Efecto del manejo presacrificio sobre las características de las ...
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UNIVERSIDAD CENTROCCIDENTAL
“LISANDRO ALVARADO”
DECANATO DE INGENIERIA CIVIL
DEPARTAMENTO DE INGENIERIA
HIDRAULICA Y SANITARIA
ANÁLISIS DE LAS CARACTERÍSTICAS INDICADORAS DEL M ANEJO DEL
VERTEDERO DE JAIM E, M UN ICIPIO COCOROTE-ESTADO YARACUY.
BARQUISIMETO, JUNIO 2014
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UNIVERSIDAD CENTROCCIDENTAL
“LISANDRO ALVARADO”
DECANATO DE INGENIERIA CIVIL
DEPARTAMENTO DE INGENIERIA
HIDRAULICA Y SANITARIA
ANÁLISIS DE LAS CARACTERÍSTICAS INDICADORAS DEL M ANEJO DEL
VERTEDERO DE JAIM E, M UN ICIPIO COCOROTE-ESTADO YARACUY.
Trabajo especial de grado presentado pa ra optar por el t ítulo de
Ingeniero Civi l .
Autores: PERAZZO CASTILLO, ORIETTADEL CARMEN
ZAMBRANO SANTELIZ, JOSE LEONARDO
Tutores:Dr. Adriana Paolini
Dr. Jesús Arrol loAsesores: T.S.U. Doney Segura
T.S.U. Ana Salazar
BARQUISIMETO, JUNIO 2014
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ANÁLISIS DE LAS CARACTERÍSTICAS IND ICADORAS DEL M ANEJO DEL
VERTEDERO DE JAIM E, M UN ICIPIO COCOROTE-ESTADO YARACUY.
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V
UNIVERSIDAD CENTROCCIDENTAL“LISANDRO ALVARADO”DECANATO DE INGENIERIA CIVIL
DEPARTAMENTO DE INGENIERIA HIDRAULICA Y SANITARIA
SOLICITUD DE AUTORIZACIÓN DE SUSTENTACIONDEL TRABAJO ESPECIAL DE GRADO
Quien suscribe Tutor Dr. Lic. Jesús Arroyo , del Trabajo Especialde Grado denominado “ANÁLISIS DE LAS CARACTEÍISTICASINDICADORAS DEL MANEJO DEL VERTEDERO DE JA IM E, M UN ICIPIO
COCOROTE-ESTADO YARACUY” presentado por los bachilleres: Oriettadel C, Perazzo Castil lo y José L, Zambrano Santeliz. Considera que eltrabajo está terminado y se ajusta al instructivo para la elaboración,presentación y evaluación del Trabajo Especial de Grado de la carrerade Ingeniería Civil y por tanto pueden presentarlo, en fe de lo cualfirmo:
ING. JESUS ARROYO
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VI
UNIVERSIDAD CENTROCCIDENTAL“LISANDRO ALVARADO”DECANATO DE INGENIERIA CIVIL
DEPARTAMENTO DE INGENIERIA HIDRAULICA Y SANITARIA
AUTORIZACION DE SUSTENTACION DEL TRABAJO ESPECIAL DE GRADO
Visto el informe presentado por los Profesores Tutores Lic.Jesús Arroyo e Ing. Adriana Paolini, el Decanato de Ingeniería Civil,autoriza a los Bachil leres:
Perazzo Castil lo, Orietta del CarmenZambrano Santeliz, José Leonardo
A sustentar, delante del jurado calif icador, el Trabajo Especialde Grado titulado: “ANÁLISIS DE LAS CARACTERISTICAS INDÍCADORASDEL MANEJO DEL VERTEDERO DE JAIM E, M UN ICIPIO COCOROTE-
ESTADO YARACUY”
Dicho jurado está conformado por:
EvaluadorJuradoJurado
Jurado Suplente
Decano:__________________________________
Barquisimeto, ________________ de 2014
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VII
UNIVERSIDAD CENTROCCIDENTAL“LISANDRO ALVARADO”DECANATO DE INGENIERIA CIVIL
DEPARTAMENTO DE INGENIERIA HIDRAULICA Y SANITARIA
CONSTANCIA DE EVALUACIÓN DELTRABAJO ESPECIAL DE GRADO
Quienes suscriben, miembros del Jurado designado por elconsejo de decanato de Ingeniería Civil de esta Universidad, reunidospara examinar y dictar veredicto sobre el Trabajo Especial de Gradotitulado: “ANÁLISIS DE LAS CARACTERÍSTICAS INDICADORAS DELM ANEJO DEL VERTEDERO DE JAIM E, M UNICIPIO COCOROTE-ESTADO
YARACUY” presentado por las bachilleres: Orietta del Carmen PerazzoCastil lo y José Leonardo Zambrano Santeliz, para optar por el t ítulo deIngeniero Civil, habiendo analizado con el mayor detenimiento einterés dicho trabajo, se procedió a realizar la sustentación por partede sus presentantes, emitiéndose el veredicto que a continuación seexpresa:
________________________________
En fe de expuesto, firmamos la presente Acta en la ciudad deBarquisimeto, a los _____ días del mes de ______________ de dos milcatorce.
Ing. _________________________________
Ing. _________________________________
Ing. _________________________________
Ing. _________________________________
Observaciones:
_______________________ ___________________________________ _
_______________________ ____________________________________
_______________________ ___________________________________ _
_______________________ _________________________________
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VIII
DEDICATORIA
Dedico este trabajo principalmente a Dios, por permitirme
llegar a este momento tan especial en mi vida y por darme fortaleza
para seguir adelante en tiempos difíciles.
A mi abuela Pina, por ser mi pilar fundamental, que ha sabido
formarme con buenos sentimientos, hábitos y valores esenciales para
ser quien soy hoy en día.
A mi padre, que por su amor incondicional, su apoyo,
comprensión y consejos, ha sabido guiarme en este importante
camino. Su coraje, sus principios, carácter y perseverancia son mi
ejemplo a seguir como padre, hombre y como persona.
A mi hija Leonela que siempre ha sido motivo de inspiración
para sal ir adelante y hacer de nuestras vidas la mejor posible.
A mi t ío Nelson, por estar presente en todos los momentos
significativos y estar dispuesto a ayudarme siempre que fue necesario.
A Gabriela que en este poco tiempo que nos hemos conocido me
ha demostrado que con esfuerzo y ganas se pueden cumplir todas las
metas que uno se propone, as í como ha n s ido las nuestras.
José
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X
ÍNDICE GENERAL
Dedicatoria ............................................................................................ VIII
ÍNDICE DE TABLAS .................................................................................. XIII
ÍNDICE DE GRÁFICAS .............................................................................. XIV
ÍNDICE DE FIGURAS ................................................................................ XVI
RESUMEN. ........................................................................................... XVIII
INTRODUCCIÓN. ...................................................................................... 19
CAPÍTULO I ............................................................................................. 21
EL PROBLEMA. ........................................................................................ 21
Planteamiento del problema. .................................................................. 21
OBJET IVOS DEL ESTUDIO ......................................................................... 26
OBJET IVO GENERAL ................................................................................. 26
OBJET IVOS ESPECÍFICOS .......................................................................... 26
JUSTIFICAC IÓN. ....................................................................................... 27
ALCANCE S Y LIMITACIONE S. .................................................................... 30
ALCANCES. .............................................................................................. 30
LIMITACIONE S. ....................................................................................... 31
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XI
CAPÍTULO II ............................................................................................ 32
MAR CO TEÓRIC O ....................... .................. .................... .............. .......... 32
ANTECED ENTES. ...................................................................................... 32
BASES TEÓRICAS ..................................................................................... 35
CAPÍTULO III ........................................................................................... 44
MARCO METODOLÓGICO ......................................................................... 44
TIPO Y NATURALE ZA DE LA INVESTIGACIÓN .............................................. 44
METODOLOGÍA ....................................................................................... 45
1.-Visita preliminar al vertedero .......................................................... 45
2.-Inspección del vertedero ................................................................. 45
3.-Muestreo de lixiviados .................................................................... 45
3.1.-Selecc ión de los p untos de muestreo ............................................ 46
3.2-Tratamiento de las muestras .......................................................... 46
4.- Análisis, caracterización y cuantificación de parámetros
bioquímicos y físicos de lixiviados........................................................ 46
5. Límites máximos o rangos para los diferentes parámetros
estudiados en los l ixiviados ................................................................. 51
6.-Toma de muestras de suelo ............................................................. 537.-Ensayos realizados a las muestras de s uelo ...................................... 54
8.-Análisis y c aracterizac ión d el t ipo de s uelo ...................................... 54
9.- Variables del vertedero .................................................................. 55
CAPÍTULO IV ........................................................................................... 71
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XIII
ÍNDICE DE TABLAS
Tabla Nº 1: Métodos y equipos empleados para la evaluación de los
parámetros de estudio en las muestras de lixiviados . .............................. 47
Tabla Nº 2 : Límites Máximos o Rangos de los Parámetros F ís ico –
Químicos ................................................................................................ 52
Tabla Nº 3: Límites Máximos o Rangos de los Parámetros Biológicos........ 53
Tabla Nº 4 : Cantidad mínima de muestra a ensayar por tamizado, de
acuerdo al tamaño má ximo nominal de su s partículas. ............................ 54
Tabla Nº 5:Peso Unitario del agua a diferentes temperaturas y factor
de c orrección (K) para referir la gravedad especif ica de sól idos a 20ºC. . . . 55
Tabla N º 6: Resultados d e la granulometría de la mu estra. .................... 104
Tabla Nº 7: Continuación de los Resultados granulométricos de la
mue stra. ................... ................ ....................... ............... ..................... . 105
