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Red de Revistas Científicas de América Latina y el Caribe, España y Portugal
Rev. Int. Contam. Ambient. 25 (3) 133-145, 2009
COMPARACIÓN DE CUATRO TRATAMIENTOS FISICOQUÍMICOS DE LIXIVIADOS
Roger Iván MÉNDEZ NOVELO
1
, Elba René CASTILLO BORGES
1
, María Rosa SAURI RIANCHO
1
,
Carlos Alberto QUINTAL FRANCO
1
, Germán GIÁCOMAN VALLEJOS
1
y Blanca JIMÉNEZ CISNEROS
2
1
Universidad Autónoma de Yucatán. Facultad de Ingeniería. Av. Industrias No Contaminantes por Periférico
Norte, s/n. Tablaje Catastral 12685. Mérida, Yucatán, México. Correo electrónico: mnovelo@uady.mx
2
Universidad Nacional Autónoma de México. Instituto de Ingeniería. Subdirección de Ingeniería Ambiental
e Hidráulica. Apdo. Postal 70472. Coyoacán, 04510. México, D.F. Correo electrónico: BJimenezC@iingen.
unam.mx
(Recibido octubre 2007, aceptado enero 2009)
Palabras clave: fenton, adsorción, Fotación, coagulación-Foculación, tratamiento de lixiviados, tamaño de
partícula, disposición de desechos sólidos municipales
RESUMEN
Se presentan los resultados de cuatro tratamientos ±sicoquímicos aplicados a los
lixiviados del relleno sanitario de la ciudad de Mérida: coagulación-Foculación, Fota
-
ción, adsorción y oxidación ²enton. Los procesos coagulación-Foculación y Fotación
consisten en la remoción de partículas suspendidas mediante la adición de sustancias
químicas (coagulantes). Ambos resultaron poco e±cientes dado que los lixiviados
estudiados poseen bajas concentraciones de sólidos suspendidos. No se encontraron
en la literatura experiencias exitosas de estos tratamientos y, en concordancia, se
comprobó que los lixiviados de los rellenos sanitarios poseen bajas concentraciones
de sólidos suspendidos, lo cual explica la baja e±ciencia de remoción. La mayor parte
de las partículas suspendidas de los lixiviados estudiados tenían tamaños en el rango
de 0 a 75 μm, con una media de 23 μm, los cuales corresponden a partículas coloidales
que dan color al lixiviado. La remoción de este tipo de partículas se realiza a valores
bajos de pH. Por este motivo, las mejores remociones fueron de 40 % a valores de pH
< 2 para el proceso coagulación-Foculación y de 37 % a pH 2 para la Fotación. Con el
proceso de adsorción se pueden eliminar sólidos suspendidos y disueltos, por lo que se
pueden obtener mejores remociones que con los procesos de coagulación-Foculación
y Fotación, en los que sólo se remueven sólidos suspendidos. No obstante, resulta un
proceso costoso debido a la necesidad de regenerar el carbón activado. En la prueba
de adsorción, las e±ciencias de remoción de la demanda química de oxígeno (DQO)
se redujeron de 60 a 30 % durante las primeras 80 horas cuando el tiempo de retención
fue de ocho horas, y durante las primeras 60 horas cuando el tiempo de retención fue
de cuatro horas. En el proceso de oxidación, la carga contaminante se trata con una
combinación de peróxido de hidrógeno y sulfato ferroso (reactivo Fenton), típicamente
a presión atmosférica y temperatura entre 20 y 40 ºC. Las condiciones óptimas del
reactivo Fenton se obtienen a valores ácidos de pH y con ellas se pueden alcanzar
altas remociones de los contaminantes orgánicos. Las condiciones y dosis óptimas del
proceso de oxidación fueron: tiempo de contacto 20 minutos, pH 4, concentraciones de
H
2
O
2
de 600 mg/L y Fe
2+
de 1000 mg/L. Las mejores remociones alcanzadas fueron
de 78 % para la DQO y 87 % para el carbón orgánico total (COT), por lo que resultó
el tratamiento más e±ciente entre los probados en el estudio.
R.I. Méndez Novelo
et al.
134
Key words: fenton, adsorption, Fotation, coagulation-Focculation, leachate treatment, particle size, land±ll,
municipal solid waste disposal
ABSTRACT
Results from four physicochemical treatments applied to the leachate of a sanitary land±ll
of Mérida, México, are presented: coagulation-Focculation, Fotation, adsorption and
²enton oxidation. Coagulation-Focculation and Fotation processes consist on the removal
of suspended particles by means of the addition of chemical substances (coagulants).
Both processes were not ef±cient since the leachates treated had low suspended solids
content. No successful applications of these treatments were found in literature since
leachates from other land±lls also have low suspended solids content, which explains the
low ef±ciency of these treatments. In the leachates studied, most sizes of the suspended
particles ranged from 0 to 75 µm, with an average of 23 µm, which correspond to color
producing colloidal particles. Removal of these particles is carried out at low pH. For
this reason, the best results obtained were 40 % at pH < 2 for the coagulation-Focculation
process, and 37 % at pH 2 for the Fotation process. Adsorption process can eliminate
both suspended and dissolved solids; therefore, better removal rates can be obtained
with adsorption than with coagulation-Focculation and Fotation processes. Nevertheless,
adsorption is expensive due to the regeneration of activated carbon. In the adsorption
trial, chemical oxygen demand (COD) removal ef±ciency decreased from 60 to 30 %
during the ±rst 80 hours when retention time was 8 hours, and during the ±rst 60 hours
when retention time was 4 hours. In the oxidation process the contaminants are treated
with a combination of hydrogen peroxide and ferrous sulfate (Fenton s reagent), typi-
cally at atmospheric pressure and at temperature ranging between 20 to 40 °C. Optimal
conditions for Fenton s reagent are obtained at acid pH and high removals of organic
pollutants can be obtained. Optimal conditions and doses for the oxidation process were:
contact time 20 minutes, pH 4, H
2
O
2
concentration of 600 mg/L and Fe
2+
concentration
of 1000 mg/L. Best removals reached were 78 % for COD and 87 % for total organic
carbon (TOC), therefore, ²enton’s oxidation process was the most ef±cient among all
the processes tested in this study.
