ASOCIACIÓN INTERAMERICANA DE INGENIERÍA SANITARIA Y AMBIENTAL - AIDIS

ASOCIACIÓN INTERAMERICANA DE INGENIERÍA SANITARIA Y AMBIENTAL - AIDIS XXX CONGRESO INTERAMERICANO DE INGENIERÍA SANITARIA Y AMBIENTAL 26 al 30 de nov

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ASOCIACIÓN INTERAMERICANA DE INGENIERÍA SANITARIA Y AMBIENTAL - AIDIS

XXX CONGRESO INTERAMERICANO DE INGENIERÍA SANITARIA Y AMBIENTAL 26 al 30 de noviembre de 2006 Conrad Resort & Casino Punta del Este - Uruguay

INFLUENCIA DEL CAMBIO EN EL POTENCIAL DE HIDRÓGENO (PH) EN LA DISMINUCIÓN DE CONTAMINANTES Y METALES PESADOS DEL LIXIVIADO DE UN RELLENO SANITARIO RESUMEN La disposición de residuos en general esta ligada a la generación de generación de sus emisiones. En muchos países en vías de desarrollo la disposición de los residuos se realiza a cielo abierto siendo ello un problema debido a la contaminación que producen en los mantos freáticos. En la ciudad de Mérida-Yucatán, debido a que tiene un suelo de tipo cárstico altamente permeable y un clima subtropical, con precipitaciones pluviales altas en periodos de tiempo relativamente cortos hace que el manto acuífero sea bastante vulnerable, por lo que la disposición de los residuos sólidos y líquidos se realiza desde aproximadamente 9 años en un relleno sanitario. Como emisiones de los sitios de disposición final podemos indicar los gases como metano, dióxido de carbono, ácido sulfhídrico, entre otros, los bioaerosoles y los lixiviados. El lixiviado en el relleno arrastra a su paso material soluble y en suspensión, lo que provoca que tenga elevada carga orgánica y un color que varía desde café-pardo-grisáceo cuando está fresco hasta un color negro viscoso cuando envejece, El carbono orgánico en forma coloidal presente en el lixiviado tiene el potencial de adsorber altas concentraciones de metales en su superficie actuando como transporte de metales traza, lo cual genera inhibición en los procesos biológicos, por ello la importancia en su remoción. Este trabajo presenta resultados de diversas pruebas realizadas al Lixiviado del Relleno Sanitario de Mérida – Yucatán, a través de las cuales se evidencia que con sólo la alteración del pH se da una modificación en la estructura de los complejos coloidales propiciando una coagulación y posterior precipitación reduciendo así la concentración de varios contaminantes, entre ellos los metales pesados y la materia orgánica suspendida y disuelta. A consecuencia de esta modificación en la estructura coloidal se desestabilizan los complejos metálicos lo cual permite que la materia orgánica disuelta remanente pueda ser removida por medio de algún tratamiento posterior.

INFLUENCIA DEL CAMBIO EN EL POTENCIAL DE HIDRÓGENO (PH) EN LA DISMINUCIÓN DE CONTAMINANTES Y METALES PESADOS DEL LIXIVIADO DE UN RELLENO SANITARIO

Germán Giácoman Vallejos (1) Profesor – Investigador de la Facultad de Ingeniería de la Universidad Autónoma de Yucatán en Mérida - Yucatán – México, Doctorado en Ingeniería de Procesos del Medio Ambiente de la “Universität Bremen” – Alemania, Maestría en Ingeniería Química de la “TU-Clausthal” – Alemania, Licenciatura en Ingeniería Química de la Universidad Boliviana Mayor de San Andrés, La Paz – Bolivia. Carlos Alberto Quintal Franco Profesor – Investigador

