Vertedero Garraf v03

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GESTIÓN DE RESIDUOS Y DESARROLLO SOSTENIBLE: CLAUSURA DEL DEPÓSITO CONTROLADO DE LA VALL D’EN JOAN (GARRAF, BARCELONA) Índice 1. INTRODUCCIÓN........................................... 1 2. FUNCIONAMIENTO DEL VERTEDERO DEL GARRAF................1 3. PROYECTO DE RESTAURACIÓN...............................2 4. REUTILIZACIÓN DEL BIOGÁS...............................3 4.1 Generación del biogás................................3 4.2 Extracción y conducción..............................5 4.3 Generación de electricidad a partir del biogas.......6 5. CONTROL DE LIXIVIADOS..................................7 6. CONCLUSIÓN............................................. 8 Alumnos: Casanovas Bermejo, Jorge

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GESTIÓN DE RESIDUOS Y DESARROLLO SOSTENIBLE:

CLAUSURA DEL DEPÓSITO CONTROLADO DE LA VALL D’EN

JOAN(GARRAF, BARCELONA)

Índice1. INTRODUCCIÓN...........................................................................................1

2. FUNCIONAMIENTO DEL VERTEDERO DEL GARRAF...............................1

3. PROYECTO DE RESTAURACIÓN................................................................2

4. REUTILIZACIÓN DEL BIOGÁS.....................................................................3

4.1 Generación del biogás................................................................................3

4.2 Extracción y conducción.............................................................................5

4.3 Generación de electricidad a partir del biogas...........................................6

5. CONTROL DE LIXIVIADOS...........................................................................7

6. CONCLUSIÓN...............................................................................................8

Alumnos: Casanovas Bermejo, Jorge Lindfors, Hanna Karin

Torres Aranda, Alba

Curso: 5º CCP

29 de abril del 2010

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1. INTRODUCCIÓN

El depósito controlado del Garraf, el mayor de España por volumen de deshechos y superficie, fue abierto en 1974 y cerró sus puertas el 31 de diciembre de 2006. Este vertedero está situado en la Vall d'en Joan, en el macizo del Garraf, ha acogido 25 millones de toneladas de residuos.

El depósito pudo cerrar gracias al desarrollo del Programa Metropolitano de Gestión de Residuos Municipales (PMGRM) que adoptaba los criterios de jerarquización en materia de gestión de residuos y fijaba los objetivos para el periodo 1997-2006 basados en la estabilización de los residuos y el tratamiento para recuperarlos.

A partir de su clausura, en 2006, la basura de Barcelona y toda su zona metropolitana ha ido a parar tanto a los cuatro ecoparques cercanos como al depósito controlado de Can Mata, en Els Hostalets de Pierola (Anoia).

En este trabajo nos vamos a centrar en todo el proceso de clausura del vertedero, incluyendo: unas breves pinceladas del funcionamiento básico del vertedero, su proceso de restauración, la reutilización del biogás generado por la descomposición de los residuos depositados para generar electricidad y, por último, muy breve comentario acerca del control de los lixiviados.

2. FUNCIONAMIENTO DEL VERTEDERO DEL GARRAF

Se trata de un vertedero de clase II de media densidad con recubrimiento diario de más de 3.200 t/día para el almacenamiento de residuos sólidos urbanos localizado en un valle de la Sierra del Garraf, ocupa una extensión de aproximadamente 64 Ha. Tras la clausura, algunos puntos alcanzaban del orden de 100 metros de espesor de residuos.

Ilustración 1: Imagen aerea del estado del vertedero a inicios de 2010

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El vertido de los residuos se hace mediante células. Las dimensiones de célula dependen de la cantidad de residuos vertidos a diario, tras la compactación, se consiguen densidades medias de aproximadamente 600kg/m3. Normalmente, la altura de célula no supera los 2,5m, para evitar problemas de asentamiento final. Otro límite para la medida de célula es la inclinación de los taludes condicionado por las posibilidades de trabajo de la maquinaria, que oscilan entre 20º y 40º.

Existen tres tipos de capas de recubrimiento; la diaria de 15cm, la intermedia, en aquellos en los que se prevé un periodo limitado de reposo para las capas, de 30cm; y la final de 70cm como mínimo.

En el caso del macizo del Garraf, el aislamiento es básico ya que está compuesto por rocas kársticas con gran capacidad de percolación. Como medidas para reducir el lixiviado y su impacto negativo (contaminación de aguas subterráneas) básicamente hay dos puntos clave:

- A lo largo de todo el perímetro del vertedero discurre un canal de recogida de aguas de escorrentía superficial para evitar que el agua procedente de las laderas contacte con los residuos.

