TFM-Moreno Mirian-Impacto Ambiental de Un Vertedero Controlado en Pinto
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Universidad Internacional Menéndez Pelayo MÁSTER EN ENERGÍAS RENOVABLES, PILAS DE COMBUSTIBLE E HIDRÓGENO Curso académico 2013/14 TRABAJO FIN DE MÁSTER ESTUDIO DEL IMPACTO AMBIENTAL DE UN VERTEDERO CONTROLADO EN LAS PROXIMIDADES DE MADRID (PINTO) Autor: Miriam Pablo Moreno Director: Julio Montes Ponce De León
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Medioambiente - Impacto Ambiental
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Universidad Internacional Menéndez
Pelayo
MÁSTER EN ENERGÍAS RENOVABLES, PILAS DE
COMBUSTIBLE E HIDRÓGENO
Curso académico 2013/14
TRABAJO FIN DE MÁSTER
ESTUDIO DEL IMPACTO AMBIENTAL DE UN
VERTEDERO CONTROLADO EN LAS
PROXIMIDADES DE MADRID (PINTO)
Autor: Miriam Pablo Moreno
Director: Julio Montes Ponce De León
ESTUDIO DEL IMPACTO AMBIENTAL DE UN VERTEDERO CONTROLADO EN LAS PROXIMIDADES DE
MADRID (PINTO)
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ÍNDICE 1. RESUMEN .......................................................................................................... 5
2. OBJETIVOS........................................................................................................ 7
3. INTRODUCCCIÓN ............................................................................................ 8
4. DEFINICIÓN DE VERTEDERO CONTROLADO ........................................ 11
5. HIDROGEOLOGÍA.......................................................................................... 15
6. GEOLOGÍA ...................................................................................................... 19
7. SISMOTECTÓNICA ........................................................................................ 21
8. DESCRIPCIÓN DETALLADA DEL VERTEDERO DE PINTO ................... 23
8.1 Localización geográfica ............................................................................. 23
8.2 Zona de actuación ...................................................................................... 24
8.3 Características constructivas de la celda de vertido de la ampliación de la
Fase III ................................................................................................................... 25
8.3.1 Sistemas de impermeabilización y de sellado de la nueva celda ........... 26
8.3.2 Sistema de recogida de lixiviados .......................................................... 32
8.3.3 Sistema de drenaje de aguas pluviales ................................................... 32
8.3.4 Régimen de explotación ......................................................................... 34
8.4 Operación de la instalación y subproductos de la operación: producción de
gases y lixiviados ................................................................................................... 35
8.4.1 Definición y generación de lixiviados...................................................... 35
8.4.1.1 Procedimiento de gestión de la planta de lixiviados de Pinto ........... 37
8.4.1.2 Proceso .............................................................................................. 39
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8.4.1.3 Operaciones de limpieza ................................................................... 42
8.4.1.4 Control analítico del permeado y los lixiviados ................................ 42
8.4.1.5 Cálculo de la producción de lixiviados ............................................. 43
8.4.2 Definición y generación de biogas ........................................................... 45
8.4.2.1 Componentes mayoritarios del biogas .............................................. 45
8.4.2.2 Componentes minoritarios del biogas ............................................. 46
8.4.2.3 Las fases en las que se puede dividir el proceso de fermentación del
gas .................................................................................................................. 47
8.4.2.4 Distribución del biogas con el tiempo ............................................... 48
8.4.2.5 Obtención de energía del biogas ....................................................... 49
8.4.2.6 Generación de electricidad ................................................................ 50
8.4.2.7 Desgasificación del vertedero de pinto ........................................... 51
8.4.2.8 Sistema de captación del gas ........................................................... 52
8.4.2.9 Conducción y control ...................................................................... 52
8.4.2.10 Antorcha ........................................................................................ 53
8.4.2.11 Tratamiento del biogas extraído .................................................... 53
8.4.2.12 Generación y captabilidad del biogas ............................................ 54
9. POSIBLES IMPACTOS AMBIENTALES DE UN VERTEDERO ................ 59
9.1 Impactos ambientales asociados a las emisiones ....................................... 59
9.1.1 Efecto invernadero ................................................................................. 59
9.1.2 Reducción de la capa de ozono .............................................................. 59
9.1.3 Compuestos orgánicos volátiles (COV’s) .............................................. 60
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9.1.4 Olores ..................................................................................................... 60
9.2 Impactos debidos a la mala construcción y gestión del vertedero ............. 60
9.2.1 Problemas de estabilidad por pendiente excesiva del suelo ..................... 60
9.2.2 Problemas de estabilidad por mal diseño de los diques de contención .. 61
9.2.3 Problemas de estabilidad por deslizamientos de la masa de residuos sobre
la capa impermeable ........................................................................................... 61
9.2.4 Mal dimensionamiento de los canales de evacuación de aguas de
escorrentía exteriores al vertedero ..................................................................... 62
9.2.5 Rotura de la balsa de lixiviados.............................................................. 62
9.3 Impacto sobre las aguas subterráneas ........................................................ 63
9.4 Impactos sobre las aguas superficiales ...................................................... 64
9.5 Impacto sobre la vegetación ...................................................................... 65
9.6 Otros impactos locales ............................................................................... 67
9.6.1 Ruido ...................................................................................................... 67
9.6.2 Pájaros, roedores, insectos, etc. .............................................................. 67
9.6.3 Emisión de partículas en suspensión (polvo) ........................................... 68
9.7 Incendios .................................................................................................... 68
10. CONCLUSIONES ............................................................................................ 69
11. BIBLIOGRAFÍA ............................................................................................... 70
ANEXO I ................................................................................................................... 73
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AGRADECIMIENTOS
Mi más sincero agradecimiento a mi tutor D. Julio Montes Ponce De León, por la
paciencia que ha tenido conmigo, por su correcciones y su dedicación en la elaboración de
este trabajo.
También quisiera agradecer su colaboración y amabilidad a Dña. Pilar Tur Salamanca
y a D. Miguel Ángel Martínez Muñoz.
A mis amigos, porque siempre que los necesito están ahí.
A mis padres por todo el apoyo y fuerza que me han dado y dan cada día, tanto en los
buenos como en los malos momentos.
A todos ellos, muchas gracias.
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1. RESUMEN
En el presente trabajo se realiza un estudio del impacto ambiental del vertedero
controlado localizado en el municipio de Pinto (Madrid).
A la hora de seleccionar el emplazamiento de vertederos es necesario tener en cuenta
las características geomorfológicas del emplazamiento, prestando especial atención a la
hidrogeología, por lo que se ha llevado a cabo una investigación para conocer sobre qué tipos
de suelos se asienta, o la existencia o no de aguas superficiales o subterráneas en la zona que
puedan verse afectadas por la actividades llevadas a cabo en este tipo de instalaciones.
Se ha realizado una descripción detallada de la construcción de la celda de vertido de la
ampliación de la Fase III del vertedero y del proceso de fermentación anaerobio que sufrirán
los residuos orgánicos depositados en él.
En el vertedero se generan dos productos que podrían dar lugar a impactos ambientales
importantes: los gases producidos por la digestión anaerobia de los residuos orgánicos
depositados y los lixiviados. Se ha investigado su generación en función del tiempo de
operación y los procesos de su aprovechamiento o eliminación para asegurar el
comportamiento seguro de la instalación.
Además, se ha estudiado la utilización del gas producido especialmente en la generación
eléctrica mediante motores de combustión interna y las condiciones de seguridad en el caso
de no aprovechamiento.
Por último se han presentado una serie de impactos ambientales que pueden generar los
vertederos controlados aunque cumplan toda la legislación existente en la actualidad.
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2. OBJETIVOS
Los Residuos Sólidos Urbanos (R.S.U) constituyen una de las principales fuentes de
biomasa que se generan sistemáticamente en los núcleos de población cuyo volumen ha ido
aumentando en los últimos años. Es necesario su eliminación minimizando al máximo su
impacto ambiental.
Uno de los procesos de eliminación más extendidos es el de la utilización de vertederos
controlados. Esta tecnología permite la metanización de los residuos por fermentación
anaerobia. El vertedero se ha de diseñar de forma a) que se puedan recuperar los gases
producidos para su utilización energética posterior y b) que se eliminen adecuadamente los
lixiviados que se puedan producir en el proceso de fermentación evitando su posible paso a
los sistemas de aguas subterráneas que puedan existir en las zona de influencia de la
instalación.
El objetivo de este trabajo es realizar un estudio del vertedero controlado localizado en
el municipio de Pinto, gestionado por la Consejería de Medio Ambiente dentro de la
Comunidad de Madrid y su posible impacto ambiental.
Para llevar a cabo este estudio se realizarán los siguientes parciales:
- Descripción detallada de las características del vertedero.
- Descripción detallada del proceso de fermentación que tiene lugar.
- Estudio de los procesos que minimizan los posibles impactos ambientales.
- Estudio del proceso de recuperación de los gases generados en la instalación.
- Estudio detallado de las características geomorfológicas del emplazamiento
prestando especial atención a la hidrogeología.
- Estudio de los posibles impactos ambientales del vertedero.
Todo este estudio se desarrolla en un marco normativo real, tanto legislación
comunitaria, como nacional y autonómica.
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3. INTRODUCCCIÓN
La mayoría de las sociedades modernas logran su desarrollo sin controlar
adecuadamente las presiones ambientales generadas sobre su entorno. Esto provoca que sus
pautas de consumo y actividad económica den lugar a un aumento en la generación de
residuos y a problemas derivados de su inadecuada gestión.
Según Eurostat, en el año 2012 la media de residuos generados en la UE-28 ha sido de
492 kg por habitante y año. En España la cantidad estimada fue de 464 kg por habitante y
año.
En cuanto a gestión, en España el 61% del total de los residuos se destinan a la
valorización material (incluido el reciclaje), mientras que un 37% terminan en vertederos.
En comparación con la UE-28, son datos positivos dado que España logra una tasa de
valorización material superior (61% frente a 49% UE-28) y la eliminación en vertederos es
inferior (37% frente a 45% UE-28) (Figura 1).
Figura 1. Fuente: EUROSTAT.
En la Figura 2 se muestra la distribución de la cantidad de residuos urbanos generados
en España en el año 2011.
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Figura 2. Fuente: MAGRAMA.
La Comunidad de Madrid tiene unas características específicas, como son la presencia
de una gran urbe con alta densidad de población, debido a ello presenta uno de los datos más
elevados de generación de residuos, solo por detrás de Andalucía y Cataluña (Figura 3).
Figura 3. Recogida de residuos urbanos por Comunidad Autónoma. Unidades: toneladas. Fuente: INE.
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Esto se debe a la gran población que presenta esta comunidad, ya que la generación de
residuos por habitante en menor a la media nacional, con un valor de 404 kg/hab.
En la Figura 4 se muestra la fracción de residuos urbanos recogidos en la CAM en 2012.
La fracción de residuos orgánicos y restos presenta un porcentaje mucho mayor que la suma
del resto de los porcentaje de residuos urbanos generados.
Figura 4. Fracción de residuos urbanos. Fuente: INE.
73%
5%
3%
3% 6%
5%
5%
Fracción residuos urbanos CAM 2012
Bolsas de residuos orgánicos y restos
Envases
Papel y cartón
Vidrio
Residuos industriales asimilables aurbanos
Residuos voluminosos y procedentes depuntos limpios
Otros residuos (animales muertos yotros)
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4. DEFINICIÓN DE VERTEDERO CONTROLADO
El vertedero controlado es una instalación situada en lugar abierto, donde se eliminan
residuos orgánicos de forma natural mediante su fermentación anaerobia, reduciendo al
máximo los impactos ambientales. En el proceso se generan gases con alto contenido de
metano y líquidos, lixiviados. Para evitar la liberación incontrolada de estos dos productos
se impermeabiliza el conjunto de la instalación así como sus diferentes partes y se prepara
un sistema adecuado para la eliminación de los gases y el tratamiento de los líquidos
generados.
