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Proposición de Norma COVENIN para Manejo de Desechos
Urbanos en Fosas Impermeabilizadas con Geomembranas
Gabriel Benhayon Lanes.
Eduardo Milgram Azrak.
Tutor: Ing. Ernesto Alió.
Caracas, Marzo, 2004.
UNIVERSIDAD METROPOLITANA FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA DE INGENIERÍA CIVIL.
I
DERECHOS DE AUTOR
Cedemos a la Universidad Metropolitana el derecho de reproducir y difundir
el presente trabajo, con las únicas limitaciones que establece la legislación
vigente en materia de derechos de autor.
En la ciudad de Caracas, a los quince días del mes de Abril del año 2004.
_________________ ________________
Gabriel Benhayon L. Eduardo Milgram A.
II
APROBACIÓN
Considero que el Trabajo de Grado titulado:
Proposición de Norma COVENIN para Manejo de Desechos Urbanos en
Fosas Impermeabilizadas con Geomembranas.
Elaborado por los ciudadanos:
Gabriel Benhayon L. Eduardo Milgram A.
Para optar por el título de:
Ingeniero Civil
Reúne los requisitos exigidos por la escuela de Ingeniería Civil de la
Universidad Metropolitana y tiene todos los méritos suficientes como para ser
sometido a la presentación y evaluación exhaustiva por parte del jurado
examinador que se designe.
En la ciudad de Caracas, a los 15 días del mes de Abril de 2004.
____________________
Tutor
Ing. Ernesto Alió.
III
ACTA DE VEREDICTO
Nosotros los abajo firmantes constituidos como jurado examinador y reunidos
en Caracas, Abril 2004 con el propósito de evaluar el trabajo final titulado:
Proposición de Norma COVENIN para Manejo de Desechos Urbanos en Fosas Impermeabilizadas con Geomembranas.
Presentado por los ciudadanos:
Gabriel Benhayon L. Eduardo Milgram A.
Para optar por el título de:
Ingeniero Civil
Emitimos el siguiente veredicto:
Reprobado____Aprobado____Notable_____Sobresaliente_____
Observaciones:_________________________________________________
_____________________________________________________________
_____________________________________________________________.
____________________ ___________________ __________________
Ing. Ernesto Alió. Ing. Ricardo Hernández Ing. Néstor López
IV
DEDICATORIA
A D-os…
A nuestras abuelas, por brindarnos en todo momento su sabiduría y por sus
constantes consejos de vida.
A nuestros padres quienes con su ejemplo, cariño y dedicación nos
ayudan a lograr nuestras metas, haciéndonos crecer, sembrando
valores y apoyándonos en todo momento.
A nuestros hermanos, por estar ahí, por acompañarnos en las
buenas y en las malas, por hacernos sonreír en el día a día.
A nuestros profesores, por sus valiosos aportes en
nuestra formación personal y profesional.
A nuestros amigos, por brindarnos su apoyo en
todo momento.
Gabriel y Eduardo
V
AGRADECIMIENTO
Queremos expresar nuestro más profundo agradecimiento al Ing. Ernesto
Alió, por haber aceptado gentilmente ser el guía de este trabajo;
brindándonos un gran apoyo y una valiosa asesoría al compartir con nosotros
sus conocimientos y experiencias.
Al Ingeniero Gerardo Sarmiento M. por abrirnos las puertas al tema, y
brindarnos un importante aporte en la investigación.
Al Ingeniero Odoardo Camero, quien a pesar de sus múltiples compromisos
laborales siempre estuvo dispuesto a dedicarnos parte de su tiempo.
A la Teacher por su ayuda y apoyo durante la elaboración de este trabajo.
A nuestros familiares y amigos por brindarnos su apoyo incondicional y
dedicar esfuerzos para el mejoramiento del trabajo.
…Y a todos los que de alguna manera nos motivaron a seguir adelante.
MUCHAS GRACIAS!!!
VI
ÍNDICE DE CONTENIDO
DERECHO DE AUTOR ................................................................................... I APROBACIÓN ............................................................................................... II ACTA DE VEREDICTO................................................................................. III DEDICATORIA.............................................................................................. IV AGRADECIMINETO.......................................................................................V ÍNDICE DE CONTENIDO ..............................................................................VI LISTA DE TABLAS........................................................................................X LISTA DE FIGURAS .....................................................................................XI GLOSARIO...................................................................................................XII RESUMEN....................................................................................................XV
INTRODUCCIÓN.................................................¡Error! Marcador no definido.
CAPÍTULO l ........................................................¡Error! Marcador no definido. I.1 Planteamiento del Problema ...................¡Error! Marcador no definido. I.2 Objetivos de la Investigación...................¡Error! Marcador no definido.
CAPÍTULO ll .......................................................¡Error! Marcador no definido.
II.1 Relleno Sanitario ....................................¡Error! Marcador no definido. II.1.1 Ventajas y Desventajas ...................¡Error! Marcador no definido. II.1.2 Métodos de Operación.....................¡Error! Marcador no definido.
II.1.2.1 Método de Área o Superficie .....¡Error! Marcador no definido. II.1.2.2 Método de Trinchera o Zanjas ..¡Error! Marcador no definido. II.1.2.3 Método de Rampa.....................¡Error! Marcador no definido. II.1.2.4 Método de Depresión ................¡Error! Marcador no definido. II.1.2.5 Método Mixto.............................¡Error! Marcador no definido.
II.1.3 Equipos Requeridos.........................¡Error! Marcador no definido. II.1.4 La Compactación.............................¡Error! Marcador no definido.
VI
VII
II.1.4.1 Factores que Afectan la Compactación.....¡Error! Marcador no definido.
II.1.5 Lixiviados .........................................¡Error! Marcador no definido. II.1.5.1 Sistema de Recolección, Transporte y Tratamientos ...... ¡Error! Marcador no definido.
II.1.6 Gases ..............................................¡Error! Marcador no definido. II.1.6.1 Fases ........................................¡Error! Marcador no definido. II.1.6.2 Sistemas de Control ..................¡Error! Marcador no definido.
II.1.7 Impermeabilización de Celdas.........¡Error! Marcador no definido. II.1.7.1 Tipos .........................................¡Error! Marcador no definido. Figura II.6. Barreras de impermeabilización Sencillas-Mixtas ..... ¡Error! Marcador no definido.
II.1.8 Clausura ..........................................¡Error! Marcador no definido. II.1.8.1 Diseños de Cobertura Final.......¡Error! Marcador no definido. II.1.8.2 Monitoreo Ambiental .................¡Error! Marcador no definido. II.1.8.3 Recuperación Del Terreno ........¡Error! Marcador no definido.
II.2 Desechos y Residuos.............................¡Error! Marcador no definido. II.2.1 Clasificación.....................................¡Error! Marcador no definido. II.2.2 Tipos ................................................¡Error! Marcador no definido.
II.2.2.1 Domésticos ...............................¡Error! Marcador no definido. II.2.2.2 Comerciales ..............................¡Error! Marcador no definido. II.2.2.3 Industriales................................¡Error! Marcador no definido. II.2.2.4 Agrícolas ...................................¡Error! Marcador no definido. II.2.2.5 Peligrosos .................................¡Error! Marcador no definido.
II.2.3 Etapas en el Manejo ........................¡Error! Marcador no definido. II.3 Geosintéticos..........................................¡Error! Marcador no definido.
II.3.1 Tipos ................................................¡Error! Marcador no definido. II.3.1.1 Geotextiles ................................¡Error! Marcador no definido. II.3.1.2 Geomallas .................................¡Error! Marcador no definido. II.3.1.3 Geomembranas.........................¡Error! Marcador no definido.
VIII
II.3.1.4 Geosintéticos y arcillas (GCLs) .¡Error! Marcador no definido. II.3.1.5 Geocompuestos ........................¡Error! Marcador no definido.
II.3.2 Técnicas de Soldaduras ..................¡Error! Marcador no definido. II.3.2.1 Soldadura por Extrusión............¡Error! Marcador no definido. II.3.2.2 Soldadura por Fusión ................¡Error! Marcador no definido. II.3.2.3 Soldadura por Solventes ...........¡Error! Marcador no definido. II.3.2.4 Soldadura por Adhesión............¡Error! Marcador no definido.
II.3.3 Pruebas de calidad ..........................¡Error! Marcador no definido. II.3.4 Anclaje de la Geomembrana ...........¡Error! Marcador no definido.
II.4 Marco Legal............................................¡Error! Marcador no definido. II.4.1 Instrumentos Jurídicos aplicables al sector de Residuos Sólidos en
Venezuela.................................................¡Error! Marcador no definido. II.4.2 Organismos Responsables de Certificar las Geomembranas con el
Sello de Calidad........................................¡Error! Marcador no definido.
CAPÍTULO llI ......................................................¡Error! Marcador no definido.
III.1 Características Metodológicas ..............¡Error! Marcador no definido. III.2 Procedimientos......................................¡Error! Marcador no definido.
III.2.1 Recopilación de la Información.......¡Error! Marcador no definido. III.2.1.1 Visitas Realizadas ....................¡Error! Marcador no definido. III.2.1.2 Consulta de Material Bibliográfico ............¡Error! Marcador no definido.
III.2.2 Procesamiento y Análisis de la Información ...¡Error! Marcador no definido. III.2.3 Elaboración de Propuesta...............¡Error! Marcador no definido.
III.3 Limitaciones ..........................................¡Error! Marcador no definido. CAPÍTULO IV ......................................................¡Error! Marcador no definido.
IV.1 Análisis..................................................¡Error! Marcador no definido. IV.1.1 Análisis Sectorial ............................¡Error! Marcador no definido.
IX
IV.1.2 Residuos Peligrosos Típicos de Orígenes Domésticos ........ ¡Error! Marcador no definido. IV.1.3 Normativa Venezolana Vs. Normativas Extranjeras ............. ¡Error! Marcador no definido. IV.1.4 Interpretación de Planos e Información Recopilada ............. ¡Error! Marcador no definido.
IV.2 Resultados ............................................¡Error! Marcador no definido. IV. 2.1 Esquema General, Estructura y Contenido para la elaboración de
una Norma COVENIN..............................¡Error! Marcador no definido. IV.2.2 Ampliación del Decreto 2.216 del 23 de Abril de 1992
perteneciente a la Ley Penal del Ambiente y sus Normas Técnicas
..................................................................¡Error! Marcador no definido.
CAPÍTULO V .......................................................¡Error! Marcador no definido.
V.1 Conclusiones .........................................¡Error! Marcador no definido. V.2. Recomendaciones ................................¡Error! Marcador no definido.
REFERENCIAS ...................................................¡Error! Marcador no definido.
APÉNDICE A.......................................................¡Error! Marcador no definido.
APÉNDICE B.......................................................¡Error! Marcador no definido.
APÉNDICE C.......................................................¡Error! Marcador no definido.
APÉNDICE D.......................................................¡Error! Marcador no definido.
X
LISTA DE TABLAS CAPITULO II: MARCO TEÓRICO Tabla II.1 Composición Química Standard de los Lixiviados, 25.
Tabla II.2 Distribución Porcentual Típica de Gases en Rellenos
Sanitarios, 32.
Tabla II.3 Gases Típicos en Rellenos Sanitarios, 33.
Tabla II.4 Ensayos de las Propiedades de las Geomembranas, 54.
Tabla II.5 Métodos Fundamentales de Soldaduras en Geomembranas, 57.
Tabla II.6 Posibles Métodos de Soldadura en Geomembranas Listadas en
esta Investigación, 64.
Tabla II.7 Pruebas de Calidad, 65.
CAPÍTULO IV: ANÁLISIS Y RESULTADOS Tabla IV.8 Producción de Residuos Sólidos Municipales en Localidades
con Población con Población Mayor a 500.000 Habitantes, 96.
Tabla IV.9 Densidades Típicas de Residuos Domésticos, 97.
Tabla IV.10 Composición % de los Residuos Sólidos Municipales en Algunas
Localidades con Población Mayor a 500.000 Habitantes, 99.
XI
Tabla IV.11 Productos Domésticos Peligrosos Típicos, 102.
Tabla IV.12 Impermeabilización para Rellenos Sanitarios de Desechos
Urbanos, 104.
LISTA DE FIGURAS CAPITULO II: MARCO TEÓRICO
Figura II.1 Método de Área o Superficie, 18.
Figura II.2 Método de Trincheras o Zanjas, 19.
Figura II.3 Método de Rampa, 20.
Figura II.4 Método de Depresión, 21.
Figura II.5 Fases Generales en la generación de gases de relleno
sanitario (I = Ajuste inicial, II = Fase de transición, III = Fase
ácida, IV = Fermentación del metano y V = Fase de
maduración), 31.
Figura II.6 Barreras de Impermeabilización Sencillas-Mixtas, 38.
Figura II.7 Elementos Funcionales y Niveles Jerárquicos en el Sistema para
el Manejo Integral de los Desechos Sólidos, 49.
Figura II.8 Soldadura por extrusión en el solape, 58.
Figura II.9 Soldadura por extrusión en el borde, 59.
Figura II.10 Soldadura por fusión. Cuña caliente, 60.
Figura II.11 Soldadura por fusión. Aire caliente, 60.
Figura II.12 Soldadura por solventes. Fusión por solventes, 61.
Figura II.13 Soldadura por solventes. Cuerpo fusión, 62.
XII
Figura II.14 Soldadura por adhesión. Adhesivas por solventes, 62.
Figura II.15 Soldadura por adhesión. Adhesivas por contacto, 63.
Figura II.16 Detalle de zanja excavada con retroexcavadora, 66.
Figura II.17 Detalle de zanja de anclaje en “V”, excavada con patrol, 66.
GLOSARIO ASTM: American Society for Testing Materials.
Biogás: Es el gas producido dentro del vertedero, por las reacciones que se
producen en los residuos. Principalmente se genera gas metano.
COVENIN: Comisión Venezolana de Normas Industriales.
Desecho: Material o conjunto de materiales resultantes de cualquier proceso
u operación que esté destinado al desuso, que no vaya a ser utilizado como
materia prima para la industria, reutilizado, recuperado o reciclado.
Desecho No Peligroso: Desecho en cualquier estado físico: sólido, líquido o
gaseoso que no presenta características peligrosas y por lo tanto puede ser
rehusado, reciclado, regenerado u otro diferente.
Desecho Peligroso: Desecho en cualquier estado físico: sólido, líquido o
gaseoso que presenta características peligrosas, que está constituido por
sustancias peligrosas y que no conserva propiedades físicas ni químicas
útiles y por lo tanto no puede ser rehusado, reciclado, regenerado u otro
diferente.
Disposición Final: Es la última actividad operacional del servicio de aseo
urbano, mediante la cual las basuras son descargadas de forma definitiva.
Estratigrafía: El concepto de estratigrafía hace referencia a la disposición de
una serie de materiales naturales o artificiales, en capas horizontales
Geo: Suelo.
XIII
Geodrén: Tipo de geocompuesto constituido por una tubería recubierta por
un sin fin de fibras interconectadas para formar capas. Su función principal
es el drenaje de líquidos y gases.
Geomembrana: Material de muy baja permeabilidad en forma de lámina
prefabricada usada en la Ingeniería Civil, que cumple con el propósito de
reducir y prevenir el flujo de líquidos y vapores a través de la obra.
Geosintéticos: Un producto plano fabricado de polímeros en contacto con
suelos, rocas, tierra u otros materiales relacionados con la ingeniería de
suelos, como una parte integrada la obra, estructura o sistema.
Lixiviado: Liquido que ha percolado a través de los desechos orgánicos
sólidos, extrayendo materiales disueltos o en suspensión. Principalmente se
trata de matera sólida descompuesta y microbios, incluidas las bacterias
causantes de enfermedades.
Manejo: Conjunto de operaciones dirigidas a darle a los desechos el destino
más adecuado, de acuerdo con sus características, con la finalidad de
prevenir daños a la salud y al ambiente. Comprende la recolección,
almacenamiento, transporte, caracterización, tratamiento, disposición final y
cualquier otra operación que los involucre.
Muestra: Pequeña parte de un todo.
Permeabilidad: Se define como la velocidad de flujo del agua bajo un
gradiente hidráulico unitario. La dimensión de la permeabilidad es la de una
velocidad, ya que su dimensión es la longitud dividida por el tiempo.
Reciclaje: Es un proceso mediante el cual ciertos materiales de la basura se
separan, recogen, clasifican y almacenan para reincorporarlos como materia
prima al ciclo productivo.
Recuperación: Actividad relacionada con la obtención de materiales
secundarios, bien sea por separación, desempaquetamiento, recogida o
cualquiera otra forma de retirar de los residuos sólidos algunos de sus
componentes para su reciclaje o reuso.
XIV
Relleno Sanitario: Estructura destinada a la recepción y colocación
adecuada, ordenada y como almacenamiento permanente en el suelo, de los
desechos sólidos y semi-sólidos, que es proyectado, construido y operado
mediante la aplicación de técnicas de ingeniería sanitaria y ambiental, con el
objetivo de evitar riesgos a la salud y controlar los desequilibrios ambientales
que puedan generarse.
Residuo Sólido Comercial: Aquel que se ha generado en establecimientos
comerciales y mercantiles, tales como: almacenes, depósitos, hoteles,
restaurantes, cafeterías y plazas de mercados.
