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Capítulo 6.6 Eliminación en vertederos
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Estructura del capítulo
Introducción
Sección A: Principios clave de un vertedero
Sección B: Manejo de residuos industriales en vertederos municipales como una solución provisional - Co- eliminación
Sección C: Vertederos diseñados con el objetivo de eliminar residuos industriales
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Introducción: Estado actual de los vertederos
Muchos países en vías de industrialización todavía practican el vertido incontrolado
Eliminación incontrolada de residuos peligrosos en vertederos municipales y sanitarios
Muchas plantas no se encuentran revestidas, con poca gestión del gas del vertedero y de los lixiviados
Las normas operacionales inadecuadas de plantas son una amenaza para la salud pública y el ambiente
Prioridades a corto plazo: Endurecer las normasEliminar el vertido incontrolado
A largo plazo:Todavía será necesaria alguna eliminación en vertederos
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Riesgos de vertederos incontroladosFiltración de lixiviados en aguas subterráneas o ríosEscape de agua superficial contaminada en el suelo, los cursos de aguaCombustión incontroladaMigración de gas en suelo y aire Escurrimiento de tierras de residuos inestablesMoscas e insectos Polvo y oloresLas prácticas de eliminación inadecuadas pueden causar:
- daño a la salud humana -trabajadores, vecinos de la planta y a los pepenadores- daño a la flora- explosiones e incendios
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Disminución del riesgo
Las medidas de reducción de riesgos incluyen:- prohibición de ciertos residuos- selección de la planta apropiada- compactación de residuos y cubrirlos diariamente- revestimiento de vertederos- recogida/tratamiento de gas y lixiviados- diseño y construcción para controlar la eliminación de residuos, la entrada de agua
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Vertedero incontrolado: corrimiento de tierras
Vertedero incontrolado de Payatas, Filipinas 2000 Fuente: http://www.dr-koelsch.de/html/payatas__gb_.html
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Necesidad de endurecer las normas
Incendio químico en un vertedero europeo incontrolado 1993 - ejemplo de los riesgos asociados a la mezcla de residuos peligrosos con RSU (residuos municipales sólidos)
Fuente: David C Wilson
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Sección A: Principios clave de un vertedero
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Etapas en la mejora de los vertederos
Vertedero incontrolado
Vertedero semi controlado
Vertedero designado
Vertedero controlado
No existe ningún tipo de control
El vertido incontrolado se mantiene dentro de un área designada; ningún control de operatividad
Planta supervisada;controles sobre residuos aceptados/ colocación de residuos; cubierta periódica
Medidas vigentes de control operacional y construcción
Vertedero de residuos industriales
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Componentes de funcionamiento de un vertedero bien gestionado
Ubicación apropiada, planta correctamente diseñada Revestimiento inferior - proteger el suelo y aguas
subterráneas Recogida y tratamiento de lixiviados - prevenir la
contaminación de las aguas subterráneas Gestión del gas - prevenir daño sobre el suelo y fugas
al aire Colocación de los residuos en celdas - control
operacional y reducir la infiltración de precipitaciones Compactación de los residuos - limitar el acceso a
insectos y reducir el riesgo de incendios Cubierta diaria e intermedia Cubierta final
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Elección de la planta
En una depresión
- preferida
Sobre terreno llano
En cuesta
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Mejora de los vertederos municipales: consideraciones sobre la planta
Se necesita tomar en cuenta:- las características geológicas e hidrológicas
ej fuentes de agua potable en el vecindario, posibles áreas donde pueden producirse inundaciones o erosión
- proximidad a áreas urbanasLas plantas más óptimas incluirían: - plantas que contienen una capa de arcilla gruesa- plantas sobre aguas subterráneas inutilizables
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Emplazamiento de un vertedero: ejemplo
Conveniente como emplazamiento si posee :
- superficie de suelo llano
- capa baja de aguas subterráneas
- capa de suelo que supere los 2 metros de grosor
Gestión de residuos sólidos para países en vías de desarrollo económico, ISWA, 1996
Cubierta de tierra diaria
Terreno original o Revestimiento del vertedero
Residuos sólidos compactos
Cubierta de tierra obtenida de la excavación de la zanja
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Diseño de la planta - sistemas de revestimiento
Revestimiento único Arcilla o revestimiento sintético
Revestimiento compuesto o doble Un revestimiento de arcilla y un revestimiento sintético Dos revestimientos sintéticos
Criterios de selección del revestimiento:- Costo- Geología local e hidrogeología- Disponibilidad de los materiales apropiados- Grado deseable de protección contra fugas de lixiviados- Durabilidad del revestimiento
