Capítulo V. Propuesta

PROPUESTA DE
DISEÑO
C
A
P
I
T
U
L
O
V
140

5.1 PROPUESTA PARA EL MANEJO DE DESECHOS SÓLIDOS
5.1.1 Almacenamiento de Desechos Sólidos
5.1.1.1. Almacenamiento Domiciliar (para las aceras)
El almacenamiento domiciliar adecuado de los desechos sólidos es de suma importancia
para el bienestar y la salud, tanto de los que habitan la vivienda como de los que viven a
sus alrededores, ya que aunque se cuente con un sistema adecuado de recolección y
disposición final este no resolvería el problema de proliferación de vectores en el área
urbana de la ciudad.
El acondicionamiento de la basura cuando esta se saca a la calle el día que pasa la
unidad recolectora puede mejorarse considerablemente construyendo bases para
sostener los recipientes, (ver fotografía 5.1) bien pueden ser, estructuras de hierro
distanciadas 50 cm. del suelo como mínimo para evitar la corrosión, facilitar la
limpieza, evitar que las ratas se abriguen bajo los recipientes y evitar que estos sean
fácilmente volcados. El tratamiento de los recipientes con insecticidas también es
conveniente para evitar la reproducción de moscas.
Fotografía 5.1 Modelo de Recipiente Externo para Basura
141

5.1.1.2 Almacenamiento para Parques
Estos recipientes se utilizan en parques, plazas ó canchas, el diseño del que se muestra a
la izquierda es sencillo pues se compone de dos cilindros con un soporte de estructura
de acero. También proponemos otro modelo que puede resultar eficiente como el de la
derecha, ver la fotografía 5.2
Fotografía 5.2 Recipiente Externo (para parques)
142

5.1.2 Recolección y Transporte
Esta etapa de recolección y transporte de los desechos sólidos es realizado casa por casa
y en varios sitios de almacenamiento (en el mercado municipal y en el parque) para
luego ser transportados a su respectivo sitio de disposición final.
Se propondrá nuevas rutas de recolección y el equipo que requieren la cuadrilla de
barrenderos.
5.1.2.1 Equipo Requerido para la Recolección
La selección del equipo de recolección es uno de los puntos más importantes del diseño
del sistema. El problema radica en que un gran porcentaje de los vehículos
especializados han sido fabricados para las condiciones existentes en países
desarrollados, con respecto a la mano de obra. Esto es muy caro y con una mentalidad
mecánica de años.
En los países con alto grado de desarrollo se tiene abundancia de capital, con intereses
más bajos, lo contrario de lo que sucede en los países en desarrollo. De lo anterior
podría desprenderse que los países desarrollados deben tender a tener métodos y
sistemas con altas inversiones y poco uso de la mano de obra, mientras que los países
menos desarrollados deberían tender a usar equipos y métodos que con menos
inversión, y hacer un uso extensivo de la abundante mano de obra. 1
A continuación presentamos el cálculo del número de camiones que se necesitan en
cada ciudad para alcanzar el 100% en la recolección.
1 Fuente: Equipos de Recolección www.cepis.org
143

5.1.2.1.1 Camiones necesarios para lograr el 100% de Cobertura en la
ciudad de El Tránsito
Volumen aprovechable de la cama del camión recolector
Determinando la Capacidad volumétrica del Camión
Largo=6 m; Ancho= 2.4 m.; Alto= 0.80 m.
Volumen= Largo x Ancho x Alto EC. 5.
Volumen= 11.52 m 3
Fig. 5.1 Dimensiones y volumen no aprovechable del camión de El Tránsito.
Volumen no aprovechable de la caja del camión
V no aprov.=(Alto x Ancho x Largo)/2
V no aprov.= (0.40m x 0.40m x 2.4 m)/2
V no aprov.= 0.38 m 3
144

Volumen aprovechable:
VA=V – V no aprov
VA = 11.52 m 3 – 0.38 m 3
VA= 11.14 m 3
Número de camiones
DS x POB x PPC x COB x FAR
Número de camiones =
FCV x V x D x NV x NRS
De Donde:
(EC.5.)
DS = número de días de la semana……………………….= 7 días
POB = población total urbana…………………………….= 7,506 habitantes
PPC = producción per cápita de basura…………………...= 0.20 Kg./hab./día
COB = cobertura de población servida……………………= 100 % (1.0)
FAR = factor de reserva por mayor generación…………..= 1.2
FCV = factor de capacidad volumétrica……………………= 0.9
V = capacidad volumétrica del camión…………………….= 11.52 m 3
D = densidad de los desechos sólidos………………………= 133.45 kg. /m 3
NV = número de viajes por día……………………………..= 1 viaje
NRS = número de días de recolección por semana…………= 6 días
Número de camiones = 7 x 7,506 x 0.20 x 1.0 x 1.2
0.9 x 11.52 x 133.45 x 1 x 6
Número de camiones = 1.51 camiones ≈ 2 Camiones.
145

La unidad recolectora con su capacidad de 11.52 m³ cubre el 98.45%. Por lo que para
alcanzar la cobertura del 100 % de la zona urbana se necesita redimensionar la altura de
la cama del camión hasta 1.2 m para no comprar otra unidad.
Por tanto consideramos que lo más apropiado es la utilización de un:
Camión con un sistema de volteo adaptado y con extensiones para aumentar su
capacidad volumétrica y aprovechar más la gran capacidad de soporte de carga del
chasis. Las principales ventajas de convertir un camión de volteo en un camión
recolector son su bajo costo comparado con un camión especializado y que la descarga
por volteo es mucho más rápida que cuando se tienen cajas fijas. Las desventajas obvias
son la altura de carga, que el acomodo de la basura en la caja es manual, al ser altas las
cajas de volteo y adicionarle volumen hacia arriba, eleva el centro de gravedad por
encima de las estimaciones de diseño. Un diseñador inglés aconseja colocar una barrera
móvil dentro de la caja 2 .
Redimensionando la altura de la cama del camión
Volumen aprovechable de la cama del camión recolector
Capacidad volumétrica del Camión
Largo=6 m; Ancho= 2.4 m.; Alto= 1.20 m.
Volumen= 17.28 m 3
2 Fuente: Equipos de Recolección www.cepis.org
146

Fig. 5.2 Dimensiones y volumen no aprovechable del camión de El Tránsito.
Volumen no aprovechable de la caja del camión
V no aprov.=(Alto x Ancho x Largo)/2
V no aprov.= (0.60m x 0.60m x 2.4 m)/2
V no aprov.= 0.86 m 3
Volumen aprovechable:
VA=V – V no aprov
VA = 17.28 m 3 – 0.86 m 3
VA= 16.42 m 3
147

Número de camiones
DS x POB x PPC x COB x FAR
Número de camiones =
FCV x V x D x NV x NRS
De Donde:
(EC.5.)
DS = número de días de la semana……………………….= 7 días
POB = población total urbana…………………………….= 7,506 habitantes
PPC = producción per cápita de basura…………………...= 0.20 Kg./hab./día
COB = cobertura de población servida……………………= 100 % (1.0)
FAR = factor de reserva por mayor generación…………..= 1.2
FCV = factor de capacidad volumétrica……………………= 0.9
V = capacidad volumétrica del camión…………………….= 17.28 m 3
D = densidad de los desechos sólidos………………………= 133.45 kg. /m 3
NV = número de viajes por día……………………………..= 1 viaje
NRS = número de días de recolección por semana…………= 6 días
Número de camiones = 7 x 7,506 x 0.20 x 1.0 x 1.2
0.9 x 17.28 x 133.45 x 1 x 6
Número de camiones = 1.01 camiones ≈1 Camión.
5.1.2.1.2 Camiones necesarios para lograr el 100% de Cobertura en la
ciudad de San Rafael Oriente
Debido a que no existen registros de recolección ya que aquí no prestan servicio de tren
de aseo, se considerará por las similitudes con el municipio de El Tránsito (en cuanto a
población, clima y otros factores) un camión con un sistema de volteo con la misma
capacidad volumétrica (17.28 m 3 ).
148

