Trabajo colaborativo mineria de rellenos sanitarios

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MINERIA DE RELLENOS SANITARIOS Sonia Yulieth Guerrero Estudiante de la Maestría en Desarrollo sostenible y Medio Ambiente Modalidad virtual Universidad de Manizales. Arquitecta, Docente de Tiempo completo Universidad de Boyacá, Carrera 2 Este Nº 64-169 (Tunja) e-mail: [email protected] Julie Andrea Gil Estudiante de la Maestría en Desarrollo sostenible y Medio Ambiente Modalidad virtual Universidad de Manizales. Microbióloga, Docente de Tiempo completo Universidad de Boyacá, Carrera 2 Este Nº 64-169 (Tunja) e-mail: [email protected] Néstor Horacio Ruiz Estudiante de la Maestría en Desarrollo sostenible y Medio Ambiente Modalidad virtual Universidad de Manizales. Arquitecto, Empresa Constructora La Esmeralda S., Av. Universitaria Nº 41-50 (Tunja) e-mail: [email protected] Luis Bernardo Cañón Estudiante de la Maestría en Desarrollo sostenible y Medio Ambiente Modalidad virtual, Universidad de Manizales. Ingeniero Agrónomo, Carrera 29 No 75 A 34, (Bogotá) e-mail: [email protected] Abstract: El presente documento describe aspectos relacionados con la Minería de Rellenos Sanitarios, entendiendo este concepto bajo la perspectiva de la obtención de biogás como un producto que si se recupera debidamente pueda convertirse no en un contaminante, sino en un productor de combustible y energía. Es claro que los rellenos sanitarios emiten cantidades importantes de metano y dióxido de carbono, además de los lixiviados, y que estudiar las alternativas posibles de estos productos extraíbles de los rellenos sanitarios, puede redundar en beneficios económicos, energéticos y ambientales. Keywords: Minería de Rellenos sanitarios, recuperación de biogás, modelos de estimación, sistemas de captación. 1. INTRODUCCIÓN Los rellenos sanitarios son lugares establecidos técnicamente para la disposición final de residuos sólidos, sin embargo producen grandes emisiones de gases efecto invernadero como el dióxido de carbono y el metano, con las consecuencias severas sobre el medio ambiente y la salud humana, aún así actualmente son uno de los métodos más utilizados para disponer los residuos sólidos urbanos. Desde el protocolo de Kyoto se estableció la necesidad de reducir las emisiones de estos gases, por lo que se han venido estudiando estrategias para reducir su producción. Por una parte es necesario minimizar el número de residuos que llegan a los rellenos, en ese sentido las estrategias de reciclaje, y reutilización de material requieren ser difundidas masivamente, así como también es necesario trabajar en la legislación y en la educación ambiental, por ejemplo es importante tener como

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MINERIA DE RELLENOS SANITARIOS

Sonia Yulieth Guerrero

Estudiante de la Maestría en Desarrollo sostenible y Medio Ambiente Modalidad virtual

Universidad de Manizales. Arquitecta, Docente de Tiempo completo Universidad de

Boyacá, Carrera 2 Este Nº 64-169 (Tunja)

e-mail: [email protected]

Julie Andrea Gil

Estudiante de la Maestría en Desarrollo sostenible y Medio Ambiente Modalidad virtual

Universidad de Manizales. Microbióloga, Docente de Tiempo completo Universidad de

Boyacá, Carrera 2 Este Nº 64-169 (Tunja)

e-mail: [email protected]

Néstor Horacio Ruiz

Estudiante de la Maestría en Desarrollo sostenible y Medio Ambiente Modalidad virtual

Universidad de Manizales. Arquitecto, Empresa Constructora La Esmeralda S., Av.

Universitaria Nº 41-50 (Tunja)

e-mail: [email protected]

Luis Bernardo Cañón

Estudiante de la Maestría en Desarrollo sostenible y Medio Ambiente Modalidad virtual,

Universidad de Manizales. Ingeniero Agrónomo, Carrera 29 No 75 A – 34, (Bogotá)

e-mail: [email protected]

Abstract: El presente documento describe aspectos relacionados con la Minería de

Rellenos Sanitarios, entendiendo este concepto bajo la perspectiva de la obtención de

biogás como un producto que si se recupera debidamente pueda convertirse no en un

contaminante, sino en un productor de combustible y energía. Es claro que los rellenos

sanitarios emiten cantidades importantes de metano y dióxido de carbono, además de los

lixiviados, y que estudiar las alternativas posibles de estos productos extraíbles de los

rellenos sanitarios, puede redundar en beneficios económicos, energéticos y ambientales.

