiento de Gas de Relleno Sanitario (Quema)

o Antorcha abierta

o Tubería vertical

o Punta de la antorcha en la parte

superior de la tubería

o Llama visible desde fuera

o Más pequeña que antorcha

cerrada

o Mejor para los flujos menores de

gas

o Tasa de destrucción de alrededor

del 95%

Tratamiento de Gas de Relleno Sanitario

o Fuente de Energía

Tratamiento de Gas de Relleno Sanitario

o Fuente directa de

calor

o Hornos de ladrillos

o Invernaderos

o Generadores de

vapor

o Otros usoso Combustible de vehículos

o Mejorado para consumo

doméstico

Tratamiento de Gas de Relleno Sanitario

Lixiviados

o Causados por:o Precipitaciones

o Agua superficial

o Escorrentía

o Contaminantes disueltos o en

suspensióno Inorgánicos

o Orgánicos

o Microorganismos

o Varia con el tipo de residuo

o Varia con la edad del relleno

sanitario

o Requiere tratamiento

Operaciones

o Carreteras del sitio

o Uso de cobertura diaria

o Control de pájaros

o Limpieza de ruedas

o Control de basura

o Control de vectores

o Gestión de la zona de trabajo

o Compactación de residuos

o Incendios

o Control de aguas pluviales y

sedimentos

o Control de residuos

o Control de lixiviados

o Control de olores

o Gestión de biogás

o Seguridad del sitio

Monitorización

o Entradas de agua

o Agua subterránea

o Agua superficial

o Basura

o Carreteras del

emplazamiento

o Carreteras públicas

o Olores

o Zona de trabajo

o Niveles de lixiviados

o Biogás:o Composición

o Migración

33

Gestión post-clausura

o Reparación de vallas y puertas

o Limpieza y mantenimiento de zanjas

o Inspección y mantenimiento de

cualquier equipamiento de quema de

gas

o Remediación de cualquier área del

lugar para mantener los pendientes

finales

o Limpiar y eliminar cualquier área de

depósito ilegal de residuos

o Monitoreo de todas las áreas de agua

superficial adyacentes

o Mantener el paysage

34

PREGUNTAS

35

CASE STUDY

CHILE

-

ARGENTINA

36

¿CÓMO DIAGNOSTICAR AMBIENTALMENTE UN

VERTEDERO?

METODOLOGÍA DE DIAGNÓSTICO AMBIENTAL

METODOLOGIA DE DIAGNOSTICO Y CARACTERIZACIÓN DE VERTEDEROS

DE RESIDUOS SÓLIDOS URBANOS

PARA SU CONTROL, CIERRE, SELLADO Y REINSERCIÓN.

CONTAMINACIÓN DEL MEDIO

El Lugar.

Emplazamiento para la eliminación de residuos sólidos que favorece la

minimización del espacio, la protección del medio ambiente, el coste de la

disposición final y su posterior reinserción al medio.

LIXIVIADO

VERTEDERO

Elementos del medio afectados:

- Suelo.

- Atmósfera.

- Aguas superficiales.

- Aguas Subterráneas.

- Afección directa sobre la Salud.

Características:

Humedad.

Material Cobertura

Compactación

Características:

Precipitación.

Vientos.

Pendientes.

Precipitación

BIOGASRuido.

Olores.

Desechos

CONTAMINACIÓN DEL MEDIO

Afecciones a los elementos del medio

Agotamiento de oxígeno disuleto.

Especies animales y vegetales

Contaminación de los usos

AGUAS SUPERFICAILES

Aporte de metales pesados.

Endurecimiento de las aguas.

Aporte de nitrógeno.

Contaminación de usos

AGUAS SUBTERRÁNEAS

Efecto invernadero.

Olores.

Ruidos.

ATMÓSFERA

Contaminación por lixiviados

Perdida de usos.

Perdida de estabilidad

SUSTRATO EDÁFICO

Contacto directo; Mediante vectores.

Ruidos, olores.

Deslizamientos

DIRECTA SOBRE LA SALUD

VERTEDERO

EMISIONES

METODOLOGÍA DE TRABAJO

1) UBICACIÓN DEL VERTEDERO

• Características hidrogeológicas.

• Características climáticas,

• Características atmosféricas.

• Distancias a núcleos urbanos.

• Entorno Paisajístico.

• Factores culturales y éticos,

• Etc.

2) DINAMICA DEL VERTEDERO

• Compactación.

• Densidad de la masa de vertido.

