proyecto fin de carrera ingeniería...

35
Equation Chapter 1 Section 1 Proyecto Fin de Carrera Ingeniería Química Evaporación Forzada de los Lixiviados Producidos en un Vertedero de RSU Autor: Manuel Barrera Santiago Tutores: Emilia Otal Salaverri Constantino Fernández Pereira Dpto. Ingeniería Química y ambiental Escuela Técnica Superior de Ingeniería Universidad de Sevilla Sevilla, 2018

Upload: others

Post on 19-Apr-2020

4 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Equation Chapter 1 Section 1

Proyecto Fin de Carrera Ingeniería Química

Evaporación Forzada de los Lixiviados Producidos en un Vertedero de RSU

Autor: Manuel Barrera Santiago

Tutores: Emilia Otal Salaverri

Constantino Fernández Pereira

Dpto. Ingeniería Química y ambiental Escuela Técnica Superior de Ingeniería

Universidad de Sevilla

Sevilla, 2018

Proyecto Fin de Carrera Ingeniería Química

Evaporación forzada de los lixiviados en un

vertedero de RSU

Autor:

Manuel Barrera Santiago

Tutores:

Emilia Otal Salaverri

Constantino Fernández Pereira

Profesor titular

Dpto. de Ingeniería Química y Ambiental

Escuela Técnica Superior de Ingeniería

Universidad de Sevilla

Sevilla, 2018

Proyecto Fin de Carrera: Evaporación forzada de los lixiviados producidos en un vertedero de RSU.

Autor: Manuel Barrera Santiago

Tutor: Emilia Otal Salaverri

Constantino Fernández Pereira

El tribunal nombrado para juzgar el Proyecto arriba indicado, compuesto por los siguientes miembros:

Presidente:

Vocales:

Secretario:

Acuerdan otorgarle la calificación de:

Sevilla, 2018

El Secretario del Tribunal

i

Agradecimientos

Este proyecto ha sido realizado en los laboratorios adjuntos de la Escuela Superior de Ingenieros de Sevilla.

Agradeciendo, tanto por su paciencia como por su capacidad de enfoque, a Emilia Otal Salaverri y Constantino Fernández Pereira, su dedicación y tiempo para la realización de este proyecto.

Agradecimiento a todos los componentes del laboratorio por su disponibilidad y su predisposición a ayudarme siempre que tenía cualquier duda o necesidad.

Manuel Barrera Santiago

Sevilla, 2018

ii

Resumen

Proyecto Fin de Carrera que estudiará en profundidad la problemática sobre vertidos y los contaminantes generados por estos una vez son almacenados. Se centrará el estudio en los lixiviados producidos durante y después de finalizar cada vaso de vertido, haciendo hincapié en los diferentes métodos de eliminación o reducción y proponiendo un proceso característico del tratamiento de lixiviados de bajo coste.

iii

Índice

Agradecimientos i

Resumen ii

Índice iii

Índice de Tablas iv

Índice de Figuras v

Objetivo y alcance del proyecto ¡Error! Marcador no definido.

1 Lixiviados de vertederos de RSU 1 1.1. Problemática de su generación y almacenaje 1

1.2. Estudio general de los lixiviados 3

1.2.1 Origen, producción y composición 3

1.2.2 Vias de contaminación 10

1.2.3 Métodos de control de la lixiviación en vertederos 10

1.3. Tipología de tratamientos de lixiviado 11

1.3.1 Tratamientos biológicos 11

1.3.2 Tratamientos físico-químicos 13

1.3.3 Tratamientos de bajo coste 13

1.3.4 Evaporación 14

1.3.5 Tratamiento Foto-Fenton aplicado a un lixiviado 15

2 Experimentación en laboratorio 17

2.1. Metodología empleada 17

2.2. Obtención de resultados 18

2.3. Estudio de resultados 20

2.4. Conclusiones y propuesta de proceso 20

Bibliografía 23

iv

ÍNDICE DE TABLAS

Tabla 1. Generación de residuos municipales por habitante (Kg/hab.). 2

Tabla 2. Características típicas de vasos de vertido alrededor del mundo 8

Tabla 3. Resultados analílticos realizados en laboratorio 19

v

ÍNDICE DE FIGURAS

Figura 1. Balance de agua en vasos de vertido (hickman, 1999). 4

Figura 2. Fases generles de la producción de biogás y lixiviado. 6

Figura 3. Relleno de seguridad de un vaso de vertido. 11

Figura 4. Diagrama de flujo de equipo de destilación. 17

Figura 5. Diagrama de flujo de proceso final propuesto. 22

vi

Objetivo y Alcance del Proyecto

Este proyecto nace de la necesidad de controlar y tratar los productos que se generan debido al almacenamiento de residuos. Una problemática surgida una vez se almacenan los residuos sólidos urbanos y con el tiempo se van obteniendo sub-productos como los lixiviados.

El trabajo estará enfocado a la caracterización de los lixiviados almacenados en grandes piscinas de recogida, su efecto sobre el medio ambiente y los métodos de reducción de los mismos para su total eliminación.

Para ello se ha llevado a cabo un trabajo de campo recolectando muestras representativas de diferentes piscinas de recogida para su posterior tratamiento.

Una vez en el laboratorio se ha llevado a cabo un proceso de evaporación forzada para la obtención de todos aquellos vapores susceptibles de contaminación. Para asemejar las condiciones atmosféricas, el proceso de evaporación forzada se ha llevado a cabo en condiciones muy similares a las producidas en la provincia de Sevilla en los meses de verano.

Dichos vapores han sido capturados en diferentes etapas, como se verá más adelante.

Llevando finamente a cabo un análisis de caracterización de los vapores obtenidos en el proceso de evaporación y obteniendo así los resultados finales de la investigación.

Este PFC constará de tres partes independientes.

En una primera parte se introducirá el concepto de lixiviado, la necesidad de su tratamiento y las diferentes metodologías existentes para su eliminación.

En una segunda parte se llevará a cabo un estudio en profundidad del proceso de generación y recogida de lixiviados, así como de la contaminación en potencia generada por su evaporación natural en los meses de mayor temperatura.

Y finalmente se desarrollarán las conclusiones obtenidas con el objetivo de enfatizar la necesidad de tratamiento de las balsas de lixiviado, evitando a ser posible su almacenamiento al aire libre y las diferentes posibilidades o vías para su total eliminación, a bajo coste.

Como punto final se propondrá un proceso, siguiendo con la misma política de bajo coste, que reúna las ventajas de los POA y la utilización de otros procesos para atenuar los inconvenientes que se pudieran presentar, intentando obtener con ello un proceso de bajo coste que permita cumplir, en todos sus parámetros de control, con la normativa vigente (REAL DECRETO 1481/2001, de 27 de diciembre, por el que se regula la eliminación de residuos mediante depósito en vertedero).