Keywords: Minería de Rellenos sanitarios, recuperación de biogás, modelos de

estimación, sistemas de captación.

1. INTRODUCCIÓN

Los rellenos sanitarios son lugares establecidos

técnicamente para la disposición final de residuos

sólidos, sin embargo producen grandes emisiones

de gases efecto invernadero como el dióxido de

carbono y el metano, con las consecuencias severas

sobre el medio ambiente y la salud humana, aún así

actualmente son uno de los métodos más utilizados

para disponer los residuos sólidos urbanos. Desde

el protocolo de Kyoto se estableció la necesidad de

reducir las emisiones de estos gases, por lo que se

han venido estudiando estrategias para reducir su

producción. Por una parte es necesario minimizar

el número de residuos que llegan a los rellenos, en

ese sentido las estrategias de reciclaje, y

reutilización de material requieren ser difundidas

masivamente, así como también es necesario

trabajar en la legislación y en la educación

ambiental, por ejemplo es importante tener como

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referente la Directiva sobre vertederos emanada

de la Unión Europea, cuyos principales resultados

se sintetizan en el informe de la EEA (Agencia

Europea del Medio Ambiente), y en el que se

establecen algunas medidas para desviar los

residuos de los vertederos.

Pero es una realidad que los rellenos sanitarios

existen y que su potencial de contaminación puede

durar siglos, por tanto aparecen iniciativas que

buscan extraer de estos depósitos elementos que

puedan por una parte ser beneficiosos para el

medio ambiente y ofrecer oportunidades

económicas, esto en aras de comprender el

concepto de Minería de Rellenos Sanitarios,

partiendo de la definición de relleno y de la

definición de minería, que en una de sus

acepciones dice: Extracción de elementos de los

cuales se pueden obtener un beneficio económico.,

en ese sentido la Minería de Rellenos Sanitarios, se

puede definir como la extracción de elementos

producidos en los Rellenos Sanitarios de los cuales

es posible obtener un beneficio, por tanto la

extracción de biogás y su recuperación como

energía, es el aspecto central de este documento, en

el que se establecen algunas condiciones,

mecanismos, estrategias y beneficios de la

recuperación del biogás. Igualmente es importante

aclarar que la Minería de Rellenos Sanitarios no se

refiere al reciclaje directamente en el relleno, pues

esta actividad es altamente perjudicial para la

salud, por lo que no se considera en este

documento dicho aspecto. Finalmente se presentan

una serie de conclusiones que permiten visualizar

aspectos importantes relacionados con el tema

central del documento.

2. LOS RELLENOS SANITARIOS Y LA

PRODUCCIÓN DE BIOGÁS

Un relleno sanitario es la materialización física de

una técnica para la disposición final de los residuos

sólidos en el suelo, técnicamente se asume que los

rellenos deben evitar daños a la salud y al medio

ambiente, tanto en el periodo de su funcionamiento

como en el periodo de clausura. Pérez, J (2008)

establece que:

Hace poco menos de un siglo, en Estados

Unidos, surgió el relleno sanitario como

resultado de las experiencias, de

compactación y cobertura de los residuos con

equipo pesado; desde entonces, se emplea este

término para aludir al sitio en el cual los

residuos son primero depositados y luego

cubiertos al final de cada día de operación. En

la actualidad, el relleno sanitario moderno se

refiere a una instalación diseñada y operada

como una obra de saneamiento básico, que

cuenta con elementos de control lo

suficientemente seguros y cuyo éxito radica

en la adecuada selección del sitio, en su

diseño y, por supuesto, en su óptima

operación y control.