Residuo Sólido Doméstico: El que por su naturaleza, composición,
cantidad y volumen es generado en actividades realizadas en viviendas o en
cualquier establecimiento asimilable a ésta.
Residuo Sólido Industrial: Aquel que es generado en actividades propias
de este sector como resultado de los procesos de producción.
Residuo Sólido Institucional: Aquel que es generado en establecimientos
educativos, gubernamentales, militares, carcelarios, religiosos, terminales
aéreos, terrestres, fluviales o marítimos y en edificaciones destinadas a
oficinas, entre otros.
Residuo Sólido Patogénico: El que por su característica y composición
puede ser reservorio o vehículo de infección.
Sintéticos: Material hecho exclusivamente por la mano del hombre.
Tratamiento o procesamiento: Es la modificación de las características
físicas, químicas o biológicas de los desechos sólidos, con el objetivo de
reducir su nocividad, controlar su agresividad ambiental y facilitar su manejo.
Unidad de generación: Sitio donde se realiza alguna actividad que genere
desechos sólidos.
Vectores: Son seres que actúan en la transmisión de enfermedades,
llevando el agente de la enfermedad de un enfermo o un reservorio, a una
persona sana.
XV
RESUMEN Proposición de Norma COVENIN para Manejo de Desechos Urbanos en
Fosas Impermeabilizadas con Geomembranas. Autores: Gabriel Benhayon L.
Eduardo Milgram A.
Tutor: Ing. Ernesto Alió. Caracas, Abril 2004
El objetivo principal de este trabajo es proponer una norma técnica
venezolana para el diseño de fosas de disposición final para desechos
sólidos urbanos.
Para lograr el objetivo planteado se necesitó desarrollar cinco fases distintas,
recopilación de información referente al óptimo diseño y manejo de un relleno
sanitario, el estudio del análisis sectorial que refleja la composición y
producción de residuos sólidos municipales en distintas localidades del país,
conocimiento de los residuos peligrosos originados en los centros urbanos, la
elaboración de una tabla especificando normativas extranjeras de
impermeabilización para rellenos sanitarios de desechos municipales y
XVI
finalmente el análisis de los sistemas de impermeabilización utilizados en los
tres rellenos sanitarios más modernos construidos en el país.
Implementando todo lo investigado y analizado, se obtuvo como resultado la
propuesta de norma COVENIN, compuesta por especificaciones de diseño
para rellenos sanitarios destinados al almacenamiento de desechos urbanos.
Introducción 2
INTRODUCCIÓN
En tiempos remotos, la disposición de los desechos sólidos no representaba
un inconveniente para las comunidades, debido a las pequeñas dimensiones
de las poblaciones, las cantidades y los tipos de desechos generados por
éstas. Sin embargo, el desarrollo de las sociedades tecnológicas, ha traído
como consecuencia un incremento de los problemas de planificación, manejo
y disposición final de los desechos sólidos.
Anteriormente, los desechos sólidos eran depositados en volcaderos a cielo
abierto, ocasionando severos problemas al medio ambiente. En la
actualidad, el manejo de estos desechos es una actividad multidisciplinaria
basada en principios ingenieriles y controlada por el Ministerio del Ambiente y
de los Recursos Naturales Renovables por medio de la Ley Penal del
Ambiente y sus normas técnicas. La utilización de Rellenos Sanitarios se ha
convertido en una de las técnicas más efectivas para el buen manejo de
estos desechos.
En los últimos años, los ambientalistas han alertado sobre la problemática
que la disposición final de los desechos sólidos ha ocasionado al ambiente,
los daños más peligrosos son: la contaminación de las aguas subterráneas y
suelos, además de la contaminación del aire, aves y mamíferos que en
muchos casos afectan la calidad de vida de las comunidades vecinas.
Introducción 3
Para garantizar la conservación del medio ambiente, las fosas de los
Rellenos Sanitarios deben cumplir con ciertas normativas de diseño,
tomando como parámetro primordial la impermeabilización de la base y de la
clausura de las áreas destinadas para la disposición final de sólidos o
líquidos.
La solución mas adecuada para lograr una impermeabilización eficaz, es la
utilización de geomembranas en la base del relleno. Éste geosintético, cuya
función principal es actuar como barrera de líquidos y gases, garantiza la
conservación del medio ambiente, asegurando que las aguas subterráneas
no sean contaminadas con los lixiviados provenientes del manejo de éstos
desechos. Al ser ésta utilizada en la clausura de la fosa de relleno, la
geomembrana impide el escape de gases tóxicos (biogás) generados por la
descomposición de los desechos depositados, e impide la infiltración hacia el
cuerpo de basuras de las incidencias pluviométricas.
Usualmente, las capas poco permeables se construyen con materiales
naturales para que actúen como la barrera primaria al movimiento del
lixiviado. Los suelos arcillosos, son usados frecuentemente como barrera.
En los países desarrollados en los que se trabaja desde hace tiempo en este
problema, se han encontrado mejores resultados combinando las
geomembranas con determinados materiales naturales.
Introducción 4
Los desechos municipales o desechos urbanos incluyen todos aquellos
materiales provenientes de la actividad residencial, comercial, institucional,
industrial (pequeña industria y artesanal), barrido y limpieza de áreas
públicas.
Los desechos municipales, antes de ser dispuestos en las fosas o celdas de
los rellenos sanitarios, deben ser clasificados según su origen y composición
química y física. Actualmente en el país, existe la necesidad de unificar
criterios al respecto, ya que ésta clasificación se realiza de una manera muy
precaria, por diferentes razones, principalmente para ahorrar volumen de
almacenamiento y por rentabilidad por venta de subproductos.
Los desechos municipales hospitalarios, presentan entre sus materiales,
componentes que representan altos riesgos para la salud y el medio
ambiente, es por esto que se debe ser cuidadoso al escoger el adecuado
material para impermeabilizar las celdas de los rellenos sanitarios.
En Venezuela no se ha logrado clasificar los desechos para separar los
hospitalarios de los químicos, de los orgánicos y de los inertes: metales,
plástico, papel, etc. Lo cual representa un mal manejo de la disposición de
estos desechos.
Introducción 5
Aunque la Ley Penal del Ambiente permita que las fosas que reciben esos
desechos se impermeabilicen solo con arcilla, es necesaria la
implementación de nuevas técnicas, ya que al no poder hacer la adecuada
separación de desechos, es conveniente disponer de una impermeabilización
casi perfecta.
Adicionalmente, la impermeabilización con arcilla es precaria: la
compactación es difícil y está sujeta a grietas por desecación. Por lo tanto lo
más conveniente es utilizar geomembranas, tema de esta tesis.
Capítulo I: Tema de Investigación 7
CAPÍTULO I: TEMA DE INVESTIGACIÓN
I.1 Planteamiento del Problema
A lo largo de la historia el hombre se ha relacionado con el medio ambiente
utilizando los recursos de forma directa, generando desechos orgánicos en
tan poca proporción que la naturaleza los absorbía y transformaba de forma
natural, sin presentar ningún problema para éste y su ecosistema.
El desarrollo que se ha venido dando en los países de América Latina y el
Caribe así como el crecimiento de la población, ha incrementado de manera
considerable en cantidad y variedad la generación de residuos sólidos, como
efecto de las actividades desempeñadas por la población. La forma de
mercadeo moderno ha incrementado la producción de desechos y variado
sus características, haciendo más difícil estabilizarlos, inactivarlos o
transformarlos por medio de procesos naturales, en especial mediante la
actividad microbiológica o de biodegradación.
Venezuela, con casi 26 millones de habitantes que disfrutan de un nivel de
vida medio-bajo, ha conocido durante los últimos decenios un desarrollo
industrial acelerado, particularmente en los campos de la Energía, de la
Química y la Petroquímica, razón por la cual, el nivel de consumo de bienes y
servicios ha aumentado rápidamente, provocando un aumento en el volumen
Capítulo I: Tema de Investigación 8
de desechos sólidos domésticos. A consecuencia de esto, las autoridades
encargadas de la disposición final de los desechos se ha esforzado por
conseguir mejores soluciones para esta problemática, basándose en
principios ingenieriles que mejoren el impacto ambiental que esta disposición
final de desechos pueda ocasionar al ambiente.
De los diversos métodos de tratamiento y disposición final de los desechos
sólidos domésticos, el relleno sanitario parece ser el más satisfactorio, ya
que son sitios diseñados, construidos y operados de manera armónica con el
ambiente, en forma planificada y controlada mediante la utilización de
principios ingenieriles siguiendo las normativas legales en materia ambiental
para que no representen una amenaza y seguridad pública; y que minimizan
los olores desagradables y los desechos que son arrastrados por el viento.
Pero esta actividad conlleva a una serie de problemas secundarios, entre los
cuales destaca, la producción de un líquido denominado Lixiviado, el cual es
una solución acuosa que percola a través de los desechos sólidos y está
compuesto de sustancias orgánicas e inorgánicas solubles. El lixiviado es
producto de la descomposición de los desechos sólidos y por los líquidos que
entran al relleno sanitario de fuentes externas que actúan como diluyente,
tales como las aguas provenientes del drenaje superficial y las aguas de
lluvias, las cuales son responsables del constante aumento de lixiviados en
las celdas de disposición final.
Capítulo I: Tema de Investigación 9
Al ser el lixiviado un producto cuya formación toma hasta varias décadas,
todavía se conoce muy poco sobre su comportamiento, ya que las
observaciones continuas no rebasan el transcurso de 30 años.
Cuando se maneja correctamente un relleno sanitario, los desechos se
depositan en celdas forradas con materiales impermeables (geomembranas),
a fin de controlar su estanquidad. Este tipo de material depende
principalmente de la clase de desecho que se maneje.
La normativa venezolana (Ley Penal Del Ambiente), en su decreto 2.216 del
23 de abril de 1992, obliga al uso de un material poco permeable en la base
de las celdas de disposición final, proponiendo un coeficiente de
permeabilidad mínimo permisible del orden de 10-7 cm/s, éste coeficiente de
permeabilidad se logra con el uso de arcillas compactadas. Esta solución ha
sido adoptada en diferentes ocasiones por ser la más económica, sin tomar
en cuenta que existen nuevos métodos más avanzados los cuales aseguran
una mejor protección al medio ambiente. Dicha normativa no menciona el
uso de materiales geosintéticos (geomembrana) como material esencial para
lograr una impermeabilización adecuada y eficaz. El uso de una adecuada
geomembrana lograría elevar los coeficientes de permeabilidad a valores
entre 10-11 hasta 10-13 cm/s.
Capítulo I: Tema de Investigación 10
Se toman en cuenta el incremento del volumen de desechos sólidos
municipales que ha ido ocurriendo al pasar de los años, y el peligro que el
lixiviado de estos desechos sólidos ocasiona al medio ambienten, existe la
necesidad de buscar técnicas avanzadas para la impermeabilización de las
celdas o fosas de disposición final.
Es por esto que existe la necesidad de actualizar las Normativas
Venezolanas que rigen el manejo de los desechos sólidos urbanos aplicada a
la realidad del país, rigiendo la utilización de geomembranas, para la
adecuada impermeabilización de fosas destinadas a la disposición final de
desechos urbanos.
I.2 Objetivos de la Investigación
Objetivos Generales:
Proponer mediante una norma técnica la utilización de geomembranas como
material principal y de carácter obligatorio en la impermeabilización de fosas
de disposición de desechos sólidos municipales.
La ventaja de utilizar la geomembrana como barrera impermeable, es que
ésta asegura un coeficiente de permeabilidad entre de 10-11 cm/s y
10-13 cm/s, casi duplicando su material más competitivo en el caso de los
Capítulo I: Tema de Investigación 11
rellenos sanitarios, normalmente materiales naturales como la arcilla, el cual
alcanza un coeficiente de permeabilidad aproximado de 10-7 cm/s.
De todo esto podemos concluir inicialmente que el uso de la geomembrana
como protección del medio ambiente asegura la impermeabilidad frente a un
líquido, sólido o gas contaminado, y a su vez se comporta como una pantalla
impermeable frente a la capa freática, evitando su contaminación.
Esta investigación, abre las puertas y es de mucho provecho para todos
aquellos posteriores estudiantes e investigadores que pudieran estar
interesados en seguir desarrollando esta normativa, la cual tiene como
objetivo final proteger al ambiente, mejorando la calidad de vida del hombre.
Objetivos Específicos
Investigar las normativas actuales en el diseño de un relleno sanitario, y su
adecuado funcionamiento.
Analizar la producción y composición de residuos sólidos municipales en
algunas localidades del país.
Analizar el decreto 2.216 del 23 de Abril de 1.992 perteneciente a la Ley
Penal del Ambiente y sus Normas Técnicas , referente a las Normas para el
Capítulo I: Tema de Investigación 12
Manejo de los Desechos Sólidos de Origen Doméstico, Comercial, Industrial,
o de cualquier otra Naturaleza que no sean Peligrosos.
Comparar normativas extranjeras que regulan la utilización de
geomembranas como material obligatorio para la impermeabilización de
fosas de disposición final de desechos sólidos municipales.
Investigar y analizar los diseños utilizados en la impermeabilización de fosas
de disposición final en los rellenos sanitarios más modernos, construidos
recientemente en el país.
Enfatizar el peligro que ocasionan al medio ambiente los lixiviados y el
biogás, producto de la descomposición de la basura.
Desarrollar una normativa que se aplique a la realidad del país, la cual rija la
utilización de geomembranas como material impermeable en fosas de
disposición final de desechos municipales.
Proponer el uso de geomembranas para la clausura y saneamiento ambiental
de los sitios de disposición final de residuos sólidos municipales.
Se puede observar como todos los objetivos mencionados tienen un fin
común además de hacer posible la obtención de parámetros para la
Capítulo I: Tema de Investigación 13
proposición de una norma COVENIN; buscando de ésta manera dar inicio al
desarrollo de una Norma, la cual traería a futuro un sin fin de ventajas en el
ámbito de la ingeniería ambiental.
Capítulo II: Marco Teórico 15
CAPÍTULO II: MARCO TEÓRICO
II.1 Relleno Sanitario
El Relleno Sanitario, es el método de disposición final de basura más
completo y de menor costo en inversiones que existe, siempre que se cuente
con un terreno que tenga la topografía adecuada; es también uno de los
métodos más antiguos.
Un Relleno Sanitario, es una extensión de tierra donde se depositan los
desechos generados por una comunidad, siguiendo las normativas legales
en materia ambiental para tal fin. Cuando se maneja correctamente, los
desechos se depositan en celdas contentivas de materiales impermeables
(geomembranas), a fin de controlar la estanqueidad. Se coloca una red de
tuberías internas para la recolección de los líquidos que están en contacto
con la basura (lixiviados). Adicionalmente debe disponer de una red de
captación y tratamiento (quemado, valorización, etc.) para el control del
biogás que genera la descomposición de los desechos depositados
(fundamentalmente gas metano). A fin de cumplir con la normativa ambiental
vigente se debe de mantener un monitoreo permanente de la calidad del aire,
de las aguas y de los suelos; así como de la correcta clasificación y
disposición final de los desechos.
Capítulo II: Marco Teórico 16
La Organización Panamericana de la Salud (1996) la define como: “El
Relleno Sanitario es una técnica de eliminación final de desechos sólidos en
el suelo, que no causa molestia ni peligro para la salud y seguridad pública;
tampoco perjudica al ambiente durante su operación ni después de
terminado el mismo”.
Los Rellenos Sanitarios se basan en sólidos principios de ingeniería, estos
principios se definen mejor conforme avanza el conocimiento sobre el
comportamiento de materiales utilizados para minimizar los daños que éste
pueda ocasionar.
II.1.1 Ventajas y Desventajas
A continuación se presentan las ventajas y desventajas que presenta el
relleno sanitario como método de disposición final de basura:
Ventajas:
• Método más económico (de existir la disponibilidad de terreno).
• Pequeña inversión inicial.
• Menor tiempo de implementación / Puede hacerse en etapas.
• Flexibilidad de la operación.
Capítulo II: Marco Teórico 17
• Permite la recuperación de tierras.
• Costo operativo bajo.
• No requiere personal altamente calificado.
Desventajas:
• Exige controles y supervisión constante.
• Difícil de implementar en áreas densamente pobladas.
• Operación afectada por las condiciones climáticas.
• Grandes distancias de transporte de desechos.
• Costos de recolección y transporte.
II.1.2 Métodos de Operación
II.1.2.1 Método de Área o Superficie
Consiste en descargar los residuos en el suelo, extenderlos sobre la
superficie del terreno, compactarlo y cubrirlos con tierra (recomendable para
rellenos que operen con más de 500 t/día). Ver Figura II.1.
Capítulo II: Marco Teórico 18
Figura II.1. Método de Área o Superficie
Fuente: Rellenos Sanitario, MARN, (1999).
II.1.2.2 Método de Trinchera o Zanjas
Consiste en colocar los desechos en una zanja, previamente abierta, donde
son extendidos, compactados y cubiertos con material proveniente de esta
misma zanja (recomendable para rellenos que operan con menos de 500
t/día). Ver Figura II.2.
Capítulo II: Marco Teórico 19
Figura II.2. Método de Trinchera o Zanjas
Fuente: Rellenos Sanitario, MARN, (1999).
II.1.2.3 Método de Rampa
Es una combinación del método de área y zanja. Se utiliza cuando hay
escaso material para la cobertura y el nivel freático es alto. Ver Figura II.3.
