Reinnova nov 17 2011 chávez

Los retos en la gestión de residuos urbanos en una economía globalizadaEls reptes en la gestió de residus urbans en una economia globalitzada

Challenges in waste management in a globalized economy

ORGANIZADO POR: CON LA COLABORACIÓN DE:

LA EXPERIENCIA MEXICANA EN EL MANEJO DE RESIDUOS. ADECUACIÓN DE LA NORMA PARA EL APROVECHAMIENTO ENERGÉTICO EN RELLENOS

SANITARIOS

Ing. Alfonso Chávez Vasavilbaso



Contenido

1. Situación de la prestación de los servicios de aseo.• Cobertura del servicio• Marco Institucional• Un caso particular: La Ciudad de México (D.F.)

2. Adecuación de la norma para el aprovechamiento energético. Contenido de la actual norma oficial mexicana Propuesta de modificación a la norma oficial mexicana Un ejemplo de acciones. La ciudad de Mérida

2

**



1. Situación de la prestación de los servicios de aseo.

3

**



Situación de la prestación de servicios de aseo

Generación

Recolección

Disposición final

4

Separación en la fuente

Recolección separada

Barrido

Separación

Transferencia

Transporte

Tratamiento

Etapas del servicio

Recolección separada

Etapas básicas

**




México genera110 mil ton/día2,456 Municipios

*0.774

*0.950

*1.497

*0.757

*Índice de Generación per cápita (Kg/día): Fuente Secretaría de Desarrollo Social (SEDESOL)

*1.083

Índice de generación por zonas geográficas

5

Generación de residuos

**



Fuente: SEMARNAT.

• En la inmensa mayoría de las ciudades el

costo del servicio es por cuenta de los

municipios.• El servicio realizado en general en 2 turnos

con 2 a 5 trabajadores por vehículo. • Recurrente la separación informal. • Cobro de propina a los usuarios, • Uso habitual de camiones

compactadores de 15 m3 (7.0 ton/viaje)• Es frecuente el uso de unidades

improvisadas de diversos tipos. • En general las unidades de recolección

son subutilizadas y con mal servicio de

mantenimiento.

6

Recolección municipal


**



Los mercados de subproductos son inmaduros.

Tecnologías avanzadas no son económicamente rentables.

La separación en la mayoría de los casos es informal.

El porcentaje de reciclaje a nivel nacional es del orden del 5%.

Empresas privadas concesionarias del servicio de aseo incorporan bandas de separación

como una medida ecológica en ciudades como Naucalpan, Querétaro, Morelia, Tuxtla

Gutiérrez. En los casos de Monterrey y el Distrito Federal son operados por un organismo o

por gremios organizados.

7


Separación

Planta Naucalpan

Planta Tuxtla Gutiérrez

**



8

Composición de los residuos


Separación

**



Debido a la dificultad para ubicar rellenos

sanitarios cerca de las ciudades, se justifica

la instalación de estaciones de transferencia

para trayectos mayores de 20 km. Instalaciones de este tipo se tienen en

ciudades como, Aguascalientes,

Chihuahua, ZM Monterrey, Tuxtla

Gutiérrez, Querétaro, Distrito Federal. Algunas son operadas por empresas

privadas.

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Transferencia y transporte

Transferencia Querétaro

Transferencia Tuxtla Gutiérrez

Transferencia Aguascalientes

Transferencia Ciudad Guadalupe



Incipiente desarrollo del mercado.

Calidad deficiente debido a falta de

separación previa.

Altos costos de operación.

Dificultad para su comercialización.

Los municipios en muy pocos casos

producen composta a partir de material

de poda para autoconsumo en parques y

jardines como es el caso de Naucalpan y

el Distrito Federal.

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Producción de composta

Composta Naucalpan




En general el tratamiento en México se ha

desalentado debido entre otras razones a: Altos costos de tecnología en comparación

con el del relleno sanitario. Se tiene un rechazo generalizado a

procesos térmicos. Intentos realizados no han tenido el

resultado esperado. Son frecuentes los casos en que empresas

con una tecnología específica ofrecen

atractivas propuestas para tratamiento aún

sin costo para el municipio, sin embargo

ninguna ha prosperado.