5.1.2.1.3 Camiones necesarios para lograr el 100% de Cobertura en la
ciudad de San Jorge
Volumen aprovechable de la cama del camión recolector
Capacidad volumétrica del Camión
Largo= 4.60 m; Ancho= 2.15 m.; Alto= 0.60 m.
Volumen= 5.93 m 3
Fig. 5. Dimensiones y volumen no aprovechable del camión de El Tránsito.
Volumen no aprovechable de la caja del camión
V no aprov.=(Alto x Ancho x Largo)/2
V no aprov.= (0.30m x 0.30m x 2.15 m)/2
V no aprov.= 0.096 m 3
Fig. 5.3 Dimensiones y volumen no aprovechable del camión de San Jorge.
149

Volumen aprovechable:
VA=V – V no aprov
VA = 5.93 m 3 – 0.096 m 3
VA= 5.38 m 3
Número de camiones
De Donde:
DS x POB x PPC x COB x FAR
Número de camiones =
FCV x V x D x NV x NRS
(EC.5.)
DS = número de días de la semana……………………….= 7 días
POB = población total urbana…………………………….= 3,948 habitantes
PPC = producción per cápita de basura…………………...= 0.10 Kg./hab./día
COB = cobertura de población servida……………………= 100 % (1.0)
FAR = factor de reserva por mayor generación…………..= 1.2
FCV = factor de capacidad volumétrica……………………= 0.9
V = capacidad volumétrica del camión…………………….= 5.93 m 3
D = densidad de los desechos sólidos………………………= 188.28 kg. /m 3
NV = número de viajes por día……………………………..= 1 viaje
NRS = número de días de recolección por semana…………= 6 días
Número de camiones = 7 x 3,948 x 0.10 x 1.0 x 1.2
0.9 x 5.93 x 188.28 x 1 x 6
Número de camiones = 0.55 camiones ≈1 Camión.
En base al cálculo anterior y a que la unidad recolectora tiene una cobertura de
recolección de 95.58 % se considera que el camión posee la capacidad suficiente para
cubrir el 100 %.
150

5.1.2.2 Diseño de Rutas de Recolección
Un servicio de recolección de residuos sólidos será eficiente cuando cumpla con las
siguientes condiciones:
1- Que atienda a toda la población en forma sanitaria y con una frecuencia adecuada.
2- Que se aproveche toda la capacidad de los vehículos recolectores (no deben haber viajes
con carga incompleta).
3- Que se aproveche toda la jornada legal de trabajo del personal.
4- Que los costos sean mínimos en tanto no afecte el aspecto sanitario.
5- Que se dispongan de equipos de reserva para efectuar su mantenimiento preventivo y
poder cumplir con los programas estudiados.
6- Que las rutas tengan un mínimo de recorridos improductivos
Para el caso del numeral 6 el diseño de la ruta debe de ser realizado tomando en cuenta
varios aspectos los cuales son los siguientes:
Deben ser lógicas en su progresión por la zona
Se deben identificar las políticas y las normas existentes relacionadas a aspectos
tales como el punto y la frecuencia de recolección.
Se deben coordinar condiciones existentes del sistema como tamaño de la
cuadrilla y el tipo de vehículos.
Deben evitar duplicaciones, repeticiones y movimientos innecesarios.
En áreas montañosas, las rutas deben empezar en la parte más alta y continuar
hacia abajo a medida que se carga el camión.
Deben contemplar las disposiciones de transito con miras a evitar perdidas de
151

tiempo al cargar, reducir peligros a la tripulación y minimizar la obstaculización
del trafico.
Los desechos producidos en lugares congestionados por el tráfico se deben
recolectar tan temprano como sea posible.
Las fuentes en las cuales se produzcan cantidades extremadamente grandes de
desechos deben ser atendidos durante la primera parte del día
Los lugares dispersos de recolección donde se producen pequeñas cantidades de
desechos sólidos que reciben la misma frecuencia de recolección deben, si es
posible, ser atendidos durante un viaje en el mismo día.
La ruta dentro de la zona deberá iniciarse en el punto mas alejado del lugar de
disposición y conforme avanza el día, ir acercándose ha dicho lugar a fin de
disminuir el tiempo de acarreo.
En lo posible las rutas deberían recorrerse paralelamente con el fin de que los
puntos de terminación sean cercanos. Esto, de ser posible, permitiría al
supervisor estar presente cuando los equipos de recolección terminan,
permitiéndole trasladar el equipo a zonas con problemas para completar la tarea
diaria.
Los pasos generales incluidos en el establecimiento de las rutas de recolección
comprenden:
• Preparación de mapas que muestran los datos y la información pertinente
relacionados con las fuentes de producción de desechos.
• Datos de análisis y cuando se requiera, preparación de tablas resúmenes de
información.
• Trazado preliminar de rutas.
• Comparación de rutas preliminares.
152

Básicamente el diseño de la ruta de recolección consistió en evaluar la ruta de recolección
actual, dar otra alternativa mejorada y a continuación dar una propuesta con incremento de
cobertura. En el caso de las ciudades de El Tránsito y San Jorge incluyen la actual y la
propuesta mientras que para San Rafael Oriente solamente la propuesta pues este
servicio no es ofrecido por la alcaldía; el Análisis de Optimización de Recorridos se
muestra en las tablas 5.1. -5.6. mientras que los sentidos de las rutas de recorridos los
visualizamos en los planos 2 – 6)
TABLA 5.1 Análisis de Optimización de Recorridos para la ciudad de El Tránsito
Ruta 1 (Barrio San Carlos, Barrio San Francisco y Mercado).
ACTIVIDAD ACTUAL (m) PROPUESTA (m)
Recorrido total (m) 6,985 13997
Recorrido en tránsito (m) 601 7600
N° de vueltas a la izquierda 13 7
N° de vueltas a la derecha 17 16
N° de retrocesos 6 3
Fuente: Grupo de Tesis
TABLA 5.2 Análisis de Optimización de Recorridos para la ciudad de El Tránsito
Ruta 2 (Barrio La Cruz, Barrio Concepción y Mercado).
ACTIVIDAD ACTUAL (m) PROPUESTA (m)
Recorrido total (m) 6,739 13,726
Recorrido en tránsito (m) 1,108 7,920
N° de vueltas a la izquierda 21 7
N° de vueltas a la derecha 11 20
N° de retrocesos 3 4
Fuente: Grupo de Tesis
153

TABLA 5.3 Análisis de Optimización de Recorridos para la ciudad de
San Rafael Oriente. Ruta 1 (Barrio La Merced y Barrio San Benito).
ACTIVIDAD PROPUESTA (m)
Recorrido total (m) 12,154
Recorrido en tránsito (m) 5,506
N° de vueltas a la izquierda 8
N° de vueltas a la derecha 16
N° de retrocesos 3
Fuente: Grupo de Tesis
TABLA 5.4 Análisis de Optimización de Recorridos para la ciudad de
San Rafael Oriente. Ruta 2 (Barrio El Calvario y Barrio El Calvario).
ACTIVIDAD PROPUESTA (m)
Recorrido total (m) 7,266
Recorrido en tránsito (m) 795
N° de vueltas a la izquierda 3
N° de vueltas a la derecha 19
N° de retrocesos 3
Fuente: Grupo de Tesis
TABLA 5.5 Análisis de Optimización de Recorridos para la ciudad de San Jorge
Ruta 1 (Barrio San Carlos, Barrio San Francisco, Centro y Mercado).
ACTIVIDAD ACTUAL (m) PROPUESTA (m)
Recorrido total (m) 5,618 10,532
Recorrido en tránsito (m) 2218 6,101
N° de vueltas a la izquierda 1 3
N° de vueltas a la derecha 12 12
N° de retrocesos 1 3
Fuente: Grupo de Tesis
154

TABLA 5.6 Análisis de Optimización de Recorridos para la ciudad de San Jorge
Ruta 2 (Barrio San Carlos, Barrio San Francisco, Centro y Mercado).
ACTIVIDAD ACTUAL (m) PROPUESTA (m)
Recorrido total (m) 5,192 9522
Recorrido en tránsito (m) 2,207 6,075
N° de vueltas a la izquierda 8 7
N° de vueltas a la derecha 8 8
N° de retrocesos 3 3
Fuente: Grupo de Tesis
Las Rutas de Recolección para las ciudades de El Tránsito y San Jorge incluyen la
actual y la propuesta mientras que para San Rafael Oriente solamente la propuesta pues
este servicio no es ofrecido por la alcaldía. Los cuadros de las rutas los vemos con más
detalles en el anexo 5.1. y los recorridos se presentan en los planos 2 – 6.
155