Capítulo II: Marco Teórico 20
Figura II.3. Método de Rampa
Fuente: Rellenos Sanitario, MARN, (1999).
II.1.2.4 Método de Depresión
Se utiliza en depresiones naturales (barrancos) o artificiales (cañadas). Los
desechos se colocan en el piso de la depresión y de allí son empujados
contra los lados de esta. Ver Figura II.4.
Capítulo II: Marco Teórico 21
Figura II.4. Método de Depresión
Fuente: Rellenos Sanitario, MARN, (1999).
II.1.2.5 Método Mixto
Es una combinación de todos los métodos anteriores. Esto se utiliza en
fosas en donde serán depositadas altos volúmenes de desechos. En el
Relleno Sanitario La Bonanza que sirve a la Región Capital, se utiliza éste
método, el cual ha dado muy buenos resultados.
II.1.3 Equipos Requeridos
El tamaño y la cantidad de equipos dependerán principalmente de: Tonelaje
diario y tipo de residuos; Cantidad y tipo de material de cobertura a manejar;
Distancia de acarreo de los materiales; Condiciones climáticas; Requisitos de
compactación.
Capítulo II: Marco Teórico 22
II.1.4 La Compactación
Todos los desechos sólidos ingresados a las fosas de disposición final,
deben ser compactados con la finalidad de minimizar los volúmenes de
desechos almacenados, prolongando así, la vida útil de las fosas de
disposición final.
II.1.4.1 Factores que Afectan la Compactación
• Espesor de la capa de residuos: Para obtener una densidad máxima,
los residuos se deben esparcir y compactar en capas no mayores a
60 cm. (no incluye el material de cobertura).
• Número de pasadas: Cualquiera que sea la unidad, la misma debe
efectuar de 3 a 4 pasadas, para lograr densidades óptimas.
• Pendiente: El máximo esfuerzo de compactación para una unidad de
cadenas se logra trabajando los residuos en pendientes de 3:1. Por el
contrario, para las compactadoras de relleno, cuanto más plana sea la
pendiente mejor, también se obtienen buenos resultados en
pendientes ligeras.
• Contenido de humedad: El contenido de humedad óptimo, para
alcanzar máxima compactación de residuos domésticos, parece ser de
alrededor de 50% por peso.
Capítulo II: Marco Teórico 23
II.1.5 Lixiviados
La descomposición o putrefacción natural de la basura, produce un líquido
maloliente, conocido como lixiviado, principalmente se trata de materia sólida
descompuesta y microbios, incluidas las bacterias causantes de
enfermedades.
Estos lixiviados son todos aquellos líquidos que han entrado en contacto con
los desechos y que al contaminarse no pueden ser vertidos nuevamente al
ambiente sin pasar previamente por un tratamiento adecuado que les
restituya sus características no contaminantes al ambiente. De otro lado, las
aguas de lluvias que atraviesan las capas de basura, aumentan su volumen
en una proporción mayor que la que produce la misma humedad de los
desechos.
Para el cálculo de la cantidad de lixiviados a producirse en un relleno
sanitario, se debe preparar el balance hídrico del relleno. El balance hídrico
incluye el agua que entra al relleno sanitario, menos el agua consumida por
las reacciones químicas y el exceso de agua que se pierde por evaporación.
Lo que conformará el volumen de lixiviado será el exceso de líquido que
resulte del balance hídrico.
Capítulo II: Marco Teórico 24
Debido al daño que el lixiviado puede causar al medio ambiente, se hace
necesario el constante estudio de las nuevas tecnologías aplicadas para
reducir el daño ambiental que ocasiona dicho líquido, en este caso en
particular, la utilización de geomembranas como elemento básico para la
efectiva impermeabilización de las fosas en los Rellenos Sanitarios.
Para tener una idea de los componentes químicos del lixiviado se muestra la
Tabla II.1 la cual indica los componentes químicos y sus intervalos más
representativos en estudios realizados en diversos Rellenos Sanitarios.
Capítulo II: Marco Teórico 25
Tabla II.1
Composición Química Standard de los Lixiviados
Intervalo representativo de concentración Parámetro
(mg/l) Potasio (K) 200 a 999 Sodio (Na) 199 a 1200 Calcio (Ca) 100 a 3000 Magnesio (Mg) 100 a 1501 Cloruro (Cl) 300 a 3000 Alcalinidad 500 a 10000 Fierro total (Fe) 1 a 1000 Manganeso (Mn) 0,01 a 100 Cobre (Cu) Menos a 10 Níquel (Ni) 0,01 a 1,01 Zinc (Zn) 0,01 a 100,1 Plomo (Pb) Menos a 5 Mercurio (Hg) Menos a 0,2 Nitrógeno amoniacal (NH) 10 a 99 Fósforo (P) como fosfato 1 a 100,1 Nitrógeno orgánico 10 a 1000 Carbono Orgánico disuelto total 300 a 30000 Demanda química de oxígeno (DQO) 900 a 90000 Demanda bioquímica de oxígeno (DBO) 20000 a 35000 Sólidos totales disueltos 4000 a 40000 Potencial de hidrógeno (pH) 3,5 a 8,5 Fuente: Trejo, R.( 1999). Procesamiento de la Basura Urbana. Editorial Trillas.
II.1.5.1 Sistema de Recolección, Transporte y Tratamientos
En este punto se debe comenzar por la construcción de las pendientes del
fondo del relleno, con sus sistemas de barreras impermeabilizantes, con una
pendiente entre el 2% y el 5% hacia el punto más bajo de éste, garantizando
un adecuado drenaje por gravedad de los lixiviados al punto de recolección
Capítulo II: Marco Teórico 26
de los lixiviados en el relleno. Estas consideraciones de la pendiente del
fondo entre el 2% y el 5% pueden comprometer mucho volumen del relleno
en el caso de que sea muy largo o ancho y adicionalmente causar problemas
cuando el nivel freático esté en el límite permitido. En estos casos se suele
diseñar el fondo con pendiente entre el 0.5 y 1 %, lo que puede resultar
realmente muy costoso.
En el sitio más bajo del sistema de recolección, hay que tomar
consideraciones para el manejo de lixiviados provenientes del primer sistema
de recolección y aquellos provenientes del segundo sistema, si éste se
encuentra instalado.
Para el caso de los lixiviados provenientes del primer sistema, se diseña una
especie de laguna desde donde los líquidos son bombeados a través de
tuberías de 24” a las áreas dispuestas para su posterior tratamiento, o se
construye en concreto una especie de chimenea en donde los lixiviados van
subiendo en la manera que son generados para ser de igual manera
dispuestos y tratados. En el caso que no se produzcan más lixiviados los
existentes podrán ser extraídos mediante bombas sumergibles.
En el caso del manejo de los lixiviados que hayan podido infiltrar en el
segundo sistema impermeable, éstos son recolectados en las mismas
lagunas y transportados a través de tuberías de menor diámetro (aprox. 4 a
Capítulo II: Marco Teórico 27
6”) debido a que deberían manejarse menores volúmenes a sitios especiales
de disposición y tratamiento.
Los lixiviados son dispuestos en celdas especialmente diseñadas para el
almacenamiento y el tratado de éste líquido. Éstas celdas son denominadas
Lagunas de Lixiviados.
Uno de los aspectos más delicados se presenta cuando el primer sistema
impermeable es penetrado por las tuberías proyectadas para sacar estos
lixiviados que se filtran del primer sistema y son recolectados en el segundo.
Hasta los momentos se ha implementado un sistema consistente en una
especie de “bota”, en las que las tuberías son adecuadamente fijadas y
soldadas, de tal manera de evitar el escape de líquidos al segundo sistema
impermeable. También es muy importante prever sitios estratégicos
alrededor del relleno que sirvan de pozos de monitoreo de las aguas
subterráneas.
II.1.6 Gases
La generación de gases dentro de un relleno sanitario, es un proceso
biológico en el que debido a la descomposición de los desechos sólidos se
produce en cantidades apreciables dióxido de carbono (CO2), metano (CH4),
Capítulo II: Marco Teórico 28
así como trazas de gases de olor repugnante como ácido sulfhídrico (H2S),
amoniaco (NH3) y mercaptanos. El elemento más contaminante dentro de
sus componentes es el gas metano. La generación de dichos gases puede
ocurrir en cinco fases secuenciales, las cuales se describen brevemente a
continuación:
II.1.6.1 Fases
II.1.6.1.1 Ajuste Inicial
Esta fase se inicia con la descomposición bacteriana de los componentes
orgánicos biodegradables de los desechos sólidos municipales, tan pronto
éstos son colocados en el relleno sanitario. La descomposición biológica
ocurre bajo condiciones aerobias, debido al aire atrapado en el relleno. La
principal fuente de organismos, ambos, aerobios y anaerobios, responsables
de la descomposición biológica de los desechos sólidos es el material de
cobertura usado diariamente.
II.1.6.1.2 Fase de Transición
En esta fase el oxígeno desaparece y se comienza a desarrollar las
condiciones anaerobias. Usualmente en esta fase los nitratos y sulfatos son
Capítulo II: Marco Teórico 29
reducidos a gas nitrógeno y sulfuro de hidrógeno. En esta fase, si se forma
lixiviado, el pH baja debido a la presencia de ácidos orgánicos y por la
elevada concentración de CO2 en el relleno.
II.1.6.1.3 Fase Ácida
La actividad bacteriana iniciada en la fase II, es acelerada en esta fase con la
producción de cantidades significativas de ácidos orgánicos y menor cantidad
de gas hidrógeno. El principal gas generado en esta fase es el CO2,
igualmente se producen pequeñas cantidades de hidrógeno (H2). Debido a
los ácidos producidos durante esta fase, el pH de los líquidos dentro del
relleno sanitario (el pH de los lixiviados) bajará a valores de 5 o menos.
Igualmente, la Demanda Bioquímica de Oxígeno (DBO), la Demanda
Química de Oxígeno (DQO), y la conductividad del lixiviado se incrementarán
durante esta fase, debido a la disolución de los ácidos orgánicos en el
lixiviado.
II.1.6.1.4 Fase Fermentación de Metano
En esta fase un grupo de microorganismos convierten el ácido acético y el
gas hidrógeno formado en la fase ácida en metano (CH4) y dióxido de
carbono (CO2), siendo estos los gases más predominantes. Tanto la
formación de metano, como la fermentación ácida se producen
Capítulo II: Marco Teórico 30
simultáneamente en esta fase, aún cuando el porcentaje de la fermentación
es considerablemente pequeño.
Debido a que los ácidos y el gas hidrógeno producido por la formación de
ácidos fueron convertidos en CH4 y CO2 en la fase IV, el pH del lixiviado del
relleno se elevará a valores entre 6.8 a 8, mientras que la concentración de
DBO5, DQO y conductividad disminuyen.
Fase de Maduración
En esta fase la tasa de generación de gases disminuye significativamente ya
que se ha agotado la materia orgánica fácilmente biodegradable. Los gases
principales envueltos en esta fase son el metano (CH4) y el dióxido de
carbono (CO2), aunque también se pudiesen encontrar pequeñas cantidades
de nitrógeno y oxígeno.
La duración de cada fase en la generación de gases en un relleno sanitario,
dependerá de la distribución de los componentes orgánicos, la disponibilidad
de los nutrientes, el contenido de humedad de los desechos sólidos
municipales y el grado de compactación inicial.
Este proceso se ilustra en la Figura II.5, mientras que la Tabla II.2 muestra
datos típicos de la distribución porcentual de los principales gases
encontrados en un relleno sanitario.
Capítulo II: Marco Teórico 31
Figura II.5. Fases Generales en la generación de gases de relleno sanitario (I = Ajuste
inicial, II = Fase de transición, III = Fase ácida, IV = Fermentación del metano y V = Fase de maduración).
Fuente: Tchobanoglous, G., Theisen, H., y Vigil, S. (1994). Gestión Integral de
Residuos Sólidos.(V. 1). McGrawHill.
Capítulo II: Marco Teórico 32
Tabla II.2
Distribución Porcentual Típica de Gases en Rellenos Sanitarios
Tiempo Transcurrido Composición porcentual promedio en
volumen (%) Desde la conformación
de la celda Nitrógeno Dióxido de Carbono Metano(Meses) (N2) (CO2) (CH4)
0 a 3 5,2 88 5 3 a 6 3,8 76 21
6 a 12 0,4 65 29 12 a 18 1,1 52 40 18 a 24 0,4 53 47 24 a 30 0,2 52 48 30 a 36 1,3 46 51 36 a 42 0,9 50 47 42 a 48 0,4 51 48
Fuente: Tchobanoglous, G., Theisen, H., y Vigil, S. (1994). Gestión Integral De Residuos Sólidos.(V. 1). McGrawHill.
De acuerdo con lo mostrado en la tabla II.3, el metano (CH4) y el dióxido de
carbono (CO2) son los gases principales que se producen en un relleno
sanitario, lo cual ocurre por la descomposición anaerobia de la materia
orgánica biodegradable presente en los desechos. Uno de los
inconvenientes asociados a la producción de gases, es el riesgo de la
formación de mezclas explosivas, lo cual ocurre cuando la presencia de
metano en el aire alcanza concentración entre 15 y 25%. Dado que la
presencia de oxígeno en un relleno sanitario es limitada cuando el metano
alcanza concentraciones críticas, hay pocas probabilidades de explosión en
el interior del relleno sanitario; sin embargo, cuando el metano migra y se
mezcla con el aire, es posible alcanzar los rangos explosivos.
Capítulo II: Marco Teórico 33
Tabla II.3
Gases típicos en Rellenos Sanitarios
Componentes
Porcentaje (base – volumen seco)
• Metano
• Dióxido de Carbono
• Nitrógeno
• Amoníaco
• Sulfuros, disolfuros, etc.
• Hidrógeno
• Monóxido de Carbono
• Otros
45 – 60
40 – 60
2.0 – 5.0
0.1 – 1.0
0.0 – 1.0
0.0 – 0.2
0.0 – 0.2
0.01 – 0.6
Fuente: Tchobanoglous, G., Theisen, H., y Vigil, S. (1994). Gestión Integral de Residuos Sólidos.(V. 1). McGrawHill.
II.1.6.2 Sistemas de Control
El relleno sanitario debe tener un sistema de captación de estos gases, en
donde estos sean tratados y luego liberados al ambiente en estado de gases
no contaminantes. En determinados rellenos sanitarios donde la producción
y captación de gases es en grandes cantidades, estos son tratados para
producir energía, la cual puede llegar a ser suficiente para abastecer a
pequeños pueblos cercanos a las instalaciones del relleno sanitario.
Capítulo II: Marco Teórico 34
El gas metano es 21 veces más contaminante que el dióxido de carbono con
relación al efecto invernadero. Es decir, que si se instala un sistema de
captación del biogás y se quema, se producen emisiones que son 21 veces
menos contaminantes al ambiente.
Los sistemas de control se pueden clasificar como pasivos y activos.
II.1.6.2.1 Control Pasivo
En los sistemas pasivos de control del gas se utiliza energía en forma de
vacío inducido para controlar el flujo del gas. Los sistemas más comunes
son:
• Ventilación para rebajar la presión/quemadores en la cobertura del
vertedero.
• Zanjas perimetrales de intercepción.
• Zanja perimétrica barrera.
II.1.6.2.2 Control Activo
En los sistemas activos de control de gas se crea un vacío parcial que origina
un gradiente de presión hacia los sistemas de extracción. Los sistemas más
comunes son:
Capítulo II: Marco Teórico 35
• Chimeneas perimétricas para la extracción del gas y para el control de
olores.
• Zanja perimétrica para la extracción del gas.
• Chimeneas perimétricas con inyección de aire.
• Chimeneas verticales para la extracción del gas.
• Gestión del condensado en sistemas para la recuperación del gas.
II.1.7 Impermeabilización de Celdas
El objetivo de la impermeabilización es el de crear un depósito estanco para
la disposición final de los residuos, de modo que éstos y sus subproductos
(biogás y lixiviado) queden totalmente aislados del medio circundante.
Los estudios realizados por distintos especialistas en el área de los rellenos
sanitarios, y los daños que estos puedan causar al medio ambiente han
arrojado la aplicación de nuevas tecnologías para el control y adecuado
manejo de los lixiviados y gases generados dentro del mismo.
La Ley Penal del Ambiente y sus Normas Técnicas, en el Decreto No 2.216,
el cual se refiere a la normativa para el manejo de los desechos sólidos de
origen doméstico, comercial, industrial que nos sean peligrosos, sugiere en
cuanto a los sistemas de impermeabilización de celdas, lo siguiente: “El
Capítulo II: Marco Teórico 36
coeficiente de permeabilidad máximo permisible es del orden de 10-7 cm/s”.
(Artículo 26, # 9).
Para cumplir con la normativa comentada, el uso de arcilla compactada
como material de aislamiento, ha sido el método mas utilizado para reducir o
eliminar la filtración del lixiviado fuera de los vertederos. Recientes estudios
han demostrado que algunos de los componentes de determinados tipos de
arcillas, son descompuestos por acción de la agresión química de los
lixiviados, al mismo tiempo, su manejo en la construcción es complicado,
resultando muy difícil compactar bien las arcillas. Es por esto, que la
utilización de geomembranas ha ganado popularidad como el principal
aislante entre los lixiviados y los suelos superficiales.