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Otros tratamientos



Fuente: SEMARNAT.

• A nivel nacional el 64% de los residuos se depositan en 85 instalaciones, ya sea rellenos sanitarios o sitios controlados de los cuales:

• 65% son municipales

• 35% son operados por la iniciativa privada.

• En cuanto a su composición por tamaños de ciudades.

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Disposición final

Tamaño (miles hab) >500 100 – 500 <100

Relleno Sanitario % 20 6 -

Sitio controlado % 41 33 -

**




Disposición final

13

Rellenos Sanitarios

Ventajas Desventajas

• Constituyen la opción más económica para la disposición final.

• Son compatibles con otras actividades como la separación.

• Se puede alcanzar el aprovechamiento energético.

• Se tiene la percepción de que ambientalmente no son la mejor opción

por contaminación y falta de aprovechamiento.

• No son aceptados por la población.

• Dificultad para ubicarlos en sitios aptos.

Relleno sanitario Querétaro

**




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El Plan Nacional de Desarrollo (PND), establece las

estrategias y acciones sustentables para la protección

al medio ambiente y la conservación de recursos

naturales. Promueve la reducción del impacto ambiental, la

construcción de infraestructura, y el

aprovechamiento y generación eléctrica. Plantea la participación del sector privado para la

gestión integral de residuos. El Programa Nacional para la Prevención y

Gestión Integral de los Residuos propone cambios

en los modelos de producción y consumo, acciones

de prevención y minimización de la generación,

separación de residuos en la fuente, reutilización y

reciclado, valorización energética y la disposición

final restringida.

Políticas publicas

**



Los municipios han emprendido acciones para separación

en la fuente y recolección diferenciada.

No obstante en la mayoría de los casos no se cuenta con

la infraestructura para valorización .

No existe en la práctica una reducción significativa de los

volúmenes que ingresan a los sitios de disposición final.

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Separación en la fuente y diferenciada

Recolección separadaCiudad de México



La actual normatividad no obliga al aprovechamiento de gas.

Los proyectos en México se pueden beneficiar del MDL. SEMARNAT reporta el siguiente avance en aprovechamientos

de biogás en rellenos sanitarios: ○ 3 proyectos con CER’S○ 17 proyectos registrados○ 11 en proceso de registro

Destaca en el aprovechamiento de biogás el proyecto de generación eléctrica de la ZM de Monterrey, con una segunda etapa apoyada por el MDL, con una capacidad total de 17 MW.

Otras ciudades con avances significativos son Querétaro, Aguascalientes, Mérida, Ciudad Juárez, León y la ZM de Guadalajara.

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Mecanismo de Desarrollo Limpio

Generador, Querétaro

Quemador, Mérida

SIMEPRODE, Monterrey

**




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Federación: política nacional en materia de residuos.

Entidades federativas: formulación y conducción de programas estatales

Municipios: gestión integral del servicio.

Marco legal

**




El artículo 115 Constitucional establece la obligación de los municipios para la prestación de servicios de limpia y las Leyes Orgánicas Municipales de los estados prevén la participación de las empresas privadas.

Operan por medio de concesiones o de contratos de prestación de servicios de largo plazo otorgados por licitación pública.

Las empresas realizan inversiones para infraestructura y equipamiento, y operan el servicio cobrando al municipio tarifas por tonelada manejada.

Los argumentos de venta son permanencia del servicio con tarifas competitivas.

• Cumplimiento de la normatividad• Modernización y optimización de los servicios• Optimización del aprovechamiento de recursos

municipales. Es compatible con esquemas de apoyos financieros

de la Banca de Desarrollo.

18

Participación de la iniciativa privada

**




19

• De manera general los municipios no cuentan con recursos para modernizar sus servicios,

lo cual presenta importantes rezagos e incumplimiento de la norma en materia de

disposición final.

• A través de programas federales promovidos por SEDESOL y SEMARNAT cuentan con

recursos limitados para infraestructura básica en rellenos regionales y clausura de

tiraderos.

