5. Contenido del Proyecto Ejecutivo de un Relleno Sanitario Tipo

Tomando los criterios principales contenidos en los términos de referencia tipo8 para el desarrollo de un proyecto ejecutivo de relleno sanitario, aunado a otros conceptos considerados como herramientas útiles, se han especificado los contenidos indispen-sables de acuerdo con la clasificación anterior, según lo muestra la Tabla 2.

El presente capítulo considerará los aspectos más sobresalientes para cada punto del proyecto ejecutivo a desarrollar.

5.1 Capítulos introductorios

Los capítulos de apertura o presentación de un proyecto ejecutivo requieren de:

Resumen ejecutivo

El objetivo de este resumen es enunciar las características básicas del proyecto y su ubicación en el horizonte de planeación. Es un documento conciso que rápidamente permite conocer los hechos más significativos, los resultados y las conclusiones.

Introducción

De manera general permitirá informar las bases del proyecto; se explican la estructu-ra del informe y la justificación de este tipo de obras a nivel nacional y sectorial. Se pueden diferenciar los antecedentes, objetivos y alcances.

Metodología general

Ya sea la empresa de consultoría o el personal del municipio, el proyecto ejecutivo debe presentar su metodología de manera clara y concisa; aplicar las leyes, los re-glamentos y los planes vigentes (sin detallarlos en el informe; basta hacer referencia a artículos o secciones relacionados, cada vez que sean aplicables), incluir un resu-men de los métodos utilizados y los objetivos de su aplicación. Así como aportar indi-cadores, secciones y planos finales de construcción en la escala determinada.

8 Ver Anexo IV

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Tabla 2: Contenido para el desarrollo del Proyecto Ejecutivo Tipo de Rellenos Sani-tarios, según clasificación

Concepto A B C DProyecto Ejecutivo

1.1 Resumen ejecutivo X X X X 1.2 Introducción X X X X 1.3 Metodología general X X X 1.4 Diagnóstico general del sistema de limpia actual X X X X

2.1 Estudio geologico - geohidrogeológico regional X D D D 2.2 Estudio geologico - geohidrológico de detalle X X D 2.3 Levantamiento topografico X X X X 2.4 Estudio geotécnico X X X 2.5 Descripción del medio natural y socioeconómico

3.1 Población por servir X X X X 3.2 Indicadores de los residuos sólidos 3.3 Información climátológica X X D D

4.1 Diseño del relleno sanitario 4.2 Diseños específicos X X X X 4.3 Diseño de obras complementarias 4.4 Señalamientos 4.5 Impacto vial 4.6 Selección de equipo 4.7 Personal X X X X

5.1 Controles de entrada X X X X 5.2 Frente de trabajo X X D D 5.3 Bancos de material X X D D 5.4 Talleres y suministros X X D D 5.5 Determinación de parámetros de operación X X D D 5.6 Manual de operación

6.1 Anteproyecto de clausura X X X 6.2 Anteproyecto de rehabilitación y equipamiento X X X

7.1 Cuantificación de volumenes de obra X D D D 7.2 Establecimiento de precios unitarios X D D D 7.3 Formulación del presupuesto del proyecto X D D D 7.4 Cálculo de costos X D D D 7.5 Determinación de precios de referencia del servicio X D D D8. Memoria descriptiva X X X X

SIMBOLOGÍA:X IndispensableD Deseable

Con diferentes grados de detalle

6. Clausura del relleno sanitario

7. Análisis de costos del proyecto

2. Estudios básicos para sustentar el sitio

3. Información localidad y parámetros de diseño

4. Proyecto de ingeniería del relleno sanitario

5. Operación del relleno sanitario

Tipo de relleno sanitario

1. Presentación y preparación del proyecto

Diagnóstico del servicio de disposición final

El objetivo del diagnóstico es resaltar la información necesaria para obtener los crite-rios de diseño que en cada etapa permitan la proyección del relleno sanitario. Se analizan y estudian las características principales de la generación de residuos y el sistema de disposición final empleado; se hace énfasis en su manejo en los rubros administrativo, financiero, operativo, jurídico y social. De ahí surgen las bases para evaluar la problemática integral y las alternativas de mejoramiento del servicio, así como retomar la información necesaria para obtener los criterios de diseño que per-mitan la proyección del relleno sanitario en cada una de sus etapas.

Brevemente se describen características de la localidad empleando las fuentes de información disponibles (Tabla 3).

Tabla 3: Fuentes de información para la elaboración del diagnóstico del servicio de disposición final

Característica Descripción Fuente informativa

Ubicación de la lo-calidad

Límites geográficos. • Enciclopedia de los Municipios de México. Estado de México. Secreta-ría de Gobernación, Gobierno del Estado de México, INEGI.

• Síntesis Geográfica del Estado de México. INEGI.

• Instituto de Información e Investiga-ción Geográfica, Estadística y Ca-tastral. Secretaría de Finanzas y Planeación. Gobierno del Estado de México.

Población Número de habitantes Tasas de crecimiento durante el horizonte de vida del proyecto.

• XII Censo General de Población y Vivienda, INEGI

• Anuario Estadístico del Estado de México.

• Consejo Estatal de Población. Se-cretaría General de Gobierno del Estado de México.

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Tabla 3: Fuentes de información para la elaboración del diagnóstico del servicio de

disposición final....Continuación

Característica Descripción Fuente informativa

Servicio de limpia Características del sis-tema administrativo, fi-nanciero, operativo, jurí-dico y social.

• Directamente del área encargada del servicio de limpia.

Disposición final actual

Características del servi-cio: operación, adminis-tración, financiamiento, salud pública y ambien-te.

• Descripción de visita de campo y documentación que al respecto ten-ga el encargado del sitio de disposi-ción final actual.

Generación de resi-duos sólidos urba-nos

Cantidad de basura gnerada.

e-

Cantidad de basura in-gresada al sitio de dis-posición final actual.

• A través de datos estadísticos por pesaje, volumen útil de camiones recolectores, o cálculo. Si no hay in-formación de campo disponible, se puede adaptar datos de otras fuen-tes o municipios con características similares.

• Datos estadísticos de pesaje de camiones recolectores a la entrada del sitio, o bien por cálculo (multipli-car la generación total en el munici-pio por el porcentaje de la cobertura del servicio de recolección).

5.2 Condiciones relevantes para la selección del sitio

La selección del sitio se debe sustentar en los requisitos establecidos en la NOM-083-ECOL-19969, apoyados en una serie de estudios de metodología específica, descrita y justificada por quien desarrolle el estudio. Para la selección se consideran los criterios relativos a: salud pública; seguridad; ambiente natural; ambiente social; cultural y costo económico.

9 Diario Oficial de la Federación, 25 de noviembre de 1996

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El PROY-NOM-083-SEMARNAT-2003, presenta especificaciones para la selección de sitios, considerando de entrada una serie de restricciones (donde no ubicar un relleno sanitario), así como las características particulares que un sitio deberá cum-plir, las cuales se verificarán mediante una serie de estudios previos a nivel regional y posteriormente en el sitio seleccionado.

Los estudios se efectúan en tres niveles: regional, de semi detalle y detallado. El ni-vel de detalle está en función del tipo de relleno sanitario, conforme se observa en la Tabla 4. La descripción de los estudios que se requieren se muestra en la Tabla 5.

Tabla 4: Estudios para la selección de sitios de disposición final según clasificación

Concepto A B C DProyecto Ejecutivo2. Estudios básicos para sustentar el sitio 2.1 Estudio geologico - geohidrogeológico regional X D D D 2.2 Estudio geologico - geohidrológico de detalle X X D 2.3 Levantamiento topografico X X X X 2.4 Estudio geotécnico X X X 2.5 Descripción del medio natural y socioeconómico

SIMBOLOGÍA:X IndispensableD Deseable

Con diferentes grados de detalle

Tipo de relleno sanitario

La selección de sitios se hace a través de una serie de reuniones multidisciplinarias, en las que deben participar los representantes del Ayuntamiento, los responsables de la disposición final de los residuos sólidos, la empresa consultora, representantes de la SEGEM y de la sociedad civil. Esta selección del sitio plantea una serie de con-sideraciones económicas, políticas, sociales, técnicas y ambientales, de la que el responsable del proyecto debe utilizar y justificar un método de evaluación. Todos los tipos de rellenos sanitarios deberán incluir dentro del proyecto ejecutivo esta parte de la evaluación de sitios, tomando como base de selección, los criterios que fija la nor-ma oficial vigente.

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Tabla 5: Descripción de los estudios para la selección de sitios destinados a rellenos

sanitarios

Nivel Descripción de Estudios Desarrollado por:

Análisis regional • Recopilación y análisis de la infor-mación básica municipal para obte-ner el pre-dimensionamiento del si-tio.

• Recopilación y análisis de: pobla-ción, tipo de servicio de limpia, to-pografía, geología, geotecnia, hidro-logía, zonas protegidas y usos de suelo.

Consultor o personal del municipio.

Análisis de semi-detalle

En zonas seleccionadas buscar infor-mación específica de:

• Distribución y espesores de rocas

• Obras de captación de agua subte-rránea

• Acuíferos (piezometría y litología)

Consultor o personal del municipio.

Análisis de detalle (Una vez seleccio-nado el sitio defini-tivo)

• Topografía a detalle del sitio.

