INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA NACIONAL DE CIENCIAS BIOLOGICAS

ALUMNA: VEROVSKA ITZEL RODRIGUEZ ESPINOSA ASESOR: JUAN JOSE ESPEJEL MONTES

Objetivo General.

Aplicar la Gua Nivel 1, Informe Preliminar de Riesgo Ambiental, para determinar los daos a los medios natural y socioeconmico, por explosiones e incendios de Biogs, en sitios de disposicin final de Residuos Slidos Urbanos (RSU).

Objetivos Particulares. Identificar los accidentes, los peligros y los daos causados por explosiones e incendios de biogs, en los tipos de instalaciones ms comunes de disposicin final de los RSU.

Plantear los escenarios que causan explosiones e incendios, que suceden con mayor frecuencia, en los tipos de instalaciones ms comunes de disposicin final de los RSU.

Obtener los radios de los daos; tanto de los efectos de las ondas de sobrepresin, como de los efectos de la radiacin trmica, producidas por las explosiones e incendios de las acumulaciones de biogs (gas metano), en los sitios de disposicin final de los RSU, mediante el uso de los programas de simulacin de riesgos ARCHIE (1986), SEMARNAT (2004), RMP (2011), CAMEO (2011). Definir las distancias y las reas de los daos provocados por las explosiones y los incendios de biogs, en los tipos de instalaciones ms comunes de disposicin final de los RSU, mediante un anlisis comparativo de las zonas de riesgo y las zonas de amortiguamiento, obtenidas de la aplicacin de los simuladores de riesgo. Elaborar un Plan de Prevencin de Accidentes, con base en las estimaciones de la frecuencia de accidentes de explosiones e incendios, as como de las distancias y reas de daos obtenidas, en los tipos de instalaciones ms comunes de disposicin final de los RSU.

Elaborar un Plan de Atencin de Emergencias, con base en las estimaciones de la frecuencia de accidentes de explosiones e incendios, as como de las distancias y reas de daos obtenidas, en los tipos de instalaciones ms comunes de disposicin final de los RSU.

Revisin Bibliogrfica

Trabajo de Gabinete.

Anlisis e interpretacin de datos.Memorias de clculos de las distancias y las reas de dao de las ondas de sobrepresin y de la radiacin trmica resultantes de la aplicacin de los simuladores.

Elaboracin del Informe Tcnico Final.

Producci n de metano en los tiraderos de basura y en los rellenos sanitarios.

Accidentes, los peligros y los daos causados por explosione se incendios de biogs,

Se obtienen los radios de los daos Uso de los programas de simulacin de riesgos ARCHIE (1986), SEMARNAT (2004), RMP (2011), CAMEO (2011)

ESCENARIO 1. Anlisis de Riesgo de accidentes por explosiones e incendios de biogs En tiraderos a cielo abiertos.

ESCENARIO 2 Anlisis de Riesgo de accidentes por explosiones e incendios de biogs en tiraderos de basura controlados. ESCENARIO 3 Anlisis de Riesgo de accidentes por explosiones e incendios de biogs en rellenos sanitarios.

Anlisis comparativo de las zonas de riesgo y las zonas de amortiguamiento Gua Nivel 1, Informe Preliminar de Riesgo Ambiental. Planes de Prevencin de Accidentes. Planes de Atencin de Emergencias.

Produccin de metano reportada por diferentes autores

Referencia Hartz y Ham (1983) Bagchi (1994)

Produccin de metano 6.25-37.5 (L/kg de residuo*ao) 1.2-7.5 (L/kg*ao)

Reiger (1981)Lacoste(1997) Silguy (1996)

12.3 m3; 11.5 m3; 10.7 m3; 6.6m3.200m3/1Ton (30 aos) 120 a 240 m3/Ton (20 aos)

Cuadro 1. Produccin de metano en diferentes sitios de disposicin final

http://impreso.milenio.com/node/9120756

LUGAR Vertedero de Sarajevo (BosniaHerzegovina)

FECHA Diciembre 1997

ACONTECIMIENTOVertedero de Sarajevo (Bosnia Herzegovina): Una de las causas que originaron el desprendimiento de tierra fue la explosin de una acumulacin de biogs dentro de los residuos (Econs, S.A., 2003; UNECE [United Nations Economic Commission for Europe], 2004).En (3)

Vertedero de UmraniyeHekimbasi (Estambul, Turqua) Vertedero de Derbyshire (Loscoe, Reino Unido):

