ANÁLISIS DE LAS CARACTERÍSTICAS INDICADORAS DEL MANEJO DEL vertedero.pdf

8/17/2019 ANÁLISIS DE LAS CARACTERÍSTICAS INDICADORAS DEL MANEJO DEL vertedero.pdf

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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



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



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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



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



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



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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19

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

27

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

29

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

30

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

31

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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32

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


33/137

CAPÍTULO I I

33

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

34

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

35

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

36

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

37

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

38

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

39

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

40

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

41

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

42

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

43

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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44

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

45

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

47

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

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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


0,001 gr.


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CAPÍTULO I I I

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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


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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– 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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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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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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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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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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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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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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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

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