INTRODUCCIÓN
Los lixiviados son el resultado de la percolación
de líquidos a través de los desechos en proceso de
estabilización; es decir, líquidos que brotan a la
super±cie o se in±ltran hacia el terreno donde se en
-
cuentra instalado un relleno sanitario o un vertedero
de basura. Una de sus principales fuentes es el agua
de lluvia depositada sobre el área de inFuencia, o el
agua de composición y de la humedad de los desechos
que drenan y percolan a través de los intersticios
y capas de basura, proporcionando a su paso toda
suerte de reacciones y procesos ±sicoquímicos y
biológicos. El color del lixiviado varía entre 3000
y 15,000 unidades de color (UC), en tonos que van
del café-pardo-grisáceo cuando están frescos, hasta
un color negro-viscoso cuando envejecen. Sus olores
altamente fétidos y sus características ±sicoquímicas,
fuertemente variables en cantidad y calidad, hacen
que el lixiviado se clasi±que como uno de los dese
-
chos más contaminantes y que mayor repugnancia
genera sobre la comunidad involucrada y el personal
técnico que lo debe manipular.
Desde el punto de vista de calidad, los lixiviados
presentan altas cargas de DQO y COT; es decir,
canti-
dades considerables de materia orgánica y sustancias
inorgánicas que tienen gran variabilidad. Entre dichas
sustancias se encuentran metales pesados (con su
potencial efecto sobre el ecosistema acuático), alto
contenido de sólidos totales y disueltos, presencia de
nitrógeno en su forma amoniacal, alta concentración
de cloruros, compuestos orgánicos diversos, así como
gran variabilidad de pH. Lo anterior depende de la
naturaleza de los desechos (pH, edad, temperatura)
y de la fase de estabilización en que se encuentre
(Borzacconi
et al.
1996a, El-Fadel
et al.
2002).
Los lixiviados eventualmente pueden ser removi-
dos del relleno sanitario para tratarlos por métodos
±sicoquímicos y biológicos y así evitar la contami
-
nación de acuíferos y de las aguas super±ciales. Para
COMPARACIÓN DE CUATRO TRATAMIENTOS FISICOQUÍMICOS DE LIXIVIADOS
135
analizar e interpretar los resultados de efciencia de
cada proceso de tratamiento de lixiviados, se requiere
un conocimiento básico de los mecanismos involu-
crados en la remoción de fracciones de compuestos
orgánicos específcos y metales.
Las opciones de tratamiento incluyen la reutili-
zación de los lixiviados para mantener el contenido
de humedad de los rellenos, el tratamiento en el sitio
(aerobio, anaerobio o fsicoquímico), la descarga a
plantas de tratamiento municipales, o una combina-
ción de las anteriores.
Varios investigadores han estudiado el tratamiento
de lixiviados de relleno sanitario, obteniendo re-
sultados promisorios mediante diferentes procesos
de tratamiento. Estos resultados indican que las
efciencias de remoción de contaminantes obtenidas
en un lixiviado dado están inFuenciadas por la com
-
posición química, la cual a su vez está relacionada
con las características y grado de estabilización de
la basura o la edad del relleno sanitario (Borzacconi
et al.
1996b, Enzminger
et al
. 1997).
Determinar el tratamiento más adecuado para un
lixiviado de relleno sanitario es complicado, ya que
se trata de residuos líquidos con alto contenido de
sustancias, tanto orgánicas como inorgánicas. Se han
realizado vastas investigaciones en busca de trata-
mientos adecuados para los lixiviados; sin embargo,
debido a la heterogeneidad en su composición y a la
variabilidad de los volúmenes generados, no se pue-
den extrapolar directamente los resultados obtenidos
con tratamientos de un lixiviado a otro. Por lo tanto,
cada lixiviado proveniente de un relleno sanitario
debe ser evaluado individualmente y sometido a
pruebas de tratabilidad para encontrar el sistema de
tratamiento adecuado para su manejo.
Algunos de los procesos que se aplican al trata
-
miento de lixiviados son los fsicoquímicos. Existen
en la bibliografía numerosas referencias de trata-
mientos fsicoquímicos de lixiviados que presentan
los inconvenientes del costo de reactivos químicos y
generación de lodos de difícil disposición (Hee Chan
et al.
2001, Rivas
et al
. 2004, Kurniawan
et al
. 2006,
Marañón
et al.
2008). Los lixiviados a los cuales se
les aplica este tipo de tratamiento son en general
viejos, en los cuales el índice de biodegradabilidad
(DBO
5
/DQO) es bajo; por lo tanto, los tratamientos
biológicos, ya sean aerobios o anaerobios, serían
poco efcientes.
Los procesos de coagulación-Foculación y Fo
-
tación tienen como objetivo eliminar las partículas
suspendidas de la ±ase líquida; a valores bajos de pH
remueven las partículas de tamaño pequeño que le
conferen color al lixiviado. Los procesos de adsor
-
ción y de oxidación Fenton intensiva pueden remover
tanto partículas suspendidas como disueltas.
En el presente trabajo se comparan cuatro tra-
tamientos fsicoquímicos aplicados a los lixiviados
de la ciudad de Mérida: coagulación-Foculación,
Fotación, adsorción y oxidación ²enton.
MATERIALES Y MÉTODOS
Caracterización de los lixiviados
Se realizaron diecisiete muestreos de los lixivia-
dos entre los meses de mayo 2002 y febrero 2003;
se determinaron los siguientes parámetros: pH, DQO
(total y soluble), demanda bioquímica de oxígeno
(DBO
5
), COT, nitrógeno amonioacal (N-NH
3
), ni-
trógeno Kjeldhal total (NKT), nitrógeno orgánico
(N-org), P
total
, turbiedad, dureza total, alcalinidad,
Cl
-
, sulfuros, sustancias activas al azul de metileno
(SAAM), grasas y aceites, redox, sólidos totales (ST),
sólidos totales volátiles (STV), sólidos suspendidos
totales (SST), sólidos suspendidos volátiles (SSV),
Ni, Ag, Fe, Mn, Zn, Na, K, Cd, Pb, Cr y Cu (APHA
1998). Las muestras se colectaron de las lagunas de
evaporación del relleno sanitario de Mérida, en las
cuales se almacenan los lixiviados de las diferentes
celdas del relleno sanitario, por lo que se mezclan
lixiviados de diferentes edades.
Determinación de dosis óptima de coagulantes
para el proceso de coagulación-foculación
Se realizaron ensayos de jarras con los que se
probaron cuatro coagulantes metálicos: policloruro
de aluminio a 1 % (PAX-XL-605), sulfato de alu-
minio a 1 %, cloruro férrico a 1 %, sulfato férrico
a 1 % (FERIX-3) y dos polielectrolitos de alta den-
sidad (OptiFoc C-1288 a 0.4 % y OptiFoc C-1781
a 0.4 %). Para cada combinación de coagulantes se
realizaron ensayos de jarras con dosis de 50 a 300
mg/L (50, 100, 150, 200, 250 y 300 mg/L) para
los coagulantes metálicos y de 2 a 12 mg/L (2, 4,
6, 8, 10 y 12 mg/L) para los polielectrolitos. Cada
ensayo consistió en la realización de tres procesos
consecutivos: coagulación mediante una mezcla
rápida producida por la agitación a 300 rpm (G
= 320 s
-
1
) durante un minuto; Foculación con la
agitación a 60 rpm (G = 66 s
-
1
) durante 20 minutos
y la sedimentación durante 20 minutos (Méndez
et
al
. 2005). Los resultados se analizaron mediante un
modelo multi±actorial en el que los ±actores ±ueron los
tipos de coagulantes (metálicos y polielectrolitos) y
las dosis de los coagulantes; la variable de respuesta
fue la remoción (%) de la DQO.