Abril 1993

Deslizamiento de tierra, las causas fueron una pendiente y altura excesivas del talud del vertedero y una explosin de metano. En (3)Al no existir impermeabilizacin, el metano migr 70 m hasta llegar a un chal en el que se produjo una explosin (Aitkenhead, 2002; Derbyshire County Council, 1986; Eden, 1993; Wittle, 1998). En (2)

1986

Vertedero de Carate-Brianza (Italia):

Vertedero de UmraniyeHekimbasi (Estambul, Turqua):

En un relleno de una antigua cantera, el metano sala del vertedero por las paredes laterales detectndose a nivel del suelo (Gandolla et l., 1998; Lassini et l., 1999).En (2) Vertedero de Umraniye-Hekimbasi (Estambul, Turqua): Adems de otras causas, una explosin de metano se baraja como la causa principal de la catstrofe (Blight et l., 2004; Daz et l., 2003; Econs, S.A., 2003; Fahey et l., 2002; Kocasoy et l., 1995; Rushbrook, 1999). En (2).

Vertedero de Vergiate (Italia)

Vertedero del Cerro Maggiore (Miln, Italia):

Vertedero de Seveso (Italia):

Vertedero de Casate (Ticino, Suiza):

Vertedero de Croglio (Suiza):

Vertedero de Saint Agustn (Alemania)

Vertedero de Vergiate (Italia): La migracin del gas produjo una explosin en un pozo para captacin de aguas subterrneas situado a 300 m. El biogs caus daos a la vegetacin situada a ms de 1.000 m (Econs, S.A., 2003; Gandolla et l., 1998). En (2). La impermeabilizacin del sellado del vertedero provoc la migracin de metano a travs del suelo detectndose concentraciones importantes del gas en un centro comercial situado a 70 m (Calare et l., 1996; Econs, S.A., 2003; Parsons, 1993; Tenax, SpA., 2004).En (2). La generacin de gases caus el hinchamiento de la geomembrana de la capa de sellado impermeable con el consiguiente peligro de explosin. El biogs tambin migr a travs del suelo provocando una explosin en un edificio de depuracin (Econs, S.A., 2003; Lassini et l., 1999) En (2). El biogs migr a travs del suelo afectando a los cultivos cercanos e incluso penetrando en viviendas (Econs, S.A., 2003; Gandolla et l., 1998; Parsons, 1993; Zhao et l., 1999). En (2) El metano migrado reaccionaba con el aire formando un gas compuesto de CO2, N2 y vapor de agua a altas temperaturas (Gandolla et l., 1998). En (2) Un grupo de viviendas tuvo que ser evacuado por las altas concentraciones de metano (Gandolla et l., 1998). En (2)

Vertedero de Los ngeles (Albuquerque, EE UU):

Vertedero de Ghemme (Novara, Italia):

Relleno Sanitario de Itaquaquecetuba (Brasil) Relleno sanitario de Nogales (Orizaba, Veracruz.)

El gas generado por el vertedero sale por las grietas resultantes del asentamiento del vertedero provocando contaminacin, malos olores y riesgo de explosin (Econs, S.A., 2003; Yoshimura, 2002). En (2) Un vertedero con lmina impermeable se instal junto a otro clausurado. La migracin de biogs del antiguo vertedero provoc el hinchamiento de la lmina del nuevo y el consiguiente riesgo de explosin (Calare et l., 1996; Gandolla et l., 1998). En (2) 25 de abril de Relleno sanitario tubo una explosin y un 2011 deslizamiento de tierra.(4) 23 de agosto de Se detect una fractura en una de las celdas 2011. del relleno sanitario de Nogales que una semana antes sufri de una explosin que derivo en la explosin de lodos y lixiviados. 25 Julio 2011

Relleno Sanitario de Arteaga(Coahuila, Mexico):

Una importante movilizacin se registr en el Relleno Sanitario del Municipio de Arteaga debido a un incendio de grandes proporciones provocado por el biogas, abarco ms de una hectrea de terreno. La explosin se registr en una fosa. (5) Relleno Sanitario de Chihuahua ( 16 de junio de Riesgo de explosin en el Relleno Sanitario Chihuahua, Mxico ) 2011 Segn reporte de la Presidencia Municipal, detectan gran acumulacin de gases en las inmediaciones del Relleno Sanitario, exactamente en la Celda 1, por lo que hay riesgo de explosin. (6) Relleno sanitario de Ciudad 15 sep 2003 Un nuevo incendio se registr en el relleno Lerdo ( Durango, Mxico) sanitario de esta ciudad, al parecer provocado por las altas temperaturas que se han venido sintiendo en los ltimos das en la Comarca Lagunera, despus de haberse escuchado una fuerte explosin.(7)

Relleno Sanitarios de Ciudad Serdn ( Puebla, Mxico)

21 de Marzo de 2011

Tiraderos de basura a cielo abierto en Chimalhuacn, estado de Mxico.