- Disposición de capas impermeables (combinación de capas arcillosas y aislante de polietileno de alta densidad) en todo el vaso y laderas del valle donde se ubica el vertedero.

3. PROYECTO DE RESTAURACIÓN

En marzo del 2000, la Entitat del Medi Ambient (EMA) aprobó el proyecto básico de restauración del depósito controlado de la Vall d’en Joan, en una iniciativa promovida conjuntamente con el Ayuntamiento de Barcelona.

Como rasgos fundamentales, este proyecto establece la adecuación de la actividad y sus instalaciones a las prescripciones de la Directiva 1999/31/CE, del Decreto 1/1997 y del Plan Especial del Garraf; y los objetivos de finalización progresiva de la actividad y el programa de la restauración del espacio donde se ubicaba el depósito.

El proceso de restauración se inició en 2001 con el sellado de los residuos vertidos y la construcción posterior de las terrazas escalonadas conectadas por caminos de servicio. Las principales ventajas que ofrecen estas terrazas son:

- Proporcionan una estabilidad al terreno que facilita la clausura y el sellado del depósito

- Facilitan las operaciones de revegetación y sucesión de los ecosistemas naturales del Garraf

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- Reducen la velocidad del agua y, por tanto, la erosión que podría dañar la superficie restaurada

- Posibilitan una visión de zona agrícola y forestal bien integrada en el entorno del Parque Natural, lo que potencia el carácter de espacio libre o de parque metropolitano del área restaurada.

En las terrazas se han plantado especies autóctonas, adaptadas a las condiciones del Macizo del Garraf, para integrar el espacio al paisaje que lo rodea. También se han repoblado forestalmente el acceso, se han instalado un conjunto de muros verdes y se ha acondicionado el camino que da acceso a las zonas restauradas desde la vía principal.

Según la normativa comunitaria vigente, el control y el mantenimiento del depósito es obligatorio durante los 30 años posteriores a la clausura. Por esto, la EMA vela por factores como el estado de la vegetación replantada y de las instalaciones e infraestructuras construidas.

A la vez que se ha llevado a cabo la restauración del depósito se ha efectuado la remodelación de la masia de Can Joan que data del siglo XIV. Este edificio se ha convertido en el Centro de Recursos de Can Joan y, además de ser uno de los puntos de información del Parque Natural del Garraf, está destinado a actividades de educación ambiental.

4. REUTILIZACIÓN DEL BIOGÁS

*La normativa europea sobre vertederos (directiva 1999/31/CE), y la transposición a la legislación española (Real Decreto 1481/2001) obligan a la recogida y tratamiento del biogás. *El biogás es una fuente de energía renovable, según la Directiva2001/77/CE sobre promoción de electricidad generada a partir de fuentes renovables.

4.1 Generación del biogás

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Figura 1: Fases de generación del biogás

En el proceso hay 5 fases diferenciadas hasta la aparición del metano (CH4) que es el gas que se acaba quemando para la generación de energía como veremos más adelante. La fase inicial consiste en una descomposición aerobia en la cual se genera CO2 y vapor de agua. La fase II es una transición hasta el estado III o fase ácida, donde el porcentaje de CO2 es muy elevado. Finalmente llegamos a la fase metanogénica, donde los niveles de metano aumentan hasta un 55% de la composición total y el CO2 pasa de un 90% a un 44%. Este es el punto que nos interesa para el aprovechamiento del gas generado fruto de la descomposición de los RSU.

La composición típica de este gas es de

%CH4 – [45 - 50]%O2 – [1 - 1.5]

%CO2 – [35 – 40]%N2 – [5 - 8]

H2SCl, F

A parte, el biogás siempre está saturado de humedad.

Los modelos habitualmente utilizados son de la forma:

Donde

V: Volumen de biogás producido en el año T (m3)L0: Volumen total de metano producido por la degradación completa de una tonelada de residuo (m3/t). Se dan valores muy dispares en función de tipo de residuo, condiciones del vertedero, etc. [50 a 150 m3/t]

k: Inversa del periodo de degradación (años-1). Los vertederos contienen residuos de muy distinta degradabilidad y con diferentes condiciones ambientales. Las recomendaciones EPA según pluviometría (para el Garraf es de unos 600mm/año1):

1 Dato del Servei Meteorológic de Catalunya

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< 500 mm/año k =0,020500 –1000 mm/año k =0,038> 1000 mm/año k =0,057

Con la formulación presentada anteriormente se puede realizar el gráfico presentado a continuación, donde aparece reflejada la curva de generación de metano. Podemos ver que el máximo coincide con la clausura y que la presencia de cierta cantidad de CH4 se alargará hasta prácticamente 50 años.