• Un alternativa es el fondo nacional de infraestructura (FONADIN) que otorga apoyo

financiero no reembolsable para modernizar los servicios de aseo, sujeto a que los

municipios concesionen los servicios.

• Igualmente se cuenta con apoyos para proyectos de infraestructura ambiental en la región

fronteriza con Estados Unidos con fondos no reembolsables.

Financiamiento del sector

**




20

Se generan 12,500 ton/día de Residuos

Sólidos Urbanos y Manejo Especial. 13 estaciones de transferencia, 3 plantas

de selección, 1 planta de composta, y un

relleno sanitario. Recolección de los residuos a cargo de

cada una de las 16 Delegaciones con un

parque vehicular de más de 2,500

camiones. Las plantas de selección son operadas por

gremios de trabajadores. El Gobierno de la Ciudad opera las

plantas de transferencia, de composta y

el sitio de disposición final (Bordo

Poniente), cuya vida útil está en su última

etapa.

Un caso particular: Ciudad de México.

Estación de Transferencia

Planta de separación

Planta de composta

Bordo poniente

**




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Flujo de Residuos Sólidos (ton/día)

Generación Total 12,500

Delegaciones

11,900

Barrido y recolección

11,500

Pre-pepena (estimado)

500

Estaciones de Transferencia

11,100

Plantas de selección

5,000

Recolección Edomex y particulares

2,500

Recuperación subproductos

500

Disposición Final

13,500

Fuente PGIRDF 2010Cifras aproximadas y redondeadas.

10,500

4,500

Recuperación en origen

400

Composta

100

Central de Abastos:

600

2,000

500

9,000


**




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Recolección

Aprovechamiento y Disposición

final

Mixta

Cuotas informales

Un solo sitio de disposición

Una sola tecnología

Sindicato

Acuerdos metropolitanos

Apoyosadicionales

Participación IP

Recolección especializada

Pago usuarios

Planes de manejo residuos especiales

Sitios alternativos

Opciones tecnológicas

Situación actual Retos

Acciones

Apoyos

Mejora de la infraestructura

Ultima etapa bordo poniente con

aprovechamiento de biogás

Bajo índice de aprovechamiento


**



2. Adecuación de la norma para el aprovechamiento

energético.

23

**



Impermeabilización

Celda paraRecibir residuos

Laguna deLixiviados

DrenPerimetral

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Adecuación de la norma para el aprovechamiento energético.

Relleno Sanitario

**




Análisis financiero / Resultados

Escenario

Relleno Sanitario

Separación Composta Biometanización Incineración

Costo financiero 3 8 7 14 33

OPEX completo incertidumbre 10 16 17 22 44

Ingresos recuperación

materia-9 -5 -6 -6

Ingresos energía -8 -13 -40

Costo neto €/ton 5 15 19 17 31

Basado en estudio de Veolia para GDF 2010 25

Costos comparativos con el relleno sanitario

**




La norma regula la disposición final de residuos sólidos urbanos y de manejo especial.

Relleno sanitario: Obra de ingeniería para la disposición final de residuos que controla a través de la compactación e infraestructura adicionales, sus impactos ambientales.

Residuos sólidos urbanos (RSU): Generados en casas habitación compuestos principalmente por productos de consumo y sus envases, embalajes o empaques. Provenientes de cualquier otra actividad dentro de establecimientos o en la vía pública y los resultantes de la limpieza de las vías y lugares públicos.

Residuos de manejo especial (RME): Generados en procesos productivos (no peligrosos) con características similares a los RSU, o que son producidos por grandes generadores de residuos sólidos urbanos.

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Contenido de la Norma Oficial Mexicana 083




Especificaciones para la selección del sitio.