1

1. LIXIVIADOS DE VERTEDEROS DE RESIDUOS SÓLIDOS URBANOS (RSU)

1.1. Problemática de su generación y almacenaje

Vivimos en una sociedad de alto consumo que genera unos niveles de residuos sólidos muy elevados. Dicha problemática se ha estudiado a lo largo de los años y tratado de mejorar, tanto el volumen de generación de residuos mediante la concienciación de la población, como el tratamiento final que se le da a estos.

La generación de residuos es uno de los problemas medioambientales más relevantes al que deben hacer frente las sociedades actuales. Los niveles de producción económica y de consumo han provocado que la generación de residuos haya ido en continuo aumento. En consecuencia ha ido desarrollándose todo un marco normativo y legislativo a nivel europeo, estatal y autonómico con objeto de conseguir una efectiva política de gestión y prevención de los mismos.

Por un lado se ha conseguido, mediante campañas publicitarias y formativas a diferentes niveles educacionales y mediante una nueva legislación, la concienciación de la sociedad en cuanto a la generación de residuos, o al menos en su separación.

Por otro lado, la evolución de las diferentes metodologías llevadas a cabo para el tratamiento final de los residuos sólidos también a sufrido una importante mejora, y por lo tanto se están consiguiendo mejores resultados de eliminación, pero sobre todo de reducción.

Esta reducción empieza en origen, donde el papel de la población es primordial para llevar a cabo una separación de residuos que haga eficiente y menos voluminosa, el tratamiento final de estos. Una vez superada esta primera etapa, se llevan a cabo diferentes procedimientos que suponen una importante reducción del volumen de residuo a tratar y por lo tanto de almacenar.

Es por ello que es de vital importancia seguir desarrollando estos campos para conseguir mejorar aún más los problemas asociados a la generación y almacenaje de residuos y su potencial carácter contaminante, mediante la reducción de volúmenes a tratar.

Los principios en los que se basa la normativa vigente en materia de residuos (REAL DECRETO 1481/2001, de 27 de diciembre, por el que se regula la eliminación de residuos mediante depósito en vertedero), son los siguientes:

a) Prevención y minimización en origen, reduciendo la producción y nocividad.

b) Incentivación de la reutilización, reciclado y cualesquiera otras formas de valorización y cierre de ciclos.

c) Eliminación adecuada de los residuos que no puedan valorizarse e implantación de los medios necesarios para su correcta gestión.

Como se observa en la siguiente tabla en el año 2000, con 656 kg, se registró la cifra de mayor generación de residuos por habitante de los últimos años, iniciándose, a partir de ese año, un descenso continuado que ha

2

llegado a ser del 29,5% en 2012.

Los sólo 464 Kg / habitante generados en ese año colocaron a España en el décimo quinto país en generación de residuos municipales dentro del entorno europeo, ofreciendo desde 2011, un valor inferior al de la media de la UE (situado en torno a los 492 Kg / habitante). El descenso en la generación de residuos urbanos por habitante en España se ha producido a un ritmo superior al experimentado por la UE.

Respecto a la cantidad total de los residuos generados, España contribuyó en 2012 con el 8,8% de todos los residuos de la UE-27. Se trata de la menor contribución de los últimos años, y destaca frente al 10,5% que supusieron los residuos de nuestro país en la UE-27 en el año 2000. Referido a la UE-28 (incluyendo Croacia), la contribución de España fue del 8,7% de los residuos de toda la UE. [www.mma.es]

Tabla 1. [Fuente: Eurostat]

Como se observa, la evolución de la producción / volumen de residuos generados ha ido disminuyendo a lo largo de los años como consecuencia de las nuevas políticas medio ambientales y de la concienciación de la población en materia de reciclaje y reutilización.

Es por ello conveniente, siguiendo esta línea de desarrollo y mejora de la gestión de residuos, llevar a cabo investigaciones que aumenten el conocimiento íntegro del ciclo de vida de la gestión de residuos, desde su generación hasta su almacenamiento.

En este proyecto, y siguiendo en esa misma línea, se va a llevar a cabo un estudio de una fase de dicho ciclo de vida con el objetivo de desarrollar mejoras y disminuir impactos ambientales no deseados o fuera del marco de la normativa vigente.

3

1.2 Estudio general de los lixiviados

1.2.1 Origen, producción y composición

ORIGEN

Los lixiviados son las emisiones líquidas producidas en un sitio de disposición final. Se definen como el efluente acuoso producto de procesos bioquímicos en las células de los residuos y el contenido de agua inherente de los mismos desechos; son generados a consecuencia de percolación a través de los residuos (Renou et al., 2008).

Durante el proceso de descomposición, se forma un efluente líquido debido a la filtración a través del lecho de residuo de agua de lluvia y de la propia descomposición de los residuos, que disuelve los diferentes componentes que forman parte de los residuos sólidos almacenados. De esta forma se crea un residuo líquido llamado lixiviado, el cual posee una alta carga de materia orgánica, metales pesados, sales inorgánicas, con un intenso color negruzco, de olor desagradable y de una enorme toxicidad.

La composición del lixiviado depende de las características de los desechos confinados en este sitio. Siendo esta constitución un indicador del tipo como del tiempo y por ende de la etapa en la cual están los procesos que ocurren dentro del relleno sanitario (Foo y Hameed, 2009). Las características del lixiviado tanto físicas como químicas y biológicas son consecuencia de las reacciones que se realizan dentro de un relleno y son estas, las que dan pauta al desarrollo de un tratamiento adecuado (Chistensen, 1989).

La creciente demanda de la sociedad por la remediación de sitios y aguas contaminadas de diversos orígenes incluyendo el lixiviado de relleno, se ha visto materializada en regulaciones cada vez más estrictas. Las mismas que han llevado al desarrollo de tratamientos para reducir la cantidad de contaminantes. Incluyendo tratamientos convencionales, como la recirculación del lixiviado a los residuos o más sofisticados como tratamientos biológicos y fisicoquímicos (Renou et al., 2008).

En nuestros días se estudian tratamientos innovadores. Sin embargo, el mayor reto en el tratamiento del lixiviado es la aplicación de metodologías destinadas a las características particulares de cada lixiviado; que combinen métodos convencionales con tecnologías nuevas ya que de esta forma se ha demostrado tienen mayor eficiencia en la eliminación de contaminantes (Renou et al., 2008).

Por todo ello se hace necesario, para evitar la contaminación de terrenos, la construcción de depósitos eficientes e impermeables de residuos. De manera que todo el líquido producido se pueda recoger por gravedad mediante los sistemas de recolección adecuados, facilitando así su posterior tratamiento.

