diapositivas relleno sanitario

Download diapositivas RELLENO SANITARIO

Post on 25-Jun-2015

1.506 views

Category:

Documents

0 download

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Diseño de un relleno sanitario

TRANSCRIPT

RELLENO SANITARIO

DEFINICION El relleno sanitario es un mtodo de disposicin final de los residuos slidos, que utiliza principios de ingeniera para confinarlos de manera que no causen perjuicio al ambiente, molestias ala poblacin. Lo residuos se compactan al menor volumen posible, luego se cuben diariamente con tierra , debe ser estable y garantizar un total aislamiento de los residuos ,gases y lixiviado.

VENTAJAS Y DESVENTAJASVENTAJAS La inversin inicial de capital es inferior Bajos costos de operacin y mantenimiento. Generar empleo de mano de obra no calificada Recuperar gas metano reciben ms de 200 ton/dia, fuente alternativa de energa. Recuperar terrenos que hayan sido considerados improductivos o marginales

DESVENTAJAS La adquisicin del terreno constituye el primer problema por la oposicin, falta de conocimiento. La supervisin constante . Existe un alto riesgo de transformarse en botadero por la carencia de voluntad poltica de las administraciones municipales. Se pueden presentar una eventual contaminacin de aguas subterrneas

ACTIVIDAD BIOLOGICA EN EL RELLENO SANITARIO

Fase I. Ajuste inicial Es la fase en la que los componentes orgnicos biodegradables de los R.S.U sufren descomposicin biolgica bajo condiciones aerobias, porque hay cierta cantidad de aire atrapado dentro del relleno. Fase II. Fase de transicin. En la fase II, desciende el oxigeno y comienza desarrollarse condiciones anaerobias, mientras el vertedero se convierte en anaerobio. El PH del lixiviado, si es que este forma, comienza a caer debido a la presencia de cidos orgnicos y al efecto de las elevadas concentraciones de CO2 dentro del vertedero.

Fase III. Fase acida. En la fase III, se acelera la actividad microbiana iniciada en la fase II con la produccin de cantidades significativas de cidos orgnicos y pequeas cantidades de gas de hidrogeno. El PH del lixiviado, frecuentemente caer hasta un valor de 5 o menos, por la presencia de cidos orgnicos en el lixiviado. En la fase IV la formacin de metano y acido se produce simultneamente, aunque la velocidad de formacin de cidos es considerablemente mas reducida E n la fase IV el PH dentro del relleno subir a valores mas neutros ,en el rango de 6.8 8.El PH del lixiviados

Fase V. Fase de maduracin. Se produce despus de convertirse el material inorgnico biodegradable en CH4 y CO2 durante la fase IV. Mientras la humedad sigue migrando a travs de los residuos

PRODUCCION DE BIOGAS Cuando los residuos se descomponen en condiciones anaerbicas se generan gases.Se conoce que el 50% de materia orgnica de los residuos es convertida en gas(Dr. George Tchobanoglous)distribuidos de la sgte. manera: Metano (CH4) 15% Monxido de Carbono (CO2) 34% Amoniaco y otros 1%

CALCULOS PARA INSTALAR UN RELLENO SANITARIO1. PRODUCCION PER CAPITA DE 0.95 kg/habdia V= DSp/Drsm Vanual =Vdiario x 365 V = (700 toneladas diarias de basura que se producen)/ (330 kg/m3) V = (700 000 Kg diarias de basura que se producen)/ (330 kg/m3)

2. VOLUMEN DE RESIDUOS SLIDOS POR DA V= 2121.212 m3/dia Vanual =Vdiario x 365 Vanual =2121.212 m3*360 Vanual =774242.38 m3 3. CALCULO DEL MATERIAL DE COBERTURA Mc = Vanual x F Donde F : es factor de material de cobertura Mc = 774242.38 m3 x 0.20 Mc = 154848.476 m3/ao

4. CALCULO DEL VOLUMEN TOTAL DEL RELLENO VRS = Vanual + Mc VRS = 774242.38 m3/ao + 154848.476 m3/ao VRS = 929090.856 m3/ao 5. VOLUMEN TOTAL OCUPADO EN LA VIDA UTIL (asumiendo 10 aos ) VT = (929090.856 m3/ao) x (10aos) VT = 9290908.56 m3