Tabla N º 8: Resultados del ensayo de Gravedad E specífica. ................... 107
Tabla Nº 9: Resultados del ensayo de los tres puntos para determinar
los límites de consistencia. ................................................................... 1 10
Tabla Nº10: Clasificac ión de los suelos unificada SUCS ......................... 113
Tabla Nº 11: V alores relat ivos de permeabilidad. .................................. 114
Tabla Nº 12: C lasificaci ón AASHTO. ....................................................... 115
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XIV
ÍNDICE DE GRÁFICAS
GráficoNº 1: Contenido d e Aceites y Grasas T otales. ................................ 79
GráficoN º2: Contenido de Alca linidad To tal. ........................................... 80
Gráfica Nº 3: Contenido de Cianuro Total. ............................................... 81
Gráfico Nº 4: Contenido de Cloruros. ...................................................... 82
Gráfica Nº5: Contenido de C oliformes T otales. ........................................ 83
Gráfico Nº6 : Con tenido d e Coliformes Fecales ......................................... 84
Gráfica Nº7: Contenido de Color Real ...................................................... 85
Gráfica N º8: Con tenido de Con ductividad Eléc trica. ................................ 86
Gráfica Nº9: Contenido de DBO ............................................................... 87
Gráfica Nº10 : Contenido de DQO............................................................. 88
Gráfica Nº11 : Co ntenido d e D ureza T otal. ............................................... 89
Gráfica N º12: C ontenido d e Dureza Cálcic a ............................................. 89
Gráfica Nº13 : Dureza Magnésica . ............................................................ 90
Gráfica Nº14 : Co ntenido de F luoruro ...................................................... 91
Gráfica Nº15 : Co ntenido d e Fo sforo Total . .............................................. 92
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XV
Gráfica Nº16 : Co ntenido d e H ierro To tal ................................................. 93
Gráfica Nº17 : Co ntenido d e N itritos y Nitratos. ....................................... 94
Gráfica N º18: C ontenido d e Nitrógeno Total. .......................................... 95
Gráfica Nº19 : Contenido de pH ............................................................... 96
Gráfica N º20: Co ntenido de N itrógeno Amoniac al. .................................. 97
GráficaNº 21: Contenido de Potasio. ........................................................ 98
Gráfica Nº22 : Contenido de Sodio. .......................................................... 99
Gráfica N º23: Co ntenido de Só lidos Totales. ......................................... 100
Gráfica Nº 24: Contenido de Só lidos Disueltos Totales ............................ 101
Gráfica N º25: C ontenido d e Sólidos Suspendidos T otales. ...................... 101
Gráfica Nº 26: Contenido de Só lidos Volátiles To tales. ........................... 102
Gráfica Nº 27: Contenido de Só lidos Fijos Totale s. ................................. 102
Gráfica Nº28 : Co ntenido de S ulfatos. .................................................... 103
Gráfico Nº 29: Curva Granulométrica. ................................................... 105
Gráfico Nº 30: Limite Líquido . ............................................................... 11 1
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XVI
ÍNDICE DE FIGURAS
Figura Nº 1: L ixiviados en el Vertedero Jaime .......................................... 36
Figura Nº 2: Dosificador automático el cual ayuda en la determinación
de la DBO(5.20) y de la DQO. .................................................................. 49
Figura Nº 3: E l Digestor Rápido de Bloque Térmico se ut i l iza en el
ensayo de la DQO. .................................................................................. 5 0
Figura Nº 4: El Espectrofotómetro TR-2010 es un equipo usado en la
determinación de los nitritos, los nitratos, su lfatos, entre otros. ............ 50
Figura Nº 5: En ensayos como el fósforo total y el hierro total es
usada la Campana de Extracció n. ............................................................ 51
Figura Nº 6: Ubica ción Geo gráfica de l Ver tedero. .................................... 71
Figura Nº 7: á rea 1, Fosa de Almacenamiento. ......................................... 74
Figura Nº8 : área 2, Laguna de Tratamientos de Lixi viados. ...................... 74
Figura N º9: área 3 , material de cob ertura diaria. .................................... 74
Figura Nº10:Descripc ión del vertedero. ................................................... 76
Figura Nº11: Entrada de lixi viados a la laguna. ........................................ 77
Figura Nº 12: Bocas d e Inspeccion en l a tuberia de l ixiados ..................... 77
Figura N º13: Des bordamiento al f inal de la lagu na .................................. 77
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XVII
Figura Nº14:Ubicac ión de los puntos d e mue streo. .................................. 78
Figura Nº15: Fumarolas inclinadas del vertedero ................................... 116
Figura Nº16: Material de Cobertura. ..................................................... 117
Figura N º17: Comp actación c on maquina pata de c abra ......................... 118
Figura Nº 18: Cobertura final. ............................................................... 119
Figura Nº19: Laguna de Lixiviados. ........................................................ 120
Figura Nº 20: Camin o hac ia la fosa del vertedero ................................. 1211
Figura Nº21: Fosa con geomembrana incompleta ................................... 121
Figura Nº22: Trabajadores y segregad ores. ........................................... 122
Figura Nº23: Taludes. ........................................................................... 123
Figura Nº24: Tamaño del vertedero. ...................................................... 1 23
Figura Nº25: Tipos de resid uos en el V ertedero. .................................... 124
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XVIII
ANÁLISIS DE LAS CARACTERÍSTICAS INDICADORAS DEL M ANEJO DEL
VERTEDERO DE JAIM E, M UN ICIPIO COCOROTE-ESTADO YARACUY.
Autores: PerazzoC, Orietta del C.Zambrano S, José L.
Tutores: Ing. Jesús Arroyo.Ing. Adriana Paolini.
RESUMEN
El análisis de las características indicadoras del manejo del vertederode Jaime, mediante la recolección y almacenamiento de l ixiv iados seplanteó como objetivo de la investigación, para ello se estudió elfuncionamiento de la infraestructura física y se realizó lacaracterización de los parámetros físicos-químicos y microbiológicosde los l ixiviados. Las actividades de muestreo e inspección serealizaron en periodos de sequía y l luvia. Se estudiaron parámetroscomo pH, Alcalinidad, Sólidos Suspendidos Totales, DQO, DBO,Coliformes Totales, Dureza Total, entre otros no menos importantes,cuya data reportada durante la caracterización fue contrastada con el
limite estandarizado en el Artículos 10 de las Normas para laclasificación y el control de la calidad de los cuerpos de agua yvertidos o efluentes líquidos (Decreto 883). Se observó que lossistemas de recolección y almacenamiento de lixiviados funcionaninadecuadamente, existen infraestructuras y maquinarias para unaadecuada disposición; sin embargo, todavía existen fallas en laoperación. Con respecto a la caracterización de los l ixiviados sedeterminó que el periodo de sequía es el más desfavorable para elproceso de tratamiento y los l ixiviados generados representan unpotencial contaminante para la zona.
Palabras Clave: Manejo de Vertederos, Lixiviados.
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INTRODUCCIÓN
Durante la evolución del hombre se han desarrollados procesos
tecnológicos que le han permitido llevar a cabo sus actividades, pero
también dieron lugar a unos subproductos y desechos que no eran
fácilmente asimilables por los ecosistemas naturales; y comenzaron
los problemas por falta de planificación en su recogida, lo que
representaba un importante foco de contaminación ambiental.
Bajo ciertas consideraciones o estudios de tipo económico,
social y ambiental, los gobiernos municipales manejan los vertederos
para disponer los desechos producidos por el hombre; para ello es
necesaria la util ización de principios de ingeniería y estar sujeto a una
serie de normativas ambientales.
En el proceso de descomposición de la materia orgánica en los
vertederos, se forman gases y l ixiviados. Los lixiviados usualmente
contienen un alto contenido de materia orgánica, nitrógeno y fosforo,
presencia abundante de patógenos e igualmente de sustancias toxicas
como metales pesados y constituyentes orgánicos .Es por ello que
estas emisiones son fuente potencial de impactos, contaminando las
aguas superficiales y subterráneas, que en ocasiones son
potencialmente util izables para consumo humano y riego, por esta
razón el vaso de los vertederos deben ser adecuadamente
impermeabilizados y se procura recoger los l ixiviados para su
posterior tratamiento. Además los gases y l ixiviados pueden
contaminar el suelo en las zonas de vertido y en la zona próxima al
vertedero (Christensen et al. , 2000).
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20
En Venezuela predominan los botaderos a cielo abierto y
vertederos operados con muy poco o ningún control, donde seevidencia la presencia de personas (hombres, mujeres y niños)
dedicados a la actividad de separación de materiales recuperables e
incluso alimentos. Adicionalmente se debe mencionar lo inadecuado
de las infraestructuras de los sit ios de vertido, en muchos casos
inexistentes, y la mala operatividad en el punto de vertido
(maquinaria inadecuada o en mal estado, inexistencia de personal
especializado en explotación de vertederos etc.). Tal es el caso del
vertedero Jaime, ubicado en el municipio Cocorote del estado
Yaracuy; el cual ha presentado problemas ambientales debido a su
inadecuada operación, por los escasos recursos con que cuentan para
tal f in.