4

PRODUCCIÓN

La generación de lixiviado en los vasos de vertido depende de muchos factores, entre los que se encuentran:

- El grado de compactación de los desechos.

- El grado de humedad inicial de la basura.

- El tipo de material de cubierta de las celdas.

- Condiciones ambientales como: la precipitación pluvial, humedad atmosférica, temperatura, evaporación, evapotranspiración, escurrimiento, infiltración.

- La capacidad del vaso de vertido.

- Tipo de residuos: los componentes de cada residuo, humedad o su capacidad de absorción darán forma a la cantidad y calidad generada de lixiviado.

Lo cual se resume en el balance hídrico de un relleno que se muestra en la Figura 1.

Figura 1: Balance de agua en vasos de vertido (Hickman,1999)

A su vez, la composición de los lixiviados depende del tipo de desecho confinado en el vaso de vertido ya que

5

no pueden separarse los líquidos provenientes de procesos de reacción bioquímica de los de lixiviación. Todo cambio en la estructura y composición del relleno tiene efecto sobre las corrientes y la acumulación, de tal modo que el agua y los procesos en el relleno son magnitudes que se influyen recíprocamente (Méndez et al., 2002).

Los lixiviados son líquidos altamente contaminantes en los que se han ensayado diferentes tratamientos, tanto biológicos (aerobios o anaerobios) como fisicoquímicos (Coulter et. al., 1997).

Desde que se realiza el relleno de residuos y se cierra hasta muchos años después se produce una serie de etapas en condiciones muy diferentes cada una de ellas y que podemos definir de la siguiente forma:

Etapa I Ajuste inicial

La fase de ajuste inicial en un vaso de vertido es principalmente un proceso de degradación aeróbica. En esta fase se encuentra principalmente la presencia de Nitrógeno y Oxígeno, componentes principales de la atmósfera terrestre; esto debido a que hay cierta cantidad de aire atrapado dentro del vertedero. Los residuos orgánicos inician su proceso de degradación microbiana. En la medida en que se van cubriendo va precipitando la humedad presente en los residuos donde se comienza a disminuir la actividad microbiana.

Etapa II: Fase de Transición

Durante la fase de transición se empieza a evidenciar la degradación anaeróbica y se disminuye la actividad microbiana de origen aeróbico. Como evidencia de esa degradación disminuye la concentración de nitrógeno y oxígeno, y comienza a presentarse el dióxido de carbono. La finalización de la etapa de transición trae consigo también la ausencia de oxígeno en los residuos sólidos y en el biogás. El comienzo de condiciones anaerobias se puede supervisar midiendo el potencial de reducción-oxidación que tiene el residuo. Las condiciones de reducción suficientes para el nitrato y sulfato se dan aproximadamente entre -50 a -100 milivoltios. El metano se produce cuando los valores del potencial de reducción-oxidación están dentro del rango de -150 a -300 milivoltios. Mientras sigue bajando el potencial de reducción-oxidación, los miembros de la comunidad microbiana responsables de la conversión del material orgánico de los RSU en metano y CO2 empiezan su proceso, con la conversión de material orgánico complejo en ácidos orgánicos y otros productos intermedios.

El pH del lixiviado comienza a caer debido a la presencia de ácidos orgánicos y al efecto de las elevadas concentraciones de CO2 dentro del vertedero.

Etapa III. Fase de Acidogénesis.

En esta fase se aumenta la actividad microbiana anaeróbica y se inicia la generación de ácidos grasos (principalmente ácido acético). Los microorganismos presentes son de tipo acidogénicos y son los que logran la degradación inicial del carbono celular presente en los residuos de origen orgánico. En esta etapa se encuentra la presencia del hidrógeno en el biogás. El pH del lixiviado frecuentemente caerá hasta un valor de 5 o menos, por la presencia de ácidos orgánicos y por elevadas concentraciones de CO2 dentro del vertedero. La DBO5, DQO y la conductividad del lixiviado se incrementará significativamente durante esta fase como se observa en la figura 3 debido a la disolución de ácidos orgánicos en el lixiviado.

6

Etapa IV. Fase de Metanogénesis.

El grupo de microorganismos que convierten el ácido acético y el gas hidrógeno producidos por los formadores de ácidos en la fase ácida en metano y CO2, llegan a ser más predominantes. Son estrictamente anaerobios y se llaman metanogénicos. La formación de metano y ácido se produce simultáneamente, aunque la velocidad de formación de ácidos es considerablemente más reducida.

Como los ácidos y el gas hidrógeno se han convertido en CH4 y CO2, el pH dentro del vertedero subirá a valores más neutros y se reducirán las concentraciones de DBO5 y DQO y el valor de la conductividad del lixiviado. Con valores más altos de pH, menos constituyentes inorgánicos quedan en disolución y, como resultado, la concentración de metales pesados presentes en el lixiviado se reducirá. Durante esta fase es común que la temperatura de la masa de residuos alcance temperaturas entre 40 y 60°C.

Etapa V. Fase de Maduración.

Se produce después de convertirse el material inorgánico biodegradable en metano y CO2. Mientras la humedad sigue migrando a través de los residuos se convierten porciones de material biodegradable que anteriormente no estaban disponibles. La velocidad de generación del gas de vertedero disminuye significativamente porque los nutrientes disponibles se han separado con el lixiviado durante las fases anteriores, y los sustratos que quedan en el vertedero son de degradación lenta.

Los principales gases de vertedero que han evolucionado son metano y CO2. También puede encontrarse N2 y O2 según las medidas de sellado. Durante esta fase el lixiviado a menudo contendrá ácidos húmico y flúvico que son difíciles de degradar biológicamente.

La Figura 2 muestra la esquematización de las fases de generación de gases de vertedero y composición de lixiviado. (Tchobanoglous et al., 1998)

Figura 2. Fases Generales de la producción de biogás y lixiviado.

7

COMPOSICIÓN

La concentración de contaminantes de los lixiviados varía con el tiempo, por lo que difícilmente puede emplearse con éxito un único tratamiento a estos líquidos. Lixiviados jóvenes, poseen elevadas concentraciones de materia orgánica e índices de biodegradabilidad (DBO5/DQO) superiores a 0.4, lo que hace posible que sean tratados eficientemente por procesos biológicos; pero en lixiviados de rellenos viejos, con índices inferiores a 0.02, estos tratamientos no son eficientes (Waritch et al., 1998)

Las características que puede presentar un lixiviado están influenciadas en gran medida por los procesos biológicos, químicos y físicos que tienen lugar en el relleno sanitario (Chistensen, 1989). Por otra parte los parámetros más importantes del lixiviado son: DBO5, DQO, sólidos disueltos totales (STD), metales pesados y constituyentes tóxicos (Galdames et al., 2000).Otros autores le suman a estos parámetros por la complejidad que presentan y la abundancia de sustancias hidrocarbonadas solubles, abundancia de nitrógeno orgánico y amoniacal y la presencia de otros metales (Cadmio, Níquel, Zinc, Plomo, etc.) (Seoáñez et al., 1999).

