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343
MANUAL DE GESTION DE RESIDUOS
INDUSTRIALES PELIGROSOS DIRIGIDO A
LAS AUTORIDADES DE ECONOMIAS DE
INGRESOS BAJOS Y MEDIOS
Módulo 7
Rellenos sanitarios de residuos peligrosos y depósito subterráneo de RP
344
345
Vertedero al aire libre para eliminación de residuos peligrosos
La opción menos deseable de tratamiento de residuos peligrosos es la de los vertederos.
Considerando que la incineración de residuos peligrosos elimina contaminantes (y hace po-
sible la recuperación de energía), la eliminación en vertederos solo los concentra y acumula,
construyendo así un inventario tóxico que plantea amenazas potenciales para el medio am-
biente y la salud humana, en particular para las generaciones futuras. Como resultado de la
rápida industrialización en muchos de los países occidentales en la segunda mitad del siglo
20, el desecho indiscriminado de residuos peligrosos ha causado grave contaminación de
aguas subterráneas y la contaminación del suelo. Este enorme daño se detectó solo
décadas después. Se hicieron necesarias medidas de saneamiento y recultivo muy costosas
que exigen un gran esfuerzo y siguen aún en marcha hoy..
Fig. 75: La descarga de resinas ácidas en una "laguna" de lodos en Alemania en 1968
En general, los siguientes riesgos sistémicos se han de esperar de la eliminación de
residuos peligrosos en vertederos:
Percolación de lixiviados en el subsuelo con la resultante contaminación, entre considerable
y muy alta, de las aguas subterráneas y el suelo
Descarga de lixiviados en las aguas superficiales con la resultante contaminación, entre
considerable y muy alta, de las aguas superficiales y del medio ambiente acuático
Descarga incontrolada de gases de vertedero, con la resultante contaminación del aire,
entre considerable y muy alta, y los riesgos para la salud ocupacional y la seguridad
Contaminación del aire por el polvo transportado por el viento
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346
Molestias por malos olores
Características de emplazamiento del Convenio de Basilea para vertederos en:
http://www.google.de/search?hl=de&source=hp&biw=1260&bih=863&q=basel+convent
ion+siting+characteristics+for+landfills&aq=f&aqi=&aql=&oq=
Criterios de selección del sitio del vertedero según el Convenio de Basilea en:
http://archive.basel.int/meetings/sbc/workdoc/old%20docs/tech-d5.pdf
¿Qué es un lixiviado?
Un lixiviado ...
... es una mezcla acuosa compleja de contaminantes orgánicos e inorgánicos
... se genera a través de:
La infiltración de agua de precipitaciones dentro el cuerpo de residuos
El asentamiento de residuos con alto contenido de agua (por ejemplo, lodos de tratamiento
efluentes), con lo que se forma una "prensa de agua"
La reacción del agua con los residuos seguida de la movilización y captación de
contaminantes solubles en agua
... la cantidad está sujeta a la tasa de precipitación, el área de residuos expuestos a la
atmósfera, la tasa de evaporación y la capacidad de retención de los residuos
... es una amenaza para los recursos hídricos subterráneos y superficiales –en caso de
defectos en cuanto a la ubicación del sitio, diseño, construcción o gestión de vertederos
... ¡suele ser considerado como un "desecho líquido peligroso", y NO como aguas residuales!
El comportamiento de la lixiviación de los residuos se puede simular y prever mediante
pruebas de elución adecuadas, durante las cuales las muestras de desecho se eluyen
mediante líquidos acuosos
347
Fig. 76: Lixiviados de un relleno sanitario que solo contiene desechos minerales (izquierda) y
lixiviados de un vertedero que contienen una alta cantidad de residuos orgánicos
11.1. El concepto de la Multi barrera
Para evitar que los vertederos de hoy se convierten en viejos basureros de mañana, a fines
de la décda de 1980182 los ingenieros civiles aplicaron el concepto de la Multi barrera a
sitios de vertederos. El concepto de la multibarrera es originalmente una filosofía de
seguridad para las instalaciones técnicas nucleares, según el cual es preciso establecer
varias barreras independientes entre sí, con el fin de evitar la liberación de contaminantes a
la biosfera. En el caso de los vertederos, las barreras que se han de tener en cuenta para
los vertederos son las siguientes (vease
Fig. 77):
Calidad de los residuos
Solo pueden aceptarse residuos para su desecho si tienen un contenido total de
contaminantes definido, lo mismo que de contaminantes solubles en agua. Por otra parte los
residuos deberían producir solo cantidades insignificantes de gas de relleno sanitario. El
cumplimiento de estas condiciones requiere una formulación de valores límite para su
aceptación y, en muchos casos, un tratamiento previo de los residuos respectivos, antes de
descargarlos. De acuerdo con la legislación de la UE, solo pueden entrar en rellenos
sanitarios residuos pre-tratados (residuos inertes, peligrosos o no peligrosos) .
Barrera geológica
182 Stief, K.: „Das Multibarrierenkonzept als Grundlage von Planung, Bau, Betrieb und Nachsorge von Deponien“, Muell und
Abfall, Heft 1, 1986
348
La ubicación del sitio debe ser tal que apoye la protección de las aguas subterráneas y la
contención de contaminantes. El subsuelo natural, por debajo de la parte inferior del sitio, se
considera la barrera geológica y debe tener una conductividad hidráulica baja y un alto
potencial de adsorción de contaminantes.
Barreras técnicas
Para aislar de la biosfera el cuerpo de desechos, el relleno debe estar equipado con
barreras artificiales tales como un revestimiento de superficie y fondo y un sistema de
recolección y drenaje de lixiviados que eviten la emisión de contaminantes del cuerpo de
residuos.
Técnica de la operación
Con el fin de minimizar la infiltración de aguas lluvias en el cuerpo de residuos durante el
periodo de operación, las secciones activas donde se están depositando los residuos deben
mantenerse tan pequeñas como sea posible. Durante la colocación, los residuos deben
estar bien compactados con el fin de reducir los asentamientos.
Monitoreo y control
El monitoreo permite que los daños potenciales del relleno sanitario y la liberación de
contaminantes se detecten en una etapa temprana y que se tomen las medidas en contra
apropiadas.
Fig. 77: Barreras para retener la contaminación procedente de vertederos
349
Las barreras se explican en detalle en las siguientes secciones.
.
11.2. Calidad de los residuos peligrosos que se han de descargar en rellenos
sanitarios
La calidad de los residuos es un elemento importante del concepto de barrera múltiple. Solo
residuos que emulan un nivel definido de mineralización o inercia se pueden descargar en
los vertederos. Residuos que son líquidos, explosivos, corrosivos, oxidantes, inflamables o
infecciosos no se pueden desechar allí.
La mezcla de residuos peligrosos con no peligrosos para su eliminación conjunta en un
relleno sanitario (= co-eliminación) debe evitarse ya que ha demostrado crear problemas,
entre otros, con respecto a la gestión de lixiviados. Entretanto, la co-eliminación ha sido
prohibida en Europa y en otros países.
Los reguladores de muchos países han formulado criterios de asignación para la eliminación
de residuos peligrosos en vertederos. La legislación de la UE ha definido los requisitos
mínimos183 para los criterios de aceptación de residuos y procedimientos en los vertederos.
Los Estados miembros deben transformar estos requisitos mínimos en legislación nacional y
pueden definir requisitos adicionales y más exigentes. .
183 Decisión del Consejo de la UE 2003/33 / CE sobre el establecimiento de criterios y procedimientos para la admisión de residuos en vertederos, anexo, 2.4
Con el fin de evitar la liberación de contaminantes de un vertedero de residous peligrosos
al medio ambiente, hay que establecer varias barreras (de seguridad), de tal suerte que la
efectividad de cada una sea independiente de las demás. Esto se ha de combinar con
medidas adecuadaqs de gestión, manejo adecuado del lugar, supervisión y
postratamiento del vertedero.
Mientras tanto, como resultado de 20 años de experiencia en el manejo de vertederos y
el control de post-clausura (pos tratamiento) de residuos domésticos, este concepto de
multibarera ha cambiado: se constató que la encapsulación total de los residuos creaba
un “efecto de tumba seca” durante la fase de pos-clausura, que inhibía la degradación de
contaminantes anaerobios de residuos domesticos. Para vertederos de RP, sin embargo,
el concepto de multibarrear se sigue empleando en casi todos los paises donde se
operan vertederos de RP.
350
0 muestra los criterios de asignación para la eliminación en vertederos de residuos
peligrosos, con valores límite relevantes para sustancias individuales, tal como se aplica en
la legislación alemana. Para efectos de comparación, se muestran también los criterios
respectivos para la eliminación de residuos domésticos. Los criterios se discuten
brevemente a continuación.
Tabla 30: Criterios de asignación para la eliminación en vertederos de residuos municipales
y peligrosos, Alemania184
.
No. Parámetro de residuos Valores límite
Vertedero de
residuos
municipales
Vertedero de
Residuos
Peligrosos
1 Fuerza
1.01 Resistencia a corte de aspa > 25kN/m2 > 25kN/m
2
1.02 Deformación axial 20% 20%
1.03 Resistencia a compresión uniaxial > 50 kN/m2 > 50 kN/m
2
2 Contenido orgánico del residuo seco de la
sustancia original
2.01 Determinado como pérdida de ignición % 5 por Peso 1 10% por peso
1)
2.02 Determinado como COT (Carbono Orgánico Total) 3% por peso 1) 6% por peso
1)
3 Otros criterios sólidos
3.01 Sustancias lipofílicas extraíbles en sustancia original 0,8% por peso 4% por peso
4 Criterios de eluato (24 h, 10 partes de H2O / 1
parte sólido seco) 2)
4.01 Valor del pH 5.5 –13 4 – 13
4.02 COD (carbono orgánico disuelto) 80 mg/L 100 mg/L 3)
184 Gobierno Federal Alemán: "Ordenanza para simplificar la ley de vertederos; Anexo 3, Tabla 2, 2009. Además de los criterios
de la Tabla 2, también se han incluido los criterios de "fuerza" de la anterior "Ordenanza sobre Vertederos e instalaciones
para almacenamiento a largo plazo ...", 2002
351
No. Parámetro de residuos Valores límite
Vertedero de
residuos
municipales
Vertedero de
Residuos
Peligrosos
4.03 Fenoles 50 mg/L 100 mg/L
4.04 Arsénico 0.2 mg/L 2.5 mg/L
4.05 Plomo 1 mg/L 5 mg/L
4.06 Cadmio 0.1 mg/L 0,5 mg / L
4.07 Cobre 5 mg/L 10 mg/L
4.08 Níquel 1 mg/L 4 mg/L
4.09 Mercurio 0.02 mg/L 0.2 mg/L
4.10 Zinc 5 mg/L 20 mg/L
4.11 Cloruro 1500 mg / L 2500 mg / L
4.12 Sulfato 2000 mg / L 5000 mg / L
4.13 Cianuros, fácilmente liberados 0,5 mg/L 1 mg/L
4.14 Fluoruro 15 mg/L 50 mg/L
4.15 Bario 10 mg/L 30 mg/L
4.16 Cromo, total) 1 mg/L 7 mg/L
4.17 Molibdeno 1 mg/L 3 mg/L
4.18a Antimonio 0,07 mg / L 0,5 mg / L
4.18b Antimonio - Co Valor 0,15 mg / L 1 mg/L
4.19 Selenio 0,05 mg / L 0,7 mg / L
4.20 Porción soluble en agua (residuo de la evaporación) 6% por peso 10% por peso
1) 2.01 se puede aplicar en equivalencia con 2.02.
2 ) Eluato que se ha de preparar de acuerdo con DIN EN 12457-4, "Test de conformidad para la lixiviación de
materiales de desecho granulares y lodos - Parte 4: Test por lotes en una etapa de una relación líquido a sólido
de 10 l / kg para materiales con un tamaño de partícula inferior a 10 mm "
3) Con la aprobación de la autoridad competente, los valores excesivos de COD de hasta 200 mg / l se permitirán
si el bienestar público no se ve afectado y hasta un máx. de 300 mg / l si se basan en carbono inorgánico ligado.