R.I. Méndez Novelo
et al.
136
Determinación de la distribución de partículas
La determinación de la distribución del tamaño
de las partículas suspendidas del lixiviado se realizó
utilizando un equipo Coulter modelo LS100Q en
el que se midieron nueve muestras de lixiviado. El
equipo Coulter utiliza el método de dispersión de luz
y tiene un rango de detección de 0.4 a 1000 μm.
Ensayos de fotación
Se realizaron ensayos de fotación por aire disuel
-
to (FSD) probando tres presiones diferentes (3, 4 y 5
kg/cm
2
), con una dosis de coagulante de 300 mg/L
de cloruro férrico y tres valores de pH ácido (1, 2
y 3) y tres alcalinos (10, 11 y 12). Estos ensayos se
realizaron por triplicado. Cada ensayo consistió en
la realización de dos procesos consecutivos: coagu-
lación mediante una mezcla rápida producida por la
agitación a 300 rpm (G = 320 s
-
1
) durante un minuto
y fotación por aire disuelto (Méndez
et al
. 2008).
Ensayos de adsorción
Se determinó la isoterma de adsorción que mejor
se ajustaba a los lixiviados, probando las de Lang-
muir, Freundlich y BET. Para este efecto, se realiza-
ron pruebas de acuerdo con la metodología propuesta
por BeneFeld
et al.
(1982), usando carbón activado
granular de la marca comercial Merck, el cual tiene
las siguiente características: tamaño aproximado
de grano 1.24 mm, residuos de calcinación ≤ 5 %,
densidad aparente 40 g/100 mL, densidad real 1.53
g/cm
3
.
Se construyeron dos columnas de adsorción de
69 cm de altura y 2.5 L de capacidad, que se ope
-
raron en paralelo con fujo ascendente. El efuente
se monitoreó desde su primera salida y luego cada
hora, durante las primeras cinco horas. Debido a la
poca variación de la calidad del efuente, se amplió el
rango de monitoreo a cuatro horas y Fnalmente llegó
a ser de ocho horas. Se determinó la DQO soluble del
efuente de acuerdo con el método de refujo cerrado
referido en Standard Methods (APHA 1998) con una
modiFcación: se utilizaron tubos con reactivos prepa
-
rados por la compañía HACH, en lugar de preparar
los reactivos como lo dicta la técnica. Se probaron dos
gastos, 3 y 6 mL/min, a los que correspondieron 8 y
4 horas de tiempo de retención, respectivamente.
Oxidación Fenton
Se determinaron el tiempo, dosis y pH óptimos
del proceso, así como la dosis óptima de coagulante
para un proceso coagulación-foculación posterior
al de oxidación.
Para obtener el tiempo óptimo de reacción se
probaron dosis de peróxido de hidrógeno (H
2
O
2
a
30 % w/w, grado reactivo) de 200 y 800 mg/L y de
hierro (Fe
2+
, a partir de Fe
2
SO
4
7H
2
O grado analítico
de Baker) de 250 y 1000 mg/L, respectivamente.
Se utilizaron equipos para pruebas de jarras marca
Phillips & Bird. Para este efecto, se ajustó el valor
de pH del lixiviado a 3, usando H
2
SO
4
concentrado
(97 % w/w). Se realizaron ensayos por duplicado en
los que se mezclaron los reactivos durante un minuto
a 100 rpm y posteriormente se redujo la velocidad de
agitación a 30 rpm. Se tomaron muestras de la mezcla
cada 20 minutos durante 2 horas y se determinó la
concentración de DQO soluble.
Para estimar el valor óptimo de pH y las dosis
óptimas para la oxidación, se probaron cuatro dosis
del reactivo Fenton, peróxido de oxígeno (200, 400,
600, 800 mg de H
2
O
2
/L) y hierro (250, 500, 750,
1000 mg Fe
2+
/L) como oxidantes del lixiviado, tres
valores de pH (2, 3 y 4) y dos repeticiones, haciendo
un total de 96 ensayos en pruebas de jarras.
Cada ensayo se realizó de la siguiente manera: se
agitó la mezcla correspondiente (con los reactivos) a
100 rpm durante un minuto; posteriormente se redujo
a 30 rpm, durante el tiempo que resultó óptimo. A
continuación, se tomó una muestra para determinar
las concentraciones de DQO y COT solubles.
Para determinar la dosis óptima de coagulación-
foculación, se realizaron ensayos de pruebas de
jarras al lixiviado sometido al proceso de oxidación
avanzada con los valores óptimos de pH y reactivo
Fenton. Los resultados fueron evaluados con base
en la remoción de materia orgánica medida como
DQO soluble. Se probaron tres dosis de coagulante
de cloruro férrico (400, 600 y 800 mg de FeCl
3
/L),
evaluadas por duplicado.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Caracterización
En el
cuadro I
, se presentan los resultados de la
caracterización de los lixiviados.
Debido a la forma de operación del relleno sa-
nitario, en las lagunas de evaporación se mezclan
lixiviados de di±erentes edades, lo que propicia una
gran variabilidad de cada uno de los parámetros pre-
sentados y que posean una mezcla de las característi
-
cas de lixiviados producidos durante la fermentación
ácida y la fase metanogénica.
El material de cubierta un tipo de suelo regio-
nal denominado sahcab es de naturaleza caliza y
de estructura ±rágil, por lo que al ser sometido a la
compactación durante la etapa de construcción del
COMPARACIÓN DE CUATRO TRATAMIENTOS FISICOQUÍMICOS DE LIXIVIADOS
137
relleno, se comprime. Lo anterior reduce su poro-
sidad y produce un doble efecto: actúa como Fltro
reteniendo las partículas de mayor tamaño y propicia
una disolución de sus carbonatos.