Los rellenos sanitarios, si bien se consideran

actualmente perjudiciales y se trabaja arduamente

especialmente en Europa y en Estados Unidos para

evitar la llegada de residuos, incluso de

desestimular su creación y clausurar los existentes,

por otra parte, pueden convertirse en una fuente de

energía alternativa, a partir de la explotación de

biogás, pues un relleno sanitario, se considera

“generalmente como un reactor bioquímico. En

este, los residuos y el agua son los principales

insumos, mientras que el gas y los lixiviados son

los principales productos” (Aguilar, Taboada, &

Ojeda, 2011, pág. 57)

Las principales emisiones de los rellenos sanitarios,

que causan un impacto severo sobre el medio

ambiente son la producción de dióxido de carbono

CO2 y metano CH4. La producción de estos gases

se produce en diferentes etapas y dependiendo de

factores como la antigüedad del relleno, las

condiciones climáticas, el tipo de residuos sólidos

depositados, entre otros.

Camargo y Vélez (2009, pág. 2), mencionan las

fases por las que pasan los rellenos sanitarios de

acuerdo a la descomposición bacteriana, de

acuerdo con la siguiente clasificación:

1. Aeróbica, que inicia inmediatamente

después de la disposición de los residuos

sólidos en el relleno sanitario y en la que

las sustancias fácilmente biodegradables

se descomponen por la presencia de

oxígeno y se propicia la formación de

dióxido de carbono (CO2), agua, materia

parcialmente descompuesta registrando

temperaturas entre 35 y 40 °C.

2. Aeróbica con el desarrollo de condiciones

anaeróbicas en la que ocurre el proceso de

fermentación, actúan los organismos

facultativos con la producción de ácidos

orgánicos y la reduce significativamente

el pH, condiciones propicias para la

liberación de metales en el agua y la

generación de dióxido de carbono (CO2).

3. Anaeróbica, resultado de la acción de

organismos formadores de metano (CH4),

que en las condiciones adecuadas, actúan

lenta y eficientemente en la producción

de este gas mientras reducen la

generación de dióxido de carbono (CO2).

4. Metanogénica estable, que registra la más

alta producción de metano oscilando entre

40-60% de metano (CH4) en volumen.

5. Estabilización, la producción de metano

(CH4) comienza a disminuir y la

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presencia de aire atmosférico introduce

condiciones aeróbicas en el sistema.

En tal sentido se establece que las fases antes

anotadas pueden durar desde semanas (las

primeras) hasta décadas y siglos (la última),

produciendo en todas ellas grandes cantidades de

biogás. Los rellenos sanitarios tienen dos periodos

de vida, uno cuando están activos y el otro cuando

se clausuran, en estas dos etapas igualmente se

producen gases efecto invernadero.

Si bien los gases producidos por los rellenos son

evidentemente nocivos para el medio ambiente,

también es posible que este biogás pueda

recuperase y transformarse en energía térmica o en

energía eléctrica. Es por esto que “la recuperación

del biogás puede ser el mecanismo más eficiente

para reducir las emisiones atmosféricas de metano

de un relleno sanitario” (Camargo & Vélez, 2009,

pág. 6). De todas maneras existen pérdidas

significativas del biogás en los rellenos sanitarios,

por lo que es necesario introducir mecanismos que

mejoren la recuperación del mismo en el relleno.

Ya que “a nivel mundial los rellenos representan la

tercera fuente más grande de emisiones

antropogénicas de metano, lo que constituye

aproximadamente el 13% o más de las emisiones

de metano” (Aguilar, Taboada, & Ojeda, 2011,

pág. 57), las estrategias que se implementen para

reducirlo o para recuperarlo como fuente de

energía tienen un impacto directo en la

disminución de los gases de efecto invernadero en

el medio ambiente.

Otra definición de relleno sanitario, que puede

cambiar la manera de observar el papel que estos

pueden jugar en la actualidad, la establece Serrano

(2006, pág. 27) de la siguiente manera:

Un relleno sanitario es un gigantesco

biodigestor anaerobio que tiene el potencial de

producir energía renovable a partir del metano

contenido en el biogás, {…}.

Alternativamente, a escala mucho menor,

puede llevarse a cabo un tratamiento de

fermentación aeróbica controlada (es decir, un

proceso de compostaje) para la producción de

compost, {…}, utilizando materia orgánica,

particularmente restos vegetales y de

alimentos, así como papel y demás productos

celulósicos.