5.1.2.3 Barrido Manual
5.1.2.3.1 Equipo del Barrido Manual
Para realizar eficientemente el barrido manual de la ciudad, el barredor deberá estar
provisto de una escoba, un rastrillo, un carrito (Un cilindro montado en ruedas) y una
pequeña pala, además de su uniforme y guantes. Aunque actualmente estos cuentan con
el equipo necesario; solo un barrendero usa carretilla de albañilería lo que ocasiona un
atraso por el poco volumen de basura que se puede almacenar en la misma.
La capacidad de los cilindros será de 220 litros; y estos deberán estar forrados con sacos
o bolsas plásticas y ser limpiados después de su uso. En la figura 5.1 se presenta un
modelo de carrito, aunque en el mercado existen otros modelos.
Las rutas de Barrido Manual se muestran en los planos 7-9 en los que cada color
representado en las calles refleja la zona asignada a cada barrendero.
156

Figura 5.4 Modelo de Carrito para Barrido Manual
157

5.2 DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DEL RELLENO SANITARIO
MANUAL PARA LA MICROREGIÓN
Para llevar a cabo el diseño del Relleno Sanitario Manual para la Microregión se
realizara en base a las características propias del terreno previamente seleccionado en el
capítulo anterior.
5.2.1 Método del Relleno Sanitario Manual a Utilizar
Estudiando las condiciones topográficas del terreno, las características del suelo natural
y la profundidad del nivel freático, se definió el método constructivo a utilizar :
El Método de Trinchera ó Zanja, Este método se emplea cuando las características
estratigráficas del suelo y la profundidad del agua permitan realizar excavaciones lo que
en nuestro caso no representaría un problema.
Uno de los aspectos más importantes en la construcción de un relleno sanitario es la
adecuada impermeabilización del fondo del módulo. Para ello se propone el empleo de
una Membrana Geosintética de polietileno de alta densidad (HDPE) de 1.5 MM de
espesor, la cual es considerada prácticamente impermeable y presenta la ventaja de ser
resistente a esfuerzos mecánicos, a los rayos ultravioletas y a los agentes químicos
presentes en el lixiviado. Además de protegerla con un Geotextil No Tejido NT 2000
por debajo de la geomembrana 3
5.2.2 Preparación del Terreno
Debido a que el terreno tiene escasa vegetación por el uso actual que se le da para pastar
ganado la preparación de este solamente consistirá en la limpieza y desmonte en su
parte central y en la nivelación del suelo con maquinaria pesada. Aunque en la parte del
frente existen algunos árboles no se talarán para que sirvan de barrera.
3
Fuente: Información proporcionada por la Empresa AMANCO, la cual ofrece este tipo de productos así
como también la instalación.
158

5.2.3 Infraestructura Periférica
5.2.3.1 Vías de Acceso
Dicha propiedad se encuentra sobre calle secundaria que enlaza a los tres municipios de
nuestro estudio; a la altura del desvío que conduce hacia el Cantón Piedra Azul,
perteneciente a San Rafael Oriente a una distancia de 5.20 Km. de la zona urbana de
este. Esta vía de acceso es transitable en todo tiempo.
El sitio no cuenta con vías de acceso dentro del terreno a las áreas de trabajo
programadas para iniciar el relleno, por lo que para evitar el deterioro de los vehículos
recolectores, se requiere la conformación de una calle dentro del sitio a un costado del
terreno donde se ubicara el acceso al sitio, dicha calle será balastada de manera que se
conserve como un camino de todo tiempo hasta la caseta de control en la entrada del
relleno. Ver figura 5.5.
159

Figura 5.5 Ubicación del Relleno Sanitario
Fuente: Instituto Geográfico Nacional Ing. “Pablo Arnoldo Guzmán”
Escala 1:100,000
Ubicación del
Relleno Sanitario
47,906.76 m² ≈ 6.85 Mz
CA-2
160

5.2.4 Construcciones Accesorias
Para la operación adecuada del relleno, la preservación de la ecología del sitio y fines
similares, se requiere la construcción de obras básicas, tales como las siguientes:
• Rótulo de Identificación del Sitio de tamaño visible y hecho con material
resistente a la intemperie (madera, zinc y pintura anticorrosiva).
• Cercado Perimetral y Portón de Acceso para el cercado perimetral se utilizarán
postes de cemento y cinco hileras de alambre de púas, para evitar el acceso de
personas y animales a las áreas de operación del relleno. Mientras que para el
frente el diseño consistirá en postes de cemento y malla ciclón. Las
especificaciones constructivas del portón y de las cercas se pueden verse en el
plano Nº 10.
• Pluma, Caseta de Control y Oficina para regular el ingreso de vehículos. Ver
detalles en planos Nº 11, 12, 13.
• Báscula de Pesado
• Construir un área útil para uso de los operadores que incluya:
• Bodega, Casilleros de Madera para las pertenencias de los empleados del
relleno, un corredor para estacionar la Retroexcavadora y Lavadero con Pila (ver
plano Nº 14)
∗ Dos letrinas (aboneras). ver detalles en planos Nº 15 y 16.
∗ Una Ducha y Cisterna, detalles en plano Nº 17.
• Barrera Viva de árboles, alrededor de todo el perímetro del terreno que brinde
estética y evite dispersión de material volátil en áreas adyacentes al sitio del
relleno.
161

• Vías de Acceso Interno, se conformará una calle balastada
El ancho de rodaje de la calle interna a conformar será de 6 metros para el
acceso principal cuya superficie de rodamiento será de balasto y con su
respectivo drenaje.
162

5.2.5 Dimensionamiento de Zanjas o Trincheras
Para poder dimensionar las trincheras ó zanjas que se van a excavar, utilizaremos los
criterios que muestra a continuación la tabla 5.7.
Tabla 5.7 Criterios para el Dimensionamiento de las zanjas
CRITERIOS VALORES
Población a servir Población Total = 18,838 hab.
Producción Per Cápita PPC = 0.18 (Kg./hab./día)
Cobertura del Servicio de Recolección se estima en un 80%
Material de Cobertura 20% del volumen de basura a enterrar
Densidad de basura estabilizada 600 kg./m 3
Tiempo de vida útil de la zanja 60 días (2 meses)
Rendimiento R= 10 m 3 /hora de corte (Retroexcavadora)
Desechos Sólidos Compactados 500 kg./m 3
Así los cálculos proceden como sigue:
Desechos Sólidos Producidos
Desechos Recolectados
DSP: Población Total x PPC EC. 5.1
DSP =18,838 hab. x 0.18 Kg./hab./día
DSP = 3,390.84 Kg/día
DR = DSP x Cobertura de Recolección. EC. 5.2
DR = 3,390.84 x 0.8
DR = 2,712.67 Kg/día
163

Volumen de la zanja
A partir de la vida útil de la zanja, se calcula el volumen de excavación y el tiempo
requerido de la maquinaria con la siguiente fórmula:
Vz = t x DR x m. c. EC. 5.3
DSe
Donde:
Vz = Volumen de la zanja (m 3 )
t = Tiempo de vida útil (días)
DR = Cantidad de Desechos Recolectados (Kg. /día)
m. c. = Material de cobertura (20-25% del volumen compactado)
Dse = Densidad de basura estabilizada (Kg. /m 3 )
Sustituyendo en EC. 5.3:
Dimensiones de la zanja
Se tiene que:
Vz = 180 días x 3,426.58 Kg./día x 1.2
600 Kg. /m 3
Vz = 1,233.57 m 3
l = Vz___ (EC. 5.4)
Az
Donde:
l = Largo de la zanja (m)
Vz = Volumen de la zanja (m 3 )
Az= Área de la zanja = (a+b) h (para un trapecio)
2
Az = (3.0+9.0)2 =12.0 m²
2
b= 9.0 m
a= 3.0 m
h= 2.0 m
164