Actualmente, varios países como Estados Unidos, Chile, Canadá, entre
otros, plantean el uso de materiales sintéticos como normativa de
cumplimiento obligatorio para todos los rellenos sanitarios, que estén
inscritos o pertenezcan a los programas que rigen sus organismos,
basándose en la efectividad, economía y vida útil que ofrecen los mismos.
Con esta normativa, estos países han logrado disminuir notablemente la
infiltración de lixiviados en el subsuelo, asegurando una mejor calidad
ambiental.
Capítulo II: Marco Teórico 37
II.1.7.1 Tipos
II.1.7.1.1 Barreras Sencillas-Mixtas
Dentro de las diversas opciones que existen para la impermeabilización de
las celdas de un relleno sanitario, se encuentran las barreras sencillas
mixtas, las cuales son una de las opciones más efectivas debido a que se
aplica el uso de materiales sintéticos (geomembrana, geotextil). Estos
garantizan la contención de los líquidos producidos por la descomposición de
los desechos, al igual que maximizan la contención de gases para su
posterior tratamiento.
La barrera sencilla-mixta esta constituida por una capa de arcilla y una
geomembrana que sirven como una barrera mixta para el movimiento del
lixiviado y del gas del vertedero. Ver Figura II.6. La capa de arena o
grava, sirve como una capa de recogida y drenaje del lixiviado, generado
dentro del relleno. La capa de geotextil, se utiliza para minimizar la
mezcla de las capas del suelo, con las capas de arena o grava. La capa
final del suelo se emplea para proteger las capas de drenaje y barrera.
Los diseños de asilamientos mixtos, que emplean una capa de arcilla y
una geomembrana, proporcionan mayor protección y son hidráulicamente
Capítulo II: Marco Teórico 38
más efectivos que cualquier tipo de impermeabilización utilizado
aisladamente.
(Tchobanoglous et al., 1994. p.485)
Figura II.6. Barreras de impermeabilización Sencillas-Mixtas Fuente: U.S Environmental Protection Agency. (1994). Seminar Publication. Design, Operation, and Closure of Municipal Solid Waste Landfills.
Este sistema fue utilizado como barrera aislante en las celdas del relleno
sanitario de Guayabal (ubicado en el Estado Aragua), el cual todavía no se
encuentra en operación, y de la misma manera es utilizado en el relleno
sanitario La Bonanza (ubicado en Charallave, Estado Miranda).
Capítulo II: Marco Teórico 39
II.1.7.1.2 Barreras Dobles-Mixtas
Entre las diversas metodologías aplicadas dentro de los rellenos sanitarios
para reducir el impacto ambiental que origina el contacto de los gases y
líquidos producidos por los desechos clasificados como peligrosos con el
subsuelo y el medio ambiente, se encuentran las barreras dobles mixtas, la
cual prevé situaciones que puedan ocasionar el deterioro de alguna de las
capas, debido al funcionamiento operativo del relleno sanitario.
En este sistema de recubrimiento se utilizan dos recubrimientos mixtos,
comúnmente identificados como capas mixtas primaria y secundaria. El
aislamiento mixto primario, se utiliza para la recogida del lixiviado,
mientras el aislamiento mixto secundario, sirve como un sistema para
detectar fugas y como respaldo para el primario.
(Tchobanoglous et al., 1994. p. 490)
Este sistema fue utilizado en las fosas de disposición final del relleno
sanitario El Tigre (ubicado en el Municipio Guacara, Estado Carabobo).
Capítulo II: Marco Teórico 40
II.1.7.1.3 Otros Geosintéticos Incluidos en el Sistema
Sobre la geomembrana se coloca un geosintético denominado geotextil no
tejido, el cual la protege de la capa de arena y tierra que debe depositarse en
la parte superior para permitir el tránsito de vehículos y maquinaria pesada.
A lo anterior se agrega un geocompuesto denominado geodren, entre el
geotextil no tejido y la geomembrana. Esto forma parte del sistema de
drenaje y su función es permitir que el lixiviado circule a través de él, rumbo
al sistema de captación (tubería ranurada, laguna de lixiviados).
II.1.8 Clausura
Una vez finalizada la operación de alguna fosa de disposición final de
desechos, se debe dar comienzo a un proceso denominado Clausura o Plan
de Cierre, en el cual se llevan a cabo los diseños de cobertura final,
monitoreo ambiental y recuperación del terreno.
Capítulo II: Marco Teórico 41
II.1.8.1 Diseños de Cobertura Final
La etapa de clausura o cobertura final, constituye una fase muy importante
en el manejo de un relleno sanitario. Una adecuada cobertura debe prever
de los siguientes sistemas:
• Una capa o sistema de recolección de gases:
Debe hacerse una consideración especial en el sistema colector de
gases, debido a las tremendas cantidades de Metano (CH4) y Dióxido
de Carbono (CO2) que se produce y asciende, buscando salir de la
fosa; este biogás es capturado y debidamente tratado, a través de
ventosas ubicadas estratégicamente a lo largo del relleno, y en el
sistema impermeable. Este sistema impide la concentración de gas
metano, limitando la producción de incendios en las celdas de
disposición final.
• Una capa o sistema impermeable:
El sistema impermeable constará de una geomembrana, colocada
encima de una capa de suelo arcilloso con una permeabilidad
aproximada a 10-7cm/s. La geomembrana debe impedir la migración o
salida exterior de posibles lixiviados e impedir la infiltración hacia el
cuerpo de basuras, de las incidencias pluviométricas, previniendo de
Capítulo II: Marco Teórico 42
esta manera el aumento de lixiviados en la fosa de disposición final. A
la vez debe permitir el control y la gestión de la producción de gases
mientras estos sigan generándose en el vertedero. También debe
actuar como barrera ante la posible acción de plantas y animales. La
capa de suelo, sirve como barrera preventiva en caso de que la
geomembrana sufra algún daño. Es decir se crea un sistema de
impermeabilización mixto. Este sistema debe resistir las
deformaciones producidas por los terremotos y/o movimientos
sísmicos.
• Una capa o sistema de drenaje:
Se debe instalar una red de drenaje a lo largo del perímetro de la fosa,
con el fin de recolectar las aguas de lluvias, impidiendo la producción
de encharcamientos o retenciones de agua, las cuales pueden
ocasionar surcos erosivos, poniendo en peligro el buen
funcionamiento del sistema impermeable.
• Una capa de protección:
Se debe colocar una capa de suelo encima de la geomembrana, que
sirva de protección al geosintético; se debe prevenir el uso de algún
material que pueda ocasionar fisuras a la membrana.
Capítulo II: Marco Teórico 43
• Una capa superficial:
Se colocará, al menos, 15 cm de suelo capaz de sustentar una
vegetación de gramíneas locales.
II.1.8.2 Monitoreo Ambiental
La actividad microbiológica al interior del relleno sanitario continúa por un
largo período posterior a la fecha de cierre, por lo cual el control de los
subproductos (biogás y lixiviados) debe prolongarse aún después de que el
relleno sanitario ya no está recibiendo residuos. Este control se materializa
en el monitoreo del perímetro del relleno para detectar potenciales
migraciones de biogás y en el monitoreo de aguas profundas y superficiales
para detectar potencial contaminación por lixiviados.
II.1.8.3 Recuperación Del Terreno
Una vez finalizado el uso del terreno como disposición final de desechos,
éste debe ser recuperado, convirtiendo el área en una zona verde, dándole
uso como parque público, campo de golf, etc.; En fin, convertir el terreno en
una zona recreativa.
Capítulo II: Marco Teórico 44
El comienzo de estas actividades está condicionado al grado de
consolidación que haya experimentado el terreno, producto de la
degradación de la materia orgánica, lo cual se puede establecer a partir de
levantamientos topográficos elaborados periódicamente, los cuales indican el
momento en que el proceso de asentamiento del terreno está prácticamente
acabado.
II.2 Desechos y Residuos
II.2.1 Clasificación
A fin de analizar la generación de desechos y residuos sólidos es importante
clasificarlos y en este sentido se dan diversas formas según su origen y
composición química y física.
Según el origen se generan residuos residenciales, industriales, turísticos, de
construcción, institucionales, comerciales, agrícolas, hospitalarios, residuos
de áreas abiertas y comunes y residuos especiales. Según la composición
química se generan, entre otros, residuos combustibles y no combustibles.
Los residuos sólidos municipales, incluyen todos aquellos materiales
provenientes de la actividad residencial, comercial, institucional, industrial
Capítulo II: Marco Teórico 45
(pequeña industria y artesanal), barrido y limpieza de áreas públicas y cuya
gestión es responsabilidad de las autoridades municipales.
II.2.2 Tipos
II.2.2.1 Domésticos
Suelen ser materiales orgánicos, combustibles o no combustibles. En líneas
generales los desechos domésticos venezolanos contienen, según el MARN
en su trabajo Rellenos Sanitario (1999): “Desechos especiales 2%; textiles
3%; metales 6%; plástico 10%; vidrio 12%; diversos 14%; materia orgánica
25%; papel y cartón 28%”.
II.2.2.2 Comerciales
Suelen ser materiales orgánicos, ya sean combustibles, como papel, madera
y tela, o no combustibles, como metales, vidrio y cerámica.
Capítulo II: Marco Teórico 46
II.2.2.3 Industriales
Pueden ser cenizas procedentes de combustibles sólidos, escombros de la
demolición de edificios, materias químicas, pinturas y escoria.
II.2.2.4 Agrícolas
Suelen ser estiércol de animales y restos de la cosecha.
II.2.2.5 Peligrosos
Mientras se extiende la inquietud sobre la disposición final de los residuos
peligrosos de origen industrial, también crece la inquietud sobre la
disposición final de los residuos sólidos urbanos que pueden contener
pequeñas cantidades de residuos peligrosos procedentes de hospitales e
instalaciones comerciales.
Los residuos peligrosos han sido definidos como residuos o combinaciones
de residuos que plantean un peligro sustancial, actual o potencial a los seres
humanos u otros organismos vivos porque: 1) tales residuos son no
degradables o persistentes en la naturaleza; 2) pueden acumularse
Capítulo II: Marco Teórico 47
biológicamente; 3) pueden ser letales, o 4) pueden de otra forma causar o
tender a causar efectos perjudiciales acumulativos. Las propiedades de los
materiales residuales que valoran si un residuo es peligroso o no, están
relacionadas con cuestiones de salud y seguridad.
Los materiales residuales peligrosos que se encuentran en los residuos
sólidos urbanos, contienen las siguientes propiedades:
• Inflamabilidad
• Corrosividad
• Reactividad
• Toxicidad
• Cancerigenicidad
II.2.3 Etapas en el Manejo
El manejo de los desechos sólidos debe ser efectuado en diversas etapas
interrelacionadas entre sí. Dichas etapas comprenden: generación,
recolección, transporte, tratamiento y disposición final de los desechos.
El Sistema para el Manejo Integral de los Desechos Sólidos, en
elementos funcionales, establece niveles jerárquicos con relación a la
efectividad de las acciones para indicar la generación de desechos y por
Capítulo II: Marco Teórico 48
otra parte optimizar los niveles de recuperación de materiales y energía a
partir de los desechos. Dentro de los elementos funcionales están:
Generación, Manipulación, Separación y Almacenamiento, Recolección
(Procesamiento y Transformación, Transferencia y Transporte), y Barrido
y Limpieza de calles. (Tchobanoglous, 1994, p.13)
Los niveles jerárquicos que se pueden ver en la Figura II.7, comprenden:
segregación en el origen, recuperación y reciclaje, tratamiento, y disposición
mediante operación de relleno sanitario.
Capítulo II: Marco Teórico 49
ELEMENTO NIVEL
Segregación
en el
Origen
Recuperación
y Reciclaje
Tratamiento
Rellenos Sanitarios
Figura II.7. Elementos Funcionales y Niveles Jerárquicos en el Sistema para el Manejo Integral de los Desechos Sólidos
Fuente: Tchobanoglous, G., Theisen, H. y Vigil, S. (1994). Gestión Integral de
Residuos Sólidos.
Generación de
Desechos
Manipulación, Separación y
Almacenamiento
Barrido y Limpieza de Calles
Recolección
Transferencia y Transporte
Procesamiento y Transformación
Disposición Final
Capítulo II: Marco Teórico 50
II.3 Geosintéticos
La búsqueda del desarrollo sustentable es uno de los grandes retos del siglo
XXI, haciendo indispensable la instrumentación de nuevas tecnologías para
prevenir la contaminación del medio ambiente. El uso de los geosintéticos se
ha venido desarrollando en los últimos 50 años como un material
indispensable en el campo de ingeniería de suelos.
ASTM (American Society for Testing Materials) define geosintéticos como:
“Un producto plano fabricado de polímeros usado con suelos, rocas, tierra u
otros materiales relacionados con la ingeniería de suelos como una parte
integrada de las obras, estructura o sistema” (aparte D4339).
Los Geosintéticos cumplen cinco funciones principales: Separación,
Refuerzo, Filtración, Drenajes y como Materiales Impermeables.
Las familias de los Geosintéticos se clasifican en Geotextiles, Geomallas,
Geomembranas y GCLs (Compuestos de geotextiles y arcilla) y algunos
otros que son el resultado del acelerado proceso de innovación en el que se
encuentra envuelta la Geotecnología.
Capítulo II: Marco Teórico 51
II.3.1 Tipos
II.3.1.1 Geotextiles
Son un conjunto de fibras sintéticas que se conjugan en una flexible y porosa
tela que puede ser conocida en una manera ordenada o no conocida de
forma tal de construir un arreglo integrado en forma aleatoria. Existen
infinidades de aplicaciones de los geotextiles; sus principales funciones son
de Separación, Refuerzo, Filtración, Drenajes y como Barrera de Líquidos.
II.3.1.2 Geomallas
Es un tipo de geosintético formado por una regular red de elementos de
plástico, principalmente, con aberturas lo suficientemente grandes como para
permitir la intercalación del suelo alrededor. Su principal aplicación es el
refuerzo.
II.3.1.3 Geomembranas
En esta familia, se hará una referencia más a fondo de ciertas
características, ya que en la construcción de los rellenos de manejo de
Capítulo II: Marco Teórico 52
desechos es clave este geosintético para garantizar la conservación del
medio ambiente, asegurando que las aguas subterráneas no sean
contaminadas con los lixiviados provenientes del manejo de éstos. Las
geomembranas son inicialmente delgadas láminas impermeables de caucho
o de polímero fabricadas. Éstas son transportadas al sitio de trabajo en
donde son colocadas y soldadas para constituir las capas de la base y de la
clausura de las áreas destinadas para la disposición final de sólidos o
líquidos. Por lo tanto su principal función es actuar como barrera de líquidos
y gases.
Las geomembranas son fabricadas de láminas continuas de polímeros
clasificados como termoplásticos (se definen materiales termoplásticos todos
aquellos materiales que con el calor se ablandan, se hacen más flexibles, a
su vez pueden ser soldados por el calor, extrusión, o el uso de sustancias
químicas sin ningún cambio sustancial en sus propiedades internas y que
una vez enfriado regresa a su estado original manteniendo todas sus
propiedades). Estos polímeros son principalmente Polyvinyl Clorhídrico
(PVC), Clorosulfurado y Reforzado Polietileno (CSPE-R), Polietileno de Alta
Densidad (HDPE) y Polietileno de muy Baja Densidad (VLDPE). Todas las
geomembranas de polietileno (PE) son fabricadas por métodos de extrusión,
en los que la resina de polímeros (97,5%), el negro humo (2,5%) y los
antioxidantes y lubricantes son ordenadamente administrados durante la
extrusión. Las geomembranas de PVC y CSPE, los polímeros, el negro
Capítulo II: Marco Teórico 53
humo, los plasticidas y los antioxidantes son pesados y vertidos en grandes
pailas para ser calentados y mezclados, de esta manera obtener grandes
masas que luego mediante procesos especiales serán transformados en
rollos de láminas de diferentes espesores y anchos. Cualquiera que sea la
materia prima con que se fabrique la membrana siempre se deberán
mantener especificaciones internacionales de fabricación para garantizar la
durabilidad y los valores de permeabilidad en el rango de 0.5 x 10-11 cm/s a
0.5 x 10-13 cm/s.
La ASTM divide las propiedades de las geomembranas en tres grandes
grupos: Físicas, Mecánicas y Durabilidad. A continuación se anexa la Tabla
II.4, listando de manera informativa cada una de las propiedades, con sus
subdivisiones y el código del ensayo que recomienda la ASTM ejecutar para
garantizar la calidad de estos productos.
Capítulo II: Marco Teórico 54
Tabla II.4
Ensayos de las Propiedades de las Geomembranas.