• Estudio geotécnico en sitio: inspec-ción en campo y pruebas de labora-torio para determinar propiedades físicas y mecánicas del suelo (a ni-vel de desplante del relleno).

• Estudio geológico a detalle (son-deos).

• Estudio geohidrológico a detalle (dirección, caracterización del agua, parámetros hidráulicos por estratos, caracterización del subsuelo)

Laboratorios y/o em-presas especializadas en estudios geológicos e hidrológicos.

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5.3 Estudios geológicos, geohidrológicos y geofísicos del sitio

A fin de completar la caracterización en detalle del sitio seleccionado y para el diseño adecuado del relleno sanitario, se deben realizar estudios de ingeniería que descri-ban las características del sitio seleccionado. Estos estudios especializados serán realizados por empresas consultoras en ingeniería.

Rellenos sanitarios tipo A y B: Se inspeccionará directamente sobre el terreno las características litológicas y estructurales de cada una de las formaciones aflorantes, orientándose hacia aquellos puntos que se considere necesario verificar: fallas geo-lógicas, terrenos fracturados, contactos entre unidades litológicas, inestabilidad de taludes, etc. Con esta información de campo y la documental, se puede elaborar un plano geológico regional que ilustre el tipo de suelos o rocas existentes, presencia de fenómenos geodinámicos y sitios de aprovechamiento de aguas superficiales y sub-terráneas.

Para complementar la información estratigráfica se recomienda realizar una perfora-ción por cada 3 hectáreas a 15 m de profundidad10. Estos sondeos exploratorios sirven para realizar pruebas de permeabilidad de campo (una en cada tramo de 5 m) para conocer la conductividad hidráulica de los materiales que se encuentran en el subsuelo.

Los sondeos se realizan mediante tubo de penetración estándar, o bien mediante la utilización de broca de arrastre o ticónica. En caso de encontrar materiales pétreos, estos se perforan con broca de diamante.

A partir de los materiales identificados, se dibuja el perfil estratigráfico de cada son-deo. Es importante que al término de cada sondeo, se cemente el agujero para evitar la comunicación con el acuífero del sitio.

También se realiza una prospección geofísica empleando sondeos eléctricos verti-cales (SEV’s) o mediante la utilización de técnicas equivalentes. La información ob-tenida servirá parea definir la continuidad de los materiales del subsuelo, ayudando a definir el modelo geológico del sitio donde se construirá el relleno sanitario. Se reco-mienda efectuar al menos dos sondeos interceptados entre si para una superficie mínima de 3 hectáreas. Por cada 2 hectáreas que se incremente la superficie se agregará un sondeo.

s 10 Puede incrementarse a 25 m si la continuidad de los materiales en el suelo presenta grandes

variacione

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Con los resultados de la prospección geofísica y de las perforaciones exploratorias se hace la interpretación del modelo geológico detallado, definiendo las unidades litológicas presentes en el área de desplante del relleno sanitario y su entorno, a la par de que se describe su estructura, textura, alteración, relaciones estratigráficas, permeabilidad y rangos de variación.

Es importante conocer la profundidad y distribución de los niveles piezométricos de las obras localizadas en la región de interés, para lo cual se realizará de mediciones en el campo que permitirá conocer la variación de los niveles del espejo de agua y la posición que guarda el nivel freático regional con respecto a la ubicación del sitio pro-puesto.

Con la integración de las actividades anteriores se establecerá el modelo de fun-cionamiento geohidrológico que permitirá conocer la geometría del acuífero, sus límites, características, movimientos de agua y el mecanismo de recarga y descarga, conociendo así la influencia que tendrá el relleno sanitario sobre el subsuelo.

Se recomienda efectuar un muestreo y caracterización de agua de pozos situados aguas arriba y aguas abajo, de cada acuífero en aprovechamiento, y de cada cuerpo de agua superficial ubicado aguas abajo. Las determinaciones que se recomiendan se presentan en la Tabla 6.

Tabla 6: Parámetros requeridos para la caracterización de aguas subterráneas y superficiales

Físicos Químicos Metales Pesados • pH • Nitratos • Arsénico • Temperatura • Nitrógeno amoniacal • Bario • Total de carbono orgánico • Sulfatos • Cadmio • Orgánicos volátiles • Componentes fenólicos • Cianuros • Conductividad eléctrica • Total de coliformes • Cromo • Demanda Bioquímica de Oxí-

geno (DBO5) • Coliformes fecales • Hierro

• Demanda química de oxígeno (DQO)

• Mercurio

• Total de partículas disueltas • Plomo • Selenio

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Estudio geotécnico

Su objetivo es caracterizar el terreno de los sitios destinados a la construcción de rellenos sanitarios de tipo A, B y C conforme el PROY-NOM-083-SEMARNAT-2003.

Con base en la topografía del sitio y en los resultados del estudio geológico–geohidrológico se identificarán los puntos de muestreo del suelo con énfasis en la detección de estratos potencialmente permeables.

Se recomienda obtener una muestra inalterada por cada 5 hectáreas de terreno a través del empleo de pozos a cielo abierto (PCA). A las muestras se les realizan pruebas en sitio y laboratorio que permitan determinar las propiedades físicas y me-cánicas del suelo a nivel de desplante del relleno sanitario (Tabla 7).

Tabla 7: Pruebas geotécnicas al suelo del relleno sanitario

Características físicas Características mecánicas

• Clasificación SUCS • Contenido natural de agua • Granulometría y contenido de finos • Límites de Atterberg • Densidad de sólidos • Contracción lineal • Permeabilidad y humedad óptima • Peso volumétrico natural, seco máximo

• Compresión simple • Complexión triaxial rápida • Consolidación unidimensional

Los resultados permitirán:

• Determinar estratigrafía, permeabilidad y parámetros de resistencia al esfuerzo cortante,

• Precisar los taludes de las excavaciones para que a largo plazo sean estables,

• Factibilidad de uso de suelo para obtener material para la cubierta diaria, interme-dia y/o final,

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• Emitir recomendaciones para adaptar las obras de ingeniería a la zona. La canti-

dad y la profundidad de los sondeos por tipos de prueba deben ser las necesarias para apoyar la interpretación de toda el área.

Los resultados de las pruebas de campo y laboratorio constituyen parte de la memo-ria de cálculo del proyecto ejecutivo. Además se debe entregar información relativa a:

• Plano de ubicación de muestras, perforaciones y sondeos,

• Corte estratigráfico por cada perforación,

• Susceptibilidad sísmica,

• Decisión de sistema de impermeabilización,

• Volumetría preliminar.

Estos datos se consideran como una buena herramienta para el diseño ingenieril.

5.4 Estudio topográfico del sitio

Es necesario para la elaboración del proyecto ejecutivo, la planeación correcta de actividades preventivas y correctivas de control ambiental, así como del cierre del relleno. Del estudio topográfico partirá el desarrollo de la ingeniería básica del pro-yecto ejecutivo para todos los tipos de relleno sanitario.

Los levantamientos planimétricos y altimétricos pueden ser efectuados tanto por per-sonal del Municipio como por la misma Consultora que realice el proyecto ejecutivo del relleno sanitario.

Una vez establecido un banco de nivel fijo se deberá efectuar una nivelación diferen-cial hasta el sitio de interés a lo largo de una poligonal abierta definida previamente, con puntos de nivelación cada 10 m para superficies menores a 5 hectáreas y a cada 20 m para superficies mayores. Se recomienda establecer un eje central que divida al predio en dos áreas aproximadamente iguales, definiendo ejes paralelos a cada 25 m, mismos que deben seccionarse transversalmente a cada 10 m11, con curvas de

11 Para superficies mayores a 5 hectáreas los ejes paralelos se definen a cada 50 m y se seccionan

transversalmente cada 25 m

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nivel a cada 0.5 m en superficies planas o ligeramente onduladas, mientras que para superficies irregulares cada metro.

Se recomiendan escalas de los planos de 1:500 para terrenos menores de 8 hectá-reas (ha), y de 1:1,000 para los mayores de 8 ha.

5.5 Descripción del medio natural y socioeconómico

El conocimiento del ambiente donde va a funcionar el relleno sanitario ayuda a identi-ficar los posibles factores sensibles a afectaciones. De manera breve y concisa se expresan los datos acerca de los factores físicos, bióticos, socioeconómicos y am-bientales. Posteriormente se deben ampliar, en el estudio de impacto ambiental co-rrespondiente (ver Capítulo 6).

Dentro de las características físicas, los aspectos de climatología (pluviometría, temperatura y vientos) se consideran como factores importantes de diseño del relleno sanitario. Para ello, la fuente de información confiable es el Servicio Meteorológico Nacional, que cuenta con estaciones meteorológicas en varias regiones del país, así como información de las estaciones de la Comisión Nacional del Agua (CNA) y la Comisión Federal de Electricidad (CFE). Se recomienda que los datos recopilados sean de por lo menos un periodo de 25 años.

La información a utilizar es:

Precipitación pluvial

• Precipitación diaria del mes más lluvioso, durante el periodo de observación

• Precipitación diaria del mes más lluvioso del año con mayor precipitación, regis-trada en el periodo de observación considerado.

• Precipitaciones promedio mensuales y anuales, representativas de todo el perio-do de observación.

Temperaturas y evaporación

• Temperaturas medias por mes y año, representativas de todo el periodo de ob-servación considerado.

