Los vertederos deben gestionar de forma segura y eficaz los residuos líquidos peligrosos para cumplir los objetivos de la organización, seguir cumpliendo la normativa y proteger el medio ambiente y las comunidades circundantes.
Los vertederos son instalaciones diseñadas para la disposición final de residuos sólidos. Sin embargo, estos sitios pueden generar lixiviados, líquidos contaminantes que se producen cuando el agua percola a través de los residuos.
Qué son las aguas de vertedero y cómo se forman los lixiviados
El lixiviado de vertederos es un subproducto cada vez más preocupante de la gestión de residuos. Se forma cuando el agua de lluvia se filtra a través de las capas de residuos del vertedero, arrastrando diversos contaminantes, como metales pesados, compuestos orgánicos y patógenos.
A medida que el lixiviado del vertedero se filtra a través de los residuos, arrastra una peligrosa mezcla de sustancias como metales pesados, productos químicos tóxicos y materia orgánica.
Cuando los vertederos no tienen revestimiento o este es insuficiente, el lixiviado puede filtrarse en el suelo y llegar a las aguas subterráneas.
Riesgos ambientales y sanitarios
La contaminación de las aguas subterráneas por lixiviados es especialmente preocupante, ya que puede introducir toxinas en el agua potable, perjudicando tanto la salud pública como el medio ambiente.
Las aguas subterráneas desempeñan un papel fundamental en nuestra vida diaria, ya que proporcionan agua para beber, para la agricultura y para diversos usos industriales. En zonas donde no hay fácil acceso a lagos y ríos, las aguas subterráneas se convierten en una fuente aún más crucial.
Los efectos a corto plazo de la contaminación de las aguas subterráneas pueden ser graves. El agua potable contaminada con sustancias químicas nocivas, metales pesados o patógenos puede suponer graves riesgos para la salud de personas y animales.
A largo plazo, contaminantes como los metales pesados no desaparecen sin más. Pueden acumularse en plantas y animales, provocando bioacumulación y biomagnificación.
Esto significa que las sustancias tóxicas pueden ascender en la cadena alimentaria, afectando a la fauna silvestre y potencialmente llegando a nuestros alimentos.
Además de la contaminación de las aguas subterráneas, los vertederos también contribuyen a problemas ambientales como las emisiones de metano, un potente gas de efecto invernadero que se produce durante la descomposición de los residuos orgánicos.
A medida que la generación mundial de residuos sigue aumentando , abordar los riesgos asociados con los lixiviados de los vertederos se vuelve cada vez más crucial para garantizar la sostenibilidad ambiental.
Un precedente de contaminación de aguas subterráneas
La historia nos ha demostrado lo peligrosa que puede ser la contaminación de las aguas subterráneas.
Un ejemplo notable es la tristemente célebre tragedia de Love Canal en Niagara Falls, Nueva York. A finales del siglo XX, sustancias químicas tóxicas de vertederos cercanos se filtraron a las aguas subterráneas, contaminando el suministro de agua local.
El desastre sirvió como advertencia sobre los peligros de los lixiviados de los vertederos y la importancia de gestionar los residuos de forma responsable.
Impermeabilización del vertedero: primera barrera de protección
En la gestión moderna de residuos, la conservación de agua es un aspecto crítico, especialmente en vertederos.
La impermeabilización efectiva de vertederos es esencial para minimizar la filtración de lixiviados, proteger el medio ambiente y asegurar la seguridad hídrica de las comunidades cercanas.
Geomembranas y materiales impermeabilizantes
Las geomembranas son láminas sintéticas utilizadas ampliamente para la impermeabilización de vertederos.
Están fabricadas con materiales duraderos y resistentes, como el polietileno de alta densidad (HDPE), que proporcionan una barrera efectiva contra la filtración de lixiviados.
Además de las geomembranas, existen otros materiales y técnicas de impermeabilización que pueden ser empleados en vertederos.
La principal ventaja de la impermeabilización es la prevención de la filtración de lixiviados, lo que protege las aguas subterráneas de la contaminación.
Al minimizar la filtración de lixiviados, la impermeabilización contribuye a una gestión más eficiente de los residuos.
La impermeabilización efectiva de vertederos es una estrategia crucial para la conservación del agua y la protección del medio ambiente.
La aplicación de geomembranas y otros materiales impermeabilizantes puede reducir significativamente la filtración de lixiviados, asegurando que las aguas subterráneas permanezcan libres de contaminación.
Regiones áridas y semiáridas
En regiones áridas y semiáridas, donde las fuentes de agua son limitadas, la protección de las aguas subterráneas es aún más crucial.
Etapas generales del tratamiento de aguas residuales
A través de diferentes tratamientos, pueden volver al medio natural tras eliminar sus residuos dejando de ser un peligro para el medio ambiente y para los seres vivos.