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Dirección (1): Av. Industrias no contaminantes por anillo periférico norte s/n, Cuerpo Académico de Ingeniería Ambiental. Facultad de Ingeniería. Mérida – Yucatán. C.P. 97219. México. Tel.: (+52) 9999410191 ext. 149 ó 150 - Fax: (+52) 999-9410189 - e-Mail: [email protected]. RESUMEN La disposición de residuos en general esta ligada a la generación de generación de sus emisiones. En muchos países en vías de desarrollo la disposición de los residuos se realiza a cielo abierto siendo ello un problema debido a la contaminación que producen en los mantos freáticos. En la ciudad de Mérida-Yucatán, debido a que tiene un suelo de tipo cárstico altamente permeable y un clima subtropical, con precipitaciones pluviales altas en periodos de tiempo relativamente cortos hace que el manto acuífero sea bastante vulnerable, por lo que la disposición de los residuos sólidos y líquidos se realiza desde aproximadamente 9 años en un relleno sanitario. Como emisiones de los sitios de disposición final podemos indicar los gases como metano, dióxido de carbono, ácido sulfhídrico, entre otros, los bioaerosoles y los lixiviados. El lixiviado en el relleno arrastra a su paso material soluble y en suspensión, lo que provoca que tenga elevada carga orgánica y un color que varía desde café-pardo-grisáceo cuando está fresco hasta un color negro viscoso cuando envejece, El carbono orgánico en forma coloidal presente en el lixiviado tiene el potencial de adsorber altas concentraciones de metales en su superficie actuando como transporte de metales traza, lo cual genera inhibición en los procesos biológicos, por ello la importancia en su remoción. Este trabajo presenta resultados de diversas pruebas realizadas al Lixiviado del Relleno Sanitario de Mérida – Yucatán, a través de las cuales se evidencia que con sólo la alteración del pH se da una modificación en la estructura de los complejos coloidales propiciando una coagulación y posterior precipitación reduciendo así la concentración de varios contaminantes, entre ellos los metales pesados y la materia orgánica suspendida y disuelta. A consecuencia de esta modificación en la estructura coloidal se desestabilizan los complejos metálicos lo cual permite que la materia orgánica disuelta remanente pueda ser removida por medio de algún tratamiento posterior. PALABRAS CLAVE: Relleno Sanitario, Lixiviado, Complejos Coloidales, Influencia del pH, Metales Pesados

INTRODUCCIÓN La problemática de los rellenos sanitarios radica en la generación por un lado de emisiones gaseosas no controladas, así como por el lixiviado. Los lixiviados se producen a consecuencia de la liberación del exceso de agua de los residuos sólidos y por la percolación de agua pluvial a través de los estratos de residuos depositados en el relleno, los cuales se encuentran en la fase de descomposición.

En el caso de la ciudad de Mérida-Yucatán, debido a que tiene un suelo de tipo cárstico altamente permeable y un clima subtropical, con precipitaciones pluviales altas en periodos de tiempo relativamente corto, la disposición de los residuos sólidos y líquidos debe ser más rigurosa, ya que ello hace que el manto acuífero (cuyo nivel freático se encuentra a escasos 8 metros) sea bastante vulnerable. En virtud de que la disposición de desechos sólidos a cielo abierto constituye un serio riesgo ambiental y que en muchos países industrializados ya no es permitido, debido fundamentalmente a que no cuentan con ningún sistema de control, ni de sus lixiviados, ni de sus emisiones gaseosas, obliga al empleo de otros sistemas, a través de los cuales, sea posible mitigar las emisiones. Así una de las formas de disposición final de los residuos sólidos, que permite tener un control de las emisiones, es el relleno sanitario. Esta forma de disposición final de los residuos que se ha venido empleando en muchas partes de Europa es también ya empleado en el Municipio de Mérida del estado de Yucatán desde aproximadamente nueve años atrás. Este trabajo presenta los resultados de diversas pruebas realizadas al Lixiviado del Relleno Sanitario de la Cuidad de Mérida – Yucatán, México; a través de las cuales se evidencia que la modificación del pH da lugar a cambios en la estructura de los complejos coloidales que se encuentran suspendidos o disueltos en el lixiviado y que una cambio hacia la zona ácida da lugar a una reducción por lo menos un 30% en la concentración de la materia orgánica y reducciones mayores en cuanto los metales que forman los complejos.

