todo el esfuerzo puesto en Éste trabajo estÁ …
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F-OTT-06
TESIS PROFESIONAL
INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL UNIDAD PROFESIONAL INTERDISCIPLINARIA DE BIOTECNOLOGÍA
TÍTULO DEL TRABAJO:
Caracterización fisicoquímica de los lixiviados del relleno sanitario “Bordo Poniente”
QUE PARA OBTENER EL TÍTULO DE INGENIERA AMBIENTAL
PRESENTA:
YOLANDA MORALES LÓPEZ
México, D. F. Octubre 2006
DIRECTOR INTERNO: DR. FABIAN ROBLES MARTÍNEZ DIRECTOR EXTERNO: HB. OSCAR ESPÍNDOLA SERAFÍN
MI MÁS PROFUNDO AGRADECIMIENTO A: EL INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL, POR DARME LA OPORTUNIDAD DE TENER UNA EDUCACIÓN DE CALIDAD. A LA UNIDAD PROFESIONAL INTERDISCIPLINARIA DE BIOTECNOLOGÍA… MI QUERIDA UPIBI AL CIIEMAD, GRACIAS DR. TOVAR, POR PERMITIRME DESARROLLAR ÉSTE PROYECTO Y CONFIAR EN ÉL. A LA COMISIÓN NACIONAL DEL AGUA Y A TODOS LOS QUE ME TENDIERON LA MANO: OSCAR, JULIO, RICARDO, HILARIO, ENMA… A MIS PROFESORES POR TRANSMITIRME SUS CONOCIMIENTOS ESTÉN SEGUROS DE QUE LES DARÉ UN USO EN BENEFICIO A MI PAÍS. MI MADRE, POR TODO EL APOYO BRINDADO, SIN ÉL TODO SERÍA
MUY DIFÍCIL. MIS HERMANOS (HERLINDA, JAVIER, HÉCTOR, CLAUDIA, PEDRO) Y CUÑADOS (ARNULFO, REMEDIOS, SARAI) POR SU MOTIVACIÓN Y AYUDA INCONDICIONAL. TODOS MIS AMIIGOS: ZAFIRO, LAURA, NANCY, ISABEL, CECY, RODRI, PACO, LALAS, PAULA, HÉCTOR R, ROBERT, LUIS, ADRIAN Y TODOS AQUELLOS QUE ME HICIERON PASAR MOMENTOS MUY DIVERTIDOS, QUE CREYERON Y CONFIARON EN MI, QUE ME AYUDARON CUANDO LOS NECESITÉ Y BUSCARON MI AYUDA CUANDO ESTUVIERON EN PROBLEMAS….LOS QUIERO. A LA COMUNIDAD UPIBIANA, Y A TODAS AQUELLAS PERSONAS QUE ME APOYARON, QUE CONFIARON EN MI Y ME DIERON ALIENTO CUANDO ME VEÍAN FLAQUEAR.
Y GRACIAS A DIOS POR PERMITIRME VIVIR
TODO EL ESFUERZO PUESTO EN ÉSTE TRABAJO ESTÁ DEDICADO AL MOTOR DE MI VIDA,
A LA PERSONA QUE CAMBIÓ MI EXISTENCIA LLENANDO DE LUZ LOS MOMENTOS OSCUROS
Y DE COLORES LOS DÍAS GRICES, AL PEQUEÑO SER QUE TODAS LAS MAÑANAS
DESPIERTA CON UNA SONRISA Y ME HACE OLVIDAR QUE EN ALGÚN MOMENTO CONOCÍ
EL DOLOR, LA TRISTEZA Y LA MALDAD….
A MI PEQUEÑA HIJA ZOÉ
1
ÍNDICE ÍNDICE DE CUADROS ........................................................................................... 3 ÍNDICE DE FIGURAS ............................................................................................. 4 ÍNDICE DE FIGURAS ............................................................................................. 4 RESUMEN .............................................................................................................. 6 RESUMEN .............................................................................................................. 6 CARACTERIZACIÓN FISICOQUÍMICA DE LOS LIXIVIADOS DEL RELLENO SANITARIO “BORDO PONIENTE” ....................................................................... 8
CAPÍTULO I ......................................................................................................... 8
1. MARCO TEÓRICO....................................................................................... 8
1.1 DEFINICIÓN Y CARACTERÍSTICAS DE LOS LIXIVIADOS .................. 9
1.1.1 REACCIONES QUÍMICAS QUE DAN ORIGEN A LAS
CARACTERÍSTICAS DE LOS LIXIVIADOS ............................................... 11
1.2 ANTECEDENTES .................................................................................... 14
1.2.1 EL RELLENO SANITARIO “BORDO PONIENTE" ........................... 14
1.2.2 RESIDUOS DEL RELLENO SANITARIO “BORDO PONIENTE” ..... 15
1.2.3 LOS LIXIVIADOS DEL RELLENO SANITARIO “BORDO PONIENTE”
................................................................................................................... 18
1.3 NORMATIVIDAD ..................................................................................... 23
CAPÍTULO II ......................................................................................................... 25 2. JUSTIFICACIÓN, OBJETIVOS E HIPÓTESIS .............................................. 25
2.1 JUSTIFICACIÓN ..................................................................................... 25
2.2 OBJETIVOS ............................................................................................. 25
2.3 HIPÓTESIS .............................................................................................. 26
CAPÍTULO III ........................................................................................................ 27 3. METODOLOGÍA ............................................................................................ 27
3.1 MUESTREO ............................................................................................. 27
3.1.2 CARACTERÌSTICAS DE LOS ENVASES ......................................... 27
3.1.3 REACTIVOS ...................................................................................... 27
3.1.4 PROCEDIMIENTO DE MUESTREO ................................................. 28
3.1.5 LAVADO DE ENVASES .................................................................... 28
2
3.1.6 MEDICIÒN EN EL PUNTO DE MUESTREO ..................................... 28
3.2 DESCRIPCIÓN DEL MÉTODO DE ANÁLISIS ........................................ 30
3.2.1 DIGESTIÓN DE LAS MUESTRAS ................................................... 31
3.2.2 FILTRACIÓN ..................................................................................... 32
3.2.3 ANÁLISIS DE LAS MUESTRAS ........................................................ 32
CAPÍTULO IV ........................................................................................................ 35 4. RESULTADOS Y DISCUSIÓN ...................................................................... 35
4.1 RESULTADOS DE LOS ANÁLISIS QUÍMICOS DE LOS LIXIVIADOS DEL