A través de estos procesos se pretende producir agua limpia o reutilizable con el fin de proteger y salvaguardar el medio ambiente.
Generalmente estos procesos se realizan en plantas especializadas.
La depuración de aguas residuales depende de la composición, del uso y del destino final del agua que se ha sometido a tratamiento, produciéndose variaciones en algunos casos.
En primer lugar, son recogidas por una serie de tubos colectores que la trasladan a la EDAR para someterse a tratamiento.
Separación física y asentamiento de sólidos
En estas instalaciones se realiza, en primer lugar, la separación física y asentamiento de sólidos.
Sedimentación
Se desarrolla en unos tanques llamados decantadores donde las partículas caen al fondo gracias a la acción de la gravedad.
Flotación
Consiste en la retirada de espumas, grasas y aceites que debido a su baja densidad se sitúan en la capa superficial del agua.
Con la flotación se pueden eliminar hasta un 75% de las partículas suspendidas.
Tratamiento biológico secundario
Tras esto , se lleva a cabo un tratamiento biológico de materia organiza disuelta presente en el agua.
Tratamiento secundario: Esta fase de la depuración de aguas residuales se realiza mediante diferentes tipos de tratamientos biológicos para eliminar la materia orgánica.
Procesos aerobios
Se hacen con oxígeno que se introduce en los tanques.
Tratamiento terciario
Tratamiento terciario: Se centra en la eliminación de agentes patógenos, aunque también disminuye sólidos en suspensión y materia orgánica de carácter residual.
Este tipo de tratamiento de depuración de aguas residuales está altamente recomendado cuando se quiere reutilizar el agua y que no suponga un riesgo para la salud humana.
Radiación ultravioleta
Para poder realizarse las aguas deben estar muy claras y sin material particulado disuelto para que la luz llegue a todas partes.
Filtración terciaria de aguas residuales
La filtración terciaria de aguas residuales es un proceso de separación de partículas sólidas de las aguas residuales a través de un medio filtrante.
Se trata de un proceso mecánico, es decir, que utiliza únicamente medios físicos, por lo que no se emplean productos químicos ni procesos biológicos.
La filtración terciaria es un proceso cada vez más común, también a la luz de las normativas cada vez más estrictas sobre la calidad de las aguas residuales depuradas.
Por tanto, permite verter el agua tratada a masas de agua superficiales, como ríos y lagos, cumpliendo la normativa y evitando cuantiosas multas.
Pero eso no es todo. Tras una etapa de acabado con filtración final, a menudo es posible reutilizar el «recurso azul» dentro de los procesos internos de la empresa.
Filtración por arena
Este método utiliza una capa de arena como medio filtrante para partículas de tamaño superior a un determinado umbral.
Es un tipo sencillo y económico de tratamiento terciario de aguas residuales.
Filtración con tela
La tela utilizada como medio filtrante puede ser de micromalla (y en este caso se habla de filtración superficial) o de fibra libre (filtración en profundidad, análoga a la filtración por arena): dos métodos con un bajo impacto energético y una mayor eficacia de eliminación de sólidos en suspensión a favor del segundo.
Con telas especiales de fibra libre, pueden eliminarse sin especial dificultad partículas de hasta 5 micras de diámetro.
Microfiltración y ultrafiltración
El medio en este caso es una membrana, con tamaños de poro de hasta 0,1 micras para la microfiltración y 0,001 micras para la ultrafiltración.
Estas tecnologías separan la mayor parte de los sólidos en suspensión conservando las características de salinidad del agua.
Nanofiltración y ósmosis inversa
En este caso, el medio filtrante es una membrana semipermeable, que permite el paso del agua pero no de las sustancias disueltas.
Son tecnologías que requieren aguas arriba que ya han sido pretratadas con otros sistemas de filtración, y están dedicadas a procesos de ablandamiento, desalinización, tratamiento de contaminantes disueltos especialmente resistentes y producción de agua pura para la industria.
Ósmosis inversa aplicada al tratamiento de lixiviados
Las membranas de ósmosis inversa (OI) se utilizan ampliamente en diversas industrias para producir agua potable, pero su papel en el tratamiento de lixiviados de vertederos es cada vez más esencial para gestionar este flujo de residuos complejo.
El lixiviado, con su compleja mezcla de contaminantes como metales pesados, amoníaco y compuestos orgánicos, requiere un tratamiento más profundo que el que ofrecen los métodos biológicos o la filtración básica.
Los sistemas de ósmosis inversa (OI) pueden separar más del 99 % de sales, metales pesados y sólidos disueltos, logrando un alto nivel de purificación que los métodos tradicionales no pueden alcanzar.
Sin embargo, la OI no elimina estos contaminantes; los concentra en un flujo de residuos aparte que requiere una gestión adicional.