Metodología Todo relleno sanitario construido de acuerdo a los estándares técnicos de protección empleados en la actualidad es una de las opciones viables para el manejo seguro de los desechos. En los rellenos sanitarios se controlan las emisiones de lixiviado mediante la impermeabilización del suelo, que en el caso particular de Mérida es una doble capa de geomembrana, además cuenta con un cárcamo recolector dispuesto en cada una de las celdas de deposito de basura. El siguiente paso en el manejo del lixiviado colectado es que este se transporte a un sistema de depósito preliminar (que puede fungir como depósito de homogenización), pudiendo ser una laguna, de donde se dispone posteriormente del lixiviado según el tratamiento a seguir. En la práctica se han probado diversas alternativas que van desde el tratamiento biológico (aerobio, anaerobio), el fisicoquímico (Coagulación – Floculación), físicos como filtración, adsorción y evaporación por medio de la incidencia de la radiación solar o algunos sistemas de tratamiento combinado. Los resultados demuestran efectivamente que el problema de depuración de lixiviado no se puede resolver con el empleo de un solo proceso y que se requiere de una combinación de los mismos. El lixiviado de un relleno sanitario ha sido por muchos autores considerado como un agua residual complejo, con considerables variaciones en la composición y el flujo volumétrico (7). Es también conocido que la composición del lixiviado generado en un relleno sanitario depende de muchos factores entre los que se pueden indicar: el tipo de residuos depositados, grado de humedad inicial de la basura (30 – 40% en algunos casos), precipitación pluvial (que en el caso de Mérida, Yucatán es estacional de Mayo a Noviembre), humedad atmosférica, temperatura, evaporación, evapotranspiración, etc. Se debe resaltar que entre los factores anteriormente mencionados se debe considerar el papel preponderante que juega el material de cubierta (tanto en su composición como en su tamaño y porosidad), el grado de compactación de los desechos, el grado de infiltración o escurrimiento de la celda, la edad del relleno sanitario y el grado de avance de los procesos de descomposición (por lo general, reacciones bioquímicas) que tienen lugar en el mismo, bajo las condiciones ambientales del lugar donde se encuentra (5, 2), así como el manejo mismo de los lixiviados al interior del relleno. Los lixiviados en el relleno arrastran a su paso material soluble y en suspensión, fijo o volátil, lo que provoca que tengan elevadas cargas orgánicas y un color que varía desde café-pardo-grisáceo cuando están frescos hasta un color negro viscoso cuando envejecen Las concentraciones reportadas son elevadas, encontrándose valores que fluctúan entre los 3,000 a 60,000 mg/L de DQO (6). Los lixiviados también poseen elevadas concentraciones de sales inorgánicas (cloruro de sodio y carbonatos) y de metales pesados. Varios estudios indican que el carbono orgánico en

