DISEÑO DE PLANTAS Y EQUIPOS EN INGENIERÍA AMBIENTAL
EVALUACIÓN FINAL POST-TAREA: ESTIMACIÓN DEL ÁREA DE UN RELLENO SANITARIO
LUZ ANGELA CASTRO FALINDEZ C.C. 1.083.892.287
GRUPO VIRTUAL: 10
JUAN FERNANDO GÓMEZ TUTOR
UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA (UNAD) ESCUELA DE CIENCIAS AGRARIAS, PECUARIAS Y DEL MEDIO AMBIENTE PROGRAMA INGENIERÍA AMBIENTAL CEAD PITALITO (HUILA) MAYO DE 2017
ESTIMACIÓN DEL ÁREA DE UN RELLENO SANITARIO
1. Identificación de los datos a tener en cuenta Tabla 1. Datos a tener en cuenta en el ejercicio de calculo Cobertura del servicio de recolección de RS:
95%
Material de cobertura:
Tasa de crecimiento de la población:
1,7 % anual
Años de vida útil:
Tasa de incremento de ppc:
1,5% anual
Profundidad media del relleno
Volumen de recolección de RS en el vehículo recolector
245m3/semana
Densidad de RS en el vehículo recolector (sin compactar)
Densidad de RS compactados en el relleno:
480 kg/m3
Factor de aumento en área adicional
Densidad de RS estabilizados en el relleno:
560 kg/m3
Población año 1:
22% del volumen de RS compactados 8 años 7m 295 kg/m3
30%
10.838 hab
El estudiante debe tomar la población actual los primeros cinco dígitos de su código. Cedula del estudiante: 1.083.892.287 Población: 10838
PROYECCIÓN DE LA POBLACIÓN A 8 AÑOS Aplicación del método geométrico para hallar la población futura:
Pf Po(1 + r) Donde: Pf: población futura Po: población actual r: tasa de crecimiento de la población n: ( ) intervalo en años t: variable tiempo en años
Pf 10.838 (1 + 0,017)(−) 11.022,24 hab Pf 10.838 (1 + 0,017)(−) 11.209,62 hab Pf 10.838 (1 + 0,017)(−) 11.400,19 hab Pf 10.838 (1 + 0,017)(−) 11.593,99 hab Pf 10.838 (1 + 0,017)(−) 11.791,09 hab Pf 10.838 (1 + 0,017)(−) 11.991,54 hab Pf 10.838 (1 + 0,017)(−) 12.195,39 hab
PRODUCCIÓN PERCAPITA (PPC) La producción per cápita de RSM se puede estimar globalmente así:
ppc
x x C
Donde: ppc = Producción por habitante por día (kg/hab/día) DSr = Cantidad de RSM recolectados en una semana (kg/sem) 6 Pob = Población total (hab) 7 = Días de la semana Cob = Cobertura del servicio de aseo urbano (%) = 0,95 %
245m/semana X 295kg/m ppc 1,002kg/hab/día 10.838 hab X 7dias/sem X 0,95 Se estima que la producción per cápita aumentará en 1% anual. Entonces, para el segundo hasta el octavo año será:
+ (1%) 1,002kg/hab/día X (1,01%) 1,012kg/hab/día + (1%) 1,012kg/hab/día X (1,01%) 1,022 kg/hab/día + (1%) 1,022kg/hab/día X (1,01%) 1,033 kg/hab/día + (1%) 1,033kg/hab/día X (1,01%) 1,043 kg/hab/día + (1%) 1,043kg/hab/día X (1,01%) 1,053kg/hab/día + (1%) 1,053kg/hab/día X (1,01%) 1,064kg/hab/día + (1%) 1,064kg/hab/día X (1,01%) 1,075 kg/hab/día
CANTIDAD DE DESECHOS SOLIDOS
DS Pob ∗ ppc Donde: DSd= Cantidad de RSM producidos por dia (kg/dia) Pob=Población Total (habitantes) ppc=producción percapita (kg/hab-dia)
1 10.838 hab ∗ 1,002
kg 10859,67 kg/dia hab dia
2 11.022,24 hab ∗ 1,012
kg 11154,50 kg/dia hab dia
3 11.209,62hab ∗ 1,022
kg 11456,23 kg/dia hab dia
4 11.400,19hab ∗ 1,033
kg 11776,39kg/dia hab dia
5 11.593,99hab ∗ 1,043
