Casos Practicos Residuos Urbanos

Caso Práctico Nº 1: Residuos Urbanos

Objetivo:

Se persigue que el alumno realice una serie de sencillos cálculos para dimensionar el sistema de recogida en unas poblaciones determinadas, con una tasa de producción de residuos dada, o por el contrario, conociendo las dimensiones del sistema, determinar la producción de residuos en una población.

Extensión máxima:

Máximo 1 hoja.

Se pide:

1. Estimar la producción per capita de residuos en una población de 70.000 habitantes, donde al día se recogen los RSU de los contenedores dispuestos en la vía publica con 6 vehículos de recogida, de 10 m3 de capacidad y un índice de compactación de 450 Kg/ m3(densidad de los residuos). Cada vehículo realiza tres viajes al centro de tratamiento.

2. Para recoger las basuras de un sector de 130.000 habitantes (tasa de producción 1,2 Kg/hab. día) se usan vehículos de 19 m.3 de capacidad y un índice de compactación de 450 Kg/ m3. Calcular el número de vehículos necesarios para la recogida diaria.

3. En un sector de una ciudad se han contabilizado 332 viviendas y se dispone de los siguientes datos:

a) El número de habitantes por residencia es de 3,5.

b) La tasa de producción diaria por habitante es de 1,2 Kg.

c) La frecuencia de recogida es una vez a la semana.

d) La recogida se realiza mediante vehículos recolectores de contenedor estacionario. La capacidad del vehículo es de 10 m3 y la compactación es de 260 Kg/m3.

Hallar el número de vehículos necesarios para la recogida (número de rutas que se efectuarían) y el numero de viviendas aproximado al que daría servicio cada ruta.

Recuerda que el número de camiones es igual al número de rutas.

(pag 6 y 7 modulo 2)

Desarrollo Aplicando los conocimientos y formulas de la Producción per Cápita se aplican las formulas y lógicas de desarrollo de los ejercicios.

1. Estimación dela producción per cápita de una población

Pr = (Nv*Nj*Cp*Dn)/Población

Pr = (6*3*10 m3 *450 kg/ m3) / 70,000 = 1.17 Kg

Obteniendo que se generan 1.17 Kg de residuos en una población de 70,000 hab.

2. Partiendo de la tasa de producción de los 130,000 habitantes que es de 1.2 kg/habitante se determina la cantidad de basura producida.

130,000 habitantes* 1.2 kg/habitante = 156,000 Kg de basura producida

Para determinar cuanto volumen en m3 es necesario para transportarla utilizamos el índice de compactación que tienen los camiones que es de 450 Kg/ m3.

Volumen necesario de trasporte = 156,000 Kg/ (450 Kg/ m3)

Volumen necesario de transporte = 346.67 m3

Si cada vehículo tiene una capacidad de 19 m3 de transporte.

Vehículos necesarios = Volumen necesario de trasportar/ capacidad de volumen a transportar

Vehículos necesarios = 346.67 m3 /19 m3

Vehículos necesarios = 18.24 vehículos ~ 19 vehículos necesarios.

3. Para saber la cantidad de basura generada debemos conocer la cantidad de población total.

Poblacion total = 332 casas* 3.5 habitantes/casa =1,162 habitantes

Debido a que el transporte pasa 1 vez por semana se multiplica por 7 para determinar los residuos a transportar

Residuos totales = 1,162 habitantes * 1.2 kg/habitante *7 = 9,760.8 Kg de residuos

Volumen necesario de trasporte = 9,760.8 Kg/ (260 Kg/ m3)

Volumen necesario compactado de transporte = 37.54 m3

Si cada vehículo tiene una capacidad de 10 m3 de transporte

Vehículos necesarios = Volumen necesario de trasportar/ capacidad de volumen a transportar = 37.57m3 /10 m3= 3.75 lo que nos indica 4 vehículos necesarios equivalentes a 4 rutas

Si son 332 viviendas por cuatro vehículos, 332/4= 83 casas por camion

Caso Práctico Nº 2: Mezclas de residuos a compostar

Objetivo:

 Con este ejercicio se persigue que el alumno compruebe, numérica y razonadamente, la posible viabilidad de distintas mezclas de materiales a compostar.

Extensión:

Máximo 2 folios

Se pide:

Comprobar si la mezcla de los siguientes residuos es óptima para compostar. Justifica cuál de ellas será la más adecuada.