forma coloidal tiene el potencial de adsorber altas concentraciones de metales en su superficie, por lo que actúan como transporte de metales traza en los lixiviados (3). En muchos rellenos sanitarios es frecuente que el lixiviado recolectado en los depósitos de homogenización sean recirculados (hasta en un 37% en volumen) al relleno para proporcionar la humedad necesaria al proceso de descomposición de la basura, este proceso se realiza frecuentemente en época de seca, el resto debe ser tratado antes de su disposición final. En el caso del relleno sanitario de la ciudad de Mérida no existe aun ningún otro tratamiento adicional, el lixiviado colectado en las lagunas de homogenización es evaporado por acción de la radiación solar y hasta la fecha no han existido mayores dificultades en cuanto a este manejo, ya que en época de seca el volumen de lixiviado en las lagunas llega a niveles mínimos, que incluso no abastece para humedecer las celdas del relleno, naturalmente que en época de lluvias la cantidad acumulada de lixiviado en las lagunas alcanza el volumen crítico, por lo que se hace necesario encontrar nuevos mecanismos de tratamiento, por medio de los cuales se pueda reducir el volumen necesario de almacenamiento y el grado contaminante del lixiviado. En este trabajo se muestran los resultados que se obtuvieron cuando al lixiviado del relleno Sanitario de Mérida – Yucatán, se le modificó el pH, Como se puede apreciar de los resultados adquiridos con sólo el cambio del pH, se logra reducir la materia contaminante del lixiviado en por lo menos un 30% y fundamentalmente la materia suspendida queda eliminada quedando prácticamente la materia soluble, para la cual se pueden emplear otro tratamiento adicional como el biológico donde es muy probable tener mejores condiciones de operación y por lo tanto mejores eficiencias, por lo tanto se sugiere una modificación del pH como alternativa de pretratamiento de los lixiviados.

Resultados y discusión. Pruebas experimentales realizadas en el Laboratorio de Ingeniería Ambiental de la Universidad Autónoma de Yucatán demuestran que se puede reducir los niveles de contaminación del lixiviado con sólo modificar el pH. La Figura 1 presenta los resultados de la prueba en la que se modifico el pH del lixiviado en todo el rango desde 1 a 14, en dicha figura se observa que en las muestras cuyo pH es inferior a 4, después del ajuste, presentan un precipitado. En las muestras en el rango de 4 a 10 no se observa precipitado y si nuevamente en aquellas cuyo pH es mayor a 11. En la Figura 2 se presenta las soluciones filtradas de las muestras arriba indicadas. Para la filtración de las muestras se empleo un filtro de fibra de vidrio Whatman de porosidad 1.2 µm. Como se puede observar de la Figura 2 existe un cambio en la coloración de las muestras que están a pH inferior a 4 y también en las muestras arriba de pH 11.

Figura 1: Muestras de lixiviado del relleno sanitario de Mérida – Yucatán ajustadas a diferentes pHs Con el fin de documentar la influencia del pH en la remoción de contaminantes se realizaron diversas pruebas mediante las cuales se demuestra que se elimina la turbidez producida por materia

coloidal suspendida, considerada como materia disuelta debido al tamaño de las partículas que atraviesan la porosidad de 1.2 µm de los filtros de fibra de vidrio GF/C de marca Whatman. Variación de la Alcalinidad del Lixiviado hacia pH ácidos: Para este análisis se propuso medir el gasto del ácido Sulfúrico en la titulación de la alcalinidad para cada valor de pH alcanzado partiendo del lixiviado crudo. Los datos de gasto y de alcalinidad se reportan en la Tabla 1. Como se puede apreciar de la Tabla 1, el cálculo de la alcalinidad se realizó con base en volumen del ácido sulfúrico gastado por cada unidad de pH alcanzado, denominando a está como la alcalinidad removida. La alcalinidad total se calculó para esta prueba con base en el volumen total de ácido sulfúrico gastado hasta el valor de pH 4 y la alcalinidad remanente resulta de sustraer la alcalinidad removida de la alcalinidad total. Los resultados dela Tabla 1 hacen ver el efecto de tampón del bicarbonato que se da precisamente en el rango entre 8.2 > pH > 4.3 y que la zona de cambio se encuentra entre 5 y 8.