PROPIEDAD PARÁMETROS TIPO DE ENSAYO
FÍSICAS
Espesor ≥0.75 mm ASTM D5199
Densidad 0.85g/cc.- 1.5 g/cc. ASTM D792 y D1505
Peso por unidad de área 467 g/m2 – 905 g/m2 ASTM D1910 y D3776
Transmisión del vapor de agua 0.006 g/m2-día – 4.4 g/m2-día ASTM E96
MECÁNICAS
Esfuerzo de tensión a la fluencia
en dirección del rollo 85 kg/cm2 – 210 kg/cm2 último
ASTM D638, D882,
D751
Esfuerzo de tensión a la fluencia
en tres dimensiones 77 kg/cm2 – 140 kg/cm2 último ASTM D4885
Esfuerzo último de las
geomembranas soldadas
Corte
Desgarre
ASTM D4437, D3083
ASTM D4437, D413
Resistencia al impacto N/A ASTM D1709, D3029,
D1822
Resistencia a la penetración 10 lb. – 500 lb. ASTM D5494, D4833
Resistencia a la fricción entre
suelo-geomembrana N/A ASTM D5321
DURABILIDAD
Acción a Rayos Ultravioleta, o
contenido de Negro Humo
N/A
ASTM D1435, D4364,
D1603
Degradación Radioactiva N/A N/A
Degradación Biológica Animales, hongos y bacterias ASTM G21, G22
Degradación Química N/A ASTM D543
Degradación Térmica Calor, Frío ASTM D794, D1870
Degradación por Oxidación N/A N/A
Fuente: VII cumbre Ecológica Industrial Pro-Saneamiento. Integral de la Cuenca del Lago de Valencia. (1999).
Capítulo II: Marco Teórico 55
Como se explicó anteriormente el uso de las geomembranas como barreras
impermeables ha sido el más difundido, aunque ningún material lo es 100 %.
Claro está, si se compara con materiales más competitivos en el caso de los
rellenos sanitarios, normalmente materiales naturales como la arcilla con
coeficiente de permeabilidad aproximado de 10-7 cm/s, realmente es más
impermeable, casi duplicando el coeficiente para arribar a valores entre 10-11
hasta 10-13 cm/s. De estas consideraciones pueden obtener sus principales
aplicaciones en las áreas de la ingeniería ambiental, hidráulica, y suelos.
De todo esto se puede concluir inicialmente que el uso de la geomembrana
como protección del medio ambiente asegura la impermeabilidad frente a un
líquido, sólido o gas contaminado, y a su vez se comporta como una pantalla
impermeable frente a la capa friática, evitando su contaminación.
II.3.1.4 Geosintéticos y arcillas (GCLs)
Estos constituyen los materiales que han aparecido más recientemente en el
mercado. GCLs son rollos de fabricados con delgadas capas de arcilla del
tipo bentonita comprimidas por ambos lados por dos geotextiles o
geomembranas que se sostienen mutuamente mediante grapas, cosidos, etc.
Sus orígenes datan de aproximadamente 1990. Su principal aplicación es
actuar como barrera de líquidos y su coeficiente de permeabilidad se
encuentra en el rango desde 10-9cm/s a 10-10cm/s.
Capítulo II: Marco Teórico 56
El producto es muy costoso: 5 $/m2, muy pesado, y su transporte es costoso
debido a que no se fabrica en el país, pero es más fácil de instalar que las
geomembranas, ya que no requieren soldaduras, pero si un relleno para
contrapresión.
II.3.1.5 Geocompuestos
Los geocompuestos no son más que la combinación de todos estos
geosintéticos que se han mencionado anteriormente, ya sean geotextiles y
geomembranas, georedes y geomallas, etc. Sus principales aplicaciones
dependerán del resultado de la unión de las aplicaciones individuales listadas
anteriormente: separación, filtración, drenaje, refuerzo o barrera de líquidos y
gases.
Adicionalmente a todas estas familias consideradas, existen algunas otras
que son el resultado de constantes estudios de investigación y de lo
innovador del medio, los materiales y las exigencias en el ejercicio de la
ingeniería de hoy.
Capítulo II: Marco Teórico 57
II.3.2 Técnicas de Soldaduras
Todo el éxito del uso de las geomembranas como constituyente principal de
los sistemas de barreras impermeables depende de una perfecta ejecución
de la soldadura en las uniones entre geomembranas en el sitio. Estas
soldaduras no deben modificar las propiedades de la geomembrana, éstas
deben asegurar la integridad como si fueran una sola lámina. Los métodos
de soldadura son presentados en la Tabla II.5.
Tabla II.5
Métodos Fundamentales de Soldaduras en Geomembranas
PROCESOS TÉRMICOS PROCESOS QUÍMICOS
(SOLVENETES)
Extrusión Solventes
En el solape Fusión por solventes
En el borde Cuerpo fusión
Fusión Adhesivas
Cuña caliente Adhesivas por solventes
Aire caliente Adhesivas por contacto Fuente: VII Cumbre Ecológica Industrial Pro-Saneamiento Integral de la Cuenca del Lago de Valencia. (1999)
Capítulo II: Marco Teórico 58
II.3.2.1 Soldadura por Extrusión.
En el solape:
Esta técnica es empleada en reparaciones de roturas o remates en
soldaduras longitudinales. Consiste en colocar en el solape de ambas
láminas, previamente calentadas con un solape de aire caliente, un cordón
de polietileno extruido, al cual se le aplicará presión para asegurar la unión
adecuada. Este cordón de polietileno debe ser fabricado con la misma
especificación que la geomembrana. Ver figura II.8.
Figura II.8. Soldadura por extrusión en el solape Fuente: Elaboración propia
En el borde: Esta técnica es utilizada básicamente en trabajos de reparación. Para
realizar este tipo de soldadura debe acondicionarse el área a reparar para
permitir una buena adherencia entre el cordón y la geomembrana. El cordón
de extrusión es colocado entre el borde del parche y la geomembrana, con la
Capítulo II: Marco Teórico 59
finalidad de sellar un área específica. También es utilizado en las áreas en
las cuales se han realizado pruebas destructivas de calidad. Ver figura II.9.
Figura II.9. Soldadura por extrusión en el borde
Fuente: Elaboración propia
II.3.2.2 Soldadura por Fusión
Cuña caliente:
En esta técnica el calor es suministrado por una cuña, la cual es calentada a
altas temperaturas, manteniéndose a lo largo de toda la línea de soldadura
sobre el solape. Esta cuña está diseñada con un canal intermedio el cual no
es calentado, lo que permite que al fundirse el material, quede un canal entre
ambas líneas soldadas. Igualmente en esta técnica, ambas líneas de
soldadura previamente fundidas, son unidas por la presión que ejercen los
rodillos de una máquina especial sobre la geomembrana. Este sistema de
doble fusión permite lograr una soldadura de alta calidad y confiabilidad, ya
que en el canal no soldado se pueden realizar pruebas de control de calidad
a las soldaduras realizadas. Ver figura II.10.
Capítulo II: Marco Teórico 60
Figura II.10. Soldadura por fusión. Cuña caliente
Fuente: Elaboración propia
Aire caliente:
Consiste en la aplicación de una cierta cantidad de calor controlada y
suficiente para fundir ambas láminas, las cuales deben estar libre de polvo y
humedad y previamente solapadas una encima de la otra. Paralelamente a
la aplicación de calor se debe presionar uniformemente ambas láminas
mediante la presión de la máquina, con la finalidad de lograr una unidad en el
material soldado. Ver figura II.11.
Figura II.11. Soldadura por fusión. Aire caliente
Fuente: Elaboración propia
Capítulo II: Marco Teórico 61
II.3.2.3 Soldadura por Solventes
Fusión por solventes:
Esta técnica hace uso de un líquido químico aplicado entre las dos láminas
de geomembranas que van a ser unidas. Después de unos segundos
requeridos para suavizar las superficies, se aplica una presión para
conseguir el contacto necesario para lograr la unión entre ambas láminas.
Ver figura II.12.
Figura II.12. Soldadura por solventes. Fusión por solventes Fuente: Elaboración propia
Cuerpo fusión:
Esta técnica es muy similar a la técnica de fusión por solventes, a diferencia
que en esta técnica entre el 1% y el 20% de la resina de la geomembrana es
disuelta en el proceso químico incrementando la viscosidad del líquido
químico aplicado entre las dos láminas de geomembranas que van a ser
unidas. Ver figura II.13.
Capítulo II: Marco Teórico 62
Figura II.13. Soldadura por solventes. Cuerpo fusión Fuente: Elaboración propia
II.3.2.4 Soldadura por Adhesión
Adhesivas por solventes:
Esta técnica hace uso de un agente disuelto (un adherente) que se utiliza en
la técnica de solventes después de que la soldadura es completada y curada.
Este adherente conforma un elemento adicional en el sistema de soldaduras.
Ver figura II.14.
Figura II.14. Soldadura por adhesión. Adhesivas por solventes Fuente: Elaboración propia
Capítulo II: Marco Teórico 63
Adhesivas por contacto:
Se coloca un aditivo en ambas superficies, se espera hasta que el aditivo
consiga el estado ideal, luego son puestas en contacto y unidas por la
presión que ejercen los rodillos de una máquina especial sobre la
geomembrana. Ver figura II.15.
Figura II.15. Soldadura por adhesión. Adhesivas por contacto Fuente: Elaboración propia
En la Tabla II.6 se listan los posibles métodos de soldaduras empleadas a
distintos tipos de geomembranas.
Capítulo II: Marco Teórico 64
Tabla II.6
Posibles Métodos de Soldadura en Geomembranas Listadas en esta Investigación.
Tipo de Geomembrana Tipo de Soldadura HDPE VLDPE Otro PE PVC CSPE-R
Extrusión (Solape y Borde) A A A n/a n/a
Fusión (Cuña Caliente y Aire Caliente) A A A A A
Solvente (Fusión por Solvente y Cuerpo Fusión) n/a n/a n/a A A
Adhesión (Por Solvente y por Contacto) n/a n/a n/a A A
Nota: A = Método aplicable; n/a = Método no aplicable.
Fuente: Daniel, D. y Koerner, R. (1995). Waste Containment Facilities. New York:
ASCE Press.
II.3.3 Pruebas de calidad
Una vez realizada la soldadura entre las geomembranas, se deben realizar
pruebas de control de calidad para determinar si las soldaduras fueron
realizadas adecuadamente. Entre las diferentes formas de probar las
soldaduras entre geomembranas existen pruebas destructivas y no
destructivas. En la Tabla II.7 se listan los distintos tipos de pruebas de
calidad en las que son sometidas las geomembranas.
Capítulo II: Marco Teórico 65
Tabla II.7
Pruebas de Calidad
ESPECIFICACIÓN TIPO DE PRUEBA
Destructiva Resistencia al Corte y
Despellejamiento.
No Destructiva Prueba de Presión de Aire.
Prueba por Caja de Vacío. Fuente: VII Cumbre Ecológica Industrial Pro-Saneamiento
Integral de la Cuenca del Lago de Valencia. (1999)
II.3.4 Anclaje de la Geomembrana
En este punto es necesario considerar dos cosas. El primero es aquel en el
que la fuerza de tensión ejercida por los desechos del relleno sobre la
geomembrana, es absorbida por las fuerzas de roce ejercidas por el suelo
superior e inferior que cubre a la geomembrana en el borde superior de ésta.
En el segundo caso, la tensión ejercida en la geomembrana es equilibrada
por las fuerzas de roce de los suelos que la cubren y adicionalmente se
construye un canal alrededor de la fosa de relleno en donde la geomembrana
es dispuesta y adicionalmente cubierta por el suelo, el cual es compactado
de acuerdo a las consideraciones de diseño, de esta manera se crea como
una llave de seguridad que le permite a la geomembrana tener mayores
puntos de apoyo contra las fuerzas de tensión.
Capítulo II: Marco Teórico 66
En ambos casos es necesario realizar una serie de cálculos basados en las
teorías del equilibrio estático, y determinar los detalles de diseño tales como
profundidad del canal de amarre, longitudes necesarias del contacto entre el
suelo y la geomembrana. Es muy importante ser cuidadoso al colocar el
suelo sobre la geomembrana para evitar daños en ella, en caso de que
sucedan, no se debe permitir cubrirlas con suelo antes de ser reparadas. En
las Figuras II.16 Y II.17, se detallan los anclajes de geomembranas más
comunes.
Figura II.16. Detalle de zanja excavada con retroexcavadora
Fuente: Elaboración propia.
Figura II.17. Detalle de zanja de anclaje en V, excavada con patrol
Fuente: Elaboración propia.
Capítulo II: Marco Teórico 67
• Las membranas se anclarán en la coronación de los taludes en una
zanja de dimensiones mínimas (las dimensiones de las Figuras II.16 y
II.17 sugieren un valor mínimo).
• La zanja debe ser uniforme y continua alrededor de la fosa, debido a
que en ella se ancla la geomembrana.
• La zanja se separará mínimo un metro, para poder facilitar la unión
con fases futuras.
• Una vez soldada y comprobada la geomembrana, se rellenará la zanja
con el propio material de la excavación, y se compactará.
• El relleno de la zanja debe compactarse suficientemente para impedir
la pérdida del anclaje de la geomembrana.
• Las dimensiones definitivas serán determinadas por el Ingeniero
Proyectista en base a criterios tales como condiciones del suelo,
espesor de los materiales, condiciones climáticas, magnitud y longitud
de las pendientes.
II.4 Marco Legal
El siguiente punto tiene por objetivo presentar, de manera resumida, el Marco
Legal Nacional (vigente) que aplica en Materia de Desechos, de cualquier
índole o naturaleza. Es importante destacar que, a lo largo del punto, se
hace mayor hincapié y referencia a la reglamentación y normativa
Capítulo II: Marco Teórico 68
desarrollada por el Ministerio del Ambiente y los Recursos Naturales
(M.A.R.N), ya que dichas normativas especifican el manejo de los desechos
sólidos peligrosos o no peligrosos, los cuales son tratados y almacenados en
Rellenos Sanitarios; sin embargo el Ministerio de Salud y Desarrollo Social
(M.S.D.S.) también a desarrollado normativas para tal fin, las cuales son de
alta importancia para lograr una adecuada operación de los rellenos
sanitarios.
II.4.1 Instrumentos Jurídicos aplicables al sector de Residuos Sólidos
en Venezuela
1. Constitución de la República Bolivariana de Venezuela de 1999
(Gaceta oficial No 5453 Ext. del 24/03/2000)
• Art. 127. Derecho a un Ambiente Seguro, Sano y
Ecológicamente Equilibrado.
• Art. 128. Política de Ordenamiento Territorial.
• Art. 129. Evaluación de Impacto Ambiental y Prohibición de
Entrada de Desechos Tóxicos y Peligrosos.
2. Leyes Aprobatorias (Normativa Internacional)
• Ley Aprobatoria del Convenio para la protección y el Desarrollo
del Medio Marino de la Región del Gran Caribe.
Capítulo II: Marco Teórico 69
• Ley Aprobatoria del Convenio Internacional para Prevenir la
Contaminación por los Buques.
• Ley Aprobatoria del Convenio de Basilea sobre el Control de los
Movimientos Transfronterizos de los Desechos Peligrosos y su
Eliminación.
3. Ley Orgánica del Ambiente
(Gaceta Oficial No 31.004 del 16/06/76)
4. Ley Orgánica de Salud
(Gaceta Oficial No 36.579 del 11/11/98)
5. Ley Orgánica para la Ordenación del Territorio
(Gaceta Oficial No 3238 Ext. del 11/08/83)
6. Ley Orgánica de Régimen Municipal
(Gaceta Oficial No 4.109 Ext. del 15/06/89)
7. Ley Orgánica de Ordenación Urbanística
(Gaceta Oficial No 33.868 del 16/12/87)
Capítulo II: Marco Teórico 70
8. Ley Orgánica de Descentralización, Delimitación y Transferencia de
Competencias del Poder Público
(Gaceta Oficial No 4.153 Ext. del 28/12/89)
9. Ley Orgánica de Prevención, Condiciones y Medio Ambiente de
Trabajo
(Gaceta Oficial No 3.850 Ext. del 18/07/86)
10. Ley Penal del Ambiente y sus Normas Técnicas
(Gaceta Oficial No 4.358 Ext. del 03/01/92)
• Art. 26. Contenido de Sentencia.
• Art. 28. Vertido Ilícito.
• Art. 35. Descargas Contaminantes.
• Art. 42. Actividades y Objetivos Degradantes.
• Art. 62. Gestión de Desechos Tóxicos.
• Art. 63. Introducción de Desechos Tóxicos.
11. Decreto 2.216 del 23/04/92 relativo a las Normas para el Manejo de
los Desechos Sólidos de Origen Doméstico, Comercial, Industrial o de
Cualquier otra Naturaleza que no sean peligrosos.
(Gaceta Oficial No 4.418 Ext. del 27/04/92)
Capítulo II: Marco Teórico 71
• Este Decreto tiene por objeto regular las operaciones de
manejo de los desechos sólidos de origen doméstico,
comercial, industrial o de cualquier otra naturaleza no peligrosa,
con el fin de evitar riesgos a la salud y el ambiente.
• Establece que las actividades relativas al manejo de desechos
sólidos corresponde a las municipalidades, quienes en uso de
sus atribuciones legales pueden desarrollar la normativa
complementaria de este Decreto adecuada a los intereses
locales.
12. Decreto 2.218 del 23/04/92 sobre las Normas para la Clasificación y
Manejo de Desechos en Establecimientos de Salud.
(Gaceta Oficial No 4.418 Ext. del 27/04/92)
• Tiene por objeto establecer las condiciones bajo las cuales se
debe realizar el manejo de los desechos generados en
establecimientos relacionados con el sector salud humana o
animal, con la finalidad de prevenir la contaminación e infección
microbiana en usuarios, trabajadores y público, así como su
diseminación ambiental.