• Evaporaciones mensuales promedio

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Dirección y velocidad del viento

• Registros de la dirección promedio de los vientos reinantes durante los diferentes periodos estaciónales

• Registros de la dirección promedio de los vientos dominantes, correspondientes a los distintos ciclos estaciónales

• Velocidades promedio de los vientos reinantes.

En lo que se refiere a la información de climatología, ésta será de utilidad para el di-seño de los tipos de relleno sanitario A, B y C. Los demás aspectos del medio físico, biológico y socioeconómico se requerirá presentar para los proyectos ejecutivos de los rellenos sanitarios tipo A y B, con diferente grado de detalle (ver Tabla 8); no se requiere para los rellenos sanitarios menores.

5.6 Estudios y análisis previos

Una vez seleccionado el sitio para la disposición final de los residuos sólidos, y pre-vio al diseño de ingeniería, es necesario efectuar una serie de estudios y análisis (ver Tabla 8).

5.6.1 Estudio demográfico

De suma importancia es la proyección de la población de la manera más confiable posible; aplicando cuando menos tres métodos. Se recomienda comparar los resul-tados obtenidos entre diversos métodos de proyección. Estos datos y los de genera-ción de residuos sólidos son básicos para el diseño y el dimensionamiento del servi-cio.

El modelo de proyección se elegirá de acuerdo con el comportamiento del crecimien-to de la población, pudiendo ser aritmético, geométrico, por incrementos diferencia-les, etc. Las fuentes de información oficial y confiable son las mismas que se encuen-tran en la Tabla 3 para la descripción de la población a servir.

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Tabla 8: Estudios y análisis previos por tipo de relleno sanitario

Concepto A B C DProyecto Ejecutivo4. Estudios y análisis previos a) Estudio demográfico X X X X b) Generación per cápita RSM X X X D c) Peso volumétrico RSM X X D D d) Selección y cuantificación RSM X X X e) Caracterización fisicoquímica RSM X5. Descripción medio natural y socioeconómico a) Factores físicos X X X D b) Factores bióticos X D c) Estética, turísmo, sitios de interés X D d) Medio socioeconómico X D e) Problemática ambiental local X D6. Evaluación de parámetros X X X X

SIMBOLOGÍA:X IndispensableD Deseable

Tipo de relleno sanitario

5.6.2 Análisis de residuos sólidos

Estudios considerados como básicos para obtener los parámetros de diseño del sitio de disposición final. Se deberán seguir los procedimientos de las normas mexicanas (NMX) correspondientes12, así como una breve descripción de las acciones realiza-das por quién elaboró los estudios. El sustento analítico formará parte de la memoria de cálculo del proyecto ejecutivo.

Estos estudios son realizados bajo diferentes esquemas, según la capacidad de la entidad que elabore el proyecto ejecutivo (ver Figura 4):

12 NMX-AA-015-1985 Protección al Ambiente. Contaminación del Suelo. Residuos Sólidos Municipa-

les. Método de cuarteo. SECOFI - DGN. México. 18 de marzo de 1985. NMX-AA-019-1985 Protección al Ambiente. Contaminación del Suelo. Residuos Sólidos Municipa-

les. Peso volumétrico. SECOFI - DGN. México. 18 de marzo de 1985. NMX-AA-022-1985 Protección al Ambiente. Contaminación del Suelo. Residuos Sólidos Municipa-

les. Selección y cuantificación de subproductos. SECOFI - DGN. México. 18 de marzo de 1985. NOM-AA-061-1985 Protección al Ambiente. Contaminación del Suelo. Residuos Sólidos Municipa-

les. Determinación de la Generación. SECOFI - DGN. México. 8 de agosto de 1985.

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Contratar los serviciosde algún laboratorio y/oempresa especialista en

residuos sólidos

Estudios de generacióny caracterización de

RSM (realizados por elmunicipio o empresa

consultora)

Trabajos de campo:- C las i f i cac ión de lalocalidad según estratossocioeconómicos.- Creación de cuadrillaspara colección y manejode RSM.- Recepción- Pesaje- Peso volumétrico- Cuarteo- C l a s i f i c a c i ó n d esubproductos.

Manejo estadístico dedatos por estrato

socioeconómico y fuentegeneradora.

Equipos especializadosde trabajo

Figura 4: Actividades para elaborar los estudios de generación y caracterización de residuos sólidos urbanos

• Para los rellenos sanitarios con alto ingreso de residuos sólidos como los tipo A y B (ver clasificación de Tabla 1) se requiere que se realicen los estudios de: gene-ración per cápita, peso volumétrico, selección y cuantificación de RSU.

• Para los rellenos tipo C y D se recomienda presentar estudios de generación per capita, aunque podrán hacerse uso de los valores promedios por regiones del pa-ís o bien los del Estado (ver Anexos V y VI).

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5.7 Evaluación de parámetros

La evaluación de parámetros es un apartado de concentración y análisis de la infor-mación captada en los estudios previos, con el fin de obtener los datos de diseño necesarios para realizar el proyecto de relleno sanitario, tomando en cuenta el méto-do de operación, topografía, necesidades volumétricas, etc.

Este punto es la referencia para el desarrollo del proyecto ejecutivo de cualquier tipo de relleno sanitario.

5.8 Proyecto de ingeniería

El diseño y el dimensionamiento del relleno sanitario son la parte medular del proyec-to ejecutivo. Comprende la parte relacionada al diseño de ingeniería y los detalles de operación, como lo muestra la Tabla 9.

5.8.1 Diseño del relleno sanitario

Un relleno sanitario se puede realizar en diversos tipos de terrenos; sin embargo, para su selección se deben considerar ciertas características topográficas y geológi-cas, y la posibilidad de contar con alguna modalidad para la cobertura de estos resi-duos (material sintético o tierra), de acuerdo con el programa de operación presen-tado.

Las propiedades físicas aceptables para el material de cubierta, deberán cumplir con los criterios de: aislar los residuos cercanos de la superficie, impedir la infiltración de líquidos en el interior de las celdas, controlar y dirigir el venteo del biogás generado, reducir la erosión, brindar un drenaje adecuado y proporcionar el soporte para una cubierta vegetal.

Ingeniería básica

Junto con los parámetros básicos, el desarrollo de la ingeniería básica permite con-ceptuar las bases de lo que será la construcción, operación y cierre del relleno sani-tario.

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Tabla 9: Contenido del proyecto de ingeniería para los diferentes tipos de rellenos sanitarios

Concepto A B C D

4.1 Diseño del relleno sanitario 4.1.1 Método de operación X X X X 4.1.2 Requerimientos volumétricos del sitio X X X X 4.1.3 Cálculo de la capacidad volumétrica del sitio X X X X 4.1.4 Dimensionamieno de la celda diaria X X X X 4.1.5 Cálculo de vida útil del sitio X X X X 4.1.6 Calendarización para el llenado de celdas X X X X 4.1.7 Características material de cubierta X X X X 4.2 Diseños específicos 4.2.1 Estabilización de los residuos X X X 4.2.2 Producción de lixiviados X X X 4.2.3 Producción de biogás X X X 4.2.4 Análisis de estabilidad de taludes X X X 4.2.5 Sistema de impermeabilización X X X X 4.2.6 Sistema de control de escurrimientos pluviales X X X D 4.2.7 Sistema de extracción y control de biogás X X X 4.2.8 Sistema de extracción y control de lixiviados X X X 4.2.9 Sistema de monitoreo del relleno sanitario X X X 4.2.10 Caminos de acceso e interiores X X X X 4.3 Diseño de obras complementarias X X X X 4.4 Señalamientos X X X X 4.5 Impacto vial X 4.6 Selección de equipo X X X X 4.7 Personal X X X X

5.1 Controles de entrada X X D D 5.2 Frente de trabajo X X D D 5.3 Bancos de material X X D D 5.4 Talleres y suministros X X D D 5.5 Determinación de parámetros de operación X X D D 5.6 Manual de operación X X XSIMBOLOGÍA:

X IndispensableD Deseable

5. Operación del relleno sanitario

Tipo de relleno sanitario

4. Proyecto de ingeniería del relleno sanitarioProyecto Ejecutivo

• Proyección de la generación de RSU: La producción futura anual de RSU se de-be estimar con base en la proyección demográfica y en la generación per capita. En cuanto al incremento de ésta, difícilmente se encuentran cifras representati-vas de variación anual. Se recomienda calcular según 1% de incremento anual. La generación per capita, peso volumétrico y composición se obtienen de los es-tudios previos solicitados para los rellenos sanitarios. Se requiere para calcular y dimensionar la celda diaria y el volumen del relleno.

• Determinación de la celda diaria. De acuerdo con el método de operación elegi-do, se requiere que el proyecto de ingeniería presente el nivel de desplante re-querido para el sitio de disposición final. Para esto se deben considerar criterios constructivos (volumen de material de corte igual al de cubierta) y de protección ambiental. Esta parte está fundamentada en los resultados de la topografía del sitio.

• Como parte del diseño de ingeniería, se tiene que desarrollar las dimensiones de la celda diaria, de acuerdo con el ingreso de RSU diario, el trabajo que se de a éstos con la compactación y la cantidad de material de cobertura necesario. Para esto, se deberá presentar los cálculos y análisis realizados en la memoria de cál-culo del proyecto.