15 de junio de 2010

Cd. Nezahualcyotl, estado de Mxico.

28 de octubre de 2010

Tiradero de San Sebastin Chimalpa. Los Reyes La Paz, estado de Mxico

4 de agosto de 2011

Un incendio en el relleno sanitario de Ciudad Serdn amenaza con salirse de control y provocar una explosin debido a la gran cantidad de gases que se concentran en el lugar. (8) Se registr una explosin en el interior del tiradero municipal, lo que provoc dao en por lo menos 400 viviendas ubicadas en 15 calles. El incidente se present por una combinacin de gas metano, adems de un posible reblandecimiento del sitio de disposicin final que se ubica en el barrio Tlatel Xochitenco. En algunas calles se bot el pavimento as como las coladeras y los muros de sus hogares presentan cuarteaduras, por lo que no saben si pueden permanecer en el interior de ellas.(9) Una explosin se registr en la colonia Benito Jurez que provoc agrietamientos en varias calles, as como afectaciones en 200 casas de la populosa comunidad. La explosin se registr por la acumulacin de gas metano de los tiraderos municipales en Nezahualcyotl, que se ubican sobre la zanja del Bordo de Xochiaca.(10) Se registran pequeas explosiones en tiradero de san sebastin chimalpa. (11)

Tabla 2. Accidentes por explosin y/o incendios en sitios de disposicin final de RSU

Donde: Q = Flujo de biogs mximo esperado (m3/ao) i = Incremento en tiempo de 1 ao n = (ao del clculo) (ao inicial de disposicin de residuos) j = Incremento de tiempo en 0.1 aos k = ndice de generacin de metano (1/ao) L = Generacin potencial de metano (m3/Mg) M = Masa de residuos dispuestos en el ao i (Mg) t = Edad de las seccin j de la masa de residuos M dispuestas en el ao i (aos decimales) MCF = Factor de correccin de metano F = Factor de ajuste por incendiosLFG o i ij i

Tabla 3. Generacin de biogs en un relleno sanitario Promedio de Ao con mnima Ao con mayor generacin de generacin 3/h) 3/h) generacin (m biogs (m (m3/h) 1258 539.297114 96

Tabla 4. Cantidad de metano producido (50% del total de biogs en m3/h) Ao con mayor Promedio de Ao con mnima generacin generacin de generacin (m3/h) biogs (m3/h) (m3/h) 629 269.648557 48

Tabla 5. cantidad de metano producido( 50% del total de biogs en kg/h) Ao con mayor Promedio de Ao con mnima generacin generacin de biogs generacin (kg/h) (kg/h) (kg/h) 450.993 193.3380154 34.416

cantidad de metano acumulado mayor promedio e mnima generacin gas metano generacin horas kg/h) (kg/h) (kg/h)

distancia estimada a una psi de sobrepresion mayor promedio de generacin produccin mnima (km) (km) generacin (km)

12 3 4 5 6 7 8 9

450.993901.986 1352.979 1803.972 2254.965 2705.958

193.338015386.67603 580.014045 773.35206 966.690075 1160.02809

34.41668.832 103.248 137.664 172.08 206.496 240.912 275.328 309.744

0.130.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.3 0.3 0.3

0.10.13 0.14 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2

0.060.07 0.08 0.09 0.1 0.1 0.11 0.11 0.12

3156.951 1353.366105 3607.944 1546.70412

4058.937 1740.042135

cantidad de metano acumulado mnima mayor generacin promedio e gas generacin horas kg/h) metano (kg/h) (kg/h) 10 12 13 14 16 17 19 20 38 39 42 4509.93 5411.916 5862.909 6313.902 7215.888 7666.881 8568.867 9019.86 17137.734 17588.727 18941.706 1933.38015 2320.05618 2513.394195 2706.73221 3093.40824 3286.746255 3673.422285 3866.7603 7346.84457 7540.182585 8120.19663 344.16 412.992 447.408 481.824 550.656 585.072 653.904 688.32 1307.808 1342.224 1445.472

distancia estimada a una psi de sobrepresion mayor promedio de mnima generacin produccin generacin (km) (km) (km) 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.4 0.4 0.4 0.5 0.5 0.2 0.2 0.2 0.2 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.12 0.13 0.13 0.14 0.14 0.15 0.15 0.2 0.2 0.2 0.2

cantidad de metano acumulado distancia estimada a una psi de sobrepresion mayor generacin promedio de gas mnima mayor generacin promedio de mnima horas kg/h) metano (kg/h) generacin (kg/h) (km) produccin (km) generacin (km)