.
352
Fuerza (tabla 30 No.1)
La estabilidad física de los residuos es un requisito importante para la construcción de un
vertedero de residuos y para evitar deslizamientos. En este sentido hay que prestar especial
atención a la admisión de residuos en suspensión. Cabe señalar que el relacionar la
estabilidad de lodos exclusivamente con el contenido de agua, o viceversa, con el contenido
de sólidos de un desecho, no siempre funciona. Un contenido de sólidos de por ejemplo
25% puede ser suficiente para especificar la estabilidad de lodos de tratamiento de aguas
residuales domésticas. Sin embargo, en caso de lodos industriales este parámetro puede
fallar. Hay lodos con alta densidad específica de la fase sólida, como por ejemplo el sulfato
de bario a partir de la producción de cloro. Estas suspensiones son casi líquidas cuando los
contenidos de sólidos están muy por encima del 25%.
Un mejor parámetro para medir la estabilidad de los lodos es la "resistencia al corte de
paletas" (0, No 1.01) que se puede establecer con una sonda de prueba como se muestra
en la 0. Para el trabajo de campo también hay disponibles dispositivos portátiles
Fig. 78: Sonda de prueba para medir la resistencia de lodos al corte de paletas
Contenido orgánico de los residuos (Tabla 30, No. 2.01)
Una limitación del contenido orgánico total se requiere para minimizar la generación de
gases de vertedero, la carga orgánica de los lixiviados y los asentamientos del cuerpo de
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353
residuos. Unos residuos que superan los valores límite para 'pérdida de ignición' o 'Carbono
Orgánico Total ', Nos 2.01 y 2.02, suelen ser casos para incineración. La intención de estos
parámetros es excluir de la eliminación en vertederos residuos con alto contenido orgánico y
atraer residuos de naturaleza, en buena medida, inorgánica. Los residuos con alto contenido
orgánico tienen que someterse a un tratamiento térmico mediante incineración.
La legislación alemana establece valores límite muy estrictos, difíciles de cumplir. Los países
con menos experiencia en este campo, y que solo comienzan a establecer un sistema de
eliminación ambientalmente racional, deberían considerar valores más indulgentes para
estos parámetros o ir introduciendo algunos de ellos en una etapa posterior.
Criterios para eluatos (Tabla 30 No 4)
Los criterios para eluatos son los criterios más importantes, ya que permiten una previsión
de la contribución de los residuos a la calidad de los lixiviados, una vez que los residuos han
sido descargados. Con excepción de los Nos 4.02, y 4.03 todos los parámetros se refieren a
contaminantes inorgánicos. Los residuos que no cumplan con estos criterios requieren, bien
un tratamiento previo físico/químico apropiado, o tienen que ser eliminados en otros lugares.
Es importante el No 4.20: el "componente soluble en agua" se limita a 10% w/w del residuo
seco. Esto significa que las sales sólidas solubles en agua, por ejemplo, muchos polvos de
filtro, no son adecuadas para la eliminación en vertederos, ya que se disolverían
inmediatamente en el agua y se convertirían en parte del lixiviado (Ver depósito subterráneo
de RP).
Los desechos que no cumplan con los requisitos de la columna 4 de la 0 necesitan, ya un
pre-tratamiento por medios físico/químicos de estabilización o solidificación, ya ser
asignados a otra opción de eliminación.
A continuación se enumeran algunos tipos selectos de residuos peligrosos adecuados para
la eliminación en vertederos:
Cenizas y escorias procedentes de la incineración
Lodo deshidratado de tratamiento de aguas residuales industriales
Tortas de filtro de lodos de precipitación que contienen metales pesados
Relaves de la minería
Residuos de construcción y demolición que contienen asbesto
Tierra contaminada
11.3. Procedimientos de aceptación para los vertederos de residuos peligrosos
354
El objetivo de los procedimientos de aceptación de residuos que deban eliminarse en
vertederos para residuos peligrosos consiste en asegurar que solo se acepten residuos
adecuados para estos. El procedimiento completo de aceptación de residuos en una unidad
de eliminación de residuos debería comprender las siguientes etapas:
Definición de las condiciones para la aceptación, que se establecerán en la licencia de
funcionamiento del vertedero
Caracterización básica de los RP que se entregarán al vertedero antes de la entrega de
estos
Pruebas de cumplimiento de los parámetros clave que se han de definir de acuerdo con la
caracterización básica
Verificación in situ de los RP en el momento de la entrega al vertedero, incluyendo el control
organoléptico, pruebas y, si los hay, métodos de prueba rápida
11.3.1. Definición de los criterios de aceptación
Al expedir la licencia de funcionamiento para el relleno sanitario, la autoridad de residuos
competente debería especificar los siguientes ítems:
Lista de residuos que NO han de descargarse (lista negativa). (Estos desechos requieren
otras medidas de tratamiento y eliminación, como la incineración, depósito subterráneo o
pre-tratamiento especial).
Lista de códigos de desechos peligrosos cuya descarga se autoriza en el vertedero
correspondiente (lista positiva).
Valores límite de los parámetros relevantes (tales como las concentraciones de
contaminantes, estabilidad, etc., véase, por ejemplo, 0) que deben cumplir los residuos
destinados a su eliminación.
Parámetros obligatorios que se han de analizar en una muestra representativa de los
residuos en cuestión, antes de la primera entrega al vertedero ("Caracterización básica" de
los residuos).
Comprobación de los requisitos de procedimiento y documentación que deberá seguir el
operador en el momento de la entrega de los residuos al vertedero (ver "paso 4, verificación
in situ de los residuos peligrosos en el momento de la entrega al vertedero").
11.3.2. Caracterización básica
355
Generalmente se requiere una caracterización básica de acuerdo con la Directiva 1999/31 /
CE antes de la primera entrega de los residuos peligrosos a una planta de eliminación de
residuos o de recuperación (no solo a un vertedero).
La caracterización básica es la parte más importante del procedimiento de admisión y
constituye una caracterización completa de los residuos mediante la recopilación de toda la
información necesaria para una eliminación segura de estos en el largo plazo. Se requiere la
caracterización básica de cada tipo de residuo. Una vez establecida, sirve como un
pasaporte o una "huella digital" de los residuos respectivos.
El objetivo de la caracterización básica es:
Proporcionar información básica sobre el residuo (tipo y origen, composición, consistencia y
otras propiedades características)
Identificar la mejor opción de tratamiento
Evaluar la validez de la opción de eliminación pretendida, mediante prueba de una muestra
de residuos contra los valores límite respectivos
Proporcionar información básica para comprender el comportamiento de los residuos
durante el tratamiento previsto
Determinar las desviaciones normales y excepcionales de las características de los residuos
Identificar los parámetros críticos clave para las pruebas de conformidad y las opciones para
una simplificación de las pruebas de cumplimiento (a fin de reducir los constituyentes que se
han de someter a prueba, pero solo después de la demostración de la información
pertinente. La caracterización puede servir para obtener proporciones entre los
procedimientos formales de evaluación y los resultados de los procedimientos de prueba
simplificados.)
La información necesaria para la caracterización básica de los residuos peligrosos se da en
el siguiente cuadro de texto
356
Fuente: Decisión 2003/33/CE
11.3.3. Pruebas de conformidad
La función de las pruebas de conformidad es comprobar periódicamente los flujos de
residuos que suelen presentarse.
Después que unos residuos se han considerado aceptables para una clase de vertedero
específico, sobre la base de una caracterización básica, las entregas posteriores de los
residuos deberán ser sometidas a pruebas periódicas de conformidad, con el fin de
determinar si el residuo cumple todavía con los resultados de la caracterización básica y los
criterios de aceptación pertinentes. La autoridad competente debe determinar los intervalos
para las pruebas de conformidad, de acuerdo con la cantidad de residuos y / o el tiempo (por
ejemplo, al menos una vez al año).
11.3.4. Verificación in situ
Cada envío de residuos entregados a un vertedero debe inspeccionarse visualmente antes
de descargarlo. Hay que revisar la documentación requerida. En caso de que los residuos
no cumplan con la caracterización básica y con los resultados de las pruebas de
conformidad, no se deben aceptar para ser eliminados. Se pueden guardar en un área de
Información y datos que comprende la caracterización básica de los residuos
peligrosos
Fuente y origen de los residuos
Información sobre el proceso de producción del residuo (descripción y
características de las materias primas y productos)
Descripción del tratamiento aplicado de conformidad con el artículo 6 (a) de la
Directiva sobre vertederos, o una declaración de razones por las que no se
considera necesario este tratamiento
Datos sobre la composición de los residuos y el comportamiento de lixiviación,
si procede
Aspecto del residuo (olor, color, forma física)
Código de acuerdo con la lista europea de residuos (Decisión 2001/118 / CE)
(1)
Para los residuos peligrosos en caso de una entrada espejo: las características
de peligrosidad pertinentes con arreglo al anexo III de la Directiva 91/689 /
CEE del Consejo, de 12 de diciembre de 1991, sobre residuos peligrosos (2)
Información para demostrar que los residuos no entran en las exclusiones del
artículo 5 (3) de la Directiva sobre vertederos
Clase de vertedero * en la que se pueden aceptar los residuos
En caso necesario, las precauciones adicionales que deben tomarse en el
vertedero
Compruebe si los residuos pueden ser reciclados o recuperados
* 3 clases de vertederos:. a) de residuos peligrosos, b) de residuos no
peligrosos y c) para residuos inertes
357
almacenamiento intermedio hasta tanto la autoridad competente haya decidido sobre
nuevas medidas.
Con el camión aún a la espera, se deben tomar dos muestras representativas de cada tipo
de residuos al momento de la entrega de un despacho de estos, antes de descargarlos
(Vease 0). Las entregas de carga a granel deberían ser revisadas al menos en 3 partes
diferentes del contenedor o camión:
La primera muestra, para hacer una prueba rápida (Por ejemplo, color, olor, homogeneidad,
consistencia, valor de pH y conductividad de un eluato rápido, etc.) a fin de comparar los
residuos entregados con los resultados de la caracterización básica
La segunda muestra se conserva como muestra de referencia (véase 0) de la partida
correspondiente, por un período cuya duración está determinada por la autoridad
competente185.
185 Este período varía en los Estados miembros de la UE entre un mes y varios años
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358
Fig. 79: Toma de muestras de residuos para la verificación in situ en la estación de entrega
de un vertedero de residuos peligrosos en Alemania
Fig. 80: Muestras de referencia de despachos de desechos peligrosos aceptados para su
eliminación en un vertedero de residuos peligrosos
11.4. Barrera geológica
La barrera geológica es de suma importancia para la protección de las aguas subterráneas.
En áreas con subsuelo arcilloso es posible encontrar lugares que ofrecen barreras
geológicas eficaces. La arcilla tiene una conductividad hidráulica baja y una alta capacidad
de retención de contaminantes.
De acuerdo con la legislación de la UE186, los requisitos para la barrera geológica de los
vertederos son los siguientes:
Vertedero de residuos peligrosos:
El subsuelo debe tener una conductividad hidráulica de k ≤ 1,0 × 10-9 m / s, un espesor de >
5 m
Vertedero de residuos no peligrosos:
El subsuelo debe tener una conductividad hidráulica de k ≤ 1,0 × 10-9 m / s, un espesor de ≥
1 m
186 Directiva del Consejo1999/31 / CE, Anexo I
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Cuando la barrera geológica no cumple con las condiciones anteriores, debe ser mejorada y
reforzada por medidas técnicas para proporcionar una protección equivalente. La resistencia
de una barrera geológica mejorada artificialmente no debe ser inferior a 0,5 m.
La distancia entre el nivel máximo de agua subterránea que se espera y la parte inferior del
relleno no debe ser inferior a 1,5 m.