RELLENO SANITARIO “BORDO PONIENTE” .............................................. 35
4.1.1 EL PH ................................................................................................ 35
4.1.2 METALES PESADOS ....................................................................... 40
CAPÍTULO V ......................................................................................................... 55 5. CONCLUSIONES .......................................................................................... 55
5.1 RECOMENDACIONES PARA TRABAJO FUTURO ................................ 56
CAPÍTULO VI ........................................................................................................ 58 6. REFERENCIAS DOCUMENTALES.............................................................. 58
CAPÍTULO VII ....................................................................................................... 61 7. APÉNDICES .................................................................................................. 61
APÉNDICE A ................................................................................................. 61
APÉNDICE B ................................................................................................. 65
APÉNDICE C ................................................................................................. 71
APÉNDICE D ................................................................................................. 73
APÉNDICE E ................................................................................................. 74
3
ÍNDICE DE CUADROS
Cuadro 1. Resultados de los análisis químicos al suelo del Relleno Sanitario
“Bordo Poniente” (JICA, 1999) .............................................................................. 17
Cuadro II. Comparación entre las concentraciones de diferentes parámetros de
los lixiviados de tres diferentes sitios de disposición final en la zona metropolitana
Jiménez (2001) . .................................................................................................... 21
Cuadro III. Resumen del la caracterización fisicoquímica de los lixiviados del
relleno sanitario “Bordo Poniente” elaborado por la DGSU. .................................. 22
Cuadro IV. Caracterización de los lixiviados del relleno sanitario de la Ciudad de
Mérida (Méndez R. et al 2002) .............................................................................. 23
Cuadro V Relación entre el promedio de pH en cada una de las Etapas del
Relleno Sanitario “Bordo Poniente” ....................................................................... 37
Cuadro VI. Comparación entre el pH de los lixiviados de diversos rellenos
sanitarios en el mundo y del Relleno Sanitario “Bordo Poniente” ......................... 40
Cuadro VII. Concentración de metales en las muestras de nopales y tunas
obtenidas en la etapa II del relleno sanitario “Bordo Poniente” ............................. 50
Cuadro VIII. Concentración de metales en las muestras de melón y sandía
obtenidas en la etapa IV del relleno sanitario “Bordo Poniente” ............................ 51
Cuadro IX. Comparación de metales pesados entre el relleno sanitario de
Estambul y los rellenos sanitarios de México. ....................................................... 54
4
ÍNDICE DE FIGURAS
Fig. 1. Diagrama de la estimación del volumen de lixiviados del Relleno Sanitario
“Bordo Poniente” (JICA , 1999) .......................................................................... 19
Fig. 2 Lixiviado generado en la etapa IV del Relleno Sanitario “Bordo Poniente” . 20
Fig. 3. Medición de temperatura y Ph en el cárcamo de muestreo. ...................... 29
Fig. 4. Croquis de la segunda etapa en donde se señalan los puntos de muestreo
realizado. ............................................................................................................... 29
Fig. 5. Croquis de la cuarta etapa en donde se señalan los puntos de muestreo
realizado. ............................................................................................................... 30
Fig. 6. Muestras de lixiviados del Relleno Sanitario “Bordo Poniente”. ................ 30
Fig. 7. Horno Multiwave, microwave sample preparation sistem de la marca Paar
Physica. ................................................................................................................. 31
Fig. 8 Espectrofotómetro de absorción atómica Aanalyst 100 Atomic Absorption
Spectrometer de Perkin Elmer. ............................................................................. 33
Fig. 9. Proceso de análisis de los lixiviados del relleno sanitario “BP”. ................. 34
Fig 10. Comparación del pH, entre los distintos puntos muestreados en el relleno
sanitario “Bordo Poniente” Donde: E4: Etapa IV; E3: Etapa III; E2: Etapa II y E1:
Fase I .................................................................................................................... 36
Fig 11. Comparación del pH, entre los distintos puntos muestreados en el relleno
sanitario “Bordo Poniente”Donde: E4: Etapa IV; E3: Etapa III; E2: Etapa II y E1:
Fase 2 ................................................................................................................... 37
Fig. 12. Medición del pH en el relleno sanitario “Bordo Poniente” ......................... 39
5
Fig. 13. Comparación de las concentraciones de metales obtenidas en los
lixiviados y los límites máximos permisibles establecidos en la norma O52 para
Cromo, Níquel, Plata y Plomo. Primer muestreo. .................................................. 40
Fig. 14. Cárcamo derrumbado. Punto de muestreo 8 ........................................... 41
Fig 15. Comparación de las concentraciones de metales obtenidas en los
