Desechos 12.docx

UNIVERSIDAD POLITÉCNICA SALESIANA CAMPUS SUR INGENIERÍA CIVIL QUINTO GRUPO 2

Asignatura: Manejo de Desechos Sólidos

Tema: Diseño del relleno sanitario del cantón Loja Integrantes: Aguilar Luis Quishpe Alex

Ing. Borja Ximena Del Roció

Quito – Ecuador 2018

DISEÑO DE UN RELLENO SANITARIO PARA LA CUIDAD Ciudad: Loja INFORMACION DEL LUGAR UBICACIÓN

Coordenadas 3°59′00″S 79°12′00″O Límites La ciudad de Loja limita, al norte con el cantón Saraguro, al sur y al este con la Provincia de Zamora Chinchipe y al Oeste con parte de la Provincia de El Oro y los cantones de Catamayo, Gonzanamá y Quilanga. SUPERFICIE El cantón Loja tiene una superficie de 11026 kilómetros cuadrados UBICACIÓN DEL VERTEDERO

Nombre: Centro de Gestión Integral de Residuos Sólidos Croquis: está ubicado en el barrio Chonta Cruz, Loja-Ecuador. Área: 46,6 hectáreas.

JUSTIFICACION Hemos realizado en el cantón de Loja porque este cantón es un pionero en el manejo de desechos sólidos porque ha invertido en investigaciones y mejoramiento de su servicio de limpieza, también se puede notar que en este cantón tiene una gran acogida para el reciclaje. Porque su población colabora con el reciclaje y con los servicios de limpieza en la ciudad.

TASA PERCAPITA DE PRODUCCION DE RESIDUOS TP

0,54

Kg/hab/día

TASA DE CRECIMIENTO POBLACIONAL Para dicha proyección utilizaremos la fórmula: Pf = Po (1 + i)n Dónde:

Po=Población presente total

n=Número de años a proyectar

i= Tasa de Crecimiento Tasa de crecimiento. - Es un indicador importante para conocer de la población, permite conocer el aumento o disminución de la población. La provincia de Loja tiene un crecimiento anual uniforme de 1,4%. (FUENTE: INEC, Censo de Población). Proyección a los 10 años de la ciudad de Loja. 𝑃𝑓 = 170280 ∗ (1 +

1,4 10 ) 100

𝑃𝑓 = 201546 ℎ𝑎𝑏

PERIODO UTIL PARA EL DISEÑO La infraestructura del relleno sanitario está proyectada para 10 años. PROYECCION DENTRO DE DIEZ AÑOS DE LOS RESIDUOS SOLIDOS

MATERIAL PAPEL CARTON COMPUESTOS PELIGROSOS (PILAS, BAT.) BOTELLAS PLASTICOS FUNDAS PLASTICAS POLIPROPILENO POLIESTIRENO INERTE(LOSA,CERAMICA) ORG. JARDIN ORG. COCINA RECHAZOS (PAPEL HIG.) ELECTRÓNICOS MADERA, TEXTILES, OTROS METALICOS VIDRIO TOTAL

RESIDUOS DE LOJA COMPOSICION (ton/d) 32,21 14,5 2,5 1,6 10,14 13,1 34,2 9,8 4,5 2,7 15,43 458,43 45,7 0,45 13,76 5,65 14,87 679,54

TP

% 4,74 2,13 0,37 0,24 1,49 1,93 5,03 1,44 0,66 0,40 2,27 67,46 6,73 0,07 2,02 0,83 2,19 100

0,54

HABITANTES

201546

RSU

108834,84 78,54

RSU ORGANICOS RAPIDOS RSU ORGANICOS LENTOS

3,78

FORMULA QUIMICA DE LOS RESIDUOS SOLIDOS RAPIDA Y LENTAMENTE DESCOMPONIBLES. Rápidamente descomponibles. MATERIAL

COMOSICION (ton/d)