• Establece una clasificación por categorías para los desechos
generados en los establecimientos de salud como: Comunes,
Capítulo II: Marco Teórico 72
potencialmente peligrosos, infecciosos, orgánicos y/o biológicos
y especiales.
13. Decreto 2.635 del 22/07/98, contentivo de las Normas para el Control
de la Recuperación de Materiales Peligrosos y el Manejo de los
Desechos Peligrosos.
(Gaceta Oficial No 5.245 Ext. del 03/08/98)
• Tiene por objeto regular la recuperación de materiales y el
manejo de desechos, cuando los mismos presenten
características, composición o condiciones peligrosas
representando una fuente de riesgo a la salud y al ambiente.
14. Decreto 2.210 del 23/04/92, relativo a las Normas Técnicas y
Procedimientos para el Manejo de Material Radioactivo.
(Gaceta Oficial No 4.418 Ext. del 27/04/92)
• Tiene por objeto regular el manejo de materiales radioactivos
con la finalidad de proteger la salud de las personas y el
ambiente.
• En el se establecen las previsiones para el manejo de los
desechos radioactivos relativas al transporte, embalaje y
disposición final. Con relación a este último, señala que en el
Territorio Nacional no podrá operar simultáneamente más de un
Capítulo II: Marco Teórico 73
sitio para la disposición final de los desechos radioactivos y
establece las condiciones mínimas bajo las cuales debe regirse
el sitio.
15. Resolución 230 del 10/10/90, por la cual se dictan las Normas
Sanitarias para Proyecto y Operación de un Relleno Sanitario de
Residuos de Índole Atóxico
(Gaceta Oficial No 34.600 del 22/11/90)
16. Reglamento General de Plaguicidas
(Gaceta Oficial No 34.877 del 08/01/92)
17. Decretos Colaterales Aplicables en Materia de Desechos
• Decreto 276 del 07/07/89. Administración y Manejo de Parques
Nacionales y Monumentos Naturales.
• Decreto 883 del 11/10/95. Normas para la clasificación y el
control de los Cuerpos de Agua y Vertidos o Efluentes Líquidos.
• Decreto 1221 del 02/11/90. Reglamento sobre Guardería
Ambiental.
• Decreto 1740 de 1991. Prohibición del Uso de Mercurio en las
Operaciones de Extracción y Preparación del Mineral Aurífero.
Capítulo II: Marco Teórico 74
• Decreto 1850 del 14/05/87. Plan de Ordenamiento y
Reglamento de Uso de la Reserva Forestal de Imataca.
• Decreto 2219 del 27/04/92. Normas para Regular la Afectación
de los Recursos Naturales asociada a la Exploración y
Extracción de Minerales.
• Decreto 2226 del 27/04/92. Normas Ambientales para la
Apertura de Picas y Construcción de vías de Acceso.
• Decreto 3002 del 27/04/92. Reglamento de la Zona Protectora
del Área Metropolitana de Caracas.
• Decreto 3015 del 04/07/2003. Creación de la Policía Ambiental
dependiente del MARN.
• Decreto 1257 del 13/03/96. Normas sobre Evaluación
Ambiental de Actividades Susceptibles de Degradar el
Ambiente.
• Decreto 1232 del 01/08/02. Decreto mediante el cual se crea
una Comisión Técnica Nacional para los Residuos y Desechos.
Fuente: Rellenos Sanitario. MARN, (1999).
Capítulo II: Marco Teórico 75
II.4.2 Organismos Responsables de Certificar las Geomembranas con el
Sello de Calidad
FONDONORMA
Forma parte de las importantes actividades de FONDONORMA la realización
de todo el proceso de elaboración de las normas venezolanas COVENIN. En
la organización se conforman, con miembros de cámaras, asociaciones,
organismos públicos, comerciantes, industriales, universidades, institutos de
investigación y consumidores, los comités técnicos de normalización
encargados de elaborar las normas que posteriormente son aprobadas por la
Comisión Venezolana de Normas Industriales (COVENIN).
ASTM
Fundada en 1898, ASTM International es una organización sin fines de lucro
que ofrece un foro mundial para el desarrollo y publicación de estándares de
consenso voluntarios para materiales, productos, sistemas y servicios. Más
de 30,000 personas de 100 naciones son miembros de ASTM International,
ellos son productores, usuarios, consumidores y representantes
gubernamentales y académicos. En más de 130 diferentes áreas industriales,
los estándares de ASTM sirven de base para las actividades de fabricación,
procuramiento y reglamentarias. Anteriormente conocida como la Sociedad
Capítulo II: Marco Teórico 76
Americana de Pruebas y Materiales, ASTM International ofrece estándares
que son aceptados y usados en la investigación y desarrollo, pruebas de
productos, sistemas de calidad y transacciones comerciales en todo el
mundo.
Esta organización tiene como objetivo ser el principal fomentador y proveedor
de normas voluntarias de consenso, información técnica relacionada y
servicios que tienen una calidad internacional reconocida y aplicabilidad que:
Promueven la salud y seguridad pública y la calidad general de vida.
Contribuyen a la confiabilidad de los materiales, productos, sistemas y
servicios.
Facilitan el comercio nacional, regional e internacional.
COVENIN
La Comisión Venezolana de Normas Industriales (COVENIN), es un
organismo creado en el año 1958, mediante Decreto Presidencial No. 501 y
cuya misión es planificar, coordinar y llevar adelante las actividades de
Normalización y Certificación de Calidad en el país, al mismo tiempo que
sirve al Estado Venezolano, como órgano asesor en estas materias.
Las Normas Venezolanas COVENIN son el resultado de un laborioso
proceso que incluye la consulta y estudio de las Normas Internacionales,
Capítulo II: Marco Teórico 77
Nacionales de asociaciones o empresas relacionadas con la materia, así
como investigación a nivel de plantas y/o laboratorios según el caso.
El estudio de las Normas Venezolanas está a cargo de un Sub-comité
Técnico especializado, adscrito a su vez a un Comité Técnico de
Normalización. La elaboración de las Normas es coordinada por Técnicos de
la Dirección de Normalización y participan Técnicos de las empresas
productoras o de servicio al cual ellas se refieren así como representantes de
organismos públicos y privados, institutos de investigación, universidades y
de los consumidores.
A lo largo de su estudio, la Norma pasa por diversas etapas de desarrollo; la
primera de ellas consiste en la elaboración de un Esquema (primer papel de
trabajo), el cual luego de ser aprobado pasa a un período de consulta pública
(Discusión Pública) alcanzando luego una etapa final en la cual como
Proyecto es sometido a la consideración de la Comisión Venezolana de
Normas Industriales COVENIN, para su aprobación como Norma Venezolana
COVENIN.
Las Normas son aprobadas por CONSENSO entre estas personas, lo cual es
indispensable en todo proceso de Normalización, para que las mismas sean
verdaderos instrumentos Técnicos que beneficien al mayor número de
personas y entidades. En términos generales las Normas son el resultado de
Capítulo II: Marco Teórico 78
un esfuerzo conjunto debidamente canalizado, que persigue como objetivos
principales los siguientes:
Ofrecer a la comunidad nacional la posibilidad de obtener el máximo
rendimiento de los bienes o servicios que requiere, ya sea para su uso
personal o para el bienestar colectivo.
Asegurar la calidad del producto que se fabrica o de los servicios a prestar.
Proporcionar beneficios tangibles a las empresas productoras.
Capítulo III: Marco Metodológico 80
CAPÍTULO III: MARCO METODOLÓGICO
III.1 Características Metodológicas
El primer asunto a calificar cuando se lleva a cabo una investigación, es el
concepto de <<investigar>>. El término investigación proviene de las voces
latinas in y vestiguim, que significa seguir el rastro o la huella.
Martínez 1998, citado por Hurtado (2000), escribió:
La investigación es un proceso de búsqueda de conocimiento
confiable, seguro, estable y útil, desde una óptica particular, en un
contexto dado y con una vigencia determinada.
Kerlinger (1981), citado por Hurtado (2000), señala:
Se considera investigación no sólo aquella orientada hacia el
descubrimiento de leyes universales, sino todo tipo de indagación que
conduzca también al conocimiento y comprensión de situaciones
específicas o particulares.
En otras palabras puede decirse que la investigación es un proceso
evolutivo, continuo y organizado, mediante el cual se pretende conocer un
evento, partiendo de lo que ya se conoce, ya sea con el fin de encontrar
leyes generales o simplemente con el propósito de obtener respuestas
Capítulo III: Marco Metodológico 81
particulares a una necesidad o inquietud determinada. La investigación
corresponde a la actividad que se realiza en torno al conocimiento, de
acuerdo a objetivos propuestos, métodos determinados y contextos
específicos.
Según Hurtado (2000), las características que debe reunir la investigación
científica, son las siguientes:
• Metódica: tiene procedimientos propios, es organizada y planificada.
La investigación procede según reglas, técnicas y métodos que han
resultado eficaces en otras oportunidades y que van siendo
perfeccionadas con la experiencia y con los nuevos conocimientos.
• Universal, en la medida que los resultados obtenidos contribuyen a
aumentar el patrimonio social, científico y cultural de la humanidad.
• Sistemática: las ideas, conocimientos e informaciones obtenidos
mediante la investigación se conectan lógicamente entre sí, intentando
formar una totalidad armónica y coherente.
Capítulo III: Marco Metodológico 82
• Innovadora: es un procedimiento dinámico y creativo que permite
recoger nuevos conocimientos e ir cambiando y complementando los
anteriores; esto propicia el avance científico.
• Clara, concisa y precisa. Para ello dependiendo del tipo de
investigación, se vale de:
o La definición.
o La creación de lenguajes propios, inventando símbolos,
palabras, fórmulas, etc., a los cuales atribuye significados
específicos.
o La medición y el registro a través de diversos instrumentos que
permiten captar ciertas características de los eventos de
estudio.
• Comunicable: los resultados obtenidos se registran y expresan en un
informe o documento y se difunden muchas veces a través de
congresos, ponencias, publicaciones científicas, etc.
• Aplicable: sus resultados son útiles y proporcionan aportes concretos
que contribuyen al crecimiento del ser humano en diversos aspectos
de su vida.
Capítulo III: Marco Metodológico 83
Para el desarrollo de este trabajo de investigación, el procedimiento llevado a
cabo se basó en la investigación bibliográfica o documental; la cual consta,
en la estructuración sistemática de la información obtenida y recopilación en
fuentes impresas. Esta información debe ser interpretada mediante técnicas
objetivas y confiables para llegar a la solución del problema planteado.
Dado que se pretende proponer una norma, pasa a ser necesario basarse en
la investigación proyectista, que consiste en la compilación de la teoría que
puede explicar el funcionamiento de la propuesta que se pretende diseñar.
También incluye las conceptualizaciones de los procesos casuales y de los
efectos a lograr con la propuesta.
El análisis comparativo y la interpretación de resultados, como métodos
confiables, son las técnicas idóneas para estudiar la información recabada,
permitiendo unir criterios y plantear una propuesta, que permitirá al país la
actualización y mejora en materia de normalización para la
impermeabilización de fosas destinadas a la disposición final de desechos
urbanos.
III.2 Procedimientos
Según las técnicas descritas anteriormente, el trabajo se divide en tres
partes, que se complementan para lograr un objetivo común, estas son:
Capítulo III: Marco Metodológico 84
Recopilación de la Información, Procesamiento y Análisis de la Información,
Análisis y Elaboración de Propuesta.
III.2.1 Recopilación de la Información
Para llevar a cabo esta fase, se realiza un estudio de las posibles fuentes
que contuvieran la información pertinente al tema de investigación.
III.2.1.1 Visitas Realizadas
- Visita al Fondo para la Normalización y Certificación de la Calidad
(FONDONORMA), ubicado en la Avenida Andrés Bello, Torre Fondo
Común, Pisos 11 y 12. Caracas, Venezuela.
• Entrevista con el Coordinador de Normalización de dicho instituto.
En esta entrevista se conocen los parámetros a seguir para
proponer una norma, cuales son los requisitos y las distintas
etapas del proceso.
• Adquisición de las Directivas para la redacción y presentación de
Normas Venezolanas COVENIN. En esta Asociación se accede a
la biblioteca y se obtienen distintas normativas referentes a la
Normalización y Certificación de Calidad en el país y en el exterior.
Capítulo III: Marco Metodológico 85
- Visita a la compañía TRICAL de Venezuela C.A., ubicada en la Zona
Industrial El Piñonal, Calle El Cambio, # 19. Sector Santa Rita. Maracay,
Venezuela.
• Entrevista con el Ingeniero Asesor de dicha compañía. En esta
entrevista se conocen los procesos para la fabricación de los
geosintéticos. Se presentan las especificaciones para la instalación
de geomembranas como material impermeable en rellenos
sanitarios.
• Adquisición de la Normativa Ambiental Americana para el Diseño
de Rellenos Sanitarios, EPA (Environmental Protection Agency),
así como manuales de instalación de geomembranas en fosas de
disposición final.
- Visita a la compañía MACCAFERRI de Venezuela S.A., ubicada en la Calle
# 8, Edificio Lión, Piso 2, Oficina 202, Urbanización La Urbina. Caracas,
Venezuela.
• Entrevista con el personal del Departamento Técnico Comercial de
dicha empresa. En dicha entrevista se muestran distintos
parámetros de diseño utilizados en algunos países del mundo. Se
conocen distintas muestras de geomembranas que se utilizan en la
impermeabilización de rellenos sanitarios.
- Visita al Ministerio de Ambiente y de los Recursos Naturales (M.A.R.N.)
Capítulo III: Marco Metodológico 86
ubicada en el Centro Simón Bolívar, Torre Sur, Urbanización El Silencio.
Caracas, Venezuela.
• Entrevista con la Arquitecta de proyectos de Rellenos Sanitarios en
el país. En dicha entrevista se obtienen los parámetros de diseño
desde el punto de vista arquitectónico de los Rellenos Sanitarios
de Guacara y Guayabal.
• Entrevista con personal de Equipamiento Ambiental de dicho
Ministerio. En dicha entrevista se conoce el papel que ejerce el
Ministerio en materia de control de manejos de desechos urbanos
en el país. Durante la entrevista se consigue el manual de Rellenos
Sanitario elaborado por M.A.R.N. en 1999.
• Se visita la biblioteca del Ministerio de Ambiente y de los Recursos
Naturales, donde se adquiere material relacionado con el manejo
de desechos urbanos, análisis sectoriales de residuos sólidos en el
país y los instrumentos jurídicos aplicables al sector de residuos
sólidos de Venezuela.
- Visita al la compañía VATRA – CINTEC, miembro del GRUPO CINTEC,
ubicada en el Centro Empresarial Europa, Piso 2, Oficina 2-16, Avenida Las
Delicias. Maracay, Venezuela.
Capítulo III: Marco Metodológico 87
• Entrevista con el Director Técnico de dicha compañía. Durante la
entrevista se obtiene información específica sobre datos técnicos
relacionados con el desarrollo del Relleno Sanitario de Guacara.
Se conoce cómo es la relación que existe entre la compañía y el
Ministerio de Ambiente y de los Recursos Naturales durante la
planificación, coordinación, ejecución y mantenimiento del relleno
sanitario.
• Entrevista con el Ingeniero Residente del Relleno Sanitario de El
Tigre. Durante la entrevista se adquiere información sobre el
desarrollo de la construcción de dicho relleno, así como
información sobre el diseño del mismo. En esta visita se obtiene
los planos de diseño de los Rellenos Sanitarios de El Tigre y
Guayabal.
- Visita a la Biblioteca de Ingeniería Sanitaria y Ciencias Del Ambiente de la
Facultad de Ingeniería, Escuela de Ingeniería Sanitaria, de la Universidad
Central de Venezuela ubicada en La Ciudad Universitaria, Los
Chaguaramos. Caracas, Venezuela.
• Con la visita se pretende consultar distintos trabajos de grado
relacionados con el tema de manejo de desechos en rellenos
sanitarios.
Capítulo III: Marco Metodológico 88
- Visita a la Biblioteca de la Facultad de Ingeniería Civil de la Universidad
Santa Maria ubicada en el Km. 4 de La Carretera Petare - Guarenas, vía
Santa Lucia.
• Con la visita se pretende consultar distintos trabajos de grado
relacionados con el tema de manejo de desechos en rellenos
sanitarios.
- Visita al Relleno Sanitario La Bonanza, ubicado en el Km. 27 desde el peaje
de Tazón, en la Carretera Nacional que conduce hacia los Valles del Tuy.
Charallave, Estado Miranda, Venezuela.
• Entrevista con el Encargado de Proyectos de dicha obra civil,
durante la entrevista se conocen distintos problemas que han
surgido a lo largo del tiempo en el desarrollo de la obra y cómo han
sido resueltos. Se obtiene una visual general de todas las
características de diseño del Relleno Sanitario La Bonanza. Se
consiguen planos de detalles de las soldaduras de las
geomembranas.
- Visita al Relleno Sanitario “El Tigre”, ubicado en el Municipio Guacara,
Estado Carabobo, Venezuela.
• Se recorre la celda No 1 de dicho relleno sanitario, donde se
observa las instalaciones correspondientes al sistema de
Capítulo III: Marco Metodológico 89
impermeabilización, las tuberías de recolección de lixiviados y su
recorrido hacia las lagunas de tratamiento. Actualmente el Relleno
Sanitario culmina su etapa de construcción y va a ser entregado a
las mancomunidades quienes serán responsables de la
administración del mismo.