Datos:

C/N=25

Tipo de Residuo Humedad N Relación C/N

Matadero 45% 14% 2

Estiércol 60% 2% 17

Serrín 30% 0,10% 400

Nota: Hacer los cálculos para todas las posibilidades, comentando los resultados e Indicando los ajustes necesarios para un resultado óptimo.

.(paginas 88-101 modulo 3)

Aplicando el procedimiento para calcular la proporción entre las mezclas tenemos como saber los Kg de residuo A (s) necesarios para mezclar por cada Kg de residuo B para obtener la relación C/N determinada.

S = (C en 1 Kg de B) – (Relación C/N deseada) * (N en 1 kg de B)___

(N en 1 Kg de A) * (Relación C/N deseada) – (C de 1 Kg de A)

Donde:

S = Kg de residuo A.

C = contenido en carbono

N = contenido en nitrógeno

a. Mezclando X kg del matadero con 1 kg de estiércol para obtener la relación optima de C/N determinada.

A es igual a matadero y B es igual a estiércol

Kg de matadero = (34) – (25) * (2) = -0.049

(14) * (25) – (28)

Lo que nos indica que no es una relación adecuada el número negativo indica un excedente de material del matadero para 1 kg de estiércol.

a. Mezclando ahora X kg de estiércol con 1 kg de matadero

Donde; A es igual a estiércol y B es igual a matadero

Kg de estiércol = (28) – (25) * (14) = -20.12

(2) * (25) – (34)

Lo que nos indica que hay un excedente de material con la calidad del residuo del estiércol por cada kilo de residuo de matadero.

Definitivamente la mezcla de estiércol-matadero no es una mezcla adecuada ambos son materiales muy húmedos y ricos en nitrógeno por lo que es recomendable mejor mezclarlos con materiales secos y ricos en carbono.

Probando ahora con la mezcla de estiércol y serrín.

b. Mezclando X Kg de estiércol con un kg de serrín.

A es igual de estiércol y B es igual de serrín

Kg de estiércol = (40) – (25) * (0.1) = 2.34

(2) * (25) – (34)

Lo que nos indica que por cada Kg de serrín, se necesitarían 2.34 kg de estiércol.

c. Mezclando X Kg de serrín con 1 Kg de estiércol. A es igual de serrín y B es igual de estiércol

Kg de serrín = (34) – (25) * (2) = 0.426

(0.1) * (25) – (40)

Por cada kilogramo de estiércol, se necesitan 0.426 kg de serrín.

Las mezclas de serrín y estiércol son bastante buenas pues son materiales que se complementan, el estiércol es un material muy húmedo y rico en nitrógeno y el serrín es mas seco ideal para absorber la humedad y rico en carbono, lo que le facilita llegar a la relación de C/N determinada.

Finalmente pasamos a las mezclas de matadero con serrín

d. Mezclando X kg de serrín con 1 kg de matadero. A es igual a serrín y B es igual a matadero

Kg de serrín = (28) – (25) * (14) = 8.58

(0.1) * (25) – (40)

Indicando que por cada Kg de matadero se necesitan 8.58 kg de serrín.

e. Mezclando X kg de matadero con 1 kg de serrín. A es igual a matadero y B es igual a serrín

Kg de matadero = (40) – (25) * (0.1) = 0.1164

(14) * (25) – (28)

Indicando que por cada Kg de serrín se necesitan 0.1164 kg de matadero

Las mezclas de serrín y matadero en este caso son ligeramente aceptadas pues el residuo del matadero es húmedo con muy alto contenido de nitrógeno y el serrín es seco con alto contenido de carbono.

R /La mejor mezcla de los tres residuos es la de estiércol y serrín, la ventaja del estiércol sobre el matadero en este caso es el mejor rango de humedad y de relación C/N que presenta pues ambos están mas acorde a los rangos razonables que son de 14-65 en contenido de humedad y de 20-40 en contenido de nitrógeno, el matadero esta muy por debajo de estos números.

Caso Práctico Nº 3: Vertedero de RSU

Objetivo:

 Con este ejercicio se persigue que el alumno ponga en práctica las fórmulas y procedimientos explicados en los manuales para determinar las características de las celdas de vertido y el frente de trabajo en un vertedero de residuos sólidos urbanos.

Extensión:

Todos los cálculos realizados deben ser acompañados del razonamiento efectuado por el alumno para realizarlo, así como de las unidades correspondientes a cada magnitud

Propuesta:

Un vertedero da servicio a una población de un millón de habitantes

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