La construcción se realiza bajo normas de calidad muy estrictas establecidas en
diferentes regulaciones citadas en el Anexo I, en donde se detallan las normativas referentes
a la construcción, al tramiento de residuos y a la utilización de los gases.
En la Figura 5 se esquematiza una instalación de este tipo.
Figura 5. Esquema de los elementos de un vertedero controlado.
Los residuos que llegan al vertedero controlado diariamente se llevan al punto de
descarga. Un punto de descarga es un espacio del vertedero elegido para verter los residuos
recibidos durante un día de operación.
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Los residuos son colocados y compactados, con una frecuencia diaria son recubiertos
con un material de cobertura cuyo espesor es de unos 15 a 30 cm (Figura 6), cuyo objetivo
es reducir la infiltración de agua debido a precipitaciones y, por consiguiente, disminuir la
formación de lixiviado. Además esta capa eliminará el problema de proliferación de roedores
e insectos, ya que el residuo quedaría cubierto a diario, y evitará en cierta medida la presencia
de malos olores y facilitará el acceso de vehículos a los puntos de descarga.
Las capas así formadas no se prolongan indefinidamente, se interrumpen a intervalos
fijos mediante un recubrimiento lateral en pendiente. De esta forma se definen unidades
menores denominadas celdas, elemento cuya repetición constituye la totalidad de la
instalación.
Figura 6. Esquema de los elementos de un vertedero controlado.
Cuando la altura del vertedero es considerable se crean unas terrazas denominadas
bermas, tienen como objetivo mantener la estabilidad. También se utilizan para la ubicación
de los canales para el drenaje de aguas superficiales y tuberías para la recuperación de gas.
A la hora de ubicar un vertedero se busca una zona con materiales impermeables (como
la arcilla) para evitar que los posibles contaminantes que produzcan los residuos contaminen
el suelo, las aguas subterráneas y superficiales, y garantizar la recogida eficaz de los
lixiviados y del gas.
Esta capa de material impermeable hace de barrera geológica natural, pero la
preservación del suelo y de las aguas no se tiene que basar únicamente en esta
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impermeabilización natural. Por encima de esta barrera hay que situar una barrea geológica
artificial (cuando la barrera natural no cumpla los siguientes requisitos: k = 1,0 x 10-9 m/s;
espesor = 1 m) y un revestimiento artificial impermeable, que también tiene que revestir todo
el vaso (Figura 7).
Figura 7. Barreras de protección de que dispondrán los vertederos bajo la masa de residuos.
Por último se sitúa una capa de drenaje, para llevar a cabo la recogida de los lixiviados
generados por la basura. Estos residuos líquidos, junto con el agua de lluvia que ha entrado
en el vaso de vertido y que se ha contaminado por la presencia de los lixiviados, deben ser
tratados una vez recogidos.
Los lixiviados deberán ser extraídos mediante los pozos de captación de las celdas de
vertido, mediante la ayuda de una bomba serán canalizados por el sistema de drenaje a una
balsa de lixiviados, donde permanecerán hasta iniciar el tramiento en la planta de lixiviados
del vertedero.
En todos los vertederos controlados se deben recoger los gases de vertedero, con un gran
contenido en metano y dióxido de carbono, se tratarán y se aprovecharán. Los pozos de
captación son taladrados verticalmente en el vertedero a modo de matriz para cubrir todas
las áreas del vertedero que puedan producir biogás. La red de captación del gas consiste en
una serie de tubos laterales que conectan los pozos a un tubo principal, la configuración más
habitual es la llamada “espina de gato” (Figura 8). El gas extraído de los pozos y de las
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tuberías de captación es conducido por unas soplantes a través de la red hasta la planta de
valorización.
Figura 8. Posible configuración de la red de captación del biogás.
Si el gas recogido no puede ser aprovechado para producir energía, deber ser quemado
en la antorcha que debe poseer de manera obligatoria el centro de tratamiento.
Posteriormente se trata de manera más específica las características de un vertedero
controlado, en concreto del nuevo vertedero del municipio de Pinto (Comunidad de Madrid).
También cabe indicar que a continuación se expone los resultados obtenidos en la
investigación llevada a cabo sobre la hidrogeología, la geología y la sismotectónica del
terreno donde se sitúa dicho vertedero.
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5. HIDROGEOLOGÍA
La zona donde se proyecta la ampliación del vertedero controlado de Pinto se sitúa bajo
el acuífero terciario detrítico de la Comunidad de Madrid.
Este acuífero es el más importante de la comunidad, su extensión supera los 2.600 km2.
Está formado por niveles de arenas y arenas-arcillosas englobadas en una matriz limo-
arcillosa. Las distintas formaciones del terciario detrítico funcionan hidrogeológicamente
como un único acuífero, que se puede asimilar a una matriz arcillo-arenosa de baja
permeabilidad, ya que las arcillas presentan poros microscópicos, por lo que la circulación a
través de ellas es tan lenta que prácticamente resultan impermeables.
Debido a su baja permeabilidad es poco vulnerable a la contaminación,
fundamentalmente debido a que el espesor de la zona no saturada puede en algunas zonas
llegar a los 30-40 m lo que puede ocasionar una autodepuración de ciertos contaminantes.
Es importante tener en cuenta la elevada lentitud de las aguas circulantes, que puede hacer
que la contaminación tarde en detectarse entre 20 y 30 años.
Dentro de las masas de aguas subterráneas del acuífero terciario detrítico, el proyecto
del nuevo vertedero controlado se sitúa en la masa denominada Guadarrama–Manzanares.
Esta masa se localizada entre los ríos Guadarrama al Oeste y Manzanares, al Este y, entre la
Sierra de Guadarrama por el Norte y las localidades de Batres, Griñón y Torrejón de la
Calzada, cerca del límite provincial de Toledo, por el Sur.
La masa de agua subterránea tiene continuidad hidrodinámica con las masas colindantes
(Figura 9), salvo en los límites norte (granitos de la sierra) y sureste (formaciones margosas
y evaporíticas terciarias) que son impermeables (Figura 10).
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Figura 9. Mapa de masas de aguas subterráneas de la CAM.
Figura 10. Localización de la masa de agua subterránea Guadarrama-Manzanares.
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Como se observa en la Figura 11 la zona del municipio de Pinto, señalizada en el mapa,
es un área prácticamente sin acuíferos de carácter regional, solo se localizan pequeños
acuíferos de tipo local.
Figura 11. Esquema hidrogeológico de la CAM. Fuente: IGME.
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El nuevo vertedero se ubicará en un área de superficie impermeable adecuada para la
deposición de residuos (Figura 12). Además el vertedero deber cumplir con la exigente
legislación respecto a su construcción, debe estar correctamente impermeabilizado, de
manera que se impida que los residuos depositados en él o cualquier producto generado en
la fermentación anaerobia de los mismos, sea absorbido por el terreno, de manera que entré
en contacto con las aguas subterráneas.
Figura 12. Mapa de orientación al vertido de RSU de la CAM. Fuente: IGME.
Por lo indicado anteriormente, el nuevo vertedero controlado se sitúa en una zona
adecuada con respecto a la hidrogeología, ya que en el área no se localizan acuíferos
subterráneos importantes y los materiales de la zona son de muy baja permeabilidad.
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6. GEOLOGÍA
Desde el punto de vista geológico la ampliación del vertedero se ubica en la denominada
Fosa Tectónica del Tajo, más concretamente en la Cuenca Sedimentaria de Madrid.
Los materiales existentes están formados por calizas y margo-calizas en los niveles más
superficiales, arcillas margosas con algún nivel de marga y/o margo-caliza, arcillas limosas
verdes “peñuelas” e intercalaciones de arenas finas a muy finas micáceas. Sin embargo, en
la zona deprimida o de vaguada se detecta la existencia de un importante paquete de arenas
muy gruesas, entre 3,00 m y 9,65 m de profundidad. Todos estos materiales se han dividido
en 6 unidades diferentes:
- Unidad 1: las formaciones superficiales están formadas por calizas y margo-calizas,
con capas de espesor variable, con un máximo de 2,50 m. Esta zona presenta
dificultades en su excavación, considerándose ripable.
- Unidad 2: bajo las formaciones superficiales aparecen intercaladas arcillas verdes,
margas e intercalaciones limosas, en algunos puntos aparecen nódulos calcáreos.
- Unidad 3: esta formación presenta un escaso espesor, se trata de una arena verde
muy fina característica de las facies de transición y en muchos casos aparece
interestratificada con formaciones arcillosas.
- Unidad 4: aparece bajo las unidades 2 y 3, está formada por una arcilla margosa muy
consistente.
- Unidad 5: se detecta en la zona de la vaguada, en los niveles superficiales. Se trata
de arcillas marrones. Al ser una zona topográficamente más baja se facilita la
acumulación de agua, lo que favorece la formación de suelos con presencia de
materia orgánica, lo que le da una tonalidad marrón diferentes a los tonos verdosos
del resto de las unidades.
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Figura 13. Distribución de las unidades geológicas.
En la Figura 13 se puede observar la distribución de las unidades geológicas que forman
el terreno del vertedero de Pinto.
Todas las unidades son excavables a excepción de la 1, donde se necesitará el uso de
martillos rompedores. Todos los materiales excavados podrán ser utilizados en la propia
obra, en diferentes actividades dependiendo de las características de los mismos. La unidad
1 se podrá utilizar como cimiento y núcleo del terraplén, debido a su naturaleza rocosa. Tanto
la unidad 2 como la 3 solo se podrán utilizar como núcleo del terraplén. Las arcillas verdes
margosas, unidad 4, no pueden ser utilizadas en ninguna zona del terraplén, deberán ser
acopiadas para otros usos dentro de la explotación del vertedero. Las unidades 5 y 6 se
podrán utilizar en cualquier parte del terraplén, siempre que el contenido de materia orgánica
sea inferior al 2% en el caso de la unidad 6.
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7. SISMOTECTÓNICA
La evaluación geológica debe tener en cuenta la frecuencia y la estructura de cualquier
falla o fractura en los estratos geológicos circundantes y el impacto potencial de la actividad
sísmica en estas estructuras (España. Orden AAA/661/2013, de 18 de abril, por el que se
modifican los anexos I, II y III del Real Decreto 1481/2001, de 27 de diciembre, por el que
se regula la eliminación de residuos mediante deposición en vertedero. Boletín Oficial del
Estado, 23 de abril de 2013, núm. 97, p. 31080- 31110).
Figura 14. Mapa de peligrosidad sísmica de España (en valores de intensidad).
Desde 1756 en la Comunidad de Madrid se han producido 31 terremotos, todos ellos
con una intensidad menor de 4 (Figura 14), por lo que no se perciben o lo hacen con escasa
intensidad.
El seísmo de mayor intensidad registrado en la Comunidad de Madrid, según los datos
de la Red Sísmica Española, tuvo lugar en 1954 en San Martín de la Vega, y alcanzó los 4
grados en la escala de Richter. Los últimos detectados fueron en el municipio de Alcorcón
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en Noviembre de 2013. Concretamente en el municipio de Pinto, donde se sitúa el vertedero,
se localizó el epicentro del terremoto producido el 2 de septiembre 2004, alcanzando una
magnitud de 1,6 grados en la escala Richter, el de menor magnitud producido en esta
comunidad.
Figura 15. Mapa sísmico de la Norma Sismorresistente.
