prevención y gestión integral de residuos sólidos...
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Prevención y Gestión Integral de
Residuos Sólidos Urbanos
Parte 12
Relleno Sanitario Tradicional
GTZ-México
Gestión de Residuos Sólidos
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¿Qué se entiende por Relleno Sanitario?
Según la NOM-083-SEMARNAT-2003:
Es la obra de infraestructura que involucra métodos
y obras de ingeniería para la disposición final de los RSU
y RME con el fin de controlar, a través de la compactación e
infraestructura adicionales, los impactos ambientales.
Aspectos Generales
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3
Proceso de planeación de un relleno sanitario:
1. Intención de la autoridad municipal y población de tener un
relleno sanitario
2. Diagnóstico del servicio actual
3. Evaluación de sitios para el emplazamiento del relleno sanitario
4. Selección del sitio que cumpla con la NOM
5. Valoración y dictaminación oficial del sitio por la autoridad
competente
Planeación
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4
Proceso de planeación de un relleno sanitario:
6. Estudios básicos y análisis
7. Elaboración del proyecto ejecutivo del relleno sanitario
8. Estudio de Impacto Ambiental
9. Sortear los tramites oficiales
10. Adquisición del terreno (compra, renta etc.
eventualmente de forma paralelo)
Planeación
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Características constructivas del sitio de disposición final
Preparación del sitio – limpieza y desmonte
Preparación de caminos de acceso
Preparación del subsuelo
Características constructivas
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Tratamiento de suelo de soporte
Tomar la decisión con respecto a la necesidad de remover
las primeras capas de suelo (ej. tierra vegetal)
Almacenar y conservar la cubierta vegetal de las áreas
iniciales del terreno, para que ésta sirva como cubierta final
Es aconsejable que el movimiento de tierras se haga por
etapas para no perder tierra por erosión
Preparación del Terreno
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Impermeabilización:
(Rellenos sanitarios tipo A-C punto 7.1 de la NOM-083-SEMARNAT-2003,
tipo D punto 8.1)
Es el proceso mediante el cual el depósito que contendrá
los residuos es aislado del medio circundante, de modo
que los productos de la degradación de los residuos (biogás
y lixiviados) no contaminen ni afecten su entorno. Para ello
se ocupan diversos materiales, básicamente geosintéticos
(polietileno de alta densidad, liners a base de betonita, etc.)
Preparación del terreno - Impermeabilización
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Impermeabilización
La impermeabilización deberá ser para toda
la base del relleno sanitario
Coeficiente de conductividad hidráulica mínima 1x10 –7
cm/seg
Puede ser realizada con:
Material natural (tepetate)
Geomembrana PEAD (espesor mínimo1 mm.)
Preparación del terreno - Impermeabilización
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Preparación del terreno - Impermeabilización
Impermeabilización Natural
Permeabilidad1x10-7 cm/s1.0 m
Suelo homogeneo sobre el sitio
Nivel de
desplante
Impermeabilización Sintética
0.3 m de protección
Liner > 1mm0.3 m al 95% Proctor
Base del relleno
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Impermeabilización - Método natural
Aprovecha las propiedades físico – químicas de suelo
Preferir suelos con alto contenido de arcillas / tepetate
con cuales se llega una impermeabilización de
conductividad hidráulica 1x10 –7
cm/seg.
En caso de fracturas hay que trabajar y recompactarlos
para lograr una protección homogénea
Preparación del terreno - Impermeabilización
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Impermeabilización - Método artificial
Empleo de geosintéticos:
Geotextiles (refuerzo, separación, filtración, drenaje)
Geomembranas (aislamiento)
Geomallas (para drenaje)
Geo-redes (estabilidad de taludes)
Preparación del terreno
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Fotos: GTZ
Sistema de impermeabilización
con geomembranas Protección de la
geomembrana
con llantas
Preparación del terreno
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Soldadura de la geomembrana
Prueba de la junta soldada
Preparación del terreno
Fotos: GTZ
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Captación de lixiviados:
(Para relleno sanitarios tipo A – C, punto 7.3 de la NOM-083-
SEMARNAT-2003)
La impermeabilización además de impedir la infiltración
de lixiviados al subsuelo, hace parte de su captación
Adicionalmente son necesarias obras y medidas
complementarias
Características Constructivas: Lixiviados
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Son líquidos generados en el relleno sanitario, producto
de la humedad intrínseca de los residuos, sumada a la
infiltración de aguas de lluvia dentro del relleno y el agua
generada por la descomposición anaeróbica.