La conductividad hidráulica baja exigida por la legislación de la UE solo puede lograrse en
suelos arcillosos.187 Una barrera geológica insuficiente, sin embargo, se permite en caso de
que sea mejorada, por ejemplo mediante la adición de capas adicionales en el revestimiento
mineral que está formando la base del vertedero y está en seguida de la barrera geológica.
Para evaluar la distancia entre el máximo nivel del agua subterránea que es de esperarse y
la parte inferior del sitio, se han de tener en cuenta las fluctuaciones anuales de aguas
subterráneas, que pueden alcanzar varios metros en países con temporada de monzones.
187 Para obtener más información sobre la conductividad hidráulica de los materiales del suelo acúdase a: http://en.wikipedia.org/wiki/Hydraulic_conductivity
360
Diseño de pozo Diseño de acumulación
acumulación
Diseño de declive
11.5. Barrera técnica
11.5.1. Diseño
Un asunto importante con respecto a la eficacia de la barrera técnica es el diseño básico
elegido para el sitio.
Hay tres tipos principales de diseño para vertederos, como se muestra en la 0. Un cuarto
tipo de diseño sería una combinación de los diseños tipo acumulación y tipo pozo. Mientras
el diseño tipo declive y tipo acumulación permiten la descarga de lixiviados por gravedad, los
vertederos con diseño tipo pozo se apoyarán siempre en sistemas de bombeo para la
eliminación de los lixiviados. La eliminación de lixiviados por bombeo es desventajosa por
razones obvias. Si las bombas no se encuentran disponibles, el pozo del vertedero se
inunda (ver Fig 47). Otro problema consiste en que hay que mantener el bombeo durante el
prolongado tiempo de la fase de postratamiento. Por esto, el diseño de pozo debería
evitarse.
Fig. 81: Tipos de diseño principal de los vertederos
Permeabilidad de materiales del suelo
El flujo laminar de los líquidos a traves de los materiales del suelo lo gobierna la Ley de Darcy
v= k*i[m/s]
v= velocidad del transporte de los líquidos
k= coeficiente específico del suelo
i= gradiente hídrico = altura/grosor
El coeficiente k tambien se llama conductividad hidraulica. k esta sujeta a caracteristicas del suelo y tiene la dimension de una velocidad
Tipo de suelo k[m/s] Permabilidad relativa
Grava 10-2
– 10-4
Permeable
Arena 10-3
– 10-5
Permablre a semipermeable
Cieno 10-6
– 10-8
Semipermable
Arcilla 10-8
– 10-13
Impermable
Como lo muestran los valores de k, la velocidad de flujo disminuye al dioisminuir el tamaño de partículas agregados minerales.
361
Los sitios tipo acumulación tienen por lo general los más altos requisitos de espacio para
una capacidad de descarga dada porque la inclinación de la pendiente se encuentra limitada
debido a razones de estabilidad. En este sentido, el diseño de pozo es ventajoso ya que
permite la ejecución de pendientes más empinadas y requiere menos espacio. Si las
condiciones topográficas lo permiten, la solución más favorable por elegir es un diseño tipo
declive (0).
362
Fig. 82: Dibujo CAD (diseño asistido por ordenador) de las secciones longitudinales - y transversales de un vertedero de "diseño tipo declive" 188
188 Fuente: KfW, ERM GmbH: "Denizli, Solid Waste Management Project, Turquía", Proyecto de inversión en el marco de la cooperación financiera turco-alemana
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363
11.5.2. Sistemas de revestimiento
Los vertederos se deben sellar tanto en la parte superior como en la base para evitar la
infiltración de agua de lluvia y la liberación de contaminantes. En especial durante la fase de
operación es alta la generación de lixiviados debido a aquellas secciones del conjunto de
residuos que están abiertas y expuestas a la atmósfera. Durante esta fase se necesita un
funcionamiento correcto del revestimiento inferior. Una vez que las secciones del sitio se
han llenado por completo, la función del revestimiento de cubierta consiste en evitar la
infiltración de aguas lluvias en el conjunto de los residuos y la posterior formación de
lixiviados. Esto es de especial importancia después de la clausura del sitio, en el largo plazo.
Los sistemas de revestimiento comúnmente utilizados son los siguientes:
Revestimientos minerales (Bentonita mejorada)
Geo-membranas hechas de "polietileno de alta densidad (HDPE)
Hormigón asfáltico
Revestimientos de arcillas geo-sintéticas (GCL)
Revestimientos compuestos (= revestimiento mineral combinado con un -HDPE o un
revestimiento de concreto asfáltico)
Otros
Al evaluar la idoneidad de un sistema de revestimiento para un proyecto de vertedero deben
tenerse en cuenta los siguientes criterios:189
189 Según Laender Arbeitsgemeinschaft Abfall (LAGA es un grupo de trabajo de expertos de los Estados alemanes que elabora
normas para asuntos relacionados con los residuos): "Deponietechnische Vollzugsfragen: Allgemeine Grundsätze für die
Eignungsbeurteilung von Abdichtungskomponenten, in Deponieoberflächenabdichtungssystemen.", Alemania, 2004
364
Impermeabilidad (conductividad
hidráulica)
Estabilidad
Estabilidad mecánica en pendientes
Ductilidad190 con respecto a la curvatura
sin mejora de la impermeabilidad
Estabilidad hidráulica contra la erosión
Viabilidad de la construcción
Viabilidad de la construcción in
situ
Viabilidad de la construcción con
respecto a los impactos climáticos
(heladas, lluvias)
Resistencia
Durabilidad a largo plazo (1)>100 años
Durabilidad a largo plazo (1)> 1000 años
Resistencia química
Resistencia al gas de relleno sanitario
Resistencia a microorganismos, micelios
Resistencia a raíces
Resistencia a la formación de grietas en el
caso de una reducción de contenido de
agua
11.5.3. Revestimientos minerales
Los revestimientos minerales están hechos de suelos con alto contenido de arcilla. Con el fin
de construir un revestimiento mineral de una impermeabilidad definida, hay que mejorar la
calidad de la arcilla o suelo disponibles en el sitio mediante la adición de bentonita, que es
un mineral de arcilla pura con alto poder de expansión. Hay que mezclar bien los materiales
y ajustar el contenido óptimo de agua. Posteriormente, la mezcla resultante se coloca y
compacta mediante rodillos vibratorios, en capas cuyo espesor está entre 20-25 cm. La
configuración mínima de un revestimiento mineral comprende dos capas compactadas,
correspondientes a una altura de 0,4 - 0,5 m. Las impermeabilidades alcanzables oscilan
entre los 10-9 y 10-10 m/s. El logro de la impermeabilidad prescrita exige alta calidad de las
obras de construcción y una aplicación rigurosa de las medidas de aseguramiento de la
calidad.191, 192
190 Los revestimientos no deben someterse a tensión por debajo de ciertos radios de curvatura. Como resultado de los
asentamientos, por ejemplo, pueden formarse "platos" que pueden causar grietas o rupturas de revestimientos de minerales y de asfalto de hormigón. Las geo-membranas no deben ser dobladas por debajo de una cierta curvatura, por ejemplo, cuando se anclan en la parte superior de una pendiente; de lo contrario, se vuelven quebradizas y permeables.
191 Los valores de los parámetros pertinentes de mecánica del suelo de los revestimientos minerales se pueden encontrar en: Ministerio Federal de Medio Ambiente: "Instrucciones técnicas sobre el almacenamiento, tratamiento químico, físico y biológico, incineración y almacenamiento de residuos que requieren supervisión especial", (TA Abfall), Anexo E, Alemania, 1991
365
La superficie de las capas terminadas debe estar cubierta por una lámina de plástico
temporal con el fin de evitar su desecación y la formación de grietas. En los países de clima
cálido el ajuste y mantenimiento del contenido de agua puede llegar a hacerse difícil. En
contraste con otros materiales de revestimiento, los revestimientos minerales tienen también
capacidad de adsorción de los contaminantes de lixiviados, debido a su contenido de arcilla.
Se considera que los revestimientos minerales proporcionarán una durabilidad de largo
plazo > 1000 años.
11.5.4. Geo-membranas
Las geo-membranas están hechas de "polietileno de alta densidad" (HDPE) y se consiguen
en forma de láminas con longitudes de hasta 150 metros y anchos de hasta 20 metros, en
diversos grados de espesor. Las geo-membranas, tal como las suministra el fabricante, son
intrínsecamente impermeables (con una conductividad hidráulica de -). Esto está en
contraste con los revestimientos minerales, cuya impermeabilidad está sujeta a la calidad de
las obras de construcción durante la colocación del revestimiento. Las láminas de HDPE se
sueldan entre sí por medio de dispositivos especiales de soldadura. El material utilizado en
Alemania tiene que tener un espesor de 2,5 mm y es más bien rígido. La colocación libre de
arrugas de HDPE, sin vacíos entre la membrana y el grado subyacente, es difícil y debe ser
realizada por empresas especializadas.
En cuanto a la durabilidad a largo plazo de las geo-membranas, los fabricantes evitan
proporcionar garantías de más de 100 años para la funcionalidad de geomembranas en
vertederos: Al fin de cuentas, HDPE, al igual que otros materiales orgánicos, está sometido
a procesos de degradación, bajo las condiciones del conjunto de residuos de un vertedero.
11.5.5. Revestimientos compuestos
Los revestimientos compuestos constan al menos de un revestimiento mineral y una geo-
membrana. La geo-membrana se coloca en la parte superior de un revestimiento mineral
compactado, sin espacios entre ambos ("press-fit"). Los revestimientos compuestos
combinan las propiedades de ambos revestimientos individuales y por lo general se
consideran un sistema de sellado de referencia para vertederos. Son más ampliamente
192 Para una descripción completa de revestimientos minerales, incluyendo medidas de garantía de calidad, referirse a: Burkart, GU, Gartung, E .: "Juego de herramientas de tecnología de vertederos, Capítulo 2.3, Revestimiento mineral para sistemas de barrera inferior"; Sociedad Alemana de Geotécnica (DGGT); Alemania, 2009
366
utilizados para sistemas de sellamiento de vertederos de residuos peligrosos y también
domésticos en todo el mundo.
0 y 0 muestran la estructura de un sistema de sellado compuesto para la base y para el
revestimiento de cubierta, de acuerdo con las normas en Alemania, en cumplimiento de la
legislación de la UE193. E revestimiento mineral de la base debe tener 2x 25 cm de altura.
Antes de la implementación de la Directiva de la UE de vertederos, el revestimiento mineral
debía tener una altura de 1,5 m (6x 25 cm), de acuerdo con la legislación alemana.
193 Directiva del Consejo 1999/31/EC, Anexo I, apartado 3.3
367
Fig. 83: Sistema de sellado compuesto: Revestimiento de base y cubierta, Alemania
Revestimiento de cubierta
Residuos
368
Fig. 84: Sección: Revestimiento de base y cubierta
369
Fig. 85: Colocación de un revestimiento de base mineral en una pendiente durante obras de
extensión en un vertedero de residuos peligrosos en Alemania
Fig. 86: Colocación de un revestimiento de geo-membrana en una pendiente durante obras
de extensión en un vertedero de residuos peligrosos en Alemania
11.5.6. Revestimientos de hormigón asfáltico
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370
En Alemania, para la construcción de revestimientos de hormigón de asfalto, se utiliza la
misma tecnología que para la construcción de carreteras de asfalto. El revestimiento
consiste en una capa de cimentación (8 cm) y dos capas de sellado (2 x 6 cm), de acuerdo
con los estándares alemanes.194 Los materiales que se deben incluir son grava clasificada y
asfalto como aglutinante. Para lograr una buena impermeabilidad (conductividad hidráulica =
-), El contenido de vacíos entre las gravas de la capa de sellado debe minimizarse hasta <
3% de volumen para lo que se requiere buena compactación. Al igual que en los
revestimientos minerales, es necesaria una alta calidad de las obras de construcción y la
aplicación rigurosa de las medidas de aseguramiento de la calidad, a fin de lograr el efecto
de sellado prescrito.195
En Alemania se permite que el revestimiento de hormigón asfáltico se utilie en la base y
cubierta de sellado de vertederos de residuos domésticos, en combinación con un
revestimiento mineral (40 cm), reemplazando la geo-membrana del revestimiento
compuesto, por el revestimiento de hormigón asfáltico. Los beneficios del hormigón asfáltico
son su mayor resistencia a la perforación y la radiación UV, en comparación con las geo-
membranas, y su insensibilidad frente a la desecación, en comparación con los
revestimientos minerales.