En este sentido, algunas investigaciones establecen

los beneficios de las diferentes estrategias

utilizadas en el mundo para recuperar el biogás y

utilizarlo como productor de energía, en el caso de

la India por ejemplo,

la cantidad total de energía recuperada para la

generación de electricidad a partir del biogás

de los rellenos sanitarios Bhalswa, Gazipur y

Koala de la ciudad de Delhi, se calcula para

eficiencias de operación baja (50%), media

(75%) y alta (100%) de su capacidad total de

tratamiento, con proyecciones que se

presentan para el año 2010 a 2025,

concluyendo que la producción de electricidad

a partir de diferentes opciones de tratamiento

reduce la carga de fuentes convencionales

como el carbón y reduce indirectamente la

emisión de gases de efecto invernadero”

(Camargo & Vélez, 2009, pág. 7)

Un ejemplo cercano en Latinoamérica es el caso

Chileno, en el que por ejemplo en Santiago “se

recupera un promedio mensual de 4 millones de

m3 de biogás de un poder calorífico superior del

orden de 5.000 Kcal/m3” (Monreal, 1999, pág. 5)

igualmente ocurre en otras ciudades de este país

como Valparaíso.

Por otra parte, en Estados Unidos

Cerca del 67% de los rellenos sanitarios que

tienen sistemas de aprovechamiento de biogás

generan energía eléctrica, con una capacidad

total instalada de 900 MW. {…}.De acuerdo

con información de la EPA, se han

identificado en los Estados Unidos

aproximadamente 2,000 sitios en los cuales

están funcionando rellenos sanitarios, están en

construcción o están en etapa de diseño o

están clausurados. De estos rellenos, en 325 se

realiza algún tipo de aprovechamiento del

biogás y por lo menos 500 más son candidatos

para el desarrollo de un proyecto de

aprovechamiento. (Serrano, 2006, pág. 32)

La recuperación de biogás como energía

alternativa, es un aspecto que implica ganancias no

solo ambientales, sino también económicas y

energéticas, el biogás puede utilizarse de diferentes

maneras, por ejemplo como combustible, para

generar electricidad, y para obtener gas de alta

calidad (Camargo & Vélez, 2009, pág. 9).

3. MODELOS DE ESTIMACIÓN DE

PRODUCCIÓN DE BIOGÁS EN LOS

RELLENOS SANITARIOS

Si embargo es indispensable contar con modelos de

estimación del biogás producido en los rellenos

para poder calcular cuanto se produce y cuanto

puede recuperarse en energía alternativa, existen

diferentes modelos de medición, uno de los más

utilizados es “el Modelo de degradación de primer

orden, generalmente reconocido como el método

más utilizado, ya que es recomendado por la

Agencia de Protección Ambiental de los Estados

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Unidos (USEPA) para calcular las emisiones de

metano del relleno” (Aguilar, Tabeada, & Ojeda,

2010, pág. 2), este se basa en dos parámetros: el

potencial de generación de metano y el índice de

generación de metano, el primero depende del tipo

de residuos sólidos, y el segundo de aspectos como

la humedad, la temperatura, el pH, la densidad,

entre otros.

Existen diferentes modelos para estimar la

producción de biogás en un relleno sanitario, desde

modelos empíricos, que dependen estrechamente

de las condiciones del contexto, hasta modelos

fundamentados en los que se mide:

la fermentación mediante una secuencia de

reacciones microbianas, comenzando por una

etapa de degradación aerobia y prosiguiendo

con las diversas etapas de la degradación

anaerobia (hidrólisis, acetogénesis y

metanogénesis). Si bien esta última clase de

modelos heredan su certidumbre de la ciencia

básica, también sufren de una falta de datos

confiables relacionados con la actividad

microbiana y tienden a ser complejos, lo que

frecuentemente demanda grandes

requerimientos computacionales. (Aguilar,

Taboada, & Ojeda, 2011, pág. 58)

Algunos de los métodos descritos por Aguilar,

Taboada & Ojeda (2011) a partir de varios autores

son:

- Método de la Tier 3, el cual implica extraer

gas de uno o más pozos de extracción de

celdas completas y medir la respuesta de la

presión resultante en una serie de sondas de

monitoreo, completada a distintas

profundidades y distancias desde los pozos de

extracción.