Con respecto a la aceleración sísmica, el área investigada se encuentra enclavada en una
zona de riesgo bajo (Figura 15). Un terremoto de tal intensidad produce unas aceleraciones
máximas de 0,03 g (horizontales) y 0,02 g (verticales); valores pequeños y que se pueden
considerar incluidos en los coeficientes de seguridad ordinarios N.T.E. Cargas Sísmicas.
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8. DESCRIPCIÓN DETALLADA DEL VERTEDERO DE PINTO
8.1 Localización geográfica
El vertedero controlado se sitúa en el término municipal de Pinto, en la zona de “La
Marañosa”, al sur de la Comunidad de Madrid (Figuras 16 y 17).
Figura 16. Localización geográfica
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Figura 17. Localización vertedero existente y nuevo vertedero.
8.2 Zona de actuación
El vertedero de Pinto da servicio a 42 municipios de la zona sur de la comunidad,
1.700.000 millones de ciudadanos.
El vertedero inició su operación en 1998 siendo actualmente es el más grande de la
región y uno de los más grandes de Europa, ocupa casi 140 hectáreas, de las cuales 100 ya
han sido clausuradas. Recibe alrededor de 1.000.000 toneladas de residuos al año y posee
una capacidad de 12.300.000 m3.
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Figura 18. Actual vertedero.
En este vertedero se depositan de manera controlada residuos orgánicos (Figura 18).
Son instalaciones de disposición final y pueden ir precedidas de alguna de las plantas de
tratamiento con las que cuenta el centro.
8.3 Características constructivas de la celda de vertido de la
ampliación de la Fase III
Se ha proyectado la construcción de una nueva celda como anexo a la Fase III, con los
accesos y elementos necesarios para su explotación.
La superficie total para la formación de la celda de vertido y los restantes elementos
necesarios para su explotación será de unos 84.000 m2, que comprenderán la nueva celda
(64.079 m2), el camino perimetral y dique de cierre de vaso, y la superficie necesaria para el
desvió y prolongación de tubo de recogida de lixiviados procedente de la Fase I y del tubo
de recogida de aguas pluviales.
La cubicación del volumen de relleno de la nueva celda estimada será de uno 3.000.000
m3 y el volumen de residuos que podrá acoger la nueva celda será de 2.421.388 m3.
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8.3.1 Sistemas de impermeabilización y de sellado de la nueva celda
La totalidad de la superficie a impermeabilizar se divide en tres partes: 26.000 m2 en el
fondo de la celda, 145.000 m2 en taludes de la nueva excavación y 23.500 m2 en taludes de
las fases adyacentes y del nuevo camino perimetral.
Para la impermeabilización del fondo de la celda de vertido se dispondrán de las
siguientes barreras de protección del suelo y de las aguas subterráneas (Tabla 1):
Tabla 1. Barreras de protección del fondo de celda.
CAPA CARACTERÍSTICAS
Suelo Compactado
Capa de arcilla Espesor 0,5 m
Permeabilidad K ≤ 5 X 10-10
m/s
Geotextil de protección Geotextil de polipropileno
Geomembrana impermeable de polietileno
de alta densidad (PEAD) Espesor 2 mm
Geotextil de protección Geotextil de polipropileno
Capa drenante
Espesor 50 cm
Permeabilidad K ≥ 2 x 10-4
m/s
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Geotextil para evitar colmataciones Geotextil de polipropileno
Capa de protección Suelo de protección espesor
50 cm
La impermeabilización se realizará en cuatro fases, tras el refino y compactado del
terreno subyacente:
1. Construcción de barrera geológica artificial de 50 cm de espesor de arcillas en toda
la superficie.
2. Montaje de lámina de polietileno de alta densidad (PEAD), de 2 mm de espesor.
Los rollos se soldarán entre sí creando una superficie completamente lisa, con ausencia total
de poros. Dicha lámina se protegerá frente al punzonamiento mediante el montaje de
geotextiles tanto en la parte superior como en la inferior.
3. Sobre el conjunto geotextil - lámina PEAD – geotextil, irá situada la red de drenaje
de lixiviados, compuesta por un relleno de 50 cm de espesor de material granular filtrante
cubierto por un geotextil de polipropileno.
4. Finalmente, se extenderá una capa de 50 cm de espesor de suelo adecuado que
cubrirá este geotextil de polipropileno, protegiendo los elementos de impermeabilización
subyacentes de posibles roturas y punzonamientos debidas al tránsito de la maquinaria y de
las acciones de la intemperie.
Para la impermeabilización de los taludes de la celda de vertido, se dispondrán de las
siguientes barreras de protección del suelo y las aguas subterráneas (Tabla 2):
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28
Tabla 2. Barreras de protección de taludes.
CAPA CARACTERÍSTICAS
Terreno Terreno, regularizado y limpio de objetos punzantes
Manta de
bentonita
Permeabilidad K ≤ 8,5 X 10-12 m/s con una dotación mínima de
bentonita de 5 kg/m2.
Dispuesta entre dos geotextiles
Lámina de
impermeabilización Lámina impermeable de polietileno de alta densidad (PEAD)
Capa
drenante: geodren
Espesor 4 mm; compuesto por dos geotextiles termosolados de
polipropileno y un interior filtrante de filamentos de polietileno con una
capacidad de drenaje de 0,3 l/m2/s para una presión de 200 kN/m2
La impermeabilización se realizará en tres fases (Figuras 19 y 20):
1. Construcción de barrera geológica artificial mediante manta de bentonita sódica
(geotextil – bentonita – geotextil).
2. Montaje de lámina de polietileno de alta densidad, de 2 mm de espesor. Los rollos
se soldarán entre sí creando una superficie completamente lisa, con ausencia total de poros.
3. Sobre la capa anterior se colocará un geodren compuesto a su vez por dos geotextiles
de polipropileno y un interior filtrante de filamentos de polietileno.
Figura 19. Detalles de impermeabilización.
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29
Figura 20. Impermeabilización del anexo a la Fase III.
Una vez que el vertedero ha alcanzado su capacidad para recibir residuos, debe
procederse a su clausura. Para clausurar la celda se procede a la colocación los siguientes
elementos en sentido descendente:
Secuencia de sellado en coronación (Tabla 3 y Figura 21):
Tabla 3. Capas sellado en corona.
CAPA CARACTERÍSTICAS
CAPA DE COBERTURA Capa de tierra de 80 cm: tierra vegetal (30
cm) y tierra (50 cm)
GEOTEXTIL Geotextil anticontaminante
CAPA DE DRENAJE DE
AGUAS PLUVIALES Grava (espesor 25 cm)
GEOTEXTIL DE
PROTECCIÓN Geotextil antipunzonamiento
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30
BARRERA IMPERMEABLE Lámina de PEAD lisa (espesor 2 mm)
GEOTEXTIL DE
PROTECCIÓN Geotextil antipunzonamiento
CAPA DE DRENAJE DE
GASES Grava (espesor 25 cm)
GEOTEXTIL Geotextil anticontaminante
CAPA DE REGULARIZACIÓN Capa de tierras mínimo 50 cm
Figura 21. Sellado en coronación.
Secuencia de sellado en talud (Tabla 4 y Figura 22):
Tabla 4. Capas sellado en talud.
CAPA CARACTERÍSTICA
CAPA DE COBERTURA Capa de tierra de 80 cm: tierra vegetal (30
cm) y tierra (50 cm)
CAPA DRENAJE DE AGUAS
PLUVIALES Geocompuesto drenante
BARRERA IMPERMEABLE Lámina PEAD rugosa (espesor 2mm)
CAPA DE DRENAJE DE
GASES Geocompuesto drenante
CAPA DE
REGULARIZACIÓN Capa de tierra mínimo 50 cm
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31
Figura 22. Sellado en talud.
La pendiente final de la capa de sellado será adecuada para favorecer la circulación del
agua de lluvia.
La cubierta del sellado final deberá adoptar la forma natural de terreno, para
posteriormente preparar el terreno para potenciar el crecimiento de la cubierta vegetal
protectora. Se procederá a un sembrado de protección con especies idóneas, de cara a ofrecer
la protección suficiente contra la erosión y minimizar la infiltración de agua de lluvia. Se
realizará por el método de hidrosiembra (Figura 23), previo extendido de unos 20 cm de
espesor mínimo de tierra vegetal procedente de las excavaciones, como método de
minimización del impacto visual. De esta manera se consigue una rápida integración
paisajística con el resto de la zona mediante la creación de un tapiz herbáceo.
Figura 23. Zonas de hidrosiembra.
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32
8.3.2 Sistema de recogida de lixiviados
El sistema de drenaje de lixiviados proyectado constará de los siguientes elementos
principales:
- Tubo de polietileno de alta densidad (PEAD) de 800 mm que darán continuidad
y salida hacia el exterior de la nueva celda al actual tubo existente de las mismas
características que recoge posibles lixiviados procedentes de las fases anteriores.
- Zanja drenante para interceptación de posibles fugas de lixiviados a través del
terreno bajo las fases adyacentes (Figura 24).
Figura 24. Zanja lixiviados.
- Sistemas de tubos de polietileno de alta densidad (PEAD) ranurados en sus tres
cuartas partes y 150 mm de diámetro interior y capa de material filtrante sobre el
fondo de la celda.
8.3.3 Sistema de drenaje de aguas pluviales
Para el drenaje de las aguas pluviales se ejecutarán los siguientes elementos (Figura
25):
- Dos obras transversales de drenaje longitudinal con el objeto de desaguar el agua
de recogida por la cuneta. Estas obras serán caños de hormigón armado.
- Cuneta triangular en toda la longitud del camino perimetral y en su lado interior,
que recogerá principalmente el agua de escorrentía superficial de los taludes de
vertidos.
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33
- Bajantes prefabricadas para el desagüe de los bordillos y de las obras de drenaje
longitudinal.
- Desvío de un tubo de hormigón Ø1800 mm. La longitud total del desvío es de
unos 680 m, 100 de ellos discurrirán bajo los nuevos vertidos y los 580 restantes
paralelos al nuevo camino perimetral a ejecutar. Los tubos llevarán un
recubrimiento de hormigón en todo su perímetro. Se han proyectado también
todas las arquetas necesarias.
- Aletas y boquilla de salida al final del tubo Ø1800 mm, desaguando a la vaguada
natural existente.
Figura 25. Drenaje fluviales.
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34
8.3.4 Régimen de explotación
Sobre el fondo de la celda, una vez impermeabilizada, se irán depositando los residuos
en sucesivas tongadas hasta alcanzar la cota de las celdas contiguas (644 m), con bermas
horizontales de 6 m de ancho cada 3 m de altura. Posteriormente, se procederá a la cubrición
de los residuos con una capa de tierra de espesor de 30 cm para evitar la proliferación de
insectos y roedores. La capa de cubrición diaria tendrá una pendiente mínima del 2% con el
fin de facilitar la evacuación de las aguas de lluvia.
- Capacidad en toneladas de la nueva celda: 1.816.041 tn.
- Cantidad media anual de entrada de residuos: 952.617 tn/año.
- Vida útil de la celda: 1.816.041 / 952.617 = 1,9 años
De acuerdo con los cálculos realizados, la nueva celda de vertido tendrá una vida útil de
1,9 años.
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35
8.4 Operación de la instalación y subproductos de la operación:
producción de gases y lixiviados
8.4.1 Definición y generación de lixiviados
En los vertederos controlados se generan efluentes líquidos, los lixiviados, que suponen
un problema ambiental dado que pueden contaminar las aguas subterráneas.