Puede observarse que la mayor parte de los só
-
lidos se encuentran en forma disuelta: sólo 0.76 %
de los sólidos totales están en suspensión, lo que
anticipa bajas remociones en el proceso Fsicoquímico
coagulación-±oculación, basado en la remoción de
material suspendido. Słomczyńska y Słomczyński
(2004) reportan porcentajes mayores de sólidos sus-
pendidos respecto a los sólidos totales en lixiviados
de seis rellenos sanitarios polacos: 4.73, 14.54,11.20,
6.96, 11.15 y 34.14 %. Este resultado indica que el
material de cubierta del relleno sanitario de la ciu-
dad de Mérida (sahcab) retiene mayor cantidad de
sólidos suspendidos y, en consecuencia, el proceso
coagulación-±oculación será poco eFciente.
Concordante con el anterior resultado, puede
observarse que la mayor parte de la materia orgá
-
nica se encuentra en forma disuelta, medida como
DQO soluble (91.56 %). Este valor es similar a los
reportados por González
et al
. (2001) en lixiviados
de los rellenos sanitarios en Veracruz y el Distrito
Federal, México.
El pH es relativamente alto comparado con otros
lixiviados, lo cual se relaciona con la interacción
sahcab-lixiviado. Słomczyńska y Słomczyński
(2004) reportan valores de pH de entre 5.4 y 7 en seis
rellenos polacos y dos estadounidenses. La elevada
alcalinidad puede deberse fundamentalmente al tipo
de material de cubierta que le otorga al lixiviado
carbonatos y bicarbonatos de calcio y magnesio. La
concentración relativamente alta de nitrógeno amo-
niacal, sumada a la alcalinidad, le otorga una gran
capacidad amortiguadora al lixiviado. Los elevados
valores de sodio y potasio, así como la dureza, tam-
bién se relacionan con la disolución del material de
cubierta usado.
Los metales se encuentran en concentraciones im-
portantes, comparados por las reportadas por Jensen
y Christensen (1999): el cromo reportado por estos
autores fue de 0.064 mg/L como promedio de cuatro
muestras de lixiviado, mientras que en el relleno de
la ciudad de Mérida se encontraron concentraciones
promedio de 6.98 mg/L. La presencia de metales en el
lixiviado indica que, durante la fase acidogénica, los
valores bajos de pH los solubilizan; al pasar por una
capa de material de cubierta, el pH aumenta nueva-
mente, pero no a valores que precipiten los metales.
Esto explica que al mismo tiempo se tengan elevadas
concentraciones de metales pesados y de pH.
Coagulación-foculación
Los resultados de los 864 ensayos de la prueba
de jarras para la remoción de DQO se muestran en la
Fgura 1
. Las eFciencias de remoción de DQO soluble
resultaron bajas: de 0 a 47 %, con valor medio de 4 %.
Estos valores bajos de remoción de materia orgánica
se deben a las características particulares del lixiviado
CUADRO I.
CARACTERIZACIÓN DE LOS LIXIVIADOS GENERADOS EN EL RELLENO SANITARIO DE LA
CIUDAD DE MÉRIDA
Parámetro (unidad)
Media
Rango
Parámetro (unidad)
Media
Rango
pH
8.3
7.9 - 8.5
O
2
(mg/L)
0.72
0.15 - 1.30
Turbiedad (NTU)
108
95 - 130
SST (mg/L)
95
42 - 153
Conductividad (mS/cm)
17.9
17.1 - 18.5
SSV (mg/L)
69
38 - 101
Alcalinidad (mg/L)*
4305
548 - 11107
ST(mg/L)
12545
10064 - 16214
Dureza total (mg/L)*
955
720 - 1196
STV (mg/L)
3813
2546 - 5260
Cloruros (mg/L)
3156
2489 - 3654
Redox (mg/L)
19
-
133 - 123
DBO
5
(mg/L)
1098
236 - 2580
Fe (mg/L)
64.05
7.92 - 164.4
DQO Total (mg/L)
5346
4268 - 7610
Mn (mg/L)
0.81
0.12 - 1.49
DQO Soluble (mg/L)
4895
3161 - 7490
Zn (mg/L)
3.2
0.43 - 5.80
COT (mg/L)
2857
2283 - 4380
Na (mg/L)
11850
1632 - 28180
Grasas y aceites (mg/L)
29
4 - 62
K (mg/L)
10252
1636 - 23100
SAAM (mg/L)
6.49
0.88 - 13.80
Cd (mg/L)
0.0069
0.001 - 0.158
N-NH
3
(mg/L)
1210
795 - 2303
Pb (mg/L)
0.236
0.016 - 0.9
N-org (mg/L)
208
82 - 320
Cr (mg/L)
6.98
4.74 - 14.35
NKT (mg/L)
1419
1004 - 2515
Cu (mg/L)
0.214
0.056 - 0.388
P Total (mg/L)
37.32
7.04 - 75.12
Ni (mg/L)
0.349
0.319 - 0.387
Sulfuros (mg/L)
405
30 - 705
Ag (mg/L)
0.039
0.037 - 0.039
* Medidos como CaCO
3
R.I. Méndez Novelo
et al.
138
tratado (baja concentración de sólidos suspendidos),
por lo que ni aún por acción de barrido (con dosis
de 300 mg/L) se obtuvieron buenas efciencias de
remoción de DQO.
Tatsi
et al.
(2003) obtuvieron remociones de 25 a
38 % de DQO total en lixiviados con dosis de sulfato
de aluminio de 3000 mg/L. Con relación a los SST,
las mejores efciencias de remoción que se obtuvieron
fueron de 80 %, pero no encontraron relación con el
tipo de coagulante ni con la dosis aplicada. Obtuvie-
ron altas remociones de color (97 %) a pH 10 y dosis
de 2000 mg/L de cloruro férrico.
En la caracterización de los lixiviados reportados
por Tatsi
et al.
(2003), se pone de manifesto que po
-
seen mayores concentraciones de SST/ST que los en
-
contrados en el relleno sanitario de Mérida: 4 % contra
0.57 % respectivamente, lo que puede asociarse a las
mayores remociones de materia orgánica obtenidas.
No obstante la baja remoción de materia orgánica,
se examinaron los resultados mediante un análisis de
varianza del modelo multifactorial, donde los factores
fueron: tipo de coagulante, dosis de coagulante, tipo
de polielectrolito y dosis de polielectrolito; la variable
de respuesta fue la remoción de DQO soluble. El
resultado Fue que únicamente la dosis de coagulante
es signifcativa en la remoción de la DQO.
El rango de tamaños de partículas contenidas en
los lixiviados Fue de 0.375 a 948.2 μm, con valor
medio de 22.97 μm. El mayor número de partículas
estuvo en el rango de 0.4 a 75 μm (
Fig.
2
). Puede
observarse que el porcentaje de partículas de tamaño
< 10 μm es bajo, aproximadamente 10 %, por lo que
la remoción de color esperada del proceso fsicoquí
-
mico a pH bajo también será baja.