Este líquido presenta una alta carga orgánica,
un fuerte olor y una gran actividad microbiológica.
Lixiviados - definición
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Captación
El sistema se instala por arriba de la primera capa impermeable
El sistema debe estar compuesto de colector, subcolector,
cárcamo y pozos de monitoreo de lixiviados como mínimo
El sistema de captación debe poder proporcionar una
adecuada capacidad de drenaje durante la vida útil del
relleno sanitario y tiempo de pos-clausura
Lixiviados - definición
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Captación por tubos perforados
Tubos con insuficiente
resistencia, Tlalnepantla
Tubos de alta
resistencia,
Alemania
Lixiviados - definición
Fotos: GTZ
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Zanja colectora de lixiviados
Preparación de
una nueva celda
Lixiviados - definición
Fotos: GTZ
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Recolección
Sistema de recolección de lixiviados para colectar, bombear
y conducirlos hacia un tratamiento
Métodos de tratamiento
Descarga a una planta de tratamiento especial
Recirculación al relleno (directo o después de haber pasado
por una laguna de evaporación)
Lixiviados - definición
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Tratamiento - Laguna de evaporación
El tratamiento más común en México es que se encausa el
lixiviado hacia una laguna de evaporación, y en ocasiones
se recircula a las celdas activas
Profundidad máxima de la laguna de evaporación de 1 m (capaz de eliminar por evaporación la mayor cantidad
de agua, dejando un líquido concentrado)
Proteger el área que ocupe la laguna con arcillas
compactadas y/o con geomembrana
Cercar la laguna
Lixiviados - definición
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Laguna de evaporación
Lixiviados - tratamiento
Fotos: GTZ
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Captación de biogás:(Para rellenos sanitarios tipo A – C, punto 7.2 de la NOM-083-SEMARNAT-2003)
Igual de los lixiviados, el biogás debe ser captado
y tratado para limitar su impacto al medio ambiente
Biogás:
Mezcla gaseosa resultado del proceso de
descomposición anaerobia de la fracción orgánica
de los residuos sólidos, constituida principalmente
por metano (CH4) y bióxido de carbono (CO2).
Características constructivas: Biogás
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Captación:
Por estructuras verticales de 60 a 100 cm de lado o de
diámetros a manera de chimenea, con malla y varilla, rellenos
con piedra, o antiguos barriles, etc.