En el caso de la operación mecánica, se especifican:

- Altura de la celda, que puede variar entre 3 y 5 m,

- Ancho de la celda, que está en función del número de vehículos recolectores y los espacios que requiere la maquinaria que opera en el sitio,

- Largo en función de la altura proyectada y el ancho,

- Talud del frente de trabajo, conservadoramente se recomienda un talud de 2:1 cuando se emplea tractor de orugas y de 3:1 o 4:1 cuando se hace uso de compactadores especiales.

La vida útil del relleno sanitario se calcula comparando el volumen total disponible del terreno con los valores acumulados de residuos sólidos más el material de co-bertura, hasta obtener un valor similar o ligeramente mayor; corresponde a la canti-dad de años de funcionalidad del relleno. En la Tabla 10 se presenta una manera sencilla para cálculo de volúmenes y áreas en el horizonte de vida de la obra.

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Tabla 10. Dimensionamiento básico de un relleno sanitario

Municipio de : _____________________________

Estabilizados Material de RS+MC AREA REQUERIDAAño Población Gen. Per cápita Diaria Anual Acumulada Diaria Anual Anual cubierta Anual Acumulado Relleno RS Total

(Habitantes) (Kg/Hab d) (Kg) (Ton) (Ton) (m3) (m3) (m3) (m3) (m3) (m3) (m2) (m2)0 31,214 1.847 57,652 18,045 0 115 36,090 30,075 7,519 37,594 0 0 01 32,150 1.865 59,976 18,772 18,772 120 37,545 31,287 7,822 39,109 39,109 13,036 16,9472 33,115 1.884 62,393 19,529 38,301 125 39,058 32,548 8,137 40,685 79,794 26,598 34,5783 34,108 1.903 64,907 20,316 58,617 130 40,632 33,860 8,465 42,325 122,119 40,706 52,9184 35,132 1.922 67,523 21,135 79,752 135 42,269 35,224 8,806 44,031 166,150 55,383 71,9985 36,186 1.941 70,244 21,986 101,738 140 43,973 36,644 9,161 45,805 211,955 70,652 91,8476 37,271 1.961 73,075 22,872 124,611 146 45,745 38,121 9,530 47,651 259,606 86,535 112,4967 38,389 1.980 76,020 23,794 148,405 152 47,588 39,657 9,914 49,571 309,177 103,059 133,9778 39,541 2.000 79,083 24,753 173,158 158 49,506 41,255 10,314 51,569 360,746 120,249 156,3239 40,727 2.020 82,270 25,751 198,909 165 51,501 42,918 10,729 53,647 414,393 138,131 179,570

10 41,949 2.040 85,586 26,788 225,697 171 53,577 44,647 11,162 55,809 470,202 156,734 203,75411 43,207 2.061 89,035 27,868 253,565 178 55,736 46,447 11,612 58,058 528,260 176,087 228,91312 44,504 2.081 92,623 28,991 282,556 185 57,982 48,318 12,080 60,398 588,658 196,219 255,08513 45,839 2.102 96,356 30,159 312,715 193 60,319 50,266 12,566 62,832 651,490 217,163 282,31214 47,214 2.123 100,239 31,375 344,090 200 62,750 52,291 13,073 65,364 716,854 238,951 310,63715 48,630 2.144 104,279 32,639 376,729 209 65,278 54,399 13,600 67,998 784,853 261,618 340,103

HOJA DE CALCULO PARA EL VOLUMEN Y EL AREA REQUERIDA PARA EL RELLENO SANITARIO DE ______________

OPERACION PREVISTA: 6 DIAS A LA SEMANA = 313 DIAS AL AÑOSITIO PROPUESTO = 15 Ha, DESPALME DE 14400 M2 Y CORTE DE 13200 M3

Tasa de incremento de generación de RSM 1% anualTasa de crecimiento poblacional anual 3%

A los 7 años, se llena el primer nivel del relleno sanitarioA los 11 años se completa el segundo nivel de celdasA los 15 años se cubre el tercer nivel, y finaliza la vida útil del sitio.

CANTIDAD DE RESIDUOS SOLIDOS CompactaciónVOLUMEN DE RESIDUOS SÓLIDOS

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Programa de ejecución de obras.

Con el desarrollo de los elementos que constituyen la ingeniería básica, se solicita que los proyectos ejecutivos de rellenos sanitarios de todos los tipos presenten el programa de ejecución de obras referente a la construcción de macroceldas, celdas de operación diaria, cobertura diaria (o periódica) y cierre final de celdas, de manera tal que el posterior desarrollo del diseño tenga un sustento formal.

En el caso de rellenos sanitarios de tipo C y D, con menor ingreso de RSU, este programa de ejecución de obras será presentado a la terminación de todo el proyec-to ejecutivo.

Estudios de dotación de servicios.

Esta parte del diseño de ingeniería se refiere a la introducción de los servicios de agua potable, drenaje y electrificación, con el fin de que el relleno sanitario pueda operar en forma adecuada. Este criterio es requerido para los rellenos tipo A y B.

5.8.2 Diseños específicos

En gran parte, el balance hídrico depende de las caracte-rísticas de la superficie del relleno sanitario: suelo, vege-tación, pendientes y clima. Los principios de esta equiva-lencia están determinados por la masa; se recurre a un procedimiento matemático para evaluar la humedad en-trante y la saliente. En la Figura 5 se representan los componentes principales de este balance.

Para el cálculo hay varios métodos, de los cuales se de-berá emplear y justificar por lo menos uno. Estos se ad-quieren como software especializado, requiriéndose cier-ta capacitación para su manejo. Los tres principales son:

• Método de balance de agua (Water Balance Method, WBM)

• Evaluación hidrológica de la evolución de un relleno sanitario (Hydrologic Evaluation of Landfill Performan-ce: HELP)

• Balance hídrico desarrollado por C. W. Thornthwaite

a) Balance hídrico

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LIXIVIADOS

PRECIPITACIÓN

EVAPOTRANSPIRACIÓN

INFILTRACIÓN

INTERCEPCIÓN YEVAPOTRANSPIRACIÓNPOR LA VEGETACIÓN

ESCURRIMIIENTO

ESCURRIMIENTODE AGUA

SUPERFICIALCONTENIDO DE

HUMEDAD

LIXIVIADOSQUE ESCAPANAL AMBIENTE

AGUASUBTERRÁNEA

Figura 5: Esquema de los componentes del balance de agua para un relleno sanita-rio (Adaptado de Guía para la evaluación de un Proyecto Ejecutivo de Relleno Sanitario,

SEDESOL, 1997)

La protección a los mantos acuíferos tiene la función de evitar el ingreso de los lixiviados evitando escurrimientos pluviales al confinamiento, evitar que los residuos estén muy húmedos e impermeabilizar el terreno.

La protección se puede efectuar por dos métodos, natural y artificial, en función del tipo de suelo. El sistema de im-permeabilización deberá diseñarse para toda la base de las celdas del relleno sanitario, debiendo asegurar un coeficiente de conductividad hidráulica de 1x10-7 cm/s o menor, así como las especificaciones del PROY-NOM-

b) Impermeabilización

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083-SEMARNAT-200313. Esta impermeabilización se puede alcanzar con material natural (tepetate) bien com-pactado o con una geomembrana (espesor mínimo 1 mm) o una combinación de los dos (ver Figura 6). Las áreas previstas para la extensión se presentarán en un plano a escala 1:1,000.

En el caso de los rellenos sanitarios clasificados como tipo D, la impermeabilización del sitio deberá asegurar un coeficiente de conductividad hidráulica de 1x10-5 cm/s.

a. Impermeabilización natural

Permeabilidad1x10-7 cm/s1.0 m

Suelo homogeneo sobre el sitio

Nivel de desplante

b) Impermeabilización sintética

0.3 m de protección

Liner > 1mm

0.3 m al 95% Proctor

Base del relleno

Figura 6: Esquemas para los sistemas de impermeabilización en la base del relleno sanitario

13 Ver el Anexo III que contiene la norma oficial mexicana vigente para requisitos y especificaciones

de los sitios destinados a la disposición final de RSU

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Figura 7: Sistema de impermeabilización utilizado en el relleno sanitario de Tlalnepantla, México (Fotografía de G. Wehenpohl)

La selección del tipo de impermeabilización se debe rea-lizar con base en los resultados obtenidos de los estudios geohidrológicos, geotécnicos y el balance hídrico. Si el terreno está constituido por material poroso, o está fractu-rado, o le afectan fenómenos sísmicos, o en la región se extrae agua subterránea, es necesario incrementar las acciones de protección contra posible contaminación por lixiviados. Se deben describir y proponer:

• Componentes del sistema de impermeabilización,

• Criterios para la utilización de membranas sintéticas (en caso de requerirlo),

• Características del material impermeabilizante,

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• Tipos de uniones,

• Control de calidad empleado en su instalación,

• Planos de impermeabilización,

• Cronograma de actividades específicas.

Esta información es importante proporcionarla para todos los proyectos ejecutivos de cualquier tipo de relleno sani-tario.

El biogás generado en el relleno sanitario es producto de la degradación biológica de los residuos sólidos urbanos. Los gases que se producen en mayor proporción son metano, bióxido de carbono, ácido sulfhídrico y nitróge-no. El gas metano busca salida del interior de las celdas hacia la atmósfera, teniendo un riesgo de explosión si su concentración alcanza valores entre el 5 al 15% en vo-lumen.

