Lixiviados de Vertederos: Definición, sistema y ejemplos

¿Qué es el lixiviado?

Lixiviado es un término que cada vez está más vinculado a la gestión de vertederos. Pero, ¿qué son los lixiviados y qué importancia tienen para las operaciones de gestión de residuos? Los lixiviados son líquidos que han recogido solutos al pasar a través de un material. Si bien este término se puede aplicar a una variedad de situaciones, a menudo se usa para hacer referencia al agua que recoge solutos de desecho cuando pasa a través de la basura en un vertedero. Debido a esto, el lixiviado producido en un vertedero puede denominarse explícitamente «lixiviado de vertedero». Aunque a veces los lixiviados pueden reutilizarse (por ejemplo, pueden recolectarse y usarse como fertilizante), a menudo constituyen una preocupación ambiental que requiere una gestión considerable.

Cómo funciona el lixiviado de vertedero

La lixiviación no se limita a los vertederos y es un proceso que ocurre en los sistemas naturales. La lixiviación comienza cuando el agua llega a la superficie del suelo. Esto generalmente se logra mediante precipitación, que se deposita en forma de lluvia o nieve. Cuando esta agua llega al suelo, comienza a infiltrarse en el sustrato que se encuentra debajo. Los sustratos como la capa superficial del suelo o la arena están compuestos de partículas pequeñas e irregulares. Debido a que estas partículas no encajan perfectamente como las piezas de un rompecabezas, mantienen pequeños espacios abiertos entre las piezas, denominados colectivamente espacio poroso. El agua entra en este espacio poroso mientras la gravedad continúa jalándola hacia abajo.

Pequeños compuestos de las partículas del suelo se disuelven en el agua a medida que pasa. A medida que la gravedad continúa arrastrando agua hacia abajo, recogerá más y más de estos compuestos y los trasladará a capas más profundas del suelo. La lixiviación es un problema común en los sistemas agrícolas, ya que los fertilizantes solubles en agua pueden penetrar profundamente en el suelo, donde los cultivos ya no pueden utilizarlos. En consecuencia, estos químicos pueden terminar en el medio ambiente y afectar la vida silvestre.

Los principios de la lixiviación son similares en un vertedero. A medida que las capas de basura se descomponen, pequeñas partículas de desechos se disuelven en el agua a medida que se filtra más profundamente. Dependiendo de la composición del lixiviado del vertedero y de diversos factores ambientales, este proceso puede tener consecuencias preocupantes.

Gestión del sistema de recolección de lixiviados

Las prácticas de gestión de lixiviados de vertederos varían enormemente según varios factores. Ningún vertedero es idéntico. Algunos contienen sólo tipos específicos de residuos, mientras que otros son materiales desechados sin clasificar. Algunos vertederos pueden estar ubicados en áreas con patrones únicos de flujo de agua o niveles freáticos altos. Como todos estos factores pueden influir en el impacto que tienen los lixiviados en el medio ambiente y la salud pública, todos deben evaluarse antes de elaborar una estrategia de gestión.

Factores que afectan la composición del lixiviado

La gestión depende a menudo de la composición real del lixiviado procedente de un vertedero. Por ejemplo, los lixiviados con alto contenido de compuestos orgánicos pueden tratarse de manera diferente que los lixiviados con alto contenido de compuestos inorgánicos. La antigüedad del vertedero también puede afectar la composición del lixiviado. Por ejemplo, los vertederos jóvenes producen lixiviados con una mayor concentración de ácidos grasos volátiles que los vertederos más antiguos. Las características del agua entrante (como el pH y la frecuencia) también pueden influir en la composición de los lixiviados del vertedero.

Factores ambientales y estructurales que afectan el lixiviado

La profundidad del nivel freático es quizás una de las propiedades ambientales más importantes a considerar. A medida que el lixiviado se filtra más en el suelo, se filtra parcialmente. El lixiviado viaja una distancia mucho más corta (y por lo tanto se filtra menos) cuando ingresa a niveles freáticos altos cerca de la superficie. La composición del sustrato también juega un papel importante. Los líquidos pasarán más fácilmente a través de sustratos con partículas grandes (como arena) y menos fácilmente a través de sustratos con partículas pequeñas y apretadas (como arcilla). Incluso sin lixiviados, el agua subterránea fluye bajo la superficie. Dependiendo de las propiedades de este flujo, los lixiviados podrían ser desplazados.

Implementación de estrategias de gestión

Ahora que se han considerado las propiedades del vertedero y sus lixiviados, se pueden redactar e implementar estrategias de gestión. Los vertederos suelen estar equipados con revestimientos (a veces llamados membranas) para evitar que los lixiviados entren al agua subterránea. Un sistema de recolección de lixiviados compuesto por varias tuberías se ubica encima del revestimiento para desviar el lixiviado y evitar que se filtre a través del revestimiento. Otros métodos para gestionar los lixiviados de vertederos incluyen:

• Coagulación-floculación
• Oxidación química
• Extracción de aire
• Biorremediación

La coagulación-floculación es un proceso fisicoquímico mediante el cual un polímero reúne y mantiene unidos compuestos para que puedan eliminarse. En la oxidación química, se añaden un reactor oxidativo y ozono al lixiviado para purificarlo de contaminantes. En la extracción por aire, el lixiviado se dirige a un tanque donde el aire sube a través de él, eliminando los contaminantes a medida que lo hace. Luego, el aire ahora contaminado se puede bombear a través de un filtro (como un filtro de carbón) para recolectar los contaminantes. Finalmente, la biorremediación utiliza microorganismos para ayudar en la descomposición de ciertos contaminantes en los lixiviados.