6. VOLUMEN DISPONIBLE DEL TERRENO (Vd) Vd = A x h Se tiene una area de 216.960 has y la altura es de 1.2m Vd = 2169600m2 x 1.2m Vd = 2603520 m3 7. AREA DISPONIBLE ARS =2169600m2 o 216.960 has

8. AREA total requerida AT= F x ARS AT= 1.2 x216.960has AT= 260.28 has 9. CALCULOS DE CELDAS DIARIAS 9.1 CALCULO DE LOS RESIDUOS SOLIDOS DIARIOS (RSD) D RSD = D sp (7/mol) L RSD= 700 TM/dia

9.2 VOLUMEN DE LA CELDA (Vc) Vc = Rsd/Drs x mc Vc = ((700000Kg/dia) x 1.20)/(330kg/m3) Vc =2545.454 m3/dia 9.3 AREA DE LA CELDA (Lc) Lc = Ac/a Lc = 2121.21m2/22m Lc = 96.418m area de la celda Se requiere un volumen de 774242.38 m3 para construir un relleno por ao

9.2 VOLUMEN DE LA CELDA (Vc) Vc = Rsd/Drs x mc Vc = ((700000Kg/dia) x 1.20)/(330kg/m3) Vc =2545.454 m3/dia 9.3 AREA DE LA CELDA (Lc) Lc = Ac/a Lc = 2121.21m2/22m Lc = 96.418m area de la celda Se requiere un volumen de 774242.38 m3 para construir un relleno por ao

PRODUCCION PERCAPITAS DSr Cantidad diaria de residuos slidos Pob Poblacin total Cob Cobertura del servicio de aseo % (se considera como 100% 0.95 kg/hab-dia =ppc = DSr/Pob/Cob (Kg/hab*da)

DENSIDAD DE PRODUCCIN DE RESIDUOS SLIDOS

La formula utilizada es: DSp = Pf x ppc / D (m3/da) Pf poblacin del ao Ppc produccin per cpita del ao D Densidad recin compactada de RS DSp = Pf x ppc / D DSp = 864,250 hab* 0.95 kg/habdia/(168.40m3/dia) DSp = 4.879 Kg/m3 El clculo de las celdas se realiz con la siguiente formula: Vc = DSrs x MC / Drsm

Donde: Vc Volumen de la celda diaria en m3 MC Factor de material de cobertura 25% DSrs Cantidad media diaria de RS Drsm Densidad de los RS recien compactados Vc = DSrs x MC / Drsm Vc = 700000(Kg/dia) * 0.25/330 kg/m3 Vc = 530.30m3/dia

10. CALCULOS DE LIXIVIADOSVolumen unitario Materia organica El contenido de humedad varia de 0.2 0.4 Caso ser 0.30 (Materia organica) x 0.30 = WRS WRS = 67074TM WMc: 0.30 16% de humedad Agua aportado por el material de cobertura (Wmc) WMc= 700.000TM x 0.3 x 0.2 WMc=42.000TM de agua Agua que se infiltra de las lluvias (WA) 0.60 de humedad para el relleno tiene 30% de humedad RS = 700.000TM x 0.3 RS = 210000TM

AGUA CONSUMIDA EN LA FORMACIN DEL GAS DE RELLENO SANITARIO (WGV) C68H111O50N + 16H2O 35CH4 + 33CO2 + NH3 1741 288 560 1452 17 Donde: C68H111O50N es la formula emprica general para materia organica, la masa de agua que se consume por cada kg de residuo solido voltil rpidamente biodegradable (SVRB) seca y destruidos es: Agua consumida = 288/1741 = 0.165/kg (SVRB) De acuerdo al % de materia, la materia organica es el 31.94% en el 2010 700000TM x 0.3194 = 223580TM esta es la materia orgnica De acuerdo a esto el agua consumida en la formacin de gas de relleno sanitario (WGV) = 223580kg de materia organica x 0.165 kg de agua/kg de materia organica WGV= 36890 TM de agua