A 40 cm arriba del fondo del relleno
En la parte superior se cubre con una placa de concreto,
dejando un tubo con cuello de ganso, u otro sistema
dependiendo de la cantidad de gas generada
Biogás - captación
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Control
Existen varios tipos de sistemas para controlar las emisiones y la
migración del biogás (dependiendo de la cantidad que se genere):
Venteo a la atmósfera
Combustión (en quemadores descentralizados o centralizados)
Recuperación como fuente alterna de energía
Biogás
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Corte de un pozo de captación de gas
Biogás - captación
Extractor de gas
Tubos PE - HD
Grava
Capa de recultivoCapa
de filtro
Capa de drenajeImpermeabilización mineralCapa permeable a gas
Residuos
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Biogás
Fotos: GTZ
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Instalación de un quemador
descentralizado
Sistema de captación de
biogás, Tlalnepantla
Biogás
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Quemador de biogás para
sitios de tipo A y B, (Alemania)
Biogás
Fotos: GTZ
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Captación de biogás
centralizado, Monterrey
Transformación de biogás
en energía, Monterrey
Biogás - captación
Fotos: GTZ
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Infraestructura externa:
Se realiza al iniciar la construcción del relleno sanitario y son de
carácter permanente:
Entrada
Caminos exteriores
Cerca perimetral
Drenaje exterior
(Para rellenos sanitarios tipo A – D, puntos 7.5, 7.9,
8.4, 8.5 y 8.6 de la NOM-083-SEMARNAT-2003)
Obras complementarias
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Obras complementarias
Entrada, Tlalnepantla
Caminos exteriores, Atlacomulco
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Obras complementarias
Cerca perimetral,
Atlacomulco
Drenaje exteriorFotos: GTZ
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Infraestructura interna:
Áreas de acceso y espera
Caseta de vigilancia
Caseta de pesaje y báscula
Caminos interiores
Área de emergencia (Rellenos sanitarios tipo A-C, punto 7.5 de la NOM-083)
Cobertizo y taller de mantenimiento
Área administrativa
Drenajes interiores
Obras complementarias
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Obras complementarias
Báscula
Registro del peso,
Tlalnepantla
Fotos: GTZ
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Obras complementarias
Caminos interiores,
Tlalnepantla
Cobertizo para las
maquinas, Tlalnepantla
Fotos: GTZ
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Las características operativas de un relleno sanitario están
reguladas por los puntos 7.6, 7.7, 8.2 y 8.3 de la NOM-083-
SEMARNAT-2003.
Son tres los métodos principales:
Área
Trinchera
Combinado
Rampa
Métodos de operación
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37
Método de área
Forma de operación:
Depósito de los RSU sobre la superficie, compactándose en
capas para formar la celda a cubrir con tierra
Las celdas se construyen usando toda el área a rellenar (en
capas de 30 cm. hasta alcanzar la altura deseada)
Tipo de terreno:
De empleo en cualquier terreno disponible, o bien cuando
no se requieran o puedan excavar zanjas
Métodos de operación
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Método de área
Ventajas:
Protección natural del suelo
Mayor compactación que en otros sistemas
Facilita el flujo de lixiviados
Desventajas:
Transporte del material de cubierta al sitio del relleno sanitario
Costo de operación dependiendo de la distancia del banco
de material de cubierta
Mayor impacto al paisaje natural del entorno
Métodos de operación
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Método de área
Métodos de operación
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Trinchera
Forma de operación:
Depósito de los RSU sobre un talud de la trinchera (1:3),
donde son esparcidos y compactados con equipo
adecuado, en capas, hasta formar una celda a cubrir
con material excavado de la trinchera
Tipo de terreno:
En terrenos donde el nivel freático es profundo
Pendientes suaves de terreno
Métodos de operación
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41
Trinchera
Ventajas:
Incrementa la vida útil del sitio de disposición
Desventajas:
Requiere de equipo de excavación y movimiento de tierras
Mayor preparación previa del terreno (impermeabilización)
Exige de un sistema de bombeo de lixiviados para evitar su
acumulación en el fondo
Métodos de operación
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42
Método de trinchera o zanja
Métodos de operación
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43
Método de trinchera o zanja, Rosario (Arg.)
