Guía para el diseño… 11. Apéndice D. Parte 1

..:: Una solución para la disposición final de
residuos sólidos municipales en pequeñas poblaciones ::..

Centro Panamericano de Ingeniería Sanitaria y Ciencias del Ambiente
División de Salud y Ambiente
Organización Panamericana de la Salud
Oficina Sanitaria Panamericana, Oficina Regional de la
Organización Mundial de la Salud
2002

Diseño de un relleno sanitario manual

Ejemplos de cálculo

D.1 Ejemplo 1. Cálculo de la generación diaria de basura Encuentre la cantidad diaria de residuos sólidos que generan los 40.000 habitantes de una ciudad cuya generación por habitante se estimó en 0,5 kg/hab/día.

Si el relleno operará seis días a la semana, ¿cuánta basura será necesario procesar cada día hábil?

D.2 Ejemplo 2. Cálculo de volumen necesario del relleno

La administración municipal de una ciudad tiene entre sus proyectos construir un relleno sanitario como solución al destino final de su basura. Se necesita conocer la cantidad de basura producida, el volumen del relleno y el área requerida para iniciar la selección del sitio. Para tal efecto, se dispone de la siguiente información:

Solución

Para mayor facilidad en el manejo de la información, se hará uso del cuadro D.1, en el cual se resumirán todos los resultados. Los números de las columnas a las que se hace referencia más adelante son los de ese cuadro.

D.2.1 Proyección de la población

Se adoptará un crecimiento geométrico para el cálculo de la proyección de la población con una tasa de 2,6% anual (ecuación 5-1), para estimar las necesidades de los próximos 10 años, columna 1.

D.2.2 Producción per cápita

La producción per cápita se estima aplicando la ecuación 5-2.

Se estima que la producción per cápita aumentará en 1% anual. Entonces, para el segundo y el tercer año será:

y así sucesivamente se calcula la ppc para los demás años (columna 2).

D.2.3 Cantidad de desechos sólidos

La producción diaria se calcula a partir de la ecuación 5-4 (columna 3).

La producción anual se calcula multiplicando la producción diaria de desechos sólidos por los 365 días del año (columna 4).

D.2.4 Volumen de desechos sólidos

* Volumen de residuos anual compactado (ecuación 5-6, columna 8). Con una densidad de 450 kg/m3 debido a la operación manual.

* Volumen de residuos anual estabilizado (ecuación 5-6, columna 10). Con una densidad estimada de 600 kg/m3 para el cálculo del volumen del relleno sanitario.

* Volumen del relleno sanitario estabilizado. Está conformado por los residuos sólidos estabilizados y el material de cobertura

* – Material de cobertura. Es la tierra necesaria para cubrir los residuos recién compactados y se calcula como 20% del volumen de basura recién compactado (ecuación 5-7, columna 9), así:

* Volumen del relleno sanitario (ecuación 5-8)

Es de notar que la columna 10 presenta el volumen del relleno acumulado anualmente, lo que permite identificar la vida útil del relleno al compararla con la capacidad volumétrica del sitio.

D.2.5 Cálculo del área requerida

* Cálculo del área por rellenar. A partir de la ecuación 5-9, si se asume una profundidad promedio de seis metros, las necesidades de área serán:

En la columna 13 se podrá observar el área necesaria para 2, 3 ó más años, si se trabaja a partir de los datos acumulados en la columna 12.

* Cálculo del área total. Teniendo en cuenta un factor de aumento F para las áreas adicionales (columna 14). En este caso, se asume 30%.

D.3 Ejemplo 3. Cálculo del volumen de una zanja

En un municipio se dispone de un terreno plano para construir un relleno sanitario manual por el método de zanjas. Para abrir las zanjas se pagará el alquiler de una retroexcavadora que tiene un rendimiento de 14 m3/hora de corte.

* ¿Cuál es el volumen de una zanja y sus dimensiones para 60 días de duración?
* ¿Por cuántos días debe alquilarse la maquinaria?

Información básica

Población por servir 30.000 habitantes
ppc 0,4 kg/hab/día
Cobertura de servicio de recolección de residuos 90% de la población

Solución

* Cantidad de desechos sólidos producidos

* Cantidad de DS recolectados

* Volumen de la zanja

Si se estima en 20% el material de cobertura, una vida útil de 60 días y una densidad de 500 kg/m3, entonces:

Es decir que para depositar los desechos sólidos de un día se requerirán excavar 1.555/60 = 26 m3

* Dimensiones de la zanja

hz = profundidad = 3 m
a = ancho = 6 m
l = largo = ?

Por lo tanto:
hz = 3 m
a = 6 m
l = 86 m

* Tiempo de maquinaria

Lo anterior significa que para tener la zanja completamente lista, se debe disponer de catorce días para su excavación. Sin embargo, conviene anotar que por lo menos cinco días antes de que se llene una zanja se debe llevar el equipo para abrir una nueva y mantener una buena programación de la máquina, para disponer la basura sin contratiempos.

D.4 Ejemplo 4. Cálculo de la vida útil de un relleno en zanja

Supóngase un terreno de 2,3 hectáreas y relativamente plano. Se desea saber cuánto puede durar el relleno sanitario si se excavan zanjas como las calculadas anteriormente, de 86 metros de largo.

Solución

Se reservan para obras complementarias 0,3 hectáreas y quedan 2 para rellenar. Cada zanja se excava con una separación de un metro. Entonces:

Como cada zanja ocupa 6 metros más un metro de separación entre ellas —es decir, 7 metros en total—, el número de zanjas en una hectárea será de:

Número de zanjas = 100/7 = 14,2 ó 14

Si cada zanja tiene una vida útil de dos meses, las catorce zanjas durarán 2,4 años. El terreno deberá medir en total 2,5 hectáreas para tener la vida útil de cinco años requerida.

El método de zanja se puede combinar con el método de área para aprovechar mejor el terreno; es decir, se eleva el relleno sanitario construyendo terraplenes de basura y tierra unos metros por encima de la superficie original y se utiliza la tierra sobrante de la excavación (80% en el caso del ejemplo).