lixiviados y los límites máximos permisibles establecidos en la norma O52 para
Cromo, Níquel, Plata y Plomo. Segundo muestreo. .............................................. 42
Fig 16. Comparación de las concentraciones de metales obtenidas en los
lixiviados y los límites máximos permisibles establecidos en la norma O52 para
Cadmio. Primer muestreo ..................................................................................... 43
Fig 17. Concentraciones de Zinc obtenidas en los lixiviados. ............................... 44
Fig. 18. Comparación entre las concentraciones de Bario obtenidas en los
lixiviados en cada una de las diferentes etapas del relleno sanitario. .................. 45
Fig. 19. Comparación entre las concentraciones de Selenio obtenidas en los
lixiviados en cada una de las diferentes etapas del relleno sanitario. Primer y
segundo muestreo. ................................................................................................ 46
Fig. 20. Comparación entre las concentraciones de Mercurio obtenidas en los
lixiviados en cada una de las diferentes etapas del relleno sanitario. Primer y
segundo muestreo. ................................................................................................ 47
Fig. 21. Laguna producida por una fuga de lixiviados dentro del relleno ............... 48
Fig. 22. Nopalera encontrada en las etapas II y III del relleno sanitario ................ 49
Fig. 23. Melón y Sandía encontradas en la etapa IV ............................................ 51
6
RESUMEN El relleno sanitario “Bordo Poniente” es el sitio de disposición final que
actualmente da servicio a la zona metropolitana de la Ciudad de México, recibe
aproximadamente 12000 Ton diarias de basura, abarca un área de casi 800 Has
divididas en cuatro etapas construidas secuencialmente, siendo la etapa IV la
única que está en operación. El suelo sobre el que está construido el relleno es
alcalino-sódico, lo que le confiere características muy especiales al sitio.
Los lixiviados de un relleno sanitario, son considerados como residuos peligrosos
por lo que es necesario realizar una caracterización de los mismos y, con base en
los resultados, determinar a groso modo el daño que se causa al entorno y
proponer un tren de tratamiento que mitigue la peligrosidad de los líquidos
percolados.
Se realizó un muestreo simple en cada una de las etapas del relleno sanitario,
basados en la normatividad vigente. Posteriormente, las muestras se sometieron a
una digestión, se filtraron y se analizaron en un espectrofotómetro de absorción
atómica, realizando la medición por triplicado.
Los metales analizados en el espectrofotómetro de absorción atómica (Plomo,
Níquel, Cadmio, Zinc, Bario, Mercurio Plata y Cromo) en las muestras de los
lixiviados no sobrepasaron los límites máximos establecidos en la norma NOM-
052-ECOL. Aunque los lixiviados estén considerados como residuos peligrosos en
la norma antes mencionada, las concentraciones ahí encontradas no representan
riesgo de impacto ambiental negativo por metales pesados (principalmente en
suelos y acuíferos). Por otro lado sus concentraciones no varían significativamente
de un punto a otro y tampoco de una etapa a otra, esto nos indica que aunque la
superficie muestreada es de grandes dimensiones, presenta homogeneidad en su
composición.
7
Es notable que aunque al inicio de la operación del Relleno Sanitario “Bordo
Poniente” no se mantenía un control estricto de los residuos que recibía, con los
análisis realizados en el presente trabajo, se está demostrando que la mayoría de
la basura que ahí llega es de origen municipal y no se encuentran residuos
peligrosos en exceso.
Además de los análisis fisicoquímicos realizados, es recomendable realizar un
análisis microbiológico y de ésta manera, identificar al o los microorganismos que
sean capaces de degradar los lixiviados y que puedan ser utilizado para un
tratamiento biológico posterior.
8
CARACTERIZACIÓN FISICOQUÍMICA DE LOS LIXIVIADOS DEL RELLENO SANITARIO “BORDO PONIENTE”
CAPÍTULO I
1. MARCO TEÓRICO
Uno de los principales problemas que aquejan la Ciudad de México es la
disposición final de desechos sólidos, que en promedio alcanzan la cantidad de
12500 Ton diarias. Ésta situación crítica se ha acentuado debido a la disposición
inadecuada de residuos sólidos en tiraderos a cielo abierto, los cuales se localizan
en zonas no previstas para tal fin, poniendo en peligro la salud de los habitantes
(Cruickshang,1998).
El uso del relleno sanitario como método de disposición final para los residuos
sólidos en el Distrito Federal ha sido una de las soluciones más adecuadas, ya
que con una operación eficiente se evitan la contaminación y el impacto ambiental
negativo en el sitio; además tanto la inversión inicial como los costos reales de
operación son inferiores a otros sistemas de disposición o tratamiento de
desechos sólidos.
El Relleno Sanitario se define como un método para realizar la disposición final
de los residuos sólidos mediante la utilización de técnicas constructivas para
confinar los residuos en la menor área posible, compactándolos para reducir su
volumen y luego cubrirlos diariamente con una capa de tierra de espesor
adecuado.
Los residuos sólidos en un relleno sanitario sufren transformaciones biológicas,
químicas y físicas, muchas de ellas relacionadas entre sí. Las transformaciones
9
biológicas más importantes se producen en la fracción orgánica contenida en los
residuos, en tanto que los cambios físicos más importantes se deben a la difusión
del biogás, los movimientos de los líquidos percolados en el interior del relleno
(lixiviados) y su infiltración en el subsuelo, además del asentamiento causado por
la consolidación y descomposición de los residuos orgánicos.
