Viernes, 12 Febrero 2021 00:00

Complejo de Tratamiento de Residuos sólidos en pequeñas poblaciones

Ninoska Medrano

Programa de Doctorado de Ciencias Ambientales y Sostenibilidad

Universidad Técnica de Oruro

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ABSTRACT

The project to conceptualize the Urban Solid Waste Treatment Complex in the town of San Andrés de Machaca, has been designed to give final disposal to urban solid waste and hospital waste generated in the urban area and part of the rural area, in addition to taking advantage of organic waste through the generation of compost, additionally contemplates the recovery of part of the potentially recyclable materials, which will be carried out in a recycling plant that will be located.

The proposed and requested design is intended not as a final disposal site, but rather as a complex that integrates all the units in order to take advantage of solid waste, so that in the long term the common waste cell reduces the waste it receives. and thereby increase its useful life

KEY WORDS

 Complejos, pequeñas poblaciones, residuos, CTR.

  1. 1. INTRODUCCIÓN

En Bolivia la gestión y manejo de residuos sólidos municipales es competencia exclusiva de los Gobiernos Autónomos Municipales (GAM), así lo señala la Constitución Política del Estado, en el artículo 32: “Son competencias exclusivas de los gobiernos autónomos municipales, el aseo urbano, manejo y tratamiento de residuos sólidos en el marco de la política del Estado”.

“Los botaderos y áreas contaminadas por residuos deben ingresar a procesos de clausura, cierre técnico y saneamiento ambiental, en cumplimiento con la normativa vigente y protección a la salud, en un plazo máximo de cinco (5) años, de acuerdo a la planificación que emita el Ministerio cabeza de sector.” (Ley 755 de 2015, Segunda Disposición Final)

Hasta que se logre la clausura de botaderos y se implementen lugares autorizados, rellenos sanitarios, es necesario contar con un plan de adecuación del botadero, en el cual se establecerán medidas de mitigación y manejo, este documento debe ser aprobado y supervisado por el gobierno departamental de acuerdo a lo establecido en el artículo 40 de la Ley 755 de 2015.

Solo se cuenta con botaderos, los cuales no cuentan con ningún tipo de permiso o licencia ambiental, en el municipio se subsidia el servicio de aseo con recursos propios, se generan 40 ton/año, en San Andrés de Machaca que tiene cuatro sitios de eliminación no controlado que están cerca de la comunidad.

La conceptualización del Complejo de Tratamiento de Residuos Sólidos Urbanos de la localidad de San Andrés de Machaca, considera: la morfología del terreno, las condiciones topográficas, la estructura y composición del suelo, el nivel freático, la disponibilidad de material de cobertura, caracterización o composición cuantificación de los residuos, vida útil planificada del relleno.

  1. MATERIALES Y METODOS

2.1. ÁREA DE ESTUDIO

En la Cuenca Katari habita aproximadamente el

10% del total de la población nacional, constituyéndose así en una de las cuencas más

pobladas del país, misma que en estas últimas

décadas presenta una serie de problemas relacionados con la gestión de los recursos naturales, como el deterioro de la calidad del agua superficial y subterránea. Estos problemas, agravados por los efectos del cambio climático, han afectado al ecosistema, medios de vida y biodiversidad del Lago Titicaca.

El sector boliviano del Lago Titicaca corresponde a la zona del Lago Menor, y se encuentra conformado por 6 provincias, de las cuales 5 se ubican a las orillas del Lago y una no cuenta con costa sobre este, son varios los municipios bolivianos que resultan relevantes para efectuar su saneamiento San Andrés de Machaca es uno de ellos, que ha presentado un aumento poblacional en los últimos años, lo cual se ha visto marcado por el crecimiento en sus economías locales, dominadas por la agricultura, la pesca, la ganadería, la industria lechera y el turismo, todas con un impacto significativo en la cuenca del Lago Titicaca (Programa Mundial de Evaluación de Recursos Hídricos, 2013).

 1

Mapa 1 Ubicación geográfica de los municipios del estudio San Andrés de Ingavi del Departamento de La Paz, el municipio tiene una superficie de 1.575,91 km², tiene una temperatura media anual de 8°C y la localidad se encuentra a 116 km al oeste de la ciudad de La Paz, sede de gobierno del país.