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Diseño de la planta - materiales de revestimiento
Arcilla Polietileno Revestimientos de bentonita - HDPE Ceniza Pulverizada - LDPE de combustible (PFA) Cloruro de polivinilo (PVC)
Polietileno clorado
Materiales de revestimiento naturales Materiales de revestimiento sintéticos
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Corte transversal de un sistema de revestimiento de capas múltiple
Filtro geotextil
Revestimiento de grava/piedraCapa de geomembrana
primaria
Tubería primaria y secundaria de recogida de lixiviados
Capa de geomembrana secundaria
Revestimiento secundario de recogida de lixiviados. Actúa como detector de escapes
Arcilla compacta
Residuos
Revestimiento
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Tubos de drenaje de un sistema de revestimiento compuesto
Fuente: Vertedero de residuos peligrosos, Informe Técnico No 17, UNEP
Diseño de la planta - control de lixiviados
Suelo protector o cubierta (opcional )Material de drenaje Medio
Revestimiento superior
Revestimiento inferior compuesto
Residuos sólidos
Tubos de desagüeSistema primariode recogida y eliminación de lixiviados
Sistema secundario de recogida y eliminación de lixiviados
Suelo de baja permeabilidad Cimientos de suelo original
Componente inferior (suelo compacto)
Componente superior (RML)
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Diseño y gestión del gas del vertedero
Componentes del gas Valores típicos % Riesgos
Metano 63.8 ExplosionesDióxido de carbono 33.6 AsfixiaNitrógeno 2.4Oxígeno 0.16 Incendios Hidrógeno 0.05Otros gases mínimos Toxicidad
Monitoreo del gas por:- revisiones de la superficie y subterráneas
- hoyos excavados
- perforaciones y pozos
Utilización final del gas: Combustible por ej para vehículos, calderas, hornos y hornillos
Energía por ej turbinas de gas, motores diesel
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Preparación de la planta
Vallado para controlar el acceso
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Funcionamiento de la planta
Factores clave:
- Colocación de residuos en celdas
- Compactación de residuos
- Cubierta diaria e intermedia
- Cubierta final
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Estructura de las celdas
Fuente: ISWA, Gestión de residuos sólidos para países en vías de desarrollo económico, 1996
Lixiviados
Celda
Cubierta final
Cubierta intermedia
Dirección del drenaje de lixiviados
Revestimiento
Cubierta de terreno poroso
Sección transversal de recoleccion de tubos
Cubierta de terreno compacto
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Compactación de residuos
• Maximiza el espacio vacío
• Reduce el riesgo de incendios entre los residuos
• Evita los insectos
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Objetivo de la
cubierta
Mejora el aspecto de la plantaMinimiza los residuos que son arrastrados por el vientoReduce los olores del vertederoInhibe la aparición de insectos y bichosReduce la infiltración de la lluvia y de los lixiviadosControla el gas y los escapes de lixiviadosReduce la erosión del suelo
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Cubierta final
Vegetación
Cubierta superior
Capa de drenaje
Capa de arcilla
Objetivos:- estabilizar la planta- mejorar su aspecto - permitir el empleo
posterior al cierre
La cubierta final debe ser: - duradera - resistente a las inclemencias del tiempo- flexible - inspeccionada y mantenida con regularidad
Residuos
Cubierta
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Vertedero completo- corte transversal
Tabla de agua
Pozo de supervisión
Capa anterior como protección del revestimiento y recogida de lixiviados
Sistema de detención de lixiviados
Vertedero seguro
Estabilización de vertiente
Control del derrameRespiraderos
Superficie del vertedero final
Capa de terreno para el establecimiento de vegetación
Capa de oclusión
Capa intermedia en caso de necesidad
Lixiviados para tratamiento
Pozo de supervisión
Control del funcionamiento
Recogida de lixiviados
Revestimiento impermeable
Revestimiento secundario
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Sección B : Manejo de residuos industriales en vertederos municipales como
una solución provisional - La Co-eliminación
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Requisitos básicos para la co-eliminación
• Controlar los residuos entrantes• Requiere el pretratamiento de algunos residuos• Excluir algunos residuos eg líquidos inflamables • Pruebas con los residuos• Mantener registros detallados
• Mejorar la recepción y los sistemas de manejo de residuos
• Emplear personal experto, formado
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Pruebas y mantenimiento de registros • Es importante conocer lo que se está manejando• Implantacion de régimen de pruebas y mantenimiento de registros cuando se renueva una planta existente o se construye una nueva
• Permite un seguimento en detalle de residuos desde el punto de generación hasta su localizacion en la planta