Cuando se quiera ubicar un sitio a menos de 13 Km de un aeródromo se determinará su

distancia por medio de un Estudio de Riesgo Aviario.No ubicar en Áreas Naturales Protegidas. Ubicar a 500 m de localidades mayores a 2500 hab. No ubicar en zonas de marismas, manglares, recarga de acuíferos o fallas geológicas, etc.Localizar fuera de zonas de inundación con periodos de retorno de 100 años.Localizar a una distancia mínima de 500 metros con respecto a cuerpos de agua

superficiales con caudal continuo, lagos y lagunas.Ubicar a 100 metros de pozos de extracción de agua para uso doméstico, industrial, riego y

ganadero.

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Estudios y análisis previos a la construcción

Geológico y geohidrológico

Topográfico

Geotécnico

Generación y composición de los RSU y de manejo especial

Generación de biogás

Generación de lixiviados

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29

Contar con una barrera geológica natural o equivalente con un coeficiente de conductividad hidráulica, de al menos 1 X 10–7 cm/seg., o garantizarla con un sistema equivalente.

Garantizar la extracción, captación, conducción y control del biogás, y de no disponerse de sistemas para su aprovechamiento conveniente, se procederá a su quema.

Captación y extracción del lixiviado generado, el cual debe ser recirculado o tratado, o una combinación de ambas.

Diseño de drenaje pluvial para el desalojo de agua de lluvia.

Contar con un área de emergencia.

Impermeabilización celda residuos, Mérida, México

Control de lixiviados, Tuxtla Gutíérrez, México

Contenido de la Norma Oficial Mexicana 083Características constructivas y operativas

Control de Biogás, Tlalnepantla, México



Los residuos deben ser cubiertos en forma continua y dentro de un lapso menor a 24 horas. Niveles mínimos de compactación:

Compactación (kg/m3)Recepción de residuos

(ton/día)

Mayor de 600 100 – 750

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Cobertura residuos, Nuevo Laredo, México



Programa de Monitoreo:

• Biogás (composición, explosividad y flujo)

• Lixiviado (pH, DBO5, DQO y metales

pesados)Monitoreo del Acuífero.

• 2 pozos de monitoreo (aguas arriba y aguas

abajo)

• Calidad del agua antes y después del sitio.Separación de residuos

• No afecte el cumplimiento de la Norma, ni

que signifique un riesgo para las personas

que la realizan.

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Monitoreo biogás, Tlalnepantla, México

Monitoreo aguas subterráneas, Querétaro, México

Separación en Relleno Sanitario, Morelia, México



La cobertura debe aislar los residuos, minimizar la infiltración de líquidos, controlar flujo de biogás, minimizar erosión y brindar drenaje adecuado.

Las áreas que alcancen su altura final y tengan una extensión de 2 hectáreas deben ser cubiertas.

La conformación final debe considerar restricciones con uso de suelo, estabilidad de taludes, límites del predio, características de la cobertura final, drenaje superficial e infraestructura para control de lixiviado y biogás.

Clausura Naucalpan, México


Contenido de la Norma Oficial Mexicana 083Clausura del sitio

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Cobertura

Dice Propuesta

Cobertura.

Capa de material natural o sintético,

utilizada para cubrir los residuos sólidos,

con el fin de controlar infiltraciones

pluviales y emanaciones de gases y

partículas, dispersión de residuos, así

como el contacto de fauna nociva con

los residuos confinados.

Cubierta diaria o temporal:

Capa de material natural o sintético, utilizada para cubrir los residuos

sólidos, con el fin de controlar infiltraciones pluviales y emanaciones

de gases y partículas, dispersión de residuos, así como el contacto

de fauna nociva con los residuos confinados, la cual debe ser

retirada al activarse nuevamente la zona para depositar una

nueva capa de residuos y se tenga contacto entre los residuos y

se permita un adecuado flujo del biogás y lixiviados.

33

Adecuaciones propuestas a la NOM-083-SEMARNAT-2003

Aprovechamiento energético

**




Cobertura final de clausura

Dice Propuesta

Revestimiento de material natural o

sintético, o ambos; que se coloca

sobre la superficie del sitio de

disposición final, cuando éste ha

cumplido su vida útil, abarcando tanto a

los taludes como a los planos

horizontales.