En otros países, el revestimiento de hormigón asfáltico también se utiliza para sitios de
descarga que reciben desechos peligrosos seleccionados (por ejemplo, Suiza, consulte 0).
Dado que el hormigón asfáltico utiliza el bitumen como aglutinante, el revestimiento de
asfalto no debe aplicarse a los vertederos que reciban residuos con agentes tales como el
petróleo, o ciertos disolventes orgánicos que podrían disolver el aglutinante que contienen.
.
194 De acuerdo con la norma alemana DVWK-Merkblatt 237/1996: "Deponieabdichtungen in Asphaltbauweise " DWA, 1996, ISBN: 978-3-935067-83-6
195 Para una descripción completa de revestimientos de hormigón de asfalto, incluidas las medidas de garantía de calidad, ver: Burkart, GU: "Juego de herramientas de tecnología de vertederos, Capítulo 2.5, Revestimientos de asfalto"; Sociedad Alemana de Geotécnica (DGGT); Alemania, 2009
371
Fig. 87: Colocación de la capa de sellado de un revestimiento de hormigón asfáltico
durante trabajos de extensión en un vertedero de residuos peligrosos en Suiza. Imagen
pequeña: muestra cilíndrica del núcleo, extraída de un revestimiento de hormigón asfáltico
para pruebas de calidad (diámetro approx.12 cm). Las capas de base y sellado son
claramente visibles
11.5.7. Revestimientos de arcillas geo-sintéticas
En Alemania, los revestimientos geosintéticos de arcilla (GLC) constan de dos geotextiles,
entre los que se intercala una capa de bentonita de un espesor de pocos mm. Los
geotextiles están conectados entre sí mediante cosido con aguja o unión puntada.196 Al
expandirse con agua y bajo la respectiva carga de compactación, la capa de bentonita fina
proporciona un efecto de sellado que equivale aproximadamente a un revestimiento mineral
de un espesor de 0,5 m.
En comparación con los revestimientos minerales de GCL, tienen las siguientes ventajas y
desventajas:
196 Agencia de Protección Ambiental de Estados Unidos: "Revestimientos geosintéticos de arcilla usados en vertederos de
residuos sólidos municipales", Washington, 2001
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Ventajas de GCL Desventajas de GCL
Más fácil y más rápido de construir que
los revestimientos minerales, con
equipo ligero
Garantía de calidad más simple
Comparable en costo con los
revestimientos minerales
El pequeño espesor economiza espacio
en los vertederos
Mejor congelación-descongelación,
resistencia a la desecación
Menos resistencia al corte
Menos capacidad de adsorción,
Avance de difusión más rápido
GCL delgado, más sujeto a la perforación
Durabilidad a largo plazo desconocida
Experiencia limitada
Los GCL están permitidos en Alemania para ser aplicados como elemento de sellado en los
revestimientos de cubierta de vertederos domésticos, sustituyendo así el revestimiento
mineral. En los EE.UU., la EPA ha aprobado la aplicación de GCL también como elemento
de revestimiento para sellados de base en vertederos de residuos domésticos, sobre una
base de caso por caso. Sin embargo, en ninguna parte de los países occidentales se ha
aprobado el GCL para ser aplicado como elemento de sellado de vertederos de residuos
peligrosos, ni para el revestimiento de base, ni del de cubierta. La falta de resistencia al
corte y de resistencia a la perforación trae consigo riesgos imprevisibles, sobre todo cuando
se utilizan los GCL para el revestimiento de base, debido a la alta carga del muy importante
conjunto de residuos. Debe tenerse en cuenta que las especificaciones técnicas de GCL,
tales como por ej. los valores de resistencia y elongaciones bajo la fuerza máxima, son
resultados de pruebas de laboratorio y no cubren las ásperas condiciones de construcción y
operación de un vertedero.
A pesar de estas consideraciones se ha observado que el GCL se utiliza en países en
desarrollo para sellado de vertederos de residuos peligrosos, incluso en la base. Los GCL
pueden proporcionar soluciones prácticas a corto plazo; sin embargo, puede haber riesgos
en el largo plazo. Los planificadores de rellenos sanitarios deben buscar, por tanto, el
asesoramiento de expertos en ingeniería civil, independientes, con experiencia práctica en el
campo, al momento de elegir un sistema de sellado.
11.6. Drenaje y recolección de lixiviados
La función del sistema de drenaje y recolección de lixiviados es la de recibir los lixiviados
que gotean desde el conjunto de residuos y pasarlos rápidamente hacia los tubos de
373
recolección de lixiviados, minimizando así la presión hidráulica sobre la superficie del
revestimiento. Los tubos de reccolección de lixiviados transfieren el lixiviado más allá, a
tanques de recolección o lagunas por fuera del sitio.
El diseño básico del sistema de drenaje y recolección de lixiviados se representa en la 0. La
base del vertedero tiene que ser perfilada, siguiendo una secuencia en forma de techo. En la
parte superior de la geo-membrana hay que colocar una capa protectora que consiste, ya en
un geo-textil, ya en una capa de arena de 2 cm. Esto, con el fin de evitar la perforación, por
las gravas, de la capa subsiguiente de drenaje, de 50 cm de altura, que consiste en un
material de grava graduado. Para asegurar el mejor funcionamiento del sistema, los
parámetros pertinentes se ajustan entre sí, tales como:197
Capa de drenaje: Rango de tamaños de partícula de la grava: 16-32 mm, graduada; k > 1 x 10-3 m / s Altura de la capa de drenaje: 50 cm Inclinación de las pendientes transversales: > 3% Longitud de las pendientes transversales: <15 m Inclinación de las pendientes longitudinales: > 1% Longitud de pistas longitudinales: < 200 m
Fig. 88: Drenaje de lixiviados y sistema de recolección: sección y vista en perspectiva; tubo
de recolección de lixiviados, sección transversal
197 Ministerio Federal de Medio Ambiente: "Instrucciones técnicas sobre el almacenamiento, tratamiento químico, físico y
biológico, incineración y almacenamiento de residuos que requieren supervisión especial", (TA Abfall), Anexo E, Alemania,
1991
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Revestimiento mineral
Tubo recolector lixiviado
Subsuelo
Inclinación transversal
transversal
Revestimiento grava 16/32mm
mm
Nivel máximo de apoyo del lixiviado
lixiviado/32mm mm
374
Los tubos de recolección de lixiviados se colocan en los valles del techo del sistema de
drenaje y recolección de lixiviados. Están hechos de polietileno de alta densidad y su
superficie superior se perfora con un patrón de agujeros o ranuras, para que absorban los
lixiviados (see Fig. 88).
Dado que los tubos tienen que soportar la carga de un conjunto de residuos de 30 m de
altura, es preciso realizar cálculos de análisis estructural en las tuberías, y el espesor de las
paredes debe ser dimensionado adecuadamente. También se debe proporcionar un lecho de
apoyo adecuado para la tubería. Los tubos han de tener un diámetro interno de 300 mm
para permitir la inspección de tuberías con cámaras y el barrido con chorros de limpieza de
alta presión. Por la misma razón, hay que evitar las conexiones laterales o ramificaciones de
tuberías (patrón de espina de pescado) en las conexiones de tubería..
11.7. Drenaje de gas de vertedero
La producción de gas de vertedero procedente de los vertederos de residuos peligrosos es
mucho menor en comparación con los vertederos de residuos domésticos, debido a la
porción más pequeña de materia orgánica en aquellos. Por otra parte, la naturaleza tóxica
de los contaminantes en los residuos peligrosos inhibe los procesos de degradación
anaeróbica micro bacteriana, a partir de la cual se genera el gas de vertedero.
Durante la operación del sitio se debe monitorear la generación de gas de vertedero. De
considerarse necesario, se pueden instalar pozos de gas para una descarga pasiva. Los
pozos de gas pueden construirse a partir de segmentos cilíndricos, llenos de grava gruesa,
que se alargan con la altura creciente del conjunto de residuos. Como se muestra en la Fig
69, se puede colocar una capa de drenaje de gas (arena) por debajo del revestimiento
mineral de la cubierta de sellado, a menos que esta función pueda asegurarse mediante la
capa de compensación subyacente. Un desafío para los ingenieros es encontrar una
solución técnicamente sólida para la perforación de la cubierta de sellado necesaria para los
tubos de ventilación. Debe evitarse que, fomentado por los asentamientos que se dan
durante la fase de cierre, el agua lluvia entre goteando por las perforaciones hasta el
conjunto de residuos.
.
11.8. Diseño de referencia para el sistema de sellado y recolección de lixiviados
El regulador debe especificar un diseño de referencia para el sistema de sellado y
recolección de lixiviados, incluyendo la cuantificación detallada de las dimensiones y
parámetros pertinentes, en relación con las propiedades de los materiales que se han de
emplear y la funcionalidad del sistema. También hay que especificar los requisitos de
375
garantía de calidad. La legislación alemana al respecto puede servir como un buen ejemplo
(ver pie de nota 201).
Como se ha observado, no basta con simplemente definir las capas de revestimiento, su
secuencia y respectivo grosor. El cumplimiento de este diseño de referencia debería ser
obligatorio para todas las aplicaciones del proyecto de vertedero. Los solicitantes que
tengan la intención de utilizar diseños alternativos o modificar el diseño de referencia deben
estar obligados a presentar pruebas de que la funcionalidad y el efecto de sellado a largo
plazo del diseño alternativo es equivalente a la del diseño de referencia.
11.9. Garantía de la Calidad (GC)
La garantía de la calidad es de suma importancia durante la construcción de vertederos. Los
defectos que se producen durante la construcción son difíciles de detectar cuando ya han
comenzado las operaciones de eliminación, porque los elementos pertinentes de la
construcción ya no son accesibles. En el pliego de condiciones hay que especificar las
medidas para la GC y en la elaboración del presupuesto se deben tener en cuenta los
medios financieros adecuados para la GC.
Lo que sigue se refiere a la construcción de un revestimiento compuesto para el sellado de
base que consta de un revestimiento mineral y una geo-membrana.
Antes de comenzar los trabajos de construcción, hay que elaborar un plan de aseguramiento
de la calidad, con el fin de garantizar que la calidad de la construcción del sistema de
sellado cumpla con las especificaciones del diseño. El plan de garantía de la calidad incluye
lo siguiente:
Pruebas de idoneidad (que se han de llevar a cabo antes del comienzo de la construcción)
Medidas para la garantía de la calidad durante la construcción del sistema de sellado:
Prueba hecha internamente, por parte del contratista (= empresa constructora a quien fue
asignado el contrato)
Pruebas de confirmación por parte de un tercero, un laboratorio independiente, según lo
considere necesario la autoridad competente
11.9.1. Pruebas de idoneidad antes del comienzo de la construcción
Las pruebas de idoneidad son para establecer la viabilidad de la construcción del sistema de
sellado, de acuerdo con las especificaciones de diseño. También sirve para establecer la
capacidad del contratista para asegurar la calidad de la construcción requerida. Hay que
realizar pruebas de idoneidad:
(I) De los materiales necesarios para la construcción,
376
(Ii) De los procedimientos de construcción previstos.