Sustituyendo en EC 5.5:
l = 1,233.57 m 3 __
12.0 m²
l = 102.79 m ≈ 103 m
Se considerará la longitud de la zanja de 126m para el llenado en 5meses y medio
debido a las dimensiones del terreno.
a = 6 m
1.5
1.0
l = 103 m
Vista en planta de la Zanja
b = 9.00 m
a = 3.00 m
h = 2 m
Talud y Anclaje para la colocación de la geomembrana en la Zanja
Figura 5.6 Dimensiones de la zanja
Anclaje para la
geomembrana de 60x60 cm.
60 cm
60 cm
165

El sitio tiene una vida útil de 16 años y medio, donde podemos ubicar 26 zanjas
(algunas varían sus dimensiones de longitud debido a la forma del terreno), teniendo en
cuenta el mantener una distancia de 20 m. aproximadamente desde el cerco perimetral
hasta las zanjas.
En el juego de planos Nº 18 se muestra el Desarrollo Progresivo del llenado de las
zanjas así como también las calles provisionales que serán necesarias para dicha
operación en sus diversas fases.
166

5.2.6 Diseño de Obras de Drenaje.
Para el diseño de Obras de drenaje es importante la precipitación pluvial del lugar por
las características de los drenajes y las obras que se vayan a diseñar a fin de disminuir la
producción de lixiviado, la contaminación de las aguas.
Las aguas de lluvias que caen sobre las áreas vecinas al relleno sanitario muchas veces
escurren hasta éste, causando serias dificultades de operación. Interceptar y desviar el
escurrimiento del agua de lluvias fuera del relleno sanitario, contribuye
significativamente a reducir el volumen del líquido percolado y también a mejorar las
condiciones de la operación. Por lo tanto, es necesario construir un canal en tierra o
suelo-cemento de forma trapezoidal, y dimensionarlo de acuerdo con las condiciones
de precipitación local, área tributaria, características del suelo, vegetación y topografía.
5.2.6.1 Diseño del Drenaje para la Microcuenca
Figura 5.7 Ubicación de la Microcuenca
Parteaguas
La Piedrona
167

Después de delimitar el parte aguas de la microcuenca mostrada en la figura 5.7 se
calculó su área, el perímetro y la longitud del cauce mas largo, que consiste en el
recorrido mas largo que tiene el agua al caer en el punto mas lejano al punto de interés
del área de recogimiento de la cuenca empleando el software Autocad, obtuvimos los
siguientes resultados:
Área: A = 80,035.33 m ² ≈ 0.08 Km ²
Perímetro: P = 1,216.54 m ≈ 1.2165 Km.
Longitud de cauce mas largo: Lc = 429.08 m.
5.2.6.2 Tiempo de Concentración (Tc).
Se dice que es el tiempo que tarda el agua, producto de la precipitación, en pasar del
punto mas alejado de la cuenca hasta su salida. Para cuencas pequeñas se utiliza
Ecuación de Giandotti que se muestra a continuación:
A + 1.5LC
Tc
= EC.5.5
0.85 Hm
Donde:
Tc: Tiempo de concentración, en horas.
A: Área de la cuenca (km ²).
LC: Longitud del cauce mas largo, en km.
Hm: Elevación media de la cuenca en metros
La elevación media de la cuenca se calcula así:
Hm= Hmax – Hmin
Sustituyendo:
2
Hm = 509 mts. - 486 mts.
2
Hm = 11.50 mts.
EC. 5.6
168

Aplicando la ecuación 5.7, obtenemos:
Tc =
0 . 08 + 1.
5(
0.
4290)
0.
85
Tc = 0.32 horas.
Tc = 19.30 min.
11.
50
5.2.6.3 Intensidad Pluvial Máxima o de Diseño: ( I diseño )
Según los datos oficiales del SNET recopilados por la estación El Papalón la Intensidad
Pluvial que registran en la zona cubren hasta el año 1983. Otros datos importantes a
tomar en cuenta que el resultado del tiempo de concentración de la cuenca no sobrepasa
los cinco minutos, (menor periodo de registro para las intensidades ver anexo 5.1) se
utilizaran los datos para este tiempo para establecer la intensidad de diseño.
Aplicando la ley de Gumbel, a través del método de los valores extremos que ordena los
datos de intensidades, ver tabla 5.7. Luego se calcula la probabilidad de ocurrencia,
utilizando la ecuación 5.8
f = m / (n+1) EC. 5.7
F = 1- f EC. 5.8
De donde:
f: Probabilidad de ocurrencia
F: Probabilidad de no ocurrencia
m: Posición del dato
n: Numero de datos.
169

Tabla 5.8 Ordenamiento de datos de Intensidad para un periodo de 5 minutos
Intensidad
mm/min
Probabilidad de ocurrencia
f = m / (n+1)
Probabilidad de no ocurrencia
F = 1- f
5.44 0.04 0.96
4.08 0.09 0.91
4.00 0.13 0.87
3.72 0.17 0.83
2.96 0.22 0.78
2.94 0.26 0.74
2.80 0.30 0.70
2.80 0.35 0.65
2.78 0.39 0.61
2.70 0.44 0.56
2.60 0.48 0.52
2.54 0.52 0.48
2.54 0.57 0.43
2.44 0.61 0.39
2.40 0.65 0.35
2.38 0.70 0.30
2.15 0.74 0.26
2.10 0.78 0.22
2.08 0.83 0.17
2.04 0.87 0.13
2.04 0.91 0.09
2.00 0.96 0.04
Fuente: SNET, Estación El Papalón
Después de ordenar los datos de intensidad, estos se grafican en papel Gumbel contra
las frecuencias correspondientes de no ocurrencia, como lo muestra la grafica 5.1, de
donde se toma directamente el dato de la intensidad de diseño considerándose un
periodo de 25 años.
Y el valor obtenido para la intensidad de diseño es: I diseño = 4.04 mm/min.
170

INTENSIDAD (mm/mm)
G R A F IC O 5.1 G U M B E L
PERIODO DE RETORNO (Años)
PROBABILIDAD DE NO OCURRENCIA
VARIABLE REDUCIDA
5 M in
171

5.2.6.4 Pendiente Media de la Cuenca (S):
La pendiente media de la cuenca en estudio se determina mediante la ecuación 5.9
H max− H min
S = EC. 5.9
A
Donde:
S: Pendiente media, m/m.
H máx.: Elevación máxima de la cuenca, en metros.
H mín.: Elevación menor de la cuenca, en metros.
A: Área de la cuenca en m.²
S =
509 − 486
80,
035.
33
S = 8.13%
x 100%
5.2.6.5 Coeficiente de escorrentía (c):
Para determinar el coeficiente de escorrentía se usa el nomograma de Ven Te Chow en
función de variables de fácil evaluación, tales como el Tipo de Vegetación, la
Permeabilidad y la pendiente media de la cuenca, se interpolan estos tres valores y se
obtiene ˝c˝ ver figura 5.3 con los siguientes parámetros:
• Tipo de vegetación: Vegetación Ligera.
• Condición de Permeabilidad: Semi-Permeable 4
• Pendiente Media de la Cuenca: 8.13%
4 Fuente: El valor fue tomado según características como el drenaje de acuerdo tipo de suelo (arena
limosa y arcillosa) basándonos en el libro Introducción a la Mecánica de Suelos y Cimentaciones, George
B. Sowers, y George F. Sowers anexo 4.4. Y la permeabilidad obtenida en la prueba de infiltración (cap.
4/ Tabla 4.7)
172

Grafico 5.2 Nomograma para el calculo del Coeficiente de Escorrentía
173

Del nomograma de Ven Te Chow se obtiene el siguiente resultado:
C = 0.42
5.2.6.6 Caudal Máximo o de Diseño (Q ):
Para poder calcular el caudal que influye en la cuenca se utilizará la fórmula racional:
Q = 16.667 C.I.A. EC. 5.10
Donde:
Q = Caudal (m³ / seg.)
C = Coeficiente de escorrentía superficial.
I = Intensidad pluvial máxima (mm. / min.)
A = Área de la cuenca. (Km.²)
Sustituyendo en la ecuación tenemos:
Q = 2.26 m³ / seg.
174