El control de biogás deberá considerarse cuando: • existan viviendas y/o edificios en las áreas circundan-

tes al sitio de disposición final, • los RSU depositados tengan un alto contenido de ma-

teria orgánica, • en los planes de uso futuro del sitio se tenga conside-

rado el acceso al público, • las emisiones de biogás pongan en peligro la salud de

la población por sus características fisicoquímicas, • en el sitio se produzcan intensos olores desagrada-

bles para la población circundante, • la presión del biogás sea tal que ocasione una fuerte

migración lateral y/o afecte a la vegetación que rodea al sitio.

Para el control del biogás en los sitios clausurados exis-ten tres modalidades, presentadas en la Tabla 11.

c) Generación y cap-tación de biogás

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Tabla 11: Formas de control de biogás en sitios de disposición final

Modalidad Justificación Tipos de control: Sin control Que exista un área de amortiguamiento, en el que

el biogás se difunda a través del material de cu-bierta y no alcance concentraciones riesgosas. Cuando el sitio es pequeño y se encuentra fuera de zonas pobladas. Cuando las emanaciones no ponen en riesgo la salud ni seguridad de la población circundante. Para pequeños municipios y zonas con recursos limitados, siempre que se cumplan las condicio-nes arriba mencionadas.

No existe (Observación im-portante: No es recomendable por el riesgo que re-presenta).

Control pa-sivo

Maneja y controla el movimiento del biogás en cualquier sitio. Funciona mediante el principio de presión natural y el mecanismo de convección. No es muy efectivo para la remoción del biogás. Para áreas donde el riesgo es mínimo.

Zanjas de grava Pozos de ven-teo pasivo

Barreras Sistemas de colección a ni-vel superficial

Control acti-vo

Controla el movimiento del biogás mediante una presión negativa inducida. Se requiere de un soplador, logrando un control de la migración lateral de biogás. Permite el aprovechamiento de esta fuente no convencional de energía.

Pozos de ex-tracción

Zanjas de etracción

x-

Red de capta-ción del biogás

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Figura 8: Sistema con pozo para venteo de biogás (Tomado de Oeltschner y Mutz: Guía para un manejo apropiado de los rellenos sanitarios domésticos)

En diferentes tipos de sitios de disposición final controla-da o en proceso de control, la captación de biogás a di-ferencia de los lixiviados, puede realizarse posteriormen-te, aunque su eficiencia es menor que cuando se cons-truye el sistema a partir del inicio de la operación del si-tio. Existen varios sistemas para la captación del biogás y el objetivo es alcanzar un control en la salida. Una for-ma sencilla es el sistema de venteo que consiste en un pozo relleno con cascajo en las capas de la cubierta final (ver Figura 8). No es muy recomendado, ya que no favo-rece el control de salida, pudiendo ser una fuente de ma-los olores e incluso explosiones. Además es un punto de ingreso de agua de lluvia al interior de las celdas.

Los sistemas indicados en las figuras 9 y 10 se deben instalar paulatinamente conforme al rellenado del sitio pero también pueden instalarse después de aplicar la cubierta final del sitio, excavando un pozo desde la su-perficie hasta llegar al cúmulo de residuos. Posterior-mente el pozo se rellena con cascajo o piedra (no caliza, ya que se puede disolver con los gases ácidos) y conec-tada a la capa de base permeable por debajo del reves-timiento mineral de la cubierta de sellado superior. El gas se debe incinerar en el mismo sitio con un quemador

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simple (Figura 9) o recolectarse y conducirse por un tubo flexible, de policloruro de vinilo PVC o polietileno de alta densidad PEHD, hasta las instalaciones que lo utilizarán o bien hasta un quemador central (Figura 10).

Figura 9: Respiradero de gas con quemador simple (Tomado de “A guide for methane mitigation projects”, EPA)

Figura 10: Sistema de colección de gases (Tomado de Oeltschner y Mutz: Guía para un manejo apropiado de los rellenos sanitarios domésticos).

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En el relleno sanitario se deberá contar con un sistema de captación de biogás desde el inicio, dejándolo crecer paralelamente al desarrollo de la celda del relleno (ver Figura 11).

Figura 11: Sistemas simples de captación de biogás (Fotografías: G. Wehenpohl)

Un método económico es la instalación de estructuras de malla rellenas de piedra. Estas tienen superficies de 0.6 a 1 m por lado, con profundidades que van a unos 0.3 m abajo del nivel o base del relleno, cubriéndose en la parte superior, dejando un respiradero con forma de cuello de ganso. En la Figura 12 se presenta un esque-ma de pozo típico.

Para seleccionar el número de pozos de extracción se tiene que conocer la cantidad de residuos depositados diariamente, la profundidad promedia del sitio y el área del mismo. Se estiman que dos pozos por hectárea son suficientes, pero eso tiene que ser justificada a través de un cálculo.

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Se debe calcular la tasa de generación de biogás duran-te varios decenios, mediante relaciones estequiométri-cas y cinéticas de reacción. Para ello se recomienda el empleo de modelos como los de Ham y Barlaz, o el de la EPA (EPA 40 CFR, partes 51 y 60), los cuales se pue-den adquirir como software especializado, requiriendo de cierta capacitación para su empleo. Esto se considera como requisito para los rellenos sanitarios clasificados como A y B.

Figura 12: Pozo con estructura de malla (Tomado de IPT/CEMPRE: Gestão de Residuos Sólidos)

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En el proyecto ejecutivo se deben aportar:

• Especificaciones del sistema y de equipo de captación y extracción de biogás,

• Planos y secciones de las obras, y • Métodos para instalación y construcción de los siste-

mas.

Si el biogás generado es suficiente como para conside-rar su aprovechamiento (por ejemplo como energía, transformándolo en electricidad), determinado por los estudios de generación, se presentará el proyecto espe-cífico que cumpla con los criterios ambientales vigentes.

Este tipo de estructuras se consideran para los rellenos sanitarios tipo A al C.

Cuando el agua percola a través de varios materiales contaminantes, remueve algo de sólidos, teniendo un alto poder contaminante. A esta agua y su contenido se le denomina “lixiviado”. La infraestructura necesaria para su captación incluye sistemas de impermeabilización colocados con cierta pendiente para conducir por grave-dad el lixiviado a los tubos colectores. Este sistema co-lector extrae el lixiviado y lo lleva al tratamiento.

El sistema de captación de lixiviados, requerido para los rellenos sanitarios A al C, deberá instalarse inmediata-mente por encima del sistema de impermeabilización (ver Figura 13). Estos sistemas deberán ser capas dre-nantes, ubicadas en la base del sitio de disposición y sobre cualquier capa superior donde se espere tener acumulación de líquidos.

d) Generación y capta-ción de lixiviados

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Cubierta de suelo Filtro

Arcillacompactada

Filtro

Basura

Cubierta dedrenaje

Tubo de drenaje

Cubiertaoperacional

Arcilla compactada

Sistema colector delixiviados

FML

Figura 13: Sistema de impermeabilización y drene para lixiviados. (Tomado de Mc Bean, Rovers & Farquhar. Solid waste landfill. Engineering and design, 1995).

Sin embargo, la generación de lixiviado se puede reducir considerablemente si se desvían las aguas pluviales y el cierre del sitio se realiza con material impermeable (con-sultar la parte referida a la clausura). Se deberá impedir que los lixiviados tengan salida lateral, empleando para ello en la cubierta diaria materiales impermeables; pero en caso de que esto ocurra, deberán ser captados de la misma forma que los generados en la zona de macro-celdas.

Por ningún motivo el lixiviado extraído deberá ser des-cargado a cuerpos de agua ni bienes nacionales, sin previo tratamiento.

Existen varias opciones para el tratamiento de lixiviados y la selección depende de la caracterización final del

- 44 -

,

mismo. Las opciones pueden ser descargar a una planta de tratamiento de lixiviados (por ejemplo una laguna de evaporación) o recirculación a las celdas del sitio de dis-posición final. Este último procedimiento tiene el benefi-cio de acelerar la estabilización de los materiales orgáni-cos presentes, aunque no elimina la necesidad final de tratamiento. En la práctica en México es común la com-binación de tratamiento y recirculación de lixiviados es-tableciendo:

• Porcentaje de recirculación de lixiviados al relleno sanitario

• Frecuencia de recirculación de lixiviados y • Tratamiento complementario de los lixiviados.

En el caso del tratamiento de los lixiviados, este deberá realizarse dentro de las instalaciones del relleno sanita-rio.

El proyecto ejecutivo debe aportar:

• Especificaciones del sistema y del equipo de control de lixiviados,

• Planos y secciones de las obras, • Métodos para instalación y construcción de los siste-

mas de captura, tratamiento y disposición final del lixi-viado.

5.8.3 Diseño de obras complementarias

Como parte importante del diseño las obras complementarias permitirán una mejor operación y control del relleno sanitario. Dependiendo de la clasificación del relleno sanitario será la obra requerida y sus características. La Tabla 12 muestra las princi-pales estructuras contempladas.

Se presentarán los planos correspondientes conteniendo:

• Croquis de localización,

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• Lista de símbolos, • Notas, datos del proyecto, conceptos y cantidades de obra, cuando así se requie-

ra, • Escalas, acotaciones y orientación.