Todo relleno sanitario generará líquidos percolados o lixiviados, los cuales tienen
características cualitativas de alto aporte contaminante, por lo que es necesario
realizar su caracterización fisicoquímica para conocer su potencial máximo
contaminante, pues los lixiviados constituyen un factor de alto riesgo sanitario, ya
que puede contaminar las aguas superficiales o subterráneas y el suelo según
donde se dispongan.
Aún cuando todo relleno sanitario contempla medidas para evitar contaminar
tanto las aguas superficiales como las subterráneas por los lixiviados, es
importante tener en cuenta que fallas producidas en los elementos o dispositivos
(tales como grietas en el terreno o fisuras en el caso de que se disponga de una
membrana impermeable) utilizados para evitar esta contaminación pueden
producir daños de carácter irreversible.
1.1 DEFINICIÓN Y CARACTERÍSTICAS DE LOS LIXIVIADOS
Cuando el agua pasa (percola) a través de varios materiales y remueve algo de
los sólidos, a esta agua y lo que contiene se le llama lixiviado.
El lixiviado es de aspecto desagradable, comúnmente tiene mal olor y puede
contaminar las aguas subterráneas y superficiales. Contiene materia orgánica e
inorgánica. Algunos de los compuestos o elementos contenidos en los lixiviados
son tóxicos a los seres vivos, incluyendo a los humanos y los animales, esto
significa que el lixiviado se debe mantener alejado de lagos y corrientes, así como
del agua subterránea que puede consumir la gente.
10
La producción de lixiviados se puede prevenir:
MANTENIENDO LOS LÍQUIDOS FUERA DE LOS RESIDUOS SÓLIDOS
EVITANDO QUE EL AGUA DE LLUVIA PENETRE AL INTERIOR DEL
RELLENO
La composición del lixiviado depende de los factores tales como la compactación
de la basura (entre más compacto, menos infiltración se tendrá) y las condiciones
en que opera el relleno: selección de residuos, grado de humedad, etc...
Inclusive la composición de los propios residuos sólidos varía sustancialmente de
lugar en lugar, además del cambio de las condiciones climáticas y ambientales,
por lo tanto, se necesita conocer el tipo de residuos que se encuentran confinados
en el sitio de interés, especialmente aquellos que puedan causar un daño a la
salud y al ambiente.
A continuación se enlistan los residuos peligrosos que se pueden encontrar
dentro de los residuos sólidos municipales (RSM) y que pueden estar presentes
en los líquidos percolados.
Compuestos peligrosos que se encuentran en los RSM
Arsénico (Aleaciones con plomo y cobre, baterías, tubos de caldera)
Selenio (Electrónica, placas xerográficas, cámaras de TV, baterias solares,
cerámica)
Bario (lubricantes, tubería para rayos X, bujías)
Cadmio (soldadura, pilas, cables eléctricos, bulbos de TV, cerámica, esmaltes,
fotografía)
Cromo ( cromado de metales, pigmentos, protector para automóviles)
Plomo (Acumuladores, aditivos de gasolina, pigmentos, etc)
Mercurio (amalgamas, catalizador, electrónicos, espejos)
En la tabla 1 del apéndice A, se presentan algunos compuestos de residuos
peligrosos producidos por actividades comerciales, industriales y agrícolas que se
11
encuentran típicamente en los residuos sólidos municipales y sus efectos en la
salud y el ambiente.
En la actualidad, el envenenamiento potencial de la gente por arsénico, cadmio,
plomo y mercurio, es motivo de seria preocupación. El arsénico se ha acumulado
en los suelos mediante aspersiones usadas en el control de insectos y malezas.
El arsénico se acumula en los suelos y ha dañado cultivos, pero no ha creado un
riesgo para animales o humanos. Por otro lado, en Japón se ha presentado
envenenamiento por cadmio debido a la mala disposición de desechos industriales
(Foth, 1997).
El plomo es descargado a la atmósfera por los escapes de los automóviles, la
industria y otras fuentes y eventualmente llega al suelo (además de las
disposiciones directas). En el suelo el plomo es convertido en formas no
disponibles para las plantas. El plomo absorbido tiende a permanecer en las
raíces. La contaminación de los suelos debe ser muy elevada para que se
desplace a las partes aéreas de las plantas en cantidades significativas y
constituya un peligro para la salud (Foth, 1997).
Además de la disposición directa ya mencionada, el mercurio es descargado en
el aire y en las aguas como resultado de su empleo en pesticidas y en actividades
industriales. El mercurio inorgánico no es muy tóxico, pero el metil-mercurio si lo
es. En condiciones de mala aireación (que es el caso de un sistema anaerobio de
un relleno sanitario), el mercurio inorgánico es convertido en metil-mercurio. Las
plantas no absorben con facilidad el mercurio del suelo, pero no se deben usar los
suelos para tirar mercurio debido a la naturaleza altamente tóxica del metil-
mercurio (Foth, 1997).