Los residuos peligrosos deberían someterse a pruebas:•Antes de aceptarlos, para garantizar una eliminación apropiada y la compatibilidad entre residuos•De nuevo a la entrega, para verificar su composiciónLos detalles de los residuos deben ser memorizados y los registros mantenidos en lugar seguro. Los registros deberían proveer:
- detalles de las fuentes - el generador de residuos, contratista del transporte
- composición, forma y cantidad de residuos- fecha de colocación- posición exacta dentro dela planta
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Compatibilidad de los residuos peligrosos
Uno de los motivos para la mejora es reducir el potencial de daño originado por la mezcla incontrolada de residuos peligrosos incompatibles
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Co-eliminaciónLa co-eliminación es la eliminación de residuos peligrosos seleccionados con otros residuos heterogéneos como residuos municipales sólidos biodegradables , residuos industriales y comerciales
- Se realiza en vertederos controlados correctamente gestionados - Se trata de una operación bajo estricto control técnico y profesional- Es adecuada para determinados residuos sólidos y de lodo, con tarifas de uso controladas- Utiliza los procesos físicos, químicos y biológicos de los vertederos de RSU para 'tratar' los componentes peligrosos- No es igual que la mezcla incontrolada de residuos peligrosos y RSU
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Co-eliminación - consideraciones y estado
La co-eliminación requiere un gran cuidado porque: - Tanto los residuos peligrosos como los RSU son
variables y complejos - Es difícil predecir las reacciones químicas y biológicas
Co-eliminación:- ha sido desacreditada por las incontroladas prácticas del pasado - ha sido practicada extensamente en diversas partes de Europa, ej el Reino Unido- está siendo retirada progresivamente conforme a las exigencias de
las Directrices para Vertederos de la Unión Europea- merece la pena considerarla como una opción a medio o corto plazo- es preferible a la eliminación incontrolada
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Residuos adecuados para la co-eliminación
Ceniza de base proveniente de la incineración de residuos
Suelos contaminados Hidróxidos de metales pesados (pH > 8) Escoria, residuos de asfalto Lodos de aceite, lodos de pintura, lodos de curtidurías
EVITE residuos acuosos, residuos de líquidos a granel
EVITE mezclar residuos incompatibles COMPRUEBE que los residuos son compatibles con
el material de revestimiento
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Co-eliminación - concentraciones máximas
Residuos ConcentraciónResiduos ácidos 0.1m3 de ácido / tonelada de RSU
Residuos
de metales pesados 100g de cromo, cobre, plomo, arsénico,
níquel o zinc soluble / tonelada de RSU
10g de cadmio / tonelada de RSU
2g de mercurio soluble / tonelada de RSU
Residuos fenólicos 2kg de fenoles totales / tonelada de RSU
Residuos de cianuro 1g/ tonelada de RSU
Carbono orgánico total 5kg / tonelada de RSU
Aceite, grasa y 2.5 kg de residuos / tonelada de RSU
residuos de hidrocarburoFuente: Banco mundial papel Técnico 93
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Componentes de unaoperación de co-eliminación correctamente gestionada
Suministro continuado de residuos municipales Gerente y personal operacional formado Suficiente equipo móvil para la preparación de la planta Debería prohibirse el cirujeo Ninguna combustión directa de residuos en la planta Asegurar que sólo se depositan tipos apropiados de residuos
- someter todos los residuos a pruebas antes de aceptarlos Comprobar y registrar los tipos de residuos y su origen en la
entrada de la planta Eliminación supervisada en el vertedero abierto, en zanjas o
fosos cavados en RSU de al menos 6 meses de antiguedad Inspecciones regulares de la planta
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Infraestructura de una planta de co-eliminación 1
Las áreas separadas de los vertederos deben ser usadas para tipos diferentes de residuos peligrososLas vías deben ser claramente señalizadasLos fosos deben ser claramente marcados y cercadosDesinfectantes de ruedas deben encontrarse disponibles a la entrada y salida de vehículos Instalaciones de laboratorio para análisis simples deben estar disponibles en la plantaSe necesita un área de estacionamiento para que los camiones sean comprobadosÁrea de almacenaje
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Infraestructura de una planta de co-eliminación 2
Fuente: Banco mundial No 93 Informe Técnico
Área para futura co-eliminación en zanjas
Casas
Entrada principal
Oficina de control de la planta
Limpiador de neumáticos
Almacenaje cubierto
Celda final
Residuos Separadores de celdas
Zona de trabajo
Siguiente celda de trabajo
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Colocación de los residuos peligrosos - aspectos prácticos
En la superficie de un vertedero:
- conveniente sólo para pequeñas cantidades de residuos sólidos
Zanjas u hoyos cavados en RSU:
- RSU de al menos 6 meses
- capa gruesa de RSU por debajo del hoyo
- debe ser cubierta después del depósito