kg 12092,53kg/dia hab dia
6 11.791,09 hab ∗ 1,053
kg 12416,01 kg/dia hab dia
7 11.991,54hab ∗ 1,064
kg 12758,99 kg/dia hab dia
8 12.195,39hab ∗ 1,075
kg 13110,04 kg/dia hab dia
La producción anual se calcula multiplicando la producción diaria de desechos sólidos por los 365 días del año:
10859,67 kg 365 dias 1ton ∗ ∗ 3963,77 ton⁄año dia año 1000kg
11154,50 kg 365 dias 1ton ∗ ∗ 4071,39 ton⁄año dia año 1000kg
11456,23 kg 365 dias 1ton ∗ ∗ 4181,52 ton⁄año dia año 1000kg
11776,39 kg 365 dias 1ton ∗ ∗ 4298,38 dia año 1000kg
12092,53kg 365 dias 1ton ∗ ∗ 4413,77 ton⁄año dia año 1000kg
12416,01kg 365 dias 1ton ∗ ∗ 4531,84 ton⁄año dia año 1000kg
12758,99kg 365 dias 1ton ∗ ∗ 4657,03 ton⁄año dia año 1000kg
13110,04 kg 365 dias 1ton ∗ ∗ 4785,16 ton⁄año dia año 1000kg
VOLUMEN DE LOS DESECHOS SOLIDOS
Donde: Vdiario = Volumen de RSM por disponer en un dia (m 3/dia) Vanual = Volumen de RSM en un año (m 3/año) DSp = Cantidad de RSM producidos (kg/dia) 365 = Equivalente a un año (días) Drsm = Densidad de lo RSM recién compactados (400-500kg/m 3) y del relleno estabilizado (500-600 kg/m3). Teniendo en cuenta los datos suministrados en el tabla 1, la Densidad de RS compactados en el relleno son de 480 Kg/m 3
2017
10859,67 kg/dia 22,62 m /dia 480 kg/m
2018
11154,50kg/dia 23,23 m /dia 480 kg/m
2019
11456,23 kg/dia 23,86m /dia 480 kg/m
2020
11776,39 kg/dia 24,53 m /dia 480 kg/m
2021
12092,53 kg/dia 25,19 m/dia 480 kg/m
2022
12416,01 kg/dia 25,86 m /dia 480 kg/m
2023
12758,99 kg/dia 26,58m /dia 480 kg/m
2024
13110,04 kg/dia 27,31 m /dia 480 kg/m
V V × 365 Dónde:
Vdiario = Volumen de RSM por disponer en un dia (m3/dia) Vanual = Volumen de RSM en un año (m3/año) DSp = Cantidad de RSM producidos (kg/dia) 365 = Equivalente a un año (días)
V 22,62 m/dia ∗ 365 82563 m/año V 23,23 m /dia ∗ 365 8478,95 m /año V 23,86 m/dia ∗ 365 8708,9m/año V 24,53 m /dia ∗ 365 8953,45m /año V 25,19 m /dia ∗ 365 9194,35 m /año V 25,86 m/dia ∗ 365 9438,9 m/año V 26,58 m /dia ∗ 365 9701,7 m/año V 27,31 m /dia ∗ 365 9968,15m /año
Teniendo en cuenta los datos suministrados en el tabla 1, la Densidad de RS estabilizados en el relleno son de 560 Kg/m 3
Volumen de residuos estabilizados diarios:
Vanual est2017
10859,67kg/dia ∗ 365 7078,17 m/dia 560 kg/m
Vanual est2018
11154,50 kg/dia ∗ 365 7270,34 m/dia 560 kg/m
Vanual est2019
11456,23 kg/dia ∗ 365 7467,00m/dia 560 kg/m
Vanual est2020
11776,39 kg/dia ∗ 365 7674,66 m/dia 560 kg/m
Vanual est2021
12092,53 kg/dia ∗ 365 7881,73 m/dia 560 kg/m
Vanual est2022
12416,01 kg/dia ∗ 365 8092,57m/dia 560 kg/m
Vanual est2023
12758,99 kg/dia ∗ 365 8216,12 m/dia 560 kg/m
Vanual est2024
13110,04kg/dia ∗ 365 8544,93 m/dia 560 kg/m
VOLUMEN DEL MATERIAL DE COBERTURA
m. c. V × ( 0.25) Donde: m.c. = material de cobertura equivale al 20 a 25% del volumen de los desechos recién compactados. Teniendo en cuenta los datos suministrados en el tabla 1, el material de cobertura equivale al 22% del volumen de RS compactados
Material de cobertura diario:
m.c. 22,62m/dia ∗ (0.22) 4,97 m de tierra/ dia m.c. 23,23 m /dia ∗ (0.22) 5,111 m de tierra/ dia m.c. 23,86 m/dia ∗ (0.22) 5,24 m de tierra/ dia m.c. 23,53 m/dia ∗ (0.22) 5,17m de tierra/ dia m.c. 25,19 m/dia ∗ (0.22) 5,54 m de tierra/ dia m.c. 25,86 m/dia ∗ (0.22) 5,68 m de tierra/ dia m.c. 26,58 m/dia ∗ (0.22) 5,62 m de tierra/ dia m.c. 27,31 m/dia ∗ (0.22) 6,0082 m de tierra/ dia Material de cobertura anual:
m.c. 82563 m/año ∗ (0.22) 17937,92 m de tierra/ año m.c. 8478,95 m/año ∗ (0.22) 1865,36 m de tierra/ año m m.c. 8708,9 ∗ (0.22) 1915,95 m de tierra/ año año m.c. 8953,45 m /año ∗ (0.22) 1969,75 m de tierra/ año
m.c. 9194,35m/año ∗ (0.22) 2022,75 m de tierra/ año m.c. 9438,9m /año ∗ (0.22) 2076,55 m de tierra/ año m.c. 9701,7 m/año ∗ (0.22) 2134,37 m de tierra/ año m.c. 9968,15 m /año ∗ (0.22) 2192,99 m de tierra/ año
VOLUMEN DEL RELLENO SANITARIO
VR V z + m.c. Dónde:
VRS = Volumen del relleno sanitario (m 3/año) m. c. = material de cobertura (25% del volumen recién compactado de RSM)
VR 7078,17 m /año + 17937,92 m /año 25016,09 m/año VR 7270,34 m /año + 1865,36 m /año 9135,97 m /año VR 7467,11 m /año + 1915,95 m /año 9383,06 m /año VR 7674,66 m /año + 1969,75 m /año 9644,41 m /año VR 7881,73 m /año + 2022,75 m /año 9904,48 m /año VR 8092,57 m/año + 2076,55 m/año 10169,12 m/año VR 8216,12 m/año + 2134,37 m/año 10347,49 m/año VR 8544,93 m/año + 2192,99 m/año 10737,92 m/año
Acumulado ( ):
VRU Dónde:
? VR =
VRSVU= volumen del relleno sanitario durante la vida útil (m 3) n= número de años
VRU 25016,09 25016,09 m VRU 25016,09 m + 9135,97 m/año 34152,06 m VRU 34152,06 + 9383,06 m/año 43535,12 m VRU 43535,12 m + 9644,41 m/año 52179,53 m VRU 52179,53 m + 9904,48 m/año 62084,01 m VRU 62084,01 m + 10169,12 m /año 72253,13 m VRU 72253,13 m + 10347,49 m /año 82600,62 m VRU 82600,62 + 10737,92 m/año 93338,54 m
CALCULO DEL AREA REQUERIDA
Ecuación [5-10]
Donde: VRS= volumen del relleno sanitario (m 3/año) ARS= área por rellenar sucesivamente (m 2) hRS= altura o profundidad media del relleno sanitarios (m)
Teniendo en cuenta los datos suministrados en el tabla 1, la profundidad media del relleno es de 7 m
25016,09m /año AR 3573,72m (0,35ha) 7m 9135,97m/año AR 1305,13m(0,13ha) 7m 9383,06 m /año AR 1340,43m(0,13ha) 7m AR
9644,41m/año 1377,77m(0,13ha) 7m
9904,48m/año AR 1414,85m(0,14ha) 7m 10169,12 m m/año AR 1452,73m(0,14ha) 7m 10413,32m /año AR 1487,61m (0,14ha) 7m AR
Área total requerida:
10726,89m /año 1532,41m (0,15ha) 7m
∗ Dónde:
AT = Área total requerida (m2) F = Factor de aumento del área adicional requerida para las vías de penetración, áreas de retiro a linderos, caseta para portería e instalaciones sanitarias, patio de maniobras, etc. Este es entre 20-40% del área que se deberá rellenar. Teniendo en cuenta los datos suministrados en el tabla 1, el factor de aumento del area adicional es del 30%
AT 1,30 ∗ 1274,18m 1656,43m (0,16ha) AT 1,30 ∗ 1318,01m 1713,41m (0,17ha) AT 1,30 ∗ 1340,43m 1742,55m (0,17ha) AT 1,30 ∗ 1376,59m 1789,56m (0,17ha) AT 1,30 ∗ 1.413,47m 1837,51m(0,18ha) AT 1,30 ∗ 1452,68m 1888,48m (0,18ha) AT 1,30 ∗ 1487,61m 1933,89m (0,19ha) AT 1,30 ∗ 1532,41m 1992,13m (0,19ha)