AGUA PERDIDA COMO VAPOR DE AGUA (WVA) Suponiendo que el gas esta saturado en vapor de agua: PV = nRT T=295K P=4.82kN/m2 V=1.01lt n=numero de moles R=0.082atm.lt/mol.K n=0.201 moles De acuerdo a los gases producidos Agua evaporada = 16582.2m3 de gas/ao x 0.00362kg de H2O/m3 de gas Agua evaporada = 60.03kg de agua/ao que se arrastra como vapor

AGUA QUE SE EVAPORA (WE) WE= 0.05 x 700000 WE=35000TM de agua CAPACIDAD DE CAMPO DE RELLENO (C.C) El agua que entra que no se consume y que no sale como vapor de agua puede mantenerse en el relleno o puede aparecer como lixiviado. Los residuos y el material de cobertura son capaces de retener agua y esta capacidad de retener se denomina capacidad de campo RESUMEN DEL BALANCE DE MATERIALES PARA AGUA DE RELLENO SRS = WRS + WMC + WA - WGV WVA WE SRS = 67074TM + 42000TM + 210000TM - 36890 TM - 60.03TM - 35000TM SRS = 247123.97TM

CALCULO DE GAS PRODUCIDO BALANCE DE MATERIA PARA LOS GASES Los gases que se producen deben ser extrados por medios de filtros o tuberas de drenajes, entre los principales gases tenemos el metano de concentraciones altas entre 5-15% asi mismo se produce gas amoniaco y dixido de carbono cuyas concentraciones van a depender de la composicin de los desechos Materia organica + agua otros gasesbacterias

materia organica biodegradable + metano + co2 +

Entonces se puede calcular el volumen total del gas utilizando la ecuacin descrita a continuacin suponiendo la conversin completa de reciduos biodegradables en CO2

Se determina el volumen de metano y de dixido de carbono producido Los pesos especficos del metano y dixido de carbono son 0.717 y 1.978 kg/m3

Esta forma qumica aproximada sin asufre Rpidamente descomponible= C134H215O97N Lentamente descomponible= C203H317O130N Rpidamente descomponible C134H215O97N + 33H2O 70 CH4 + 65CO2+ NH3 3392 594 1120 2860 17 Lentamente descomponible C203H317O130N + 60H2O 108 CH4 + 95CO2+ NH3 4825 1080 1728 4180 17

RPIDAMENTE DESCOMPONIBLE

LENTAMENTE DESCOMPONIBLES

EL PROMEDIO DE LA CANTIDAD DE GAS GENERADO SERRPIDAMENTE DESCOMPONIBLE

LENTAMENTE DESCOMPONIBLES

TOTAL DE GASES DE MATERIA ORGNICA FCILMENTE DESCOMPONIBLE V=0.89m3 de gas / kg de materia orgnica x 223580kg de M.O V=198986.2m3 de gas en 10 aos V=198986.2m3/ 12meses = 16582.2m3/ao TOTAL DE GASES DE MATERIA ORGNICA LENTAMENTE DESCOMPONIBLE V=0.93m3 de gas / kg de materia orgnica x 223580kg de M.O V=207929.4m3 de gas en 10 aos V=207929.4m3/ 120meses = 1732.74m3/mes

TRATAMIENTO PARA LOS LIXIVIADOS Los lixiviados se originan por la circulacin de agua entre la basura, la cual a su paso va disolviendo los elementos presentes en los residuos. El resultado es un lquido altamente agresivo al ambiente principalmente por sus elevadas cargas orgnicas representadas en parmetros de DQO en un rango de 10.000 a 30.000 mg/l, valor que depende del tipo de basura depositada y de la capacidad del relleno y la edad del relleno. Idealmente los lixiviados deberan tratarse: sistemas de smosis inversa Recirculacin Evaporacin Tratamiento convencional Descargas a sistemas municipales

BIBLIOGRAFIA Proyecto de prefactibilidad para la instalacion de un relleno sanitario en el distrito de yarabamba-tesis para optar el grado de baciller Manual para la operacin de relleno sanitario(Sedesol) www.openuniversity.com