- para residuos particularmente difíciles, precintar el hoyo después de cada depósito
- todas las operaciones deben ser supervisadas
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Caso de estudio de co-eliminación
Residuos de asbestoObjetivo:Contención, previniendo el contacto humano con, o la liberación aerotransportada de, asbestoProceso: - Todos los residuos deben ser depositados en bolsas precintadas dobles, o contenedores
- No debe existir manejo mecánico o compactación que pueda dañar la contención
- Los hoyos deberían ser excavados previamente
- Las bolsas/contenedores deberían ser colocadas en la zanja
- La zanja debe ser cubierta y precintada inmediatamente
- Debe registrarse la posición para prevenir una futura re-excavación
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Sección C: Vertederos diseñados
específicamente para residuos industriales
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Opción 1: Eliminación de residuos multiplesRequiere un vertedero seguro dedicado a la eliminación de residuos peligrososLa planta debe:
- Estar adecuadamente tramada- Poseer celdas distintas para tipos diferentes de residuos, separadas por barreras- Diseñado para:
- resistir los escapes- separar los residuos incompatibles- contener los residuos de forma segura - impedir el contacto entre el contenido del vertedero y el medio ambiente circundante
Método comúnmente usado en EE. UU
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Residuos adecuados para eliminación en una planta de eliminación de
residuos multiples
• Sólidos voluminosos y en bidones
• Lodos pretratados
• Residuos del acabado del metal ej plomo -, cromo-, cobre - y residuos que contienen níquel
• Suelos contaminados
• Ceniza de incinerador
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Diseño de una planta de eliminación de diversos residuos
Fuente: Residuos peligrosos, fuentes, caminos, receptores, Richard J. Vatios, 1997
Residuos cubiertos
Celdas que reciben residuos de características diferentes
Residuos cubiertos
Celda cerrada
Caminos de acceso
Residuos cubiertos
Bidones recientemente depositados y no rellenados completamente
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Operacion de una planta de eliminación de residuos multiples
Compruebe la compatibilidad de los residuosControle los tipos de residuos HW a enterrarColoque los HW químicos en grupos de contenedores apiladosSepare las celdas entre sí utilizando rellenoRegistre los diferentes tipos de HW y su origenDiseñe un plan de emergencia para derrames y accidentesExija el empleo de maquinaria pesadaProporcione formación para la totalidad del personalGarantice la salud y la seguridad de los operadores
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¿¿Fuente???
Sección de una planta de eliminación de residuos multiples
Pozo de supervisión de las aguas subterráneas
Residuos a granel
Compartimentos de separación de residuos
Mesa de agua
Grava
Tierra Arcilla Grava Arena Revestimiento de plástico
Arcilla
Revestimiento de plástico
Compartimento de residuos en bidones
Tubo perforado para recogida de lixiviados
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Opción 2: Vertedero seguro de residuos estabilizados
Operado cumpliendo las regulacionesAcepta sólo residuos estabilizados de cemento, posiblemente algún otro residuo sólido
Simplifica la gestión Permite un mayor nivel de control regulador
Práctica estándar en la Unión Europea y creciente en otros países
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Principios básicos de un vertedero seguro de residuos estabilizados
Similar al vertedero controlado:
- estructurado, revestido, cubierta superior
- diseño/planificación de las celdas
Cada celda es llenada con residuos estabilizados
Ejemplos de vertederos seguros para residuos peligrosos estabilizados incluyen: - Vertedero seguro de Ratchaburi, Tailandia
Capacidad para 100,000 toneladas de HW
- Vertedero seguro de Shenzhen, China
Capacidad para 23,000 metros cúbicos de HW
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Adaptación de un vertedero seguro de residuos peligrosos estabilizados
Cuenta con las propiedades estructurales de los residuos estabilizados
• Residuos estabilizados de cemento apilados en bloques diferentes o “montículos celulares” monolíticos
• Cada serie reposa por un período de tiempo para supervisar la fuerza estructural antes de continuar la construcción del vertedero
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Opción 3: El 'último’ vertedero Consiste en:
- cuenca revestida de hormigón
- techo móvil
- residuos colocados mediante una grúa elevada
- puede aceptar variedad de residuos sólidos
- cada celda cubierta con hormigón
Las fotografías muestran la planta de AVR en los Países Bajos
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Capítulo 6.6 Resumen
•Es necesario controlar los vertederos, disminuir los riesgos - el vertido incontrolado no es aceptable
•Son necesarias etapas en la mejora y diseño, y normas operacionales
•La co-eliminación como una solución provisional - requiere una gestión adecuada, personal experto
•Vertedero diseñado específicamente para residuos peligrosos