El contratista deberá realizar las siguientes pruebas:198
Materiales para el revestimiento mineral y la capa de drenaje:
Determinación de los parámetros mecánicos de suelo pertinentes, tal como se especifica en
el diseño y otras normas pertinentes, tales como tamaños de partículas, deformación axial,
resistencia a la compresión no axial, contenido de agua, contenido de piedra caliza,
densidad Proctor, conductividad hidráulica, etc.
Material para la geo-membrana:
Para establecer la idoneidad de la geo-membrana se requiere el certificado respectivo del
fabricante de la geo-membrana. Hay que realizar, de forma aleatoria, verificaciones del
espesor especificado, uniformidad, etc., de las láminas.
Procedimientos de construcción:
Antes del inicio de la construcción del revestimiento, el contratista tiene que establecer un
campo de prueba (véase la Fig. 89.):
Para establecer los parámetros relevantes para la colocación del revestimiento mineral, tales
como el grosor de las capas antes y después de la compactación, el peso y la velocidad de
los rodillos, número de pasadas, etc. El campo de prueba debe tener en cuenta la
construcción del revestimiento mineral en la base, así como en las pendientes.
Establecer que el revestimiento mineral cumpla los requisitos pertinentes especificados en el
diseño. Hay que tomar muestras de capas de revestimiento mineral compactadas en el
campo de prueba, para comparar, con los valores de diseño, los parámetros mecánicos
relevantes del suelo que se han logrado en el campo.
Para desarrollar el plan de control de calidad detallado y el programa de pruebas para el
revestimiento mineral.
De acuerdo con la legislación alemana, la construcción de un campo de prueba es
obligatoria. El campo de prueba no debe convertirse en parte del sistema posterior de
sellado. La 0 muestra las dimensiones mínimas de un campo de prueba. La implementación
del campo de prueba y la realización de la garantía de la calidad requerida deben ser
examinadas por la autoridad competente.
.
198 De acuerdo con el anexo E de [
377
Fig. 89: Campo de pruebas para las pruebas de idoneidad de los procedimientos de
colocación del revestimiento mineral previstos: a) vista del diseño, b) sección transversal A-
A, c) sección transversal B-B199
11.9.2. Medidas para la garantía de la calidad durante la construcción del sistema de
sellado:
Después de la evaluación de los resultados de la prueba de campo, la autoridad competente
y el contratista se pondrán de acuerdo sobre los detalles del plan de GC. El contratista tiene
que conducir sus propias pruebas internas paralelamente con las obras de construcción.
Con respecto al revestimiento mineral, para cada capa completada hay que realizar pruebas
de campo y de laboratorio sobre los parámetros relevantes de mecánica de suelos. La
siguiente capa se debe colocar solo después de la aprobación explícita por parte de la
autoridad competente. Con respecto a la geo-membrana, hay que comprobar la calidad de
los cordones de soldadura completados sobre las láminas de HDPE. La autoridad
competente podrá solicitar la tercería de un laboratorio independiente para que lleve a cabo
pruebas aleatorias, a fin de comparar los resultados con las pruebas internas del contratista.
199 Ver también: TA Abfall, Anexo E, 2.3 "Eignungsprüfung im Großmaßstab ", 1991
378
La autoridad competente deberá supervisar el programa de garantía de calidad en su
totalidad y confirmar los resultados de las pruebas.
La aceptación final del sistema de sellado solo será concedida cuando todas las pruebas
muestren resultados satisfactorios y concluyentes. Todos los resultados de las pruebas han
de estar bien documentados para su posterior consulta.
La calidad de experto en mecánica de suelos, que se requiere para la garantía de calidad de
los revestimientos minerales, se puede encontrar en los departamentos de ingeniería civil de
las universidades o en empresas dedicadas a trabajos de excavación, como la construcción
de carreteras, represas o túneles.
11.10. Operación
Colocación de residuos
La colocación de los residuos debería realizarse en pequeños compartimentos o celdas (ver
0). Esto, para minimizar la producción de lixiviados y mantener limpia la zona de operación.
La escala y el número de las celdas depende de las condiciones locales, y de factores tales
como:
Cantidad de la entrega periódica de desechos
Consistencia de los residuos y necesidad de almacenamiento separado debido a las
diferentes características químicas de los residuos
Altura máxima de colocación posible para materiales de residuos específicos. Con el
aumento de la altura, las áreas de tráfico, rampas y puntos de giro también crecen
Para las primeras capas que se colocarán sobre la capa de drenaje solo deben escogerse
desechos finos seleccionados. Los residuos deben estar bien compactados en capas. Esto
es necesario para reducir los asentamientos posteriores del conjunto de residuos. La altura
de la capa está sujeta a los materiales de desecho. Residuos de pastas aguadas se pueden
mezclar con materiales de desecho estructurados para mejorar la estabilidad. A fin de
reducir al mínimo la generación de lixiviados y la contaminación del aire, al término del día
de trabajo se debe cubrir el área de colocación con una capa de tierra cohesiva y/o láminas
de plástico.
379
Fig. 90: Sección transversal longitudinal y vistas de distribución del desarrollo de las celdas durante el desecho en vertederos. La primera celda a
desarrollarse, es la roja, la segunda celda es la marrón y asi sucesivamanete
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11.10.1. Minimización de lixiviados
Los lixiviados de los vertederos de residuos peligrosos suelen ser residuos líquidos
peligrosos y requieren un tratamiento costoso. Por tanto, su minimización es de la máxima
prioridad en la gestión de lixiviados.
El área expuesta a la atmósfera, donde las operaciones de llenado están en curso, debe
mantenerse lo más pequeña posible. Las secciones que se están operando en forma
intermitente deben cubrirse, durante los períodos en que no están en operación, con una
cubierta intermedia, hecha de láminas de plástico, lastradas con neumáticos viejos (ver 0).
También hay conceptos que prevén un techo movible que se extiende por encima de la
sección en funcionamiento o incluso un techo fijo que alberga la totalidad del vertedero (ver
0).
Fig. 91: Cubierta intermedia y el revestimiento de superficie temporal en vertedero de
residuos peligrosos de Billigheim en Alemania
Fig. 92: Construcciones de techo en vertedero de RP, Rondershagen, Alemania. Capacidad
total: 960 000 m3; área techada = 45.000 m2 (2010)
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381
En países con una estación de los monzones, puede ser aconsejable dimensionar las celdas
de tal manera que estas se puedan llenar por completo cada año, antes del comienzo de la
temporada del monzón, y se cubran con una cubierta intermedia (lámina de plástico) como
protección contra las precipitaciones. Durante la temporada del monzón las operaciones de
llenado pueden descontinuarse y los residuos que se han entregado al sitio se almacenan
en un área de almacenamiento intermedio, bajo techo, para el relleno posterior.
Las secciones del área de desecho de residuos en las que se encuentra en curso el
depósito de estos deben separarse de las secciones limpias por medio de bermas
temporales, con el fin de separar de los lixiviados el agua lluvia no contaminada,
minimizando así la cantidad de lixiviados. Para facilitar esta separación, la eliminación de
residuos debe siempre empezar por el punto más alto del vertedero o de una celda. El agua
de lluvia se desvía por un sistema de derivación hacia estanques de recolección que quedan
por fuera del área del relleno, desde donde se puede descargar al sistema de alcantarillado
público, una vez que se ha confirmado la ausencia de contaminantes.
Las secciones completamente llenas deben cubrirse con una geo-membrana, como cubierta
temporal de revestimiento (Fig. 82). La cubierta final, incluyendo el revestimiento mineral y la
capa de recultivo, solo se puede aplicar una vez que los asentamientos se han detenido.
11.10.2. Tratamiento de lixiviados
La tubería de recolección de lixiviados puede quedar ahogada por reacciones de
precipitación de contaminantes o por la infiltración de partículas finas. Es por tanto necesaria
una inspección periódica de la tubería y un lavado con chorros a alta presión.
Los lixiviados se deben recoger en tanques o lagunas (véase 0). Existen dos opciones para
el tratamiento de lixiviados:
Tratamiento por fuera de las instalaciones
Si las cantidades de lixiviados son pequeñas, el lixiviado puede ser transportado en
camiones cisterna a una "Planta de Tratamiento de Efluentes" doméstica (PTE). Desde un
tanque de almacenamiento destinado a ello, el lixiviado puede ser canalizado al flujo de
entrada de la PTE como una corriente de derivación controlada, de modo que no se supere
la capacidad de degradación de la PTE. Alternativamente, el lixiviado puede ser
transportado a una planta de tratamiento físico-químico para su tratamiento. Un tratamiento
por fuera de las instalaciones puede ser razonable también en los comienzos de las
operaciones, cuando las cantidades de lixiviados son todavía inciertas.
Tratamiento en las instalaciones
A menudo, una planta de tratamiento de lixiviados tiene que ser construida al lado del
relleno sanitario, para el tratamiento in situ. Debido a la naturaleza recalcitrante de los
382
contaminantes, se debe desarrollar el tratamiento de lixiviados y este debería incluir un
tratamiento físico/químico, tal como la precipitación, ultrafiltración, ósmosis inversa,
extracción de aire (para remoción de amoniaco), floculación y sedimentación, adsorción
sobre carbón activado, seguido de un tratamiento biológico convencional.
Fig. 93: Tanques de recolección de lixiviados con planta de tratamiento de ósmosis inversa
de dos etapas200
11.11. Monitoreo y control
De acuerdo con la legislación de la UE201 la autoridad competente de un Estado miembro (o
entidad administrativa regional) exegirá al operador que controle los siguientes datos
durante las fases de operación, cierre y postratamiento:
Datos meteorológicos (por ej., tasas de precipitación y evaporación)
Datos relacionados con emisiones
Volumen y composición de lixiviados
200 Figura tomada de: Kolboom, F .; (2005). información de la compañía, PS Proyect Systems GmbH & Co. KG, 24539,
Neumuenster, Germany
201 Directiva 1999/31 / CE relativa al vertedero de residuos, Anexo III
383
Volumen y composición de las aguas lluvia (aguas arriba y aguas abajo del sitio)
Emisiones potenciales de gases de vertedero
Datos relacionados con la protección de aguas subterráneas (nivel y composición de las
aguas subterráneas)
Datos relacionados con la topografía del sitio
Volumen ya lleno, capacidad restante
Comportamiento de asentamiento
Los datos meteorológicos, junto con datos sobre los volúmenes de lixiviados, permiten el
cálculo del balance de agua, que puede ser una herramienta eficaz para evaluar si se está
acumulando lixiviado en el cuerpo del vertido o si el sitio tiene una fuga. El balance de agua
también sirve para pronosticar la producción de lixiviados.
Para establecer los valores de referencia para el monitoreo de las aguas subterráneas, el
muestreo debe llevarse a cabo al menos en tres lugares, antes de que comiencen las
operaciones de llenado. Las mediciones deben ser tales como para proporcionar
información sobre aguas subterráneas que puedan verse afectadas por el vertido de los
residuos, con al menos un punto de medición en la región de afluencia de las aguas
subterráneas y dos en la región de flujo de salida. Este número puede incrementarse en
función de un estudio hidrogeológico específico y la necesidad de detectar rápidamente
cualquier vertido accidental de lixiviados en las aguas subterráneas.
Los parámetros por analizar en las muestras de agua subterránea tomadas deberán
determinarse en función de la composición prevista de los lixiviados y la calidad de las
aguas subterráneas en la zona. Al seleccionar los parámetros para el análisis, deberá ser
tenida en cuenta la movilidad en la zona de aguas subterráneas. Los parámetros podrían
incluir parámetros indicadores con el fin de garantizar un reconocimiento temprano de
cambios en la calidad del agua, tales como, por ejemplo, pH, TOC, fenoles, metales
pesados, fluoruro, aceite/hidrocarburos.