%

PAPEL

32,21

5,75

CARTON

14,5

2,59

ORG. JARDIN

9,258

1,65

ORG. COCINA

458,53

81,85

45,7

8,16

RECHAZOS (PAPEL HIG.) TOTAL

560,198

100

masa seca desecho 4620,10 2101,96 565,08 20990,44 6555,06 34832,64

Kg/día/desecho 4915,00 2212,59 1412,70 69968,14 6973,47 85481,89

C

H

O

2009,74 277,21 2032,84 924,86 124,02 937,47 270,11 33,90 214,73 10075,41 1343,39 7892,41 2851,45 393,30 2884,23 16131,58 2171,82 13961,68

N 13,86 6,31 19,21 545,75 19,67 604,80

A

CENIZAS

9,24 277,21 4,20 231,00 1,70 207,90 83,96 1049,52 13,11 393,30 112,21 2158,94

COMPUESTO C H O N

16131,58 2171,82 13961,68 604,80

12 1 16 14 Formula química C H O N

1344,29798 2171,81811 872,604967 43,1996832

31,118237 50,2739359 20,1993372 1

31,118237 50,2739359 20,1993372 1

Estimación del volumen del metano y dióxido de carbono de los residuos rápidamente descomponibles.

(4𝑎 − 𝑏 − 2𝑐 + 3𝑑) 𝐻2 𝑂 4 (4𝑎 + 3𝑏 − 2𝑐 − 3𝑑) (4𝑎 − 3𝑏 + 2𝑐 + 3𝑑) ↔ 𝐶𝐻4 + 𝐶𝑂2 + 𝑁𝐻4 8 8

𝐶31 𝐻50 𝑂20 𝐻 + −

TOTAL, DE CADA COMPUESTO CALCULADO POR LA FORMULA

CHON

H20 9,200

CH4 16,419

CO2 14,700

NH3 1,000

Datos necesarios para el cálculo del volumen.

PESO DE MOL EN KG

CHON CH4 760,882175 262,696419

CO2 646,787276

Peso de CH4 1 𝑚𝑜𝑙 𝑑𝑒 𝐶 𝐻 𝑂 𝐻

34832,64𝐾𝑔𝑟 𝑑𝑒 𝐶31 𝐻50 𝑂20 𝐻 ∗ 760,882 𝐾𝑔 𝑑𝑒31𝐶 50𝐻 20𝑂

31 50 20 𝐻

∗

262,696 𝐾𝑔 𝑑𝑒 𝐶𝐻4 1 𝑚𝑜𝑙 𝑑𝑒 𝐶𝐻4

=

12026,053 𝑘𝑔 𝑑𝑒 𝐶𝐻4 Volumen de CH4 𝑽=

12026,053 𝑘𝑔 𝑑𝑒 𝐶𝐻4 = 16772,738 𝑚3 𝑑𝑒 𝐶𝐻4 𝑘𝑔 0,717 3 𝑑𝑒 𝐶𝐻4 𝑚

Peso de CO2 1 𝑚𝑜𝑙 𝑑𝑒 𝐶 𝐻 𝑂 𝐻

34832,64𝐾𝑔𝑟 𝑑𝑒 𝐶31 𝐻50 𝑂20 𝐻 ∗ 760,882 𝐾𝑔 𝑑𝑒31𝐶 50𝐻 20𝑂

31 50 20 𝐻

∗

646,787 𝐾𝑔 𝑑𝑒 𝐶𝑂2 1 𝑚𝑜𝑙 𝑑𝑒 𝐶𝑂2

=

29609,456 𝑘𝑔 𝑑𝑒 𝐶𝑂2 Volumen de CH4 𝑽=

29609,456 𝑘𝑔 𝑑𝑒 𝐶𝑂2 = 15357,602𝑚3 𝑑𝑒 𝐶𝑂2 𝑘𝑔 1,928 3 𝑑𝑒 𝐶𝑂2 𝑚

Lentamente descomponibles. MATERIAL ORG. JARDIN MADERA, TEXTILES, OTROS TOTAL

Kg/día/desecho 919,98 3194,37 0,00 0,00 4114,35

COMPOSICION (ton/d) 6,172 13,76 19,932

masa seca desecho C H O 367,99 175,90 22,08 139,84 2555,50 1264,97 153,33 1091,20 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 2923,49 1440,87 175,41 1231,03