8

La Tabla 2 muestra una caracterización típica de vasos de vertido alrededor del mundo. Los datos se manejan en concentraciones de los constituyentes del lixiviado a través del tiempo de explotación del relleno.

Continuación tabla

Mientras el lixiviado se filtra a través del estrato inferior del suelo, se separan muchos de los constituyentes químicos y biológicos originalmente contenidos en él, mediante la acción filtrante y absorbente del material que compone el estrato. Por lo general, la amplitud de esta acción depende de las características del suelo, especialmente del contenido en arcilla. Por el riesgo potencial que implica el permitir que se filtre el lixiviado hasta el agua subterránea, la mejor práctica exige su eliminación o contención (Tchobanoglous et al., 1994).

El lixiviado puede contener concentraciones extremadamente altas de SDT (50,000 mg·L-1) que pueden ser difíciles de tratar biológicamente. Para concentraciones altas de DBO5 es preferible emplear procesos de tratamientos anaeróbicos, ya que los procesos de tratamientos aeróbicos son caros debido al suministro continuo de oxígeno a través de compresores que inyectan aire en los tanques. Las concentraciones altas de sulfato pueden limitar el uso de procesos de tratamientos anaeróbicos, debido a la producción de olores procedentes de la reducción biológica de sulfatos a sulfuros. La toxicidad producida por metales pesados es un problema para los procesos biológicos de tratamiento (Galdames, 2000).

9

La cantidad de lixiviado generado impacta en los costos de operación, de recolección del lixiviado y de su posterior tratamiento. La planta de tratamiento debe ajustarse a un tamaño adecuado para manejar el periodo de la cúspide en la producción del flujo del lixiviado (Zepeda, 1993).

Los parámetros con mayor importancia en la caracterización del lixiviado son definidos a continuación.

Demanda química de oxígeno (DQO)

Se define como la cantidad de materia orgánica e inorgánica oxidable de un agua, capaces de consumir oxígeno, y que por tanto tienen una demanda de oxígeno cuando son eliminadas en una masa de agua que contiene oxígeno disuelto. [TMA]

Las pruebas de DQO miden el carbón orgánico total con excepción de ciertos compuestos aromáticos, tales como el benceno, el cual no es oxidado completamente con la reacción. La prueba de DQO es una reacción de oxidación-reducción, la cual reduce substancias como sulfuros, sulfitos y ión férrico entre otros (Bernard et al., 1987).

Demanda Bioquímica de Oxígeno (DBO).

Este es el parámetro más usado en la definición analítica de los constituyentes de un lixiviado para el cálculo de la contaminación de agua residual y agua superficial.

La DBO se podría definir como la cantidad de oxígeno disuelto, consumido por los microorganismos durante la oxidación bioquímica de la materia orgánica en un periodo de tiempo determinado.

Relación DBO5 /DQO

La relación entre DBO5 y la DQO permite realizar una estimación muy aproximada de la edad de un lixiviado, de manera que para valores superiores a 0.05 se trata de un lixiviado joven y para valores inferiores a 0.05 estaríamos ante un lixiviado estabilizado, es decir, un lixiviado que difícilmente va a aumentar su degradación biológica.

PH

Define el carácter ácido o alcalino de una disolución. Es un parámetro también muy importante a tener en cuenta, ya que transmite una idea de la fase en la que se encuentra el proceso de transformación del lixiviado. Disminuye en la fase ácida hasta el entorno de 5, pero se incrementa después durante la fase de maduración hasta llegar a un valor en torno a 8.

Sólidos Totales (ST) y Sólidos Disueltos Totales (SDT).

Para el cálculo de estos parámetros se realiza un ensayo en el que se hace pasar a través de un filtro determinado, la disolución a analizar, obteniendo por un lado los sólidos retenidos en el filtro (Sólidos en Suspensión Totales, SST) y por otro, aquellos que atraviesan el filtro (SDT). La suma, de manera aproximada, supondrían los ST.

Estos parámetros son esenciales para la definición del mejor método a emplear a la hora de tratar un lixiviado.

10

1.2.2 Vías de contaminación

En condiciones normales a medida que se va desarrollando el proceso de generación de lixiviados, estos tienden a descender a través del lecho de residuo. Es por ello que es sumamente importante la creación de un aislamiento que impida la contaminación de acuíferos o terrenos limítrofes del vertedero. En esta línea se han creado barreras físicas lo suficientemente eficaces para evitar dicha transferencia, facilitando con ello la recogida, ya no solo de biogás, sino también de lixiviado para su posterior almacenamiento y tratamiento.

Es por ello que su impacto ambiental dependerá en gran medida del diseño de la instalación de vertido. Aunque el diseño será la variable a tener más en cuenta, no será la única. Factores como la temperatura, la dirección del viento y la precipitación influirán en mayor o menor medida en la producción de lixiviado y/o en su transferencia al medio en torno al cual estará diseñado en vertedero

El objetivo final será aquel que permita un control lo más exhaustivo posible de la producción, la transferencia y los tratamientos empleados.

1.2.3 Métodos de control de la lixiviación en vertederos.

Para vasos de vertido que cuentan con el diseño óptimo de recogida y aislamiento, el lixiviado se encontrará en la parte inferior del vaso. Desde ahí se producirá el proceso de recolección hacia su almacenamiento. Para aquellos vasos de vertido que no posean dicho diseño, el movimiento del lixiviado será principalmente hacia abajo, con mayor o menor velocidad dependiendo del material circundante.

El volumen de lixiviado generado en un vertedero es una de las mayores problemáticas existentes en el tratamiento de residuos sólidos urbanos. Debido a esto se aprobó el Real Decreto 148/2001, de 27 de diciembre, por el que se regula la eliminación de residuos mediante depósito en vertedero [B.O.E. NÚM. 25, de 29 de enero de 2002], el cual establece diversos mecanismos para el control y minimización de la lixiviación.

De manera que, los vertederos de RSU poseen una serie de mecanismos enfocados al control de aguas y a la gestión de lixiviados.