5.2.6.7 Drenaje Pluvial Externo
Las obras recomendadas en esta parte procuran evitar la entrada de escorrentías
superficiales a las áreas útiles para relleno.
Se construirá a todo lo largo del perímetro del terreno un canal de drenaje pluvial que
funcionará como interceptor principal y que consistirá en canaletas forjadas en tierra. El
canal que se utilizará será de forma trapezoidal con revestimiento.
5.2.6.8 Diseño de la canaleta
Cuando se diseña una canaleta, debe considerarse el tipo de sección transversal que se
elegirá, para llevar a cabo el proceso. Así, la que ofrece las mejores perspectivas de
construcción, es la sección trapezoidal, en función de diseño, replanteo y aspectos de
costos. Un efectivo diseño deberá contemplar, la maximización del valor del radio
hidráulico.
Diseño a través de Manning.
El diseño de un canal a través de Manning, asume dos elementos básicos en la
definición, los cuales están relacionados con la determinación del radio hidráulico
máximo, y la expresión matemática de la sección transversal, derivada de la primera que
podemos ver con detalle en el anexo 5.2.
En este marco, tanto el radio hidráulico, como la sección transversal, se expresan en
función de la altura o tirante, del canal, además del ángulo de inclinación del talud. Así,
R = h EC. 5.11
2
A = h ² (2 - sen ∝) EC. 5.12
cos ∝
175

Luego, se requiere definir el coeficiente de rugosidad (n), la pendiente del canal, y el
ángulo de inclinación del talud, con lo cual se determina lo siguiente:
Si: Q =
Donde:
A *
R
2 / 3
h
n
Q: Caudal (m 3 /seg.)
* S
1/
2
A: Área de la sección del canal (m 2 )
Rh.: Radio hidráulico de la sección (m)
EC. 5.13
S: Pendiente longitudinal del canal
n: Coeficiente de rugosidad (depende del tipo de superficie) ver anexo 5.2
Sustituimos la ecuación 5.11 y 5.12 del Radio Hidráulico y la sección transversal
respectivamente en la EC. 5.13
Q= (1/n) * S½ * (h/2)²⁄ ³ * h ² (2 - sen ∝) EC 5.14
cos ∝
176

A. DISEÑO DE CANALETA PERIMETRAL CON REVESTIMIENTO
Determinación del caudal a conducir
Q = 16.667 CIA
Q = 16.667 (0.22) (4.04) (0.0440)
Q = 1.24 m 3 /seg
Calculando “h” de acuerdo a ecuación 5.14
0.84 m 3 /seg. = (1/0.015) * (0.05)½ * (h/2)²⁄ ³ * h ² (2 - sen 30°)
Cos 30°
h = 0.45 m
Cálculo de la Sección Transversal, según la EC. 5.12
A = (0.45) ² (2 - sen 30)
Cos 30
A = 0.35 m²
Cálculo de la Base de fondo “b”
b= A/h – h tg. ∝ EC. 5.15
b = (0.35/0.45) – 0.45 tg. 30°
b = 0.54 m
Calculo de la longitud del talud “l”
l = h⁄ cos ∝ EC. 5.16
l = 0.45 ⁄ cos 30°
l = 0.50 m
177

B. DISEÑO DE CANALETA PROVISIONAL.
Determinación del caudal a conducir
Q = 16.667 CIA
Q =16.667 (0.22) (4.04) (0.0297)
Q =0.84 m 3 /seg
Calculando “h” de acuerdo a ecuación 5.14
0.84 m 3 /seg = (1/0.025) * (0.05)½ * (h/2)²⁄ ³ * h ² (2 - sen 30°)
Cos 30°
h= 0.40 m
Cálculo de la Sección Transversal, según la Ec. 5.12
A = (0.40) ² (2 - sen 30º)
Cos 30º
A = 0.28 m²
Cálculo de la Base de fondo “b”
b= A/h – h tg. ∝ EC. 5.15
b = (0.28 /0.40) – 0.40 tg. 30°
b = 0.50 m
Calculo de la longitud del talud “l”
l = h⁄ cos ∝ EC. 5.16
l = 0.40⁄ cos 30°
l = 0.45 m
178

0.90 m.
0.80 m.
Repello con mortero 1:3 y pulido con mortero 1:1
SUELO CEMENTO 20:1
SUELO NATURAL
0.54 m.
0.15
Figura 5.8 Detalle de Canaleta Perimetral
1
2
A= 0.35 m²
Canal de tierra recto bien conservado
A= 0.28 m²
0.50 m.
Figura 5.9 Detalle de Canaleta Provisional
0.18
0.15
Terreno Natural
h = 0.45 m.
Terreno Natural
h = 0.40 m.
179

5.2.6.9 Drenaje de Líquidos Percolados.
Los residuos, especialmente los orgánicos, al ser compactados por maquinaria pesada
liberan agua y líquidos orgánicos, contenidos en su interior, el que escurre
preferencialmente hacia la base de la zanja. La basura, que actúa en cierta medida como
una esponja, recupera lentamente parte de estos líquidos al cesar la presión de la
maquinaria, pero parte de él permanece en la base de la zanja. Por otra parte, la
descomposición anaeróbica rápidamente comienza actuar en un relleno sanitario,
produciendo cambios en la materia orgánica, primero de sólidos a liquido y luego de
liquido a gas, pero es la fase de licuefacción la que ayuda a incrementar el contenido de
liquido en el relleno, y a la vez su potencial contaminante. En ese momento se puede
considerar que las basuras están completamente saturadas y cualquier agua, ya sea
subterránea o superficial que se infiltre en el relleno, lixiviará a través de los desechos
arrastrando consigo sólidos en suspensión, y compuestos orgánicos en solución. Esta
mezcla heterogénea, de un elevado potencial contaminante, es lo que se denomina
lixiviados o líquidos percolados. Se requiere de un drenaje de lixiviados a través de un
mecanismo de infiltración extendido sobre la superficie de la base del relleno. Se
construirán las zanjas de forma que su base en canaletas triangulares colocando en su
interior piedras o arena con grava no soluble, con granos preferiblemente mayores de 35
mm y el espesor de la capa no debe ser menor de 30 cm. Asimismo, se debe instalar
tuberías perforadas de drenaje de diámetro igual o mayor de 30 cm. (ver Fig. 5.9).El
mecanismo de drenaje de lixiviados que se aplicará será:
180

Arena
TIERRA
DESECHOS SÓLIDOS
Geomembrana Grava No 2
Suelo Natural
Chimenea
Detalle de agujeros en la tubería
Figura 5.9 Detalle de colocación de Tubería de Drenaje para
Lixiviados y Chimenea
Cálculo del caudal para el diseño del drenaje
Q =
Donde:
Q: Caudal medio de lixiviados
P: Precipitación media anual (mm/año)
A: Área del relleno sanitario (m 2 )
PxAxK
EC. 5.17
T
K: Coeficiente de compactación, que depende del grado de compactación
T: Numero de segundos en tres meses (7884000 seg.)
181

Calculando la Precipitación Media Anual:
Tabla 5.9 Precipitaciones Anuales
AÑO PRECIPITACIÓN (mm / año)
2.000 1,599.90
2.001 1,334.20
2,002 1,573.90
2,003 1,570.50
2,004 1,245.10
2,005 1,780.50
2,006 1,681.00
PROMEDIO 1,540.73
Fuente: SNET, Estación El Papalón.
El coeficiente de compactación se obtiene mediante la relación entre la densidad de la
basura descargada en el relleno dividido entre la densidad de la basura estabilizada en el
relleno, como se muestra a continuación:
K = (400 / 600)
K = 0.667
Sustituyendo datos en la ecuación 5.17
Q =
( 1, 540.
73)
x(
18,
165.
10)(
0.
667)
7884000
Q = 2.37 litros/seg.
Q = 0.00237 m 3 /seg.
182