En tal sentido, resulta apropiado estudiar y evaluar las
características o variables indicadoras del manejo del vertedero
Jaime, tales como las instalaciones destinas al almacenamiento y la
recolección de los l ixiviados, material de cobertura, características y
cantidad de residuos dispuestos en el vertedero, sistema de drenaje
superficial entre otras. Al comparar los resultados obtenidos se
presentará una serie de recomendaciones para el mejoramiento de la
gestión del vertedero, con el propósito de minimizar los posibles
impactos ambientales.
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21
CAPÍTULO I
EL PROBLEMA.
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
El notable crecimiento y desarrollo de las poblaciones e
industrias a nivel mundial ha causado impactos ambientales, debido al
gran consumo de productos derivados del desarrollo, así como el
acelerado aumento de residuos sólidos y acumulación de los mismos.
En tal sentido, se han desarrollado medidas para el control,
almacenamiento y tratamiento de los residuos y evitar de esta
manera, el deterioro del ambiente, un ejemplo de ello son los
vertederos controlados y rellenos sanitarios.
Los vertederos de residuos datan desde la Edad Media donde,
los residuos urbanos se vertían en las calles o en los ríos, generando
serios problemas de salud. En el siglo XIX se percibe la importancia de
la higiene para prevenir las enfermedades, en 1883 el Prefecto de
Paris, Eugene Poubelle, obliga a los parisianos a arrojar sus residuos
en contenedores, bautizándolo con el nombre de “basurero” y es en la
década de 1920, cuando se crea el primer vertedero de basura
(Abraham, 2011).
Actualmente, en Europa, la actividad de la disposición y
tratamiento de los residuos es cada vez más regulada y resulta
bastante costosa. En África y en algunos países asiáticos, la solución
más fácil resulta deshacerse de los residuos, sin ningún tipo de
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CAPÍTULO I
22
control, lo cual es mucho más barato (especialmente cuando no hay
tratamiento ya que los residuos son simplemente almacenados oenterrados). Sin embargo, estos países afectados por la pobreza,
también estudian alternativas para prevenir los riesgos sobre el
ambiente y la salud (Abraham, 2011).
Asimismo es importante resaltar que en los últimos años, en
América Latina y el Caribe se han elaborado proyectos donde se
procura la minimización de los residuos a partir de su reducción,
reutilización y reciclaje. No obstante muchos países de Latinoamérica
continúan teniendo problemas con la gestión de los residuos sólidos
municipales (RSM), los cuales incluyen principalmente los desechos
domésticos (basura doméstica), a veces con la adición de los desechos
comerciales recogidos en una zona determinada, ya sea en estado
sólido o semisólido. La disposición de los residuos sólidos urbanos, en
estos países, muchas veces se lleva a cabo sin ningún tipo de control
afectando el suelo, fauna y vegetación circundante, con el
envilecimiento del paisaje, la contaminación del aire, aguas
superficiales, aguas subterráneas y los habitantes del entorno (Alcala;
et al . , 2012).
A pesar de los problemas que puedan generar los vertederos,
estos siguen siendo necesarios como infraestructura para la
eliminación de residuos sólidos, siempre y cuando se manejen con
adecuados criterios técnicos y de control, funcionando como un
reactor bioquímico, con residuos y agua como entrada principal, y con
gases y l ixiviados como principales salidas; producto de la
descomposición y estabilización del material orgánico .
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CAPÍTULO I
24
vecinos, basureros que contaminan los escasos recursos hídricos,
entre otros (BIOMA, 1991). Es por ello, que no sorprende ver en lossit ios de disposición final, la existencia de recolectores de residuos
conocidos como segregadores trabajando en condiciones
infrahumanas; presencia de animales domésticos y vectores
generadores de enfermedades creando una compleja problemática
social y sanitaria; así mismo se observa que algunos sit ios de
disposición final se encuentran cercanos a centros poblados e
infraestructuras los cuales se desarrollaron con posterioridad a su
ubicación (Paolini, 2007).
Como parte del “Plan Nacional de Saneamiento Ambiental de
Vertederos y Conversión a Rellenos Sanitarios del Ministerio del Poder
Popular para el Ambiente (MPPA)”, en mayo del 2010 se terminó una
serie de obras en el vertedero de la Mancomunidad de Jaime, con el
objeto de sanear el basurero que estuvo en la zona por más de 40
años; los trabajos se realizaron en 12 hectáreas de terreno dentro del
parcelamiento agrícola "San Jerónimo", a escasos tres kilómetros del
centro de Cocorote, municipio Cocorote en el estado Yaracuy. En este
vertedero se depositan entre 48 a 60 toneladas diarias de residuos de
11 municipios de la entidad, (Arístides Bastidas, Bolívar, Bruzual,
Cocorote, Independencia, José Antonio Páez, La Trinidad, San Felipe,
Sucre, Urachiche y Veroes). Este vertedero genera problemáticas
ambientales debido a su inadecuada operación, por los escasos
recursos con que cuentan para tal f in.
Como consecuencia de esta problemática, surgen las
interrogantes de esta investigación: ¿Existe la necesidad de estudiar
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CAPÍTULO I
25
las variables indicadoras del funcionamiento del vertedero (control de
lixiviados y gases; cobertura de los residuos, maquinarias util izadas,estados de la infraestructura existente entre otras)?, ¿A partir del
conocimiento de las variables del vertedero se podrá concluir como es
su funcionamiento y determinar los posibles daños causados al
ambiente y las poblaciones adyacentes?.
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CAPÍTULO I
26
OBJETIVOS DEL ESTUDIO
OBJETIVO GENERAL
Analizar las características indicadoras del manejo del vertedero
Jaime, municipio Cocorote del estado Yaracuy.
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
Caracterizar ambientalmente la zona en estudio.
Estudiar la infraestructura física de recolección y
almacenamiento de lixiviados.
Realizar la caracterización de los l ixiviados mediante
parámetros físico-químicos, en la etapa de su tratamiento.
Realizar la caracterización del suelo, util izado como material de
cobertura en el vertedero.
Reconocer las características o variables que puedan afectar al
agua superf icial , agua subterránea, suelo, atmósfera y la salud ,
en el entorno del vertedero.
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CAPÍTULO I
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JUSTIFICACIÓN
La creciente conciencia mundial sobre la necesidad de reciclar,
reducir y rehusar los materiales que fluyen a través de la sociedad,
han encontrado numerosos obstáculos que han impedido su
materialización en hechos concretos. Enterrar los residuos sólidos
urbanos ha sido y es aún la práctica más util izada por las sociedades
del mundo para su manejo. Parte del problema se presenta por la
poca internalización de los costos ambientales en que se incurre en laproducción de bienes que finalmente se descartan convirtiéndose en
residuos.
Los vertederos controlados han eliminado algunos impactos
ocasionados por la disposición de residuos a cielo abierto, vertido en
aguas o quema incontrolada de los mismos; sin embargo, estas
instalaciones pueden generar significativos impactos negativos para el
ambiente y la calidad de vida de los habitantes de los sectores
adyacentes, sino son manejados y controlados apropiadamente. Una
vez enterrados los residuos sólidos es necesario minimizar los
impactos de esta práctica. El agua que ha entrado en contacto con la
basura recoge gran cantidad de las sustancias que originalmente estan
dentro del residuo, quedando de esa manera altamente contaminada.
El análisis del material l ixiviado es fundamental para la evaluación de
los tratamientos a los que está sometido y en consecuencia en la
valoración de la infraestructura destinada para ello. Estas emisiones
del vertedero son portadores de agentes altamente contaminantes de
diversos componentes, de no ser tratados adecuadamente pueden
convertirse en una amenaza para el ambiente; pasando del ámbito
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CAPÍTULO I
28
superficial en donde tienen una fuerte incidencia, a la afectación
directa de los estratos del subsuelo a través de la percolación,contaminando aguas subterráneas (Maduro et al . , 2010). Por otro lado,
si en los vertederos hay presencia de segregadores o los operarios
que trabajan en el vertedero no poseen un equipamiento adecuado,
esta población es altamente susceptible a tener problemas de salud.
En nuestro caso de estudio el Vertedero de la Mancomunidad de
Jaime (Municipio Cocorote), del estado Yaracuy cuenta con una
infraestructura para la recolección de los l ixiv iados y una laguna para
su almacenamiento, se compactan los residuos dispuestos y
eventualmente se recubren. Por lo tanto, se plantea desarrollar y
orientar un conjunto de actividades investigativas, que permitan la
cuantificación de parámetros físico-químicos estandarizados en las
“Normas para la Clasificación y el Control de la Calidad de los Cuerpos
de Agua y Vertidos o Efluentes Líquidos” (Decreto 883) .
Del mismo modo es importante el conocimiento de las
condiciones del suelo, el cual es necesario para cubrir los residuos
colocados diariamente en el relleno sanitario y proporcionar una
cobertura final después de completar la operación de vertido; en tal
sentido, se debe identificar la t ipología del suelo, coeficiente de
permeabilidad y homogeneidad granulométrica.