Los lixiviados son aguas procedentes de los residuos, formados a partir del agua de
lluvia que cae sobre las basuras y de los líquidos producidos en el proceso de descomposición
de las mismas. Es decir, se producen por la propia descomposición de los residuos del
vertedero que, junto con el agua de lluvia y agua de escorrentía, constituyen una corriente
que percola y se acumula arrastrando los distintos componentes presentes en los residuos
depositados. Se caracterizan por poseer una elevada carga orgánica, alta conductividad,
fuerte presencia de iones metálicos y también por un elevado contenido en nitrógeno
amoniacal.
El potencial de formación del lixiviado puede valorarse mediante la preparación de un
balance hidrológico del vertedero (Figura 26). El balance hidrológico implica la suma de
todas las cantidades de agua que entran en el vertedero y la sustracción de las cantidades de
agua consumidas en las reacciones químicas, así como la cantidad que salen en forma de
vapor de agua. La cantidad potencial del lixiviado es la cantidad de agua en exceso sobre la
capacidad de retención de humedad del material en el vertedero.
Las fuentes principales del balance de agua incluyen el agua que entra en la capa
superior del vertedero procedente de la precipitación atmosférica que se ha filtrado a través
del material de cubierta y a través de los residuos sólidos, la humedad intrínseca de los
mismos, la humedad del material de la propia cubierta (depende de la estación de año) y la
humedad de los fangos. Por otro lado, las principales salidas son el agua que abandona el
vertedero formando parte del gas de vertedero, el vapor de agua saturada en el gas de
vertedero y el lixiviado.
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36
Figura 26. Formación de lixiviados.
Los principales factores que condicionan la formación de los lixiviados son la
precipitación pluvial, la evapotranspiración y la pendiente superficial del material de
cobertura. En cuanto al vertedero en sí, influye la forma de operación del sitio, la existencia
y tipo de materiales de cubierta sobre los residuos, la existencia y tipo de barreras entre los
residuos y el agua en zonas húmedas o pantanosas, el espesor de los residuos depositados
y la disposición. Por último, con respecto a las propiedades intrínsecas del residuo, es
importante a la hora de la formación de lixiviados la capacidad de campo de los residuos,
las reacciones físico químicas y biológicas, la cantidad de materia biodegradable y la
degradación de la materia orgánica contenida en los residuos.
Como los lixiviados se generan en las distintas etapas de la descomposición de los
residuos sólidos, su composición física y química depende en gran medida de la
composición de los mismos residuos. Además, dicha composición química también varía
mucho según la antigüedad del vertedero y de la historia previa al momento de muestreo
de lixiviados ya que puede variar el pH y las concentraciones de DBO, COT, DQO,
nutrientes y metales pesados.
En la Tabla 5 se puede observar las diferencias entre algunas características entre
lixiviados pertenecientes a un vertedero joven (de 1 a 2 años) y a un vertedero maduro (más
de 3 años de edad).
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37
Tabla 5. Comparación entre lixiviados de diferente edad.
*DBO = Demanda biológica de oxígeno
*DQO = Demanda química de oxígeno
Como se puede observar la composición de los lixiviados varía con la edad del
vertedero. Una muestra de lixiviado joven presenta un pH muy bajo, en cambio los valores
de DBO y DQO presentan valores altos. En la muestra de lixiviado maduro el pH es algo
mayor, la DBO es baja y la DQO es alta.
8.4.1.1 Procedimiento de gestión de la planta de lixiviados de Pinto
El proceso utilizado para el tratamiento de los lixiviados producidos en el vertedero
controlado es la ósmosis inversa en tres etapas (ósmosis inversa en dos etapas más una
adicional de alta presión de concentrado).
El objetivo de la ósmosis inversa es separar mediante una membrana semipermeable
dos soluciones, una de agua pura y otra de agua bruta contaminada. El proceso somete al
agua bruta a una presión superior a la presión osmótica para forzar el paso de las moléculas
de agua desde el agua bruta al agua limpia (Figura 27). Mediante este proceso se consigue
que los contaminantes disueltos en el agua, al no poder pasar a través de la membrana,
semipermeable queden retenidos. La parte de agua tratada que contiene las partículas
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38
contaminantes se denomina “concentrado” mientras que la parte de agua depurada se
denomina “permeado”.
Figura 27. Procedimiento ósmosis inversa.
Figura 28. Planta de tratamiento de lixiviados de Pinto.
En el caso de esta planta (Figura 28) el funcionamiento es automático.
En todo momento se deber vigilar la composición de los lixiviados de acuerdo con el
siguiente proceso.
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39
8.4.1.2 Proceso
- Mediante los pozos de captación perforados en las celdas de vertido los lixiviados se
bombean desde el fondo de la celda canalizándolos a través de unas tuberías hasta la
balsa de lixiviados.
- Llegada del lixiviado hasta primer foso de 60 m3, en este depósito se produce
decantación de fangos.
- Paso a un segundo depósito de 175 m3, desde este depósito se bombea los lixiviados
a la planta.
- Ajuste del pH: a un valor de 6 mediante dosificación automática con ácido sulfúrico
(Figura 29) para evitar precipitación de sales e hidróxidos sobre las membranas y
aumentar la capacidad de permeación del agua. Se mide valor de pH con sonda de
pH.
Figura 29. Tanque de ácido sulfúrico.
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40
- Prefiltración: con un sistema mixto de un filtro de arena con lavado automático a
contracorriente cuando por obturación hay una caída de presión de 2 o 2,5 bares y 3
bares para los filtros de cartuchos. Cuando los filtros de cartucho se obturan se
produce una caída de presión detectada por manómetros, cuando esta alcanza los 3
bares se indica en el panel de control de la planta un código de servicio que indica
que los cartuchos deben ser cambiados. Si no se realiza este cambio la planta parará
automáticamente su funcionamiento.
- Etapa de lixiviado: el agua se presuriza hasta 60 bares (máximo 65) y entra en un
sistema de 11 módulos con 169 membranas cada uno (Figura 30 y 31). El permeado
pasa a etapa de permeado y el concentrado pasa a etapa de concentrado.
Figura 30. Membrana.
Figura 31. Módulos del tratamiento.
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41
- Etapa de permeado: el permeado de la etapa anterior vuelve a sufrir otro tratamiento
de depuración. El permeado que se genera ahora pasa a un tanque donde se añade
hidróxido sódico para aumentar el pH y después va a depósito de almacenamiento.
El concentrado generado en esta etapa se recircula a la etapa de lixiviado para
aumentar el rendimiento.
- Etapa de concentrado: a esta etapa llega el concentrado producido en la etapa de
lixiviado que mediante una presurización hasta 120 bares sufre otro tratamiento,
finalmente se obtiene un permeado que se une al permeado de salida de etapa de
lixiviado y entra con este en etapa de permeado y un concentrado final que va a un
depósito de almacenamiento.
Dos presostatos controlan la presión en las líneas de permeado y de concentrado, si
alguno de ellos excede una determinada presión, la planta parará automáticamente.
Durante todo el proceso se controlan automáticamente: pH, conductividad y caudal. El
autómata va controlando los valores que se van alcanzando en las distintas etapas de los
parámetros claves en la valoración de la calidad del permeado final y hasta que no se
alcanzan los valores establecidos se produce la recirculación del mismo. Se garantiza así el
cumplimiento de los valores establecidos en la Tabla 3 del RD 849/86.
A continuación se indica el destino final de los productos que se obtienen en el proceso
de tratamiento:
- Concentrado final: se conduce al vaso del vertedero, ya que al tratarse de un residuo
no peligroso, se dispone de autorización para su recirculación en vertedero.
- Permeado final: se almacena en un depósito a la salida de la planta y se utiliza para
riego en la zona impermeabilizada del vertedero.
- Restos procedentes de la limpieza periódica de las membranas: estos restos son
conducidos hasta el depósito de lixiviados de entrada a planta y vuelven así de esta
manera a incorporarse al proceso de depuración. Cualquier derrame que se produzca
accidentalmente dentro de la planta se recoge en arquetas y se conduce a la cabecera
del tratamiento.
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42
8.4.1.3 Operaciones de limpieza
La limpieza de las membranas de ósmosis inversa se efectúa de forma automática cada
determinado número de horas de funcionamiento. El operador de la planta puede activar
también esta limpieza de forma manual.
El proceso de limpieza tiene una duración aproximada de: etapa de lixiviado 2 horas,
etapa de permeado 1 hora y etapa de concentrado 1,5 horas. El intervalo óptimo entre dos
limpiezas es aproximadamente de: etapa de lixiviado 150-200 horas, etapa de permeado 200-
500 horas y etapa de concentrado 150-200 horas.
Durante la limpieza el valor del pH deberá estar controlado, una limpieza efectiva
requiere un pH un poco inferior a 12, pero nunca se superará el valor de 12 para no dañar las
membranas.
8.4.1.4 Control analítico del permeado y los lixiviados
Para el control analítico del permeado y de los lixiviados es necesario realizar un
procedimiento de muestreo probabilístico que consiste en la obtención de una muestra
compuesta, preparada a partir de 10 submuestras.
Estos análisis se realizan con diferentes parámetros y con diferentes periodos de tiempo
entre un análisis y otro.
1- Análisis permeado (anualmente: tres análisis parciales y uno completo):
3 estudios parciales al año con los siguientes parámetros: pH, temperatura,
conductividad, carbono orgánico total, DBO5, DQO, alcalinidad y dureza, amonio, nitratos,
nitritos, nitrógeno total kjeldahl, sulfatos y sulfuros, fosfato total, cloruros, fluoruros,
cianuros, arsénico, cadmio, cobre, cromo total, mercurio, níquel, plomo, bario, antimonio,
selenio, molibdeno, coliformes totales, coliformes fecales, fenoles, potasio, zinc,
hidrocarburos totales y PCB´s.
1 estudio completo al año con los siguientes parámetros: pH, temperatura,
conductividad, carbono orgánico total, DBO5, DQO, alcalinidad y dureza como CaCO3,
carbonatos/bicarbonatos, calcio, magnesio, sodio, sólidos disueltos y sedimentables,
cianuros, cloruros, fluoruros, nitratos, nitritos, nitrógeno total kjeldahl, amonio, sulfatos y
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sulfuros, fosfato total, arsénico, aluminio, bario, cobre, cadmio, cromo total, hierro,
mercurio, plomo, níquel, manganeso, plata, potasio, selenio, zinc, antimonio, molibdeno,
coliformes totales, coliformes fecales, fenoles, hidrocarburos totales, PAHs, presencia de
orgánicos volátiles y semivolátiles, PCB´s, BTEX, y AOX.
2- Análisis lixiviados (anualmente: tres análisis parciales y uno completo):
3 estudios parciales al año con los siguientes parámetros: pH, temperatura,
conductividad, carbono orgánico total, DBO5, DQO, alcalinidad y dureza, amonio, nitratos,
nitritos, nitrógeno total kjeldahl, sulfatos y sulfuros, fosfato total, cloruros, fluoruros,
cianuros, arsénico, cadmio, cobre, cromo total, mercurio, níquel, plomo, bario, antimonio,
selenio, molibdeno, coliformes totales, coliformes fecales, fenoles, potasio, zinc,
hidrocarburos totales y PCB´s.
1 estudio completo al año con los siguientes parámetros: pH, temperatura,
conductividad, carbono orgánico total, DBO5, DQO, alcalinidad y dureza como
CaCO3, carbonatos/bicarbonatos, calcio, magnesio, sodio, sólidos disueltos y
sedimentables, cianuros, cloruros, fluoruros, nitratos, nitritos, nitrógeno total
kjeldahl, amonio, sulfatos y sulfuros, fosfato total, arsénico, aluminio, bario, cobre,
cadmio, cromo total, hierro, mercurio, plomo, níquel, manganeso, plata, potasio,
selenio, zinc, antimonio, molibdeno, coliformes totales, coliformes fecales, fenoles,
hidrocarburos totales, PAHs, presencia de orgánicos volátiles y
semivolátiles, PCB´S, BTEX, y AOX.