1.1.1 REACCIONES QUÍMICAS QUE DAN ORIGEN A LAS CARACTERÍSTICAS DE LOS LIXIVIADOS
Según Tchobanogleous y col. (1994) la composición química de los lixiviados,
varía mucho según la antigüedad del relleno y las condiciones del mismo al
12
momento del muestreo. Por ejemplo, durante la fase ácida de la descomposición,
se acelera la actividad microbiana y por medio de enzimas se hidrolizan
compuestos con alto peso molecular para dar como resultado compuestos aptos
para ser utilizados por los microorganismos como fuente de energía; después,
estos compuestos generados son convertidos en compuestos intermedios de bajo
peso molecular, como son el ácido acético (CH3COOH), y pequeñas
concentraciones de ácido fúlvico y otros. El dióxido de carbono (CO2) es el
principal gas generado en esta fase, también se producen cantidades más
pequeñas de hidrógeno. El pH del lixiviado, frecuentemente caerá hasta un valor
de 5 o menos, por la presencia de los ácidos orgánicos y por las elevadas
concentraciones de CO2 dentro del relleno. La demanda bioquímica de oxígeno
(DBO), la demanda química de oxígeno (DQO) y la conductividad del lixiviado se
incrementan significativamente debido a la disolución de los ácidos orgánicos.
También se solubilizan algunos constituyentes inorgánicos, principalmente
metales pesados, debido a los bajos valores de pH en el lixiviado (Tchobanoglous
1994).
Por otro lado, si se recoge una muestra de los lixiviados durante la etapa de
fermentación del metano que es en la cual los organismos metanogénicos
convierten el ácido acético y el hidrógeno producidos en la fase ácida, en CH4 y
CO2, ambos compuestos se producen simultáneamente, aunque la velocidad de
formación de ácidos es considerablemente más reducida. El pH dentro del relleno
subirá a valores más neutros, en el rango de 6.8 a 8; el pH del lixiviado subirá (6.5
a 7.5) y se reducirán las concentraciones de DBO y DQO y el valor de
conductividad del lixiviado. Con valores más altos de pH, menos constituyentes
inorgánicos quedan en la disolución y, como resultado, la concentración de
metales pesados presentes en el lixiviado también se reducirán (Tchobanoglous
1994).
Es importante hacer notar la alteración fisico-química que ocurre en el suelo que
contiene a un relleno sanitario si es que los lixiviados generados llegan a
contaminarlo, en donde el ejemplo más próximo sería la variación del pH.
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Los efectos principales del pH en el suelo son biológicos. Algunos organismos
tienen una tolerancia bastante pequeña a las variaciones del pH, pero otros
pueden tolerar un amplio intervalo de variación.
Tal vez la influencia más grande del pH en el desarrollo de las plantas se efectúa
por disponibilidad de nutrientes. Cuando la saturación de bases es menor del
100%, un incremento del pH va asociado con un aumento en las cantidades de
calcio y de magnesio en la solución de suelo, ya que de ordinario éstas son las
bases intercambiables dominantes (Foth, 1997).
Otro nutriente cuya disponibilidad aumenta a medida que aumenta el valor de pH
es el molibdeno. Con un pH bajo, el molibdeno forma con el hierro compuestos
insolubles y se vuelve no disponible. En esas condiciones, las plantas
susceptibles a la deficiencia de molibdeno, como la coliflor, el trébol y los cítricos,
muestran una respuesta a un incremento del pH (Foth, 1997).
Además Foth (1997), también menciona que los organismos nitrificadores se
inhiben cuando el pH es menor de 5.5. La disponibilidad de nitrógeno en el suelo
está relacionada principalmente con el efecto del pH sobre la descomposición de
la materia orgánica. Se ha mostrado también que la acidez excesiva del suelo
detiene el desarrollo de las lombrices.
La legislación en países desarrollados requiere que los lixiviados que hayan sido
generados, se colecten y traten para su disposición final. Este requerimiento dio
como resultado la exigencia de dos o más capas de impermeabilización en el
fondo de los rellenos. En un sistema de doble capa impermeable se requiere
también de un sistema de detección de fugas. Un relleno diseñado y construido
con doble capa impermeable tiene una muy baja probabilidad de que el lixiviado
pueda escapar, pero existe el riesgo. Esto implica que es necesario mantener un
registro de las características fisicoquímicas de los lixiviados y un monitoreo en
los cuerpos de agua cercanos para prevenir o corregir el riesgo de fuga.
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1.2 ANTECEDENTES
1.2.1 EL RELLENO SANITARIO “BORDO PONIENTE" El relleno sanitario Bordo Poniente se encuentra al oriente de la ciudad de
México, en terrenos pertenecientes al Estado de México bajo la jurisdicción de la
Comisión Nacional del Agua (CNA), con la que el gobierno del Distrito Federal a
través de la Dirección General de Servicios Urbanos (DGSU), ha establecido un
convenio para la operación del relleno sanitario.
El sitio se compone de cuatro etapas construidas secuencialmente que han sido
el principal sitio para la disposición final de los residuos sólidos del Distrito Federal
desde 1985 (Cruickshang, 1998).
Las actividades en el Bordo Poniente se iniciaron con la construcción de la
infraestructura básica, esto es oficinas, talleres, básculas, caminos de acceso a
interiores, macroceldas y servicios en general. La primera etapa de relleno
sanitario, se inició con la descarga de desechos sólidos el 15 de Febrero de 1985
en la cual se cubrió un área de 115.38 Ha terminando su vida útil en Junio de
1992; la segunda etapa inició operaciones en Julio de 1988 cubriendo una
extensión de 80.956 Ha concluyó en Noviembre de 1997, la tercera etapa se
inició en agosto de 1991 y finalizó cubriendo un área de 126.40 Ha en Mayo de
1997 y la cuarta etapa dio inicio a operación en Abril de 1995 y se tenía
contemplado que su vida útil concluiría en Julio de 2004, disponiendo un área de
455.759 Ha (Cruickshang, 1998), sin embargo su vida útil se prolongó por tres
años más.