4350 72 96 120 168 192 216 240 264 288 312 1 ao

19392.69922549.65 32471.496 43295.328 54119.16 75766.824 86590.656 97414.488 108238.32 119062.152 129885.984 140709.816 3950698 .68

8313.5346459666.90075 13920.33708 18560.44944 23200.5618 32480.78652 37120.89888 41761.01124 46401.1236 51041.23596 55681.34832 60321.46068 1693641.011

1479.8881720.8 2477.952 3303.936 4129.92 5781.888 6607.872 7433.856 8259.84 9085.824 9911.808 10737.792 301484.16

0.50.5 0.6 0.6 0.7 0.7 0.8 0.8 0.8 0.9 0.9 0.9 2.7

0.40.4 0.4 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5

0.20.2 0.2 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.4 0.4 0.4 0.4

DESCRIPCIN DE TAREAS.

7 semestre 2011 Ago . Sep. Oct. Nov. Dic.

8Semestre 2012 Ene. Feb Mar. Abr. May. Jun

9 Semestre 2012 Jul. Ago. Sep. Oct. Nov . Dic.

Tarea 0.- Planteamiento del problema, objetivo general y particulares. Tarea 1. Hiptesis e Introduccin Tarea 2. Identificar los accidentes y los daos causados por explosiones e incendios de biogs en RSU, propuesta metodolgica. Tarea 3. Plantear los escenarios que causan explosiones e incendios, en RSU Tarea 4. Obtener los radios de los daos; de las ondas de sobrepresin y de la radiacin trmica. Programas de simulacin de riesgos ARCHIE (1986), SEMARNAT (2004), RMP (2011), CAMEO (2011). Tarea 5. Definir las distancias y las reas de los daos provocados por las explosiones y los incendios de biogs. Tarea 6.-Elaborar la Gua Nivel 1, Informe Preliminar de Riesgo Ambiental, por explosiones e incendios de Biogs, en sitios de disposicin final de Residuos Slidos Urbanos (RSU). Tarea 7.- Elaborar un Plan de Prevencin de Accidentes, para explosiones e incendios, en los tipos de instalaciones ms comunes de disposicin final de los RSU. Tarea 8.- Elaborar un Plan de Atencin de Emergencias, para explosiones e incendios, en los tipos de instalaciones ms comunes de disposicin final de los RSU. Tarea 9.- Elaborar informes tcnicos y exposiciones de la tesis de investigacin curricular

Robles Martnez,Fabin(1995). Generacin de biogs y lixiviados en los rellenos sanitarios. MEXICO. Instituto Politcnico Nacional.

Colomer Mendoza F.J., Gallardo Izquierdo A.,(2007). Identificacin de peligros asociados a un vertedero controlado. ESPAA. Universitat Jaume I de Castelln. pp 97, 86-95F.J. Colomer*, A. Gallardo, M.D. Bovea, M. Carlos. (2009). Evaluacin del riesgo geotcnico en vertederos de Residuos slidos: identificacin de los principales peligros. ESPAA. Universitat Jaume I.pp 3,4,5,7. http://el-prototipo2.blogspot.com/2011/04/brasilrelleno-sanitario-tubo-una.html http://www.alcalorpolitico.com/informacion/nota.php?idnota=76405. http://tiempo.com.mx/index.php?url=notas/77424 http://www.elsiglodedurango.com.mx/noticia/113258.provoca-gran-alarma-en-ciudad-lerdo-incendio.html http://www.municipiospuebla.com.mx/portal/archivo/archivo-ciudad-serdan/3374-se-registra-incendio-en-el-relleno-sanitariode-ciudad-serdan http://www.jornada.unam.mx/2010/06/16/estados/033n1est http://www.eluniversal.com.mx/notas/719542.html http://www.reporterosenmovimiento.com/?p=3368