Protección de las aguas subterráneas
En las operaciones de vertederos, donde la gestión de la calidad del agua es prioritaria, las membranas de ósmosis inversa desempeñan una doble función: purifican el lixiviado para cumplir con las normas regulatorias y generan un flujo de residuos concentrado que puede gestionarse por separado.
Una de las funciones más importantes de las membranas de ósmosis inversa en el tratamiento de lixiviados de vertederos es evitar que los contaminantes lleguen al entorno circundante.
Estas membranas capturan y eliminan los contaminantes dañinos antes de que se filtren al suelo, manteniendo las aguas subterráneas limpias y seguras.
Esto no solo protege los suministros vitales de agua para consumo humano y otros usos, sino que también ayuda a reducir la huella ambiental de los vertederos.
Reutilización del agua tratada
Las membranas de ósmosis inversa no solo protegen las aguas subterráneas, sino que también ofrecen la posibilidad de reutilizarlas.
El agua tratada puede reciclarse para diversos usos internos, lo que reduce la presión sobre los recursos de agua dulce, algo especialmente importante dado que el crecimiento demográfico y el cambio climático ejercen una presión cada vez mayor sobre nuestro suministro de agua.
Cumplimiento normativo
Además de la protección ambiental, las membranas de ósmosis inversa ayudan a los operadores de vertederos a cumplir con las estrictas normas regulatorias, cada vez más comunes.
Ante la creciente preocupación por la protección de los recursos hídricos, las regulaciones sobre el tratamiento de lixiviados de vertederos se están endureciendo.
Los sistemas de ósmosis inversa ofrecen una solución confiable para lograr los altos niveles de purificación necesarios para cumplir con estas normas, ayudando a los vertederos a evitar multas y garantizando un funcionamiento más responsable con el medio ambiente.
Ante la creciente preocupación por los lixiviados de los vertederos, encontrar soluciones de tratamiento eficaces es más importante que nunca.
Las membranas de ósmosis inversa (OI) ofrecen una forma fiable de abordar los riesgos de contaminación de las aguas subterráneas, reducir el impacto ambiental de los vertederos e incluso apoyar los esfuerzos para reutilizar el agua.
Proceso de tratamiento con módulos de placa y marco
Gracias al diseño innovador de nuestros módulos de RO de placa y marco, se requiere hasta un 26 % menos de potencia de bomba en comparación con otras soluciones de RO de placa y marco.
La modernización y mejora de las plantas de tratamiento de lixiviados convencionales es sencilla y rápida.
Los módulos de placa y marco tienen una tolerancia mucho mayor a los compuestos orgánicos y sólidos suspendidos que los elementos en espiral.
Esto resulta en un requisito de pretratamiento mucho más simple y en la posibilidad de usar membranas NF y RO con aguas residuales altamente contaminadas.
Pretratamiento y ajuste del pH
A continuación, el agua residual con pH ajustado se bombea continuamente mediante una bomba de baja presión (bomba de presión previa) a través de un filtro multimedia y un sistema de filtro de cartucho, que sirve como “filtro policial” para la siguiente bomba de alta presión.
La bomba de baja presión genera la presión previa necesaria para la bomba de alta presión antes mencionada.
Primera etapa de ósmosis inversa
Las aguas residuales pretratadas son luego bombeadas por la bomba de alta presión a la unidad de RO de placa y marco de primera etapa.
Esta está construida con dos módulos de membrana en serie, para reducir el flujo de recirculación requerido y, por lo tanto, el consumo de energía.
La alimentación y el flujo de recirculación son presurizados por una bomba de refuerzo.
Segunda etapa y concentración del rechazo
Para maximizar la tasa de recuperación, se puede agregar una unidad de RO de placa y marco de segunda etapa.
Esta se alimenta con el concentrado de la unidad de RO de placa y marco de primera etapa.
Funciona a alta presión (hasta 120 bar).
Sin embargo, la OI no elimina estos contaminantes; los concentra en un flujo de residuos aparte que requiere una gestión adicional.
Limpieza de las membranas
Cada vez que se alcanzan uno o más puntos de ajuste de limpieza de membranas, el sistema se detiene y se realiza una limpieza de membranas.
La sección de limpieza de membranas incluye todos los tanques, bombas e instrumentos necesarios para el proceso de limpieza; en particular, la dosificación de alcalinos.
Alternativas de tratamiento y reutilización
El tratamiento de las aguas residuales es una alternativa sostenible que pretende promover la gestión sostenible del agua.
La depuración de aguas residuales depende de la composición, del uso y del destino final del agua que se ha sometido a tratamiento, produciéndose variaciones en algunos casos.
Filtración por arena, tela o membrana: diferentes métodos de tratamiento terciario con distintos medios filtrantes para verter correctamente el agua tratada a las masas de agua.