% 30,965282 69,034718 100,00

N 12,51 5,11 0,00 0,00 17,62

A CENIZAS 1,10 16,56 2,56 38,33 0,00 0,00 0,00 0,00 3,66 54,89

C H O N

1440,87

12

COMPUESTO 120,07251

175,41

1

175,4092088

139,350348

1231,03

16

76,93957974

61,12311485

17,62

14

1,258764052

1

95,38921114

Formula química C

95,389

H

139,350

O

61,123

N

1

Estimación del volumen del metano y dióxido de carbono de los residuos lentamente descomponibles.

(4𝑎 − 𝑏 − 2𝑐 + 3𝑑) 𝐻2 𝑂 4 (4𝑎 + 3𝑏 − 2𝑐 − 3𝑑) (4𝑎 − 3𝑏 + 2𝑐 + 3𝑑) ↔ 𝐶𝐻4 + 𝐶𝑂2 + 𝑁𝐻4 8 8

𝐶78 𝐻107 𝑂47 𝐻 + −

Total, de cada compuesto calculado por la formula CHON

H20 CH4 CO2 NH3 23,7492437 37,8352316 35,1568204

1

Datos necesarios para el cálculo del volumen. CHON PESO DE MOL EN KG

CH4 CO2 2275,990 791,321 2020,989

Peso de CH4 1 𝑚𝑜𝑙 𝑑𝑒 𝐶 𝐻 𝑂 𝐻

31 50 20 2923,43 𝐾𝑔𝑟 𝑑𝑒 𝐶31 𝐻50 𝑂20 𝐻 ∗ 2275,990 𝐾𝑔 𝑑𝑒 𝐶 𝐻 𝑂

31 50 20 𝐻

∗

791,321 𝐾𝑔 𝑑𝑒 𝐶𝐻4 1 𝑚𝑜𝑙 𝑑𝑒 𝐶𝐻4

=

1016,424 𝑘𝑔 𝑑𝑒 𝐶𝐻4

Volumen de CH4 𝑽=

1016,423 𝑘𝑔 𝑑𝑒 𝐶𝐻4 = 1417,605 𝑚3 𝑑𝑒 𝐶𝐻4 𝑘𝑔 0,717 3 𝑑𝑒 𝐶𝐻4 𝑚

Peso de CO2 1 𝑚𝑜𝑙 𝑑𝑒 𝐶 𝐻 𝑂 𝐻

31 50 20 2923,43 𝐾𝑔𝑟 𝑑𝑒 𝐶31 𝐻50 𝑂20 𝐻 ∗ 2275,990 𝐾𝑔 𝑑𝑒 𝐶 𝐻 𝑂

31 50 20

∗ 𝐻

2020,989 𝑔 𝑑𝑒 𝐶𝑂2 1 𝑚𝑜𝑙 𝑑𝑒 𝐶𝑂2

=

2595,90 𝑘𝑔 𝑑𝑒 𝐶𝑂2

Volumen de CH4 𝑽=

2595,90 𝑘𝑔 𝑑𝑒 𝐶𝑂2 = 1346, 416 𝑚3 𝑑𝑒 𝐶𝑂2 𝑘𝑔 1,928 3 𝑑𝑒 𝐶𝑂2 𝑚

DISEÑO DEL RELLENO SANITARIO Volumen total de RSU en 10 años

𝑚𝑎𝑠𝑎 = 108834,84

𝑽=

𝐾𝑔 ∗ 365𝑑 ∗ 10 = 380921940 𝑘𝑔 𝑑𝑒 𝑅𝑆𝑈 𝑑

380921940 𝑘𝑔 𝑑𝑒 𝑅𝑆𝑈 = 544174.2 𝑚3 𝑘𝑔 700 3 𝑑𝑒 𝑅𝑆𝑈 𝑚

CONDICIONES PARA LA LOCALIZACION ÁREA Para el área que se tomara el diseño del relleno sanitario se tomó la altura de 5 m.