8.4.1.5 Cálculo de la producción de lixiviados
Para calcular el caudal de lixiviados generados se ha empleado el Método Suizo, método
empírico contrastado, que será optimizado mediante un coeficiente experimental deducido
de la producción real de lixiviados que se viene generando en el actual vertedero de Pinto.
Según este método el caudal de lixiviados generados se aproximará a la siguiente
expresión:
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Siendo:
QLIX(2) = Caudal medio de lixiviado (m³/s).
P = Precipitación media anual (0,402 m³/m² x año).
A = Área superficial del relleno (184.094,37 m²).
t = Segundos en un año (31.536.000 s/año).
k = Coeficiente de generación de lixiviado que depende del grado de compactación de la
basura, cuyo valor experimental recomendado, por tratarse de rellenos compactados se
estima en un 40% de la precipitación media anual correspondiente al área del relleno.
Coef = Coeficiente experimental a aplicar en el vertedero de Pinto (0,25).
Sustituyendo valores, se obtiene:
Por lo tanto, se tomará un caudal de lixiviados generados de:
QLIX = 0,00023467 m³/s = 0,845 m³/h
Esta cifra obtenida es admisible, teniendo en cuenta que la capacidad de la planta de
tratamiento de lixiviados existente es de 1,04 m3/h.
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45
8.4.2 Definición y generación de biogás
Los gases de vertedero se generan por la descomposición anaeróbica de la materia
orgánica o biodegradable de las basuras. Estos gases poseen como componentes principales
el metano (CH4), entre un 45-50%, y el dióxido de carbono (CO2), entre 35-40%. También
aparecen otros gases en proporciones menores como amoniaco (NH3), monóxido de carbono
(CO), hidrógeno (H2), sulfuro de hidrógeno (H2S), nitrógeno (N2) y oxígeno (O2), además
de otros contaminantes en cantidades de trazas.
La composición del gas varía dependiendo del tipo de residuo vertido, la cantidad, el
tipo de materia orgánica y el tiempo.
8.4.2.1 Componentes mayoritarios del biogás
- Metano
Del contenido en metano depende el poder calorífico del biogás. El contenido habitual
de metano en el biogás está entre un 45-50%. El Poder Calorífico Inferior del metano es de
35.880 kJ/Nm3. Aproximadamente 1 Nm3 de biogás al 50% de metano equivale a 0,5 litros
de gasolina. Es más ligero que el aire, por lo que tiende a escapar a la atmósfera (densidad
relativa respecto del aire es 0,56).
El metano influye en el calentamiento global de la Tierra (efecto invernadero) de forma
significativa (1kg de metano equivale a 21 kg de dióxido de carbono).
Los motores que trabajan con biogás necesitan una concentración de al menos un 30%
de metano.
- Dióxido de carbono
Es un gas inodoro e incoloro. Su eliminación total aumenta el poder calorífico del
biogás, haciendo posible la mezcla con gas natural en la red de distribución.
El dióxido de carbono puede ser un importante agente corrosivo a altas presiones en
presencia de agua. En estas condiciones se forma ácido carbónico, H2CO3.
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- Nitrógeno
Su presencia en el biogás está asociada a la entrada de aire al vertedero por una mala
cobertura de los residuos, una extracción forzada del biogás excesivamente enérgica o una
toma de muestras incorrecta.
- Hidrógeno
En las primeras etapas de la degradación anaerobia también se forma hidrógeno (H2),
que es altamente inflamable. No obstante, su porcentaje en el gas de vertedero es muy bajo.
- Oxígeno
La presencia de oxígeno en el biogás es debida a la entrada de aire en los pozos de
captación cuando éstos se someten a una presión relativa negativa para la aspiración del
biogás.
- Monóxido de carbono
El monóxido de carbono es extremadamente tóxico, inodoro, incoloro e inflamable. Su
concentración en el biogás es muy baja.
- Vapor de agua
El biogás suele estar saturado completamente de vapor de agua. Debido al enfriamiento
del biogás al ser extraído del vertedero (la temperatura ambiente es normalmente inferior a
la del gas) se producen condensaciones en las líneas que pueden obstruirlas. Es necesario
instalar purgas automáticas en los puntos más bajos de las conducciones. En el caso de que
se quiera utilizar el biogás para producir energía, es necesario eliminar este vapor de agua.
8.4.2.2 Componentes minoritarios del biogás
La medida de los componentes minoritarios del biogás es interesante debido a los
problemas de corrosión que provocan.
El biogás puede ser tratado hasta eliminar las trazas existentes de compuestos orgánicos
halogenados y otros compuestos, como el sulfuro de hidrógeno.
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- Sulfuro de hidrógeno
El sulfuro de hidrógeno (H2S) es un compuesto tóxico e inflamable. Su olor se asocia
generalmente a la degradación anaerobia de residuos orgánicos.
El sulfuro de hidrógeno ataca especialmente las piezas de cobre (Cu), hierro (Fe) y
acero. La corrosión de estas piezas se acelera por el alto contenido en humedad del biogás.
Además, durante la combustión del biogás el sulfuro de hidrógeno (H2S) oxida a SO2 y SO3.
Estos óxidos de azufre, por reacción con el vapor de agua, forman ácido sulfuroso, H2SO3,
y ácido sulfúrico, H2SO4, ácidos altamente corrosivos. Los efectos corrosivos del biogás
comienzan a manifestarse con concentraciones totales de sulfuro de hidrógeno superiores a
500mg/Nm3.
8.4.2.3 Las fases en las que se puede dividir el proceso de fermentación
del gas
FASE I: ajuste inicial (aerobia). En esta fase los componentes orgánicos biodegradables
sufren descomposición microbiana. Se produce descomposición biológica bajo condiciones
aerobias, debido a que hay cierta cantidad de aire atrapado dentro del vertedero.
FASE II: transición (anaerobia). Se produce un descenso del oxígeno y comienzan a
desarrollarse condiciones anaerobias. Mientras ocurre esto, el nitrato y el sulfato se reducen
a gas nitrógeno y sulfuro de hidrógeno. En esta fase el pH del lixiviado comienza a disminuir
debido a la presencia de ácidos orgánicos y al efecto de las elevadas concentraciones de CO2
dentro de vertedero.
FASE III: ácida. Se acelera la actividad de la Fase II con la producción de ácidos
orgánicos y pequeñas cantidades de hidrógeno. El primer paso implica la transformación
mediada por enzimas (hidrólisis), de compuestos con alto peso molecular en compuestos
aptos para ser usados por los microorganismos como fuentes de energía. El segundo paso
(acidogénesis) implica la conversión de los compuestos anteriores en compuestos
intermedios de bajo peso molecular (ácido acético). El CO2 es el principal gas generado en
esta fase.
FASE IV: fermentación del metano (metanogénica). En esta fase predomina un grupo
de microorganismos que convierte el ácido acético y el hidrógeno producido en la fase ácida
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48
en CH4 y CO2. Los microorganismos responsables de esta conversión son anaerobios y se
llaman metanogénicos. En esta fase la velocidad de formación de ácidos es más lenta,
mientras que el valor del pH va a valores más neutros.
FASE V: maduración. Mientras la humedad sigue migrando a través de los residuos, se
transforman porciones de material degradable que antes no estaban disponibles. La
velocidad de generación de gas disminuye porque la mayoría de los nutrientes se han
separado con el lixiviado durante las fases anteriores.
Figura 32. Fases de fermentación de los RSU.
8.4.2.4 Distribución del biogás con el tiempo
Tanto la composición como la generación del biogás se ven afectadas por el paso del
tiempo. Tal como se observa en la Figura 32, el nitrógeno y el dióxido de carbono
disminuyen con el tiempo a ritmos diferentes y la producción de metano presenta el efecto
contrario, alcanzado la máxima producción en la fase metanogénica.
De todo el gas generado, aproximadamente entre un 50 y un 60% estará dispuesto para
su recolección y, de éste, un 60% estará disponible durante los 10 primeros años, un 35% en
los siguientes 10 años y el resto en un plazo posterior de 20 a 30 años.
Además, se debe tener en cuenta que durante la fase de maduración empieza a
producirse una importante disminución en la producción de los gases en los vertederos. Esto
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repercute en el aprovechamiento económico del biogás, debido a que las emisiones son
aprovechables energéticamente de manera rentable sólo a una intensidad y composición
determinada.
8.4.2.5 Obtención de energía del biogás
El biogás producido por la descomposición anaeróbica de la materia orgánica depositada
en vertedero es liberado a la atmósfera, este gas tiene un impacto equivalente a 21 moléculas
de CO2 en términos de efecto invernadero. Sin embargo, el biogás tiene una potencia
calorífica del orden de 5.500 kcal/m3 por lo que se puede utilizar como combustible
renovable, ayudando a disminuir las emisiones de gases que provocan el efecto invernadero.
Por lo tanto, el biogás se puede aprovechar para producir y vender electricidad, para
generar calor e introducirse en la red de distribución de gas natural (Figura 33). Actualmente,
las aplicaciones más comunes son la combustión directa para la producción de calor y la
generación de energía eléctrica.
Figura 33. Opciones para la utilización del biogás.
Los vertederos controlados generan un gran volumen de emisiones de gases procedentes
de la digestión anaeróbica de la materia orgánica. Mediante la instalación de plantas de
aprovechamiento energético del biogás generado en vertederos se consigue el doble objetivo
ambiental, aprovechar la materia orgánica para generar energía y, al mismo tiempo, reducir
las emisiones de gases que contribuyen a provocar el efecto invernadero.
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En la Comunidad de Madrid existen en la actualmente varias plantas de producción de
biogás localizadas en depósitos controlados de Residuos Sólidos Urbanos (RSU), como las
de Colmenar Viejo, Pinto, Mejorada del Campo y Alcalá de Henares, y que forman parte del
Plan Azul de la Consejería de Medio Ambiente y Ordenación del Territorio, cuyo objetivo
es mejorar la calidad del aire que se respira en la región.
8.4.2.6 Generación de electricidad
El biogás puede ser usado para generar electricidad de dos formas diferentes:
- Utilizando motores de combustión que van unidos a generadores de electricidad.
- Empleando turbinas o microturbinas de gas.
Una primera manera de generar electricidad es mediante el uso de motores de
combustión interna, tanto los que usan gasolina (motores de ciclo Otto) como los que
funcionan con gasóleo (diésel). El biogás se puede usar como combustible para estos
motores, pero previamente deben ser eliminadas las impurezas que pueden afectar al
rendimiento y mantenimiento de los mismos.
Uno de estos ejemplos es el uso de motores de combustión interna en la planta de
biometanización del vertedero de Pinto. Esta planta consta de 11 motogeneradores de 1.413
kWe (Figura 34), cada uno de los cuáles consta de un motor de explosión de ciclo Otto,
obteniendo una potencia instalada de 15.543 kWe. La energía producida mediante estos
motogeneradores se utiliza para el abastecimiento de luz de las instalaciones del propio
complejo.
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Figura 34. Motogeneradores de la planta de Pinto.
8.4.2.7 Desgasificación del vertedero de pinto
Una vez generado el biogás, su obtención se lleva a cabo mediante sistemas de
desgasificación (Figura 35), los cuales se componen de tres elementos principales:
- Sistema de captación de gases.
- Conducción y control.
- Antorcha.
Figura 35. Desgasificación de un vertedero.
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8.4.2.8 Sistema de captación del gas
La captación de gases en el vertedero de Pinto se realiza mediante una red de pozos
verticales distribuidos por toda la superficie del vertedero.