• Edad del vertedero.

• Tipo y características del material de cobertura.

• Características de la impermeabilización.

• Control de gases y lixiviados.

• Cantidad de Materia Orgánica.

• Humedad de la masa de residuos.

• Etc.

METODOLOGÍA DE TRABAJODefinición de parámetros

Parámetro: Aquel elemento del medio que es potencial receptor de la afección

producida por el vertido de residuos sólidos urbanos.

- Atmósfera.

- Aguas superficiales.

- Aguas subterráneas.

- Sustrato edáfico.

- Afección directa

sobre la salud.

METODOLOGÍA DE TRABAJO

Características de cada parámetro en un vertedero

• AGUAS SUPERFICIALES:

- Presencia y tipo de aguas.

- Escorrentía.

- Flora y fauna asociada.

- Usos de las aguas.

- Áreas inundables.

• AGUAS SUBTERRÁNEAS:

- Características del acuífero.

- Escorrentía.

- Áreas inundables.

- Flora y fauna asociada.

- Usos de las aguas.

• ATMÓSFERA:

- Régimen de vientos.

- Vegetación.

- Infraestructuras.

- Población.- Cubierta vegetal.

• SALUD:- Población.- Operarios.- Fauna y flora asociada.

• SUSTRATO EDÁFICO:

- Formaciones geológicas.

- Fallas. Riesgo sísmico.

- Unidades morfológicas. Topografía.

- Áreas inundables y de escorrentía.

- Capacidades de uso (urbano, industrial,agrícola)

- Áreas de protección, urbanas e industriales.

METODOLOGÍA DE TRABAJO

Definición de variables

Variables de vertedero: Aquellas características, seleccionadas por su

sensibilidad en los procesos bioquímicos y físicos del vertedero, que

influyen directa o indirectamente

sobre la afección ambiental.

- Del estado de explotación del punto de vertido.

Depende: - De las características de los residuos

- De las características de desplazamiento de las

emisiones en el entorno.

ELEMENTOS ESTRUCTURALES

- HUMEDAD

- DENSIDAD

- MATERIA ORGÁNICA

¡¡ DEBEN SER CONOCIDAS EXPERIENCIALMENTE ¡¡

AGUAS SUPERFICIALES Y SUBTERRÁNEAS

• Compactación• Tipo de residuos y % de materia orgánica• Edad del vertedero• Material de cobertura

• Pendiente hacia cauces superficiales.• Permeabilidad.• Sistema de drenaje superficial.• Pluviometría de la zona.

• Existencia de aguas superficiales.• Impermeabilización del punto de vertido.• Control de líquidos lixiviados.• Ubicación del punto en zona inundable.• Ubicación del punto en zona de escorrentía.

• Operatividad en el punto de vertido.

ATMÓSFERA

• Compactación.

• Tipos de residuos y % de materia orgánica.

• Material de cobertura.

• Pluviometría de la zona.

• Control de gases.

• Estado de los caminos internos.

• Cobertura final.

• Edad.

• Operatividad en el punto de vertido.

SUSTRATO EDÁFICO

• Compactación (capacidad portante).

• Material de cobertura.

• Control de gases.

• Control de lixiviados.

• Edad del vertedero y % materia orgánica.

• Impermeabilización del punto de vertido.

• Ubicación del punto en zona inundable.

• Ubicación del punto en zona de escorrentía.

• Operatividad en el punto de vertido.

• Compactación.

• Tipo de residuo y % materia orgánica

• Material de Cobertura.

• Edad.

• Control de Lixiviados.

• Control de Gases.

• Cobertura final.

• Controles ambientales.

• Distancias a núcleos de población.

• Distancia a infraestructuras.

• Equipamiento del personal.

• Operatividad en el punto de vertido.

SALUD

51

SALUD

SALUD

• Controles ambientales.

• Distancias a núcleos de población.

• Distancia a infraestructuras.

• Equipamiento del personal.

• Operatividad en el punto de vertido.

• AGUAS SUPERFICIALES:

- Presencia y tipo de aguas.

- Escorrentía.

- Flora y fauna asociada.

- Usos de las aguas.

- Áreas inundables.

• AGUAS SUBTERRÁNEAS:

- Características del acuífero.

- Escorrentía.

- Áreas inundables.

- Flora y fauna asociada.

- Usos de las aguas.

• VALOR AMBIENTAL DEL ELEMENTO DEL MEDIO RECEPTOR DEL POTENCIAL DE

CONTAMINACIÓN

• SUSTRATO EDÁFICO:

- geológicas.