Tabla 12: Principales estructuras consideradas como complementarias de un re-lleno sanitario tipo

Concepto A B C DProyecto Ejecutivo4.3 Diseño de obras complementarias - Caminos exteriores X X X D - Cerca perimetral X X X X - Caseta de vigilancia y control X X X X - Caseta de pesaje y báscula X X - Caminos interiores X X - Franja de amortiguamiento X X X D - Cobertizo y taller de mantenimiento X X - Almacén X X - Área administrativa y de servicios X X X D - Drenajes X X X D - Área de emergencia X X X D - Agua potable, drenaje sanitario y electricidad X X - Servicio médico y seguridad X

SIMBOLOGÍA:X IndispensableD Deseable

Tipo de relleno sanitario

Los planos de instalaciones requieren de la planta de diseño y detalles constructi-vos, desde el punto de vista arquitectónico, hidrosanitario, eléctrico, de detalle, herrería y cancelería, cimentación y estructura; complementando con una relación de precios de materiales y mano de obra, así como análisis de precios unitarios.

Se recomienda que el material y los acabados propuestos en la obra general del relleno sanitario sean de origen local y de bajo costo.

Algunas recomendaciones para estas obras complementarias son:

• La superficie mínima para una caseta de vigilancia es de 4 m2, • La superficie de la caseta de pesaje será como mínimo de 12 m2,

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• La bascula deberá tener la capacidad suficiente para el pesaje de los residuos sólidos en el camión recolector de mayor aforo, y como mínimo una precisión de 5 Kg., cumpliendo con las especificaciones de la Secretaria de Comercio y Fo-mento Industrial (SECOFI),

• Las instalaciones hidráulicas serán diseñadas con tubería de cobre tipo M, consi-derando una dotación de agua de 100 litros / trabajador / día y 5 litros / m2 / día para las áreas de riego,

• Las instalaciones sanitarias emplearán tubería de PVC, paredes lisas y conecta-das con anillos de empaque y selladas con cemento de contacto. Se recomienda el diseño de una fosa séptica,

• Se considerara una instalación pluvial con caída libre y escurrimiento hacia el te-rreno natural empleando PVC. Las descargas de las azoteas serán hacia las co-laderas, recomendándose una unidad por cada 100 m2 de superficie a desalojar.

La estructura que requiere de un especial cuidado en su diseño es el drenaje pluvial en el cuerpo del relleno. Para ello se deben tomar en cuenta la incidencia de precipi-tación pluvial, la incidencia de eventos extraordinarios, los niveles freáticos, la per-meabilidad del terreno, el punto de descarga según el Nivel de Aguas Máximas Ex-traordinarias (NAME) y la determinación de la tormenta de diseño. El sistema de drenaje pluvial deberá contener las estructuras siguientes:

• Drenes, • Canal principal, • Cárcamo de bombeo, • Descarga, • Obras complementarias como cruces de caminos, etc.

5.8.4 Impacto vial

Para el funcionamiento óptimo de un relleno sanitario, se requiere mitigar el posible impacto vial por la ejecución de las obras. Para ello, en rellenos sanitarios tipo A, se recomienda realizar las siguientes tareas:

Determinación de rutas

Es importante determinar el estado actual de la zona; debe aparecer información relativa a calles y banquetas, accidentes topográficos y/o fisiográficos, complemen-tados con ubicación de postes, señales, árboles y retornos. Posteriormente es indis-

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pensable decidir las rutas principales, a partir del centro de referencia y diseño o adecuación de lo que se requiera modificar. Es conveniente implementar un plan en varias etapas y diversos frentes.

Es conveniente trazar las rutas de accesibilidad al sitio desde las estaciones de transferencia o de las terminales de rutas

Estudios de ingeniería de tránsito

Para la determinación de las condiciones de funcionamiento según las opciones de recorrido propuestas, en las intersecciones principales se efectúan aforos vehicula-res.

Como resultado de este estudio se elabora el proyecto de vialidad integral así como el impacto por tránsito de los vehículos de limpia hacia el relleno sanitario.

5.8.5 Selección de maquinaria y equipo

La operación de un relleno sanitario está en función de la cantidad de RSU ingresa-dos, pudiendo ser mecánica, manual o combinada. La Tabla 13 presenta los reque-rimientos por tipo de relleno sanitario.

Tabla 13: Maquinaria y herramientas para la operación de rellenos sanitarios tipo

Concepto A B C DProyecto Ejecutivo i) Selección de maquinaria y equipo - Compactador de residuos sólidos X X - Equipos adaptados X X D - Equipos de apoyo X D D D -Herramientas para operación manual X X

SIMBOLOGÍA:X IndispensableD Deseable

Tipo de relleno sanitario

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Operación mecánica

Los rellenos sanitarios tipo A con modo de operación mecánica, deben contar con equipo pesado y con los accesorios necesarios para el movimiento de tierra y resi-duos sólidos. Los equipos mecánicos pueden ser adaptados (trascabo, buldózer, etc.), diseñados expresamente para la operación de los rellenos (compactadores de basura) y de apoyo (retroexcavadora, traíla, motoconformadora, compactador cilín-drico, etc.).

Operación manual

Para los rellenos sanitarios D, que reciben una menor cantidad de RSU al día, se propone una operación manual. Para esta forma de operación se requiere de herra-mientas de construcción, tales como carretillas, palas, picos, azadones, barras, pi-sones de madera, rastrillos y rodillo compactador.

Operación combinada

En el caso de rellenos del tipo B, C y cuando en rellenos sanitarios más pequeños se cuente con la posibilidad de emplear periódicamente con equipo pesado para la conformación de celdas y movimiento de tierras, se recomienda el empleo de ma-quinaria para la formación de trincheras y preparación de terreno, dejando el mate-rial de cubierta en la cercanía para que la operación diaria se efectúe manualmente.

Es importante resaltar la necesidad de otro tipo de equipos de apoyo para las fun-ciones diarias de un relleno sanitario, como son los vehículos cisterna, camiones volteo y camionetas.

El equipo requerido en la operación del relleno sanitario debe tener una vida útil de al menos 7 años, para realizar las operaciones básicas siguientes:

• Colocar y distribuir residuos sólidos en el frente de trabajo, • Colocar los desechos en el talud del frente de trabajo, • Extraer, colocar, distribuir y compactar el material de cubierta de las celdas, y • Acondicionar las celdas (ajuste de taludes, conformación de caminos temporales,

excavación de material tipo I y remoción de material aflojado y/o excavado).

Esta selección se debe justificar según: tipo y cantidad de basura por manejar di-ariamente, características topográficas del predio, material de cubierta por emplear,

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método operativo que se pretenda utilizar, disponibilidad y costo de equipo y refac-ciones.

En la Tabla 14 se enuncian algunas recomendaciones prácticas para la selección adecuada del equipo mecánico.

Tabla 14: Tipos, funciones y usos de equipos más empleados en rellenos sanita-rios (Fuente: Curso sobre Tratamiento y Disposición final de residuos sólidos munici-pales. División de Educación Continua-Facultad de Ingeniería. UNAM, 1994)

Residuos Material de cobertura Equipo

Coloca-ción

Compac-tación

Excavación

Colocación

Compac-tación

Transporte

Tractor de oruga con topadora E B E E B NA Tractor de oruga con cargador frontal

B B E B B B

Tractor de ruedas neumáticas con topadora

E B L B B NA

Tractor de ruedas neumáticas con cargador frontal

B B L B B E

Tractor con ruedas compacta-doras de acero y topadora

E E B B E NA

Retroexcavadora sobre orugas NA NA E L NA L

ACOTACIONES: E - Excelente B - Bueno L - Limitado M - Malo NA - No aplicable

5.8.6 Personal El personal necesario para la administración, control y vigilancia de un relleno sanita-rio están en función de las dimensiones de éste, con una distribución de acuerdo al organigrama presentado en la Figura 14. Los rellenos sanitarios del tipo A requiere de esta plantilla, variando en cantidad se-gún programa diario de operaciones. Para los rellenos del tipo B, C y D, la plantilla se reduce drásticamente pues la cantidad de RSU que ingresan no requiere de personal en el control y administración, aumentando la cantidad de peones para el trabajo ma-nual en los tipos C y D. En el caso de operación manual, la cantidad de personal necesario para desarrollar el trabajo de la celda diaria depende de: • Cantidad de RSU a disponer, • Rendimiento promedio de los trabajadores,

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• Duración de la jornada, • Días laborables, • Disponibilidad del material de cobertura, • Tipo de material de cobertura,

• Distancia de la zona de tiro, y • Condiciones climáticas predominantes.

Jefe de Operación

Chofer Controlador VigilanteOperador

demaquinaria

/ Jefe depeones

Mecánico

Secretaria

Laboratorista

Ayudante/ Peones

Velador Ayudante

Topógrafo

Personal para operación mecánica , manual ycombinada

Personal para operación mecánica

Figura 14: Organigrama general para el personal en un relleno sanitario tipo, en función del método de operación seleccionado

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Las operaciones que se deben considerar para calcular el personal necesario son la remoción de residuos, la compactación de residuos, la remoción de tierra y la com-pactación de la celda. Los rendimientos propuestos por la Organización Panameri-cana de la Salud14 para la operación manual son:

• Remoción de residuos: 0.95 toneladas / hora hombre • Compactación de residuos: 20 m2/hora hombre • Remoción de tierra: 0.35 a 0.70 m3/hora hombre

5.9 Operación del relleno sanitario

5.9.1 Parámetros de operación

Durante toda la vida útil del sitio, la acción más importante que se desarrolla es la operación, pues mediante ella se logra disminuir los riesgos de contaminación del ambiente y eliminar los elementos nocivos para la salud. Por ello es importante ins-taurar controles para que la operación sea ambientalmente aceptable y a bajo costo, considerando la preparación del terreno, la determinación del frente de trabajo, la conformación de celdas y los controles operativos.