El tamaño de las partículas coloidales medidas en
este trabajo es semejante a lo reportado por Jensen
y Christensen (1998), es decir, las mayores concen-
traciones se encuentran entre 0.001 y 40 μm. Mart
-
tinen
et al.
(2003) indican que de 71 a 84 % de las
partículas se encuentran en el rango de 0.1 a 41 μm,
lo cual también concuerda con los valores obtenidos
en este trabajo. En ambos artículos se indica que la
determinación del tamaño de las partículas se realizó
utilizando un fltrado secuencial de los lixiviados, en
contraste con la determinación por medio del equipo
Coulter, el cual permite obtener la distribución de
tamaños con mayor precisión.
Flotación
En el
cuadro II
se presentan los porcentajes de
remoción para DQO, SST y ST para pH bajos (1, 2
y 3) y altos (10, 11 y 12). Las mejores remociones
obtenidas fueron: para la materia orgánica medida
como DQO, 37 % a pH 2 y presión de 5 kg/cm
2
; para
SST, 39 % a pH 1 y presión de 3 kg/cm
2
; para ST,
30 % a pH 1 y presión de 3 kg/cm
2
. En general se
observan mejores remociones a valores bajos de pH,
lo que concuerda con la hipótesis de que se remueven
partículas coloidales de tamaño pequeño.
Se realizaron análisis de varianza para determinar
la in±uencia de la presión y el pH (valores altos o ba
-
jos) en la remoción de materia orgánica medida como
DQO, SST y ST (
Cuadro III
). Los resultados indican
que ambas variables son signifcativas, excepto
el
pH para ST a valores de pH bajos (1, 2 y 3).
Adsorción
Ninguna de las isotermas de adsorción se ajustó
a los datos experimentales (los coefcientes de corre
-
lación para las isotermas de Langmuir, Freundlich y
BET fueron 0.39, 0.49 y 0.23, respectivamente), lo
que indica que los modelos ensayados no son com
-
patibles con el tipo de adsorción de los lixiviados.
Esto se puede explicar porque los modelos utilizados
se elaboraron considerando la remoción de una sola
sustancia y no una mezcla de sustancias, como es el
caso de los lixiviados.
0
0
5
10
15
20
20
25
30
35
40
40
60
80
100
45
50
55
60
% de remoción de DQO
Frecuencia
Fig. 1.
Porcentaje de remoción de DQO con el proceso coagu-
lación-±oculación
3
2,5
2
1,5
1
0,5
Intensidad (%)
0
01
0
20
30
40
50
60
70
80
Diámetro de partícula (nm)
Fig. 2.
Distribución de los diámetros de las partículas presentes
en los lixiviados del relleno sanitario
COMPARACIÓN DE CUATRO TRATAMIENTOS FISICOQUÍMICOS DE LIXIVIADOS
139
En las
fguras 3
y
5
se presentan los porcentajes
de remoción de materia orgánica; en las
fguras 4
y
6
las gráfcas de las curvas de avances, obtenidas
para los dos gastos utilizados. Puede observarse que
al inicio del experimento se tienen elevadas remo-
ciones de DQO (60 - 70 %), pero conforme avanza el
proceso, la DQO del eFuente incrementa lentamente,
por lo que la efciencia decae de 50 a 20 % en el caso
del gasto de 6 mL/min y de 50 a 30 % en el caso del
gasto de 3 mL/min.
Las curvas de avance (
Figs. 3
y
5
) empleando
diferentes gastos, el doble una de otra, se comportan
de manera muy parecida (se obtienen porcentajes
semejantes de remoción de DQO), con la diferencia
de que en la columna de mayor gasto (
Fig. 5
) el
proceso es más rápido. Esto podría deberse a que
al tener menor gasto se tiene mayor tiempo de con-
tacto del lixiviado con el carbón, dando lugar a que
se establezca un equilibrio más rápido y se realice
la adsorción de sustancias que en caso contrario no
podrían haber sido retenidas. Este comportamiento
se observa al comienzo del proceso (
Fig. 5
), en el
que el incremento de la ±racción remanente de DQO
durante las primeras 100 horas es pronunciado, mien-
tras que en la
fgura 3
se observa que el crecimiento
de la fracción remanente se presenta en las primeras
80 horas. En el primer caso el incremento va de 45
a 80 %, mientras que en segundo caso el incremento
va de 35 a 65 %. En ambos casos, después de este
CUADRO II.
PORCENTAJE DE REMOCIÓN DE DQO, SST Y ST EN LIXIVIADOS
Presión
(kg/cm
2
)
pH
Remoción
DQO
b
Remoción
SST
b
Remoción
ST
b
pH
Remoción
DQO
a
Remoción
SST
a
Remoción
ST
a
3
1
27
38
30
10
16
10
5
3
2
27
35
30
11
18
8
5
3
3
26
33
29
12
17
7
5
4
1
35
35
27
10
17
9
4
4
2
34
30
27
11
12
7
4
4
3
34
28
27
12
12
7
4
5
1
36
35
28
10
16
7
4
5
2
37
33
28
11
16
6
4
5
3
32
31
27
12
14
5
4
Promedio
32.00
33.3
28.1
--
14.3
7.1
4.2
a
valores altos de pH (10, 11 y 12);
b
valores bajos de pH (1, 2 y 3)
CUADRO III.
SIGNI²ICANCIA (α) DEL pH Y LA PRESIÓN
EN LA ESTIMACIÓN DE DQO, SST Y ST A
VALORES ALTOS Y BAJOS DE pH. MEJO-
RES VALORES DE PRESIÓN Y pH
Variables
respuesta
α
pH
Presión
(kg/cm
2
)
pH
Presión
DQO
a
0.0228
0.0015
10
3
DQO
b
0.0013
0.0000
1-2
4-5
SST
a
0.0168
0.0099
10
3
SST
b
0.0000
0.0000
1
3
ST
a
0.0430
0.0000
10
3
ST
b
0.1124
0.0000
1
3
a
valores altos de pH (10, 11 y 12);
b
valores bajos de pH (1,
2 y 3)
85
75
65
55
45
35
25
02
0
40
60
80
100
Tiempo (h)
Columna 1
Columna 2
120
140
160
180
200
220
240
100 (C/C0)
Fig. 4.
Curva de avance del proceso de adsorción (TRH = 8 h;
gasto de 3 mL/min; r = 0.97)
Fig. 3.
Curva de efciencia de remoción de materia orgánica me
-
dida como DQO (TRH = 8 h; gasto 3 mL/min; r = 0.97)
7000
6000
5000
4000
3000
2000
1000
000
02
04
060
80
100
Tiempo (h)
Columna 1
% de remoción
120 140 160 180 200 220 240 260
Columna 2
R.I. Méndez Novelo
et al.