Métodos de operación
Fotos: GTZ
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44
Método de rampa
Forma de operación:
Depósito de los RSU sobre el talud inclinado compactándose
en capas inclinadas para formar la celda a cubrir con tierra
Celdas a construir en un extremo del área a rellenar
avanzando hacia el otro extremo
Tipo de terreno:
De empleo en cualquier terreno disponible, o bien cuando
no se requieran o puedan excavar zanjas
Métodos de operación
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45
Método de rampa
Ventajas:
Aprovecha la protección natural del suelo mayor
compactación que en otros sistemas facilita el flujo de lixiviados
Desventajas:
Transporte del material de cubierta al sitio del relleno sanitario
costo de operación pendiente de un mayor impacto al paisaje
natural del entorno
Métodos de operación
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46
Métodos de operación
Fotos: GTZ
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47
Equipo pesado con los accesorios necesarios se requiere
para el movimiento de tierra y de los RS
Los equipos mecánicos se dividen en:
Equipos adaptados a la operación del relleno sanitario
Equipos diseñados expresamente para la operación
de los rellenos
Equipos de apoyo
Maquinarias y equipo
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48
Equipos adaptados a la operación del relleno sanitario en:
Cargador en carriles (orugas) o trascabo
Tractor de carriles o buldózer
Equipos diseñados expresamente para la operación de los
rellenos en:
Compactador de RS
Equipos de apoyo en:
Retroexcavadora
Trailer
Moto-conformadoras
Maquinarias y equipo
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49
Tractor de oruga
Maquinarias y equipo
Fotos: GTZ
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50
Tractor de oruga
Maquinarias y equipo
Maquinaria utilizada en función de la cantidad de RSM ingresados al sitio
Toneladas/d Equipo Cantidad Potencia (HP)
50 – 130 D4 Uno 80
130 – 220 D5 Uno 105
220 – 300 D6 Uno 140
300 - 650 D8 Uno 335
650 - 1600 D9 Uno 460
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51
Tractor con ruedas
compactadoras
y topadora
Maquinarias y equipo
Fotos: GTZ
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52
Tipos, funciones y usos de equipos más
empleados en rellenos sanitarios
Equipo Coloca
ción
Compac-
tación
Excava
ción
Coloca-
ción
Compac-
tación
Trans-
porte
Tractor de oruga con topadora E B E E B NATractor de oruga con cargador frontal B B E B B BTractor de ruedas neumáticas con
topadoraE B L B B NA
Tractor de ruedas neumáticas con
cargador frontalB B L B B E
Tractor con ruedas compactadoras
de acero y topadoraE E B B E NA
Retroexcavadora sobre orugas NA NA E L NA L
ANOTACIONES: L - LimitadoE - Excelente
M - Malo
B - Bueno
NA - No aplicable
Residuos Material de cobertura
Maquinarias y equipo
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53
Importancia de la compactación
Parte más importante de la operación
Determinación de vida útil
Estabilización del relleno
Control de asentamientos
Degradación
Compactación de los residuos
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54
Suponiendo un peso igual de las máquinas, los siguientes
factores afectan la compactación:
Espesor de la capa de residuos
Número de pasadas
Pendiente
Contenido de humedad
Compactación de los residuos
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55
Densidad de residuos:
kg/m3
Residuos sueltos 150 - 180
Camión recolector 250 - 450
Densidad en el relleno 350 - 900
Residuos y cobertura 400 - 1000
Compactación de los residuos
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56
Espesor de la capas de RS:
Las capas no deberían tener más de 20 hasta 40 cm de espesor para una densidad máxima.
Compactación de los residuos
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57
Número de pasadas
Afectan directamente
a la densidad
Compactación de los residuos
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58
Dependencia del tipo de máquina
Máquina con orugas:
Logra mejor resultado con pendiente de 3:1
Despedaza y tritura al subir por pendiente
Compactador de relleno:
Mejora su rendimiento en superficie plana,
debido al uso de su peso
Compactación de los residuos
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59
Dependencia de la humedad
Humedad mínima mayor consolidación
Humedad óptima 50 % del peso
Humedad real entre 10 al 80 %
dependiendo de
temporada seca y húmeda
Exceso de humedad posibilidad de aumento en la
generación de lixiviados
Compactación de los residuos
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60
Clausura:
(Para rellenos sanitarios tipo A- D, punto 9 de la NOM-083-SEMARNAT-
2003)
La clausura debe entenderse como la suspensión definitiva del
depósito de residuos por el agotamiento de su vida útil
La forma de clausura de un relleno sanitario está íntimamente
ligada a la utilización futura de este terreno
Clausura y rehabilitación
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61
Clausura
El objetivo es confinar los residuos depositados, de modo tal
que los daños al medio ambiente sean mínimos:
Aislar los residuos
Minimizar la infiltración de líquidos en las celdas
Controlar el flujo de biogás
Minimizar la erosión
Definir el futuro uso
Elaboración de Plan de Clausura
Clausura y rehabilitación
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62
Características de la cubierta final de clausura
Capa No. Características Espesor Función Requisito para
1 Material permeable > 0.2 m Permite el drenaje
horizontal de biogás.