Figura 2: Curva de generación de gas

4.2 Extracción y conducción

Figura 3: Esquema de la planta de biogás

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El sistema utilizado para la perforación de los cerca de 300 pozos del vertedero es la perforación mediante barrena helicoidal discontinua la cual se caracteriza por facilitar una limpieza constante de los útiles de perforación. Es capaz de extraer, con mayor o menor dificultad, los diversos materiales que yacen en un vertedero, siendo especialmente difícil de extraer los voluminosos como colchones, neumáticos, muebles, etc., ya que en su ascenso van desmoronando las paredes ya perforadas deteniendo el normal avance de los pozos.

Su funcionamiento se basa en la introducción de la barrena en el vertedero para avanzar por cada movimiento entre 10-100 cm, dependiendo del material, extrayendo a la superficie los residuos excavados. De éste modo se consigue tener la barrena en perfecto estado en todo momento durante la perforación, optimizándose el rendimiento de la perforación.

Ilustración 2: Perforación con barrena

Los pozos de cada terraza derivan a dos colectores de 350mm de diámetro y 5km de longitud total que conducen todo el biogas extraido a la central gracias a la central de aspiración (marcada en la figura 3 con el número 3) consistente en tres bombas de 3000m3/h de capacidad.

4.3 Generación de electricidad a partir del biogas

Tras ser extraído, el gas es quemado en una antorcha de alta temperatura (1000ºC) de 3000m3/h de capacidad, para extraer el poder calorífico del gas. Que es aprovechado por una central de motogeneradores. Esta central está compuesta por 12 motogeneradores de 1039 kW cada uno, generando a 6,3kV, todos ellos ubicados en contenedores.

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Ilustración 3: Planta de valorzaciónPara acabar, la electricidad generada en la central es conducida a una subestación de 66kV de doble barra y una nueva línea de 2x66 + 1x25kV, de 2km de longitud.

Los beneficios más claros de esta práctica pueden dividirse en dos:

Localmente: minimización de los olores, al captarse el biogás y tratase mediante combustión controlada a alta temperatura en los motores.

Globalmente: minimización de la contribución de la emisión de gases de efecto invernadero generados en la biodegradación de los RSU en el seno del vertedero. El efecto del CH4 en cuanto a calentamiento de la atmósfera (GWP) es 21 veces superior al del CO2. Además, se genera energía eléctrica a partir de un combustible renovable, con lo que se desplazan combustibles fósiles de centrales convencionales y se evita emisión de CO2.

5. CONTROL DE LIXIVIADOS

Otros productos que continua generando el depósito a pesar de estar clausurado son los lixiviados. Esta mezcla de líquidos resultante del proceso de degradación de los residuos se recoge en una balsa impermeabilizada, como se ilustra en la figura 4, con capacidad para 6000m3, desde donde se bombea a una planta de tratamiento situada en la misma instalación.

La EMA ha implementado diversos procedimientos para mejorar la eficiencia en el tratamiento, como el aumento de la capacidad de tratamiento biológico de la planta y la introducción del proceso de osmosis inversa, permitiendo así reducir la carga orgánica, la salinidad y la concentración de amoniaco del lixiviado. Esto hace posible la obtención de un agua apta para apagar incendios forestales, para el riego de caminos y vegetación, para la refrigeración de motores térmicos e, incluso, para mantener un pequeño caudal en la riera seca de la Vall d’en Joan.

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A : Nivel freáticoB: Capa natural de baja permeabilidadC: Capa impermeable sintéticaD: ConducciónE: Capa arcillosaF: GravasG: Material de filtroH: SueloI: Celdas antiguasJ: Celdas nuevas

6. CONCLUSIÓN

En primer lugar, se debe incentivar la reducción de RSU, por tanto, promover la reutilización y el reciclaje. El uso de vertederos controlados debe menguar con el paso del tiempo y las mejoras de tecnología que van siendo desarrolladas en el campo del tratamiento de residuos.

Sin embargo, parece difícil, en un horizonte a medio plazo, acabar totalmente con los vertederos, por tanto, se debe ser consecuente y mejorar las condiciones tanto de los ya en uso, como de los clausurados recientemente y de los de futura construcción.

Para ello, se deben elegir las ubicaciones más beneficiosas, tanto en términos de capacidad y riesgos, como en términos de tiempo y costes de transporte. Debe protegerse el medio en el que se ubica con las debidas medidas de impermeabilización y correcta disposición de celdas.

La opción más ecológica será, como se ha expuesto a lo largo del trabajo, la de incorporar un sistema de aprovechamiento del biogas producido junto con un control y tratamiento del lixiviado, elementos que deben ser tenidos en cuenta a pesar de la clausura del vertedero.

También debe procederse a una restauración, integración y mantenimiento del espacio ocupado por el depósito en el medio una vez clausurado éste.

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Figura 4: Esquema de recogida de lixiviados