11.11.1. Elementos para procedimientos de control y monitoreo202
202 Fuente: Convenio de Basilea. 1995. Convenio de Basilea sobre el control de movimientos transfronterizos de desechos
peligrosos y su eliminación. DIRECTRICES TÉCNICAS SOBRE VERTEDEROS DE DISEÑO ESPECIALhttp://archive.basel.int/meetings/sbc/workdoc/techdocs.html
384
Datos meteorológicos
Los Estados deben proporcionar datos sobre el método de recolección de datos
meteorológicos. Los datos mostrados en la tabla que sigue pueden ser tomados del
monitoreo en el vertedero de diseño especial o de la estación meteorológica más cercana.
Se reconoce que los balances hídricos son una herramienta eficaz para evaluar si se están
acumulando lixiviados en el conjunto del vertedero o si el sitio tiene alguna fuga.
Medición de Fase operativa Fase de postratamiento
Volumen de precipitación Diario Diario, añadido a los valores mensuales
Temperatura (mín,, máx., 14:.. 00h CET) Diario Promedio mensual
Dirección y fuerza del viento
predominante
Diario No se necesita
Evaporación (lisímetro) Diario Diario, añadido a los valores mensuales
Humedad atmosférica (14: 00h CET) Diario Promedio mensual
Datos de emisiones: agua, lixiviados y control de gas
Las tomas de muestras de lixiviados y aguas superficiales, si las hay, deben ser recogidas
en puntos representativos. La toma de muestras y medición (volumen y composición) del
lixiviado deberá realizarse por separado, en cada punto donde se descargue el lixiviado
desde el sitio.
El monitoreo de aguas superficiales, si las hay, deberá llevarse a cabo en no menos de dos
puntos, uno aguas arriba del vertedero y otro a guas abajo.
El monitoreo de gases deberá ser representativo de cada sección del vertedero
especialmente diseñado.
La siguiente tabla indica la frecuencia de muestreo y análisis
Fase operativa Fase de postratamiento
Volumen de lixiviados Mensual (1) (3)
Cada 6 meses
Composición de lixiviados Trimestral (3)
Cada 6 meses
Volumen y composición de
aguas superficiales (7)
Trimestral (3)
Cada 6 meses
Emisiones potenciales de gas y
presión atmosférica (4)
(CH4, CO2, O2, H2S, H2 etc.)(5)
Mensual (3) (5)
Cada 6 meses
385
Fase operativa Fase de postratamiento
(1) La frecuencia de muestreo podría adaptarse en función de la morfología de los residuos de vertedero (en
túmulo, enterrado, etc.). Esto debe especificarse en el permiso.
(2) Los parámetros que se han de medir y las sustancias que deben analizarse varían de acuerdo con la
composición de los residuos depositados; deben establecerse en el documento de permiso y reflejar las
características de lixiviación de los residuos.
(3) Si la evaluación de los datos indica que son igualmente eficaces intervalos más largos, se pueden adaptar.
Para los lixiviados, la conductividad se debe medir siempre por lo menos una vez al año.
(4) Las mediciones son relevantes principalmente para los vertederos que reciben grandes cantidades (> 25% w
/ w) de residuos orgánicos.
(5) CH4, CO2, O2 regularmente, otros gases según se requiera, de acuerdo con la composición de los residuos
depositados, con el fin de reflejar sus propiedades de lixiviación.
(6) La eficiencia del sistema de extracción de gas se debe comprobar de manera regular.
(7) Sobre la base de las características del sitio del vertedero, la autoridad competente podrá determinar que no
se requieren estas mediciones.
El volumen de lixiviados y la composición de lixiviados se aplican solamente donde se lleva a cabo la
recolección de lixiviados .
Para los lixiviados y el agua, se tomará para el monitoreo una muestra representativa de la
composición media.
Protección de las aguas subterráneas
Muestreo
Las mediciones deben ser tales como para proporcionar información sobre aguas
subterráneas que puedan verse afectadas por el vertido de los residuos, con al menos un
punto de medición en la región de afluencia de las aguas subterráneas y dos en la región de
flujo de salida. Este número puede incrementarse en función de un estudio hidrogeológico
específico y la necesidad de detectar rápidamente cualquier lixiviado accidental en las aguas
subterráneas.
El muestreo debe llevarse a cabo en al menos tres lugares antes de que comiencen las
operaciones de llenado, con el fin de establecer valores de referencia para futuros
muestreos.
386
Monitoreo
Los parámetros por analizar en las muestras tomadas deberán derivarse de la composición
prevista de los lixiviados y la calidad de las aguas subterráneas en la zona. Al seleccionar
los parámetros para el análisis, deberá tenerse en cuenta la movilidad en la zona de aguas
subterráneas. Los parámetros podrían incluir parámetros indicadores con el fin de garantizar
un reconocimiento temprano del cambios en la calidad del agua.203
La tabla que sigue ofrece información sobre la selección de parámetros.
Fase operativa Fase de postratamiento
Nivel de las aguas
subterráneas
Cada 6 meses (1) Cada 6 meses (1)
Composición de aguas
subterráneas
Frecuencia específica para
el sitio (2) (3)
Frecuencia específica para el
sitio (2) (3)
(1) Si hay fluctuación de los niveles de aguas subterráneas, hay que incrementar la frecuencia.
(2) La frecuencia debe basarse en la posibilidad de medidas correctivas entre dos muestreos si se alcanza un
nivel de activación, es decir, debe determinarse la frecuencia sobre la base del conocimiento y la evaluación de
la velocidad del flujo de agua subterránea.
(3) Cuando se alcanza un nivel de activación (véase C), una verificación es necesaria mediante la repetición de
la toma de muestras. Cuando se ha confirmado el nivel, un plan de contingencia (establecido en el permiso) se
debe seguir.
Niveles desencadenantes
Se debe considerar que se han producido efectos ambientales adversos significativos
cuando un análisis de la muestra de agua subterránea señala un cambio significativo en la
calidad del agua. Para definir el nivel desencadenante hay que tener en cuenta las
formaciones hidrogeológicas específicas del lugar del vertedero y la calidad del agua
subterránea. El nivel desencadenante debe quedar consignado en el permiso cuando ello
sea posible.
Las observaciones deberán evaluarse bien mediante gráficas de control con reglas
establecidas de control y niveles para cada gradiente descendente. Los niveles de control
deberán determinarse a partir de las variaciones locales en la calidad del agua subterránea.
203 Parámetros recomendadas: pH, TOC, los fenoles, metales pesados, fluoruro, As, aceite / hidrocarburos.
387
Topografía del sitio
Los datos sobre el cuerpo del vertedero especialmente diseñado deben recogerse como se
indica en la siguiente tabla.
Fase operativa Fase de postratamiento
Estructura y composición
del cuerpo del vertedero (1)
Anual
Establecer el
comportamiento del nivel
del cuerpo del vertedero
Anual Lectura anual
(1) Datos para el plan de estado del vertedero en cuestión: superficie ocupada por los residuos, volumen y
composición de los residuos, métodos de depósito, tiempo y duración del depósito, cálculo de la capacidad
restante todavía disponible en el vertedero.
11.12. Fases de la vida de un vertedero
La Fig. 94 muestra las diferentes fases de la vida útil de un vertedero. Debido a un
importante efecto de "economía de escala", por lo general los sitios para vertederos se han
previsto como instalaciones centralizadas con capacidad suficiente para permitir su
operación activa y la eliminación de residuos hasta por 30 años
Fig. 94: Fases de la vida de un vertedero
De hecho, la fase de construcción continúa durante la fase de descarga de desechos,
debido a que los vertederos se desarrollan por fases. Terminar la totalidad de la
388
construcción antes de dar comienzo a las operaciones de descarga no resulta ni técnica ni
económicamente razonable. Durante la fase de descarga y después de su terminación se
aplica una cobertura temporal, unos revestimientos que cubren el conjunto de residuos. La
cubierta de revestimiento final y la capa de re-cultivo solo se pueden colocar una vez que los
asentamientos del conjunto de residuos han cesado, lo que tarda entre 2 y 5 años.
Durante el período posterior al cierre (fase de postratamiento) hay que garantizar la
contención de contaminantes, principalmente mediante la eficacia en el revestimiento de la
cubierta: mientras menos agua lluvia se filtre en el sitio, tanto menores serán los lixiviados
que se generarán y llevarán a término. Sin embargo, la producción de lixiviados continuará
todavía durante esta fase y, en consecuencia, habrá que recogerlos y tratarlos.
De acuerdo con la legislación de la UE, el operador del sitio es responsable de la
supervisión y análisis de los lixiviados, gases de vertedero y régimen de aguas subterráneas
en las inmediaciones del sitio: "... mientras pueda ser requerido por la autoridad competente,
teniendo en cuenta el tiempo durante el cual el vertedero puede entrañar riesgos".204
Las responsabilidades del operador incluyen también el mantenimiento del sitio, es decir, la
recolección de lixiviados y gases de vertedero y su tratamiento durante la fase post-
clausura.
Esto significa que los operadores tienen que guardar dinero durante la fase de descarga de
desechos, con el fin de cubrir los costos de la colocación del revestimiento de cubierta final y
de la capa de re-cultivo, así como los costos de monitoreo y mantenimiento del sitio durante
la fase posterior al cierre. El período mínimo con el que se ha de contar es de 30 años, de
conformidad con la legislación pertinente de la UE.205 Estos costos deben quedar incluidos
en los costos de descarga de desechos que se cobran a los clientes. Hay que destacar que
la participación en los costos de los gastos de la fase posterior al cierre, incluyendo el
revestimiento de la cubierta, la capa de re-cultivo, el tratamiento de lixiviados, el
mantenimiento y monitoreo, es de aproximadamente 50% de la totalidad de los costos de
vida útil del vertedero.
11.13. Aspectos económicos
Los vertederos están sujetos a un importante efecto de 'economía de escala'.
La inversión total de un vertedero consiste en los costos de desarrollo y los costos de
infraestructura (véase la Tabla 31)
204 Directiva del Consejo de la UE 1999/31 / CE relativa a vertederos de residuos, Artículo 13
205 Directiva del Consejo de la UE 1999/31 / CE relativa vertederos de residuos, Artículo 10
389
Mientras que los costos de desarrollo están sujetos a la escala del proyecto (es decir, la
capacidad de las instalaciones), los costos de infraestructura son casi independientes de la
escala.
Costos de Desarrollo
(Depende de la escala del sitio)
Costos de infraestructura
(Relativamente independientes de la escala
del sitio)
Preparación del terreno para la construcción
Construcción de la carretera de circunvalación
Nivelación y perfilado del subsuelo (corte y
relleno)
Construcción del sistema de revestimiento y
drenaje y recolección de lixiviados, que incluye
los costos de aseguramiento de la calidad
Vía de acceso
Valla
Suministro de electricidad y agua
Planta de tratamiento de lixiviados
Pozos de monitoreo de aguas subterráneas
Parque de máquinas (cargadora sobre ruedas
neumáticas, compactadora, bulldozers, camiones)
Báscula para vehículos
Edificio y equipo de oficina
Laboratorio para pruebas de residuos entrantes
Es posible mantener bajo control los costos de desarrollo del relleno mediante un desarrollo
por etapas, que se basa en la capacidad de llenado que verdaderamente se necesita. Solo
hace falta que con antelación se proporcione una celda, es decir, una sección de drenaje.
Esto evita que se comprometan medios financieros en construcciones que solo se
necistarán en realidad años más tarde y reduce la inversión inicial requerida. Por tanto, el
desarrollo por etapas reduce los costos de amortización anuales y, por tanto, los costos del
desecho de residuos.