Aplicando la ecuación de Manning; para S = 2 % para obtener el diámetro:
0.00237 =
D =0.0615 m
D = 6.15 cm.
D = 2.42 pulg.
2
( 0.
7854)
* D * (( 0.
25)
* D))
0.
011
2
/ 3
* ( 0.
02)
El diámetro de los orificios de la tubería que va dentro de la zanja se calcula con la
ecuación 5.17 de la siguiente manera
Datos:
A = 204 m 2
P = 1,540.73 mm. /año
K = 0.667
T = 7884000 seg.
Q =
PxAxK ( 1540.
73)(
204)(
0.
667)
=
T
Q = 0.0265 lts. /seg.
Q = 2.65 x 10 -5 m 3 /seg.
7884000
Para dimensionar los agujeros de las tuberías se asume una velocidad de entrada de
1.0 cm./seg.
1/
2
183

Por continuidad:
Q = VA EC. 5.18
A = Q/V
A = (2.65 x 10 -5 /0.01)
A = 0.00265 m 2
Consideraremos agujeros de Ø = 1/2" (A = 1.267 x 10 -4 m 2 ) ubicados a cada 10 cms. en
la parte superior de la tubería en dos líneas formando un ángulo de 90º asumiendo que
el agua debe fluir al 50 % de la capacidad de los orificios, entonces el área total de
trabajo de los agujeros para un tramo de 34 metros será:
ATrabajo = (34/0.1) (1.267 x 10 -4 ) (0.50)
ATrabajo = 0.0215 m 2 > 0.00265 m 2
Como el área de trabajo de los agujeros es mayor al área requerida entonces el diámetro
que se asumió para los agujeros está bien por lo que puede emplearse este mismo diseño
para las otras zanjas.
Los detalles de la distribución en planta de las tuberías de drenaje de lixiviados se
muestran en el Plano 20.
184

5.2.6.9.1 Tratamiento de los Líquidos Lixiviados.
Una de las formas para minimizar el impacto ambiental causado por el entierro de
residuos sólidos, es la recolección y tratamiento de los líquidos percolados. La
recolección se realiza por medio de tuberías descritas anteriormente, quienes conducen
los líquidos hasta un tratamiento conveniente. El lixiviado necesita tratamiento
utilizando procesos biológicos y operaciones físicas cuyo fundamento es la oxidación de
la materia orgánica; la cual se realiza por muchos tipos de microorganismos aerobios o
anaerobios.
5.2.6.9.2 Lagunas Facultativas
El propósito de las lagunas facultativas es remover la DBO bajo condiciones aeróbicas,
aprovechando principalmente la simbiosis entre las algas y la bacteria; la laguna
también contribuye a la remoción de patógenos a través del largo período de retención
hidráulica típico en el diseño, que permite la sedimentación de huevos de helmintos, y
la mortalidad de bacteria causado por el tiempo de retención hidráulica, por los rayos
ultravioletas de la energía solar, y el aumento en pH por las actividades de las algas. Se
presenta un diagrama de una laguna facultativa en la Figura 5.10
Figura 5.10 Un diagrama de una laguna facultativa con la zona aeróbica, donde las algas
consumen CO2 y producen O2 y la bacteria consume O2 y produce CO2, y
la zona aeróbica donde los lodos acumulan y digieren, produciendo los
gases de CO2 y CH4.
185

5.2.6.9.3 Diseño de las Lagunas de Estabilización.
En el extremo sur-poniente del relleno se ubicarán dos pilas (Sistema de Lagunas
Facultativas), la primera laguna servirá de sedimentación, la segunda podría
proporcionar una aireación a través de algas. De aquí, el lixiviado parcialmente tratado
se evacuara por medio de un sistema de bombeo a una quebrada aledaña al lugar.
Evidentemente, el fango de las piscinas debe ser limpiado regularmente, y para su
disposición final deberán realizarse excavaciones en donde se depositarán y
posteriormente se recubrirá con tierra.
Este sistema consiste en excavaciones simples para contener los lixiviados con
profundidades de dos metros con taludes interiores de 1:3. Para el caso de diseño de
estas lagunas se deberá construir como mínimo una batería de dos lagunas en paralelo,
para permitir la operación de una de las unidades mientras se remueve el lodo de la otra.
Los parámetros que se utilizan para evaluar el comportamiento de las lagunas de
estabilización son: la demanda bioquímica de oxigeno (DBO) que caracteriza la
composición orgánica; así como los sólidos disueltos y en suspensión. Estos parámetros
se presentan en la tabla 5.10.
El diseño de las lagunas se realiza de la siguiente manera:
Caudal medio de lixiviado
Q = 5% Precipitación anual x área del relleno EC.5.19
Q = 0.05 x 1.540.73x 18,165.10
Q = 1398.71 m³/año.
Q = 3.83 m³/día.
186

Carga Superficial Máxima
Se utilizará la ecuación de flujo disperso para obtener la carga superficial
máxima, aplicable a la laguna para no producir problemas de falta de oxígeno en
el proceso.
Csm = 357.4 x 1.085 (T-20) EC.5.20
Donde:
Csm : Carga Superficial Máxima.
T : Temperatura del agua en invierno (20 ° C)
Csm = 357.4 kg DBO5/ha-día
Área de las lagunas
Donde :
El área requerida se calcula con la siguiente ecuación:
AF: el área de la laguna facultativa, m 2
LA : la concentración promedia de DBO5 en el afluente, mg/L
Qmed : el caudal promedio, m³/día
CSM la carga superficial máxima, kg DBO5/ha-día
AF =
10x2, 000x
357.
4
AF = 214.32 m 2
3
. 83
EC.5.21
187

Dimensiones del área de las lagunas facultativas:
Se calcula el volumen de la laguna facultativa, VF, de la siguiente ecuación
desarrollada para una laguna con taludes interiores inclinados (U.S. EPA, 1983),
lo que es realmente la ecuación para el volumen de un prismoide:
Donde:
VF : volumen de la laguna facultativa, m 3
EC.5.22
P : la profundidad de la laguna, m
l : largo de la laguna, m
a : ancho de la laguna, m
i : la relación horizontal/vertical del talud interior, que es normalmente de 3/1
Como: l = 3.a
Entonces
a = l / 3
l = 25.36m
a = 25.36 m /3
a = 8.45 m
EC.5.23
188

Además se recomienda una profundidad de 1.8 a 2.0 metros en las lagunas facultativas
para mantener condiciones aeróbicas en el primer metro de profundidad y tener espacio
por abajo para la acumulación de lodos. La profundidad más utilizada es 1.8 metros.
Se recomienda una relación de largo a ancho en lagunas facultativas de por los menos
2/1 y preferiblemente 3/1 para modelar flujo de tipo pistón.
Sustituyendo:
1.
80
6
VF = [ ( 25.
36x8.
45)
+ ( 25.
36−2x3x1
. 80)(
8.
45−2x3x1
. 80)
+ 4(
25.
36−3x1.
80)(
8.
45−3x1.
80)
]
VF = 127.08 m 3
Tiempo de retención hidráulica
Donde:
EC.5.24
TRHF = tiempo de retención hidráulica de la laguna facultativa, días
VF = volumen de laguna facultativa, m³
Q = Caudal medio de lixiviado, m³/ días
TRHF = 127.08
3.83
TRHF = 33.20 días
189

Las lagunas de estabilización es la mejor opción para la remoción de patógenos; al ser
diseñada y operada apropiadamente. Además tienen la mejor eficiencia en la remoción
de virus, bacteria, etc. La remoción de DBO5 para las lagunas facultativas se presenta en
la tabla del anexo 5.4.
Las dimensiones de las lagunas serán las que se muestran en la figura 5.11
190

TUBERIA DE
ENTRADA
25.36 25.36
8.45
0.59
33.34
TUBERIA DE
INTERCONEXION
8.45
0.59
0.58
TUBERIA DE
INTERCONEXION
7.29
Figura 5.11 Lagunas de Estabilización (Vista en Planta)
0.58
0.48
0.40
TUBERIA
DE SALIDA
0.40
191

