14.- RESIDUOS SÓLIDOS URBANOS CAPÍTULO 14 RESIDUOS SÓLIDOS URBANOS

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1 CAPÍTULO 14 RESIDUOS SÓLIDOS URBANOS Ingeniería Sanitaria y Ambiental C14-Pag 1

2 P1.- Estimar la superfiie que tiene que tener una nave industrial para almaenar las balas (o fardos) de papel y artón proedentes del reilaje de residuos sólidos urbanos de una iudad, teniendo en uenta que se exige una apaidad mínima de almaenamiento de un mes (orrespondiente a un mes de produión). DATOS: - Periodo de proyeto 10 años - Poblaión atual habitantes - Produión espeifia de residuos atual 1 Kg/(hab.día) - Tasa de aumento de poblaión 0 % - Tasa de aumento del onsumo de papel y artón 1 % - Contenido atual de papel y artón en los RSU 24 % - Efiienia del reilaje de papel y artón 50 % - Densidad del papel y artón en balas 550 kg/m - Altura de almaenamiento de balas 5 m NOTA: Se plantea la duda de si la tasa de aumento del onsumo de papel y artón se refiere al onsumo bruto (kg/año) o al onsumo espeífio (kg/[hab día]). En el primer aso no sería neesario onoer la poblaión futura, mientras que en el segundo sí, y se tienen datos para ello. Además, es más lógio tener esta segunda informaión. Por ello, se onsidera que el dato orresponde a la tasa de aumento del onsumo espeífio. En este aso al ser la tasa de aumento de la poblaión nula el resultado será el mismo en ambos asos. Produión espeífia atual de artón y papel 1 kg / hab día 0.24 = 0.24 kg / hab día Produión espeífia de artón y papel al final del proyeto 0.24 kg / hab Poblaión futura hab día 10 ( ) = kg / hab día ( 1+ 0) 10 = hab Produión futura de papel y artón: hab 0.265kg / hab día = 26500kg / día Como se reila el 50% del papel y artón presente en los residuos se obtienen: kg papel / día = 1250 kg papel / día Capaidad de almaenamiento Como la apaidad mínima de almaenamiento de la nave industrial debe ser de un mes, habrá que dimensionarla para la produión punta mensual (máximo de la produión media mensual de los 12 meses del año) de papel. Pr oduión punta mensual = C Pr oduión media mensual p C p ( ) Tomando un valor medio de C p (1,7): Pr oduión punta mensual = días 1255 kg papel / día = kg papel / mes Siendo su volumen: Ingeniería Sanitaria y Ambiental C14-Pag 2

3 kg papel V = = 1270 m 550 kg papel / m Como las balas se pueden almaenar hasta llegar a una altura de 5 m: 1270 m Superfiie de la nave = = 254 m 5 m Considerando un 10% de zonas muertas y pasillos la superfiie de la nave será: 254 = m 0.9 Por tanto, la nave podría tener unas dimensiones de 10 x 0 m. 2 Ingeniería Sanitaria y Ambiental C14-Pag

4 P2.- En un pueblo existen 90 ontenedores de 1100 litros de apaidad. Si la reogida es de 6 días a la semana y prátiamente ningún día hay residuos fuera de los ontenedores, Cuál será la poblaión máxima de diho pueblo?. Considerar una produión espeífia (tasa de reogida) de residuos de 1.1 kg/hab día. 1.- Hipótesis de álulo Para alular la poblaión máxima se supone que todos los ontenedores se llenan al 100% el día más desfavorable. Éste orresponde al día de máxima produión de residuos, onsiderando la influenia de la reogida no diaria. Se estima que el día de máxima produión los residuos alanzan en ontenedor una densidad media alta de 200 kg/m (el rango de densidades osila entre 100 y 250 kg/m ). 2.- Produión de residuos P MÁX = Nº ontenedores Volumen ontenedor Fraión de llenado Densidad residuos kg PMÁX = m = 19.8 T/día m PMÁX Produión media anual= Cp s Cp r Siendo: C p s = Coefiiente punta semanal = Coefiiente punta del día de reogida máxima C p r Se onsidera que el oefiiente punta semanal es similar al mensual e igual a un valor medio: 1.7 ( ). Al tratarse de una pequeña poblaión esta variaión estará en el rango alto. Por otra parte, se onsidera que el oefiiente punta del día de reogida máxima, teniendo en uenta la variaión de la generaión y el efeto de la reogida no diaria, para reogida de 6 días/semana es de 1.5 (7/6-2). Como en el aso anterior, esta variaión se enontrará en el rango alto. Por lo tanto: T 19.8 P día media anual = = 7.76 T/día Poblaión servida Con una produión espeífia de 1.1 kg/(hab día) se tendrá una poblaión máxima servida de: kg 7760 Poblaión máxima = día = 7059 habitantes 1.1kg/(hab día) Ingeniería Sanitaria y Ambiental C14-Pag 4