Por otra parte, según datos (no publicados) proporcionados por la CNA este
relleno se encuentra sobre capas muy suaves y altamente compresibles de arcilla,
de aproximadamente 60 m de profundidad. Esto implica que si se terraplenara el
relleno en una capa gruesa durante un periodo corto en una operación, se daría
15
una falla de declives y/o derrumbes, esto es de gran importancia porque las
etapas I, II y III no cuentan con una membrana impermeable (geomembrana) por
lo que en caso de existir una fractura en el suelo compactado, podría haber una
fuga considerable de lixiviados; como ejemplo tenemos el tiradero municipal de
Chiconautla en Ecatepec, Edo. de México, que según un artículo periodístico
publicado en La Jornada en Noviembre de 2005, la empresa ASIAMEX destruyó
los bordos de las lagunas que contienen los lixiviados debido al uso de maquinaria
pesada; el líquido se derramó en los terrenos colindantes y afectó uno de los
principales caminos de los ejidos de Chiconautla y Totolcingo y unas 10 hectáreas
de cultivos.
En la etapa IV se empleó una impermeabilización de fondo con una membrana
de polietileno de alta densidad (PEAD) de 1.0 mm de espesor. La membrana es
anclada en el borde del camino pero no se utiliza un sistema de tuberías para la
recolección de lixiviados. Actualmente, los lixiviados gotean de la parte inferior de
la pendiente de la celda al camino que la rodea (JICA 1999). Por lo tanto, no se
filtran totalmente los lixiviados dentro de las capas de residuos, sino que se está
filtrando al fondo de la pendiente de la celda hacia los diques a un lado del camino
o al mismo camino. La filtración de lixiviados al borde del camino es recolectado
parcialmente por camiones cisterna, aunque la mayor parte de éstos se filtran a
tierra, a pesar de que el relleno cuenta con un recubrimiento impermeable en el
fondo.
1.2.2 RESIDUOS DEL RELLENO SANITARIO “BORDO PONIENTE”
En un estudio sobre el manejo de residuos sólidos para la ciudad de México
realizado por la Agencia de Cooperación Internacional del Japón (JICA) para el
Gobierno del Distrito Federal de Los Estados Unidos Mexicanos en 1999, se
encuentra una clasificación y una estimación de la cantidad de residuos en el
relleno sanitario “Bordo Poniente” proyectada hasta el año 2010 (ver tabla 2 del
apéndice A). En ella se puede ver que la composición de residuos es muy variada,
y aunque no se especifique en esta tabla, se sabe que también cambian según la
16
estación del año, por lo que se puede suponer que la calidad del lixiviado es tan
variada como los residuos que en él se confinan.
Por otro lado, en el mismo estudio, se reporta una caracterización realizada al
“suelo” del relleno sanitario en diferentes puntos de muestreo (aunque son
desconocidos), con el fin de determinar la posibilidad de emplear el terreno del
relleno sanitario como suelo agrícola, tal investigación reveló que el promedio de
18 muestras se encuentran dentro del nivel de concentración permisible en cada
parámetro para la aplicación y uso agrícola según marca la Environmental
Protection Agency (EPA). Se midieron once parámetros (Cd, Cr, Ni, Pb, As, Se,
PCB, Cu, Mo, Zn, Hg), en 18 muestras (Ver Cuadro I), en donde solo una muestra
de cobre, molibdeno, zinc y mercurio exceden el nivel permisible, esto puede ser
debido a que la composición de los residuos en un relleno sanitario no es
homogénea y depende de muchos factores que alterarían tal composición, tales
como, la época del año, la humedad, la precipitación pluvial, la temperatura, el
sitio de muestreo, la edad del relleno, entre otros que también son importantes.
Dicho estudio menciona que las localizaciones de puntos de muestreo fueron
escogidas en base a aquellas que cuentan con una profundidad de desecho lo
suficientemente espesa, la cual fue averiguada por medio de prospecciones
eléctricas y perforación en el Estudio ambiental de Bordo Poniente (JICA, 1999).
El trabajo de investigación de la explotación del campo fue llevada a cabo en un
total de 6 sitios, dos en cada etapa, pero no se sabe a ciencia cierta que
método(s) se emplearon para realizar dicha determinación, sin embargo, se
pueden tomar como una referencia que indica que si existen metales pesados y
otros contaminantes dentro del relleno sanitario.
A continuación se muestra el cuadro con los resultados de los análisis químicos
del suelo del relleno sanitario “Bordo Poniente”.
