Los residuos sólidos municipales, ,englobados en el término co-mún
de basura, representan en México un problema asociado direc-
tamente con dos factores: el elevado índice
-de crecimiento urbano y el grado de indus-
trialización de la sociedad agraria. Se esti-
ma que la generación promedio diaria de
basura per cápita para 1995 fue de 0.89ki-
logramos por día, lo que corresponde a 30.5
millones de toneladas por día. Aunque la
composición de esa basura varía según la
región, aproximadamente 51% sigue sien-
do de materia orgánica.
MARíA TERESA ORTA LEDESMA, IGNACIO MONJERAMíREZ y MA. NEFTALí ROJAS VALENCIACoordinación de Ingeniería Ambiental. Instituto de Ingeniería, UNAM.
de humedad que presentan. 2. A la in-
corporación de agua superficial y subte.
rránea. 3. Principalmente al paso de
agua pluvial a través de los estratos
de residuos sólidos que se encuentran
en fase de descomposición y que arras-
tran a su paso material disuelto, en sus-
pensión, fijos o volátiles. Estos elemen-
tos son los que dan las caracterfsticas
contaminantes altamente agresivas al
ambiente, tales como elevadas cargas
orgánicas y metales pesados, entre
otros. Para considerar su importancia,
comparemos en órdenes de magnitud
que un lixiviado joven (de 1 a 5 años de
operaci6n del relleno), representa 100veces
más de la contaminación orgáni-
ca, medida como demanda bioquímica
de oxígeno DBO que está presente en el
agua residual urbana típica (Bagchj,
1990, y Orta et al., 1997).
Aunado a esto, las características de
los lixiviados cambian a lo largo de la vida
útil del reHeno sanitario, como conse-
cuencia del grado de descomposición
del material orgánico biodegradable, de
los procesos de oxidación química que
se realizan y de la disolución de com-
puestos orgánicos e inorgánicos; los
métodos de tratamiento que se propon-
ri:::;I n las ciudades de la República Me-
LS xicana se racolecta alrededor de
70% de los residuos sólidos generados,
de los cuales 17% se dispone en un re-
lleno sanitario y 83% en tiraderos a cielo
abierto (INE, 1996). Los rellenos sanita-
rios deben cumplir con ciertas especifi-
caciones de ubicación, construcción y
operación que aseguren una instalación
controlada, asegurando tanto la dispo-
sición, aprovechamiento o tratamiento
del biogás como de los lixiviados, para
evitar que puedan migrar más allá del
sitio de confinamiento.
La unidad básica de todo relleno sani-
tario es la celda diaria en donde se es-
parcen y compactan los residuos sólidos
municipales durante un día, al final del
mismo son cubiertos con una capa de
algún material, por lo general suelo, que
también se compacta. Durante la etapa
constructiva del relleno, los impactos
ambientales que, con medidas de pre-
caución, se controlan son los polvos y
partículas generados por equipos y má-
quinas en continuo movimiento. Sin em-
bargo, los impactos de mayor riesgo son
representados por los lixiviados y el
biogás, subproductos de los procesos
de estabilización y transformación que
sufren los residuos sólidos dentro del
relleno sanitario.
GENERACiÓNDE LIXIVIADOS y BIOGÁS
Lixiviados
Los lixiviados son los líquidos per-
coladoS' que se deben a: 1. El agua que
liberan los residuos por el alto contenido Fotografía 1. Vista de la laguna de evaporación construidaen-¡;¡-f:¡elleno Sanitario de Nuevo Laredo, Tamaulipas.
13
Manejo de los lixiviados y el biogás procedentes de rellenos sanitarios en MéXico
gandebenconsiderar lo anterior para ser
etlcientesdurantetodo el proceso.
Los criterios que se siguen para la
selección del método más apropiado de
tratamiento son: edad, tipo y cantidad
de carga organica presente en el lixi-
viado, pH, cantidad de sólidos presen-
tes, Concentración de metales pesados,
flujo de lixiviado producido, caJidaden el
efluente final y sitios de descarga, así co-
mo la factibilídad técnica y económica.