Figura 2: Muestras de lixiviado del relleno sanitario de Mérida – Yucatán ajustadas a diferentes pHs y filtradas en un filtro de fibra de vidrio GF/C Whatman Tabla 1: Gasto de ácido sulfúrico y cálculo de la Alcalinidad remanente en el ajuste de pH. pH Gasto Alcalinidad Removida Alcalinidad Remanente H2SO4 0.1 N (mg/L, como carbonato de (mg/L, como carbonato de (ml) calcio) calcio) 8.4 0 0 4110.8 8.0 1.70 190.0 3920.8 7.0 17.60 1972.0 1948.8 6.0 12.90 1444.8 504.0 5.0 2.10 235.2 268.8 4.0 2.40 268.8 0 Variación de la conductividad del Lixiviado con el cambio de pH en la región ácida: El efecto de la capacidad tampón del bicarbonato también es apreciable cuando se mide la conductividad del lixiviado a diferentes pHs. La Tabla 2 muestra los resultados obtenidos de las pruebas realizadas. Tabla 2: Variación de la conductividad y del Potencial de Óxido - Reducción (REDOX) en el ajuste de pH. Diferencias en el pH Conductividad Potencial Diferencias en la del Lixiviado REDOX Conductividad por Potencial REDOX por Incremento de pH (mV) Incremento de pH (µS/cm) 8.4 14820 -69 240 8.0 14580 -22 3030 47.43 7.0 11550 -25 1350 -3 6.0 10200 24 220 49 5.0 9980 123 110 99 4.0 9870 239 550 116 3.0 9320 340 -4380 101 2.0 13700 403 -5820 63 1.0 > 19520 438 35

En la Tabla 2 se puede apreciar que la conductividad del lixiviado desciende a medida que baja el valor del pH en zona ácida y que a pH = 3 llega a su valor mínimo. A pH menor a 3 se da un incremento en la cantidad de ácido necesario para alcanzar el pH 2 y también genera un incremento en la conductividad. Este comportamiento se debe en primera instancia a la capacidad amortiguadora de los diferentes iónes presentes en solución principalmente la del ión Bicarbonato (HCO-3), que dan lugar al efecto tampón y al cambio en la fuerza iónica de la solución. Como se mostró en la Figura 1 es precisamente a pH = 3 que se nota un claro precipitado y que la solución remanente es ya transparente. A pH = 4 se percibe prácticamente la formación de flóculos que empiezan a precipitar, pero la solución todavía presenta turbidez. En el caso de potencial de REDOX en la Tabla 2 se puede apreciar que el cambio de la zona de oxidación a la de reducción se da entre 7 > pH > 6. Para valores de pH < 6 se registra un aumentando considerable en valor del Potencial REDOX hasta llegar al pH = 4. También en la Tabla 2 se observa claramente que a valores de pH < 4 el incremento en el Potencial REDOX es menos pronunciado siendo la tendencia a disminuir contrario a lo que ocurre en el rango de 6 > pH > 4. Es también importante mencionar que con la disminución del pH hacia a la región más ácida se propicia que los iónes que no precipitaron y que están aún en solución se encuentran tendiendo a un estado de oxidación mayor, por lo que para su eliminación se deberá emplear alguna sustancia reductiva, pudiendo ser ésta una solución conteniendo al aluminio.

Dureza

La dureza es asimismo otro de las variables de importancia en nuestro análisis ya que ésta está relacionada directamente con la presencia de los Bicarbonatos, del Calcio y del Magnesio en la solución (lixiviado). En la Figura 3 se presentan los resultados obtenidos sobre Dureza Total y Dureza de Calcio a fin de corroborar los resultados anteriores y establecer la correspondencia entre ellos. 1400 1200 1000 800 600 400 200 0 0