Revestimiento de material natural o sintético, o ambos; que se

coloca sobre la superficie del sitio de disposición final, cuando éste

ha cumplido su vida útil, abarcando tanto a los taludes como a los

planos horizontales. Esta cobertura final debe diseñarse para

mantener la humedad óptima y evitar la entrada de aire y

conserve la composición del gas generado para su

aprovechamiento.

34



**




Definición de residuos de disposición final

Dice Propuesta

Define los conceptos de Disposición Final y

Residuos Sólidos Urbanos…

Adicionar concepto de Residuos sólidos de disposición final.

Residuos que por sus características o condiciones no

pueden ser aprovechados y por lo tanto, deben ser

dispuestos en un sitio de disposición final para su

confinamiento definitivo.

35



**




Sitios de disposición final

Dice Propuesta

Los sitios de disposición final se categorizan en dos formas: de acuerdo con

la cantidad de residuos que ingresan por día y con la precipitación anual

del lugar donde se ubica el sitio. Esta última clasificación dará la pauta para

la consideración del tratamiento de los lixiviados que se generen en el sitio. La

clasificación se establece como:

36

TipoToneladas

recibidas ton/día

A Mayor a 100

B 50 hasta 100

C 10 y menor de 50

D Menor a 10

TipoToneladas recibidas

ton/día

AA Mayor a 500

A 100 hasta 500

B 50 hasta 100

C 10 y menor a 50

D Menor de 10



TipoPrecipitación

(mm/año)

Madia o Baja

Menor a 700

Alta Mayor 700

**




Generación de Biogás

Dice Propuesta

Se debe estimar la cantidad de generación

esperada del biogás, mediante análisis químicos

estequiométricos, que tomen en cuenta la

composición química de los residuos por manejar.

Para determinar el potencial de biogás de un sitio de

disposición final es necesario tener la estimación de

ingreso de residuos, la caracterización de residuos y

su composición química en la formula CxHyOzNw.

37



**




Generación de lixiviados

Dice Propuesta

Se debe cuantificar el lixiviado

mediante algún balance hídrico.

Para la estimación del volumen de lixiviados que se generan en

un sitio de disposición final es necesario realizar un balance hídrico

que contemple la humedad de los residuos, las condiciones

climáticas, las diferentes etapas de operación del sitio y la

evolución o crecimiento del mismo.

38



**




Manejo de biogás

Dice Propuesta

Se debe garantizar la extracción, captación, conducción y

control del biogás generado en el sitio de disposición final.

Una vez que los volúmenes y la edad de los residuos propicien

la generación de biogás y de no disponerse de sistemas para

su aprovechamiento conveniente, se procederá a su quema

ya sea a través de pozos individuales o mediante el

establecimiento de una red con quemadores centrales.

Los sitios de disposición final deben contar

con un sistema que garantice la captación,

extracción, conducción y aprovechamiento

desde el inicio de la operación con pozos

con un diseño específico para

aprovechamiento. Los sitios tipo AA y con

precipitación alta deberán contar con la

infraestructura que posibilite la captación

del biogás generado para un posible

aprovechamiento.

39



**




Manejo de lixiviados

Dice Propuesta

Debe construirse un sistema que

garantice la captación y extracción

del lixiviado generado en el sitio de

disposición final, o bien ser tratado, o

una combinación de ambas.

Los sitios de disposición final deben garantizar el control de los

lixiviados que se generan en el mismo, para evitar que estos no

sean infiltrados en suelos o puedan escurrirse fuera del sitio. El

lixiviado debe ser recirculado en las celdas de residuos confinados

en función de los requerimientos de humedad para la

descomposición de los residuos. Para sitios que se clasifiquen

dentro del rango alto de precipitación, según la tabla de la

sección 5.2 de esta Norma, es obligatorio dar un tratamiento.

40



**




Separación

Dice Propuesta

Cualquier actividad de separación de

residuos en el sitio de disposición final no

deberá afectar el cumplimiento de las

especificaciones de operación contenidas

en la presente Norma, ni significar un

riesgo para las personas que la realicen.

Los residuos deben ser parte de una cadena de valor de origen

– destino final.