- Método IPCC, donde la estimación depende

de las categorías de residuos, la fracción de

carbón orgánico degradable y el gas CH4 en

el relleno.

- Método de cámara de flujo cerrado: el flujo se

estima con base en los cambios de

concentración de CH4 con el tiempo en la

cámara y se mide por la cámara 60 minutos

después de que se haya colocado en la

superficie del suelo.

- Modelo de la EPA, que utiliza una ecuación de

degradación de primer orden y se basa en dos

parámetros fundamentales: L0, el potencial de

generación de metano (m3CH4/Mg de RSU) y

k, la tasa constante de generación de metano

(año-1)

- Modelo Mexicano de Biogás, método que

utiliza una ecuación de degradación de primer

orden donde se asume que la generación de

biogás llega a su máximo después de un

período de tiempo antes de la generación de

metano. En este modelo se requiere que el

usuario alimente datos específicos, tales como

el año de apertura, año de clausura, índices de

disposición anual, precipitación promedio

anual y eficiencia del sistema de recolección

(Pág. 58)

El uso de los modelos de estimación del biogás son

muy útiles para:

- Evaluar y proyectar el uso del biogás

- Realizar los estudios de pre factibilidad

- Diseñar los sistemas adecuados de

captura

- Diseñar los sistemas de Utilización

- Proponer un marco normativo (López,

2011)

Cuando se conocen los estimados de producción de

gas, puede tomarse una de las siguientes

decisiones:

- Minimizar su cantidad y controlar su

movimiento (caso del no aprovechamiento

del gas) que se traducirá en un venteo

natural o forzado.

- Aumentar la producción y orientar su

movimiento (caso del aprovechamiento

del gas) para su procesado, utilización y

distribución. (Sara-Lafosse Rios, pág. 3)

Si se toma la segunda opción es posible entonces

utilizar el gas según varias opciones:

La primera opción es producir electricidad

con motores, turbinas, microturbinas y otras

tecnologías. La segunda opción es procesar el

gas del relleno y ponerlo a disposición de

clientes industriales locales u otras

organizaciones que necesiten una fuente

constante de combustible como combustible

alternativo, el uso directo del gas del relleno

es confiable y requiere un procesamiento

mínimo y pequeñas modificaciones al equipo

de combustión existente. La tercera opción es

crear un gas de calibre para gasoductos o

combustible alternativo para vehículos.

(Aguilar, Armijo, & Taboada, 2009, pág. 3)

4. SISTEMAS DE CAPTACIÓN

Los principales objetivos de un sistema de

captación de biogás son: en primer lugar la

“Captación y destrucción del metano y de los gases

tóxicos y malolientes y la valoración energética

(Serrano, 2006, pág. 40). La captación del biogás

se hace usualmente mediante la perforación de

pozos en la masa del relleno o mediante la

utilización de las chimeneas de evacuación de

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gases que se construyen como parte de los

requerimientos de los rellenos, también se utilizan

colectores horizontales para la extracción, luego de

la extracción el gas se conduce a las plantas donde

recibe tratamientos (como mezclas con gas natural)

para luego si distribuirse por la red a los hogares o

empresas que lo utilizan, en caso de que no existan

redes de distribución es necesario pensar en

alternativas de utilización directa de biogás. Otros

objetivos de los sistemas de captación del biogás,

los expresa López (2011, pág. 11) así:

- Control de la migración

- Control de olores

- Control de emisiones de Gases efecto

invernadero

- Protección de las aguas subterráneas

- Estabilidad del relleno

- Recuperación de energía

- Adecuación a la legislación

Algunos de los sistemas de captación, que

usualmente se utilizan en conjunto son:

- Drenajes horizontales: “Las perforaciones

de estos se ubican hacia abajo para el

drenaje de condensados. Estos sistemas

deben colocarse unos dos o tres metros

por debajo de la superficie para inhibir la

entrada de aire”. (Serrano, 2006, pág. 40)

- Pozos verticales de gas: Estos pozos

necesitan un diámetro grande, de

aproximadamente 1 m, y es preferible

hacerlos durante el llenado del relleno,

{…}.Este sistema se puede mejorar

colocando un tubo de drenaje vertical.