El municipio está formado fisiográficamente por un conjunto de montañas y colinas, por lo cual su altura varía desde los 3.810 msnm por el área del lago Titicaca hasta 4.381 msnm en el Cerro Pacocahua. La mayor parte de su territorio está conformado por la planicie del Altiplano boliviano.

San Andrés de Machaca es un municipio agrícola/comercial.

Los residuos ordinarios son llevados hasta uno de los botaderos oficiales del municipio que está ubicado a unos 300 metros

La quema de los residuos al aire libre es una práctica ancestral que permite reducir el riesgo sanitario de tipo infeccioso de los residuos, limitar la proliferación de vectores, moscas y mosquitos, además de perros, aves o conejos, limitar la dispersión de bolsas y reducir el volumen de los residuos, la cual ha sido promovida por Organizaciones No Gubernamentales (ONG’s) en los municipios, en particular, el caso de San Andrés de Machaca. Sin embargo, esta práctica también tiene impactos negativos tales como la contaminación del aire y riesgos para la salud debido a la emisión de gases tóxicos durante la quema y la contaminación de fuentes hídricas y suelos

La fosa de quema es ampliamente utilizada por los municipios que producen pocos desechos. La retroexcavadora municipal cava una fosa cuyo volumen puede medir entre 5 y 20 m³.

 En San Andrés de Machaca, donde se dedican principalmente a la ganadería, menos de 5% viven en el capital del municipio (población total aproximadamente 6.100), por lo cual la orientación del proyecto debe concentrarse en el sector rural. Así mismo, según el PTDI existe una fuerte influencia rural en la composición de autoridades municipales. En este sentido, el aporte rural y contribuciones al proceso de toma de decisiones en el municipio son importantes.

El inadecuado manejo de residuos incrementa la presencia de plagas y animales vectores que causan enfermedades, como ratas, palomas, cucarachas, moscas.

Muchos micro basurales y botaderos se encuentran muy cerca de terrenos de cultivo ocasionando que elementos volátiles sean arrastrados por el viento y contaminando cultivos. En varios casos animales llegan a comer bolsas plásticas causando problemas graves e incluso la muerte.

La composición física de los residuos obtenidos en las caracterizaciones realizadas en campo, se presenta a continuación.

MATERIALES

San Andrés

de Machaca

Papel

2,5%

Cartón

4,1%

Vidrio

0,1%

Plástico

13,2%

Multicapa – Tetra Pak

0,1%

Chatarra ferrosa

10,7%

Chatarra NO ferrosa

0,8%

Residuos de comida y

alimentos

18,2%

Residuos sanitarios (baños)

7,9%

Jardinería

7,9%

Barrido

25,4%

Textiles

2,5%

Madera

2,0%

Otros

4,5%

TOTAL

100%

 

Tabla 1- Composición física de los residuos obtenida a partir de información primaria

La materia orgánica predomina en la composición de los residuos, seguido de los residuos plásticos y otros.

Crec. PPC Urbana

1%

Crec. PPC Rural

0%

Densidad residuos

0,55

% barrido c/r RSM*

3%

% barrido c/r RSM**

2%

 

Los datos utilizados, fueron:

*Se contempla una generación del año 1 a 5 de 3%

c/r generación urbana,

**Se contempla una generación a partir del año 6 de

2% c/r generación urbana, debido a que la cobertura de recolección llega al 100%

 Cabe señalar que dentro de esta última categoría se encuentra residuos como Tetrapak, sanitarios, barrido, textiles, madera y residuos de construcción y demolición.

Tabla 2 - Composición física de los residuos registrada a partir de información primaria y secundaria.