- Fallas. sísmo.

- Topografía.

- Inundables

- Escorrentía.

- Capacidades de uso

- Áreas de protección.

• ATMÓSFERA:

- Régimen de vientos.

- Vegetación.

- Infraestructuras.

- Población.- Cubierta vegetal.

• SALUD:

- Población.- Operarios.- Fauna y flora asociada.

• PARAMETROS DE VALORACIÓN DEL VALOR AMBIENTAL DEL ELEMENTO DEL

MEDIO RECEPTOR DEL POTENCIAL DE

DEFINICIÓN DE LA METODOLOGÍA INDICE DE RIESGO AMBIENTAL

Pretende conocer cual es el potencial de afección ambiental que se

está produciendo para cada uno de los parámetros considerados.

( i ) = Parámetro.

Pbci = Probabilidad de contaminación del parámetro i.

Va i = Valor ambiental del parámetro i

I.R.A. i = Pbc i Va i

• Refleja si existe o no interacción entre los procesos del punto de vertido

y las características del entorno.

• Cuantifica el riesgo ambiental sobre cada uno de los parámetros para

cada vertdero.

105

1815182727

0

20

40

60

80

100

120

I.M-Vsup I.M-Vsub I.M-V.at I.M-Vsu I.M-Vsa I.M-V

Índices

Va

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Minimo

I.M – Va. Superficiales CALIFICACIÓNDE LA AFECCIÓN

0 - 9 BAJA

10 – 18 MEDIA

19 - 27 ALTA

I.M – Va. Subterráneas CALIFICACIÓNDE LA AFECCIÓN

0 – 9 BAJA

10 – 18 MEDIA

19 - 27 ALTA

I.M – Va. atmósfera CALIFICACIÓNDE LA AFECCIÓN

0 – 6 BAJA

7 – 12 MEDIA

13 - 18 ALTA

I.M – Va. suelo CALIFICACIÓNDE LA AFECCIÓN

0 – 6 BAJA

10 – 12 MEDIA

19 - 15 ALTA

I.M – Va. Salud CALIFICACIÓNDE LA AFECCIÓN

0 – 6 BAJA

7 – 12 MEDIA

13 - 18 ALTA

I.M – V CALIFICACIÓNDE LA AFECCIÓN

0 – 35 BAJA

36 – 71 MEDIA

72 - 105 ALTA

CLASIFICACIÓN: Escalas de afección

Aplicación de la metodología

Aplicación de la metodología: Vª Región de Valparaíso. Chile

Aplicación de la metodología

Geología

R. Sísmico Pendientes Hidrogeología

Vegetación y FaunaH. superficial

26,9

30,7

36,7

0

5

10

15

20

25

30

35

40

Chincolco(Petorca) Nogales Lajarilla(Concon)

VERTEDEROS

VA

LO

RE

S

I.M-Vsup

I.M-Vsub

I.M-V.at

I.M-Vsu

I.M-Vsa

I.M-V

Resultados de Aplicación de la metodología

en la Vª Región de Valparaíso

Resultados de Aplicación de la metodología en

los vertederos seleccionados en Argentina

39,2

28,7

21,9

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

H. Santillan C. Vega L. Gabias

Nombre del vertedero

Valo

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dic

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I.M-Vsup

I.M-Vsub

I.M-V.at

I.M-Vsu

I.M-Vsa

I.M-V

Resultados de la aplicación en los vertederos

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

Huetor Santillan Cenes de la

Vega

Las Gabias Suma Pb por

parámetro

Vertederos seleccionados

Valo

res

de

Pb

c.

Pb a. Superficiales

Pb a. Subterráneas

Pb atmósfera

Pb suelo

Pb salud

Suma de

probabilidades por

vertedero

• El vertedero de Huétor Santillán es el que tiene un estado de mayor agresividad

sobre el entorno debido al estado de sus variables.

• El elemento del medio mas afectado por el estado de los vertederos son las aguas

subterráneas seguido del parámetro edáfico, atmosférico, salud y las aguas

superficiales.

0.69

0

1

2

3

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5

6

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Pbc. Atmosférica Pbc. Salud

Pbc. A. subterráneas Pbc. A. superficialesVariables Variables

Variables Variables

Estado de las variables en el vertedero de Huetor Santillán

0.330.67

0

1

2

3

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• VARIABLES A CONTROLAR:

• Material de cobertura diario.