Los pozos pueden servir de sistema de

recolección de los drenajes horizontales,

puestos radialmente a diferentes niveles.

(Serrano, 2006, pág. 40)

- Colectores: Aseguran la recolección del

biogás de los diferentes pozos y drenajes.

{…}A estos colectores se colocan los

colectores secundarios, los cuales pueden

equiparse, según la necesidad, con algún

tipo de medidores de calidad, flujo,

presión y válvulas de seguridad. Un buen

diseño de colectores debe asegurar el

funcionamiento a pesar del asentamiento

que se presenta en las diversas zonas del

relleno debido a la disminución de la

masa del mismo. (Serrano, 2006, pág. 41)

- Estación de Bombeo, regulación y

controles: “La estación de bombeo

asegura la aspiración del biogás y la

regulación de la presión y del caudal. Los

diferentes colectores se equipan con

válvulas para la regulación de la presión.”

(Serrano, 2006, pág. 41)

- Coberturas finales: “permite disminuir la

infiltración de aire atmosférico en el

sistema de aspiración del biogás, así

como la realización de coberturas diarias

puede disminuir la eficacia del sistema de

aspiración del biogás.” (Serrano, 2006,

pág. 42)

Por su parte López (2011, pág. 32) explica los

factores que afectan los sistemas de recuperación

del biogás así:

- Diseño del Sistema de captación de

biogás

- Diseño del Sistema de captación de

lixiviados

- Operación y mantenimiento del relleno

- Operación y mantenimiento del sistema

de recuperación de biogás

- Manejo de lixiviados y aguas pluviales

Las posibilidades de utilización del biogás las

explica López (2011, pág. 36), así:

- Combustible de BTU (British Thermal

Unit) Mediano: Utilizado directamente o

con poco tratamiento para uso comercial,

institucional e industrial para abastecer

calentadores de agua, hornos, calderas,

invernaderos, secadores de agregados,

etc. Típicamente contiene 50% de

Metano.

- Combustible de BTU Alto: El biogás es

purificado a niveles del 92 al 99 % de

metano, removiendo el dióxido de

carbono. Uso final como gas natural o gas

natural comprimido.

- Energía Eléctrica: Utilizado como

combustible para generadores de

combustión interna y turbinas para la

generación de energía para después ser

suministradas a la red.

5. BENEFICIOS DE LA RECUPERACIÓN

DE ENERGÍA A PARTIR DEL BIOGÁS

Algunos beneficios de realizar la recuperación de

energía a partir del biogás de los rellenos, los

sintetiza Serrano (2006, pág. 21) en:

- Reducción de los riesgos de

incumplimiento de la normatividad

ambiental,

- Ingreso por venta del energético o de la

energía recuperada,

- Generación de empleo,

- Reducción del riesgo de incendio,

- Reducción de las emisiones de gases de

efecto invernadero y de la formación de

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ozono en las capas inferiores de la

atmósfera.

- Reemplazo de energéticos

convencionales.

- El beneficio global se centra en la

eliminación de una fuente importante de

calentamiento de la biosfera.

Como se puede observar, existen beneficios

importantes, de la recuperación del biogás, estos

cubren aspectos normativos, económicos,

ambientales, energéticos, y su cobertura implica

procesos y actividades locales pero también

globales.

6. MANEJO DE LIXIVIADOS

Como subproducto de los rellenos sanitarios,

además del metano están los lixiviados, que

también deben tener un tratamiento para minimizar

los impactos en el medio ambiente, a este respecto,

Una conceptualización adecuada sobre el

manejo de los lixiviados, induce a insertar su

diseño de manera integral al mismo relleno

sanitario, lo cual constituye un requerimiento

técnico para el manejo integral de los RSU.

No puede concebirse el diseño de un relleno

sanitario sin un diseño exhaustivo del manejo

de los lixiviados, ya que en la cadena de una

gestión integral de residuos sólidos, los

lixiviados, como la generación de biogás y

demás emisiones, así como la idiosincrasia de

los consumidores y la gestión de la institución

ambiental, son interactuantes durante las

etapas de diseño, operación, seguimiento y

cierre de los rellenos. (Serrano, 2006, pág. 45)

El lixiviado, es el efluente líquido de olor

desagradable, que se filtra a través de los residuos

sólidos y que extrae materiales disueltos o en

suspensión (Tchobanoglous, 1994) .