~~@[]CJ
@~§V
c=:J
23~';CJ
(O)
.]1
Figura 7. (;OmpOSiCión y evolución del biogás en un relleno sanitario. (Tomada de Ham
el al., 1991).
to de aproximadamente 50-60% de me-
tano (en ocasiones este valor puede ele-
varse) y 40-50% de dióxido de carbono,
además de trazas de gases. Otros gases
presentes en el biogás, aunque en me-
nor cantidad, son el ácido sulfhídrico, hi-
drógeno, oxígeno, nitrógeno, monóxido
de carbono, amoniaco e hidrocarburos.
El nitrógeno y el oxígeno se presentan
normalmente en cantidades variables,
dependiendo de la cantidad de aire que
quede atrapada en el momento de dis-
posición de los residuos (Johns Hopkins
University, 1981, Y arta, et al., 1998).
El gas producido forma una mezcla
inflamable al alcanzar concentraciones
dentro del rango de 7 a 21 % en el aire,
razón por la cual los rellenos sanitarios se
proyectan con sistemas de evacuación y
eliminación controlada de gases, evitan-
do así 10s riesgos de incendios o explo-
siones en el propio relleno o en sus alre-
dedores. Por otra parte, el poder calorífico
que tiene este gas lo transforma en un
recurso energético bastante atractivo.
Actualmente, se cuenta con varios
métodos para calcular la producción de
metano de rellenos en función del tiem-
po. Cada método supone necesariamen-
te una eficiencia de conversión y una
estequiometría para la bioconversión de
materiaorgánic:;ten metano (Trejo, 1997).
BiogásEl biogás es una mezcla de los ele-
mentos generados por la descomposi-
ción anaerobia de los residuos sólidos,
entre éstos los de mayor relevancia son
el metano y el bióxido de carbono. Este
proceso se caracteriza por la descom-
posición lenta de los residuos orgánicos
por efecto de organismos facultativos y
anaerobios, y por la ausencia de oxíge-
no disponible. La secuencia de descom-
posición se da en tres fases: 1. Una fase
corta aeróbica, en donde se generan pro-
ductos característicos de esta fase tales
como bióxido de carbono, agua, nitritos
y nitratos. 2. Otra fase anóxica, en la que
se agota el oxígeno de los nitritos y nitra-
tos. 3. Por último la fase anaerobia, en
donde los elementos típicos son: ácidos
orgánicos, nitrógeno, bióxido de carbo-
no, metano y, en pequeña proporción,
ácido sulfhídrico. La figura 1 muestra las
concentraciones de gases en un relleno
sanitario de acuerdo a como ocurre el
proceso de biodegradación.
El biogás generado en los rellenos
sanitarios por lo general está compues-
EJEMPLOS DE DISPOSICiÓNDE LIXIVIADOS y BIOGÁS
Los lixiviados pueden ser dispues-
tos de dos maneras: 1. Por medio de
un tratamiento o disposición in situ. 2.
Por un tratamiento o disposición fuera
del sitio.
14
Manejo de los lixiviadosy el biogás procedentes de rellenos sanitarios en México
Disposición in situ
En el caso de la disposición in situ se
consideran las siguientes opciones:
a) Planta de tratamiento de lixiviados.
Este tipo de manejo se justifica cuando
el relleno produce una cantidad signifi-
cativa de lixiviados, la población está re-
lativamente cerca del relleno y existen
colindantes con mantos acuíferos para
abastecimiento. En este caso, el único
ejemplo en México deruso de tratamien-
tos fisicoquímicos para el procesamien-
to de lixiviados con salinidad muy alta
(30,000 a 40,000 mmhos/cm) , se tiene
en el relleno sanitario de Bordo Ponien-
te. El tren de tratamiento se muestra en
la figura 2. El efluente es utilizado ~ra el
riego de caminos en el propio relleno.
b) Laguna de evaporación. Es una
opción viable cuando la cantidad pro-
ducida de lixiviados y la tása de evapo-
ración se encuentran en balance de tal
manera que no requieren una gran área.