O para la reutilización eficaz del "recurso azul".
Plantas compactas
Plantas compactas Biocombi: estas plantas combinan el tratamiento biológico con la filtración terciaria de aguas residuales.
Las plantas Biocombi son una solución completa para el tratamiento de aguas residuales, especialmente en pequeñas comunidades (donde son apreciadas por su reducido tamaño, su excelente rendimiento y sus reducidas necesidades de mantenimiento).
Tratamiento industrial y refrigeración
Filtración terciaria y refrigeración del agua: gestión completa del agua industrial.
Las empresas están descubriendo los beneficios de la reutilización del agua en términos de optimización de recursos y racionalización de procesos.
Gestión de grandes volúmenes de lixiviados
Minetek ofrece una solución eficaz para las instalaciones industriales y municipales que requieren un tratamiento puntual o a largo plazo de las aguas de vertedero o la gestión de lixiviados.
Minetek proporcionó una solución de desagüe para este centro de gestión y eliminación de residuos, que tenía una gran presa de lixiviados que debía rellenarse para la rehabilitación completa del emplazamiento.
Era necesario eliminar más de 60 millones de litros de agua de vertedero lo antes posible, con un plazo de ejecución del proyecto de entre 12 y 18 meses.
Infiltración controlada del agua tratada
Entonces puedes infiltrar el agua tratada en el subsuelo utilizando el túnel de infiltración GRAF.
Los túneles de infiltración GRAF son fácilmente apilables entre sí gracias a su diseño especial.
Se instala en hileras y puede adaptarse fácilmente a las condiciones y capacidades necesarias.
La instalación es fácil, rápida y adaptable, sin necesidad de maquinaria pesada (un túnel solo pesa 11kg).
La resistencia del túnel de infiltración hace que permitan el paso de vehículos ligeros ligeros por encima.
El túnel de infiltración GRAF puede infiltrar 3 veces el volumen de un pozo de grava.
Criterios para seleccionar la tecnología de filtración
Los métodos de filtración de aguas residuales pueden distinguirse según el tipo de medio filtrante utilizado.
| Tecnología | Medio filtrante o principio | Aplicación indicada |
|---|---|---|
| Filtración de arena | Capa de arena | Partículas de tamaño superior a un determinado umbral |
| Filtración con tela | Micromalla o fibra libre | Eliminación de sólidos en suspensión |
| Microfiltración | Membrana con poros de hasta 0,1 micras | Separación de la mayor parte de los sólidos en suspensión |
| Ultrafiltración | Membrana con poros de hasta 0,001 micras | Separación de la mayor parte de los sólidos en suspensión |
| Nanofiltración y ósmosis inversa | Membrana semipermeable | Ablandamiento, desalinización, contaminantes disueltos resistentes y producción de agua pura |
| Radiación ultravioleta | Luz ultravioleta | Eliminación de agentes patógenos cuando el agua está muy clara |
Factores que deben valorarse
- La composición del lixiviado.
- El uso y el destino final del agua tratada.
- La concentración de sólidos suspendidos.
- La presencia de metales pesados, amoníaco y compuestos orgánicos.
- La necesidad de eliminar agentes patógenos.
- La posibilidad de reutilizar el agua dentro de los procesos internos.
- Las normas regulatorias aplicables.
- La necesidad de realizar un tratamiento puntual o a largo plazo.
- El consumo energético y el coste del ciclo de vida del producto.
- La gestión adicional del flujo de residuos concentrado generado por la ósmosis inversa.
Soluciones especializadas para la filtración
MITA Water Technologies ofrece una gama de soluciones para el tratamiento de aguas residuales, entre las que se incluyen:
Filtros de arena
El diseño clásico, consistente en una capa de arena que retiene las partículas sólidas suspendidas en las aguas residuales, con un exclusivo sistema de lavado continuo MITA.
Filtros de tela de fibra libre
Son sistemas excepcionalmente eficaces para la eliminación de sólidos en suspensión hasta menos de 10 mg/l.
La fibra libre permite una filtración en profundidad mucho más eficaz que la filtración superficial: una solución excelente como tratamiento terciario de aguas residuales civiles y para el acabado de aguas industriales.
Plantas compactas Biocombi
Estas plantas combinan el tratamiento biológico con la filtración terciaria de aguas residuales.
Las plantas Biocombi son una solución completa para el tratamiento de aguas residuales, especialmente en pequeñas comunidades (donde son apreciadas por su reducido tamaño, su excelente rendimiento y sus reducidas necesidades de mantenimiento).
Una solución sostenible y eficaz para cada industria y cada necesidad.
El tratamiento de las aguas residuales será cada vez más una oportunidad de optimización y ahorro de recursos para las organizaciones, tanto en el sector civil como en el industrial.
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