Las características de los lixiviados se encuentran

íntimamente relacionadas con el tipo de residuos,

la temperatura, el pH y la cantidad de agua

superficial y subterránea que haya en el lugar. En

la mayoría de los rellenos sanitarios el lixiviado

está formado por líquido que entra al relleno desde

fuentes externas tales como lluvia, drenaje

superficial, aguas subterráneas; y por el líquido

producido por la descomposición de los residuos

propios del relleno. Al filtrarse el agua a través de

los residuos sólidos en descomposición, se lixivian

en solución materiales biológicos y constituyentes

químicos, además de los sólidos suspendidos y la

turbidez, los cuales se pueden presentar por el

lavado de material sólido fino existente en los

residuos.

Díaz (1992) en sus estudios, describe los factores

que afectan la generación de lixiviados en un

relleno sanitario, como son: clima, topografía del

sitio, material final de cobertura, cubierta vegetal,

tipo de residuos dispuestos en el sitio y los

procedimientos operativos del relleno.

Un aspecto previsor de contaminación por

lixiviados es la prevención de su producción. Si

bien es cierto lo que causa la contaminación es la

calidad del lixiviado, lo deseable es que éste no

existiera, pero en la práctica lo hay por el agua que

emigra del relleno sanitario incluso en lugares

cuidadosamente elegidos para tal fin, siendo

necesario tener medidas de control y prevención

antes y durante el vertido.

Según Pineda (1998), el lixiviado por sí solo no

contamina pero si lo hace unido con materiales

como celdas, plaguicidas, detergentes, pinturas o

abrasivos de limpieza a los que ataca, corroe o

disuelve, y luego es arrastrado por agua lluvia a

cuerpos superficiales de agua, al mar o acuíferos.

Existen numerosas caracterizaciones de los

lixiviados en donde se hace énfasis en su alto poder

contaminante. Se concluye usualmente que los

lixiviados contienen toda característica

contaminante principal, es decir, alto contenido de

materia orgánica, alto contenido de nitrógeno y

fósforo, presencia abundante de patógenos e

igualmente de sustancias tóxicas como metales

pesados y constituyentes orgánicos.

Estas características son importantes ya que

indican qué materiales es necesario remover de los

lixiviados durante su tratamiento, sin embargo,

desde el punto de vista de la selección de la

tecnología existen otras características que, sin ser

necesariamente contaminantes, pueden afectar el

funcionamiento de los procesos de tratamiento.

Díaz (1992) afirma que la variabilidad en cuanto a

cantidad y concentración de los lixiviados tiene

importantes implicaciones en su tratamiento. Según

Pineda (1996), este tratamiento es más complicado

que el tratamiento de aguas residuales urbanas, por

las siguientes razones:

- Valores de DQO (Demanda Química de

Oxígeno) hasta 200 veces mayores, que

los correspondientes a las aguas

residuales urbanas.

- Su composición y volumen se afectan con

el cambio de clima, y en el invierno es

cuando la producción de lixiviados es

mayor, reduciéndose de esta manera la

efectividad de tratamientos biológicos por

las temperaturas bajas.

Page 7: Trabajo colaborativo mineria de rellenos sanitarios

- En los rellenos sanitarios se tienen que

rediseñar las instalaciones de tratamiento

con el paso del tiempo.

- El diseño de un método general para

tratamiento de lixiviados no se puede

aplicar en todos los lugares igual.

Los métodos existentes para el tratamiento de

lixiviados más conocidos y utilizados en su orden

son:

Tabla 1. Métodos para tratamiento de lixiviados

Método Objetivo Desventajas

Recirculación

Incrementar la

actividad biológica para estabilizar los

residuos.

Inestabilidad de terrenos, posible

presencia de

patógenos en el

lixiviado.