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Cuadro 1. Resultados de los análisis químicos al suelo del Relleno Sanitario “Bordo Poniente” (JICA, 1999)
No. de Muestra
Elementos Analizados (mg/kg base seca)
Cd Cr Cu Mo Ni Pb Zn pH H2O (% en peso)
As Se Hg C (%
peso)
H (%
peso)
N (%
peso)
Prop C/N
PCB
1-1 5.1 44.5 97.5 <23 46.5 144 356.5 8.26 17.5 0.28 0.12 0.18 8 1.7 0.1 80 ND
1-2 4.35 65 98.5 <23 20.5 146.5 498 8.235 44.9 0.26 0.03 0.41 13 2.2 0.1 13 ND
1-3 3.95 73.5 58.5 <23 34.5 122.5 597.5 7.775 26.05 0.27 0.08 0.11 11 1.9 0.1 11 ND
2-1 3.5 156.5 322 <23 64 128 394 8.075 26.05 0.20 0.07 0.41 13 2.2 0.06 217 ND
2-2 4.2 129.5 214.5 <23 56.5 141.5 556 8.52 32.55 0.26 0.07 14 12 2.0 0.03 400 ND
2-3 4.7 116 70 <23 44 124 325.5 9.04 35.15 0.12 0.13 5.8 9 1.6 0.12 75 ND
3-1 4.7 76.5 65.5 <23 40.5 211.5 182 8.43 26.6 0.22 0.05 0.34 10 1.8 0.53 19 ND
3-2 5.45 173 184.5 <23 146.5 182 540 8.62 41.9 0.17 0.05 1.0 10 1.7 0.28 37 ND
3-3 3.8 46.5 81.5 <23 36 137 154.5 8.85 28.95 0.17 0.07 0.18 6 1.1 0.11 55 ND
4-1 6.8 129.5 447.5 <23 62.5 210.5 645.5 8.47 34 0.18 0.03 0.32 12 2.2 0.15 80 ND
4-2 7.6 336 443.5 <23 75 298 623 8.9 48.75 0.27 0.05 0.42 13 2.0 0.42 31 ND
4-3 5.4 95 122.5 <23 42 170.5 256 9.06 34.75 0.34 0.07 0.58 6 1.5 0.07 86 ND
5-1 4.4 159.5 91 <23 38.5 104 150.5 7.75 22.4 0.12 0.04 0.12 10 1.9 0.10 100 ND
5-2 7.25 106.5 229.5 <23 213.5 164 464 8.575 43.75 0.19 0.06 0.19 13 2.1 0.22 59 ND
5-3 5.2 77 63.5 <23 62 53 148 8.955 33.1 0.15 0.08 0.54 4 0.9 0.12 33 ND
6-1 8.7 158 3516.5 <23 104 236.5 3388.5 8.165 44 0.25 0.13 0.22 19 2.8 0.50 38 ND
6-2 4.8 321 78 195.5 44.5 156 644 7.95 30.85 0.18 0.03 68 12 2.1 0.03 400 ND
6-3 4.95 75 87.5 <23 36 95.5 253.5 8.255 36.2 0.16 0.04 0.7 5 1.3 0.16 31 ND
Promedio de las
18 muestras
5.27 129.9 348.4 - 64.8 156.9 565.4 8.44 33.75 0.21 0.07 5.20 - - - 98 ND
Límite de contaminantes aplicados a la tierra de la US-EPA
Límite de
concentración
(mg/kg)
85 3000 4300 75 420 840 7500 - - 75 100 57 - - - - -
Límite de
concentración de
contami-nante
de “alta calidad”
mg/kg)
39 1200 1500 18* 420 300 2800 - - 41 36 17 - - - - -
Proporción anual
de car-
Ga de conta-
Minantes
(kg/hadía)
1.90 150.00 75 0.90 21.00 15.00 140.00 - - 2.00 5.00 0.85 - - - - -
JICA 1999* En Febrero de 1994, la EPA retiró el valor del Molibdeno de 18 mg/kg., quedando pendientes revisiones posteriores de la información científica que apoyan una concentración alta.
18
Podemos observar que en la mayoría de las muestras tomadas, los resultados
analíticos no sobrepasan los límites de concentración para metales en suelos, sin
embargo, hay muestras que están muy por encima de los límites de concentración
para que un suelo sea considerado de “alta calidad”. Además, este estudio deja
visto que efectivamente, existen contaminantes en el relleno que también son
considerados peligrosos en base a la normatividad mexicana (NOM-052-
SEMARNAT-1993), tales como son: Cadmio, Cromo, Níquel, Plomo, Arsénico,
Selenio y Mercurio, además, el promedio del porcentaje de humedad en las
muestras es de 33.75% lo que indica que es muy probable que los contaminantes
sean susceptibles de ser lixiviados.
Aunque en el relleno sanitario “Bordo Poniente” no son aceptados residuos
peligrosos de origen industrial, hospitalario (biológico infeccioso) o de cualquier
otra fuente, en los residuos de origen doméstico o municipal existen productos que
son tóxicos y pueden ser peligrosos para la salud y el ambiente tales como
productos de limpieza, productos de aseo personal, productos del automóvil, de
pinturas y de jardín (Tchobanoglous, 1992), así los compuestos peligrosos
contenidos en residuos municipales que se encuentran en el cuerpo del relleno
sanitario serán arrastrados por el agua infiltrada.
1.2.3 LOS LIXIVIADOS DEL RELLENO SANITARIO “BORDO PONIENTE”
La estimación de la cantidad de lixiviados generados (calculados por JICA), que
ocurre bajo las condiciones actuales, fue realizada utilizando datos de la estación
meteorológica del Aeropuerto Internacional Benito Juárez. Los resultados
muestran que 101 mm/año de precipitación se infiltrarán en el suelo de cubierta;
subsecuentemente, el contenido de agua de los residuos y suelos, bajo la cubierta
de suelo aplicada, alcanzarán su capacidad de campo en 3 años. Finalmente, 101
mm/año de lixiviados se producirán en el fondo del relleno a partir del 4° año (ver
Figura 1).