No debe permitirse la pepena dentro del relleno. Si los

residuos entran al sitio separados el relleno sanitario

deberá contar en sitios tipo A y AA con la infraestructura

para su separación especializada y así darles un adecuado

manejo para su reutilización o reciclado.

41



**




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Justificación económica

Generación (Ton/día) 300 700

Sin Tratamiento (€/Ton)

CAPEX 5.5 5.1

OPEX 7.1 3.8

Subtotal 12.6 8.9

Tratamiento(€/Ton)

CAPEX 1.6 0.4

OPEX 2.6 2.6

Subtotal 4.2 3.0

Total 16.8 11.9

**




El relleno sanitario de Mérida se localiza al noreste de la península de Yucatán a 36 km. de

Puerto de Progreso, en el Golfo de México a una altura sobre el nivel del mar de 9 metros.

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Un ejemplo de acciones: La ciudad de MéridaCaracterísticas de la ciudad **




Geología: En el municipio y en general en la Península de Yucatán la única fuente de abastecimiento es el acuífero, la superficie Kárstica son suelos de tipo calizo (CaCO3) de gran permeabilidad. El nivel de aguas freáticas en el sito se encuentra a 8 metros de profundidad.

Hidrogeología: No existen corrientes superficiales debido a la alta permeabilidad del medio y se produce una rápida filtración hacia el nivel freático que produce corrientes subterráneas que erosionan el subsuelo formando conductos y cavernas en donde el agua fluye de forma casi horizontal al relieve.

Clima. La precipitación promedio anual es de 1,200 mm. El clima es cálido sub húmedo con lluvias en verano en la mayor parte de la región.

44

Un ejemplo de acciones: La ciudad de MéridaCaracterísticas del sitio




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Un ejemplo de acciones: La ciudad de Mérida

Problemática Acciones

Nivel freático somero (8 metros de profundidad).

Acuífero vulnerable a contaminación por su alta permeabilidad.

Doble capa de geomembrana de Polietileno de Alta Densidad en la base de las celdas, superior a especificaciones de la NOM-083-SEMARNAT-2003.

Impermeabilización de laguna de lixiviados con 2 capas de geomembrana de Polietileno de Alta Densidad para evitar infiltraciones al acuífero.

Doble impermeabilización base de celdasDoble impermeabilización base de celdas Doble impermeabilización laguna de lixiviados

Doble impermeabilización laguna de lixiviados

**




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Precipitación promedio anual ALTA (1,200 mm.)

Reducción de áreas descubiertas y frente de trabajo durante el periodo de lluvias.

Cubierta final constituida con material de cubierta (Sascab), geomembrana de Polietileno de Baja Densidad y capa vegetal. Lo anterior evita la entrada de lluvia al relleno sanitario y la generación de lixiviados, así como la estanqueidad del sitio para el mejor aprovechamiento del biogás. .

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47



Elevada generación de Lixiviados

Grandes áreas destinadas a lagunas de lixiviados

Instalación de red de tuberías perforadas en bordo superior de lagunas para recircular lixiviados y estimular su evaporación.

Riego controlado de lixiviados sobre residuos, aprovechando su potencial de evaporación y disminuir su volumen.

**




48



Cobertura de residuos. Colocación de material de cubierta (Sascab) se adquiere y traslada desde bancos cercanos al relleno sanitario para realizar la cobertura diaria de los residuos con un material que cumpla las condiciones apropiadas.

**




49



Flujo deficiente de lixiviados y biogás a través de las capas de residuos.

Retiro de cubierta diaria antes de depositar la siguiente capa de residuos.

**




50



Emisión de Gases de Efecto Invernadero (GEI), malos olores, desperdicio energético.

Instalación de sistemas de captación y quema de biogás. Diseño de nuevas celdas con dispositivos para aprovechamiento energético.

**




51



Alto contenido de lixiviados en residuos antiguos

Instalación de drenes horizontales mixtos (biogás, lixiviados) en las nuevas capas de residuos.

**



Muchas gracias…

52

Los problemas, bien vistos, son en realidad oportunidades

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