Además de los costos de infraestructura hay también otros factores que contribuyen al
efecto de 'economía de escala':
Vertederos más grandes y posteriormente más elevados conducen a una minimización de la
demanda de área específica y a unos costos considerablemente menores para el costoso
sistema de sellado y recogida de lixiviados (en un m2 de área de un fondo con revestimiento
se puede apilar una columna de residuos más alta)
El porcentaje de zonas de pendiente en relación con el volumen total de relleno de un
vertedero más grande es generalmente menor que el de varios vertederos más pequeños
390
por un total del mismo volumen. Cabe señalar que la colocación del sistema de
revestimiento y de recolección de lixiviados en áreas con pendiente es significativamente
más costosa que en zonas planas niveladas
La operación de vertederos puede organizarse de manera mucho más rentable en
vertederos más grandes, ya que el equipo se puede utilizar de manera más eficiente
(pasando de solo 1-2 horas al día a 8 horas diarias o incluso a una operación de dos o tres
turnos al día)
En vertederos grandes con una alta capacidad anual de eliminación las secciones de
vertedero en operación que se encuentran expuestas a la atmósfera pueden mantenerse
relativamente pequeñas. Esto reduce la producción de lixiviados y los elevados costos del
tratamiento de lixiviados.
Fig. 95: Vertedero de residuos peligrosos Billigheim en Alemania (capacidad total: 930.000
m3, Entrega: 20-40,000 t/a, fin tentativo de la fase de eliminación: 2025)
Para calcular el efecto de 'economía de escala' el Programa "Consultoría Ambiental de
Empresas de Zhejiang" (GTZ) había elaborado cálculos aproximados de costos con base en
los costos reales de inversión y operación de dos vertederos existentes en la provincia china
de Zhejiang, en las ciudades de Hangzhou y Ningbo. Esto hizo parte de un proyecto de
planificación de la infraestructura de eliminación de residuos peligrosos. Para la capacidad
de eliminación promedio anual de ambos sitios se ha asumido que son 30.000 t/a. Esto lleva
a costos promedio de inversión específica de 130 RMB/t y a costos específicos de operación
E. S
chultes, H
IM
Gm
bH
391
de 800 RMB/t.206 Sobre la base de una evaluación de proyectos comparables, y de los
principios de equilibrio de escala, se han calculado los costos derivados de vertederos con
capacidades diferentes y se enumeran en la Tabla 0. Como muestran los datos, los costos
específicos totales disminuyen significativamente con el aumento de la capacidad de
duración activa.
Tabla 31: Cálculo del efecto de "economía de escala" en la eliminación en vertederos para
residuos peligrosos (con base en costos locales reales, China, 2007. 1RMB ≈ 0.1€)207
Inversión en vertederos y
costo de operación
Promedio de
uso anual de
la capacidad
Capacidad
de vida
efectiva
Costos de
inversión
Costos
específicos
de inversión
Costo de
operación
Total de
gastos
específicos
(t/a) (t) (RMB) (RMB/t) (RMB/t) (RMB/t)
Costos promedio de inversión y de
operación basados en ejemplos
existentes en Hangzhou / Ningbo
30.000 *) 600.000 78.000,00 0 130 800 930
Cálculo total y específico
Costos de vertederos
Presunción:
1/6 de la capacidad, costo de
inversión * 0,5
5000 100.000 39.000.000 390 1300 1690
Presunción:
1/3 de la capacidad, costo de
inversión * 0,6
10.000 200.000 46.800.000 234 1200 1434
Presunción:
1/2 de la capacidad, costo de
inversión * 0,75
15.000 300.000 56.250.000 188 1000 1188
Presunción:
2x la capacidad, costo de inversión
* 1,5
60.000 1.200.000 117.000.000 98 700 798
Presunción:
3 x la capacidad, costo de
inversión * 1,8
90.000 1.800.000 140.400.000 78 600 678
Presunción:
4 x la capacidad, costo de
inversión * 2
120.000 2.400.000 156.000.000 65 500 565
Presunción:
3 x la capacidad, costo de
inversión * 2,15
150.000 3.000.000 167.700.000 56 450 506
*) Suponiendo un período de 20 años para la fase de descarga de desechos
206 1 RMB (Renminbi =, unidad de moneda china) es igual a aprox. 0,1 euros (2008)
207 Decker, KH; Hasel, B .; Krüger C .; Mertins, L .; Vida, "Hazardous Waste Management Infrastructure Plan for Zhejiang Province" J .:, ERM GmbH, Neu-Isenburg, Hangzhou, 2007
392
(Cabe señalar que los costos específicos totales para los sitios existentes en Hangzhou y
Ningbo en la 0 no son las tasas de eliminación con cargo a los productores de residuos.
Estos costos son decididos por las Oficinas de Precios a Nivel de Ciudades de la China e
incluyen también disposiciones sobre costos para la fase de postratamiento.
Los costos cargados a productores de residuos son excepcionalmente altos, con precios
que van entre 1500 -2000 RMB/t.)
Los vertederos deben ser planeados y operados como instalaciones centralizadas,
posiblemente con capacidades que permiten una operación de eliminación durante 20 a 30
años. Esto asegura que los costos de eliminación se pueden mantener en niveles
aceptables para los productores de residuos. Un enfoque centralizado es beneficioso
también desde un punto de vista medioambiental. La experiencia ha demostrado que los
vertederos centralizados pueden tener un desempeño más eficaz con respecto a las normas
ambientales. Por otra parte, los riesgos potenciales se restringen a un número limitado de
objetos. Un enfoque descentralizado para la eliminación de residuos peligrosos en
vertederos, por el contrario, podría evolucionar hacia un duro perfil de sitios pequeños, cada
uno de los cuales presenta riesgos potenciales, de difícil manejo por parte de las
autoridades competentes.
11.14. Estudio de caso: Observaciones sobre los vertederos de residuos peligrosos
chinos
El programa germano-chino "Consultoría Ambiental de Empresas de Zhejiang" se llevó a
cabo en la provincia china de Zhejiang de 2003 a 2008. El objetivo del componente de
gestión de residuos peligrosos de este programa era ayudar a Zhejiang en la construcción
de un sistema de manejo de residuos peligrosos. Zhejiang tiene uno de los PIB más altos de
todas las provincias chinas. También se considera la provincia piloto de China para el
manejo de residuos peligrosos.
Aunque el diseño y desarrollo de vertederos no era una de las áreas centrales de actividad
del programa, el socio chino de cooperación, el "Centro de Supervisión y Gestión de
Residuos Sólidos" de la "Oficina de Protección Ambiental de Zhejiang" solicitaron al
programa que realizara una encuesta entre cuatro proyectos de vertederos en Zhejiang, con
respecto al diseño, construcción y operación de estos sitios. Las partes interesadas chinas
han desarrollado los vertederos con independencia respecto del Programa germano-chino.
Cabe señalar que en los distritos administrativos de ciudades de China existe una
importante tendencia a seguir un enfoque descentralizado en el desarrollo de una
infraestructura de eliminación de residuos peligrosos. Cada una de las once ciudades de
393
Zhejiang pretende desarrollar sus propias instalaciones, tales como vertederos e
incineradoras.
El uso de las instalaciones solo se permite a los productores de residuos ubicados en la
región de la ciudad respectiva. Está prohibida la transferencia de residuos peligrosos de una
ciudad a otra. Debido al perfil montañoso y a la elevada densidad de la población, la
identificación del sitio para vertederos de Zhejiang resulta extremadamente difícil. En 2008,
Zhejiang tenía cuatro proyectos de vertederos en diferentes fases de ejecución, que iban
desde la identificación del emplazamiento hasta la operación. Los sitios son relativamente
pequeños, con capacidades totales de entre 180.000 y 650.000 m3. Los costos de
eliminación son elevados, como consecuencia de las limitaciones de transferencia y la
pequeña escala de las instalaciones.
Fig. 96: Vertedero de residuos peligrosos en Ningbo. Dado que la eliminación en vertederos
es más costosa que la incineración, el relleno sanitario no recibe mayor cantidad de residuos
peligrosos para su eliminación
J. V
ida
394
Fig. 97: Vertedero de residuos peligrosos en Taizhou. El desarrollo inicial de la totalidad del
área del sitio requiere una mayor inversión y aumenta los costos de eliminación, en
comparación con un desarrollo progresivo del sitio
Dos expertos del programa realizaron una encuesta entre estos cuatro sitios, durante la cual
se llevaron a cabo discusiones técnicas con los respectivos grupos de interés de cada sitio.
Después de la conclusión de la encuesta se convocó a un taller con todos los interesados,
para discutir las observaciones y hacer recomendaciones para proyectos futuros de rellenos
sanitarios. Más adelante se transmitieron también estas observaciones y recomendaciones
al departamento competente del gobierno central.
El cuadro siguiente proporciona extractos del resumen ejecutivo del informe final. 208
Asuntos reglamentarios
Las observaciones y recomendaciones con respecto a la regulación se refieren a la "Norma
china para el control de la contaminación en el lugar del vertedero de seguridad para
desechos peligrosos GB 18598-2001".
Se observó que las responsabilidades para el desarrollo, construcción, operación y
monitoreo posterior al cierre de un vertedero no están claramente definidas en relación con
208 Koenig, M.; Vida, J.: “Hazardous Waste Landfill Sites in Zhejiang: Observations & Recommendations”; ERM GmbH, GTZ;
Hangzhou, 2008
J. V
ida
395
las partes involucradas, tales como la autoridad que aprueba, las autoridades supervisoras,
el propietario del vertedero, el contratista y el operador. la norma china GB 18598-2001
debería revisarse en este sentido.
La norma china debe definir el "Sistema de Revestimiento Compuesto" como diseño
estándar para el sellado de base.
Las especificaciones de diseño establecidas en la norma deben completarse y
estandarizarse. Esto se refiere en particular a elementos de diseño importantes, tales como
laderas, dimensiones, materiales y detalles constructivos. Debería ser obligatorio que los
diseños presentados por quienes liciten vertederos de RP cumplan con el diseño estándar
así definido.
La norma china debe definir los requisitos mínimos de un programa de garantía de calidad
que se deberá seguir durante los trabajos de construcción, y especificar la responsabilidad
de su supervisión.
La norma china debe detallar el procedimiento que se ha de seguir para la asignación de RP
a un vertedero, desde la aplicación del plan de transferencia hasta la aceptación final de los
residuos en el vertedero. Debería complementarse la lista que especifica los "criterios de
entrada" para la eliminación en vertederos, en el capítulo 5 de la norma china.
En la revisión de la norma china se puede hacer referencia a las "Instrucciones técnicas
sobre el almacenamiento, tratamiento químico, físico y biológico, incineración y
almacenamiento de residuos que requieren especial supervisión", Alemania 1991. [99]
Asuntos de diseño
A pesar de la disponibilidad de grandes canteras de grava y abundantes cantidades de
arcilla en las inmediaciones de todos los sitios se observó que los 'Revestimientos de arcilla
geosintética' (GCL) y las redes de drenaje de geomembrana se están utilizando en exceso
para sellamientos y drenajes de base/de pendiente, respectivamente, en lugar de utilizar
materiales que se dan de manera natural para la aplicación de capas de arcilla para el
sellado y capas de grava para el drenaje.
No solo es costosa la compra de materiales geo-sintéticos, sino que se considera que los
revestimientos de arcilla con grosor apropiado proporcionan el sellado más confiable y las
capas de grava con un espesor mínimo de 30 cm se consideran la mejor solución estándar
para el drenaje de aguas subterráneas y lixiviados, y como un drenaje de control. Se
recomienda, por tanto, utilizar capas de arcillas y grava para el sellado y drenaje, en lugar de
revestimientos GCL y rejillas de geo-membrana para drenaje .
'Los revestimientos de arcilla geosintética' no se deben colocar directamente encima de una
396
rejilla de drenaje de geo-membranas, como se ha hecho en los diseños de vertedero de
Zhejiang. El riesgo es alto de que la bentonita del GCL se infiltre en los huecos de la red de
drenaje, obstruyéndola. Cabe señalar que la aplicación de GCL en los sellamientos de base
de los vertederos de residuos peligrosos no se ajusta a la práctica internacional.
A fin de permitir la compactación del revestimiento de arcilla en áreas con pendiente, la
inclinación de la pendiente no debe ser más pronunciada que 1: 3. Se deben evitar las
terrazas en capas de sellado de pendiente ya que no se pueden sellar en forma adecuada.