III.2.1.2 Consulta de Material Bibliográfico
Para la realización de esta etapa, la bibliografía más utilizada fue:
- Daniel, D. y Koerner, R. (1995). Waste Containment Facilities. New York:
ASCE Press. Este libro es una guía para la construcción, aseguramiento de
la calidad y control de calidad de rellenos sanitarios con sistemas de
impermeabilización.
- Tchobanoglous, G., Theisen, H. y Vigil, S. (1994). Gestión Integral de
Residuos Sólidos. Madrid: McGraw Hill. Este libro trata sobre las múltiples
facetas de la gestión de residuos sólidos, hace referencia a los orígenes,
composición y propiedades de los residuos sólidos.
- U.S. Environmental Protection Agency. (1994): Design, Operation, and
Capítulo III: Marco Metodológico 90
Closure of Municipal Solid Waste Landfills, EPA/625/R-94/008. Washington,
DC: Office of Research and Development. Esta publicación reseña las
especificaciones para diseñar, operar y clausurar un relleno sanitario
municipal.
- U.S. Environmental Protection Agency. (1994): Requirements for
Hazardous Waste Landfill Design, Construction, and Closure, EPA/625/4-
89/022. Washington, DC: Office of Research and Development. Esta
publicación reseña los requerimientos para el diseño, construcción y
clausura de rellenos sanitarios para la disposición de desechos peligrosos.
- Ley Penal del Ambiente (1992), Ministerio de Ambiente y de los Recursos
Naturales, Decreto 2.216: Este decreto plantea las normas para el manejo
de los desechos sólidos de origen doméstico, comercial, industrial, o de
cualquier otra naturaleza que no sean peligrosos.
- M.A.R.N.: En la página de Internet del Ministerio, existen los vínculos de los
Ministerios del Ambiente u organismos encargados de la protección
ambiental de 42 países.
Capítulo III: Marco Metodológico 91
III.2.2 Procesamiento y Análisis de la Información
Una vez recopilada la información, se procede con el análisis de los distintos
temas que llevarán a la realización de la propuesta final. Este análisis es
estructurado en cuatro partes:
• Análisis Sectorial: Se interpretan las tablas de producción y
composición de residuos sólidos municipales en localidades con
población mayor a 500 mil habitantes.
• Residuos Peligrosos Típicos de Orígenes Domésticos: De la tabla
recopilada, se analizan los productos domésticos que puedan causar
inquietud, al ser éstos clasificados como desechos peligrosos y
dispuestos en fosas de almacenamiento para desechos urbanos.
• Normativa Venezolana Vs. Normativas Extranjeras: Una vez
recopiladas las normativas extranjeras se procede a realizar una tabla
basada en, a)País de referencia, b)Organismo Responsable de la
Normativa Ambiental, c)Artículo y d)Especificaciones de los sistemas
de impermeabilización utilizados en los rellenos sanitarios de dichos
países. Una vez completada la tabla se procede a comparar las
normativas extranjeras con la normativa venezolana, con el objetivo de
establecer semejanzas y diferencias entre ellas.
• Interpretación de Planos e Información Recopilada: Se procede a
interpretar los planos obtenidos en los rellenos sanitarios de La
Capítulo III: Marco Metodológico 92
Bonanza (Charallave, Estado. Miranda), El Tigre (Municipio Guacara,
Estado Carabobo) y El Guayabal (Guayabal, Estado Aragua). De los
diferentes planos y de la información recopilada en las entrevistas, se
obtienen las especificaciones de los diseños de impermeabilización
utilizados en dichos rellenos sanitarios.
III.2.3 Elaboración de Propuesta
Con el objetivo de proponer una norma COVENIN para manejo de desechos
urbanos en fosas impermeabilizadas con geomembranas, se recopiló y
analizó información a través de las visitas a las distintas instituciones y el
material bibliográfico consultado.
El esquema de la normativa esta compuesto por una serie de
especificaciones que debe tener un relleno sanitario destinado al
almacenamiento de desechos urbanos o de cualquier otra naturaleza que no
sean peligrosos
III.3 Limitaciones
Durante la realización de esta propuesta se encontraron algunos obstáculos,
dichos obstáculos limitaron el trabajo de investigación.
Capítulo III: Marco Metodológico 93
El tema de los geosintéticos como material impermeabilizante en rellenos
sanitarios es relativamente nuevo en Venezuela. Estos sistemas han sido
instalados en los tres rellenos sanitarios estudiados en esta investigación, de
los cuales dos de ellos no se encuentran aún en funcionamiento, esto trae
como resultado falta de experiencia en la utilización de estas tecnologías,
dificultando a su vez la obtención de información para realizar comparaciones
y análisis que permitan realizar una normativa fundamentada en la
experiencia del país.
De los Rellenos Sanitarios visitados, los cuales poseen tecnología de punta,
el único que se encuentra en funcionamiento es el Relleno Sanitario La
Bonanza.
Los informes que realiza COTECNICA Inversiones del comportamiento de
geomembranas y estudios de suelo, para analizar la contaminación por
migración de lixiviados y biogás, no están disponibles para el público; éstos
son enviados al Ministerio de Ambiente y de los Recursos Naturales. Hasta
los momentos estos documentos siguen sin ser accesibles.
En el proceso de investigación de las normativas extranjeras (vía Internet),
elaboradas e implementadas por organismos encargados de la protección
ambiental, se encontraron ciertas trabas para acceder a documentos
Capítulo III: Marco Metodológico 94
relacionados con el tema, debido a que éstos se encuentran escritos en su
idioma de origen.
Capítulo IV: Análisis y Resultados 96
CAPÍTULO IV: ANÁLISIS Y RESULTADOS
A continuación se presentan una serie de tablas que serán analizadas, para
así presentar como resultado la propuesta de la Norma COVENIN.
IV.1 Análisis
IV.1.1 Análisis Sectorial
El análisis sectorial de residuos sólidos realizado por el Ministerio de
Ambiente y de los Recursos Naturales, que se presentan en las Tablas IV.8
y IV.9, son el resultado de un estudio que detalla la producción de basura en
cada entidad, municipio, pueblo y/o sector de Venezuela.
Tabla IV.8
Producción de Residuos Sólidos Municipales en Localidades con Población Mayor a 500.000 Habitantes
N° Entidad Municipio (Capital)
Población (hab)
Generación p/cápita
(kg/hab.día) Producción
(kg/día)
1 Bolívar Carona (Ciudad Guayana)
683.940 0.97 663.422
2 Carabobo Valencia (Valencia) 793.811 0.71 563.606
3 Zulia Maracaibo (Maracaibo) 1.338.118 1.2 1.605.742
4 DF/Miranda Área
Metropolitana de Caracas
3.636.364 1.1 4.000.000
Fuente: Plan Regional de Inversiones en Ambiente y Salud. Análisis Sectorial de Residuos Sólidos en Venezuela, (1999).
Capítulo IV: Análisis y Resultados 97
Tabla IV.9
Densidades Típicas de Residuos Domésticos
Residuos Sueltos 148 - 178 kg/m3
Camión Recolector 235 - 415 kg/m3
Densidad de Relleno 356 - 890 kg/m3
Residuos + Cobertura 415 - 1009 kg/m3
• Rellenos con alto porcentaje de escombros: hasta 1485 kg/m3
• La cobertura incrementa la densidad, de los desechos solos, en
el orden de 60-120 kg/m3.
Fuente: Rellenos Sanitario, MARN (1999)
A partir de la Tabla IV.8, se nota que el volumen de desechos generados en
el país por día es relativamente elevado, parámetro determinante en el
diseño del relleno sanitario. Al conocer el volumen de basura probable que va
a recibir diariamente el relleno sanitario, se podrá diseñar el tamaño de la
fosa de almacenamiento así como también tener un estimado de la cantidad
de lixiviados que se estarán generando. En la tabla IV.9 se ve cuales son las
densidades típicas de los residuos domésticos.
Estos datos son indispensables para poder diseñar un relleno sanitario que
cumpla con la Ley Penal del Ambiente y sus Normas Técnicas, la cual exige
que el sitio deba tener suficiente área disponible de terreno para la recepción
Capítulo IV: Análisis y Resultados 98
de desechos sólidos durante un lapso no menor de quince años,
considerando los incrementos progresivos de generación.
Según la Tabla IV.10, se puede ver que en los municipios más poblados del
país, se generan residuos de diferentes componentes. De esta manera se
determinan los tipos de residuos que serán almacenados en los rellenos
sanitarios destinados a la recolección de desechos sólidos municipales.
Capítulo IV: Análisis y Resultados 99
Tabla IV
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Capítulo IV: Análisis y Resultados 100
Aproximadamente entre un 20 y 30 % de los residuos municipales que serán
almacenados, corresponden a materia orgánica. Dato importante de conocer
para el diseño de los sistemas de impermeabilización y recolección de
lixiviados, debido a que el proceso de descomposición de la materia orgánica
ocurre de manera acelerada, ocasionando una constante producción de
lixiviados en las fosas de disposición final.
El contenido de metales no ferrosos, por lo general contabilizado como
aluminio, es mínimo, desde 0,5 % al 3 % en localidades con población mayor
a 500 mil habitantes. Esto se atribuye a que el aluminio es uno de los
metales más solicitados por los recolectores informales. Es importante
resaltar la alta recuperación de este material y asimismo se debe señalar lo
poco factible que resulta proponer recuperación de este metal en todos los
sitios de disposición final.
Los contenidos, cartón y vidrio en todos los casos son significativos (mayor al
20 % para el papel y cartón; mayor al 5 % para el vidrio e incluso hasta un
25 % en zonas industriales). Esto hace suponer la alta posibilidad de
recuperación para estos materiales, para lo cual existe capacidad instalada
en el país. Sin embargo, dados los requerimientos de calidad de los
materiales, especialmente en lo que a humedad y pureza se refiere, para ser
sometidos al proceso de reciclaje, así como las implicaciones sanitarias de la
Capítulo IV: Análisis y Resultados 101
presencia de escarbadores en vertedero, lo más conveniente sería realizar
su segregación en el origen.
El contenido de plástico mencionado en la Tabla IV.10, no diferencia si el
contenido de plástico presente es blando o duro. Este es un dato importante
para evaluar la incidencia de los materiales de empaque en la generación de
residuos y para la definición de las posibilidades de recuperación y reciclaje
si esa fuera la opción analizada.
IV.1.2 Residuos Peligrosos Típicos de Orígenes Domésticos
Muchos de los productos utilizados todos los días en los hogares, tales como
productos de limpieza, productos de aseo personal, de pintura y de jardín,
son tóxicos y pueden ser peligrosos para la salud y el ambiente.
Los productos peligrosos típicos son identificados en la Tabla IV.11. Estos
productos son objeto de preocupación debido a sus propiedades corrosivas,
inflamables, irritantes y venenosas.
Capítulo IV: Análisis y Resultados 102
Tabla IV.11
Productos Domésticos Peligrosos Típicos
PRODUCTO INQUIETUD Productos domésticos de limpieza
Polvos abrasivos Corrosivos Aerosoles Inflamables Limpiadores con amoníaco y basados en amoníaco Corrosivos
Lejía de cloro Corrosiva Desatascadotes Corrosivos Abrillantadores para muebles Inflamables Limpiacristales Irritantes Medicinas caducadas Peligrosas Limpiahornos Corrosivo Betún para calzado Inflamables Abrillantador para plata Inflamables Quitamanchas Inflamables Limpiainodoros Corrosivo Limpiamoquetas y tapizados Inflamable y/o corrosivo
Productos de cuidado personal Productos para ondular el pelo Venenosos Champús médicos Venenosos Quitaesmaltes de uñas Venenosos, inflamables Alcohol para frotaciones Venenosos Productos de automóvil Anticongelante Venenoso Líquido de frenos y de transmisión Inflamable Baterías de coches Corrosivas Fuel diesel Inflamable Queroseno Inflamable Gasolina Inflamable / venenosa Aceite residual Inflamable
Productos de pintura Pinturas de esmalte, óleo, látex o de agua Inflamables Disolventes de pinturas Inflamables Productos misceláneos Pilas Corrosivas Productos químicos para fotografía Corrosivos, venenosos Ácidos y cloro de piscina Corrosivo
Pesticidas, herbicidas y fertilizantes Incluyendo insecticidas de jardín, mata hormigas y cucarachas, herbicidas domésticos, etc.
Venenosos, algunos inflamables
Fertilizantes químicos Venenosos Insecticidas para plantas domésticas Venenosos
Fuente: Tchobanoglous, G., Theisen, H. y Vigil, S. (1994). Gestión Integral de Residuos Sólidos (V. 1). McGraw-Hill.
Capítulo IV: Análisis y Resultados 103
Con esta tabla queda demostrada la gran cantidad de residuos peligrosos
que se generan en nuestro entorno. Estos desechos al ser de origen
domésticos, serán almacenados en celdas de disposición de residuos
urbanos, sin importar que estos productos sean clasificados como peligrosos.
Es por esto el gran hincapié en la adecuada impermeabilización de las fosas
de disposición de residuos urbanos.
IV.1.3 Normativa Venezolana Vs. Normativas Extranjeras
La tabla IV.12, se basó en un estudio de las normativas que rigen el diseño
de rellenos sanitarios para desechos municipales en países desarrollados y
países en vías de desarrollo. Actualmente el tema de protección ambiental es
de gran importancia para todos y ha quedado demostrado que protegiéndolo
se logra una mejor calidad de vida. Es por esto que los países dedican
tiempo y dinero en investigaciones, creando normativas específicas y
tecnológicas, con el objetivo de mejorar en materia de protección ambiental.
Capítulo IV: Análisis y Resultados 104
País
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Capítulo IV: Análisis y Resultados 107
Al comparar la normativa venezolana con las normativas extranjeras, en
materia de impermeabilización de fosas de disposición final de desechos
municipales, se observa que existen diferencias en las especificaciones que
cada país exige.
Analizando las consideraciones que indica cada país en esta materia,
encontramos que Venezuela difiere de la mayoría de los países investigados.
Trayendo a referencia, comparando y analizando las normativas venezolanas
con las normativas de los países que la difieren, se observa que éstos,
especifican en sus normativas, sistemas de impermeabilización más
avanzados y confiables. Estos sistemas se basan en la utilización de
materiales diseñados por el hombre (materiales sintéticos) los cuales logran
coeficientes de permeabilidad menores, reduciendo la contaminación por
efectos de percolación de lixiviados a los suelos y aguas subterráneas, así
como también evitando escapes de biogás.
Países que obligan la utilización de materiales sintéticos como las
geomembranas, también exigen la colocación de una capa de suelo
compactado con coeficiente de permeabilidad de por lo menos K =
1x10-7cm/s, colocada debajo de la geomembrana, asegurando de esta
manera que si la geomembrana se perfora, el suelo compactado actúa como
segunda capa impermeabilizante.
Capítulo IV: Análisis y Resultados 108
Se observa que la normativa venezolana exige un coeficiente de
permeabilidad de por lo menos K = 1x10-7cm/s, lo cual coincide con las
normativas extranjeras presentadas en la Tabla IV.12, en los requerimientos
de permeabilidad de las capas de suelos compactados.
IV.1.4 Interpretación de Planos e Información Recopilada
Interpretación de planos correspondientes a secciones típicas, de los
sistemas de impermeabilización de fosas de disposición final,
correspondiente a los Rellenos Sanitarios La Bonanza (Estado Miranda), El
Tigre (Estado Carabobo) y El Guayabal (Estado Aragua).
• Relleno Sanitario El Tigre: se encuentra ubicado sobre un suelo
arcilloso-limoso. Posee un sistema de impermeabilización conocido
como Barreras Dobles-Mixtas. Este sistema está diseñado con una
capa superior compuesta por una geomembrana de polietileno de alta
densidad (HDPE) con espesor 1,5 mm, encima de una capa con
espesor de 0,45 m de arena procesada y compactada. Seguido por
una capa inferior compuesta por una geomembrana de polietileno de
alta densidad (HDPE) con espesor 1,5 mm, encima de una capa de
terreno natural preparado y compactado con espesor 0,15 m.
Capítulo IV: Análisis y Resultados 109
Sobre la capa superior, se colocó una capa de arena con espesor de
0,45 m con la finalidad de darle protección a la geomembrana, de
manera que esta no sufra daños. Encima de esta capa protectora se
colocó una geomembrana de polietileno de alta densidad (HDPE) con
espesor 1 mm, la cual cumple una función de protección a la capa de
arena. Su función es proteger la impermeabilización de la fosa, a
medida que se van almacenando los desechos, la capa se irá
removiendo.
La geomembrana colocada en la capa superior del sistema de
impermeabilización de la fosa tiene adherida una capa de bentonita,
logrando un coeficiente de permeabilidad más bajo.
En la capa de arena de espesor 0,45 m ubicada entre las dos
geomembranas, se encuentra una tubería de bombeo de lixiviados
con diámetro de 400 mm. Ésta tubería fue colocada como sistema de
prevención en caso de que el lixiviado traspase la barrera superior.
Las geomembranas fueron ancladas en la coronación de los taludes.