Evaporación En época seca se riega

el lixiviado sobre la

superficie del relleno

Malos olores, y presencia de

metales pesados

Tratamiento

conjunto con aguas

residuales

Tratamiento de

compuestos orgánicos

e inorgánicos

Metales pesados

que no sean

tratados eficientemente y

son descargados a

cuerpos de agua

Tratamiento

biológico aerobios

Oxidación de la materia orgánica en

CO2 y lodos

Tratamiento

biológico. Anaerobio

La materia orgánica es

transformada en gas

Presencia de olores grandes

áreas de

construcción

Proceso biológico

Biomembrat

Separar la masa biológica y el agua

generada

Elevados costos

Físico químico

Precipitar oxidar o reducir fracciones

orgánicas o

inorgánicas en rellenos con edad mayor a 5

años

Bajo porcentaje de

eliminación de

depósitos, elevados costos de

operación por

presencia de químicos

Atenuación natural Depuración físico-

química

Depende del tipo

de suelo, porosidad y

espesor de la capa

filtrante

Irrigación De zonas adyacentes

Disminución de lixiviados

Depende del tipo de suelo, clima,

tipo de lixiviado y

uso posterior de la zona regada

En general con los lixiviados se procede bien sea a

tratarlos para minimizar la contaminación, a

extraerlos, y así optimizar la extracción del gas, ya

que se reducen las presiones de gas al interior del

mismo, ó a recircularlos dentro del mismo relleno,

esto se hace cuando:

Se pretende utilizar el relleno sanitario como

un gran reactor anaerobio de tal manera que

dentro del mismo relleno se logre la

conversión a metano de los ácidos grasos que

están presentes en el lixiviado. Al recircular

los lixiviados se logra un aumento en la

humedad de los residuos dispuestos, que a su

vez genera un aumento de la tasa de

producción de gas metano en el relleno.

(Giraldo, s.f, pág. 50)

La recirculación parece ser una de las mejores

opciones y se convierten así los lixiviados en

apoyo para la recuperación del biogás.

7. CONCLUSIONES

La estimación de la producción del biogás en los

rellenos existentes ofrece un horizonte ambiental y

económico, que puede ser la opción para minimizar

los impactos ambientales tanto en el contexto local

inmediato como en el ámbito global.

El monto de inversiones para aprovechar el biogás

puede ser un obstáculo económico, que impide

implementar acciones ambientales encaminadas a

reducir las emisiones de biogás.

La recuperación de biogás de los rellenos sanitarios

es una tarea importante que debe encaminarse a

reducir los gases de efecto invernadero, además de

proporcionar beneficios de carácter económico y

energético.

La existencia de mecanismos que proporcionen una

gestión integral, deben partir de la consolidación de

una red administrativa, investigativa, científica que

tenga el apoyo del capital público y privado, que

redunden en beneficios, no solo económicos para

los entes que administran, sino en general para las

comunidades que potencialmente puedan

beneficiarse, además de los beneficios ambientales.

Si se tiene conciencia de que los rellenos sanitarios

existen, es importante vincular todas las estrategias

posibles de recuperación del biogás, pues los

efectos nocivos de los rellenos pueden perdurar en

el tiempo, mientras que potenciar sus beneficios

puede redundar en una mejor calidad de vida.

Existen varios ejemplos e iniciativas en el ámbito

mundial que ofrecen importantes referentes, tanto

científicos, como normativos y técnicos, para

iniciar acciones y planes de gestión en lugares

como Colombia.

El tratamiento de los lixiviados aún, representa

gran complejidad, hasta el momento los

tratamientos existentes coadyuvan a reducir

Page 8: Trabajo colaborativo mineria de rellenos sanitarios

algunos aspectos contaminantes, pero debe

incrementarse la investigación en este campo,

además de procurar producir menos lixiviados o

por lo menos lograr que estos no contengan tantos

contaminantes.

Todas las acciones encaminadas a reducir la

contaminación son importantes por tanto es

indispensable que se trabaje en diversas tareas y

desde diferentes perspectivas: la educación

ambiental para cambiar costumbres e introducir

nuevos hábitos relacionados como la separación en

la fuente de residuos, el reciclaje, la reutilización

par lograr al máximo la desviación de residuos de

los rellenos; la gestión eficiente de residuos sólidos

mediante un sistema articulado que opere en todos

los ámbitos de la generación y el manejo de

residuos; los estudios necesarios para estimar la

producción de biogás en los rellenos existentes en

el país; la implementación de mecanismos técnicos

y logísticos para hacer posible los sistemas de

recuperación.

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