2

4

6

8

10

pH Dureza Total Dureza de Calcio

Figura 3: Variación de la Dureza con respecto al cambio del pH Como se aprecia de la Figura 3 tanto la Dureza total como la Dureza de Calcio decrecen con el cambio del pH, lo que ratifica que la disminución de los cationes Bicarbonato y por tanto la disminución en su efecto tampón, favorece a la floculación y precipitación de la materia coloidal presente en el lixiviado. La disminución en la Dureza de Calcio pone también de manifiesto que existe un decremento en la presencia de los aniones a consecuencia del cambio en el pH, esto permite aseverar que con la sola variación del pH es posible lograr reducir la presencia de diversos iónes presentes en el lixiviado. La Figura 4 muestra que cuando la alcalinidad del lixiviado decrece a cero, el cambio en la Dureza del lixiviado es mucho más acentuado. Por otro lado la Conductividad del lixiviado tiende a su valor asintótico mínimo. En el caso de las soluciones coloidales la presencia del protón (H+) proveniente de un ácido da lugar a la movilidad del pH hacia la dirección ácida con lo que produce el desplazamiento (la disociación) del electrolito débil que se encuentra adsorbida en la superficie del coloide, con lo cual la carga iónica del coloide desaparece dando así lugar a su floculación. Para el

15000

1200

14000

1000

13000

800

12000

600

11000

400

10000

200

9000

Conductividad

Dureza

caso que nos ocupa, se observa que con el desplazamiento de los iónes bicarbonato, trasladando la reacción de este ión a la formación de CO2 disuelto o H2CO3, se provoca que, las substancias complejas (como los Quelatos) existentes en el lixiviado en forma coloidal y que no aglomeran debido a la existencia de la adsorción en la superficie de electrolitos débiles (como el bicarbonato por ejemplo), sean desplazados dando lugar a la floculación y precipitación a pH < 4.3 como se pueden apreciar de las graficas anteriores.

0

3920.8

1948.8

504

268.8

0

Alcalinidad Conductividad Dureza Total Dureza de Calcio

Figura 4: Variación de la Conductividad y la Dureza con respecto a decremento de la alcalinidad. Para fundamentar lo dicho hasta ahora, es decir que con el cambio del pH las partículas coloidales empiezan a formar aglomerados de mayor tamaño, lo cual fue evidenciado a través de mediciones realizadas en un equipo COULTER LS y que se presentan en la figura 5. Se menciono previamente que con el cambio del pH hacia la región ácida se permite la coagulación de la materia orgánica (carbono orgánico) en estado coloidal. La Figura 6 presenta los resultados que permiten evidenciar esa característica. Por un lado se muestra claramente la disminución del Carbón Inorgánico que es eliminado de la muestra como Dióxido de Carbón (CO2) y que la concentración de Carbón Orgánico empieza a decrecer cuando la concentración de Carbón Inorgánico es mínima o prácticamente nula, lo cual se presenta precisamente a pH < 4.

Freciencia relativa [%]

30 25 20 15 10 5 0 0.1

1

10

100

1000

Tamaño de partícula [µ m] 8.4

pH6

pH5

pH4

pH3

pH2

Figura 5: Variación de la cantidad de partículas en función al tamaña en que se presentan para diferentes pHs. Estos resultados corroboran lo que anteriormente fue expuesto, es decir, que una vez eliminado el efecto tampón del Bicarbonato (lo cual también se percibe por medio de la Dureza) se puede lograr la coagulación y precipitación de la materia orgánica coloidal. Esto ligado a las investigaciones de Dearlove (3) de que el carbono orgánico en forma coloidal tiene el potencial de adsorber altas concentraciones de metales en su superficie actuando como medio de transporte de metales traza en los lixiviados, permiten también aseverar que parte de esos metales traza precipitan conjuntamente con la materia coloidal, lo que se aprecia con el calcio en las Figuras 3 y 4 así como en la variación del tamaño de las partículas en la Figura 5.

2800

1400

2400

1200

2000

1000

1600

800

1200

600

800

400

400

200

0

Carbon Inorgánico

Carbón Total y Cabón Orgánico

En la Figura 6 se presentan los valores del Carbón Orgánico (expresado como TOC – Disuelto) que se obtienen al variar el pH del lixiviado.