Materiales

Materia

Orgánica

Plásticos

Papel y

Cartón

Metales

Vidrio

Otros

TOTAL

San

Andrés de

Machaca

26,1

%

13,2

%

6,6

%

11,5

%

0,1

%

42,4

%

100,0

%

 

Tabla 3 – Composición residuos

MATERIALES

Materia

Orgánica

Otros

(Basura)

Reciclables

Total

San Andrés de

Machaca

26,10%

42.40%

31.40%

100%

 

Por su parte, la densidad de los residuos (o también llamado peso específico) guarda relación directa con la composición física de los residuos; evidenciando que los valores oscilan dentro del rango común para los residuos sólidos urbanos (RSU), entre 40 y 200 kg/m³.

Tabla 4 - Producción Per Cápita y Densidad de residuos

Municipio

PPC

(kg/hab-día)

Peso específico

(kg/m³)

San Andrés de Machaca

0,38

127,00

La población de San Andrés de Machaca, alcanza un total de 6124 habitantes, considerando que la cobertura del servicio de aseo alcanzara el 50%, se considera para la disposición final el mismo porcentaje.

Los datos de población:

Tabla 5 - Población y producción per cápita

Población total

6.124

Población (2019)

0,38

Tasa de crec. Pob.

0.92%

% Pob. Urbana

100%

% Pob. Rural

0.0%

PPC Urbana / Rural

0.38

Balance Oferta – Demanda

2

De la comparación de la demanda y la oferta se estableció el déficit a futuro si se mantienen las condiciones actuales en el municipio

La proyección del déficit entre la oferta actual y la demanda se muestra gráficamente en la siguiente Ilustración. Según se observa en la gráfica, se puede evidenciar la carencia de un sitio de disposición final para los residuos sólidos. La generación de residuos sólidos en el municipio aumentará en un 37% hasta el 2040 suponiendo que la producción per cápita se mantenga igual y se proyecta que el porcentaje de la cobertura de recolección disminuirá del 100% a un 77% en ese lapso de tiempo. Teniendo en cuenta lo anterior descrito se hace evidente el déficit entre la demanda creciente y la oferta actual del municipio, en cuanto la gestión de residuos.

Según lo que se puede observar en la Ilustración,

el sitio de disposición final del municipio de San Andrés de Machaca deberá tener una capacidad de alrededor de 1.042 toneladas para poder almacenar el total de los residuos que se generarán en el municipio. En el relleno se dispondrán en promedio 45 toneladas de residuos anuales.

Se calcula que se aprovecharán cerca de 83 toneladas de residuos en el periodo evaluado según los porcentajes de aprovechamiento propuestos.

3

La proyección del déficit entre la oferta actual y la demanda se muestra gráficamente en la siguiente Ilustración. Según se observa en la gráfica, se puede evidenciar la carencia de un sitio de disposición final para los residuos sólidos. La generación de residuos sólidos en el municipio aumentará en un 37% hasta el 2040 suponiendo que la producción per cápita se mantenga igual y se proyecta que el porcentaje de la cobertura de recolección disminuirá del 100% a un 77% en ese lapso de tiempo. Teniendo en cuenta lo anterior descrito se hace evidente el déficit entre la demanda creciente y la oferta actual del municipio, en cuanto la gestión de residuos.

4

  1. 3. RESULTADOS

3.1. FLUJO DE RESIDUOS DENTRO DELCOMPLEJO

Material rechazo compostaje   5% Material rechazo reciclaje         5%

Tabla 6 – Flujo de residuos dentro del complejo

- Disposición   final   de   residuos   sólidos domiciliarios y asimilables en celda residuos comunes.

- Disposición   final   de   residuos   sólidos domiciliarios y asimilables en celda de emergencia

- Disposición final de residuos hospitalarios en celda de seguridad;

- Almacenamiento de residuos peligrosos

- Almacenamiento de líquidos lixiviados 895l/día, el tanque da una capacidad de 12 días

-Tratamiento de lixiviados (piscina de evaporación)