140
incremento pronunciado de la fracción remanente, el
incremento se suaviza durante un período largo.
Morawe
et al.
(1995), trabajando con lixiviados
tratados con un proceso biológico, obtuvieron cur-
vas de avance semejantes en columnas de carbón
activado con cuatro horas de tiempo de retención,
en las que inicialmente obtuvieron buenas remocio
-
nes de DQO y posteriormente éstas decayeron. Se
puede observar que la zona de adsorción es toda la
columna, lo que indica que el tiempo de contacto (4
u 8 horas) es inferior al tiempo óptimo para lixivia-
dos. En pruebas adicionales, se verifcó que a mayor
tiempo de contacto (lixiviado - carbón activado) se
tenían mayores remociones de DQO, hasta alcanzar
tiempos de contacto de 24 horas. En consecuencia,
a tiempos mayores de 24 no se obtenían mejores
efciencias de remoción.
La efciencia del sistema disminuye de manera
progresiva en el proceso; los solutos tienen disponi-
ble cierta área para poder ser adsorbidos y conforme
éstos se acomodan a lo largo de la columna, van
colmatando los poros y dan lugar a que se presente
otro tipo de adsorción.
Las efciencias de remoción de DQO se redujeron
de 60 a 30 % durante las primeras 80 horas cuando el
tiempo de retención fue de 8 horas (
Fig. 3
) y durante
las primeras 60 horas cuando el tiempo de retención
fue de 4 horas (
Fig. 5
). Si se toma en cuenta que la
DQO del aFuente era de 6089 mg/L, los eFuentes del
proceso de adsorción son todavía muy contaminantes,
por lo que se requeriría de otro tratamiento (ya sea
previo o posterior) para poder disponer de ellos.
Oxidación Fenton
En la
fgura 7
se grafcaron las efciencias de re
-
moción de DQO en función del tiempo de contacto.
El mejor tiempo es a los 20 minutos (de entre los
probados); no obstante, es recomendable determinar
con mayor precisión este parámetro, que inFuye en
forma determinante en el costo del tratamiento.
Hee-Chan
et al.
(2001) llegaron a resultados se-
mejantes trabajando el proceso Fenton en lixiviados.
Obtuvieron las efciencias de remoción que se hacen
asintóticas a partir de 20 minutos; sin embrago, otros
investigadores han obtenido tiempos de reacción ópti-
mos diferentes como se presentan en el
cuadro IV
.
En el
cuadro V
se presentan los resultados del
porcentaje de remoción de la DQO soluble; con éstos
se realizó un análisis de varianza y se determinó que el
pH y los tratamientos ensayados ±ueron signifcativos
para la efciencia de remoción (
Figs. 8
y
9
). La máxima
remoción de DQO alcanzada fue de 72 % a pH 4 y
con el tratamiento 12, que corresponde a un reactivo
Fenton con 600 mg/L de H
2
O
2
y 1000 mg/L de Fe
2+
.
Con el proceso de coagulación-Foculación poste
-
rior al Fenton se pretende eliminar los microfóculos
formados. En la
fgura 10
se muestra que no existe
di±erencia signifcativa de la remoción de DQO entre
las dosis probadas, y que las mayores remociones
obtenidas fueron de 80 %. Rivas
et al.
(2004) repor-
taron un incremento de 80 a 90 % en la remoción de
la DQO en lixiviados con el proceso coagulación-
Foculación posterior al ²enton, usando 558 mg/L de
Fe
3+
como coagulante.
Como se mencionó, en el
cuadro IV
se presenta
un concentrado de resultados del proceso Fenton a
lixiviados. Se comparan las remociones con base en
la DQO, COT, DBO
5
y la variación del índice de
biodegradabilidad (DBO
5
/DQO).
Existe una amplia variación de los tiempos de
contacto, valores óptimos de pH y dosis de reactivos
Fenton. Los tiempos de contacto varían de 5 a 120
minutos; el pH va de 2.5 a 6 y las dosis de reactivo
Fenton de 200 mg/L a 34,000 mg/L de H
2
O
2
y de
275 a 2792 mg/L de Fe
2+
. La relación entre el agente
reactivo y el catalizador [H
2
O
2
]/[Fe
2+
] del reactivo
Fenton varía de 0.67 a 60.93.
No obstante que el ²e
2+
actúa sólo como cataliza-
dor, la relación [H
2
O
2
]/[DQO] varía de 0.07 (corres-
pondiente al lixiviado de la ciudad de Mérida) a 4.20
(Rivas
et al
. 2004). Estas variabilidades del proceso
80
70
60
50
40
30
20
10
0
% de remoción
0
20
40
60
80
100
Tiempo (h)
Columna 2
Columna 1
120
140
160
180
200
Fig. 5.
Curva de efciencia de remoción de materia orgánica me
-
dida como DQO (TRH = 4 h; gasto 6 mL/min; r = 0.9)
80
90
100
70
60
50
40
30
20
100 (C/C0)
0
20
40
60
80
100
Tiempo (h)
Columna 2
Columna 1
120
140
160
180
200
Fig. 6.
Curva de avance del proceso de adsorción (TRH = 4 h;
gasto 6 mL/min; r = 0.9)
COMPARACIÓN DE CUATRO TRATAMIENTOS FISICOQUÍMICOS DE LIXIVIADOS
141
Fenton indican que se requiere de más investigación
para determinar las concentraciones óptimas del
reactivo Fenton en lixiviados.
Comparación de tratamientos
Como resultado del análisis de caracterizaciones
de lixiviados de diferentes rellenos sanitarios, se con-
cluyó que poseen bajas concentraciones de sólidos
suspendidos. La mayoría de las caracterizaciones de
lixiviados incluyen ST, pero no las fracciones soluble
y suspendida de ellos. De entre quienes realizan esta
diferenciación, se observó que la fracción de SST
se encontraba entre 0.5 y 34 %, correspondiendo el
menor porcentaje al de la ciudad de Mérida.
Por otro lado, los tratamientos coagulación-
floculación y flotación se basan en la remoción
de partículas suspendidas, por lo que la e±ciencia
esperada en estos tratamientos es baja, incluso en
aquellos lixiviados con 34 % de SST. Levine
et
al.
(1991) llegaron a conclusiones similares, en lo
referente a tratamientos ±sicoquímicos, al estudiar
la relación entre la distribución de los tamaños de
las partículas contaminantes con la tratabilidad de
aguas residuales.
No obstante, se reportan en la literatura algunas
experiencias de altas remociones de materia orgáni-
ca en lixiviados con procesos coagulación-²ocula
-
ción cuando utilizan dosis elevadas de coagulante.
Dae-Hee
et al.