Las principales acciones a llevar a cabo bajo el cumplimiento de dicha normativa son:

- Aislamiento eficiente de la zona de vertido con el objetivo de impedir la contaminación de zonas limítrofes, y de forma recíproca, impedir que las aguas adyacentes al vertido (superficiales o subterráneas) se filtren en el vertido, aumentando de forma considerable el volumen de lixiviado a tratar.

- En la misma línea, control de las aguas pluviales. - Almacenar y tratar de forma conveniente toda aquella agua contaminada y todo el lixiviado generado.

Con el objetivo de cumplir la normativa vigente al respecto todo vertedero debe poseer las herramientas necesarias para poner en prácticas los puntos anteriormente definidos. Para ello debe contar con diferentes sistemas, como son:

- Sistemas de recogida, conducción y almacenamiento, tanto de aguas pluviales como de lixiviados, de forma independiente.

- Sistema de control de calidad para mejorar los tratamientos a realizar. - Aislamiento artificial y geológico para la protección del terreno limítrofe.

En la siguiente figura se pueden observar todos los elementos de control necesarios en un vaso de vertido

11

basado en la normativa vigente.

Figura 3. Relleno de seguridad de un vaso de vertido.

1.3 Tipología de tratamientos de lixiviados

Los tratamientos convencionales de lixiviados de vertederos pueden ser clasificados en tres grandes grupos:

- La transferencia de lixiviados: reciclaje y tratamiento combinado con las aguas residuales domésticas - La biodegradación o biológicos: procesos aeróbicos y anaeróbicos. - Métodos fisicoquímicos: la oxidación química, adsorción, precipitación química, coagulación-

floculación/sedimentación / flotación y aire (Renou et al., 2008).

1.3.1 Tratamientos biológicos

Las características más importantes de un lixiviado que pueden influenciar en el tratamiento biológico son la alta concentración de materia orgánica así como de compuestos inorgánicos (metales pesados).

Estos procesos biológicos están basados en la asimilación por parte de los microorganismos de la materia orgánica y su posterior degradación. Dicho proceso biológico se produce en forma de reacción biológica aeróbica o anaeróbica, según los microorganismos que actúen y de las condiciones ambientales que favorezcan uno u otro proceso. A continuación se detalla con algo más de profundidad las características fundamentales de estos dos procesos biológicos.

12

Procesos aeróbicos

Debido a su facilidad, sencillez y alta rentabilidad, el tratamiento biológico es muy utilizado para la eliminación de la mayor parte de lixiviado que contiene una alta concentración de materia orgánica.

En un proceso biológico los microorganismos captan el oxígeno, por varias vías siendo la principal el oxígeno disuelto, y con la ayuda de ciertos nutrientes llevan a cabo la reacción aeróbica. En este proceso, a parte de crear nuevos microorganismos, se genera energía.

Como inconveniente, a parte de la obvia existencia de oxígeno, hay que tener en cuenta que existe una serie de sustancias que de forma frecuente caracterizan a los lixiviados, que puede limitar la eficacia de este tratamiento, como pueden ser los metales pesados, los compuestos de carbono, el amoniaco, los cloruros y sulfatos. Debido a esta problemática frente a en ciertos procesos habrá que establecer el tratamiento biológico aeróbico como un tratamiento secundario.

Algunos de los tratamientos y sus características principales basados en esta técnica son los siguientes:

- Fangos activados.

Eficaz para bajas concentraciones de nitrógeno amoniacal.

- Reactor Secuencial discontinuo (SBR).

Alta eficacia y control del proceso incluso para variaciones en la composición del lixiviado.

- Biorreactor de membrana (MBR).

Tratamiento muy versátil frente a variaciones en el contenido de componentes del lixiviado debido a las diferentes combinaciones que se pueden configurar en el tren del proceso de tratamiento.

- Lagunas de aireación.

Proceso anaeróbico

Se basa en la degradación de la materia orgánica por acción de los microorganismos, con producción de metano, al igual que ocurre en el interior del vertedero. Los metales son eliminados parcialmente en base a la formación de complejos y por precipitación, incorporándose a los lodos.

13

1.3.2 Tratamientos físico-químicos

Coagulación – Flotación – Precipitación

Tratamiento físico-químico basado en la adición de reactivos que producen la floculación y flotación de compuestos dispersos y emulsionados, con la posterior retirada superficial de las espumas generadas. Así como la precipitación en forma de lodos del carbonato cálcico y metales tóxicos.

Oxidación catalítica “Fenton”

Este tratamiento es utilizado para la destrucción de los cianuros, fenoles y otros orgánicos, así como para la precipitación de algunos metales. El agente oxidante puede ser gaseoso (ozono), líquido (peróxido de hidrógeno) o sólido (permanganato potásico), actuando como catalizador Hierro (II).

Adsorción en carbón activo

A adsorción en carbón activo es una tecnología de separación utilizada para eliminar orgánicos disueltos y algunos inorgánicos. El material utilizado es carbón activado granular, que se caracteriza por una elevada relación entre su superficie específica y su volumen. Esta tecnología es particularmente efectiva en la eliminación de compuestos orgánicos peligrosos. Con los pretratamientos adecuados, es capaz de eliminar hasta el 99 % de los componentes orgánicos del lixiviado. Su principal inconveniente es su coste de instalación y mantenimiento que es muy elevado.

Arrastre por aire (“Air Stripping” o “Stripping amoniacal”)

El arrastre por aire es un proceso que emplea la fuerza del aire para eliminar componentes no deseados de una fase líquida. Normalmente se emplea como pretratamiento para la eliminación del metano disuelto en el lixiviado.

Es muy frecuente su empleo para la eliminación del amoniaco en el lixiviado, que debe ser convertido desde su fase disuelta (amonio) a su fase gaseosa (NH 3) para su eliminación. Para ello, se suele realizar de forma previa al “stripping” un ajuste de pH.

1.3.3 Tratamientos de bajo coste

La principal ventaja de este tipo de tratamiento es su bajo coste de instalación y mantenimiento, aunque no la única.

La opción más destacada es la recirculación del lixiviado al interior del vaso de vertido, consiguiendo con ello una serie de efectos deseables a tener en cuenta:

- Incremento de la cantidad y calidad de la producción de metano. - Reducción del coste de recogida y almacenamiento. - Mejora del asentamiento del vertedero - Aceleración del proceso de estabilización de los residuos, con el fin de reducir de forma considerable,

el tiempo y coste de mantenimiento post-clausura del vaso de vertido.

14

Aunque sus ventajas son muy a tener en cuenta, es un proceso que debe quedar configurado en la fase de diseño para evitar problemas asociados a la recirculación tales como asientos diferenciales, incremento de la altura del nivel de líquido en el interior del vertedero, filtraciones a través de los laterales del vaso de vertido y aumento inicial de la carga contaminante del lixiviado.