Los resultados de esta investigación servirán como una
herramienta para la Mancomunidad de Jaime y demás organismos
encargados de la gestión del vertedero, a fin de mejorar las
operaciones y control del vertido de residuos sólidos, eliminar las
afecciones ambientales, facilitar las medidas para la mejora de la
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CAPÍTULO I
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calidad ambiental y a su vez, aportar un beneficio a las comunidades
que habitan en los al rededores del punto de vert ido.
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CAPÍTULO I
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ALCANCES Y LIMITACIONES
ALCANCES
En el presente trabajo de investigación se pretende estudiar la
características indicadoras del manejo del vertedero de Jaime,
municipio Cocorote, estado Yaracuy, lo cual se realizará a través de
inspecciones del sistema de recolección y tratamiento de lixiviados,
así como la caracterización de los mismos. También se realizara la
caracterización del suelo util izado como material de cobertura.
Se evaluará la eficiencia de la laguna de lixiviados como sistema
de tratamiento para los l ixiviados y el conjunto de obras de drenaje
como sistema de captación o recolección de los mismos, en un
periodo seco y otro lluvioso.
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CAPÍTULO I
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LIMITACIONES
Dificultades para acceder a la información apropiada y oportuna
sobre las características propias del vertedero.
Las variaciones climáticas que pudieran ocurrir durante el
período de investigación, las cuales afectarían las
concentraciones de los parámetros físicos-químicos presentes
en los l ixiv iados.
Las condiciones de seguridad para la realización de los
muestreos.
Dif icultad para acceder a ciertos puntos de la laguna de
lixiviados debido a que esta se encuentra desbordada,
impidiendo el acceso a ciertas áreas de la misma.
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CAPÍTULO II
MARCO TEÓRICO
ANTECEDENTES
Uno de los principales problemas encontrados en la gestión de
los residuos sólidos urbanos, está relacionado con la producción ytratamiento de los l ixiviados en los vertederos. Estos líquidos
contaminantes contienen una alta concentración de compuestos
orgánicos e inorgánicos. Una forma de controlar los l ixiviados es
disponer los residuos en vertederos controlados, en condiciones tales
que se minimicen o desaparezcan los posibles efectos negativos de los
lixiviados sobre el entorno. Una adecuada gestión del l ixiviado
comienza en minimizar todas las fuentes de líquido que puedan entraren contacto con el residuo y una vez que ocurra este contacto agua -
residuo, generándose el l ixiviado, se debe recoger y conducir
apropiadamente a un depósito de almacenamiento previo a su
tratamiento.
Por lo demás, las características de los residuos y material de
cobertura, tamaño y edad del relleno y la tecnología con que es
operado el vertedero están asociados a la producción de lixiviados y
gases. Es por ello, que los vertederos controlados surgen con la
finalidad de proteger el ambiente, ofreciendo una alternativa a la
disposición de residuos a cielo abierto, vertido en aguas o bien quema
incontrolada de los mismos; sin embargo, los rellenos sanitarios
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CAPÍTULO I I
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deben estar bien construidos, para poder reducir considerablemente
los po tenciales impactos ambientales.
La mayoría de las invest igaciones que aquí se señalan
representan estudios y soluciones a la problemática ambiental
causada por el inadecuado manejo y disposición de los residuos
sólidos, o buscando estrategias para el tratamiento de los l ixiviados y
reducir el impacto ambiental que estos producen. Dentro de las
investigaciones que destacan en el estudio de los vertederos, se
mencionan:
Maduro et al . (2010), realizaron la evaluación del sistema de
tratamiento y recolección de lixiviados en el Vertedero Metropolitano
de Barinas, para ello evaluaron el funcionamiento de la
infraestructura física de recolección y almacenamiento de lixiviados, y
caracterizaron muestras de lixiviados mediante parámetros físicos-
químicos y microbiológicos, en las distintas etapas de su tratamiento.
Concluyeron que la recolección y almacenamiento de lixiviados, no
funcionaba de manera eficiente debido al precario estado físico que
presentaba y la inexistencia de algunas obras, ocasionando una
inadecuada operación del sistema.
Asimismo, Alcalá et al. (2012), efectuaron la evaluación y
funcionamiento de la infraestructura física de recolección y
almacenamiento de lixiviados, del Vertedero Los Palmares El Tocuyo,
en donde caracterizaron los l ixiviados mediante parámetros físicos-
químicos en las distintas etapas de su tratamiento. Los resultados
demostraron que los l ixiviados presentaban elevados contenidos de
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CAPÍTULO I I
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Cloruros, Coliformes Totales, DBO(5 . 2 0), DQO, Fluoruro, Sólidos
Suspendidos Totales, Nitritos + Nitratos, Nitrógeno Total, y en algunoscasos los parámetros no cumplían con los l ímites establecidos en el
Decreto 883. Se observó además que la laguna util izada para el
tratamiento de los l ixiviados presentaba desbordamiento. El suelo
utilizado para la cobertura de los residuos resulto apropiado para tal
f in.
Por otra parte, Paolini (2007), realizó un diagnóstico ambiental
de Vertederos en Venezuela, cuantificando el impacto ambiental que
el vertido de residuos generaba en los vertederos estudiados. Efectúo
una descripción de los factores ambientales y sociopolít icos del
entorno de los puntos de vertido, así como las características
relativas a la explotación de los mismos. En el estudio se determinó
que, en el vertedero de Jaime la disposición de los residuos era
inadecuada, sin existir un frente de trabajo definido, los residuos eran
empujados y arrojados a una zanja (drenaje natural) sin ser cubiertos,
para luego ser quemados.
Otro caso importante de estudio fue el diagnostico de calidad y
cantidad del l ixiviado generado en el Relleno Sanitario El Guayabal de
la ciudad de San José de Cúcuta (Colombia) (Álvarez y Suárez, 2006),
donde se evaluaron dos sistemas de tratamiento biológico. En este
Relleno Sanitario, los l ixiviados son captados mediante un sistema
conformado por tuberías perforadas y almacenadas en una laguna de
evaporación, para luego ser recirculados a las celdas de operación del
relleno sanitario sin tratamiento alguno. Se determinaron las
características físico-químicas de los l ixiviados, tales como DBO, DQO,
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CAPÍTULO I I
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pH, turbiedad, sólidos y durezas totales, concentración de metales
pesados.
Por otra parte, Gómez (2007) estudió el potencial de migración
de metales pesados en los suelos del vertedero de Pavía. En esta
investigación evaluó la concentración de Arsénico y Mercurio en
muestras de lixiviados. Se analizaron en muestras captadas en los
diferentes patios de disposición de residuos el contenido de metales
pesados; para finalmente determinar su potencial de migración,
mediante el procedimiento descrito en la norma COVENIN Nº2797-91.
Se consiguió que los elementos estudiados están presentes en el
vertedero, evidenciándose valores de metales como plomo y cadmio
superando ligeramente los l ímites máximos permisibles según las
normas.
BASES TEÓRICAS
1.- Residuos sólidos municipales (RSM): son aquellos que
provienen de las actividades domésticas, comerciales, industriales
(pequeña industria y artesanía), institucionales (administración
pública, establecimientos de educación, etc.), de mercados, y los
resultantes del barrido y l impieza de vías y áreas públicas de un
conglomerado urbano, y cuya gestión está a cargo de las autoridadesmunicipales.
2 .- Vertederos controlados: son instalaciones especialmente
preparadas para ser destinadas a contener residuos, de forma
controlada bajo tierra o en superficie.
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CAPÍTULO I I
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El vertedero Jaime del estado Yaracuy, es considerado un
vertedero moderadamente controlado, debido a que cuenta con
sistemas de pesada de basura y sistema de tratamiento de lixiviados,
entre otros, a pesar de no implementar una adecuada metodología en
cuanto a las actividades de disposición y compactación de los residuos
sólidos, no poseer sistema de captación de gases y presentar
problemáticas en cuanto al mantenimiento de las instalaciones.
3 .- Rellenos Sanitarios: es un lugar destinado a la disposición
final de desechos o basura, en el cual se toman múltiples medidas
para reducir los problemas generados por otros métodos de
tratamientos.
4.- Lixiviados: Son todos aquellos l íquidos que han entrado en
contacto con los desechos y que al contaminarse no pueden ser
vertidos nuevamente al ambiente sin pasar previamente por un
tratamiento adecuado que restituya sus características no
contaminantes al ambiente (Figura Nº1)
Figura Nº1: Lixiviados en el Vertedero Jaime
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CAPÍTULO I I
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5.- Formación de los l ixiviados: La cantidad de lixiviado es unafunción del contenido agua y de las condiciones atmosféricas así como
de las características de los residuos, del vertedero y suelo
subyacente. Este se forma cuando el contenido de agua de los
residuos excede su capacidad del campo produciendo la remoción de
compuestos solubles y la fi ltración intermitente del agua a través de
la masa de los residuos. Los compuestos solubles se encuentran
generalmente en los residuos dispuestos o se forman en procesos
químicos y biológicos.