Se deben evitar estructuras de sellado complicadas, como los revestimientos dobles de geo-
membrana en los que se intercala un revestimiento de arcilla compactada. Existe el riesgo
de que el primer revestimiento de geo-membrana se dañe cuando encima se está instalando
el revestimiento de arcilla compactada.
Hay que seguir las normas del fabricante para la colocación de los materiales geosintéticos,
para evitar daños. Esto se refiere sobre todo a los radios de instalación permitidos.
Siempre hay que tener en cuenta una distancia suficiente entre la base del vertedero y el
nivel freático más alto que se espera.
El diseño del sistema de drenaje y recolección de lixiviados debe tener en cuenta el
funcionamiento de un relleno sanitario en forma de celdas y activar medidas de minimización
de lixiviados.
Con respecto a la tubería de recolección de lixiviados, el diseño debe contar con un apoyo
adecuado de los tubos para evitar asentamientos irregulares y acumulación de lixiviados.
Hay que evitar tubos de recolección de lixiviados conectados lateralmente a una tubería de
recolección dentro de un relleno sanitario (= diseño de espina de pescado). Es casi imposible
inspeccionar estas tuberías y darles mantenimiento.
Construcción
La calidad de la construcción debe ser verificada mediante la implementación de un
programa de garantía de calidad. Esto incluye la configuración de un campo de prueba antes
del comienzo de las obras de construcción.
La construcción del relleno debe realizarse progresivamente, paso a paso, celda por celda,
de acuerdo con la necesidad real de la capacidad de llenado. Esto evita un comprometer
medios financieros para secciones del relleno que se necesitarán más tarde y reduce los
costos de amortización y eliminación.
Operación
La autoridad competente que expide la licencia de funcionamiento del sitio debe especificar
397
un procedimiento de aceptación para la entrega de residuos al sitio. El operador seguirá este
procedimiento y la autoridad lo supervisará.
Para la minimización de lixiviados, el lixiviado debe ser separado de las aguas lluvias con
medidas apropiadas, tales como la cobertura temporal de las pilas de desechos abiertas y la
separación entre las celdas en funcionamiento y las áreas "limpias".
Las secciones de vertederos selladas con geo-membrana que aún no están cubiertas de
desechos deben ser protegidas contra impactos climáticos (radiación UV) por medio de un
forro de plástico temporal.
Aspectos económicos
La cuestión clave para permitir la viabilidad económica de la operación del vertedero
consiste –además de hacer cumplir la regulación sobre GRP– en abandonar el enfoque de
planificación tradicional, "una ciudad - un relleno sanitario" y planificar instalaciones
centralizadas. Las zonas de influencia de los vertederos de RP deben determinarse con
base en la generación de residuos, el tamaño y la distribución espacial de las zonas
industriales de generación de residuos, en vez de con base en las fronteras de la ciudad.
Quienes desarrollan vertederos deben considerar el efecto de 'economía de escala'; es decir,
cuanto mayor sea el total y la capacidad anual de un vertedero, tanto menores serán los
costos de eliminación específicos y, como consecuencia, mayor será el grado de aceptación
de la eliminación en vertederos de RP por parte de la comunidad regulada. Los beneficios
financieros debidos al efecto de economía de escala suelen superar los costos adicionales
de transporte.
La construcción del relleno debe realizarse progresivamente, paso a paso, celda por celda,
de acuerdo con la necesidad real de la capacidad de llenado. Esto evita un comprometer
medios financieros para secciones del relleno que se necesitarán más tarde y reduce los
costos de amortización y eliminación.
11.15. Depósito subterráneo de residuos peligrosos
Hay una gran variedad de tipos de residuos peligrosos que no pueden ser pre-tratados
adecuadamente para una eliminación segura en vertederos, ni asignados a otras opciones
de eliminación, como la incineración. A fin de permitir que estos residuos sean depositados
en vertederos, hay que mejorar otras barreras, de manera adecuada, dentro del concepto de
barreras múltiples, para compensar el déficit respectivo en la calidad de los residuos.
En los países con formaciones geológicas adecuadas esos desechos se descargan
preferentemente en instalaciones subterráneas de depósito a larguísimo tiempo. En
398
Alemania209 se los desecha en campos mineros inactivos de minas de potasa y sal, que se
encuentran por debajo de los estratos acuíferos, a profundidades que oscilan entre los 500
y los 800 metros. El depósito subterráneo de residuos en sal de roca se considera una
solución segura para la eliminación de residuos peligrosos a largo tiempo. Las condiciones
geológicas dentro de la sal de roca impermeable al gas se han mantenido estables durante
millones de años. La sal de roca reacciona a las fuerzas en movimiento de la corteza
terrestre con deformaciones plásticas; así, la formación de grietas abiertas no es posible.
Estas condiciones se consideran una barrera geológica eficaz para la eliminación
permanente y libre de mantenimiento de esos desechos peligrosos de la biosfera que no
cumplen con los criterios de calidad de residuos que es necesaria para su eliminación en
vertederos exteriores (ver 0).
Fig. 98: Barrera geológica de unas instalaciones de eliminación subterránea en Alemania210
Un tipo de residuos que pueden ejemplificar la naturaleza característica de residuos que
debarán eliminarse en una instalación de almacenamiento subterráneo es por ejemplo:
Las sales de cianuro contaminadas por cementación
Estos residuos tóxicos se generan por cementación del acero durante la cual las piezas de
acero se sumergen en una masa fundida líquida de una sal de cianuro alcalino. El residuo
figura en la Lista europea de residuos, en el capítulo 11 03, "Lodos y sólidos de procesos de
temple":
209 Las instalaciones subterráneas alemanas para el depósito de residuos también reciben residuos tóxicos procedentes de
toda Europa y de generadores de residuos peligrosos internacionales. 210
Figura tomada de un folleto de información técnica de K + S Entsorgung GmbH, http://www.ks-entsorgung.com/en/home/
399
11 03 01* Residuos que contienen cianuro
Es imposible la eliminación de estos residuos altamente solubles en agua en vertedero
debido al incumplimiento de los parámetros Nos. 4.13 y 4.20 de la Tabla 30. El tratamiendo
físico/químico es técnicamente factible (disolución en agua, oxidación de cianuro con
agentes adecuados), sin embargo, no es recomendable (generación de grandes cantidades
de aguas residuales, costos). La estabilización y solidificación de sales inorgánicas no es
posible y la incineración tampoco es una opción (generación de grandes cantidades de NOx,
daño del material refractario de revestimiento del horno rotatorio, debido a la naturaleza
alcalina de estos residuos). Por tanto, el depósito subterráneo es la mejor opción para la
eliminación de este tipo de residuos.
Fig. 99: Eliminación de residuos peligrosos empacados en bolsas grandes (RIG) en relleno
subterráneo Herfa-Neurode en Alemania
Desechos característicos que se depositan en las instalaciones de eliminación subterráneas
son los siguientes:
Sales sólidas contaminadas, solubles en agua
Sales de transferencia de calor
K+
S E
ntso
rgun
g G
mbH
, ww
w.k
s-en
tsor
gung
.com
/en/
hom
e/
400
Polvos de filtro y residuos de depuración de gases de combustión de la incineración de desechos y otros procesos térmicos
Desechos que contienen mercurio, arsénico, cianuro
Residuos alcalinos, sensibles a la humedad
Desechos ácidos, sensibles a la humedad
Residuos orgánicos halogenados (HCH, PCB, etc.)
Condensadores que contienen PCB
Partes de transformadores contaminados con PCB
Plaguicidas que han caducado
Productos químicos de laboratorio
Residuos galvánicos
Para una visión general de los criterios recomendables de aceptación de residuos peligrosos
para una eliminación subterránea, consulte la tabla 32 que incluye los criterios que se
aplican para unas instalaciones de almacenamiento subterráneo en Alemania.
Tabla 32: Criterios de aceptación de residuos peligrosos en unas instalaciones de
almacenamiento subterráneo211
Para ser aceptados para la eliminación subterránea de residuos, los residuos no podrán ser
Radiactivos,
Explosivos,
Altamente inflamables,
Líquidos,
Infecciosos,
Malolientes o
Fácilmente inflamables en condición de depósito
En condiciones de depósito no habrá reacciones de los residuos consígo mismos o con la
roca, que causan
Expansión del volumen,
Formación de sustancias o gases auto-inflamables, tóxicos o explosivos, u
Otras reacciones peligrosas.
Para el depósito subterráneo ,el poder calorífico de los desechos (HO) no será superior a
6000 kJ / kg 212de masa seca y los residuos no serán biodegradables.
211 Estos criterios se aplican en las instalaciones alemanas de eliminación subterránea Herfa-Neurode
401
¿Cómo lidiar con la eliminación de residuos peligrosos con calidad insuficiente en países
que (todavía) no tienen instalaciones de eliminación subterránea?
La idoneidad de los sitios candidatizados para el depósito subterráneo debe evaluarse en el
marco de una evaluación de impacto ambiental y será escogido el sitio más adecuado para
el desarrollo de estas instalaciones. Cabe señalar que los estratos de roca consolidada
también pueden servir de barrera geológica eficaz para el depósito subterráneo de residuos
peligrosos. Un criterio de selección importante es la exclusión de la intrusión de agua
subterránea.
Si el desarrollo de una instalación de almacenamiento subterráneo no es una opción, hay
que crear otras barreras para compensar las deficiencias en la calidad de los residuos para
su eliminación de superficie. Esto podría ser, por ejemplo
Estabilización y solidificación, siempre que sea posible (como se mencionó anteriormente,
esto puede no funcionar con sales sólidas inorgánicas hidrosolubles)
Desarrollo de celdas de hormigón de cemento dedicadas dentro de un relleno sanitario para
la eliminación de tipos de residuos especiales. Los tipos de residuos incompatibles tienen
que ser conservados en celdas separadas. Un embalaje y revestimiento adicionales pueden
servir como barrera adicional. Debe quedar claro, sin embargo, que dicha solución requiere
una supervisión permanente.
212 O la autoridad competente permite un HO de mayor valor, porque
a) se pueden producir y detectar en carbono elemental sustancias inorgánicas o reacciones relacionadas con el proceso o
residuos de destilación con un componente de más de 10% en peso, o ningún otro tratamiento técnico es posible o
económicamente razonable,
b) son, o resinas de intercambio iónico con metales pesados contaminaciones procedentes de instalaciones de tratamiento de
aguas, o residuos que contienen mercurio, o
c) la eliminación subterránea es la mejor alternativa ambiental disponible. Consulte la Deponieverordnung alemana de 2011 en:
http://www.karlsruhe.ihk.de/innovation/umwelt/Abfall/Aktuelle_Informationen/1658108/Neue_Deponieverordnung_DepV_am_1_12_2011_in_Kraft_getreten.html;jsessionid=CADB347274700990714041462DA2BF9D.repl1
402
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Proyecto de Convenciones de Seguridad Química
Responsable: Dr. Frank Fecher
Autores: Jochen Vida, Adi Heindl, Ulrike Potzel, Peter Schagerl, Franziska Frölich, Ferdinand Zotz, Anke Joas, Uwe Lahl y Alberto Camacho
Traducción: Asociación colombiana de ingeniería sanitaria y ambiental (ACODAL), Martin Felipe Wohlgemuth Pinzón y Javier Escobar Isaza
Persona de contacto en el Ministerio Federal de
Cooperación Económica y Desarrollo (BMZ):
Heiko Warnken
Bonn, Mayo 2012
La Deutsche Gesellschaft für Internationale Zusammenarbeit (GIZ) GmbH se creó el 1 de enero de 2011. Reunió bajo un mismo techo la
capacidad y larga experiencia de tres organizaciones: el Deutscher Entwicklungsdienst (DED) gGmbH (Servicio Alemán de Desarrollo), la
Deutsche Gesellschaft für Technische Zusammenarbeit (GTZ) GmbH (Cooperación Técnica Alemana) e InWEnt - Capacitación Internacional,
Alemania. Para mayor información, vaya a www.giz.de.