El Diagrama de Flujo del Complejo, se lo muestra en la Ilustración

5

Ilustración 1 - Diagrama de Flujo del Complejo

Año

Generación

ton/día

Compostaje

ton/día

Reciclaje

ton/día

Rechazo

ton/día

Relleno

sanitario

ton/día

0

1,08

0,14

0,17

0,02

0,80

1

1,08

0,14

0,18

0,02

0,78

2

1,08

0,15

0,19

0,02

0,76

3

1,09

0,16

0,21

0,02

0,75

4

1,09

0,16

0,22

0,02

0,72

5

1,10

0,17

0,24

0,02

0,71

6

1,22

0,18

0,26

0,02

0,80

7

1,22

0,19

0,28

0,02

0,77

8

1,23

0,20

0,31

0,03

0,76

9

1,24

0,21

0,33

0,03

0,73

10

1,25

0,22

0,36

0,03

0,70

11

1,25

0,23

0,38

0,03

0,66

12

1,26

0,24

0,42

0,03

0,63

13

1,28

0,25

0,45

0,04

0,62

14

1,29

0,27

0,48

0,04

0,58

15

1,29

0,28

0,52

0,04

0,53

16

1,30

0,29

0,57

0,04

0,48

17

1,31

0,31

0,61

0,05

0,44

18

1,31

0,32

0,66

0,05

0,38

19

1,32

0,34

0,71

0,05

0,32

20

1,33

0,36

0,77

0,06

0,26

 El Complejo de Disposición final y Tratamiento de Residuos de San Andrés de Machaca (CTR), contempla ocho procesos claves que son:

-   Registro e inspección de residuos;

-   Compostaje de residuos orgánicos;

-   Reciclaje en área de selección

 La siguiente Ilustración - Layout (disposición de las unidades del Complejo de Residuos Sólidos)

 Ilustración 2 - Layout Disposición de las unidades del

Complejo de Residuos Sólidos

6

Las principales actividades que se desarrollarán dentro del Complejo corresponden a:

-Recepción, inspección y registro de residuos que ingresan al centro

-Descarga de residuos según su tipología y manejo

-Disposición final de residuos sólidos domiciliarios y asimilables en celda de residuos comunes

- Disposición final de residuos sólidos hospitalarios en celda de seguridad

- Disposición transitoria de residuos sólidos domiciliarios y asimilables en celda de emergencia

- Captación, conducción y tratamiento de lixiviados

- Venteo de biogás en relleno sanitario

- Aprovechamiento de residuos orgánicos a través de compostaje

La vida útil es de 20 años, periodo para la cual se han diseñado todas las instalaciones. Tanto el diseño del Complejo como todas las actividades u obras relacionadas con su construcción, operación y cierre se ha realizado de acuerdo con lo establecido en la normativa boliviana vigente.

Para llevar a cabo las distintas actividades, el Complejo contará con las siguientes instalaciones:

- Acceso principal y caseta de vigilancia;

- Oficinas de administración;

- Estacionamientos de vehículos;

- Instalaciones sanitarias para el personal;

- Galpón  de mantenimiento y estacionamiento de maquinaria y vehículos

- Galpón de almacenamiento temporal de residuos sólidos peligrosos

- Área de tratamiento residuos orgánicos (Compostaje)

- Área de reciclaje (selección)

- Celda para residuos sólidos domiciliarios y asimilables;

- Celda   de   seguridad   para   residuos hospitalarios;

- Celda de emergencia para residuos sólidos domiciliarios y asimilables;

- Laguna de estabilización y piscina de evaporación de lixiviados;

- Canales intercepción de escorrentías superficiales;

- Caminos de acceso e interiores;

-    Cerramiento perimetral y portón de acceso;

- Franja arborizada;

- Sistema de suministro y abastecimiento(agua, energía)

A continuación, el detalle de superficies de las áreas citadas

Tabla 7 – Ubicación Superficies del Proyecto

Sector

Superficie

Unidad

Superficie total del predio

1,02

ha

Superficie del Complejo

1,02

ha

Oficina administrativa,

instalaciones sanitarias personal, comedor

75,0

m2

Galpón mantenimiento y

maquinaria

128,0

Caseta de control

7,5

Relleno Sanitario

1904,0

m2

Celda seguridad residuos

hospitalarios

105,0

m2

Celda emergencia

49,0

m2

Laguna de estabilización

30,0

m2

Piscina de evaporación

72,30

m2

Caseta de residuos peligrosos

16,0

m2

Área de compostaje

25,0

m2

Área de reciclaje

32,0

m2

El Complejo de Disposición final y Tratamiento de Residuos de Taraco, contempla ocho procesos claves que son:

-     Registro e inspección de residuos;

-     Compostaje de residuos orgánicos;

-     Reciclaje en área de selección

-   Disposición final de residuos sólidos domiciliarios y asimilables en celda residuos comunes

-   Disposición final de residuos sólidos domiciliarios y asimilables en celda de emergencia

-   Disposición final de residuos hospitalarios en celda de seguridad;

-  Almacenamiento de residuos peligrosos

-  Tratamiento de lixiviados (laguna de estabilización y piscina de evaporación)

Tabla 8 - Cálculo del área requerida para el primer año de operación

ITEM

Valor

Unidad

Porcentaje de cobertura: 15 % del volumen de residuos dispuestos

15,00%

%

Peso           específico     de     residuos

compactados en el sitio

0,55

ton/m3

Profundidad media diaria de residuos

compactados

0,9

m

Espesor capa de cobertura

0,1

m

Altura         celda   diaria   cobertura   = Profundidad   media   de   residuos

compactados + Material de cobertura

1,1

m

Población total año de inicio del proyecto

(2017)

3.062

hab.

Producción       per cápita       de residuos sólidos promedio (PPC)

0,38

Kg./hab.- día

Tasa de generación (neta)

1,16

ton/día

Tasa       de       generación       (con

aprovechamiento)

0,80

ton/día

Volumen diario de residuos = Tasa de generación   /   Peso   específico         de

residuos

1,45

m3

Área       diaria de residuos requerida = Volumen diario de residuos / Altura media de residuos compactados

1,32

m2

Volumen diario de cobertura = Volumen

diario de residuos *       Porcentaje       de cobertura

0,22

m3

Volumen diario total =   Volumen diario

de residuos + Volumen diario de cobertura

1,67

m3

 

Ilustración 3 - Maqueta virtual CTR San Andrés de Machaca

7

4. RESULTADOS Y DISCUSION

El CTR tiene un costo de 350.000,00 $us, con una vida útil de 20 años

El complejo de tratamiento y disposición final de residuos sólidos, consta de celda de residuos comunes, celda de emergencia y seguridad (bioinfecciosos), cada una de las cuales contempla

 las obras de adecuación como excavaciones, rellenos, vías, sistema de drenaje de lixiviados, chimeneas para el manejo de gases y cunetas para manejo de aguas de lluvia

El diseño planteado y solicitado está pensado no como un sitio de disposición final, más bien como un complejo que integra todas las unidades en procura de un aprovechamiento de los residuos sólidos, que en el largo plazo la celda de residuos comunes disminuya los residuos que reciba y con ello incremente su vida útil

Los requerimientos volumétricos para el diseño del Relleno Sanitario, fueron estimados para 20 años, mediante los volúmenes totales anuales y acumulados, tanto de los residuos sólidos como para del material de cobertura; empleando para ello la proyección de generación de residuos y los pesos volumétricos de los residuos confinados.

Es importante mencionar que la proyección de residuos a disponer en el Complejo de Residuos Sólidos, se realizó considerando que el municipio adoptará los programas de aprovechamiento planteados en el presente estudio, y sin tener en cuenta las pérdidas de volumen por descomposición de la materia orgánica y perdida de humedad natural

El proyecto conceptualizar el Complejo de Tratamiento de Residuos Sólidos Urbanos de la localidad de San Andrés de Machaca, ha sido diseñado para dar disposición final a los residuos sólidos urbanos y residuos hospitalarios que se generan en el área urbana y parte del área rural, además aprovechar los residuos orgánicos mediante la generación de compost, adicionalmente   contempla la recuperación de parte de los materiales potencialmente reciclables, lo que se realizará en una planta de reciclaje que se emplazará.

Referencias

[1] Estudio de Caracterización de Residuos de la San Andres de Machaca, 2016.

[2] Ministerio de Medio Ambiente Colombia, Guia Ambiental rellenos sanitarios, 2002.

[3] SENAHMI, Información climatológica, San Andres de Machaca, 2012.

 

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