Las etapas de formación de los l ixiviados pueden sintetizarse de
la siguiente manera:
Fase de hidrólisis: donde la materia orgánica sólida no disuelta
y la disuelta compleja son hidrolizadas, produciendo ácidos
grasos volátiles, alcoholes, hidrógeno y dióxido de carbono.
Acidogénesis: los productos formados en la primea fase
convertidos en ácidos acéticos, hidrógeno y CO 2, por un grupo
de bacterias l lamadas acetogénicas.
Metanogénesis: se produce metano a partir del ácido acético,
hidrógeno y dióxido de carbono, producido en la fase anterior
(Reinhart y Al- Yousfi; 1996); (Tchobanoglous et al. , 1994 ) .
6- Factores que influyen en la producción y composición de
lixiviados:
Composición de la basura
Edad del vertedero.
Balance hídrico.
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CAPÍTULO I I
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Diseño y operación del vertedero.
Solubilidad de los desechos.
7.- Características contaminantes de los l ixiviados al entrar en
contacto con el suelo.
Términos de referencia:
Aceites y Grasas Totales: es todo aquel material orgánico
extraíble mediante sustancias solubles como hexano o
triclorofluroetano, o esteres de glicerol, ceras y ácidos grasos
de alto peso molecular.
Alcalinidad Total: Es la capacidad de un líquido para
neutralizar ácidos y se debe a la presencia de hidróxidos,
carbonatos y bicarbonatos o sus combinaciones.
Cloruros: Compuestos derivados del acido clorhídrico que
contienen el átomo de cloro en el estado de oxidación. En
forma de ion (Cl ‾) es uno de los io nes in org ánic os pri ncipales
en el agua natural y residual.
Cianuro Total: Es un anión monovalente de representación
CN ‾. El mismo con ene el g rupo cianuro (C ≡N), que consiste
de un átomo de carbono con un enlace triple con un átomo de
nitrógeno. Es potencialmente letal, actuando como toxico a
través de la inhibición del complejo citocromo oxidasa, y por
ende bloqueando la cadena transportadora de electrones,
sistema central del proceso de respiración celular.
Coliformes Fecales: Comprende un grupo de organismos
seleccionados por incubación de inoculo derivados de los
caldos de enriquecimiento a temperatura que oscilan en el
intervalo de 44 a 44,5 ºC.
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CAPÍTULO I I
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Coliformes Totales: Son bacterias caracterizadas por todos los
bacilos aeróbicos y anaeróbicos facultativos, gran-negativo, noesporulados, que producen ácidos y gases en la fermentación
de la lactosa dentro de las 48 horas de incubación a 35 ᵒC.
Color Real: Es el color del agua a la cual se le han removido los
sólidos en suspensión. Este parámetro indica la presencia de
sustancias disueltas y también se relaciona con la edad del
agua residual. A medida que las aguas residuales envejecen su
coloración se oscurece.
Conductividad Eléctrica: es la capacidad del agua para
conducir la electricidad y está relacionada con el grado de
sales en el agua.
Demanda Bioquímica de Oxigeno (DBO) 5 . 2 0: Es una prueba
usada para la determinación de los requerimientos de oxígeno
para la degradación bioquímica de la materia orgánica en las
aguas municipales, industriales y en general residuales.
Demanda Química de Oxigeno (DQO): Puede considerarse
como una medida aproximada de la demanda teórica de
oxígeno, que es la cantidad de oxigeno necesaria para la
oxidación de la materia orgánica que puede haber contenida
en productos inorgánicos.
Dureza Total: El término dureza se refiere al contenido total
de iones alcalinotérreos (Grupo 2) que hay en el agua. Como la
concentración de Ca2+ y Mg 2+ es, normalmente, mucho mayor
que la del resto de iones alcalinotérreos, la dureza es
prácticamente igual a la suma de las concentraciones de estos
dos iones.
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CAPÍTULO I I
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Dureza Cálcica: Es el contenido de calcio en el agua. El ensayo
utilizado en su determinación es el de Dureza Cálcica. Dureza Magnésica: Es la cantidad de magnesio expresada en
mg/l, presente en la muestra.
Fluoruro: Es uno de los an iones que se encuentran disueltos en
el agua en forma de sales.
Fosforo Total: Es un elemento no metálico blando que funde a
44,5ºC, soluble en disulfuro de carbono, insoluble en agua y
alcohol, es venenoso y se inflama en el aire. Es esencial para el
crecimiento de algas y otros organismos biológicos.
Hierro Total: Es todo el elemento hierro cuantificado en
cualquiera de las formas en que se encuentran: soluble,
coloidal, suspendido o formando complejos orgánicos, entre
otros.
Nitrógeno Amoniacal: Es el nitrógeno disponible para los
microorganismos en las reacciones bioquímicas de la
degradación de la materia orgánica, también se le l lama
nitrógeno libre. Los microorganismos pueden liberar nitrógeno
amoniacal y tomar el nitrógeno amoniacal para incorporarlo en
la estructura celular.
Nitrógeno Total: Es un parámetro importante en estaciones
depuradoras de aguas residuales (EDAR) ya que mide el
nitrógeno total capaz de ser nitrif icado a nitritos y,
posteriormente y en su caso, desnitrificado a nitrógeno
gaseoso. No incluye, por tanto, los nitratos ni los nitritos.
Nitratos: Es el nitrógeno oxidado de nitritos a nitratos por la
nitrobacteria.
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CAPÍTULO I I
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Nitritos: Son productos inestables de los desechos orgánicos
que se suelen transformar en nitratos, debido a la actividadbacteriana.
pH: Es una medida de acidez o alcalinidad de una solución. El
pH es la concentración de iones hidronio [H 3O+] presentes en
determinadas sustancias.
Potasio: Es un metal plateado y blanco. Se oxida rápidamente
en el aire, es muy reactivo, especialmente en agua.
Sodio: Es un metal alcalino blando, untuoso, de color plateado,
muy abundante en la naturaleza. Es muy reactivo, se oxida en
presencia de oxígeno y reacciona violentamente con el agua.
Sólidos Totales: Es la materia que se obtiene como residuo
después de someter al agua a un proceso e evaporación entre
103 y 105 ºC.
Sólidos Disueltos Totales: Mide la co ncentración de los sól idos
disueltos en un agua. Se util iza un filtro de fibra de vidrio,
filtro de membrana o papel de filtro y un crisol de fondo
poroso, como equipo de filtración. Se toma un volumen
conocido del fi ltrado y se repite el procedimiento util izado
para medir el residuo total.
Sólidos Suspendidos Totales: Se definen como la porción de
sólidos retenidos por un filtro de fibra de vidrio que
posteriormente se seca a 103 y 105 ºC h asta peso co nstante.
Sólidos Volátiles Totales: Son aquellos que se volatil izan a una
temperatura de 600 ᵒC. A esta temperatura, la fracción
orgánica se oxida y desaparece en forma de gas, razón por la
cual dichos sólidos se interpretan como una aproximación del
contenido de materia orgánica p resente en el agua r esidual.
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CAPÍTULO I I
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Sólidos Fijos Totales: Se obtienen cuando se lleva el crisol del
sólido total o el sólido filtrable o el f i ltro del sólido no filtrablea un horno a 600 °C durante 15 minutos para quemar la
materia orgánica y medir un residuo mineral que no se quema
o volat i l iza.
Sulfatos: Sal que se obtiene a partir del ácido sulfúrico y un
radical mineral. Ion de azufre común en aguas residuales, se
requiere para la síntesis de proteínas y se libera en su
descomposición.
8.- Sistemas de tratamientos de l ixiviados:
Reciclaje de l ixiv iados.
Evaporación de l ixiv iados.
Tratamiento seguido por evacuación.
Tratamientos biológicos.
Tratamientos Físico – Químicos.
Descarga a los sistemas municipales para la recogida de aguas
residuales (planta de tratamiento de aguas residuales).
9.- Suelo: Es la capa más superficial de la corteza terrestre, que
resulta de la descomposición de las rocas por los cambios bruscos de
temperatura y por la acc ión del agua, del viento y de los seres vivos.
10.- Granulometría: Es la medición y gradación que se l leva a
cabo de los granos de una formación sedimentaria, de los materiales
sedimentarios, así como de los suelos, con fines de análisis, tanto de
su origen como de sus propiedades mecánicas, y el cálculo de la
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CAPÍTULO I I
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abundancia de los correspondientes a cada uno de los tamaños
previstos por una escala granulométrica.
11.- Permeabilidad de los suelos: Es la propiedad que tiene el
suelo de transmitir el agua y el aire y es una de las cualidades más
importantes, mientras más permeable esa el suelo, mayor será la
f i ltración.
12.- Coeficiente de Permeabilidad: Es una característica de los
suelos, que se refiere al f lujo de fluidos a través de los suelos. El
coeficiente de permeabilidad, generalmente representado por la
letraK , es extremadamente variable, según el t ipo de suelo.
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CAPÍTULO III
MARCO METODOLÓGICO
TIPO Y NATURALEZA DE LA INVESTIGACIÓN
En la presente investigación se propone realizar un análisis de
las características indicadoras del manejo del vertedero de Jaime,estado Yaracuy; por lo que responde a una investigación de campo de
carácter descriptivo.