En este caso, existen en México varios
ejemplos que cuentan con laguna imper-
meable de evaporación, entre los cuales
están: los rellenos sanitarios de Queré-
tara, Cancún, Tlalnepantla y Nuevo La-
redo (véanse fotografías 1 y 2).
c) Recirculación de lixiviados en el
relleno. Es una opción que aún no se im-
plementa en ningún relleno sanitario de
México, pero que tiene la ventaja de ace-
lerar la estabilización del relleno y por lo
tanto acortar el tiempo para la clausura
ambiental mente segura. Esta alternativa
es viable sobre todo en zonas con poca
precipitación pluvial e incluso puede evi-
tar el uso de la laguna de evaporación.
En Estados Unidos, la recolección y
la recirculación de lixiviados transforman
un relleno sanitario en un biorreactor con-
trolado, que trae como beneficio un pe-
riodo de tiempo de estabilización más
corto que el requerido por el relleno sin
recirculación (Pohland, 1995). En este
caso, las instalaciones para el manejo
de lixiviados y gas deben ser colocados
conforme se desarrolla el relleno sani-
tario, con el fin de capturar y controlar el
gas generado y permitir la recirculación
sistemática de los lixiviados conforme se
acumulan y drenan a los sistemas de
colección.
§~DC:J
@~§V
I:=J
§~Dc:J
@
10s 1ixiviadoses el tratamiento o disposi-'
ción fuera del sitio, como puede ser su
incorporación a una planta de tratamien-
to de aguas residuales; es factible cuando
el relleno sanitario se encuentra ubicado
cerca de una planta de aguas residuales
y los lixiviados pueden combinarse con
el agua residual para su tratamiento. En.
algunos casos, es necesario un pretrata-
miento previo a la descarga o mezcla de
lixiviados con el agua residual. El grado
de pretratamiento depende normalmente
de los constituyentes a remover y del
costo que ello implica.
En México, recientemente, en la Zona
Especial de Desarrollo Controlado San-
ta Fe, la Dirección General de Construc-
ción y Operación Hidráulica (OOCOH) di-
señó una planta para tratamiento de
aguas residuales municipales a base
de Iodos activados, con capacidad con-
junta en sus módulos para 560 litros por
segundo. Se estima que a finales del pre-
sente año estará en condiciones de ope-
rar el primer módulo de esta planta.
Estudios recientes permitenconside-
rar la factibitidad de dar tratamiento a los
lixiviados del relleno sanitario Prados de
la Montaña en dicha planta, dil~endo
su caudal de aportación (estimado en
aproximadamente tres litros por segun-
do), en el caudal de aguas negras muni-
cipales (Orta el al., 1999, y González el
al., 1999). En la fotografía 3 se muestra
el relleno sanitario de Santa Fe.
El biogás puede ser dispuesto de
cuatro formas:
1. Como el gas metano es combus-
tible, se puede quemar simplemente en-
cendiendo fuego en la salida de la línea
de recolección, una vez clausurado el re-
lleno sanitario.Continúa en la página 21
Disposición fuera del sitio
La segunda opción para el manejo deFigura 2.7ren detktamiento fisicoquímíco utilizado en la planta de Bordo Poniente (Direcéión-
General de SelVicios Urbanos).
15
Manejo de los lixiviados y el biogás procedentes de rellenos sanitarios en México
§~@OCJ
@@§V
I::::J
23~ac:J
@
Viene de la página 15
2. También se puede aprovechar este
gas como energía para uso doméstico
(energía calorífica y alumbrado de rre-
lleno sanitario).
3. Como gas de recarga para una red
de distribución de gas natural. La dificul-
tad en este caso es alcanzar el poder
calorífico apropiado.
4. Como combustible único, en ve-
hículos automotores. En este uso se pre-
sentan problemas con respecto al cor-
to alcance de los vehículos, producido
por la capacidad limitada de almace-
namiento.