5.2.6.10 Drenaje de Gases
Cuando los residuos se descomponen en condiciones anaeróbicas, se generan gases
como subproductos naturales de esta descomposición. En un relleno sanitario, la
cantidad de gases producidos y su composición depende del tipo de residuo orgánico, de
su estado y de las condiciones del medio que pueden favorecer o desfavorecer el
proceso de descomposición. La descomposición de la materia orgánica en los rellenos
sanitarios, que se realiza por la actividad microbiana anaeróbica, genera diversos
subproductos, entre ellos el biogás.
Para recoger el biogás producido en el relleno, especialmente gas metano (CH4) el cual
puede alcanzar concentraciones altas (5-15%) y dióxido de carbono CO2, se recomienda
la construcción de un sistema de chimeneas las cuales atraviesan en sentido vertical las
Zanjas del relleno, desde el fondo hasta la superficie (Ver Fig. 5.11). Estas se construyen
a medida que avanza el relleno y es necesario dar una buena compactación a su
alrededor, este método es bastante simple y eficiente además de su bajo costo de
construcción.
En los rellenos sanitarios de Trinchera o Zanja, se excavan zanjas para la disposición de
los desechos por lo que es probable que se tenga una producción continua de biogás
después de algún tiempo. Por esta razón resulta conveniente instalar chimeneas de
drenaje y se construyen usando barriles metálicos, los cuales se colocan en cada una de
las zanjasen; las cual se colocan conforme al avance del relleno. En su interior se arroja
material grueso de obras de demolición, fragmentos de roca (Grava Nº 2), con el objeto
de permitir que el biogás pueda fácilmente filtrarse hasta la superficie del relleno. En el
interior debe ir una tubería de pvc perforada con agujeros de 2.0 centímetros de diámetro
a lo largo de su eje vertical, y otra no perforada al final para colectar el gas y quemarlo.
Las chimeneas deberán interconectarse con el sistema de drenaje de lixiviados a fin de
lograr una mayor eficiencia en el drenaje de líquidos y gases en el relleno.
192

ARCILLA
1.00 m
0.90 m
0.50 m
TUBERIA DE PVC
BARRIL METALICO
PIEDRA DE RIO O
GRAVA # 2
0.58 m
SUELO NATURAL
Ø = 6 "
MALLA PARA EVITAR
ENTRADA DE ROEDORES
ORIFICIOS Ø = 2 CMS
UNION ENTRE BARRILES
BARRIL METALICO
DRENAJE DE LIXIVIADOS
RED PRINCIPAL TUBO Ø = 6"
Figura 5.11 Detalle de Chimenea para Drenaje de Gases
0.15 m
193

CHIMENEA
TUBERIA DE PVC
SUELO NATURAL SUELO NATURAL
COLECTOR DE PERCOLADOS PRIMARIO
ARCILLA
TUBERIA DE PVC CON ORIFICIOS
Figura 5.12 Ubicación de las Chimeneas en la Zanja
RELLENO CON
PIEDRA O GRAVA # 2
194

5.2.7 Separación de Desechos Sólidos.
Al implementar un sistema de separación de los desechos sólidos en el relleno sanitario,
pretendemos minimizar el volumen de basura a depositar en la zanja, disminuir el
impacto sobre el medio ambiente y además generar ingresos.
Se establecerá una zona de descarga (luego que el camión haya sido pesado), la que
estará compuesta por una plataforma de concreto sobre la cual se verterá aleatoriamente
una porción de los desechos para realizar una clasificación preliminar, donde se
recogerán materias biodegradables, para la planta de compostaje; dicha selección será
de forma manual efectuada por un grupo de personas, que trasladarán estos desechos en
caretillas de mano hacia los lechos de compostaje.
Mientras que aquellos desechos como aluminio, plásticos, vidrios, papel, etc. serán
comercializados.
5.2.8 Compostaje con Lombrices
Con la implementación de una planta de compostaje con lombrices se pretende la
producción de humus de lombriz, lo que se conoce como Lombricompuesto el cual es
utilizado como fertilizante orgánico, biorregulador y corrector del suelo cuya
característica fundamental es la bioestabilidad, pues no da lugar a fermentación o
putrefacción.
5.2.8.1 Lombricultura
La lombricultura es una biotecnología que utiliza, a una especie domesticada de
lombriz, como una herramienta de trabajo, recicla todo tipo de materia orgánica
obteniendo como fruto de este trabajo humus, carne y harina de lombriz. 5 En las plantas
de lombricompostaje, se siembran lombrices para que estas aporten al proceso de
obtención de compost. La especie más utilizada es la Eisenia Foetida (lombriz roja
californiana), debido a su fácil adaptación al clima, a su capacidad reproductiva, a la
5 http://www.manualdelombricultura.com/index.html
195

gran cantidad de humus que genera, y otras características que nos llevan a tener
razones suficientes para justificar su elección, ver anexo 5.5
El humus de lombriz es un fertilizante de primer orden, protege al suelo de la erosión,
siendo un mejorador de las características físico-químicas del suelo, de su estructura
(haciéndola más permeable al agua y al aire), aumentando la retención hídrica,
regulando el incremento y la actividad de los nitritos del suelo, y la capacidad de
almacenar y liberar los nutrientes requeridos por las plantas de forma equilibrada
(nitrógeno, fósforo, potasio, azufre y boro). 6
5.2.8.2 Planta de Lombricultura
Estas pueden construirse de madera, ladrillos, cemento o de otro material conveniente y
económico. Este sistema de producción puede realizarse tanto en cajones como en
tolvas en un espacio reducido, el cual permite una producción continua de compost.
La Micro Región en estudio produce un 73% (2.46 Ton. diarias) de basura compostable
de este porcentaje tomaremos el 20% que corresponde a 0.49 Ton diarias. Para calcular
las dimensiones de los lechos; se tomó el dato de producción diaria para el año 2007:
Producción de basura diaria año 2007: 0.49 Ton = 492.43 Kg. /día
Entonces: 0.49 Ton. diarias de basura biodegradable y una densidad de 0.15 Ton / m³
Nos dan como resultado un
Volumen necesario del lecho: 1 / 2 vol. De la basura: 1.63 m³
Ancho del lecho = 1.0 fijo.
Profundidad del lecho = 0.5 m fijo
Largo de lecho = 3.27 m
Largo = 3.27 m³ / día.
196

El cálculo para el diseño de una pila que contenga la producción semanal de basura
biodegradable será:
1.63 x 6 = 9.78 m³
Ancho del lecho = 1.0 fijo.
Profundidad del lecho = 0.5 m fijo
Largo del Lecho = 19.56 m
1.0 m
0.50 m
19.56 m
Fig. 5.13 Lecho o pila de compostaje semanal
El número de lechos o pilas a diseñar será cuatro lechos por mes para un periodo de
seis meses obteniendo un total de; 24 lechos como se muestra en la siguiente figura:
5.2.8.3 Manejo de una Planta de Compostaje con ayuda de Lombrices
En la operación de una planta de compostaje con ayuda de lombrices; antes de colocar
las lombrices se debe acondicionar la basura es decir, es importante que no se ponga la
lombriz durante el primer mes del compostaje. Ya que se realiza la prefermentación y
comienza la fermentación principal, la temperatura es muy elevada y se puede morir la
lombriz. Se recomienda compostar el material durante un mes antes de sembrar las
lombrices. Durante ese tiempo, se puede mezclar el material una vez por semana para
airear y homogenizar.
197

Las lombrices se siembran cuando haya bajado la temperatura del material hasta unos
30° - 35 °C. Se necesita al menos una cantidad de 600 - 700 lombrices por m 3 , lo que
corresponde a 200 g/m 3 . No hay inconveniente si se ponen más lombrices. Si se hace el
compostaje con lechos largos, se recomienda sembrar las lombrices en diferentes
lugares del lecho, para que se desarrolle el proceso de biodegradación.
5.2.8.4 Cosecha de Lombrices
Cuando esté listo el compost, se pueden cosechar las lombrices. La cosecha se puede
hacer poniendo pasto húmedo arriba del material. Como el material ya está compostado,
no ofrece mucha comida para las lombrices que prefieren irse hacia el pasto húmedo.
Otra alternativa es poner basura cruda a un lado del lecho. Las lombrices se van en
dirección de la basura cruda, abandonando el producto listo. Esta migración tarda entre
2 días y semanas.
Cuando se hace el compostaje con ayuda de lombrices, el producto es un compost
normal, mezclado con un cierto porcentaje de heces de lombrices (lombricompuesto).
En lo referente a la siembra de lombrices a implementar en las pilas se considerará el
parámetro de la tabla mostrada en el anexo 5.6 el cual indica sembrar 200 gramos de
lombrices por m³ para el volumen se ocupará un total de 400 lombrices por m³.
198