El diseño de la investigación es de campo, donde los datos
recogidos están basados en la realidad actual, por lo que se
denominan primarios, su valor radica en que permiten cerciorarse de
las verdaderas condiciones en que se han obtenido los datos, lo cualfacilita su revisión o modificación en caso de surgir dudas (Sabino,
1992).
Es de carácter descriptiva; porque comprende la descripción,
registro, análisis e interpretación de la naturaleza actual, además de
la composición o procesos de los fenómenos. El enfoque se hace sobre
conclusiones dominantes o sobre como una cosa se conduce o
funciona en el presente (Tamayo y Tamayo, 2002)
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CAPÍTULO I I I
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METODOLOGÍA
Para cumplir con los objetivos propuestos en la investigación, se
plantea metodológicamente seguir esta ruta procedimental:
1.-VISITA PRE LIMINAR AL VERTEDERO
El objet ivo de esta act ividad fue visual izar las característ icas
generales del vertedero, programándose las acciones apropiadas y
convenientes con respecto a la selección de los puntos de muestreo,
metodología para la toma de muestras y uso de equip os.
2.-INSPECCIÓN DEL VERTEDERO
Se realizó con el objeto de elaborar un diagnóstico de las
infraestructuras destinadas para la recolección y tratamiento de los
lixiviados, precisando el estado y la funcionalidad de los sistemasexistentes. Estas inspecciones se realizaron en la visita preliminar y
posteriormente en los días programados para el mues treo.
3.-MUESTREO DE LIXIVIADOS
Para el desarrollo de esta investigación, se realizaron tres
muestreos. Las muestras se recolectaron por medio de una manguera
con extensible y se depositaron en frascos sellados herméticamente
para su posterior análisis. En cada punto muestreado se tomó una
muestra compuesta de lugar. A continuación se describe los
procedimientos de la toma de muestras de lixiviados:
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CAPÍTULO I I I
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3.1.-Selección de los puntos de muestreo
En total se tomaron tres puntos de muestreo, uno ubicado antesde la entrada de la laguna de lixiviados (Punto No.1), otro ubicado en
la laguna de lixiviados (Punto No. 2) y el tercero en el área de
residuos domiciliarios (Punto No. 3).
3.2-Tratamiento de las muestras
En atención al protocolo estandarizado para este tipo de
sustancia, se tiene especial cuidado en la conservación y traslado de
las muestras hasta el laboratorio donde fueron apropiadamente
resguardadas hasta el momento de su análisis. Finalizado el muestreo,
se identificaron y se envasaron en frascos de 250, 500 y 1000 ml
dependiendo de la cantidad requerida para la medición de los
parámetros, luego se mantuvieron refrigeradas hasta la realización de
cada ensayo.
4.- ANÁLISIS, CARACTERIZACIÓN Y CUANTIFICACIÓN DE PARÁMETROS
BIOQUÍMICOS Y FÍSICOS DE LIXIVIADOS
Haciendo uso de técnicas convencionales, espectroscópicas de
análisis, se caracterizaron parámetros tales como DQO, DBO, sólidos,
metales contaminantes, pH, grasas y aceites, entre otros. Estos
análisis se realizaron en el Laboratorio de Calidad Ambiental del
Decanato de Ingeniería Civi l de la UCLA.
En la siguiente tabla se muestran los métodos empleados con sus
respectivos equipos para la determinación de los parámetros de las
muestras de lixiviados:
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CAPÍTULO I I I
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Tabla Nº 1: Métodos y equipos empleados para la evaluación de losparámetros de estudio en las muestras de l ixiviados.
Parámetro Método Analít ico Equipos Usados
Aceites y Grasas
Totales (mg/L) .
Extracc ión Soxhlet. 5520 D Filtración: Bomba de vac ío.
Extracción: Equipo De
Extracc ión
(Soxhlet) ,Dest i lador, Balanza
Anal ít ica de 0,001 gr
Alcal inidad Total
(mg CaCO3/L) .
Titulac ión, H 2S O 4. 2320 B Equipos de Titulac ión
Cloruros
(mg Cl -/L) .
Argentométrico. 4500-Cl- B Equipos de Titulac ión
Cianuro Total
(mg CN-/L) .
ISE. 4500-CN F.
Col i formes
Fecales
(NMP/100 mL) .
NMP – Tubos múlt iples.
9221 E
Incubadoras, Baño Incubador
de Col i formes, Agitador Maxi
Mix I I , autoclave.
Col i formes Totales
(NMP/100 mL) .
NMP – Tubos múlt iples.
9221 B
Incubadoras, Agitador Maxi
Mix I I , Autoclave.
Color Real
(Unidad Pt/Co)
Comparación Visual . 2120 B Medidor de color
Conductiv idad
Eléctr ica
(µmho/cm).
Instrumental
2510 B
Conductímetro
Demanda
Bioquímica de
Oxígeno (DBO 5 . 2 0 )
(mg/L)
Di luc ión 5210 B Incubadora de 20ºC,
Dosif icador Automático (Ver
f igura Nº 8.a) , P lancha
Agitadora.
Demanda Química
de Oxígeno (DQO)
(mg O 2/L)
Ref lujo Abierto
5220 B
Digestor Rápido de Bloque
Térmico (Ver f igura Nº8.b) ,
Dosif icador Automático,Plancha Agitadora.
Dureza Total (mg
CaCO 3/L) .
Titulac ión, EDTA. 2340 C Equipos de Titulac ión
Dureza Cálc ica
(mg CaCO3/L) .
Titulac ión, EDTA. 3500-Ca D Equipos de Titulac ión
Dureza Magnésica
(mg CaCO3/L) .
Cálculo
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CAPÍTULO I I I
48
Continuación Tabla Nº 1: Métodos y equipos empleados para la
evaluación de los parámetros de estudio en las muestras de
lixiviados.
Fluoruro (mg F-/L) Método SPADNS. 4500-F-D Espectofotómetro TR2010
Fósforo Total
(mg P/L)
Acido Ascórbico. 4500-P E Campana de Extracc ión,
Espectrofotómetro, P lancha
Calentante.
Hierro Total
(mg Fe/L)
Absorc ión Atómica. 3500 –
Fe B
Equipo de Absorc ión Atómica,
Campana de Extracc ión,
Plancha Calentante,
Desmineral izadorNitrógeno
Amoniacal
(mg NH 3-N/L)
Dest i lac ión. Titulac ión
4500 –NH3 B C
Mantas de Calentamiento,
Plancha Agitadora, Campana
de Extracc ión.
Nitrógeno Total
(mg N/l)
Kjeldahl . 4500-N C P lancha de Calentamiento,
Equipo de Dest i lac ión,
Plancha Agitadora.
Nitratos
(mg NO 3--N/L)
Reducción de Cadmio
4500-NO 3-E
Espectrofotometro TR-2010.
(Ver f igura Nº 8.c)
Nitr itos
(mg NO2
--N/L)
Colorimétr ico
4500-NO2-B
Espectrofotometro TR-2010
Nitratos + Nitr itos
(N)
Cálculo
pH de la muestra
(Unidades de pH)
Instrumental
4500-H+B
Medidor de pH
Potasio (mg K/L)
Fotometría de Emisión de
Llama 3500-K B
Campana de Extracc ión,
Plancha Calentante,
Fotómetro de Llama,
Desmineral izador
Sodio (mg Na/L) Fotometría de Emisión de
Llama 3500-Na B
Campana de Extracc ión (Ver
f ig ura Nº8 .d ) , P lanc ha
Calentante, Fotómetro deLlama, Demineral izador.
Sól idos Totales
(mg ST/L)
Gravimétr ico.
2540 B
Estufa, Balanza Anal ít ica de
0,001 gr.
Sól idos Disueltos
Totales (mg
SDT/L)
Gravimétr ico.
2540 C
Estufa, Balanza Anal ít ica de
0,001 gr.
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CAPÍTULO I I I
49
Continuación Tabla Nº 1: Métodos y equipos empleados para la
evaluación de los parámetros de estudio en las muestras de
lixiviados.
Sól idos
Suspendidos
Totales (mg
SST/L)
Cálculo
Sól idos Volát i les
Totales (mg
SVT/L)
Gravimétr ico.
2540 E
Estufa, Balanza Anal ít ica de
0,001 gr, mufla
Sól idos Fi jos
Totales (mg SFT/L)
Gravimétr ico.
2540 E
Estufa, Balanza anal ít ica de
0,001 gr, Mufla.Sulfatos
(mg SO 4=/L)
Turbidimétr ico. 4500-SO4= E P lancha agitadora,
Espectofotómetro.
En las figuras 2, 3, 4 y 5 se muestran los equipos existentes en el
laboratorio de calidad ambiental del Decanato de Ingeniería Civil de la
UCLA y que son ut i l izados para la caracterización de los l ixiv iados.
Figura Nº 2: Dosificador auto mático el cual ayuda en la
determinación de la DBO ( 5 . 2 0 ) y de la DQO.
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CAPÍTULO I I I
50
Figura Nº 3: El Diges tor Rápido de Bloque Térmico se util iza en el
ensayo de la DQO.
Figura Nº 4: El Espectrofotómetro TR-2010 es un equipo usado en la
determinación de los nitritos, los nitratos, sulfatos, entre otros.
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CAPÍTULO I I I
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Figura Nº 5: En ensayos como el fósforo total y el hierro total es
usada la Campana de Extracción.