El diseño de la red de captación de gas en un vertedero se realiza mediante ensayos en
campo que permiten calcular el radio de acción de un pozo, en este caso el radio de acción
de cada pozo es de 40 m. Los pozos presentan un diámetro de 550 mm y una profundidad
que oscila entre los 20 y los 30 m.
Una vez realizados los pozos se introduce en ellos unas tuberías de polietileno de 160
mm ranuradas, con objeto de que penetre el gas, y una parte ciega en lo más alto. El espacio
existente entre la tubería y la pared se rellena de material, y la parte ciega, para evitar la
entrada de oxígeno al pozo, se rellena de un material aislante (Figura 36).
Figura 36. Esquema de un pozo de captación.
8.4.2.9 Conducción y control
En la parte superior del pozo se coloca una campana de salida de 90 mm de diámetro y
que a través de una válvula de mariposa y una tubería de polietileno de 90 mm, se conduce
el biogás del pozo de captación hasta las estaciones reguladoras de medida, donde miden y
controlan el porcentaje de metano del biogás que llega a la instalación de biometanización
aneja al vertedero.
Estas tuberías quedan enterradas bajo varias capas de áridos, pero para una gestión
óptima del campo de gas se sitúan en la superficie del vertedero, de tal modo que cualquier
trabajo de mantenimiento sobre la misma sea sencillo.
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8.4.2.10 Antorcha
La antorcha quemará el excedente de gas que no sea consumido por los motores de
combustión interna. La central de control será la que gestione el sistema de antorcha en
función de los caudales de funcionamiento (caudal total captado, caudal consumido, etc.).
8.4.2.11 Tratamiento del biogás extraído
Dependiendo del uso que se le vaya a dar al biogás este debe ser sometido a unos
procesos u otros.
En el caso de la utilización del biogás para producir electricidad como ocurre en la planta
de biometanización de Pinto es necesario un proceso de desulfuración seguido de un proceso
de deshumidificación, ya que el biogás procedente de este vertedero presenta
concentraciones significativas de sulfuro de hidrógeno (H2S) y de siloxanos.
Desulfuración:
El sulfuro de hidrógeno es un compuesto nocivo ya que ataca a los elementos metálicos
de la planta como se ha mencionado anteriormente, por lo que el proceso de desulfuración
del biogás se encuentra presente en el diseño de todas las plantas.
Existen tres tipos de desulfuración:
- Microaerofílica.
- Desulfuración biológica externa.
- Desulfuración por adición de sales férricas.
Microaerofílica
Consiste en la inyección de pequeñas cantidades de aire en el espacio de cabeza del
digestor donde se forman unas bacterias sulfooxidantes, que degradan el H2S, dando lugar
azufre elemental.
Desulfuración biológica externa
En el caso de la desulfuración biológica externa, se hace pasar al biogás a través de un
biofiltro con relleno plástico sobre el que se adhieren las bacterias desulfurantes; también se
elimina NH3.
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Desulfuración por adición de sales férricas
Por último el proceso de adición de sales férricas consiste en añadir compuestos férricos
al sustrato; de este modo se producen sulfatos insolubles que evitan la salida de azufre en
forma de H2S al biogás. Con este último método conviene ser muy cuidadoso porque se
puede causar la corrosión de los materiales y una gran disminución del pH del proceso.
Deshumidificación:
La deshumidificación es un proceso de reducción del agua presente en el biogás, por
condensación. El gas, pasa a través de unos tubos refrigerantes que condensan el agua. Junto
con esta unidad también se instala un sistema de carbón activo para la eliminación de
siloxanos y otros compuestos de silicio que forman deposiciones (cristalizaciones) que son
muy peligrosas en los motogeneradores. Estas cristalizaciones son uno de los problemas más
importantes que han surgido a la hora de aprovechar el biogás del vertedero de Pinto para
producir electricidad.
8.4.2.12 Generación y captabilidad del biogás
En la Figura 37 se observa cómo han variado la curva de generación y la curva de
captabilidad desde el inicio de la explotación del vertedero de Pinto en 1998 hasta la
actualidad, además de una predicción de cómo evolucionarán estas curvas hasta el año 2019.
Los primeros años de explotación del vertedero no se produjo captación del biogás,
empezando dicha captabililad en 2001, aunque según la generación teórica la producción
máxima de este gas se produjo en 1999 con un total de biogás generado de unos 16.000 m3/h.
A partir de esa fecha la generación ha ido disminuyendo progresivamente.
La captabilidad máxima prevista se produjo entre los años 2002-2003 con un caudal
máximo entorno a los 8.500 m3/h, a partir de ese pico de captación esta curva toma la misma
tendencia de disminución que la curva de generación.
Según los estudios realizados en el año 2019 tanto la generación como la captabiliadad
alcanzarán su valor mínimo, 950 m3/h.
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Figura 37. Generación y captabilidad del biogás producido en la planta de Pinto.
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Tabla 6. Estudio del biogás captable y la generación de energía eléctrica.
ESTUDIO DEL BIOGAS CAPTABLE Y LA GENERACIÓN DE ENERGÍA ELÉCTRICA
Año
funciona
m.
Fe
ch
a
Generació
n teórica Captación
teórica máx. Captación
teórica máx. Captación
instalada Captación
real posible Eficiencia
Captación Captación
estimada
Caudal
para
motores
Porcentaje
sobre
generado
Potencia
equivalent
e
Nm3/h Nm3/h Nm3/h Nm3/h Nm3/h % Nm3/h Nm3/h % Kw
GT PCT CTM/GTxP
CT CI
CRP=Min(
CTM,CL) EC
CE=CRPx
EC CM=CE-20 PsG=CM/GT
PE=CMx1,
92
- 19
99 16316 0 0 0 0 0 0 0 0 0
- 20
00 15143 0 0 0 0 0 0 0 0 0
- 20
01 13527 20 2705 5000 2705 0 0 0 0 0
1 20
02 11602 75 8702 10000 8702 93 8093 8073 69,6 15500
2 20
03 9892 75 7419 10000 7419 95 7048 7028 71 13494
3 20
04 8665 75 6499 10000 6499 95 6174 6154 71 11816
4 20
05 7629 75 5722 10000 5722 95 5436 5416 71 10399
5 20
06 6745 75 5059 7500 5059 95 4806 4786 71 9189
6 20
07 5986 75 4490 7500 4490 95 4266 4246 70,9 8151
7 20
08 5329 75 3997 7500 3997 95 3797 3777 70,9 7252
8 20
09 4757 75 3568 7500 3568 95 3390 3370 70,8 6470
9 20
10 4256 75 3192 7500 3192 95 3032 3012 70,8 5784
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10 20
11 3815 75 2861 7500 2861 95 2718 2698 70,7 5180
11 20
12 3424 75 2568 5000 2568 95 2440 2420 70,7 4646
12 20
13 3078 75 2309 5000 2309 95 2194 2174 70,6 4173
13 20
14 2770 75 2078 5000 2078 95 1974 1954 70,5 3752
14 20
15 2391 75 1793 5000 1793 95 1703 1683 70,4 3232
15 20
16 1990 75 1492 5000 1492 95 1417 1397 70,2 2683
16 20
17 1581 75 1186 5000 1186 95 1127 1107 70 2125
17 20
18 1265 75 949 2500 949 95 902 0 0 0
18 20
19 949 75 711 2500 711 95 675 0 0 0
ESTUDIO DEL IMPACTO AMBIENTAL DE UN VERTEDERO CONTROLADO EN LAS PROXIMIDADES DE
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58
Como se ha indicado anteriormente la planta de biometanización de Pinto cuenta con
11 motogeneradores de 1.413 kWe cada uno, obteniendo una potencia instalada de unos
15.543 kWe.
Esta potencia instalada solo se alcanzó en el año 2002 (Tabla 6), donde la generación
de biogás y la captabilidad alcanzaron los valores máximos. A partir de ese año la potencia
equivalente ha ido disminuyendo progresivamente de manera simultánea a la producción de
biogás, produciendo actualmente uno 3.741 kWe, y según la previsión realizada estos valores
irán disminuyendo hasta el año 2016. A partir de ese año la producción de biogás del
vertedero será demasiado baja para la obtención de electricidad.
Cabe indicar que los valores de generación y captura del biogás proceden de las Fases
I, II y III del vertedero, algunas de estas fases ya clausuradas. A estas cantidades hay que
sumarlas las que se vayan extrayendo del Anexo de la Fase III por lo que es de suponer que
no se lleguen a alcanzar valores tan bajos donde no sea posible la producción de electricidad.
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9. POSIBLES IMPACTOS AMBIENTALES DE UN VERTEDERO
9.1 Impactos ambientales asociados a las emisiones
La generación de gases en el vertedero (biogás) crea en el interior del vertedero una
sobrepresión que provoca su difusión hacia la atmósfera. Si no existe un adecuado sistema
de captación del biogás que reduzca las emisiones, todo este gas es liberado a la atmósfera
causando algunos de los impactos que se describen a continuación.
9.1.1 Efecto invernadero
El aumento de las concentraciones de determinados gases contaminantes en la atmósfera
puede contribuir a una elevación general de la temperatura del globo por efecto invernadero.
Los gases se producen en los procesos de fermentación de los vertederos están
constituidos mayoritariamente por metano (CH4) y dióxido de carbono (CO2), los cuales
contribuyen significativamente al efecto invernadero. Se estima que el metano contribuye
entre un 18-20% a la fuerza radiativa que incrementa el efecto invernadero.
El alto potencial de calentamiento global del CH4 provoca que la participación global
de los vertederos a estas emisiones sea importante. Es muy importante realizar una captación
del biogás adecuada en los vertederos y utilizar la recuperación energética del biogás.
9.1.2 Reducción de la capa de ozono
La capa estratosférica de ozono tiene un papel fundamental para los seres vivos, ya que
protege la superficie de la tierra de una exposición excesiva a los rayos solares ultravioletas
actuando como filtro. Por eso, una disminución significativa de esta capa protectora tendría
efectos perjudiciales para la salud humana y para toda la biosfera.
La presencia en el biogás de compuestos clorofluorocarbonados plantea un problema
específico. Debido a su estabilidad química alcanzan la estratosfera, donde el átomo de cloro
se separa y el radical provoca la ruptura de la molécula de ozono.
ESTUDIO DEL IMPACTO AMBIENTAL DE UN VERTEDERO CONTROLADO EN LAS PROXIMIDADES DE
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Este incremento de la radiación debido a la reducción de la capa de ozono produciría un
aumento apreciable de casos de cáncer de piel en los seres humanos y efectos negativos
sobre los organismos como ciertos tipos de plancton vegetal, animales invertebrados y
algunos vertebrados que son especialmente sensibles a la radiación ultravioleta en algunas
etapas de su ciclo vital.
9.1.3 Compuestos orgánicos volátiles (COV’s)
El biogás contiene también varios componentes traza, en especial varios componentes
orgánicos que se originan a partir de la degradación microbiológica del residuo.
Muchos de estos componentes son potencialmente tóxicos para el ser humano. El
cloruro de vinilo y el benceno se consideran los compuestos más críticos debido a sus efectos
cancerígenos.
9.1.4 Olores
Los componentes principales del biogás que dan lugar a problemas de olores son el
ácido sulfhídrico y los compuestos orgánicos sulfurados (mercaptanos). El problema
principal tiene lugar durante la operación de depósito y durante las emisiones de los residuos
en la fase acetogénica. El nivel umbral donde el olor empieza a ser significativo suele estar
por debajo del nivel en el que surgen problemas para la salud.