5 P.- Estimar la vida útil de un vertedero ontrolado que tiene las araterístias siguientes: - Produión anual de residuos sólidos urbanos t/año - Evoluión de la poblaión y produión espeífia 0% Cuál será la produión anual de residuos sólidos urbanos si se realiza reogida seletiva de vidrio, papel y artón mediante ontenedores situados en la vía públia? - Vertedero: Tipo de residuo sólido vertido Distribuión de residuos y tierra Compataión Superfiie Altura media total Material de obertura Residuo bruto. Mediante palas (máquinas) Mediante rodillos (máquinas) 5 ha 10 m de préstamo (antera a 2 km) - Composiión de los RSU: Materia orgánia 50% Papel y artón 20% Plástios 5% Textil y otros 2% Metales % Vidrio 10% Cenizas, erámias 10% Humedad 40% NOTA: Considerar que el vertedero es un paralelepípedo 1.- Caraterístias del vertedero Dentro de las tenologías de vertedero ontrolado, la distribuión de los residuos on palas, la ompataión mediante rodillos y la ausenia de trituraión previa son propias del sistema de media densidad. Este tipo de vertederos tienen otras araterístias omo: - Densidad (ρ) 800 kg/m - Altura de las apas 1 m - Espesor de las apas de tierra (intermedias) 20 m 2.- Capaidad del vertedero Número de apas (n) Es preiso tener en uenta que la ubriión final mínima de un vertedero ontrolado es de 60 m. h total =h ubriión final + nxh apa + (n-1)xh tierra Por tanto, resolviendo la euaión, el número máximo de apas que se pueden disponer es oho. 10 m = 0.6 m + nx1 m + (n-1)x0.2 m n 8 Capaidad de almaenamiento Vol= S n h apa = 5 hax10 4 m 2 /hax8 apasx1 m/apa=400000m Capaidad de reogida de residuos Ingeniería Sanitaria y Ambiental C14-Pag 5

6 M res =Vol ρ=400000m x800 kg/m x10 - T/kg = T Vida útil La produión de residuos atualizada es idéntia a la iniial ya que la evoluión tanto de la poblaión omo de la produión espeífia son nulas, así que finalmente se tiene que: Mres Tn Vida útil = = = 8 años Pr od anual Tn/año res.- Aumento de la apaidad del vertedero por reogida seletiva Asumiendo unas efiienias de 20 y 0% en las reogidas seletivas del vidrio y de papelartón respetivamente, la produión anual se verá reduida a: Prod.anual = T/año (% efi % efi ) 100 vidrio vidrio papel / artón papel / artón Prod.anual = T/año = 6800 T/año 100 Es deir, se onsigue una reduión del 8% que supone unos 8 meses más de vida útil del vertedero. 100 ( ) Ingeniería Sanitaria y Ambiental C14-Pag 6

7 P4.-Determinar (para el año atual) el número máximo de ontenedores de 1200 L del que debe disponer un edifiio de viviendas de 120 habitantes si la reogida se realiza 2 días a la semana y la tasa de produión espeífia de residuos domiiliarios es de 0.8 kg/hab día. 1.- Cálulo de la produión de residuos Residuos generados P media = Poblaión tasa de produión espeífia = 120 hab 0.8 kg/hab día = 96 kg/día La máxima produión semanal vendrá dada por: gen gen P = P C smáx media p s EL oefiiente punta semanal puede suponerse igual al mensual, se estima su variaión entre 1.5 y 1.9. Para poblaiones pequeñas, omo en este aso, se adoptará el valor máximo. Así, la produión punta ( P gen s máx gen s máx ) será: P = P media gen C = 96 kg/d 1.9 = kg/día p s Si la reogida no se hae todos los días de la semana, al efeto anterior hay que añadir el fator de distribuión heterogénea provoado por la reogida. En el aso de que esta produión semanal máxima sea reogida en siete días se obtendría una ierta distribuión heterogénea que para la semana máxima puede llegar a produir una punta diaria de alrededor de Este fator no va a ser tenido en uenta. Residuos reogidos re gen re P p = P d s máx Cpd Los residuos reogidos varían en funión del número de reogidas semanales y de la distribuión de éstas a lo largo de la semana. re Ahora Cp d puede variar entre 7/n y el número máximo de días que transurren entre dos re reogidas (4), siendo n el número de reogidas semanales (2). Es deir Cp d (.5-4). Adoptando.8 que es un valor intermedio próximo al mayor: re gen re P p = P d s máx Cp d = kg/d.8 = 69.1 kg/día P re mín = P gen p C p remín = 144 kg/d 7/2= 504 kg/d Volumen de residuos generados Considerando que el día de máxima produión la densidad en ontenedor (100 a 250 kg/m ) aumenta, se toma un valor alto, 200 kg/m. P má x ins 69.1kg V ne = Densidad 200 kg/m =.47m 2.- Contenedores neesarios ne nº ontenedores = V V on nº on =.47 m l l / m = 2.88 ontenedores El número de ontenedores para una situaión media anual será (utilizando una densidad de 175 kg/m y sin oefiiente punta de generaión): Ingeniería Sanitaria y Ambiental C14-Pag 7

