Presentación mineríade rellenossanitarios
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    Presentación mineríade rellenossanitarios Presentación mineríade rellenossanitarios Presentation Transcript

    • MINERÍA DE RELLENOS SANITARIOSSonia Yulieth GuerreroNéstor RuizLuis Bernando CañónJulie Andrea Gil G.
    • INTRODUCCIÓN Minería Relleno SanitarioExtracción de elementos de Sitios establecidoslos cuales se pueden obtener técnicamente para laun beneficio económico. disposición final de residuos sólidos Minería de Rellenos Sanitarios, se puede definir como la extracción de elementos producidos en los Rellenos Sanitarios de los cuales es posible obtener un beneficio. No se refiere al reciclaje directamente en el relleno, pues esta actividad es prohibida y altamente perjudicial para la salud.
    • RELLENOS SANITARIOS  Técnicamente deben evitar daños a la salud y al medio ambiente, tanto en el periodo de su funcionamiento como en el periodo de clausura.  Sin embargo producen grandes emisiones de gases efecto invernadero como el dióxido de carbono y el metano, con graves consecuencias sobre el medio ambiente y la salud humana, aún así son uno de los métodos más utilizados para disponer los residuos sólidos urbanos. 13% de las emisiones de metano, 3º fuente mas grande de emisiones antropogénicas  El protocolo de Kyoto se estableció la necesidad de reducir las emisiones de estos gases.Aguilar, Q., Taboada, P., & Ojeda, S. (2011). Potencial de produccióneléctrica del biogás generado en un relleno sanitario. Ingeniería eInvestigación, 31(3), 56-65.
    • ESTRATEGIAS PARA REDUCIR LA EMISIÓN DE GASES  Minimizar el número de residuos que llegan a los rellenos, mediante separación en la fuente, aprovechamiento, reciclaje y reutilización.  Legislación y educación ambiental  Extraer de los R.S elementos que puedan por una parte ser beneficiosos para el medio ambiente y ofrecer oportunidades económicas.- Minería de rellenos sanitarios- (mecanismo mas eficiente)  Rellenos sanitario modernosCamargo, Y., & Vélez, A. (2009). Emisiones de Biogásproducidas en Rellenos Sanitarios. II Simposio Iberoamericanode Ingenieria de Residuos Sólidos. Barranquilla:
    •  Las emisiones principales de un R.S. son CO2 y CH4, los cuales pueden recuperarse y transformarse en energía térmica o en energía eléctrica. Su producción se da en diferentes etapas y dependiendo de factores como la antigüedad, condiciones climáticas, tipo de residuos sólidos depositados, entre otros.  La producción de estos gases convierten a los R.S. en una fuente de energía alternativa, a partir de la explotación de biogás, considerándolos “ … como un gigantesco biodigestor anaerobio anaerobio que tiene el potencial de producir energía renovable a partir del metano contenido en el biogás. En este, los residuos y el agua son los principales insumos, mientras que el gas y los lixiviados son los principales productos”Aguilar, Q., Armijo, C., & Taboada, P. (2009). Captura de biogás del rellenosanitario de Ensenada, B.C. II Encuentro de expertos en residuos sólidos.Morelia. Michoacán. México: Facultad de Ingeniería Ensenada UniversidadAutónoma de Baja California.
    • ETAPAS METABÓLICAS DE UN R.S. 1. Aeróbica, inicia con la disposición de los residuos sólidos R.S. degradación de compuestos no recalcitrantes con formación de CO2, agua, biomasa, subproductos. 35 y 40 °C. (Semanas) 2. Microaerofilica, actúan los microorganismos facultativos con la producción de ácidos orgánicos (fermentación), se reduce el pH, se liberan metales en el agua y CO2. (Semanas) 3. Anaeróbica, metabolismo fermentativo, generación de agua, biomasa, alcoholes, ácidos grasos, CH4 y CO2 en menores proporciones. (Semanas) 4. Metanogénica estable, que registra la más alta producción de metano oscilando entre 40-60% (CH4) en volumen. (Decadas ó siglos, inclusive después de la clausura) 5. Estabilización, la producción de metano (CH4) comienza a disminuir y la presencia de aire atmosférico introduce condiciones aeróbicas en el sistema. (Decadas ó siglos)Aguilar, Q., Taboada, P., & Ojeda, S. (2011). Potencial de produccióneléctrica del biogás generado en un relleno sanitario. Ingeniería eInvestigación, 31(3), 56-65.