Impacto ambiental de los lixiviados

Los lixiviados de los vertederos pueden tener impactos drásticos en el medio ambiente y la salud pública. Los lixiviados que ingresan a las aguas subterráneas pueden terminar en sistemas y vías fluviales naturales. Estos contaminantes pueden ser tóxicos y perjudiciales para la vida silvestre. Indirectamente, los compuestos orgánicos pueden provocar la proliferación de algas en los sistemas de agua que agotan el suministro de oxígeno del agua. Como los organismos acuáticos dependen de este oxígeno disuelto para satisfacer sus necesidades, este agotamiento puede provocar muertes. Los lixiviados también imponen riesgos a la salud pública. Los lixiviados de los vertederos que no se gestionan adecuadamente pueden pasar a las aguas subterráneas y terminar en el agua potable. Esta agua subterránea también puede utilizarse para regar cultivos y, por tanto, contaminar productos agrícolas.

La composición del lixiviado del vertedero variará ligeramente entre sitios porque ningún vertedero tiene exactamente la misma composición. Sin embargo, hay coherencias que vale la pena señalar. La mayoría de los lixiviados de los vertederos son ricos en compuestos orgánicos (incluidos fenoles) y nitrógeno. El hierro y el manganeso también son componentes comunes de la composición de lixiviados de un vertedero. Generalmente, estos compuestos se pueden encontrar en la naturaleza, aunque quizás no en concentraciones tan altas. Los compuestos de desechos orgánicos son descompuestos por bacterias. A medida que estas bacterias funcionan, consumen oxígeno, agotando el suministro de oxígeno disuelto en una solución. La cantidad de oxígeno que agotan se refleja en una medida conocida como demanda bioquímica de oxígeno (DBO), donde la alta demanda es típica de sistemas con altas concentraciones de compuestos orgánicos que son descompuestos por muchas bacterias. Como los lixiviados de los vertederos tienen una alta concentración de compuestos orgánicos de desecho, normalmente tienen una alta DBO.

Ejemplos de lixiviados

Los lixiviados de los vertederos también pueden contener compuestos que son raros o ausentes en los sistemas naturales. Los metales pesados ​​se encuentran en muchas muestras de lixiviados y pueden incluir elementos como plomo, hierro, cadmio, arsénico, cobre y mercurio. BTEX (que significa benceno, tolueno, etilbenceno y xileno) también puede encontrarse en lixiviados de vertederos y puede provenir de automóviles y motores desechados. Otros contaminantes comunes en los lixiviados de los vertederos incluyen:

• Fenoles (compuestos con un grupo hidroxilo que pueden originarse a partir de carbón y petróleo desechados)
• Pesticidas (sustancias utilizadas para eliminar plagas no deseadas como insectos u hongos)
• Microplásticos y plastificantes (que se originan a partir de la descomposición de plásticos y epoxi)
• Carcinógenos (como bifenilos policlorados o PCB)
• Patógenos (microbios infecciosos que pueden ser perjudiciales para la vida silvestre y los humanos)

Resumen de la lección

Los lixiviados son líquidos que se filtran a través de un sustrato, recogiendo compuestos disueltos a medida que se adentran más en el suelo. El lixiviado generalmente comienza como precipitación que cae al suelo y ingresa a pequeños espacios entre las partículas del suelo, denominados colectivamente espacio poroso. Los lixiviados son un problema comúnmente asociado con los vertederos, ya que el agua que se filtra a través de los materiales de desecho puede recoger compuestos como metales pesados, BTEX (benceno, tolueno, etilbenceno y xileno), pesticidas, altas concentraciones de compuestos orgánicos, carcinógenos y fenoles. Debido a la gran cantidad de compuestos orgánicos que son descompuestos por microbios aeróbicos, los lixiviados de los vertederos tienen una alta demanda bioquímica de oxígeno (DBO).

La gestión de los lixiviados de vertedero depende de las características del vertedero de donde procede. Por ejemplo, las propiedades ambientales relativas a ese vertedero (tipos de precipitación, frecuencia de las precipitaciones, flujo de agua subterránea, distancia al nivel freático) y la composición del vertedero (materiales orgánicos, materiales inorgánicos, materiales tóxicos, etc.) pueden requerir técnicas de gestión específicas.. Muchos vertederos están equipados con revestimientos y sistemas de recolección de lixiviados compuestos por tuberías que dirigen el lixiviado lejos del sustrato subyacente. Otros métodos que se pueden utilizar incluyen la coagulación-floculación (donde los compuestos se juntan para eliminarlos), la oxidación química, la extracción con aire (donde se bombea aire a través del agua para eliminar los contaminantes) y la biorremediación (que implementa microorganismos para ayudar en la descomposición de ciertos compuestos).

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Rodrigo Ricardo Editor y fundador