(2002) obtuvieron remociones de
83 % en DQO usando dosis de 4000 mg/L de coa-
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
02
04
06
08
0
100
120
Tiempo de reacción (min)
Remoción (%)
H
2
O
2
=200 mg/L; Fe
2+
=250 mg/L
H
2
O
2
=800 mg/L; Fe
2+
=1000mg/L
Fig. 7.
E±ciencias de remoción promedio (con base en la DQO
soluble) para determinar el tiempo de reacción óptimo
65
61
57
53
49
45
2
3
4
pH
% de remoción de DQO
Fig. 8.
Porcentaje de remoción de DQO soluble de lixiviados
en función del pH con oxidación Fenton
CUADRO IV.
COMPARACIÓN DE RESULTADOS CON TRABAJOS DE OXIDACIÓN FENTON
Parámetro
Unidad
Mérida
a
Italia
b
Delaware,
EUA
c
Hong Kong
d
España 1
e
Estambul
f
España 2
g
pH
Unidades de pH
8.57
8.2
6.67
8.5
-
7.3
7.1
Conductividad
ms/cm
21.83
45.35
-
-
-
-
47.1
Alcalinidad
mg/L
6115.96
21470
4050
-
-
9850
-
DBO
5
mg/L
647
2300
-
75
475
12200
7100
DQO
mg/L
9080
10540
8596
1500
8100
20700
6500
COT
mg/L
2266
3900
2124
470
-
-
-
DBO
5
/DQO
---
0.071
0.218
-
0.050
0.059
0.589
0.54
Valores óptimos
Tiempo de
reacción
minutos
20
120
120
30
40
7
5
60
pH
Unidades de pH
4
3
3
2.5
6
3.5
3.5 - 4.0
3
H
2
O
2
mg/L
600
3300
10000
2550
200
34000
2000
6500
Fe
2+
mg/L
1000
275
830
2792
300
558
1000
650
E±ciencia alcanzada
DQO
%
77
60
61
49
38
70
80
85
75
COT
%
71
-
-
-
-
-
-
-
-
-
DBO
5
%
44
-
-
-
-
-
-
-
-
98
DBO
5
/DQO
-
0.100
0.5
-
-
-
-
-
-
-
-
a
Presente estudio, 2006;
b
López
et al
. 2003,
c
Zhang
et al
. 2005,
d
Lau
et al.
2001,
e
Rivas
et al.
2004,
f
Baris
et al.
2005,
g
Trujillo
et
al
. 2006
R.I. Méndez Novelo
et al.
142
gulante; Duran
et al.
(2002), usando dosis de 800
mg/L de sulfato férrico y 600 mg/L de sulfato de
aluminio, removieron 78 % de la materia orgánica
medida como DQO. Las altas dosis de coagulantes
favorecen la eliminación de sólidos suspendidos por
acción de barrido; sin embargo, no se requieren do
-
sis tan elevadas. En aguas residuales domésticas se
obtienen dosis óptimas de coagulantes a valores de
20 a 40 mg/L y en potabilización, cuando se tienen
bajas turbiedades en el afuente, se requieren dosis
de 80 a 100 mg/L para obtener buenas remociones
de turbiedad por acción de barrido. Por lo tanto, el
requerir dosis tan elevadas de coagulantes metálicos
podría deberse al hecho de que el coagulante reac
-
cione con la alcalinidad y posteriormente reduzca
el pH, con lo que alcanzan a removerse partículas
coloidales de tamaño pequeño que le conFeren
color al lixiviado (sustancias húmicas) y por ende,
mejorar la remoción.
Las mejores remociones obtenidas en el presente
estudio con los procesos flotación y coagulación-
foculación se obtuvieron a valores bajos de pH: 37 %
de remoción de DQO en el caso de la fotación a pH 2 y
40 % de remoción de DQO a pH 2.5 para el proceso
coagulación-foculación.
Los lixiviados de rellenos sanitarios municipales
contienen una variedad de contaminantes, incluyendo
metales pesados en concentraciones moderadas. Los
valores típicos de estos elementos de acuerdo con
Ehrig (1983) están en los rangos: cadmio 2-20 μg/L,
níquel 100-400 μg/L, zinc 500-2000 μg/L, cobre 20-
100 μg/L, cromo 100-500 μg/L y plomo 50-200 μg/L.
Parte de esta variación se debe a las diferencias de los
tipos de desechos depositados y, en el caso del relleno
de la ciudad de Mérida, a su forma de operación y al
material de cubierta.
Los lixiviados generados en las celdas del relleno
son recirculados a la parte superior; cuando existe
73
68
57
58
53
48
43
1
2
345
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
Tratamiento
% de remoción de DQO
Fig. 9.
Porcentaje de remoción de DQO soluble de lixiviados
en función del tratamiento Fenton
82
80
78
76
74
0
400
800
600
Dosis de coagulante (mg/L)
% de remoción de DQO soluble
Fig. 10.
Porcentaje de remoción de DQO con el proceso coagu-
lación-foculación posterior al ±enton
CUADRO V.
REMOCIÓN DE DQO SOLUBLE DE LIXIVIADOS CON LOS TRATAMIENTOS POR OXI-
DACIÓN FENTON
Tratamiento
Reactivo Fenton
(mg/L)
pH = 2
pH = 3
pH = 4
H
2
O
2
Fe
2+
Réplica 1
Réplica 2
Réplica 1
Réplica 2
Réplica 1
Réplica 2
1
200
250
39
48
51
48
53
49
2
500
45
48
52
51
64
59
3
750
36
47
55
50
59
54
4
1000
46
49
57
51
65
58
5
400
250
44
47
52
54
57
50
6
500
47
57
60
62
69
65
7
750
47
55
58
56
67
68
8
1000
55
55
59
58
73
64
9
600
250
41
50
56
57
52
55
10
500
49
50
69
63
68
66
11
750
46
50
68
67
69
70
12
1000
63
57
69
70
72
72
13
800
250
40
27
51
55
50
53
14
500
45
40
62
63
60
66
15
750
47
33
60
65
68
74
16
1000
52
44
66
70
70
73
COMPARACIÓN DE CUATRO TRATAMIENTOS FISICOQUÍMICOS DE LIXIVIADOS
143
exceso, se bombean a lagunas de evaporación. En
estas lagunas se combinan y mezclan lixiviados de
las celdas del relleno, mismas que tienen diferentes
edades; luego de someterse a dilución por las pre-
cipitaciones pluviales o a evaporación, son nueva-
mente recirculados a las celdas, propiciando así que
los lixiviados posean características Fsicoquímicas
asociadas a diferentes edades de relleno.
