Chapter Three A Note on Method
3.1. Lavasa: the Case and its Significance
Una vez realizado el análisis de correlación entre factores climáticos y parámetros fisicoquímicos del lixiviado, se procedió a determinar el porcentaje de remoción mensual con el fin de evaluar la eficiencia del sistema de tratamiento del lixiviado del RSDJ (Anexo 5). En la Tabla 17 se muestran los porcentajes de remoción de contaminantes por meses entre los años 2003 y 2015. Los meses con menor remoción fueron noviembre y diciembre (29%) seguidos de enero y septiembre (31%). El mes con mayor remoción fue agosto (35%)
Tabla 17. Remoción mensual de contaminantes en el sistema de tratamiento del RSDJ
Mes N-NH4 DBO Cd Zn Hg Ar Cu Fe Pb Co Cr Ni DQO Media
Enero 87% 86% 19% 33% 28% 30% 2% 0% 37% 30% 0% 16% 59% 31% Febrero 91% 78% 0% 39% 5% 39% 26% 55% 23% 31% 0% 16% 66% 34% Marzo 90% 87% 15% 15% 22% 32% 22% 53% 0% 29% 0% 11% 76% 33% Abril 85% 83% 0% 15% 13% 22% 29% 51% 22% 28% 18% 9% 68% 32% Mayo 86% 85% 0% 24% 14% 26% 30% 56% 0% 28% 32% 14% 67% 33% Junio 91% 86% 0% 26% 2% 30% 31% 53% 0% 25% 38% 18% 68% 34% Julio 89% 88% 0% 38% 11% 28% 33% 55% 0% 21% 43% 0% 64% 34% Agosto 85% 89% 0% 41% 28% 27% 31% 59% 0% 31% 38% 12% 51% 35% Septiembre 89% 88% 0% 4% 52% 28% 32% 48% 0% 14% 32% 11% 34% 31% Octubre 87% 89% 0% 29% 0% 21% 23% 58% 0% 15% 0% 9% 69% 29% Noviembre 90% 89% 0% 25% 27% 26% 22% 42% 0% 8% 0% 9% 73% 29% Diciembre 94% 87% 0% 32% 29% 20% 31% 46% 12% 10% 0% 16% 70% 32% Media 89% 86% 3% 27% 19% 27% 26% 48% 8% 23% 17% 12% 64% 32% Mediana 89% 87% 0% 28% 18% 28% 30% 53% 0% 27% 9% 12% 68% 32% Desviación Estándar 0,03 0,03 0,07 0,11 0,15 0,05 0,09 0,16 0,13 0,09 0,18 0,05 0,11 0,02 Mínimo 85% 78% 0% 4% 0% 20% 2% 0% 0% 8% 0% 0% 34% 29% Máximo 94% 89% 19% 41% 52% 39% 33% 59% 37% 31% 43% 18% 76% 35%
Nota. 0% corresponde a la misma o mayor concentración del afluente.
Los valores mensuales de los parámetros con menor remoción se representan en negrilla. Fuente: Elaboración Propia
De acuerdo a los porcentajes de remoción de cada uno de los contaminantes del lixiviado del RSDJ, se evidenció una eficiencia general del sistema de tratamiento del 32% (Ver Anexo 5); lo cual es un valor bajo en comparación a otros sistemas como los de: i) “Guanabacoa”, de la ciudad de la Habana-Cuba, con una eficiencia de remoción general de contaminantes de 62,5% (Arrechea et al., 2010); ii) la ciudad de Merida-México, con eficiencia de 57% (Novelo et al., 2010); y iii) la ciudad de Posadas-Argentina, con un 86% de eficiencia (Flores et al., 2011).En la Tabla 18, se muestra que los mayores porcentajes de remoción anual fueron para los parámetros de DBO (media 95%), seguido de N-NH4
(83%) y DQO (64%). Los parámetros con menor porcentaje de remoción anual fueron Cd (5%), Ni (11%) y Hg (22%).
71
Tabla 18. Remoción anual de contaminantes en el sistema de tratamiento del RSDJ
Año N-NH4 DBO Cd Zn Hg Ar Cu Fe Pb Co Cr Ni DQO Medi
a 2003 52% 99% 0% 73% 27% 78% 36% 92% 61% 53% 58% 42% - 52% 2004 92% 99% 6% 69% 46% 2% 14% 84% 57% 38% 55% 31% - 46% 2005 91% 99% 12% 59% 79% 46% 36% 83% 65% 65% 58% 47% - 57% 2006 88% 99% 10% 50% 47% 20% 45% 80% 59% 28% 35% 24% - 45% 2007 86% 99% 17% 39% 47% 47% 21% 80% 51% 42% 37% 17% - 45% 2008 87% 95% 0% 26% 42% 64% 24% 62% 53% 35% 48% 33% - 45% 2009 - 91% 7% 56% 55% 62% 41% 73% 30% 44% 43% 0% - 42% 2010 - 97% 0% 27% 0% 82% 44% 40% 0% 52% 38% 0% 42% 32% 2011 - 72% 22% 28% 15% 0% 9% 43% 0% 0% 0% 20% 63% 18% 2012 - 83% 0% 0% 0% 24% 75% 0% 0% 0% 9% 0% 71% 9% 2013 - 99% 0% 23% 0% 0% 0% 24% 0% 0% 15% 0% 79% 13% 2014 - 100% 0% 0% 25% 0% 2% 0% 0% 0% 0% 0% - 11% 2015 - 100% 0% 0% 0% 10% 0% 0% 12% 0% 0% 0% - 10% Media 83% 95% 6% 35% 23% 33% 27% 51% 30% 27% 30% 16% 64% 33% Mediana 88% 99% 0% 28% 27% 24% 24% 62% 30% 35% 37% 17% 67% 42% Desviación Estándar 15% 8% 8% 26% 39% 31% 22% 35% 29% 24% 23% 18% 16% 18% Mínimo 52% 72% 0% 0% 80% 0% 0% 0% -5% 0% 0% 0% 42% 9% Máximo 92% 100% 22% 73% 79% 82% 75% 92% 65% 65% 58% 47% 79% 57%
Nota. 0% corresponde a la misma o mayor concentración del afluente.