5. LÍMITES MÁXIMOS O RANGOS PARA LOS DIFERENTES PARÁMETROS
ESTUDIADOS EN LOS LIXIVIADOS
Una vez obtenidos los resultados arrojados en cada ensayo se
compararon con las Norma s par a la Clas i f i cac ión y el Cont ro l d e la
Cal i dad de l os Cuerp os de Agu a y Vert id os o Ef luen t es Líqui dos
(Decret o 8 83)(1995) , específicamente en el artículo 10 (ver tablas Nº
4 y 5), donde se reflejan los rangos y l ímites máximos de calidad de
vertidos líquidos que sean o vayan a ser descargados, en forma
directa o indirecta, a ríos, estuarios, lagos y embalses; así como en el
suelo.
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CAPÍTULO I I I
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Tabla Nº 2: Límites Máximos o Rangos de los Parámetros Físico –
Químicos
Parámetros Físico –
Químicos
Límites máximos o
rangos
Aceites y Grasas
Vegetales y Animales
20 mg/l
Cianuro Total 0.2 mg/l
Cloruros 1000 mg/l
Color Real 500 unidades de Pt-Co
Demanda Bioquímica de
Oxígeno DBO ( 5 . 2 0 )
60 mg/l
Demanda Química de
Oxígeno (DQO)
350 mg/l
Fluoruros 5 mg/l
Fósforo Total
(Expresado como Fósforo)
10 mg/l
Hierro Total 10 mg/l
Nitrógeno Total
(Expresado como Nitrógeno)
40 mg/l
pH 6 – 9
Sulfatos 1000 m/l
Nitratos + Nitritos 10 mg/l
Fuente: Normas para la C las i f i cac ión y e l Contro l de la Cal idad de los Cuerpos de
Agua y Vert idos o Ef luentes L íqu idos (Decreto 883 de l 18 de D ic iembre de 1995) .
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CAPÍTULO I I I
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Tabla Nº 3: Límites Máximos o Rangos de los Parámetros Biológicos.
Parámetros Biológicos Límites máximos orangos
Coliformes Totales
No mayor de 1000 por
cada 100 ml, en el 90% de
una serie de muestras
consecutivas y en ningún
caso será superior a 5000
cada 100 ml.
Fuente: Normas para la C las i f i cac ión y e l Contro l de la Cal idad de los Cuerpos deAgua y Vert idos o Ef luentes L íqu idos (Decreto 883 de l 18 de D ic iembre de 1995) .
En cuanto a los siguientes parámetros: Coliformes Fecales,
Dureza Total, Dureza Cálcica, Dureza Magnésica, Nitrógeno Amoniacal,
Conductividad Eléctrica, Potasio, Sodio, Nitritos, Nitratos, Alcalinidad
Total, Sólidos Totales, Sólidos Suspendidos Totales, Sólidos Disueltos
Totales, Sólidos Fijos Totales y Sólidos Volátiles Totales, los valores
límites no están establecidos por la normativa. Se consideró necesario
su estudio en los diferentes puntos de muestreo, para valorar sus
concentraciones e interpretar resultados generales.
6.-TOMA DE MUESTRAS DE SUELO
Para la obtención de la muestras de suelo, se ubicó un sit io
apropiado, util izando la instrumentación necesaria y con la ayuda de
los trabajadores del vertedero, se extrajo suficiente material para
realizar los ensayos.
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CAPÍTULO I I I
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7.-ENSAYOS REALIZADOS A LAS MUESTRAS DE SUELO
Se determinaron las características del material de cobertura,mediante los siguientes ensayos: granulométrico, gravedad específica,
humedad optima, método del hidrómetro y la determinación de los
índices de plasticidad (limite líquido y limite plástico), con los cuales
se logró estimar el coeficiente de permeabilidad del suelo, el cual se
calculo mediante el ensayo de permeabil idad.
8.-ANÁLISIS Y CARACTERIZACIÓN DEL TIPO DE SUELO
Una vez concluidos los ensayos en el laboratorio de Suelos y
Materiales del Decanato de Ingeniería Civil de la UCLA se usaron las
tablas Nº 4 y Nº 5 que orientan o son bases para establecer la
cantidad de muestra requerida en función del tamaño máximo de las
partículas que lo constituyen entre otras variables empleadas.
Tabla Nº 4: Cantidad mínima de mues tra a ensayar por tamizado, de
acuerdo al tamaño máximo nominal de sus partículas.
Tamaño Máximo NominalPeso mínimo de la muestra (gr)
3 ”6500
2 ”6000
11 / 2
”5000
1 ”4000
¾”3000
3/8”1000
Nº 4500
< Nº 4 > 100
Fuente: Nociones de Mecánica de Sue lo . I s idro Caste let t i , 1991.
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CAPÍTULO I I I
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La tabla número 5 indica los valores del factor de corrección K enfunción de la temperatura que es util izado para el ensayo de gravedad
especif ica del suelo.
Tabla Nº 5: Peso Unitario del agua a diferentes temperaturas y factor
de corrección (K) para referir la gravedad es pecifica de sólidos a
20ºC.
Temperatura (ºC) (gr/cm
3
) K19 0.9984347 1.000220 0.9982343 1.000021 0.9980223 0.9998
22 0.9978019 0.999623 0.9975702 0.999324 0.9973286 0.9991
25 0.9970770 0.998926 0.9968156 0.9986
27 0.9965451 0.998328 0.9962652 0.9980
29 0.9959761 0.997730 0.9956780 0.9974
Fuente: Nociones de Mecánica de Sue lo . I s idro Caste let t i
9.- VARIABLES DEL VERTEDERO
Las Variables del vertedero se definen de acuerdo a Zamorano
et al.(2006) como aquellas características, seleccionadas por su
sensibilidad en los procesos bioquímicos y físicos, que influyen directao indirectamente sobre el medio físico y receptores susceptibles de
verse afectados por el vertedero que incluyen las aguas superficiales,
aguas subterráneas, suelo, atmósfera o la salud. El estudio de las
variables permite identificar el posible riesgo de contaminación que
un vertedero ocasiona. El conocimiento de la variable es importante
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CAPÍTULO I I I
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porque indica las características del manejo en el punto de vertido así
como aspectos relacionados a su ubicación.
A continuación se describen las variables de los vertederos
relacionadas con la operación, diseño y las condiciones de cada una
de las mismas, de acuerdo a lo indicado por Zamorano et al. (2006) y
Paolini(2007) indicando las características optimas del funcionamiento
para cada variable.
Asentamiento de la masa de residuos.
Los asentamientos del relleno pueden tener un efecto devastador
en la integridad de algunas estructuras rígidas en el vertedero tales
como: falla estructural de las construcciones, rotura de superficies en
la cobertura final, daños en los sistemas de drenaje superficiales y en
los sistemas de tuberías de recolección de gas y l ixiviados. Se
considerara el asentamiento muy alto cuando se cumplan las
siguientes situaciones.
a) Reducción del espacio disponible y compresión de materiales
sueltos desde el propio residuo o de su cobertura
b )
Existencia de métodos in situ para aceleración de la
degradación de la masa de residuos afección de las estructuras
del vertedero.
c ) Existencia de controles geotécnicos anuales.
d ) No se observan depresiones en la cobertura final.
e) No se observan daños en los sistemas de drenaje superficiales ,
de recogida de gases y/o de recogida de lixiviados.
f)
Se observa el adelgazamiento del espesor original.
g )
No se detecta la incompleta compactación del residuo.
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CAPÍTULO I I I
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– Se mantienen pendientes hacia el exterior del vertedero
aproximadamente de un 1%. – Se realiza compactación del mismo con un mínimo de cuatro
pasadas por estrato de residuo.
Si no se cumplen todos los requisitos anteriores se estimará que
la cobertura diaria es media y si no se cumple ninguno de ellos no
satisfactoria.
Por lo tanto, la cobertura diaria se considerará muy
satisfactoria si el material util izado es adecuado y su puesta en obra
satisfactoria, la cobertura diaria es satisfactorias el material util izado
es adecuado con puesta en obra media o bien material poco adecuado
con puesta en obra satisfactoria.
La condición será regular si el material de cobertura util izado es
adecuado con puesta en obra deficiente, o el material de cobertura
está caracterizado como poco adecuado con puesta en obra
satisfactoria, o material de cobertura no adecuado con puesta en obra
satisfactoria.
Será deficiente si el material de cobertura util izado se calif ica
como poco adecuado con puesta en obra deficiente, o si el material es
no adecuado con puesta en obra media; finalmente el material de
cobertura será inadecuado s i el material util izado no es adecuado, con
puesta en obra no satisfactoria o bien no existe material de cobertura
alguno.
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CAPÍTULO I I I
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La compactación será nula s i el vertedero es de media densidadcon una explotación deficiente, o el vertedero es de baja densidad
con una explotación regular, o el vertedero no tiene compactación
alguna.
Cobertura final
Se considerará la cobertura final muy adecuada cuando se
cumplen los requisitos establecidos en las Normas Sanitarias para el
proyecto y operación de un relleno Sanitario de residuos sólidos de
índole atóxico (1990) ; que se cita a continuación:
– Capa de asenta miento u homogeneizació n de espes or mínimo
50 cm.