Base de soporte para
capas posteriores.
Rellenos sanitarios
con altura de RSU
dispuestos igual o
mayor de 12 m.
2 Material térreo con
permeabilidad 1x10-6
cm/s o geomembrana
de >1mm
Dos capas
de 0.20 m
cada una
Impide la infiltración de
agua pluvial.
Evita la migración no
controlada de biogás.
Todos los rellenos
sanitarios.
3 Tierra húmica, vegetal
o composta
> 0.15 m Permitir el desarrollo de
especies vegetales.
Todos los rellenos
sanitarios.
Evitar daños a las capas
inferiores y minimiza la
erosión.
Favorece la estética del
sitios.Facilitar la
evapotranspiración.
4 Cubierta vegetal
(especies de raíces
poco profundas)
Todos los rellenos
sanitarios.
Clausura y rehabilitación
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63
Capa de clausura
Impermeabilización mineral superficial
Capa de recultivoCapa de filtro
Capa de drenaje
Impermeabilización mineral
Capa de canalización de gas
Residuos
Clausura y rehabilitación
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64
Relleno clausurado
Rupturas por los
asentamientos
Clausura y rehabilitación
Fotos: GTZ
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65
Sitio de disposición final, Tultitlán
Antes del saneamiento
Después del
saneamiento
Clausura y rehabilitación
Fotos: GTZ
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66
Personal necesario para administrar, controlar y vigilar
un relleno sanitario depende de las dimensiones
de éste y de la forma de su operación
En un relleno sanitario de manejo mecánico:
poco personal, aún bien calificado
Personal
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67
Personal
Jefe de Operación
Chofer Controlador VigilanteOperador
de
maquinaria
Mecánico
Secretaria
Laboratorista
AyudanteVelador Ayudante
Topógrafo
Figura 5: Propuestas de organigrama para los rellenos sanitarios tipo A al D
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68
Monitoreo de los principales productos de la descomposición de
los RSU (lixiviados y biogás)
(Para rellenos sanitarios A-C, puntos 7.10 y 7.11 de la NOM-083
SEMARNAT-2003)
Parte fundamental del control periódico de un relleno sanitario
A controlar en forma continua:
la calidad y cantidad de los RSU
sus fuentes de generación
Para el control de los lixiviados y del biogás se requiere un
laboratorio
Monitoreo
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69
Elementos principales del control:
Cantidad y calidad de los ingresos
Monitoreo de suelos
Monitoreo de acuíferos
Monitoreo de lixiviados
Monitoreo de biogás
Monitoreo
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70
Alternativas de Rellenos Sanitarios – Guía de Toma de Decisión,
V. Afferden, M. et al (SEGEM ed.), Noviembre 2002 (en CD)
Guía para el desarrollo, presentación y evaluación
de Proyectos Ejecutivos para rellenos sanitarios, Diciembre 2003
(en CD), Hernández Barrios, CP., Wehenpohl, G., Sánchez Gómez, J.
(SEGEM ed.)
Manual para la rehabilitación y saneamiento de tiraderos
a cielo abierto en el Estado de México, Nov. 2002 (en CD),
Hernández Barrios, CP., Wehenpohl, G., (SEGEM ed.)
Manual para la supervisión y control de rellenos sanitarios; Nov.
2002 (en CD), Wehenpohl, G., Hernández Barrios, CP. (SEGEM ed.)
Literatura
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71
Muchas Gracias
www.ammac.org.mx www.semarnat.gob.mx
www.ine.gob.mx www.gtz.de
www.giresol.org Portal Latinoamericano de Residuos