9.2 Impactos debidos a la mala construcción y gestión del vertedero
9.2.1 Problemas de estabilidad por pendiente excesiva del suelo
Hay casos en que estos residuos se vierten sobre una ladera más o menos inclinada. Si
el peso de la masa de residuos es excesivo y además en la base existe acumulación de
lixiviados, puede haber una disminución del coeficiente de rozamiento entre el suelo y los
residuos y se puede originar un deslizamiento.
Un ejemplo de esta mala construcción y gestión es el vertedero de Bens (A Coruña),
donde en septiembre de 1996 se produjo un deslizamiento de 100.000 toneladas de residuos
ESTUDIO DEL IMPACTO AMBIENTAL DE UN VERTEDERO CONTROLADO EN LAS PROXIMIDADES DE
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61
debido a la deposición de los mismos en una ladera con elevada pendiente a lo que se sumó
unas lluvias persistentes.
9.2.2 Problemas de estabilidad por mal diseño de los diques de
contención
Por lo general, en muchos vertederos se construyen diques para contener la masa de
residuos. Estos diques deben estar construidos con materiales que presenten buenas
propiedades mecánicas y deben estar bien diseñados, lo cual supone construir con una
pendiente adecuada, y una correcta cimentación y compactación.
Siguiendo estas directrices, los diques estarán preparados para aguantar lluvias intensas
y persistentes, vientos fuertes e incluso terremotos.
Un claro ejemplo de este mal diseño es el vertedero de Santa Catalina (Ceuta), donde
las intensas lluvias y los fuertes vientos provocaron grietas en el dique de contención con el
peligro de un posible derrumbe.
9.2.3 Problemas de estabilidad por deslizamientos de la masa de
residuos sobre la capa impermeable
Cuando se diseña el sistema de impermeabilización del vertedero, se tiene que
considerar que el coeficiente de rozamiento entre la capa impermeabilización y la masa de
residuos no permanece constante sino que, si existe una acumulación de lixiviados en la base
del vertedero, puede disminuir. En este caso, la percolación de estos líquidos por gravedad
y la ausencia de sistemas de drenaje, hace que se acumulen en el fondo y actúen como agente
lubricante, facilitando el deslizamiento de los residuos sobre el suelo. Este fenómeno se ve
favorecido por pendientes del terreno elevadas y por sobrecarga en la superficie de vertido.
ESTUDIO DEL IMPACTO AMBIENTAL DE UN VERTEDERO CONTROLADO EN LAS PROXIMIDADES DE
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62
9.2.4 Mal dimensionamiento de los canales de evacuación de aguas
de escorrentía exteriores al vertedero
Si el canal perimetral que recoge las aguas de escorrentía no está bien dimensionado,
cuando ocurren episodios de lluvias intensas puede entrar agua al vertedero, provocando
erosión, arrastre del material de cobertura y desprendimientos de residuos.
Por esta razón cuando se diseña el canal de evacuación de aguas de escorrentía, se debe
tener en cuenta las precipitaciones correspondientes, como mínimo, a un periodo de retorno
de 100 años, tal como recomienda la legislación.
9.2.5 Rotura de la balsa de lixiviados
Las balsas de lixiviados recogen los líquidos generados en el interior del vertedero. La
normativa de vertederos obliga a impermeabilizar estas balsas con geomembrana.
Las fugas de líquido no son frecuentes pero sí posibles, ya que cualquier poro en la
lámina, incorrecto sellado en las juntas, punzamientos, etc., ocasionarían una salida de
líquido que, si no se detectara, podría encontrar una vía preferente de paso y atravesar el
talud hasta el exterior. Este fenómeno se conoce como tubificación (piping) y es causa de la
mayor parte de roturas en los taludes de tierra de las balsas de lixiviados. Si ocurriera este
fenómeno, en poco tiempo se provocaría la rotura del talud y todo el líquido contenido por
encima del nivel de la rotura saldría al exterior de la balsa.
Si los taludes de la balsa no han sido diseñados bajo el supuesto de saturación, es posible
que lluvias persistentes provoquen erosión y saturación. La unión de ambos disminuiría la
estabilidad del talud, ya que, por una parte, la erosión provocará pérdida de material,
debilitando la estructura y, por otra parte, la saturación disminuiría considerablemente la
cohesión entre las partículas del terreno y podría causar un deslizamiento. La rotura del talud
ocasionaría la salida de los lixiviados al exterior de la balsa.
Otro peligro estaría en la rotura de la balsa por rebosamiento. Sin embargo, la legislación
española obliga a un dimensionado de las balsas de forma que deben tener un volumen
suficiente para recoger el doble del volumen de agua que puede llover sobre el vaso de
vertido según la lluvia máxima en 24 horas con un período de retorno de 100 años. Esto
disminuye el riesgo de rebosamiento de las balsas de lixiviados hasta prácticamente cero, ya
ESTUDIO DEL IMPACTO AMBIENTAL DE UN VERTEDERO CONTROLADO EN LAS PROXIMIDADES DE
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63
que las precipitaciones intensas están contempladas y el aumento en la generación de
lixiviados en el vertedero debido a lluvias intensas no es inmediato.
Es importante también la correcta elección del emplazamiento ya que si se ubica la balsa
sobre un terreno inestable pueden suceder colapsos o subsidencias del terreno y provocar la
rotura de la balsa.
Finalmente, otro peligro vendría dado por la rotura de la balsa debido a un movimiento
sísmico. Si las balsas de lixiviados no se han diseñado bajo este supuesto y si el seísmo fuera
de alta intensidad, los taludes o diques podrían fallar y crearse grietas en ellos, a través de
las cuales se produciría una fuga de líquidos. El vertedero de Pinto, como se ha indicado
anteriormente, se ubica en una zona de bajo riesgo sísmico por lo que la aparición de este
problema presenta una baja probabilidad.
9.3 Impacto sobre las aguas subterráneas
El crecimiento y desarrollo de una región puede resultar complicado por la carencia de
un suministro adecuado de agua, de hecho en algunos países la mayor fuente de
abastecimiento de agua está basada fundamentalmente en los acuíferos, siendo las aguas
subterráneas la mayor fuente de agua para uso doméstico, industrial y agrícola. Por lo cual,
cualquier contaminación que sufran estas aguas provocará un gran impacto tanto de carácter
ambiental como social.
El riesgo de contaminación de las aguas subterráneas constituye probablemente el
impacto ambiental más severo asociado a los lixiviados de los vertederos. Esto ha llevado a
la impermeabilización del vertedero y a la instalación de sistemas de recogida de lixiviados
y plantas de tratamiento. Los casos de contaminación de las aguas subterráneas suelen estar
relacionados con antiguos vertederos en los que no existe medida alguna de control de la
migración del lixiviado al nivel freático, y siempre en acuíferos arenosos.
La magnitud del impacto producido por un escape de lixiviados estaría directamente
relacionada con el poder contaminante de estos líquidos y con la importancia que tuviera el
acuífero receptor, es decir si se utilizase para extraer agua de consumo humano, agua de uso
agrícola o agua para uso industrial o, por el contrario, ya fuera un acuífero contaminado o
salinizado sin ningún interés.
ESTUDIO DEL IMPACTO AMBIENTAL DE UN VERTEDERO CONTROLADO EN LAS PROXIMIDADES DE
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64
La potencial vulnerabilidad de un acuífero a la contaminación depende
fundamentalmente de la susceptibilidad o vulnerabilidad de su área de recarga, las áreas con
alto grado de recarga son potencialmente más vulnerables a la contaminación al igual que
los acuíferos que carecen de una cubierta de material impermeable. Los suelos existentes
sobre la capa freática proporcionan la primera protección contra la contaminación de las
aguas subterráneas.
El contacto directo de los lixiviados con el agua existente en los acuíferos supone un
importante peligro de contaminación. El impacto provocado por éstos también depende de
otros factores que podrían agravar o atenuar el impacto ambiental, tales como la
vulnerabilidad del medio que recibe el lixiviado, el volumen, el tiempo de permanencia, la
profundidad del acuífero, el tipo de suelo y su capacidad de campo, etc. Además, un flujo no
tratado previamente de líquido contaminante puede transportar altas concentraciones de
compuestos orgánicos, metales pesados, bacterias patógenas y virus. La transferencia de
estos compuestos y sobre todo de metales pesados, desde los lixiviados al suelo y, por
consiguiente, a las aguas subterráneas representa un riesgo potencial a la salud humana y al
medio ambiente.
9.4 Impactos sobre las aguas superficiales
Las afecciones que pueden producirse sobre las aguas superficiales son de dos tipos:
- Alteración en el régimen de las agua.
- Alteraciones en su calidad.
La modificación del régimen de aguas superficiales durante las obras tendrá lugar como
consecuencia de la ocupación y de la modificación fisiográfica, que modificarán el drenaje
actual de los terrenos, por variación de las condiciones de las superficies y de las pendientes
y orientaciones de la misma.
Con respecto a la calidad del agua, se puede originar una contaminación de las aguas de
escorrentía superficial como consecuencia del lavado que producen las lluvias sobre las
superficies del complejo donde se ubica el vertedero.
ESTUDIO DEL IMPACTO AMBIENTAL DE UN VERTEDERO CONTROLADO EN LAS PROXIMIDADES DE
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65
A la hora de analizar una posible contaminación de las aguas superficiales, hay que tener
en cuenta una posible fuga de lixiviados en un vertedero y sus impactos sobre el entorno
medioambiental. El caudal resultante de la rotura tomaría un cauce y podría llegar a una
masa o cauce de agua, contaminándolo. Si un volumen relativamente importante de
lixiviados llega a un curso de agua, es muy probable que se sobrepasen los valores de sólidos
en suspensión, DBO y DQO permitidos, así como las concentraciones de cloruros y nitratos,
disminuyendo la concentración de oxígeno disponible para los organismos vivos. Por otra
parte, los compuestos orgánicos presentes en los lixiviados contienen una importante
cantidad de nutrientes (nitrógeno y fósforo) que pueden ser liberados para algas y otras
plantas y provocar la eutrofización del agua.
9.5 Impacto sobre la vegetación
La presencia de lixiviados en un suelo con vegetación agrícola o forestal puede alterar
el crecimiento de las especies presentes y disminuir significativamente su productividad.
La repuesta de las plantas, ya sean herbáceas, arbustivas o arbóreas, a los lixiviados
varía mucho de una especie a otra, e incluso dentro de una misma especie puede variar en
función de su estado fenológico y de las características del lixiviado. También tienen gran
influencia las características edafológicas de los suelos, ya que éstas provocan la variación
de las propiedades de los lixiviados como consecuencia de procesos de difusión,
precipitación y degradación de sus componentes.
La aplicación de riego con lixiviados en determinadas especies arbóreas ha ocasionado
una mortalidad importante o bien una disminución significativa del crecimiento, pero ciertos
árboles como los sauces o los chopos son muy tolerantes a los lixiviados e incluso son a
menudo utilizados como método natural de depuración de efluentes contaminantes, siempre
que su aplicación se realice de forma controlada y no se realice sobre la masa foliar.
Las tres principales causas de fitotoxicidad causadas por los lixiviados son la presencia
de metales pesados, la presencia de sales y la generación de biogás:
Fitotoxicidad por metales pesados
La transferencia de metales de los lixiviados al suelo y del suelo a las aguas subterráneas
representa un serio riesgo para el entorno ambiental e incluso para la salud humana.
ESTUDIO DEL IMPACTO AMBIENTAL DE UN VERTEDERO CONTROLADO EN LAS PROXIMIDADES DE
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66
Los metales pesados son muy persistentes en el suelo, con tiempos de retención que
pueden llegar a miles de años, aunque las propiedades físico-químicas del suelo, como el
contenido de materia orgánica o el pH, pueden alterar esta capacidad de retención.