Los valores anuales de los parámetros con menor remoción se representan en negrilla. Fuente: Elaboración Propia
Teniendo en cuenta las mejores correlaciones entre los parámetros fisicoquímicos del lixiviado del RSDJ (Pb y DQO; N-NH4 y DBO), se tomó el Pb y la DBO para describir la
eficiencia de remoción de los demás parámetros; de acuerdo a esto se determinó una eficiencia para la planta de tratamiento del lixiviados del 39%, calculada de acuerdo a la eficiencia de remoción mensual de los dos parámetros tomados como referencia. A continuación, se analizan los posibles factores que influyeron en la variación mensual de la remoción de contaminantes.
Los resultados mostraron que los factores climáticos fueron determinantes en la eficiencia de remoción de contaminantes de la planta de tratamiento de lixiviados del RSDJ. Para el cálculo promedio de eficiencia de la planta de tratamiento de lixiviados del RSDJ se tomó como base los valores mensuales de remoción por cada uno de los parámetros de estudio. De acuerdo a lo anterior, se observó que el sistema tiene mayor eficiencia en los meses donde la precipitación es mayor, es decir, desde el mes de junio hasta el mes de agosto, con porcentajes de remoción promedio del 35%, con respecto a todos los parámetros de estudio (Figura 22). De acuerdo a Peng (2013), una de las razones para esta tendencia, es la disolución que se presenta en épocas de elevada precipitación, por lo cual la concentración de los contaminantes tiende a disminuir y la remoción de contaminantes tiende a aumentar en el sistema. Los meses donde se presentó una menor eficiencia de la planta de tratamiento fueron octubre y noviembre, con porcentajes de remoción promedio de 29%; esto pudo ocasionarse debido a los bajos niveles de precipitación en estos meses.
72
Figura 22. Variación mensual de la remoción en la planta de tratamiento de lixiviados del RSDJ con respecto a la precipitación, temperatura y brillo solar de la ciudad de Bogotá
Fuente: Elaboración Propia
De acuerdo a los resultados de la Tabla 17, se observó que los meses que se encuentran por debajo de la media de remoción total (32%) de la planta de tratamiento de lixiviados del RSDJ fueron enero (31%), septiembre (31%), octubre (29%) y noviembre (29%); mientras que los meses febrero (34%), mayo (33%), junio (34%), julio (34%) y agosto (35%) estuvieron por encima de la media de remoción. Por otro lado, en la Tabla 18 se evidenció que la eficiencia anual de remoción de contaminantes en la planta de lixiviados tuvo una tendencia decreciente; iniciando con un valor máximo de 52% en el año 2003 y
73
un valor mínimo de 9% en el año 2012. Este comportamiento fue similar al de los estudios realizados por Ushikoshi et al. (2002), Mendoza y López, (2004), Renou et al. (2008) y Zhong et al. (2017), ya que a medida que pasa el tiempo el lixiviado pasa por diferentes fases en las cuales cambian sus características fisicoquímicas, y este al ser un lixiviado maduro las concentraciones de los contaminantes disminuyen y el pH se estabiliza.
De acuerdo a lo anterior y a las fases de descomposición de los residuos (Figura 23), los lixiviados se originan desde las Fases I y II (fase inicial y acida); de acuerdo a los resultados obtenidos se evidenció una alta concentración de DQO, alcanzando su mayor concentración al igual que el N-NH4. Por otro lado, el pH presentó los valores menores.
En la Fase III (fase acida) la concentración de N-NH4 y DQO disminuyeron; y en las Fase
IV (fase metanogénica) y Fase V (fase de maduración) el lixiviado mantuvo un pH estable con concentraciones significativas de N-NH4 y una reducción en la carga orgánica de
este dónde la concentración de los parámetros DBO y DQO disminuyeron con el tiempo (Köfalusi y Aguilar, 2006; Renou et al., 2008).
Figura 23. Fases de descomposición de los residuos sólidos urbanos
Fuente: Köfalusi y Aguilar (2006)
Al igual que el estudio realizado por Torres et al. (2014), las unidades de pH aumentaron con respecto al paso del tiempo y edad del relleno sanitario. Para el caso de estudio inició con un valor de 7,9 (enero 2003) y finalizó con un valor de 8,6 (diciembre de 2015). De igual manera, se presentó con relación a las variables indicadoras de materia orgánica (DBO y DQO), donde se observó una tendencia a disminuir a medida que aumentó la edad del relleno sanitario o el lixiviado. Para el caso de los metales pesados, el valor fue directamente proporcional a la edad del lixiviado, es decir, a mayor edad mayor concentración de éstos. Novelo et al. (2002), Ushikoshi et al. (2002), y Renou et al. (2008) reportaron tendencias similares.
74
6.2. Evaluación iberoamericana de tecnologías de tratamiento de lixiviados en