El material de cubierta, además de someter a un
Fltrado Fno a los lixiviados (propiciando que los
SST representen sólo 0.54 % de los ST), reacciona
con ellos y hace que mantengan valores elevados
de pH (7.9 a 8.5). No obstante, se desarrollan las
fases acidogénica y metanogénica en el relleno en
los estratos de desechos, pero al pasar el lixiviado
nuevamente por los estratos de material de cubierta,
se incrementan la alcalinidad y el pH.
Zouboulis
et al.
(2003) encontraron que existía
alta aFnidad entre la materia coloidal y los metales
pesados; por lo tanto, si se quiere remover eFcien
-
temente los metales pesados, es necesario remover
también la materia coloidal.
La materia coloidal en los lixiviados está consti-
tuida principalmente por materia orgánica y puede ser
dividida en dos clases de compuestos: las sustancias
no húmicas como proteínas, polisacáridos, ácidos
nucleicos etc. y las sustancias húmicas. Las sus-
tancias húmicas son macromoléculas complejas de
largas estructuras que le inFeren el color de amarillo
parduzco a negro a los lixiviados.
Zouboulis
et al.
(2003) obtuvieron remociones
de 99 % de sustancias húmicas en agua sintética que
simulaba lixiviado con el proceso de ±otación por
aire. Utilizaron una columna de 60 cm de altura y
50 mm de diámetro en la que burbujearon un ±ujo
de aire de 250 cm
3
/min. Los resultados de ±ota
-
ción obtenidos en el estudio muestran remociones
relativamente bajas de materia orgánica medida
como DQO (37 %) y de SST (39 %) comparadas
con otros tratamientos Fsicoquímicos, pero mejores
remociones de algunos metales pesados (cadmio 85
%, plomo 90 %, zinc 52 %), los cuales como se
ha mencionado– tienen aFnidad con las sustancias
húmicas: al remover éstas, se remueven también
los metales pesados. Se resalta que las mejores
remociones de metales pesados con el proceso de
±otación se realizan a valores bajos de pH, cuando
se elimina parte de las sustancias húmicas.
En los procesos de adsorción y oxidación inten-
siva se pueden remover no sólo partículas suspendi-
das, sino también sólidos disueltos. Por esta razón,
existen en la literatura especializada reportes de
experiencias exitosas de remociones de materia or-
gánica en muchos tipos de aguas residuales, incluso
algunas de tratamiento de lixiviados (Hee-Chan
et
al.
2001, Lau
et al.
2001, Xiao
et al
. 2002, Kagri y
Pamukoglu 2004a, b, Lopes y Peralta 2005, Rivas
et al
. 2005).
En el
cuadro
VI
se resumen los principales resul-
tados obtenidos con los tratamientos ensayados.
El mejor tratamiento según la remoción de materia
orgánica medida como DQO (77 %) fue la oxidación
²enton, dado que se obtienen las mayores remocio
-
nes en los menores tiempos. Además, los reactivos
utilizados son económicos comparados con el carbón
activado y el precio de regeneración.
Los resultados de remoción de DQO obtenidos
con el proceso Fenton son similares a los reportados
en diferentes estudios en lixiviados y otras aguas
residuales (
Cuadro IV
) y superiores a cualquier otro
tipo de tratamiento Fsicoquímico cuando se utiliza
como único tratamiento.
No obstante que se determinaron los mejores tiem
-
pos de contacto, valores de pH y dosis del reactivo
Fenton, se podrían optimizar estos importantes pará-
metros del proceso, con lo que se obtendrían mejores
CUADRO VI.
COMPARACIÓN DE TRATAMIENTOS
Tratamientos
Coagulación-±oculación
Flotación
Adsorción
Fenton
Porcentaje de remo-
ción de DQO
42.13
36.81
60.00
77.40
Tiempo de
retención
41 minutos
11 minutos
8 horas
20 minutos
pH óptimo
1
2
--
4
Dosis óptima
300 mg/L de sulfato férrico
300 mg/L de sulfato
férrico
--
600 mg/ de H
2
O
2
1000 mg/L de Fe
2+
Observaciones
Sin modiFcar el pH (3 en
promedio), la remoción
es de 6 %
La presión óptima
fue de 3 kg/cm
2
Si se utiliza carbón
activado comercial,
la eFciencia puede
disminuir
Se incrementa el índice
de biodegradabilidad
de 0.07 a 0.1
R.I. Méndez Novelo
et al.
144
efciencias de remoción y quizá menores dosis de
reactivos, en particular del coagulante metálico cuya
función como catalizador ha sido poco estudiada.
Resultaría pertinente determinar la efciencia de
remoción de metales pesados y sustancias húmicas
por el proceso Fenton y realizar análisis de la distri-
bución de tamaños de las partículas antes y después
de efectuado el proceso.
CONCLUSIONES
-
El proceso fsicoquímico más efciente para la
remoción de materia orgánica de lixiviados fue
el de oxidación Fenton, con el que se obtuvieron
remociones de 77 % de DQO.
-
El material de cubierta utilizado en el relleno sa-
nitario fltra los lixiviados y reacciona con ellos,
propiciando que posean bajas concentraciones de
sólidos suspendidos (0.76 %), elevados valores de
pH y alcalinidad y que casi toda la materia orgá
-
nica medida como DQO se encuentre en forma
soluble (96 %).
-
La mayor parte de las partículas del lixiviado se
encuentran en el rango de 0 a 75 μm, con una
media de 23 μm; las sustancias húmicas que le
conferen color pueden ser removidas con el pro
-
ceso coagulación-±oculación a pH bajo.
-
La mayor parte de los sólidos de los lixiviados
se encuentran en forma soluble o coloidal de pe-
queño tamaño (< 50 μm), lo que propicia que las
efciencias de procesos de clarifcación del tipo
coagulación-±oculación y ±otación sean bajas.
-
Las condiciones y dosis óptimas del proceso
de oxidación fueron: tiempo de contacto de 20
minutos, pH 4, concentraciones de H
2
O
2
de 600
mg/L y Fe
2+
de 1000 mg/L.
-
En la prueba de adsorción, las efciencias de remo
-
ción de DQO se redujeron de 60 a 30 % durante
las primeras 80 horas con un tiempo de retención
de 8 horas y durante las primeras 60 horas cuando
el tiempo de retención fue de 4 horas.
-
No se obtuvieron buenas efciencias de remoción
de materia orgánica, medida como DQO soluble,
por el proceso fsicoquímico coagulación-±ocu
-
lación con ninguno de los coagulantes metálicos
y polielectrolitos probados (4 % en promedio).
Por lo tanto, no se obtuvo una dosis óptima, ni
por acción de barrido.
-
La remoción máxima en porcentaje de materia
orgánica en lixiviados de relleno sanitario, ob-
tenida en las pruebas de ±otación, ²ue 37 % de
DQO, 39 % de SST y 30 % de ST.
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