Estas sustancias afectan a la salud porque se van acumulando en el organismo. El
más importante es el plomo, que se absorbe por el sistema respiratorio y alcanza la sangre
para almacenarse en los huesos. A partir de ciertas cantidades puede producir efectos
adversos en el comportamiento, afectar la inteligencia de los niños y ser causa de
anormalidades en los fetos de madres gestantes. Los adultos son menos sensibles que los
niños a los efectos del plomo, pero una cantidad excesiva en el cuerpo causa graves daños
en su sistema nervioso.
Fitotoxicidad por biogás
El biogás puede migrar a través del suelo y puede afectar la zona radicular de la
vegetación. Si esta concentración de biogás excede de los niveles máximos de tolerancia, el
crecimiento de la planta puede verse afectado e incluso la planta puede morir si esta
presencia es permanente ya que el biogás y el lixiviado infiltrado desplazan del suelo los
gases vitales para la respiración como el oxígeno y la planta muere por asfixia radicular.
Otro de los posibles motivos de efecto sobre las plantas es porque al reaccionar el
metano con el oxígeno del suelo, se produce la oxidación del primero y el consecuente
calentamiento, lo cual puede provocar también un efecto perjudicial sobre el sistema
radicular.
Fitotoxicidad por sales
El incremento en la salinidad del suelo provocado por un vertido de lixiviados puede
ocasionar la intolerabilidad de este suelo para algunos tipos de plantas.
Sin embargo, el incremento en la salinidad no siempre afecta negativamente a los
vegetales, de hecho algunos árboles de especies leguminosas como la acacia, pueden fijar el
nitrógeno y crecer bajo condiciones adversas originadas por la presencia de lixiviados y
biogás en su sistema radicular.
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MADRID (PINTO)
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9.6 Otros impactos locales
9.6.1 Ruido
El ruido constituye una importante molestia causada por el trasiego de los camiones de
recogida de residuos, por el vaciado de los mismos y por las compactadoras y equipos que
llevan a cabo los movimientos de tierra.
Debido a este motivo y a otros los vertederos se ubican en zonas despobladas alejadas
de los núcleos de población.
En algunos casos, grandes bandadas de pájaros, atraídas por los residuos, pueden crear
también problemas de ruido.
9.6.2 Pájaros, roedores, insectos, etc.
Hay muchos animales que van al vertedero a alimentarse o a criar. En particular los
vertederos que reciben residuos orgánicos, como el de Pinto, atraen gran cantidad de pájaros,
roedores e insectos. Desde el momento que muchos de estos animales pueden actuar como
transmisores de enfermedades, su presencia puede constituir potencialmente un problema
para la salud y habitualmente son necesarias campañas de exterminación.
Como se observa la Figura 38 en el vertedero de Pinto presenta este problema,
existiendo una gran cantidad de pájaros en los alrededores del recinto.
Figura 38. Bandadas de pájaros en los alrededores del vertedero.
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9.6.3 Emisión de partículas en suspensión (polvo)
En el vertedero se va a producir una emisión de partículas en suspensión a la atmósfera,
principalmente polvo, debido a los movimientos de tierra, a las maniobras de la maquinaria,
carga y descarga de tierras y/o residuos, circulación de camiones, etc.
En concentraciones elevadas puede afectar tanto al propio trabajador, originando
posibles problemas de irritación, picor en las mucosas y dificultad para respirar, como sobre
la vegetación y la fauna de entorno.
De forma indirecta, la vegetación del entorno puede verse afectada al acumularse polvo
en la superficie de sus hojas, provocando una disminución de la función fotosintética de las
plantas.
Estos impactos pueden ser combatidos regando las carreteras sucias y limpiando los
cercados y plantaciones cercanas.
9.7 Incendios
Los incendios y explosiones son otros de los impactos provocados por una inadecuada
gestión del biogás. El gas producido en el vertedero genera metano, responsables de
explosiones y combustiones espontáneas debido a su elevada inflamabilidad y a la capacidad
para formar mezclas explosivas con el aire.
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10. CONCLUSIONES
El volumen de los Residuos Sólidos Urbanos (R.S.U) generados por la sociedad actual
ha ido aumentado en los últimos años. Estos residuos contienen un alto porcentaje de materia
orgánica, y es necesario su eliminación con el menor impacto posible.
Uno de los procesos más utilizados para su eliminación es el uso de vertederos
controlados. Estos vertederos se ubican en espacios abiertos donde los residuos orgánicos se
eliminan de manera natural por fermentación anaerobia.
En estos vertederos se producen lixiviados, aguas filtradas a través del vertedero, y
biogás cuya composición mayoritaria es metano (CH4) y dióxido de carbono (CO2). La
legislación actual, tanto a nivel comunitario, nacional como autonómico, exige que se evite
la emisión de gases a la atmósfera de forma incontrolada y que los lixiviados no pueden
entrar en contacto con las aguas superficiales o subterráneas, evitando así su contaminación.
Este proyecto se centra en el vertedero controlado situado en el término municipal de
Pinto, al sur de la Comunidad de Madrid, concretamente en la celda de vertido de la
ampliación de Fase III.
El factor ambiental que más se tiene en cuenta a la hora de ubicar un vertedero es la
presencia de cursos o masas de agua superficial o subterránea, lo cual podría implicar que el
mayor peligro ambiental considerado en la legislación es la contaminación por lixiviados,
por lo que el vertedero de Pinto se ubica en una zona donde tanto la hidrogeología, como la
geología y la sismotectónica son aptas para asentar este tipo de instalaciones.
El lixiviado producido en la celda será tratado por ósmosis inversa en la planta de
tratamiento del vertedero, mientras que la producción de biogás, tras un proceso de
desulfuración y un proceso posterior de deshumidificación, se utiliza para la producción de
electricidad para su uso dentro del complejo, mediante el uso de motogeneradores.
Los vertederos ocasionan impactos al medio ambiente aunque su diseño, construcción,
gestión y explotación sean correctos, como por ejemplo, ruido, olor, atracción a la zona de
aves o roedores, etc. En cambio si estas fases no se realizan de manera adecuada los impactos
producidos por los vertederos son de mayor magnitud, algunos de ellos alcanzando un nivel
mundial como el cambio climático o la destrucción de la capa de ozono.
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MADRID (PINTO)
70
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MADRID (PINTO)
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ANEXO I
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LEGISLACIÓN EUROPEA, ESTATAL Y AUTONÓMICA DE
VERTEDEROS CONTROLADOS
A continuación se indican la normativa que deber seguir el vertedero controlado de
Pinto.
En materia de residuos:
- Directivas 199/31 y 2008/98 y su trasposición a la normativa española RD
1481/2001, de 27 de diciembre, por el que se regula la eliminación de residuos
mediante depósito en vertedero. Modificado posteriormente por el Real Decreto
1304/2009, de 31 de julio.
- Ley 22/2011, de 28 de julio, de Residuos y Suelos Contaminados.
- Real Decreto-ley 17/2012, de 4 de mayo, de medidas urgentes en materia de medio
ambiente.
- Orden MAM/304/2002, de 8 de febrero, por la que se publican las operaciones de
valorización y eliminación de residuos y la lista europea de residuos.
- Plan Nacional Integrado de Residuos para el período 2008-2015, aprobado por
Resolución de 20 de enero de 2009, de la Secretaría de Estado de Cambio Climático.
- Ley 5/2003, de 20 de marzo, de Residuos de la Comunidad de Madrid.
- Acuerdo de 18 de octubre de 2007, del Consejo de Gobierno, por el que se aprueba
la Estrategia de Residuos de la Comunidad de Madrid (2006-2016).
En materia de emisiones:
- Directiva 2001/81/CE del Parlamento Europeo y del Consejo, de 23 de octubre de
2001, sobre techos nacionales de emisión de determinados contaminantes
atmosféricos.
- Reglamento (CE), nº 166/2006 del Parlamento Europeo y del Consejo, de 18 de
Enero de 2006, relativo al establecimiento de un registro europeo de emisiones.
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75
- Real Decreto 102/2011, y en caso necesario proponer medidas para la mejora de la
calidad del aire, de acuerdo con lo establecido en la Directiva 2008/50/CE relativa a
la calidad del aire y a una atmósfera más limpia en Europa.
- Real Decreto 102/2011, de 28 de enero, relativo a la calidad del aire.
- Real Decreto 102/2011, de 28 de enero, relativo a la mejora de la calidad del aire.
- Catálogo de actividades potencialmente contaminadoras de la atmósfera (RD
100/2011, de 28 de enero, por el que se actualiza el catálogo).
- Orden de 18 de octubre de 1976, sobre prevención y corrección de la contaminación
industrial de la atmósfera.
- Ley 34/2007, de 15 de noviembre, de Calidad del Aire y Protección de la Atmósfera.
- Orden 1433/2007, de 7 de junio, de la Consejería de Medio Ambiente y Ordenación
del Territorio, por la que se aprueba la Estrategia de Calidad del Aire y Cambio
Climático de la Comunidad de Madrid 2006-2012. Plan Azul.
En materia de aguas:
- Real Decreto Legislativo 1/2001, de 20 de julio, por el que se aprueba el texto
refundido de la Ley de Aguas.
En materia de suelos:
- Ley 22/2011, de 28 de julio, de Residuos y Suelos Contaminados.
- Real Decreto 9/2005, de 14 de enero, por el que se establece la relación de actividades
potencialmente contaminantes del suelo y los criterios y estándares para la
declaración de suelos contaminados.
- Real Decreto Legislativo 2/2008 del 20 de junio, por el que se aprueba el Texto
Refundido de la Ley de Suelo.
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76
- Decreto 326/1999, de 18 de noviembre, por el que se regula el régimen jurídico de
los suelos contaminados de la Comunidad de Madrid.
- Acuerdo de 18 de octubre de 2007, del Consejo de Gobierno, por el que se aprueba
la Estrategia de Residuos de la Comunidad de Madrid (2006-2016).Incluye el Plan
Regional de Suelos Contaminados 2006-2016.
En materia de ruidos:
- Ley 37/2003, de 17 de noviembre del Ruido, desarrollada por los Reales Decretos
1367/2007 y 1513/2005.
- Decreto 55/2012, de 15 de marzo, del Consejo de Gobierno, por el que se establece
el régimen legal de protección contra la contaminación acústica en la Comunidad de
Madrid.
En materia de lixiviados:
- Real Decreto 1304/2009, de 31 de julio, por el que se modifica el Real Decreto
1481/2001, de 27 de diciembre, incorpora al ordenamiento jurídico español la
Directiva 1999/31/CE del Consejo, de 26 de abril de 1999, relativa al vertido de
residuos.
En relación con la autorización ambiental integrada:
- Ley 21/2013, de 9 de diciembre, de evaluación ambiental.
- Ley 6/2010, de 24 de marzo, de modificación del Texto Refundido de la Ley de
Evaluación de Impacto Ambiental de proyectos, aprobado por el Real Decreto
Legislativo 1/2008, de 11 de enero.
- Ley 9/2006, de 28 de abril, sobre evaluación de los efectos de determinados planes
y programas en el medio ambiente, incorpora al derecho interno español la Directiva
2001/42/CE del Parlamento Europeo y del Consejo.
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- Directiva 96/61/CE, relativa a la prevención y control integrados de la
contaminación, posteriormente derogada por la Directiva 2008/1/CE. Esta norma fue
incorporada al ordenamiento jurídico español mediante la Ley 16/2002, de 1 de julio,
de prevención y control integrados de la contaminación, que obliga a las empresas a
disponer de la Autorización Ambiental Integrada (AAI).
- Ley 2/2002, de 19 de junio, de Evaluación Ambiental de la Comunidad de Madrid.