Descarga de RSU

Conocida como zona de tiro o de descarga, debe tener el área más pequeña posi-ble, con el fin de minimizar la atracción de pájaros y vectores, considerando un ade-cuado control sobre los materiales volátiles, así como la producción de polvos y olo-res.

Por lo general los residuos se depositan en la base de la celda. Se ha observado que un frente de tiro pequeño puede reducir las necesidades de material de cobertu-ra diaria.

Disposición y compactación de RSU

Los residuos serán esparcidos y compactados en capas, utilizando para ello el equi-po pesado, con la finalidad de eliminar huecos en la celda y reducir el riesgo de ani-dación de roedores, de producción de fuego y la formación de encharcamientos, pe-ro sobre todo, tiene la función de ahorrar espacio dentro del relleno.

14 OPS: Guía para el diseño, construcción y operación de rellenos sanitarios manuales. Programa de

salud ambiental, serie técnica No. 28, 1991

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La compactación consiste en el paso repetido del equipo pesado sobre los residuos (de 3 a 5 veces). Se recomienda que las capas a compactar no rebasen los 0.5 m de altura antes de ser compactados, ya que a espesores mayores la eficiencia de com-pactación del equipo se reduce.

Es importante mencionar que para la nueva norma oficial mexicana, se establecen parámetros de compactación por tipo de relleno sanitario, los cuales habrá que al-canzar ya sea mediante el empleo de maquinaria o mano de obra. Los rangos van de 750 hasta 300 Kg /m3.

Pendientes, taludes y cortes

La pendiente de la superficie de trabajo debe permitir la estabilidad y adecuada compactación de los materiales. Cuando se excede el ángulo de reposo15 de los RSU se provocan deslizamientos y erosión por efecto de la lluvia o viento. Por lo general la pendiente límite es hasta de 1.75:1.

La pendiente afecta el grado de compactación: a menor pendiente, mayor compac-tación.

Las superficies cubiertas en el sitio de disposición final deberán tener taludes que favorezcan el drenado lateral del agua pluvial para prevenir encharcamientos. Estos taludes deben considerar pendientes que favorezcan el crecimiento vertical del con-finamiento de acuerdo al diseño elaborado.

Cobertura diaria

Al finalizar las actividades diarias de esparcido y compactado de residuos, es nece-sario colocar una cubierta de protección, ya sea de material natural o sintético, cum-pliendo con la función primordial de impedir la dispersión de materiales ligeros que han sido previamente depositados y compactados, así como evitar la proliferación de fauna nociva. Al usar materiales naturales se recomienda poner en capas de por lo menos 0.15 m y compactarlas, con frecuencias están en función del ingreso diario de residuos (ver Tabla 15).

Para la nueva NOM-083-SEMARNAT-2003, se contempla que como forma de con-trol de materiales ligeros, fauna nociva e infiltración pluvial, los residuos dispuestos deberán ser cubiertos en forma continua y dentro de un lapso menor a 24 horas pos- 15 El ángulo de reposo es la pendiente máxima a la cual algún material, como el suelo o grava, per-

manece estable

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teriores a su depósito para los rellenos sanitarios tipo A al C. Para los rellenos tipo D se pide una cobertura semanal.

Tabla 15: Recomendaciones para la cobertura de celda diaria (Adaptado de Inspection Guidan-ce for Solid Waste Landfills, 1995)

Tipo de relleno sanitario Deposito de RSU (Ton/d)

Frecuencia de cobertura

A y B Más de 50 Diaria B y C De 5 a 50 Cada 48 hrs.

D De 1 a 5 Cada 96 hrs., o una vez a la sema-na

D Menos de 1 A determinar por SEGEM

Cobertura intermedia

Cuando una celda con cobertura diaria va a estar expuesta por más de un año a la intemperie, debe ser cubierta con una capa intermedia, natural o artificial, que impi-da la infiltración de agua de lluvia. Se recomienda que al emplear materiales natura-les (tepetate), estos se compacten en capas de por lo menos 0.30 m cubriendo toda la superficie de la celda.

Para los casos en que posteriormente se construya una celda encima de una celda con cobertura intermedia, se deberá retirar antes ésta capa para permitir nuevamen-te la percolación de los lixiviados generados en la celda superior hasta al fondo, donde se encuentra el sistema de su captación.

Controles por etapa de operación

En lo que respecta a los controles operativos, se recomienda consultar el Manual para la Supervisión y Control de Rellenos Sanitarios16 con el fin de obtener una guía detallada de los puntos específicos a considerar.

5.9.2 Manual de operación

El contenido del manual de operación tendrá los puntos de operación más sobresalientes:

16 SEGEM: Manual para la Supervisión y Control de Rellenos Sanitarios, Noviembre del 2002

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a) Métodos de control de entrada, de frente(s) de trabajo, de bancos de material y de talleres de suministro de refacciones y consumibles para la maquinaria, prohibien-do el ingreso de residuos peligrosos y radioactivos,

b) Métodos de registro para la cantidad y tipo de residuos sólidos que ingresaran al sitio,

c) Vías internas dentro del sitio, según se abran o cierren las celdas diarias y macroceldas,

d) Señalización interna, tanto informativa, preventiva como restrictiva,

e) La descripción, paso por paso, de los métodos de operación del relleno sanitario,

f) El cronograma de operación, para el funcionamiento diario, mensual, trimestral, semestral y anual,

g) Control de avance del relleno sanitario, a través de los cronogramas de operación y el registro en bitácoras donde se consignen todos los detalles del trabajo diario.

h) Programas específicos de control de calidad en la construcción de celdas, el man-tenimiento de equipo y maquinaria y el monitoreo ambiental del sitio,

i) Registro de la generación y manejo, incluyendo recirculación, del lixiviado.

j) Registro de la generación y control de biogás

k) Registro de la canalización de los escurrimientos pluviales.

l) Manual de organización y procedimientos para el personal administrativo y opera-tivo, que contenga el perfil requerido, la descripción de puestos y funciones y el reglamento interno de trabajo,

m) Manual de seguridad e higiene en el trabajo, tanto para el personal administrativo como el operativo,

n) Las acciones de urgencia más sobresalientes,

o) Planes de contingencia en caso de incendios, explosiones, sismos, fenómenos meteorológicos graves y derrames accidentales de combustible, y

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p) Canales y formas de comunicación interna y con las entidades externas involucra-das en el funcionamiento del sitio.

De todos estos puntos, se considera en la nueva norma oficial mexicana que los co-rrespondientes a los incisos a, b, f, h, i, j, n y o son indispensables para los rellenos sanitarios de los tipos A al C.

5.10 Monitoreo ambiental

Instituir un programa de monitoreo para mantener la operación del relleno sanitario dentro de los estándares nacionales e internacionales que apliquen, aunado a docu-mentar el comportamiento ambiental de la instalación y demostrar que no provoca impactos ambientales significativos. Las actividades consideradas como obligatorias son el monitoreo ambiental de la emigración de biogás y la calidad del agua subte-rránea. Para ello se recomienda hacer uso de información previa, como la siguiente

• Determinación de posibles direcciones y vías de emigración del biogás según: estratigrafía superficial, fluctuación estacional del nivel freático, composición de los residuos, extensión del área de amortiguamiento, etc.;

• Tasa de generación de biogás durante la vida útil y la pos clausura del sitio;

• Ubicación de los pozos -de venteo y de monitoreo- de biogás, acorde con la pre-visión de emigración, y de agua subterránea; y

• Secciones y especificaciones de los pozos de venteo y de monitoreo de la emi-gración de biogás.

El monitoreo ambiental es obligatorio para los rellenos sanitarios tipo A y B.

Monitoreo de biogás

Se debe elaborar un programa de monitoreo de biogás que tenga como objetivo co-nocer el grado de estabilidad de los residuos y tomar las medidas de mitigación con-ducentes.

Se especificarán los parámetros a determinar, equipos y técnicas a emplear, así como la frecuencia de muestreo. Se recomienda que para la composición del biogás (determinación de metano, bióxido de carbono, oxígeno y nitrógeno) se realicen muestreos y análisis trimestrales, mientras que la determinación de niveles de explosividad, toxicidad y flujo de gases se haga de forma rutinaria diaria.

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Monitoreo de lixiviados

Este programa tiene el objetivo de conocer las características del lixiviado producido por los residuos depositados y así tomar las medidas para su tratamiento.

Se recomienda que cada seis meses se haga el análisis de pH, DBO5 (Demanda Bioquímica de Oxígeno), DQO (Demanda Química de Oxígeno) y metales pesados.

Monitoreo de acuíferos

Los puntos de muestreo para el acuífero deberán corresponder a las condiciones particulares del sistema de flujo hidráulico, teniendo por lo menos dos pozos de muestreo (uno aguas arriba y otro aguas abajo) a las afueras del relleno sanitario.

La perforación y operación de los pozos de monitoreo debe contar con la autoriza-ción correspondiente ante la Comisión Nacional del Agua (CNA). La frecuencia de muestreo recomendada es semestral, atendiendo a los mismos parámetros determi-nados para el lixiviado.