• Material de cobertura sellado.

• Impermeabilización.

• Controles de gases y lixiviados.

• Tipología de residuos que ingresa.

• Equipamiento del personal.

• Drenaje de escorrentía.

• Operatividad.

• PLAN DE ACONDICIONAMIENTO

• CIERRE, SELLADO Y REINSERCIÓN

Pbc. Edáfica

Estado de las variables en el vertedero de Huetor Santillán

Variables

CONFORMACIÓN DE LA CLAUSURA

1..- CONTROL DE FRACCIÓN LIGERA EN LA DESCAGA

- Vallado y uso de pantallas portátiles.

- Uso de material de cobertura

2,.- DISTRIBUCIÓN Y COMPACTACIÓN DE RESIDUOS

- En frente de trabajo.

- Espesor de capa de residuos 0,7 metros.

- Espesor de material de cobertura 0,15 metros.

- Uso de tractor de cadenas (palas de residuos) (5 – 15 Ton).

- 4 pasadas por la maquinaria

- Taludes 1:3.

- Separar neumáticos y residuos voluminosos.

3.- DISTRIBUCIÓN Y COMPACTACIÓN DE RESIDUOS

4.- CONTROL DE AGUAS DE ESCORRENTÍA

Área de Vertido

BERMA

5.- IMPERMEABILIZACION

- Eliminar filtración de lixiviados y biogás.

- Material arcilloso k = 1,0 × 10-9 m/s en un espesor entre 0,4 y 0,6 metros.

SUELO NATURAL COMPACTADO

CAPA DE ARCILLA > 40 cm con K < 10-9 m/sg.

CAPA DRENANTE. K > 10-3 m/sg. Gravas 2%

RESIDUOS

GEOTEXTIL

6.- CAPTACION Y TRATAMIENTO DE LIXIVIADOS

- Drenes de captación de lixiviación.

- Uso de material de cobertura

32.81 pies

Colector principal. Pendiente 0,5 – 1%. Cordón de grava o Capa

drenante con un . K > 10-3 m/sg. Gravas 2%.

32.81 pies

1,5 mt 1,5 mt

Balsa de acumulación de lixiviados

Capa de

impermeabilización

0,4

mt

Frente de Trabajo. Disposición de residuos

CABALLONES

1,5 mt 1,5

mt

Balsa de acumulación de lixiviados

Capa de

impermeabilización

0,4

mt

CABALLONES

ESQUEMA DREN

INTERIORO.5

0 m

O.50 m

Geotexti

l

Grava y

bolón

O.40 m

Caball

ones

Dren cordón corte

transversal

Dren

Cordón

Tubería

Tubería PEAD

Diámetro 0.20 m

A balsa de lixiviados

PretilDren

Cordón

Detalle encuentro

dren-tubería

2.00 m perforado

7- CAPTACION Y TRATAMIENTO DE

LIXIVIADOS

- Drenes de captación de lixiviación.

- Uso de material de cobertura

8.- CAPTACION Y TRATAMIENTO DE GASES

- Drenes de captación de gases.

- Chimeneas verticales. Quema de gas

0,60 mt. 0,60 mt.

PREGUNTAS

75

76

Lecturas addicionales

Guidelines for Design and Operation of Municipal Solid Waste

Landfills in Tropical Climates

International Guidelines for Landfill Evaluation

LANDFILL GUÍA DE OPERACIONES

Management of Landfill Gas - ISWA Key Issue Paper

Field Procedures Handbook for the Operation of Landfill Biogas

Systems

International Best Practices Guide for Landfill Gas Energy

Projects

Landfill Methane: Reducing Emissions, Advancing Recovery and

Use Opportunities

The World’s 50 biggest dumpsites (disponible en

http://www.atlas.d-waste.com/ bajo informes y presentaciones)

Recursos web útiles

MSW Knowledge Platform http://waste.ccac-knowledge.net/

ISWA Knowledge Base

http://www.iswa.org/media/publications/knowledge-base/

Global Methane Initiative https://www.globalmethane.org/landfills/

77

Muchas gracias

Por favor, no dude en contactar con los ponentes para recibir

información adicional

o Luis Marinheiro lmarinheiro@gmail.com

o Fernando Calvo Redruejo fcalvor@ugr.es

78

79

Por favor amablemente háganos llegar su

opinión sobre el webinar completando el breve

cuestionario que figura en el siguiente link:

https://www.surveymonkey.com/s/WFJFM57