Existe una segunda opción, que sería el tratamiento conjunto del lixiviado con las aguas residuales urbanas. Este caso solo podrá emplearse cuando se pueda garantizar que los lixiviados procedan de un vertedero de residuos sólidos urbanos y que además no contenga sustancias definidas como peligrosas, ya sea por origen o por pretratamiento. En estos casos, cuando la relación entre el volumen de aguas residuales y lixiviado es muy grande, la depuradora no se verá muy afectada.

1.3.4 Evaporación

Es un proceso consistente en la concentración de los contaminantes mediante evaporación y destilación. El lixiviado es pretratado mediante un ajuste de pH para convertir el amoniaco en sales solubles de amonio.

El lixiviado es evaporado usando una fuente de calor de escasa magnitud (Ej.: uso del propio biogás que genera el residuo), obteniéndose un destilado, libre de contaminantes, aunque podría contener algún elemento volátil que requiriera tratamiento posterior, y un concentrado que debe ser gestionado.

La evaporación se puede llevar a cabo a cualquier mezcla siempre que el líquido sea lo suficientemente volátil para ser evaporado, en condiciones de temperatura y presión adecuadas, y que los demás componentes sean lo suficientemente no volátiles y estables.

Esta última parte abre el debate sobre lo adecuado de la utilización de balsas de almacenamiento al aire libre en territorios que se ven afectados por altas temperaturas, con el objetivo de la disminución de volumen de lixiviado por evaporación del agua que contiene.

Este PFC caracterizará los elementos transferidos a la atmósfera debido a la evaporación natural de balsas de lixiviados, siempre teniendo en cuenta su cumplimiento de la normativa vigente por el efecto de dilución que se produce tras la evaporación, pero que son evitables y no deseables.

Es en este punto donde se va a desarrollar con un poco más de fundamento el motivo principal de la realización de este proyecto.

15

1.3.5 Tratamiento Foto-Fenton aplicado a un lixiviado

La oxidación ultravioleta es parte de las tecnologías avanzadas de oxidación, también conocidas como TAO´s. Estas tecnologías son ampliamente utilizadas como un método de control ambiental, siendo su principal objetivo el degradar contaminantes y la detoxificación de aguas residuales que contienen compuestos recalcitrantes.

En específico la oxidación ultravioleta es un proceso de destrucción de contaminantes por medio de la oxidación de los mismos, ya sea con la adición de peróxido de hidrógeno (h2o2) o de ozono (o3) en conjunto con luz ultravioleta.

Este proceso se caracteriza por su producción de radicales hidroxilo (OH-), un poderoso oxidante no selectivo que es capaz de oxidar y mineralizar casi cualquier molécula orgánica y produciendo Co2 y aniones inorgánicos.

Mediante la oxidación UV se pueden tratar aguas residuales de distinta procedencia.

Este tipo de tecnologías es ideal para:

- Detoxificacion de cianuros

- Eliminación de la DQO

- Eliminación de compuestos orgánicos

- Aromáticos

- Tratamientos de agua residual de ZN-Ni

- Acondicionamiento de baños de Níquel….

La velocidad de las reacciones fotoquímicas con la materia orgánica puede incrementarse mediante la adición al medio de ozono. Peróxido de hidrógeno, o mezclas de ambos, debido a que se trata de compuestos que al absorber luz ultravioleta se descomponen para originar radicales.

Tanto la fotolisis de ozono como del peróxido de hidrógeno originan radicales hidroxilo.

O3 + hƴ (λ < 310 nm) → O2 + O (¹D)

O (¹D) + H2O → 2OH‾

H2O2 + hƴ (λ ≈ 200-280 nm) → 2OH‾

El radical libre OH‾ puede reaccionar con moléculas orgánicas para ionizarlas parcialmente u oxidarlas completamente a CO2 y agua, tal como se demuestra con la oxidación del metanol.

CH3OH + 2OH‾ ↔ HCHO + 2H2O

HCHO + 2OH‾ ↔ HCOOH + H2O

HCOOH + 2OH‾ ↔ CO2 + 2H2O

16

Los rayos UV se generan mediante el uso de una descarga eléctrica en vapor metálico, siendo la lámpara de vapor de mercurio, la más indicada para la generación de la radicación germicida (UV-C), dado que la línea de resonancia del átomo de Hg a 254 nm es emitida con alta eficacia.

Como podemos ver el uso de lámparas de vapor se consideran al término de su vida útil como un residuo peligroso y altamente toxico por lo que no se puede considerar como un catalizador “verde” del todo según los principios de la química verde, a pesar de ser energéticamente eficaz y de bajo costo hay una TAO que lo es también y ésta no requiere necesariamente de lámparas de vapor de mercurio, ya que puede funcionar (por su naturaleza de aplicación) con la misma luz UV del medio ambiente.

La tecnología foto-Fenton es usualmente utilizada cuando se requiere una alta reducción de DQO. En este proceso el reactivo de Fe (II) se oxida a Fe(III) descomponiendo el peróxido de hidrógeno para formar radicales hidroxilo, el empleo de la radiación UV-Visible incrementa el poder de oxidación principalmente por la foto-reducción de Fe(III) a Fe(II) la cual produce más radicales hidroxilo y de esta forma se establece un ciclo en el reactivo de Fenton y se producen los radicales hidroxilo para la oxidación de compuestos orgánicos. Además es posible usar la radiación solar, lo que eliminaría el costo de la radiación UV.

Fe (II) + H2O2 → Feᶸ + OH· + OH

Fe (III) + H2O + hƴ → Fe (II) + OH· + H+ “Reacción Foto-Fenton”

RH + OH`→ fotoproductos + H2O

La tecnología de oxidación UV es un tratamiento eficaz y adecuado para la eliminación de contaminantes orgánicos disueltos en agua y sus mayores ventajas es que son de alta eficacia en la eliminación y su bajo costo de operación.

17

2. Experimentación en laboratorio

2.1. Metodología empleada

Para la realización de la fase de experimentación se ha llevado a cabo el montaje de un equipo de destilación con el objetivo de asemejar en la medida de lo posible la evaporación natural que se produce en una balsa de lixiviado al aire libre en plenos meses de mayor temperatura (caso más desfavorable).

Este equipo consta de los siguientes componentes:

- Manta calefactora con capacidad de regulación - Indicador de temperatura - Serpentín de refrigeración - Trampa de vapor

Figura 4. Diagrama de flujo de equipo de destilación.