0 0

2

4

6

8

10

pH Carbon Total Carbon Orgánico Carbon Inorgánico

Figura 6: Variación del Carbón Orgánico con respecto a la variación en el pH De la Figura 6 y de la Tabla 3 se puede apreciar como con sólo la variación del pH y siendo el pH < 3 se logra eliminar hasta cerca del 30 % de la parte soluble de la materia orgánica presente en el lixiviado. Tabla 3: Resultados de la materia orgánica e inorgánica y la variación del pH. pH

8.4 8.0 7.0 6.0 5.0 4.0 3.0 2.0 1.0

Carbón Total mg/L 2389 2309 2203 1630 1280 1075 923 859 926

Carbón Inorgánico Total mg/L 1099 1050 901 361 39 30 0 0 6

Carbón Orgánico Total mg/L 1290 1259 1301 1269 1241 1045 923 859 920

Remoción de Carbón Orgánico Total % 0.00 2.40 -0.85 1.63 3.80 18.99 28.45 33.41 28.68

En la Tabla 4 se presentan los datos obtenidos de la Demanda Química de Oxígeno (Total y Soluble) también basado en la variación del pH.

Para el caso de la Demanda Química de Oxígeno (que se determinó de acuerdo a los métodos estándar (1)) se puede observar la misma tendencia que para el Carbón Orgánico Total (COT). De los resultados de la Tabla 4 es posible inferir que la materia removida por la acción del pH corresponde principalmente a la fracción soluble lo que pone en evidencia, que la materia coloidal es la que coagula y precipita y que el hecho de que las remociones de DQOT sean ligeramente menores a las remociones de la materia soluble DQOS se atribuye a que parte de la materia coagulada no precipita del todo y se mantiene por algún periodo de tiempo aun en suspensión. Tabla 4: Resultados de la Demanda Química de Oxígeno y la variación del pH. pH DQOT DQOS Remoción de DQOT Remoción de DQOS mg/L mg/L % % 8.4 5920 5610 0.00 0.00 6.0 5390 5040 8.95 10.16 5.0 5010 4800 15.37 14.44 4.0 4800 4425 18.92 21.12 3.0 4410 4100 25.51 26.92 2.0 4220 3920 28.72 30.13 1.0 4150 3410 29.90 39.22 En el caso del Nitrógeno se observa que la remoción de Nitrógeno Amoniacal por acción del pH es bastante amplia alcanzando a estar por encima del 80%; sin embargo respecto al Nitrógeno Kjendahl Total (NKT) solo se registraron valores del 17%. Esta diferencia en la remoción de Nitrógeno en su forma amoniacal y total amerita un análisis respecto a la forma en que el Nitrógeno amoniacal se transforma por lo que se plantea que el amonio en presencia de protones se reduce a la forma amino y a nitrógeno gaseoso siguiendo el mecanismo de reacción la adición nucleofílica, en la que el amonio se adiciona a un doble enlace Carbón – Oxígeno. La adición nucleofílica es una reacción catalizada por el ácido atacando a grupos carbonílicos, propiciando que sean más susceptibles al ataque nucleofílico (8). Bajo éste criterio se debía esperar que no exista cambio en el valor final de NKT y lo que efectivamente se da, puesto que la diferencia en el valor final de NKT con el pH es prácticamente la fracción de Nitrógeno que precipita con la materia orgánica. Tabla 5: Resultados de la Nitrógeno Total y Amoniacal respecto a la variación del pH. pH NKT NH4 Remoción de NKT Remoción de NH4 mg/L mg/L % % 8.4 1177 1053 0.00 0.00 6.0 995 782 15.46 25.74 5.0 995 474 15.46 54.99 4.0 973 474 17.33 54.99 3.0 973 282 17.33 73.22 2.0 973 174 17.33 83.48 1.0 955 174 18.86 83.48

Conclusiones De los resultados expuestos en este artículo se puede concluir que existe una clara influencia de la concentración de protones sobre la calidad del lixiviado y que se presenta un cambio de coloración y de turbidez en las muestras, como se aprecian de las figuras 1 y 2. Con base en los resultados de Conductividad, Alcalinidad, Potencial REDOX así como de las imágenes presentadas en las Figuras 1 y 2 es notorio que cambio en la calidad del lixiviado cuando el pH es inferior a 3. Mediante variación del pH hacia la región ácida se logra reducir la concentración de materia orgánica fundamentalmente la que se encuentra en estado coloidal.