5.2.9 Clausura del Relleno Sanitario
Esta etapa comprende las acciones orientadas a conservar el relleno clausurado al final
de su vida útil, en condiciones estables o similares a las que presentaba el área antes de
su operación; esto implica conservación de la cobertura final, funcionamiento adecuado
de los sistemas de drenaje de gases y lixiviados y funcionamiento adecuado de los
sistemas de tratamiento.
Las causas que pueden alterar la estabilidad del relleno clausurado con material de
cobertura final son principalmente: posibles afloramientos y escurrimientos de
lixiviados, emanaciones de biogás y averías en el sistema de tratamiento del biogás a
que las estructuras de emanación están expuestas en el área. A estos les siguen algunas
explosiones como consecuencia del aumento de presión en los bolsones de biogás
retenido, obstrucciones de la red de lixiviados y averías en la estructura de tratamiento
de lixiviados. Esto produce principalmente malos olores, emanaciones de biogás y
presencia explícita de lixiviados. Estas relaciones de causalidad son, evidentemente, de
menor implicancia y riesgo ambiental que su correspondiente en la etapa de operación,
pero de mayor trascendencia y riesgo que su correspondiente en la etapa de habilitación.
De todos los elementos que afectan al medio ambiente en esta fase, los lixiviados
ofrecen los mayores riesgos y peligros para el medio ambiente y la salud, seguidos de
los olores como consecuencia del biogás emanado. Las categorías que se verán más
afectadas como consecuencia de la presencia de elementos potenciales son la salud
pública y seguridad y la calidad del aire atmosférico, subsuelo y el paisaje. Después de
clausurado el relleno debe de tomarse en cuenta las siguientes actividades:
5.2.9.1 Recubrimiento Final de Superficie del Relleno Sanitario.
Las características de la cobertura al final de la clausura del relleno tendrán las
siguientes especificaciones:
• Por encima de la superficie de la última capa de basura, se debe colocar una capa de
tierra la cual deberá tener un espesor de 30-50 cm. de espesor.
199

• Capa de drenaje de gases (20 cms.) la cual contendrá grava arenosa o material
producto de escombros de construcción, que tienen buena permeabilidad para el
biogás generado. Así que esta capa funciona como un sistema de drenaje, a través
del cual el biogás migra hacia las chimeneas. Este material debe de ser compactado
para constituir un buen fundamento de las capas de sello siguientes. Se considera
que esta capa permeable debe de colocarse para sitios donde la altura de los residuos
sólidos depositados alcanzó más de 6 m.
• Sobre la capa de drenaje se coloca la capa de sello, la cual debe constituir una
barrera de baja permeabilidad. Esta barrera minimiza a largo plazo la infiltración de
líquidos y es parecida al sistema de impermeabilización que se coloca en el fondo
del relleno (dos capas de material arcilloso de 25 cm. de espesor, con una
permeabilidad de 1x10 -6 cm/seg).
• La cubierta superior del sitio esta constituida por una cubierta de tierra vegetal, cuya
función es la de proteger las capas inferiores del daño mecánico y, junto con la
cubierta vegetal, protegerla contra la erosión. El espesor de esta capa depende del
material disponible y el uso final que se planee dar al sitio. En cualquier caso el
espesor mínimo recomendado es de 20 cm.
Las características deseables de la vegetación que se coloca sobre la última capa de
tierra vegetal son: raíces poco profundas, de rápido crecimiento, resistentes al biogás,
capaces de soportar la falta de agua y que se extiendan horizontalmente sobre el área.
Debe evitarse que las raíces penetren y dañen las capas de clausura que se encuentran
más abajo.
El asentamiento normal de un relleno sanitario ocurre normalmente en el primer año,
siendo mínimo durante el segundo año, según la información disponible el asentamiento
durante los primeros seis meses es del 10 al 12 %, de 6 a 8 % los seis meses siguientes y
4 a 5 % durante el segundo año. Pasados cinco años el asentamiento prácticamente ha
desaparecido debido a que los desechos se han descompuesto la humedad y la tierra ha
penetrado en sus poros. Como el asentamiento no es uniforme se producen depresiones
en la superficie, las cuales deben rellenarse a fin de evitar la acumulación del agua y
asegurar un buen drenaje, reduciendo de esta manera la cantidad de agua que se infiltra
en el relleno.
200

5.2.9.2 Mantenimiento a Largo Plazo
Este tiene el objetivo resolver problemas provocados por acción de lluvias y del viento,
como las depresiones, grietas y erosiones. Es importante que en caso de que dichos
problemas existan se reparen lo más pronto posible para evitar que los residuos queden
al descubierto y puedan provocar problemas ambientales.
Este mantenimiento esta en función del uso final del sitio, y requiere como mínimo un
periodo de 25 años, durante este periodo deben realizarse acciones para evitar riesgos
ambientales mientras son estabilizados los desechos en el relleno sanitario.
Las actividades a realizar son las siguientes:
1- Mantenimiento de la cobertura vegetal a fin de evitar la erosión.
2- Mantenimiento de los sistemas de drenaje de gases los cuales requieren especial
atención durante un periodo de 10 a 15 años, aunque todavía puede existir en
cantidades muy bajas a partir de este tiempo pero ya no requiere de mucha
atención.
3- Control de la calidad de las aguas subterráneas. Este puede realizarse cada seis
meses, debe verificarse el PH, DBO, oxigeno disuelto y presencia de metales
pesados.
4- Composición del lixiviado: se debe realizar mensualmente los primeros cuatro
años y dependiendo de los resultados se puede variar de una a dos veces al año;
debiéndose analizar el PH, DQO, DBO, y presencia de metales pesados.
5- Suelo: en este caso las pruebas están encaminadas a la búsqueda de metales
pesados e hidrocarburos, principalmente. Sólo se realizarán cuando se tenga
sospecha de contaminación ambiental y como forma de comprobación.
6- La estabilidad de taludes está considerada como uno de los factores de mayor
importancia después de la clausura del relleno sanitario.
201

5.2.10 Uso futuro del Relleno Sanitario
En todo proyecto de construcción de un relleno sanitario deberá contemplarse desde el
principio el uso que se le dará al terreno una vez terminada la vida útil de la obra, a fin
de integrarlo al ambiente natural transformándolo en una zona verde, área deportiva,
jardín, vivero o en un bosque. Conviene recordar que la utilización final del relleno
sanitario está limitada por la extensión del terreno, el bajo grado de compactación, la
cercanía al centro poblado y los costos para su adecuación.
Figura 5.13 Uso futuro del relleno sanitario manual
Las emisiones del relleno sanitario siguen produciéndose hasta 25 años después de su
cierre, dependiendo de la cantidad de material orgánico rellenado, de la compactación y
de las condiciones climáticas. En este periodo, existe también el peligro de
asentamientos, derrumbes y explosiones causadas por el gas metano.
202

Por esta razón, el área de relleno no se debe utilizar para urbanizaciones o para
agricultura durante este periodo. El mejor uso para el terreno de un relleno clausurado
es:
♦ Área de protección natural (bosque protector, vivero, o área verde sin
interferencia humana).
♦ Uso del terreno para otras actividades de manejo de los desechos sólidos, que no
implican la construcción de grandes edificios o máquinas pesadas, como por
ejemplo la lombricultura.
♦ Parque, área de deportes (con prohibición de fumar o de hacer parrilladas).
Los terrenos que han sido utilizados para relleno sanitario, puede servir después como
lugares de recreación de la población, zonas de protección natural, razón por la cual se
propone la construcción de una ciclo vía, un vivero y un bosque el cual cuente con
mesitas para picnic y áreas de descanso para los visitantes sin dejar fuera la
construcción de una cafetería, ver plano Nº 21.
203