El equipo se ha instalado con el objetivo de obtener aquellos compuestos más volátiles, y que por lo tanto son más susceptibles de evaporarse con la radiación solar. Esto se consigue colocando la manta calefactora siempre por debajo del punto de ebullición del agua, en torno a 60ºC y recogiendo mediante los dos sistemas de filtrado los compuestos evaporados para su posterior análisis. Por un lado se recogerán en lo que define como destilado aquellos compuestos volátiles condensables y por otro (trampa de vapor), se recogerán los compuestos volátiles no condensables. Finalmente se obtendrá un concentrado, que junto con las otras dos muestras se mandan a analizar para su posterior caracterización.

MANTA CALEFACTORA

LIXIVIADO ORIGINAL

COLUMNA DE DESTILACIÓN

CONCENTRADO DESTILADO TRAMPA DE VAPOR

18

Como materia prima se emplea lixiviado que es diluido en diferentes porcentajes. Por otra parte se podrá hacer la comparativa entre el lixiviado diluido del vaso de vertido y éste habiendo sido tratado mediante un proceso de oxidación avanzada (reacción foto-Fenton) suplementada con la radiación ultravioleta visible.

El objetivo final no es otro que poder comparar en primer lugar los componentes que se evaporan a la atmósfera con cada proceso, y en segundo lugar poder hacer una caracterización del lixiviado resultante más concentrado, más deshidratado por evaporación natural, tratado mediante un proceso de oxidación avanzada (POA).

2.2. Obtención de resultados analíticos

La obtención de resultados preliminares se ha conseguido mediante el uso de equipos específicos de medición de los contaminantes que por regla general se obtienen dentro de la caracterización típica de un lixiviado, como son:

- Espectrofotometría de A. Atómica (Cinc, Cadmio, Cromo, Níquel, Plomo, Hierro, Arsénico y Mercurio)

- Espectrofotometría de visible (Cianuros, nitrito, nitratos, fósforo total y fenoles)

- Volumetrías (DQO)

- Gravimetría (SST)

- Turbidimetría (Cloruros y Sulfatos)

- Potenciometría (Amonio)

- Medidor de pH

- Termómetro

Mediante esta vía se ha conseguido caracterizar de forma global los parámetros principales que definen el lixiviado de referencia. Como se verá después, los parámetros objeto de estudio y que nos darán una idea de las características químicas del lixiviado son los siguientes:

COV (Compuestos orgánicos volátiles)

COT (Compuestos Orgánicos Totales)

ph.

Compuestos Inorgánicos

Compuestos Orgánicos

DBO

DQO

A través del estudio de estos parámetros se pueden empezar a tomar decisiones e ir definiendo lo que supondrá el tratamiento final más adecuado según los datos obtenidos.

Como se observa a continuación, existen una serie de compuestos, entre ellos aromáticos y metales pesados.

19

Muestra original lixiviado

Lixiviado de recuperación

Lixiviado concentrado Destilado Trampa

Código laboratorio 1-C 2-C 3-C 4-C 5-C

Sólidos en Suspensión (mg/l) 200 7900 5300 - -

DQO (mgO2/l) 3300 77000 13700 72 41 DBO5 (mgO2/l) - - - -

COT ( mgC/l) 1690 24000 5140 29 25

Cianuros (mgCN/l) 0.440 <0.001 0.022 <0.001 s/muestra Cloruros (mgCl/l) - - - <5 <5

Fluoruros (mgF/l) 0.5 0.2 1.1 <0.2 <0.2

Nitritos (mgNO2/l) - - - 0.76 0.03 Nitratos (mgNO3/l) - - - <1 <1

Amonio (mgNH4/l) 790 2060 565 1370 990

Nitrógeno Total (mgN/l) 950 3350 955 1230 890 Sulfatos (mgSO4/l) - - - <5 <5

Fosforo Total (mgP/l) 14 46 50. 0.13 0.15

Fenoles (mg/l) 0.05 8.5 s/muestra 0.03 0.19 Cinc (mgZn/l) 0.35 2.0 0.74 <0.02 0.03

Cadmio (mgCd/l) <0.02 <0.02 <0.02 <0.02 <0.02

Cromo (mgCr/l) 1.0 13.4 2.9 <0.2 <0.2 Niquel (mgNi/l) 0.02 0.28 0.07 <0.05 <0.05

Mercurio (mgHg/l) <0.005 <0.005 <0.005 <0.005 <0.005

Plomo (mgPb/l) <0.1 0.2 <0.1 <0.1 <0.1 Hierro (mgFe/l) 8.0 58 18 <0.1 <0.1

Arsénico (mg As/l) 0.17 1.80 0.50 <0.01 <0.01

Tabla 3. Resultados analíticos realizados en laboratorio.

*La columna de lixiviado original corresponde a un lixiviado previamente filtrado a vacío. La columna de lixiviado de recuperación es idéntico al tomado de muestra de la balsa de lixiviado.

20

2.3. Estudio de resultados

En primer lugar lo que llama la atención de los resultados es el indetectable nivel de DBO5 analizado en la muestras. Esto es evidente se debe a un error.

En segundo lugar se aprecia con claridad que compuestos como fenoles, amonio y nitritos (compuestos volátiles no condensables recogidos en la trampa de vapor) quedan concentrados en el destilado, dejando de formar parte del lixiviado concentrado, lo que hace llegar a la conclusión que serán de los compuestos que antes abandonen la balsa de lixiviado ante una evaporación. Serán estos compuestos los que habrá que tener en cuenta si se quiere emplear como tratamiento la evaporación forzada, ya que, estos compuestos deben ser recogidos y tratados.

Por otra parte se observa la alta carga orgánica que queda en el concentrado y que habrá que tratar mediante alguno de los tratamientos disponibles para su reducción / eliminación. Además habrá que prestar especial atención a los metales pesados y a compuestos inorgánicos como el cianuro con un alto potencial de contaminación.

2.4. Conclusiones y propuesta de proceso

Conclusiones

Una vez obtenida la tabla de resultados se puede llegar a varias conclusiones:

- Se encuentran inconvenientes asociados a la evaporación, debido a los compuestos volátiles no condensables.

- Reducción considerable del volumen de lixiviado.

- El fósforo, compuesto a tener en cuenta si se emplea la reacción foto-Fenton, queda prácticamente en el concentrado.

- Lo mismo ocurre con la carga orgánica inicial del lixiviado, quedando ésta prácticamente en el concentrado.

Teniendo en cuenta las ventajas e inconvenientes que se presentan en un proceso de evaporación, parece interesante el uso o definición de un proceso cuyo objetivo principal sea la reducción de carga orgánica (reacción foto-Fenton), acompañado de otros tratamientos que mitiguen los inconvenientes del uso de éste. Intentando definir, desde el punto de vista del bajo coste, un proceso que sea capaz de cumplir con la normativa vigente y que a su vez sea lo suficientemente versátil como para poder afrontar las típicas variaciones que sufre un lixiviado, desde debido a su origen, hasta asociado a la zona de almacenamiento (lluvias, terreno, impermeabilidad del vaso de vertido).