Fotografía 4. Quemador de biogás, instalado en Prados de la Montaña.
contemplen cualquiera de las alternati-
vas presentadas de acuerdo a las carac-
terísticas de cada relleno sanitario O
Cabe destacar que la recuperación y
aprovechamiento del gas metano con
propósitos comerciales sólo se reco-
mienda para rellenos sanitarios que re-
ciban más de 200 toneladas al día y siem-
pre que las condiciones locales así lo
ameriten (Ham, A.K. el al., 1991, Y Trejo,
1997).En México sólo se aplica el primer
caso en Prados de la Montaña, donde
se estimó la generación de metano del
sitio con la finalidad de implementar un
sistema de aprovechamiento; hasta la
fecha no se ha dispuesto el biogás de
otra manera. En la fotografía 4 se mues-
tra un quemador instalado en Prados de
la Montaña.
CONCLUSIONESY RECOMENDACIONES
En México, la práctica del relleno sa-
nitario como sistema de disposición de
residuos sólidos operado en forma se-
gura y controlada, es una práctica recien-
te que se empezó a aplicar en la última
década. Los principales subproductos
del relleno como los lixiviados y el biogás
deben considerarse desde el principio de
la operación hasta su clausura, con el
objeto de minimizar impactos ambienta-
les sobre el entorno.
El proceso de lixiviados en plantas de
tratamiento y en lagunas de evaporación.
son las principales formas de disposición
de dichas corrientes contaminantes.
Hasta la fecha, la quema de biogás
en pozos de ventea y líneas de capta-
ción, es la única forma de controlarydis-
poner el biogás generado en los rrellenos
sanitarios.
Un relleno moderno debe considerar
la captación de biogás por medio de tu-
berías de polietileno de alta densidad.
flexible, y por lo menos instalar un que-
mador que elimine el mal olor.
Respecto a los lixiviados, es necesa-
rio que de acuerdo al balance hidráulico
con el cual se estime su generación. se
BIBLIOGRAFíABagchi, A, Design, Construction, and Moni-
toring of Sanitary Landfill, Wiley Interscien-
ce, 1990, pp. 27-45.
González, M. S Y S. A. Valdivia, Tratamiento
biológico de los lixiviados de Prados de la
Montaña, informe elaborado en el Instituto
de Ingeniería de la UNAM para la Dirección
General de Servicios Urbanos del Gobier-
no del DF, 1999.
Ham, R. K. et al., Recovel}'; Processing, and
Utilization of Gas from Sanitary Landfills, EPA-
600/2-79-001, U.S. EPA, Cincinnati, Ohio,
Estados Unidos, 1991
Instituto Nacional de Ecología, Situación del
manejo y disposición final de los residuos
sólidos municipales en 1995, México, 1996.
Johns Hopkins University, Landfill Methane
Utlización Technology Workbook, Aplied
Physics Laboratory, Laurel, MD, Contrato
núm. 31-109-38-5686,1981.
arta, L. 1: Y R.I. Monje, Tratamiento de lixiviados
peligrosos, informe elaborado para ellnsti-
tuto Nacional de Ecología por el Instituto
de Ingeniería de la UNAM, 1997.
arta, L. T., V. N. Rojas y R. l. Monje, Recupera-
ción del biogás de rellenos sanitarios, se-
gundo informe de avance, Instituto de In-
geniería de la UNAM, 30 pp., 1998.
arta, L. T., M. S. González, R. l. Monje y S. A.
Valdivia, Estudio de tratabilidad de lixiviados
en la planta de tratamiento de aguas
residuales municipales Santa Fe, informe
elaborado para la Dirección General de
Servicios Urbanos del Gobierno del DF, Ins-
tituto de Ingeniería de la UNAM, 1999.
Pohland, F., "Landfill Bioreactors: Funda-
mentals and Practice", WQI, septiembre-
octubre, pp. 18-22, 1995.Trejo, V. R., Procesamiento de la basura urba-
na, Trillas, México, DF, 283 pp., 1997.Fotografía 3. Vista panorámica del relleno sanitario de Santa Fe.
21
Top Related