Como parte del programa de monitoreo, se llevará un registro de los impactantes ambientales generados en el relleno sanitario, anexando los resultados de laborato-rio17, de tal manera que la toma de decisiones referentes a la operación y manejo del relleno sanitario permitan una adecuada mitigación y minimización de impactos am-bientales. Debe tenerse presente que semestralmente se deberá presentar un infor-me del programa y resultados del monitoreo ambiental ante la SEGEM.

5.11 Clausura y pos clausura

La clausura del sitio de disposición final debe entenderse como la suspensión defini-tiva del depósito de residuos sólidos por el agotamiento de su vida útil, a sus efectos de contaminación al ambiente o bien a las molestias y daño a la salud pública.

El objetivo de la clausura del sitio de disposición final existente es confinar los residuos sólidos depositados, de modo tal que los daños al ambiente ocasionados por descomposición de los desechos y asentamiento del terreno sean mínimos, utilizando para ello técnicas de ingeniería. El uso final que puede darse a un sitio clausurado es como área verde o instalaciones deportivas, nunca para edificación de casas habitación, escuelas, edificios, etc. 17 Laboratorios acreditados por el Sistema Nacional de Acreditación de Laboratorios de Prueba

SINALP

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Las áreas del relleno sanitario que alcancen la altura final, de acuerdo a lo proyecta-do en el diseño de ingeniería, y que tengan una extensión mínima de entre 1 y 2 hec-táreas, deberán ser clausuradas parcialmente conforme al programa de avance.

El diseño de la cubierta final de clausura tiene las especificaciones presentadas en la Figura 15 y Tabla 16. Es requisito par los rellenos sanitarios A y B.

El proyecto de clausura, lo mismo que el de construcción y operación, requiere de la información que arrojen los estudios previos. Para una mejor descripción de esta etapa del proyecto ejecutivo de un relleno sanitario se recomienda consultar el Ma-nual para la rehabilitación, clausura y saneamiento de tiraderos a cielo abierto en el Estado de México18

4. Cubierta vegetal

3. Tierra vegetal

2. Material conpermeabilidad1x10-6 cm/s

1. Material permeable

Cobertura diaria y/ointermedia

RSM

> 0.15 m

0.20 m

0.20 m

> 0.2 m

Figura 15: Detalles de la cubierta final de clausura.

18 SEGEM: Manual para la rehabilitación, clausura y saneamiento de tiraderos a cielo abierto en el

Estado de México, Noviembre del 2002

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Tabla 16: Características de la cubierta final de clausura, según NOM-083-SEMARNAT-2003

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.

219 Material térreo o sintético con permeabilidad 1x10-

6 cm/s

Dos capas de 0.20 m cada una

Impide la infiltración de agua pluvial. Evita la migración no controlada de biogás.

Todos los rellenos sani-tarios.

3 Tierra húmica, vege-tal o composta

> 0.15 m Permitir el desarrollo de espe-cies vegetales.

Todos los rellenos sani-tarios.

4 Cubierta vegetal (especies de raíces poco profundas)

Evitar daños a las capas infe-riores y minimiza la erosión. Favorece la estética del sitio. Facilitar la evapotranspiración.

Todos los rellenos sani-tarios.

5.12 Análisis de costos del proyecto

Para efectuar el análisis de los costos implicados en cada una de las etapas del em-plazamiento de un relleno sanitario20, se tiene que considerar:

• Inversiones en estudios y proyectos • Costos relativos al personal • Costos de operación y mantenimiento • Costos de capital de equipo • Costos de capital de instalaciones, y • Otros costos.

De tal manera que dentro de cada etapa del emplazamiento, a partir de los precios unitarios, se identifique cada uno de estos aspectos para pasar al manejo de costos globales y así obtener el total requerido para el emplazamiento de un relleno sanita-rio. El objetivo es que a través de todo el análisis de actividades que se necesita rea- 19 Esta capa puede ser sustituida con una membrana plástica impermeable, no PVC, con un espesor

mínimo de 1 mm (40 milésimas de pulgada) 20 Se recomienda consultar el manual del Programa para la obtención de costos asociados al empla-

zamiento de un relleno sanitario PROCORSA, SEGEM – GTZ- GCIA, 1998

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lizar para el emplazamiento de un relleno sanitario, el consultor sea capaz de deter-minar los costos globales anuales del servicio de disposición final de los residuos sólidos urbanos, así como el costo por tonelada.

5.12.1 Costos de personal

Los aspectos referidos al personal se desglosan en salarios, prestaciones, uniformes e implementos de seguridad, de donde para cada cargo asignado se definen cada uno de estos parámetros.

5.12.2 Costos de operación y mantenimiento

Referidos al correcto funcionamiento del relleno sanitario, dado principalmente por el manejo que de los RSU hace la maquinaria que opera en el sitio. En este rubro se consideran los combustibles, lubricantes, cantidad de neumáticos por tipo de vehícu-lo, y los costos estimados para el mantenimiento de las unidades.

Se considera como información importante la cantidad y tipo de maquinaria, el costo de adquisición de maquinaria, el valor de rescate, las horas promedio de trabajo, los consumos promedio de combustible y lubricantes, el precio unitario de combustibles y refacciones, y la vida útil de maquinaria y neumáticos.

5.12.3 Costos de capital

Divididos en dos aspectos principales: seguros y depreciación. Se aplica tanto para equipos como para instalaciones.

5.12.4 Aplicación de los costos en el horizonte de proyección

A lo largo del desarrollo del presente documento se identificaron los principales aspectos que intervienen en el proceso de emplazamiento de un relleno sanitario, por lo que en cada etapa se deben considerar los aspectos económicos y se deben obtener los precios unitarios involucrados.

Si se considera que un relleno sanitario requiere de una proyección que inicia antes de la construcción de esta obra de ingeniería y termina más allá de la clausura física de las instalaciones, las actividades y sus costos implicados tienen un lugar especifi-co de aplicación en el tiempo, como es el caso de los costos correspondientes al monitoreo ambiental después de la clausura del relleno sanitario.

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Lo que se pretende, es que se pueda identificar la aplicación de cada grupo de cos-tos en la secuencia de tiempo calculada desde el prediseño del relleno sanitario. Al final, el consultor deberá presentar cada uno de los grupos de costos aplicados en cada uno de los años de vida del proyecto, obteniendo una sumatoria para conocer los costos totales anuales y globales, así como los costos por tonelada de residuos sólidos.

Es de suma importancia que en el proyecto ejecutivo para el relleno sanitario tipo A se consideren los rubros financieros, los costos de inversión y operación, en función de los requerimientos - y cronograma - de personal, maquinaria, equipo y herramien-ta.

De los costos unitarios de inversión y de operación se obtienen los costos totales. Se pueden calcular tarifas que se han de aplicar, según las políticas que disponga la municipalidad. Pueden ser:

Recuperación total sin subsidio cruzado

Independientemente de las condiciones económicas de los usuarios, éstos pagan el costo real del servicio.

Recuperación total con subsidio cruzado

A los usuarios se les cobra en proporción directa a sus ingresos, de tal modo que la recaudación total cubra los costos de operación e inversión. La cobranza a servicios de aseo y a la industria se tendría que hacer por separado, sobre todo a los grandes consumidores.

Recuperación de costos de operación

En muchas ocasiones, para cubrir las inversiones iniciales, los municipios han obte-nido apoyos o subsidios. En estos casos, los costos anuales del servicio serían los de operación y los no cubiertos por los apoyos.

5.13 Programa de ejecución de obras

Como parte final del proyecto ejecutivo para el establecimiento de cualquier tipo de relleno sanitario es necesario elaborar un programa de ejecución de obra que cubra todo el horizonte del proyecto, desde la selección del sitio hasta la clausura.

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Es sumamente importante considerar las acciones, obras y recursos implicados para cada año.

5.14 Memoria del proyecto

Como uno de los anexos a entregar, se tiene toda la memoria descriptiva y de cálcu-lo del proyecto de ingeniería. Esta memoria esta constituida por:

• Planos descriptivos y de detalle, • Resultados e interpretación de estudios de campo y laboratorio, • Levantamiento topográfico, • Resultados e interpretación de estudios de campo para la generación y carac-

terización de RSU, • Cálculos para el diseño de ingeniería del relleno sanitario, • Cálculos para el diseño de ingeniería de las obras complementarias, • Cálculos para la generación de biogás, • Cálculos para determinar la generación de lixiviado, • Presupuesto de obra, • Cálculos financieros.

6. Estudio del Impacto Ambiental del Proyecto Ejecutivo del Relleno Sanitario

Actualmente, la ley dispone que en toda obra - pública o privada - donde se pretenda rebasar los límites máximos permisibles o causar alguna alteración al ambiente debe cumplir un estudio de impacto ambiental (EIA)21.

Por medio de técnicas especiales en el EIA, se analizan las actividades del proyecto y las condiciones del sitio, se determinan y evalúan afectaciones potenciales, para plantear opciones de control con el fin de disminuir los efectos adversos. A tales op-ciones se les conoce como acciones de mitigación.

21

Ley General del Equilibrio Ecológico y la Protección al Ambiente (LGEEPA), Diario Oficial de la Federación, diciembre de 1996. Ley de Protección al Ambiente para el Desarrollo Sustentable del Estado de México. Gaceta del Gobierno del Estado de México. 26 de noviembre de 1997