𝑨=

544174.2 𝑚3 = 108834.84 𝑚2 5𝑚 𝑨 = 10.883 ℎ𝑎 = 11 ℎ𝑎

CONSTRUCCIÓN DE CELDAS Peso total al día que llega al relleno = 108834,84 Kg Volumen de los RSU al día

𝑽=

108834.84 𝑘𝑔 𝑑𝑒 𝑅𝑆𝑈 = 155.48 𝑚3 𝑘𝑔 700 3 𝑑𝑒 𝑅𝑆𝑈 𝑚

Para una altura de celda de 1 m

𝑨=

155.48 𝑚3 = 155.48 𝑚2 1𝑚

Si se toma un ancho de celda de 3 metros de longitud se obtiene el valor de su dimensión. 𝒍=

155.48 𝑚2 = 34.1 𝑚 5𝑚

EQUIPOS DE REDUCCION DE VOLUMEN Tractor Compactador Tractor Pequeño Camión O Volqueta Vehículos Auxiliares Como El Rodillo

RESIDUOS PELIGROSO

En esta área, se manejan todos los desechos que vienen de instituciones de salud, que llegan previamente clasificadas. Por ejemplo, a los desechos corto punzantes (bisturí, navajas, etc.) se los coloca en recipientes de vidrio con cloro y después son embolsadas y enterradas en fosas comunes sobre una geo membrana de polietileno de para que el residuo biopeligroso no tenga contacto directo con el suelo y luego de ser enterrada es cubierta con una capa densa de arcilla. Cuando son residuos más peligrosos como muestras de sangre, etc. Son incinerados en una máquina especial.

SISTEMA DE DESCARGA DE LIXIVIADOS Lixiviados: Son líquidos contaminantes producidos por toda la basura generada en la ciudad. A la fecha existe la laguna de estabilización, donde se hace un tratamiento primario, con el método de fitoremediación con plantas acuáticas, ahí técnicos tienen sembrado, especies como el vetiver, que permite el tratamiento de metales pesados, además de la guadúa, totora, matala, y carrizo. Al contorno de la laguna, existe eucalipto rojo aromático. El sistema de tratamiento de lixiviados ocupa un área de 0,49 ha y que consta de: Sedimentador Caja de distribución Laguna de oxidación

Filtro de grava y unidad de descarga conformada por una zanja de drenaje que llega a la quebrada Alumbre.

Con estos equipamientos que se tienen actualmente no cumplen satisfactoriamente los límites máximos permisibles de descarga según la norma de calidad ambiental y descarga de efluentes: Recurso agua, Libro VI anexo 1 del 2015, vigente en nuestro país. Por lo cual la ciudad de Loja construye la nueva planta para el tratamiento de lixiviados. Con la nueva planta podrán descargar a través de un colector sanitario para ir al sistema de alcantarillado con los límites permisibles, la planta tendrá una capacidad para tratar hasta 200 metros cúbicos de lixiviados.

En la nueva planta mediante un proceso riguroso se tratará los lixiviados. El trabajo empezará:  en las cámaras, donde se hará un control de la carga orgánica.  posterior bajarán los contaminantes, luego pasará por un rector biológico, el clarificador, todo ello, para enviarlo a un colector sanitario.  Está planificado descargarlo en la parte baja al sistema de alcantarillado de la ciudadela Esteban Godoy.

RECEPCION DE BIOGAS El proceso de generación termoeléctrica a biogás inicia con la descomposición de la materia orgánica depositada en el relleno sanitario, en donde y por un proceso bacteriológico se genera el biogás. Para la recepción del biogás en el cantón Loja se utiliza el sistema pasivo ya que el relleno sanitario cuenta con chimeneas de drenaje del biogás. Las chimeneas de drenaje están construidas de: - Jaula de malla con 4 puntales de madera, llenada con piedra bola o grava. - Tubo perforado llenado con piedra bola o grava