Los resultados hacen ver que con solo el cambio del pH se logra reducir hasta el 30% aproximadamente de materia orgánica considerada soluble, tomando en cuenta que la materia coloidal presente en el lixiviado presenta tamaños de partícula inferiores 1 µm, ya que dichas partículas atraviesan la porosidad de 1.2 µm del filtro de fibra de vidrio GF/C –Whatman.. El cambio de pH hacia la región ácida genera que el nitrógeno que en el lixiviado se encontraba en forma amoniacal, sea incorporado por reacción nucleofilica de los grupos carbonílicos de la materia orgánica, por ello se aprecia una gran remoción de nitrógeno amoniacal. El nitrógeno total expresado como NKT es removido conjuntamente la materia orgánica, por lo que su remoción depende de la cantidad asimilada por adición nucleofilica de los grupos carbonilicos. La precipitación de la materia coloidal trae como consecuencia la reducción de la materia orgánica tanto carbonosa como nitrogenada, produciendo que se de un cambio en la coloración y en la turbidez o transparencia de las muestras. Son necesarios nuevos análisis que permitan evaluar la cantidad de iónes metálicos precipitados y las características de la materia orgánica soluble aún presente en el lixiviado, lo cual permitirá sugerir el siguiente proceso en la depuración de contaminación del lixiviado. Se sugiere una modificación del pH hacia la región ácida como alternativa de pretratamiento de los lixiviados. Agradecimientos. Se agradece la colaboración prestada por la empresa SETASA responsable del relleno sanitario de la Ciudad de Mérida – Yucatán por permitirnos hacer uso de los Lixiviados para el desarrollo de este trabajo. Así mismo se agradece a los Técnicos Académicos del Laboratorio de Ingeniería Ambiental de la Facultad de Ingeniería por el apoyo en los análisis. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS 1. APHA-AWWA-WPCF, 1998, "Standard Methods for Examination of Water and Wastewater", 20th Edition, USA. 2. BORZZACONI L., LÓPEZ I., OHANIAN M. Y VIÑAS M., 1996. “Degradación anaerobia de lixiviado de relleno sanitario y post-tratamiento aerobio”, IV Seminario-Taller Latinoamericano sobre tratamiento anaerobio de aguas residuales, Bucalamanga, Colombia. 3. DEARLOVE J., 1993. “Geochemical interaction processes between landfill clay liner materials and organo-metallic leachate”, Waste Disposal by Landfill, Balkema, Rotterdam. 4. DING A., ZHANG Z., FU J. Y CHENG L., 2001. “Biological control leachate from municipal landfill”, Elsevier Science Ltd, www.elsevier.com/locate/ecoleng 5. EHRIG H., 1999 “Cantidad y contenidos de lixiviados de rellenos de desechos domésticos”, CEPIS/OPS 6. KENNEDY L. Y EVERETT J., 2001 “Microbial degradation of simulated landfill leachate: solid iron/sulfur interaction”, Elsevier Science Ltd, www.elsevier.com/locate/ecoleng/aer 7. TREBOUET D., SCHLUMPF J., JAQUEN P. Y QUEMENEUR F., 2001. “Stabilized landfill leachate treatment by combined physicochemical-nanofiltration processes”, Elsevier Science Ltd, www.elsevier.com/locate/waters 8. WINGROVE A. S.; CARET R. L., 1999. “Química Orgánica”. Oxford University Press. ISBN: 9686034-36-6.

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