    • MODELOS DE ESTIMACIÓN DE PRODUCCIÓN DE BIOGÁS EN LOS RELLENOS SANITARIOS.  Permiten evaluar, calcular y proyectar cuanto se produce y cuanto puede recuperarse en energía alternativa.  Realizar los estudios de pre factibilidad y uso así como diseñar los sistemas adecuados de captura y utilización.  Basado en microbiología predictiva  Proponer un marco normativoAguilar, Q., Tabeada, P., & Ojeda, S. (2010). Determinación de parámetros ky l0 para la estimación de biogás en relleno sanitario. 3er SimposioIberoamericano de Ingenieria de Residuos 2do Seminario da RegiaoNordeste sobre residuos sólidos. REDISA/ ABES.
    • MODELOS DE ESTIMACIÓN MAS UTILIZADOSMétodo de la Tier • Extraer gas de uno o más pozos de extracción de celdas completas y medir la presión resultante en una serie de sondas de monitoreo. 3 • Depende de los tipos de residuos, la fracción de C orgánico Método IPCC degradable y el CH4 en el relleno.Método de cámara • Basado en los cambios de concentración de CH4 con el tiempo en la cámara y se mide por la cámara 60 minutos después de que se de flujo cerrado haya colocado en la superficie del suelo. • Ecuación de degradación de primer orden y se basa en dos parámetros fundamentales: el potencial de generación de metanoModelo de la EPA (tipo de residuos) y la tasa constante de generación de metano (pH, Tº, humedad, etc)Modelo Mexicano • Ecuación de degradación de primer orden donde se asume que la generación de biogás llega a su máximo después de un período de de Biogás tiempo antes de la generación de metano
    • DESTINOS DEL BIOGAS RECUPERADO1. Producir electricidad con motores, turbinas, microturbinas y otras tecnologías.2. Procesar el gas del relleno y ponerlo a disposición de clientes industriales locales u otras organizaciones que necesiten una fuente constante de combustible como combustible alternativo.3. Crear un gas de calibre para gasoductos o combustible alternativo para vehículos.
    • SISTEMA DE CAPTACIÓN Drenajes horizontales • Se instala en áreas con residuos poco profundos • Se instala en áreas de disposición existentes o en operación • Puede ser utilizados en rellenos sanitarios con altos niveles de lixiviados • Pueden ser una alternativa cuando se instalan a conforme el relleno sanitarios va avanzando en profundidad Pozos veticales • Método mas común de la captura de biogás • Se instala en áreas de disposición existentes o en operación • Profundidad ideal de los residuos > 10 metros Colectores • Aseguran la recolección del biogás de los diferentes pozos y drenajes. • Medidores de calidad, flujo, presión y válvulas de seguridad Estación de bombeo regulación y controles • Asegura la aspiración del biogás y la regulación de la presión y del caudal. Los diferentes colectores se equipan con válvulas para la regulación de la presión Coberturas finales • Permite disminuir la infiltración de aire atmosférico en el sistema de aspiración del biogás
    • FACTORES QUE AFECTAN LOS SISTEMAS DECAPTACIÓN Diseño del Sistema de captación de biogás Diseño del Sistema de captación de lixiviados Operación y mantenimiento del relleno Operación y mantenimiento del sistema de recuperación de biogás Manejo de lixiviados y aguas pluviales
    • POSIBILIDADES DE UTILIZACIÓN DEL BIOGAS Combustible de BTU Mediano. Utilizado directamente para uso comercial, institucional e industrial, en calentadores de agua, hornos, calderas, invernaderos, secadores de agregados, etc. Contiene 50% CH4.  Evaporación de Lixiviado. Biogás es utilizado como combustible en la evaporación de lixiviado, reduciendo costos de tratamiento. Combustible de BTU Alto. Purificado al 92 – 99 % de CH4, removiendo el CO2. UsadoGas Natural o Gas Natural Comprimido. Energía Eléctrica. Combustible para generadores de combustión interna y turbinas para la generación de energía para después ser suministrada a la red.