8 96 kg.5 V ne = = 1.92 m 175 kg/m nº on = 1.92 m l l / m = ontenedores En esta situaión el fator de llenado de los ontenedores será: 1.92 m m = 5.% Ingeniería Sanitaria y Ambiental C14-Pag 8

9 P5.- Qué superfiie ouparían en el año 1994, los RSU de un vertedero ontrolado de baja-media densidad (600 kg/m ) on alturas de apa de RSU de 2.5 m si se vierten en una sola apa en 1 año? Poblaión (1994)= habitantes 1.- Cálulo de la produión Tasa de produión espeífia Para alular la tasa de produión espeífia (TPE) atual se asume que, en 1980 para poblaiones entre y habitantes, era de 0.75 kg/hab día y se ha produido un reimient anual entre (1.5-.5), adoptando una tasa del 2%: t rt.p.e. (%) T.P.E. t = T.P.E. o T.P.E = T.P.E = 0.99 kg/hab día 100 Con lo ual la tasa de produión espeífia en 1994 se estima en 0.99 kg/hab día, que es un valor normal para iudades españolas y para diho año. 14 Produión anual Prod.diaria media =Poblaión 1994 T.P.E =00000 hab 0.99 kg/hab día 10 - T/kg=297 T/día Prod.anual = Prod.diaria media 65 d/año = 297 T/día 65 días/año = T/año 2.- Dimensiones anuales neesarias en el vertedero Volumen neesario V = Prod.anual T/año 10 kg / T = = m Densidad vert 600 kg/m Superfiie neesaria S = h apa.nº anual / año Vanual 2 apas m /año = = m 2.5 m/apa 1apa / año 7.2 ha Ingeniería Sanitaria y Ambiental C14-Pag 9

10 P6.- Estimar la superfiie neesaria del vertedero ontrolado a inluir en el sistema de tratamiento y evauaión de los RSU de una iudad española de habitantes en la que se hae reogida seletiva y ompostaje. Considerar un terreno horizontal on una altura máxima de relleno de 15 m. 1.- Hipótesis de reimiento Adoptamos: Periodo de proyeto 10 años Tasa de reimiento de poblaión 0.01 Tasa de reimiento de produión Produión en 10 años ( ) 0.75kg/hab día ( ) 10 T/kg 192.T/día Prod10 = hab = Al abo de 10 años: 192. x 65 x 10 = Tn. Estimaión de una omposiión media de residuos sólidos urbanos Materia orgánia 50% Papel y artón 20 Plástios 9 Metales Vidrios 5 Otros (textiles) Otros (enizas, erámias) 10 Admitiremos que papel y artón, plástios, metales y vidrio estarán destinados a reogida seletiva, y la materia orgánia a la produión de ompost. De modo que, sólo un 1% de la produión total estará destinada al vertedero más un 2% de margen de preisión, on lo ual la produión que iría al vertedero: x 0.15 = T.- Diseño del vertedero Estimaión del volumen neesario de vertedero Ya que la produión diaria (192. Tn) es menor que 50 Tn se aonseja un vertedero sin trituraión previa. Los volúmenes requeridos en funión de la densidad adoptada serían: Baja densidad (0.5 Tn/m ) /0.5 = m Media densidad (0.8 Tn/m ) m Alta densidad sin obertura (1.1 Tn/m ) m Cálulo de las alturas útiles * Número de apas Baja densidad 15 m = (n - 1) ( ) m + 2 m m n = 7 Media densidad 15 m = (n - 1) ( ) m + 1 m m n = 11 Alta densidad s.. n = 1 * Alturas útiles Baja densidad Media densidad Alta densidad s.. h = 7 x 2 = 14 m h = 11 x 1 = 11 m h = = 14.4 m Ingeniería Sanitaria y Ambiental C14-Pag 10

11 Superfiies neesarias Baja densidad m / 14 m = m 2 Media densidad m / 11 m = m 2 Alta densidad s m / 14.4 m = m 2 La superfiie óptima será de m 2 Ingeniería Sanitaria y Ambiental C14-Pag 11