Propuesta de proceso

Teniendo en cuenta todo lo estudiado e intentando buscar una solución de compromiso entre economía y eficiencia, ante el problema asociado a los vasos de vertido, se plantea la siguiente propuesta de continuación.

Una vez estudiado y caracterizado el lixiviado a tratar se propone realizar un proceso de reducción / eliminación en varias etapas, cuyo diagrama de flujo se define al final de este apartado.

Una vez definido el proceso planteado se va a proceder a caracterizar y definir cada uno de los sub-procesos que lo conforman.

Como ha quedado comprobado, existe la necesidad tanto de tratar el lixiviado en sí, como éste cuando sufre un proceso de evaporación y se obtienen sub-productos. Estos sub-productos también tienen la necesidad de ser tratados de una u otra manera.

Esta evaporación se lleva a cabo con ayuda del biogás producido en el propio vertedero y que supone un ahorro importante desde el punto de vista energético. Está probado que, una vez llegado el vertido a su fase de mayor producción de biogás, éste cubre totalmente las necesidades energéticas de la planta [Fernández et ál, (2011)].

Llegado el punto de la evaporación se obtienen tres corrientes diferenciadas e independientes.

21

Por un lado se consigue, como resultado de la evaporación, una corriente de destilado, capturado mediante trampa de vapor, formado por aquellos compuestos volátiles que no han podido ser condensados. Estos, en su mayoría fenoles, serán conducidos a su posterior tratamiento vía A.A.R.R. ó cualquier otro método de bajo coste.

Por otro lado se obtiene un destilado constituido principalmente por todos aquellos compuestos que se han evaporado del lixiviado original y que posteriormente han sido condensados. Este destilado, que como se ha demostrado en publicaciones diversas [Florence et ál, 2013], cumple por regla general con la normativa vigente, se emplea para cubrir las necesidades hídricas de la planta de vertido. Ya sea para regar las zonas verdes, limpieza de camiones, etc. En el caso en el que incumplan con algún parámetro siempre queda la opción de enviarlos junto con los compuestos volátiles no condensables hacia A.A.R.R.

Como es obvio, en todo el proceso se deberá llevar un control analítico exhaustivo y continuo de todos los parámetros característicos de un lixiviado que posean potencial de contaminación.

Por último resulta una corriente de concentrado, muy reducida en volumen, con una alta carga orgánica, niveles tóxicos de metales pesados y algún compuesto inorgánico de alto potencial tóxico, entre otros constituyentes. Sobre esta corriente se presentarán dos opciones:

- Una primera opción será proceder directamente a su recirculación hacia el interior del vertedero, con sus ventajas e inconvenientes correspondientes.

- Una segunda opción consistirá en la realización de una serie de procesos sobre el concentrado, cuya línea principal, será la utilización de una reacción catalítica de oxidación foto-Fenton ayudado (catalizado) con luz ultravioleta visible. La función de esta reacción de oxidación no será la disminución de carga orgánica (en cierta medida se producirá), sino el objetivo de hacerla más degradable para obtener una serie de beneficios, como son:

- Incrementar la cantidad y calidad del biogás.

- Reducir el coste de la infraestructura de recogida y almacenamiento.

- Mejora del asentamiento del vertedero.

- Aceleración del proceso de estabilización de los residuos, con el fin de reducir el tiempo y coste de mantenimiento post-clausura.

Continuando la línea descendente bajo la R. foto-Fenton se lleva a cabo el uso de un proceso de coagulación / floculación que ayudará a separar los sólidos disueltos o en suspensión [López et ál, 2003; Lau et ál, 2001].

Llegado este punto nos encontramos antes dos posibilidades. Una de bajo coste sería la recirculación de ésta corriente nuevamente hacia el vaso de vertido, consiguiendo con ello el filtrado natural en el interior del propio vertido, aunque como inconveniente no se produciría compost (estudio económico comparativo de rentabilidad).

Por otro lado, esta misma corriente daría continuidad al proceso sufriendo una separación por centrifugación con el objetivo de obtener; por un lado un sub-producto (fango concentrado) cuyo destino sería el compostaje y por otro lado (fase líquida) se recircularía nuevamente al proceso de evaporación, cerrando de esta manera todo el proceso de tratamiento de lixiviado.

Evidentemente la fase que se lleva acabo de separación centrífuga supondría un mayor coste tanto a nivel energético como a nivel de mantenimiento continuo.

Como conclusión y vista la experiencia adquirida por otros en diferentes tipos de tratamientos, parece viable y económicamente muy interesante la línea de actuación definida en el diagrama de flujo en color verde. Parece posible, sin mucho margen de error (aunque seguro que con inconvenientes que se descubrirían “in situ”), obtener de esta manera la vía más óptima ante un proceso de tratamiento de lixiviado, independientemente de su variabilidad (principal problema que impide obtener un tratamiento típico y genérico) [Kulikowska et ál, (2008)].

22

Figura 5. Diagrama de flujo de proceso final propuesto.

SEPARACIÓN POR CENTRIFUGACIÓN

RECIRCULACIÓN

VASO DE VERTIDO

VOLÁTILES NO CONDENSABLES

COMPOSTAJE

FANGO

LIXIVIADO

EVAPORACIÓN

CONCENTRADO

VOLÁTILES CONDENSABLES

A.A.R.R. NECESIDADES VERTEDERO

* FOTO-FENTON

COAGULACIÓN FLOCULACIÓN

FASE LÍQUIDA

- Más barato.

- El filtrado se produce en el propio vaso de vertido.

- No se obtiene compost.

*Su función no es bajar la carga orgánica sino hacerla más degradable para mejorar la producción de biogás.

23

REFERENCIAS

[1] Lopez, A., Pagano, M., Volpe, A. y Di Pinto A., (2003), “Fenton’s

pré-treatment of mature landfill leachate”, Chemosphere, Vol.

54, pp. 1005-1010.

[2] Lau, I. W. C., Wang, P., Fang, H. H. P., Organic removal of

anaerobically treated leachate by fenton coagulation., Journal of

Environmental Engineering, Vol. 127, No. 7, 2001, pp. 666 –

669.

[3] D. Kulikowska, e. Klimiuk. Bioresour. Technol. 99 (2008) 5981-5985.

[4] D. Constantino Fernández Pereira. Tratamiento in situ del lixiviado de vertederos de RSU mediante foto-catálisis solar. Optimización de la gestión de lixiviados de RSU en plantas integrales (GECASOLIX).