– Capa dre nante de gases. Es recomend ad a pero no exigid a.
– Capa mineral imperme able (cap a arc illosa k
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CAPÍTULO I I I
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espesor mínimo será de 60cm. Capa vegetal de 30cm,
convenientemente abonada. Pendiente final de la capa de sellado del2% hacia el exterior del vertedero.
Control de gases
Se considerarán el control de gases es muy adecuado s i el
vertedero posee y está en buen estado al menos uno de los controles
pasivos y uno de los controles activos; además los gases se tratarán y
se aprovecharán para energía, y si no pueden aprovecharse se
quemarán antes de su salida al exterior; la frecuencia de medición y
control será la siguiente: emisiones potenciales de gas y presión
atmosférica C H 4, CO 2 , O 2, H 2S, H 2 , etc. mensualmente.
Se considerará adecuado s i se cumplen las indicaciones del caso
anterior, excepto que no existe tratamiento de los gases ni
recuperación de energía ni quemadores.
El control de gases se considerará regular si los controles
activos y pasivos existen, pero no están en buen estado o bien no
existe medición en la frecuencia que establece el punto más
adecuado.
Será bajo s i existe déficit en la recogida y en la frecuencia de
medición de gases, pudiendo existir o no aprovechamiento de energía.
Finalmente será nulo s i no existen controles de gases; no hay
aprovechamiento ni tampoco mediciones.
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CAPÍTULO I I I
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Control de l ixiviados
Se considerará que el control de lixiviados es muy adecuado cuando existe control del volumen mensual y de la composición del
lixiviado, los sistemas de drenaje están en buen estado, existen balsas
de almacenamiento y hay tratamiento de los l ixiviados excluyéndose
la recirculación.
Se considerará que el control es adecuado s i existe control del
volumen y composición del l ixiviado con las frecuencias indicadas, los
sistemas de drenaje están en buen estado, existen balsas de
almacenamiento adecuadas y en buen estado de conservación y el
tratamiento de los l ixiv iados es de recirculación.
La condición es regular s i existe sistema de drenaje y
almacenamiento con tratamiento o recirculación en los que se
observan problemas de diseño y/o conservación; el control del
volumen y composición se realiza, pero no correctamente.
El control de lixiviados será bajo s i existe sistema de drenaje y
almacenamiento con o sin recirculación, pero con mal diseño y
conservación; no existe control del volumen y composición de los
lixiviados y se considerara nulo s i no existe control, ni drenaje de
lixiviados, ni almacenamiento ni tratamiento.
Edad del vertedero
En la clas if icación de la variable se usarán los s iguientes rangos.
Un vertedero será joven s i t iene hasta 5 años; edad media si t ienen
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CAPÍTULO I I I
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entre 5 y 10 años; maduro s i la edad del vertedero está entre 10 y 15
años; viejo s i la edad se encuentra entre 15 y 20 años y muy viejo s i elvertedero posee más de 20 años, esto tiene una alta relevancia, ya
que indica, que a mayor edad del vertedero menor potencial de
contaminación de flujos superficiales que poseen los l ixiviados.
(Thobanouglus, 1998).
Caminos internosSe considerará que los caminos internos en relación a su diseño y
explotación, como anchura, resistencia, asfaltado de la superficie,
señalización, pendientes, tratamientos antipolvo, pantallas vegetales
y l ímites en el tráf ico de vehículo son muy adecuados s i se cumplen
las siguientes condiciones:
– Poseer dre naje para la evacu ac ión de las aguas de lluvia oescorrentía.
– Existe conservac ió n de los caminos , l im pieza de materi a les
ligeros acumulado s en las cunetas, en el carril o en los alrededores.
– Todo el camino es tará hormi gon ado o alquitr anado hasta la
zona de depósito, o al menos hasta la caseta del guardabarrera. Las
vías temporales estarán hechas con restos de construcción
compactados que eviten la formación de baches y asentamientos. Las
calles para los compactadores deben estar hechas con pavimento de
piedra o gravilla debido a los dientes de acero que tienen en las
ruedas.
– En zonas habitu ales de viento existirán pan tallas vegetale s o
pantallas móviles que minimicen el polvo.
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CAPÍTULO I I I
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También tendrá la consideración de muy adecuado si el
vertedero se encuentra cerrado o inoperativo y no exista posibilidadde acceso al mismo ya que, en este caso, se estima que la
probabilidad de afección de esta variable sobre el medio es muy baja
por no existir tráfico de vehículos. El estado de los caminos internos
será adecuado s i se cumplen todas las condiciones establecidas para
el caso de muy adecuados, excepto que las vías temporales están
hechas con restos de construcción compactados y que las calles para
los c ompactadores estén hechas con p avimento de piedra o gravi l la.
Será regular s i existe conservación de los caminos internos
pero, o no poseen drenaje de la escorrentía, o el camino no está
hormigonado o alquitranado hasta la zona de depósito. La condición
es deficiente s i no existen pantallas vegetales o móviles ni tampoco
drenajes, pero si existe conservación de los caminos internos del
vertedero. Es inadecuado cuando no se cumplen ninguna de las
condiciones establecidas en el correcto diseño y explotación de los
caminos internos.
Impermeabilización del punto de vertido
La impermeabilización del punto de vertido tendrá la condición
d e muy alta , s i existe una barrera geológica natural con permeabilidad
≤ a 10-9 m/s y espesor de 2m. Si esto no se cumplen se podrá instalar
una capa mineral ≥ 0,9m y permeabil idad ≤ 5x10 -10 m/s, cuando no
sean materiales consolidados con elevada permeabilidad, materiales
porosos no consolidados (depósitos aluviales y l lanuras costeras
actuales, terrazas y depósitos aluviales antiguos poco cimentados),
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CAPÍTULO I I I
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capas de alteración superficial de materiales originalmente poco
permeables (margas, rocas ígneas, etc.) o zona inundable por lascrecidas de un curso de agua relativas a un periodo de retorno de 500
años. Revestimiento artificial colocado sobre todo el vaso ≥1,5 mm de
grosor y sobre los flancos laterales o los mu ros de contención de 2:1.
La impermeabilización será alta , en la base y los lados del
vertedero si se dispone de una capa mineral con condiciones de
permeabilidad y espesor ≤ a 10 -9 m/s y 1m respectivamente. Cuando
la barrera geológica natural no cumpla las condiciones se completa
con una barrera geológica artificial formada por una capa mineral de
espesor ≥ 0,5 m y permeabil idad ≤ a 5x10 -10 m/s.
La condición será regular , s i existe una barrera geológica
natural con permeabilidad de l0-9 m/s podrá adecuarse la superficie
portante del relleno mediante la recompactación en un espesor
mínimo de 0,6 m que deberá realizarse en capas de 0,30 m, o el
empleo de una película sintética de 250 micrones mínimo de espesor,
o el empleo de un manto bituminoso de 0,05 m mínimo de espesor.
Será baja , cuando la impermeabilización natural del vaso y de los
laterales no cumple los requisitos establecidos en el punto de
impermeabil ización alta pero s i las especif icaciones de
impermeabilización artificial. La impermeabilización será muy baja ,
cuando no se cumplen ninguno de los requisitos de
impermeabilización natural y artificial para el vaso y los laterales del
punto de vertido establecidos en el punto de impermeabilización alta.
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Sistema de drenaje superficial
En base a una serie de criterios que deberán considerarse a lahora de diseñar un sistema de drenaje superficial, se clasifica la
variable. Estos criterios son los siguientes:
– El sistema de dre n aje re c oge las aguas de escorre ntía que
penetran en el punto de vertido, t iene dimensiones y pendientes
adecuadas para acumular y evacuar la escorrentía de la cuenca del
vertedero y está diseñado de acuerdo con las precipitaciones locales.
– El esta do de conservac ión es adecuado en lo qu e se refi ere a
limpieza y control de desperfectos.
– Ex is te n canales in te rceptore s que dirigen el f lujo hac ia un can al
principal más grande para apartarlo del lugar.
– El verte dero cuen ta con esta nques para c ontener lo s flu jos
desviados del agua pluvial, minimizando así las inundaciones río
abajo. Normalmente, se deben recoger las aguas pluviales tanto en las
proporciones completadas del vertedero como en las zonas aún no
rellenas.
Teniendo en cuenta estos criterios se considerará que un
sistema de drenaje superficial es muy adecuado cuando existen
canales interceptores y canales principales con dimensiones y
pendientes adecuadas para acumular y evacuar la escorrentía de la
cuenca, de acuerdo con las precipitaciones locales, su estado de
conservación es adecuado en lo que se refiere a limpieza y control de
desperfectos y el vertedero cuenta con estanques de contención de
pluviales.
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CAPÍTULO I I I
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Será adecuado cuando existan canales interceptores y
principales con dimensiones y pendientes adecuadas, de acuerdo conlas precipitaciones locales y su estado de conservación es adecuado
pero no poseen estanques de contención de aguas pluviales; será
regular s i existe sistema de drenaje superficial con canales
interceptores y principales con dimensiones y pendientes adecuadas,
pero su limpieza y control de desperfectos no es el más idóneo, ni
existe estanque para la contención de aguas pluviales.
Se considera deficiente , si existe un sistema de