Generación de Lixiviados en Rellenos Sanitarios

Para la generación de lixiviados debemos también tener presente lo que sucede en cada una de las fases de degradación anaeróbica que ocurren en los rellenos sanitarios, lo cuál se presenta en la Figura 1.


Figura 1. Fases de Degradación Anaeróbica

1. Fase Inicial
En la fase inicial no se observan cambios considerables con los lixiviados. Usualmente lo que se destaca es la estabilidad del pH de dichos líquidos. Debemos recordar que esta fase es netamente aeróbica, por lo que no se observan variaciones considerables. Eventualmetne se presenta la presencia de materia orgánica que logra degradarse de forma aeróbica.

2. Fase de Transición
En la fase de transición comienza a presentarse la degradación anaeróbica. Es por esta razón que se da un incremento en el DQO y se comienza a presentar una disminución del pH. Esto evidencia la presencia de los primeros micro-organismos acidogénicos. En alguna medida inicia también la precipitación de los metales y de los metales pesados.

3. Fase Ácida
Con la formación de los ácidos grasos por parte de las bacterias acidogénicas se aumenta el DQO y también la presencia de dichos ácidos dentro de los lixiviados. Con ello viene una disminución del pH hasta el punto en que cae la actividad de los micro-organismo acidogénicos.

4. Fase Metanogénica
Los micro-organismos metanogénicos aparecen y se encargan de transformar los ácidos grasos en metano y dióxido de carbono, haciendo que descienda la presencia de ácidos grasos y disminuya el DQO de los lixiviados. El pH vuelve a regularse ya que desaparecen paulatinamente los ácidos grasos.

5. Fase de Maduración
En esta fase el pH se estabiliza y desaparecen gradualmente los demás contaminantes presentes en los lixiviados, evidenciando que el proceso de degradación ha terminado.

Composición de los Lixiviados

Componente	Relleno joven (< 2 años)	Relleno maduro (>10 años)
DBO5	2000-30000	100-200
DQO	3000-60000	100-500
DO Total	1500-20000	80-160
SST	200-2000	100-400
N orgánico	10-800	80-100
N amoniacal	10-800	20-40
Nitrato	5-40	5-10
Fósforo Total	5-100	5-10
Alcalinidad (CaCO3)	1000-10000	200-1000
pH	4,5-7,5	6,6-7,5
Dureza	300-10000	200-500
Calcio	200-3000	100-400
Magnesio	50-1500	50-200
Potasio	200-1000	50-400
Sodio	200-2500	100-200
Cloro	200-3000	100-400
Sulfatos	50-1000	20-50
Hierro Total	50-1200	20-200

Balance Hídrico y la Estimación de Lixiviados



La cantidad de lixiviados que se generan en un relleno sanitario dependerá principalmente de la precipitación que logre ingresar a la masa de residuos más la humedad que conserven los mismos.

De acuerdo con el balance hídrico encontramos que:
L = P - R - ΔUs - ET - ΔUw
Donde,
L= es el caudal de lixiviados
P= Precipitación media anual
R= es la escorrentía
ET= Evapotranspiración
ΔUs= Cambio de humedad del suelo
ΔUw= Cambio de humedad de los residuos

Para calcular el volumen de los lixiviados que se generan se utilizan algunos modelos computacionales como el software HELP que permite hacer las estimaciones de acuerdo con los parámetros metereológicos y algunos factores adicionales.

Sin embargo, se puede utilizar un modelo como el método Suizo para estimar el caudal de lixiviados que se generan:
Q =(1/t)P A k
donde,
t: 31.536.000 segundos (los segundos que tiene un año)
k: Coeficiente de compactación
A: Área superficial en metros cuadrados
P: precipitación media anual (mm/año)

Compactación (ton/m3)	k
0,4	0,5
0,7	0,25
0,9	0,15

Percolación de los Lixiviados en las barreras de protección

Las barreras de protección no son impermeables al 100%, permiten una muy baja permeabilidad de los lixiviados. El diseño de dichas barreras está determinado para que por lo menos en un espacio de 20 años no vaya a ocurrir la contaminación del suelo o las aguas superficiales bajo el relleno sanitario.
El método de cálculo de dicha permeabilidad en el tiempo está determinado por la siguiente ecuación:

T = a d^2/(k (d+h))
Donde,
T: es la cantidad de años que tardará en penetrar el lixiviado
a: porosidad efectiva
k: coeficiente de permeabilidad (mm/año)
h: carga hidráulica [m]

a	k
0,1	1 x 10^-6 cm/s
0,3	1 x 10^-8 cm/s