    • BENEFICIOS DE REALIZAR RECUPERACIÓN DEENERGÍA A PARTIR DE BIOGÁS Reducción de los riesgos de incumplimiento de la normatividad ambiental, Ingreso por venta del energético o de la energía recuperada, Generación de empleo, Reducción del riesgo de incendio, Reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero y de la formación de ozono en las capas inferiores de la atmósfera. Reemplazo de energéticos convencionales. El beneficio global se centra en la eliminación de una fuente importante de calentamiento de la biosfera.
    • EJEMPLOS E INICIATIVAS India: Los rellenos sanitarios Bhalswa, Gazipur y Koala de la ciudad de Delhi, producen electricidad a partir del biogás con eficiencias calculadas de operación baja (50%), media (75%) y alta (100%). Chile En Santiago se recupera un promedio mensual de 4 millones de m3 de biogás de un poder calorífico superior del orden de 5.000 Kcal/m3. Estados Unidos Cerca del 67% de los rellenos sanitarios que tienen sistemas de aprovechamiento de biogás generan energía eléctrica, con una capacidad total instalada de 900 MW
    • MANEJO DE LIXIVIADOS Efluente líquido de olor desagradable, que se filtra a través de los residuos sólidos y que extrae materiales disueltos o en suspensión. Sus características dependen de el tipo de residuos, la temperatura, el pH y la cantidad de agua superficial y subterránea que haya en el lugar El lixiviado por sí solo no contamina pero si lo hace unido con materiales como celdas, plaguicidas, detergentes, pinturas o abrasivos de limpieza a los que ataca, corroe o disuelve, y luego es arrastrado por agua lluvia a cuerpos superficiales de agua, al mar o acuíferos
    •  lixiviados contienen toda característica contaminante principal  Alto contenido de materia orgánica  Alto contenido de nitrógeno y fósforo  Presencia abundante de patógenos  Sustancias tóxicas Su tratamiento es mas complicado que las aguas residuales  Valores de DQO hasta 200 veces mayores, que las A.R. U.  Su producción y caracterización se afectan con el cambio de clima.  En los rellenos sanitarios se tienen que rediseñar las instalaciones de tratamiento con el paso del tiempo.  El diseño de un método general para tratamiento de lixiviados no se puede aplicar en todos los lugares igual.
    • Métodos para tratamiento de lixiviados provenientes de rellenos sanitarios Método Objetivo Desventajas Inestabilidad de terrenos, posible Incrementar la actividad biológica para Recirculación presencia de patógenos en el estabilizar los residuos. lixiviado. En época seca se riega el lixiviado sobre la Malos olores, y presencia de Evaporación superficie del relleno metales pesados Metales pesados que no seanTratamiento conjunto con aguas Tratamiento de compuestos orgánicos e tratados eficientemente y son residuales inorgánicos descargados a cuerpos de agua Oxidación de la materia orgánica en CO2Tratamiento biológico aerobios y lodos La materia orgánica es transformada en Presencia de olores grandesTratamiento biológico. Anaerobio gas áreas de construcción Separar la masa biológica y el agua Proceso biológico Biomembrat Elevados costos generada Bajo porcentaje de eliminación de Precipitar oxidar o reducir fracciones depósitos, elevados costos de Físico químico orgánicas o inorgánicas en rellenos con operación por presencia de edad mayor a 5 años químicos Depende del tipo de suelo, Atenuación natural Depuración físico-química porosidad y espesor de la capa filtrante Depende del tipo de suelo, clima,Irrigación De zonas adyacentes Disminución de lixiviados tipo de lixiviado y uso posterior de la zona regada
    • CONCLUSIONES La recuperación de biogás como energía alternativa, es un aspecto que implica ganancias no solo ambientales, sino también económicas y energéticas, el biogás puede utilizarse de diferentes maneras, por ejemplo como combustible, para generar electricidad, y para obtener gas de alta calidad La estimación de la producción del biogás en los rellenos existentes ofrece un horizonte ambiental y económico, que puede ser la opción para minimizar los impactos ambientales tanto en el contexto local inmediato como en el ámbito global. El monto de inversiones para aprovechar el biogás puede ser un obstáculo económico, que impide implementar acciones ambientales encaminadas a reducir las emisiones de biogás. La existencia de mecanismos que proporcionen una gestión integral, deben partir de la consolidación de una red administrativa, investigativa, científica que tenga el apoyo del capital público y privado, que redunden en beneficios, no solo económicos para los entes que administran, sino en general para las comunidades que potencialmente puedan beneficiarse, además de los beneficios ambientales. Todas las acciones encaminadas a reducir la contaminación son importantes por lo tanto es indispensable trabajar desde diferentes perspectivas como la educación ambiental, separación en la fuente, el reciclaje, la reutilización par lograr al máximo la desviación de residuos de los rellenos; la gestión eficiente de residuos sólidos mediante un sistema articulado que opere en todos los ámbitos de la generación y el manejo de residuos; los estudios necesarios para estimar la producción de biogás en los rellenos existentes en el país; la implementación de mecanismos técnicos y logísticos para hacer posible los sistemas de recuperación.
    • REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS Aguilar, Q., Armijo, C., & Taboada, P. (2009). Captura de biogás del relleno sanitario de Ensenada, B.C. II Encuentro de expertos en residuos sólidos. Morelia. Michoacán. México: Facultad de Ingeniería Ensenada Universidad Autónoma de Baja California. Aguilar, Q., Tabeada, P., & Ojeda, S. (2010). Determinación de parámetros k y l0 para la estimación de biogás en relleno sanitario. 3er Simposio Iberoamericano de Ingenieria de Residuos 2do Seminario da Regiao Nordeste sobre residuos sólidos. REDISA/ ABES. Aguilar, Q., Taboada, P., & Ojeda, S. (2011). Potencial de producción eléctrica del biogás generado en un relleno sanitario. Ingeniería e Investigación, 31(3), 56-65. Camargo, Y., & Vélez, A. (2009). Emisiones de Biogás producidas en Rellenos Sanitarios. II Simposio Iberoamericano de Ingenieria de Residuos Sólidos. Barranquilla: REDISA Universidad del Norte. Díaz, J. (1992). Características y Manejo de Lixiviados. Curso sobre Residuos Sólidos Urbanos. Tunja: Corporación Universitaria de Boyacá. Facultad de Ingeniería. López, R. (2011). Biogas de rellenos sanitarios: Captura y Utilización. Taller Modelo colombiano de Biogás (págs. 1-45). Ministerios de Ambiente y Desarrollo Sostenible, Vivienda ciudad y territorio, superintendencia de Servicios Públicos. Monreal, J. (1999). La recuperación de biogás de rellenos sanitarios en Santiago de Chile. Seminario internacional de residuos sólidos y peligrosos Siglo XXI (págs. 1-12). Medellín: Depto programas sobre Ambiente Ministerios de Salud Chile. Peñaloza, C. H. (1998). Residuos Sólidos. Santa Fe de Bogotá D.C. Pérez, J. (31 de Julio de 2008). Ingenieros Inc. Recuperado el 25 de Mayo de 2012, de ¿Qué es un relleno saniatrio?: http://www.ingenierosinc.com/2008/07/31/que-es-un-relleno-sanitario/ Pineda, I. (1996). Modelo de Producción de Biogás y Lixiviados en vertederos controlados de Residuos Sólidos Urbanos. Cantabria: Departamento de Ciencias y Técnicas del Agua y Medio Ambiente. E.T.S., de Ingenieros de Caminos Canales y Puertos, Universidad de Cantabria. Sara-Lafosse Rios, J. E. (s.f.). Producción de bio-gas , a partir de la basura procesada en un relleno sdanitario y su uso como energía mecánica no convencional. UNIVERSIDAD NACIONAL "SAN LUIS GONZAGA" DE ICA. Serrano, C. (2006). Alternativas de utilización de Biogás de rellenos sanitarios en Colombia. Bogotá: Fundación Universitaria Iberoamericana Universidad de las Palmas de Gran Canaria España. Tchobanoglous, G. .. (1994). Gestión integral de residuos sólidos. España: Interamericana.
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