La compañía VATRA-CINTEC (proyectistas de la obra) decidió utilizar
este sistema de Barreras Dobles-Mixtas, debido a la necesidad de
otorgar una máxima protección a las fosas de disposición final, debido
Capítulo IV: Análisis y Resultados 110
a que, aparte de recibir desechos sólidos municipales los cuales
contienen residuos peligrosos, el relleno sanitario se encuentra
ubicado cerca del Lago de Valencia.
Si nos fijamos en la Tabla IV.12, se observa que la compañía VATRA-
CINTEC de origen canadiense, diseñó el sistema de
impermeabilización basándose en las especificaciones de la normativa
de su país. En este caso se utilizó la Opción de Diseño II.
• Relleno Sanitario El Guayabal: se encuentra ubicado sobre un suelo
arcilloso. Posee un sistema de impermeabilización conocido como
Barreras Sencillas-mixtas. Este sistema está compuesto por una
geomembrana de polietileno de alta densidad (HDPE) con espesor
1,5 mm, colocada encima de una capa de espesor 0,15 m de arena
procesada y compactada. La geomembrana utilizada contiene una
capa de bentonita adherida a ella, proporcionando mayor seguridad.
Encima de la geomembrana, se colocó una capa de arena con
espesor de 0,45 m con la finalidad de darle protección a ésta, de
manera que no sufra daños. Sobre ésta capa protectora se colocó
una geomembrana de polietileno de alta densidad (HDPE) con
espesor 1 mm, la cual cumple una función de protección a la capa de
Capítulo IV: Análisis y Resultados 111
arena. Su función es proteger la impermeabilización de la fosa, a
medida que se van almacenando los desechos.
Las geomembranas fueron ancladas en la coronación de los taludes.
Al observar la Tabla IV.12, se deduce que la compañía VATRA-
CINTEC de origen canadiense, diseñó el sistema de
impermeabilización basándose en las especificaciones de la normativa
de su país. En este caso se utilizó la Opción de Diseño I.
• Relleno Sanitario La Bonanza: se encuentra ubicado sobre un suelo
de esquisto, cuarzo micazo. Posee un sistema de impermeabilización
conocido como Barreras Sencillas-mixtas. Este sistema está
compuesto por una geomembrana de polietileno de alta densidad
(HDPE) con espesor 1,5 mm, colocada encima de una capa de
espesor 0,30 m de arcilla compactada.
Encima de la geomembrana, se colocó una capa de geotextil no tejido
de 600 grs/m2 para la protección de la geomembrana, de manera que
esta no sufra daños.
Las geomembranas fueron ancladas en la coronación de los taludes.
Capítulo IV: Análisis y Resultados 112
IV.2 Resultados
Basándonos en los análisis realizados en esta investigación y del estudio de
la teoría que soporta este tema, se propone el presente Trabajo de Grado,
con el fin de iniciar lo que sería la primera fase para la elaboración de una
norma COVENIN, logrando mejorar la protección ambiental en los sitios de
disposición final de desechos sólidos urbanos. Además, el presente Trabajo
de Grado constituye un valioso aporte para una propuesta de ampliación al
Decreto 2.216 del 23 de abril de 1992, perteneciente a la Ley Penal del
Ambiente y sus Normas Técnicas.
IV. 2.1 Esquema General, Estructura y Contenido para la elaboración de
una Norma COVENIN
La primera fase o etapa en la elaboración de una norma COVENIN consiste
en la elaboración de un Esquema General, Estructura y Contenido (primer
papel de trabajo) conformado de la siguiente manera:
• Elementos preliminares son aquéllos que identifican la norma,
adelantan su contenido y explican su fundamento, desarrollo, y
relación con otras normas.
Capítulo IV: Análisis y Resultados 113
• Elementos normativos son aquéllos que establecen los requisitos
que se debe satisfacer para poder obtener la conformidad con la
norma.
• Elementos suplementarios son aquéllos que suministran una
información adicional, para facilitar la comprensión o el uso de la
norma.
Estos grupos de elementos son descritos en la Tabla 1 (Disposición de los
Elementos) en la guía de Directivas para la redacción y presentación de
Normas Venezolanas COVENIN (Ver Apéndice D).
Una norma no contiene necesariamente todos los elementos normativos
técnicos que aparecen en la Tabla 1 mencionada anteriormente. Tanto la
naturaleza de los elementos técnicos como su ordenación quedan
determinados por el carácter de la norma en consideración.
Capítulo IV: Análisis y Resultados 114
IV.2.2 Ampliación del Decreto 2.216 del 23 de Abril de 1992
perteneciente a la Ley Penal del Ambiente y sus Normas Técnicas
MANEJO DE DESECHOS URBANOS EN FOSAS
IMPERMEABILIZADAS CON
GEOMEMBRANAS
Todos los rellenos sanitarios destinados al almacenamiento de desechos
urbanos o de cualquier otra naturaleza que no sean peligrosos deberán
reunir las siguientes condiciones:
1. Poseer fácil acceso.
2. Tener suficiente área disponible de terreno para la recepción de los
desechos sólidos durante un lapso no menor de quince (15) años,
considerando los incrementos progresivos de generación.
3. Estar ubicado fuera del cono de aproximación de aeropuertos.
4. Estar ubicado a no menos de 400 m de cualquier sistema de
abastecimiento de agua o 500 m de pozos profundos.
5. No ser área de recarga de acuíferos.
6. Poseer una topografía tal que permita un mayor volumen
aprovechable por hectárea.
7. No deben existir fallas activas o riesgos geológicos potenciales.
Capítulo IV: Análisis y Resultados 115
8. No tener una frecuencia de inundación mayor de una vez cada cien
(100) años.
9. No estar ubicados dentro de Áreas Bajo Régimen de
Administración Especial (ABRAE) ni Parques Nacionales.
10. No estar localizados en áreas ambientales sensitivas tales como
pantanos y planicies inundables.
11. Poseer un sistema de impermeabilización compuesto por una
geomembrana colocada sobre una capa de suelo compactado
con un coeficiente de permeabilidad mínimo del orden de
K = 1x10-7 cm/s y con un espesor de 0,60 m.
12. Utilizar geomembrana de polietileno de alta densidad (HDPE)
con un espesor mínimo de 1,5 mm.
13. Colocar sobre la geomembrana una capa de suelo
compactado con un espesor de 0,45 m, o un geotextil no
tejido, con la finalidad de proteger a la geomembrana de
cualquier agente externo.
14. Realizar un control de calidad durante y después de la
instalación de la geomembrana.
15. Las geomembranas deben ser ancladas en la coronación de
los taludes.
16. Poseer un sistema de captación y tratamiento de lixiviados.
17. Poseer un sistema de captación y tratamiento de biogás.
Capítulo IV: Análisis y Resultados 116
18. Mantener un monitoreo constante de aguas profundas y
superficiales para detectar potencial contaminación por
lixiviados y biogás.
19. Todo proyecto de relleno sanitario deberá considerar un
sistema de control de escorrentías.
20. No estar ubicados dentro de áreas de expansión urbana.
21. Poseer suficiente material de cobertura en cantidad y calidad
adecuada, dentro o en las cercanías del sitio.
22. La cobertura final debe estar compuesta por un sistema
impermeable del orden de K = 1 x 10-7 cm/s junto con una
geomembrana similar a la colocada en la fosa.
23. Todo relleno sanitario deberá contemplar un cerco perimetral en
todo su contorno.
(Condiciones Resaltadas: Ampliación al Decreto 2.216)
Capítulo V: Conclusiones y Recomendaciones 118
CAPÍTULO V: CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
V.1 Conclusiones
Una vez concluido el trabajo final de grado, se logra presentar una
herramienta que engloba el tema planteado y solventa en buena parte el
problema existente, problema por el cual se inicia esta tesis.
Para el logro de este trabajo se plantearon una serie de objetivos que fueron
cumplidos a cabalidad, arrojando las siguientes conclusiones.
Venezuela como país en vías de desarrollo, ha incrementado la generación
de desechos, trayendo como consecuencias la búsqueda de nuevas y
mejores técnicas para su disposición final.
Se concluye, la necesidad de invertir esfuerzos y recursos en el conocimiento
de los residuos sólidos municipales, a fin de asegurar que la selección del
esquema de manejo, así como el dimensionamiento de las instalaciones para
las operaciones y procesos que lo conformen, sean los mejores y más
adecuadas.
Capítulo V: Conclusiones y Recomendaciones 119
El relleno sanitario como estructura destinada al almacenamiento de
desechos sólidos es el método más recomendable para la eliminación de
desechos en el país, reduciendo de esta manera el impacto ambiental.
Es importante recalcar el peligro que ocasionan al medio ambiente los
lixiviados y el biogás, producto de la descomposición de la basura, exigiendo
un monitoreo constante y estricto en la captación y tratado de estos
contaminantes, impidiendo posibles migraciones y/o escapes al medio
ambiente.
El estudio realizado, ratifica que el uso de de la geomembrana como
protección del medio ambiente asegura la impermeabilidad frente a un
líquido, sólido o gas contaminado y a su vez se comporta como una barrera
impermeable frente a la capa freática, evitando su contaminación. Razón por
la cual la geomembrana debe ser imprescindible en todo sistema de
impermeabilización de fosas de disposición final.
Los rellenos sanitarios construidos en el país con tecnología de punta, fueron
diseñados bajo especificaciones extranjeras, a consecuencia de la falta de
exigencias en materia de impermeabilización reguladas por la normativa
venezolana.
Capítulo V: Conclusiones y Recomendaciones 120
Preocupados por la actual carencia de la normativa venezolana en materia
de impermeabilización de fosas de disposición final de desechos urbanos, se
propone esta norma, con el propósito de abrir las puertas a aquellos
posteriores estudiantes e investigadores que pudieran estar interesados en
aplicarla o en ampliarla en proyectos de rellenos sanitarios.
V.2. Recomendaciones
Para que éste estudio sea productivo, conlleve a resultados prácticos y
tangibles y nuestro esfuerzo no haya sido en vano, es importante hacer
énfasis en el hecho de que ésta investigación es simplemente el inicio de una
actualización de la normativa venezolana en materia de rellenos sanitarios, y
que para su óptimo desarrollo es necesario su revisión hasta llegar a una
normativa final satisfactoria que demuestre su importancia y beneficio a la
protección ambiental.
La normativa propuesta en este trabajo de grado, cumple con los parámetros
necesarios para iniciar el proceso de normalización para que ésta sirva de
verdadero instrumento Técnico que beneficie al mayor número de personas y
entidades.
Si la Universidad Metropolitana considera conveniente ésta propuesta de
norma COVENIN, se recomienda enviar éste trabajo de grado a
Capítulo V: Conclusiones y Recomendaciones 121
FONDONORMA, organismo que se encarga de la realización de todo el
proceso de elaboración de las normas venezolanas COVENIN.
Referencias Bibliográficas 123
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Apéndice A: Fotos 128
Relleno Sanitario “La Bonanza”, Vista Aérea, (Enero 2001).
Relleno Sanitario “El Tigre”, Celda # 1, (Febrero 2004).
Apéndice A: Fotos 129
Instalación de Geosintéticos, Relleno Sanitario, México, D.F.
Relleno Sanitario “La Bonanza”, Instalación de Geomembranas
Apéndice A: Fotos 130
Relleno Sanitario “La Bonanza”, Instalación de Geomembranas
Relleno Sanitario “El Tigre”, Celda # 1, Sistema de Recolección de Lixiviados (Febrero 2004).
Apéndice A: Fotos 131
Relleno Sanitario “La Bonanza”, Laguna de Lixiviados
Relleno Sanitario “La Bonanza”, Tratamiento del Biogás
Apéndice D: Directivas COVENIN 135
APÉNDICE D Directivas para la redacción
y Presentación de Normas
Venezolanas COVENIN
ÍNDICE DE CONTENIDO
DERECHO DE AUTOR ................................................................................... I APROBACIÓN ............................................................................................... II ACTA DE VEREDICTO................................................................................. III DEDICATORIA.............................................................................................. IV AGRADECIMINETO.......................................................................................V ÍNDICE DE CONTENIDO ..............................................................................VI LISTA DE TABLAS........................................................................................X LISTA DE FIGURAS .....................................................................................XI GLOSARIO...................................................................................................XII RESUMEN....................................................................................................XV
INTRODUCCIÓN............................................................................................ 1
CAPÍTULO l: Tema de Investigación........................................................... 6 I.1 Planteamiento del Problema .................................................................. 7
I.2 Objetivos de la Investigación................................................................ 10
CAPÍTULO ll: Marco Teórico...................................................................... 14
II.1 Relleno Sanitario ................................................................................. 15
II.1.1 Ventajas y Desventajas ................................................................ 16
II.1.2 Métodos de Operación.................................................................. 17
II.1.2.1 Método de Área o Superficie .................................................. 17
II.1.2.2 Método de Trinchera o Zanjas ............................................... 18
II.1.2.3 Método de Rampa.................................................................. 19
II.1.2.4 Método de Depresión ............................................................. 20
II.1.2.5 Método Mixto.......................................................................... 21
II.1.3 Equipos Requeridos...................................................................... 21
II.1.4 La Compactación.......................................................................... 22
VI
II.1.4.1 Factores que Afectan la Compactación.................................. 22
II.1.5 Lixiviados ...................................................................................... 23
II.1.5.1 Sistema de Recolección, Transporte y Tratamientos ............. 25
II.1.6 Gases ........................................................................................... 27
II.1.6.1 Fases ..................................................................................... 28
II.1.6.2 Sistemas de Control ............................................................... 33
II.1.7 Impermeabilización de Celdas...................................................... 35
II.1.7.1 Tipos ...................................................................................... 37
Figura II.6. Barreras de impermeabilización Sencillas-Mixtas ............ 38
II.1.8 Clausura ....................................................................................... 40
II.1.8.1 Diseños de Cobertura Final.................................................... 41
II.1.8.2 Monitoreo Ambiental .............................................................. 43
II.1.8.3 Recuperación Del Terreno ..................................................... 43
II.2 Desechos y Residuos.......................................................................... 44
II.2.1 Clasificación.................................................................................. 44
II.2.2 Tipos ............................................................................................. 45
II.2.2.1 Domésticos ............................................................................ 45
II.2.2.2 Comerciales ........................................................................... 45
II.2.2.3 Industriales............................................................................. 46
II.2.2.4 Agrícolas ................................................................................ 46
II.2.2.5 Peligrosos .............................................................................. 46
II.2.3 Etapas en el Manejo ..................................................................... 47
II.3 Geosintéticos....................................................................................... 50
II.3.1 Tipos ............................................................................................. 51
II.3.1.1 Geotextiles ............................................................................. 51
II.3.1.2 Geomallas .............................................................................. 51
II.3.1.3 Geomembranas...................................................................... 51
II.3.1.4 Geosintéticos y arcillas (GCLs) .............................................. 55
II.3.1.5 Geocompuestos ..................................................................... 56
II.3.2 Técnicas de Soldaduras ............................................................... 57
VII
II.3.2.1 Soldadura por Extrusión......................................................... 58
II.3.2.2 Soldadura por Fusión ............................................................. 59
II.3.2.3 Soldadura por Solventes ........................................................ 61
II.3.2.4 Soldadura por Adhesión......................................................... 62
II.3.3 Pruebas de calidad ....................................................................... 64
II.3.4 Anclaje de la Geomembrana ........................................................ 65
II.4 Marco Legal......................................................................................... 67
II.4.1 Instrumentos Jurídicos aplicables al sector de Residuos Sólidos en
Venezuela.............................................................................................. 68
II.4.2 Organismos Responsables de Certificar las Geomembranas con el
Sello de Calidad..................................................................................... 75
CAPÍTULO llI: Marco Metodológico........................................................... 79
III.1 Características Metodológicas ........................................................... 80
III.2 Procedimientos................................................................................... 83
III.2.1 Recopilación de la Información.................................................... 84
III.2.1.1 Visitas Realizadas ................................................................. 84
III.2.1.2 Consulta de Material Bibliográfico ......................................... 89
III.2.2 Procesamiento y Análisis de la Información ................................ 91
III.2.3 Elaboración de Propuesta............................................................ 92
III.3 Limitaciones ....................................................................................... 92
CAPÍTULO IV: Análisis y Resultados ........................................................ 95
IV.1 Análisis............................................................................................... 96
IV.1.1 Análisis Sectorial ......................................................................... 96
IV.1.2 Residuos Peligrosos Típicos de Orígenes Domésticos ............. 101
IV.1.3 Normativa Venezolana Vs. Normativas Extranjeras .................. 103
IV.1.4 Interpretación de Planos e Información Recopilada .................. 108
IV.2 Resultados ....................................................................................... 112
VIII
IV. 2.1 Esquema General, Estructura y Contenido para la elaboración de
una Norma COVENIN......................................................................... 112
IV.2.2 Ampliación del Decreto 2.216 del 23 de Abril de 1992
perteneciente a la Ley Penal del Ambiente y sus Normas Técnicas ... 114
CAPÍTULO V: Conclusiones y Recomendaciones................................. 117
V.1 Conclusiones .................................................................................... 118
V.2. Recomendaciones ........................................................................... 120
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS .......................................................... 122
APÉNDICE A: Fotos.................................................................................. 127
APÉNDICE B: Marco Legal - Nacional..................................................... 132
APÉNDICE C: Planos de Obra ................................................................. 134
APÉNDICE D: Directivas COVENIN ......................................................... 135
IX