19
Precipitación: 597mm/año Escorrentía: 83mm/año Infiltración: 514 mm/año Evotranspiración: 413 mm/año Infiltración a través del suelo De cubierta: 101 mm/año Nota: La capacidad de Capacidad de retención bajo El suelo de cubierta: 262 mm retención del suelo ya fue saturada. Generación de lixiviados: 101 mm/año
Fig. 1. Diagrama de la estimación del volumen de lixiviados del Relleno Sanitario “Bordo Poniente” (JICA , 1999)
En cuanto a la caracterización fisicoquímica de los lixiviados, existe muy poca
información que pueda servir como referencia, sin embargo, en literatura reciente
Jiménez (2001) se hallaron las características de dos sitios de disposición final y la
etapa IV del relleno sanitario “Bordo Poniente” (cuadro II), en ella podemos ver
que a pesar de que la etapa IV es relativamente joven, presenta un pH muy alto.
pues según Tchobanogleous (1994), un relleno sanitario joven, debido a que se
20
encuentra en una etapa acidogénica, produce lixiviados con un pH ácido, por el
contrario, se registran valores bajos de DQO y DBO en comparación con los otros
sitios, cuando, precisamente debido a la edad de la etapa deberían ser altos.
Fig. 2 Lixiviado generado en la etapa IV del Relleno Sanitario “Bordo Poniente”
21
Cuadro II. Comparación entre las concentraciones de diferentes parámetros de los lixiviados de tres diferentes sitios de disposición final en la zona metropolitana Jiménez (2001) .
Parámetro¹ Prados de la montaña
Santa Catarina Bordo Poniente
pH 9.7 6.4 8.3
Conductividad
eléctrica µohms/cm
46.2 34.7
Alcalinidad total
(mg/L)
10600 15662 9300
STT (mg/L) 55430 82309 14367
SST(mg/L) 10090 6112 142
SDT (mg/L) 54340 14225
DQO total (mg/L) 44052 106204 3939
DQO soluble (mg/L) 42958 86523 3256
DBO soluble (mg/L) 40551 739
Nitrógeno tolal (mg/L) 2855 2321
Nitrógeno amoniacal
(mg/L)
53060 2286 2560
Cloruros (mg/L) 3467 4112
Arsénico (mg/L) 0.68 0.03
Cadmio (mg/L) 0.39 0.04
Cromo (mg/L) 0.61 0.69
Hierro (mg/L) 28.65 420 3.72
Manganeso (mg/L) 5.7 0.18
Mercurio(mg/L) 0.5 0.002
Plomo (mg/L) 0.4 0.16
Cinc (mg/L) 327 1.15
Donde:
STT: Sólidos Totales Totales DQO: Demanda Química de Oxígeno
SST: Sólidos Suspendidos Totales DBO: Demanda Bioquímica de
Oxígeno
SDT: Sólidos Disueltos Totales
Por otro lado en un monitoreo, realizado por la DGSU y proporcionado por la
CNA en el cual se realiza una caracterización de los lixiviados del relleno sanitario
en sus etapas tres y cuatro, durante un periodo de seis meses (de enero a Julio de
22
2002) se encuentran resultados muy particulares que aunque no registra datos de
metales pesados, es de gran utilidad al realizar los análisis a los resultados de el
presente trabajo. A continuación se presenta un resumen de los datos de dicho
estudio.
Cuadro III. Resumen del la caracterización fisicoquímica de los lixiviados del relleno sanitario “Bordo Poniente” elaborado por la DGSU.
Etapa DBO (mg/L)
DQO (mg/L) pH SST
(mg/L) Grasas y Aceites (mg/L)
Conductividad (μS/cm)
I 74-3621 2120 a 16084 8.0-9.0 130-8660 81.6-385 28163-81854
II 103-791 1783 a 17056 7-9.65 Hasta
9800 106-1438 18530-70784
III Hasta 200 7.65-8.76 3600 a 16360 elevado 1050-40805
IV 58.24-3294 6.82-8.47 Sup. a 200 300-1969 4730-55928
Es necesario notar que el pH de los lixiviados registrado en este estudio, es
alcalino en todas las etapas, pero, la etapa IV, que es la más joven, tiene un pH
menor que las otras etapas.
De igual manera, se encontró una caracterización de los lixiviados del relleno
sanitario de la Ciudad de Mérida (ver cuadro IV) que al momento del estudio
(2002) tenía una edad de 4 años; la caracterización consta de diez muestras
tomadas de las lagunas de evaporación del relleno, donde se mezclan los
lixiviados de celdas de diferentes edades. Además el mencionado relleno utiliza
un material de cubierta llamado “sahcab” que posee elevadas concentraciones de
carbonato de calcio (Méndez R. et al 2002) que al igual que el suelo del relleno
sanitario “Bordo Poniente”, modifica la composición y características de sus
lixiviados.
23
Cuadro IV. Caracterización de los lixiviados del relleno sanitario de la Ciudad de Mérida (Méndez R. et al 2002)
Se observa que el pH de los lixiviados es alcalino, sin embargo no alcanza el
valor de 9. Por otro lado se nota la presencia de metales pesados aunque el
Cadmio y el Plomo no rebasan los límites de la norma 052, sin embargo el Cromo
si rebasa dichos límites.
1.3 NORMATIVIDAD
Los lixiviados de un relleno sanitario, son clasificados como residuo peligroso
según la norma NOM-052-SEMARNAT-1993. Por otro lado, en la misma norma,
en la tabla 5 del anexo 5, están listados los límites máximos permisibles para los
metales pesados que hacen a un residuo peligroso, los resultados de los análisis
que se llevaron a cabo en éste trabajo, se compararon con los valores de dichos
límites.
En cuanto a normatividad internacional, la EPA, en una de sus consideraciones
de diseño de rellenos sanitarios, establece una tabla que muestra los límites
máximos permisibles para las aguas del acuífero superior de los terrenos en
donde se encuentren instalados los sitios de disposición final; establece también,
24
que los muestreos, deberán realizarse una distancia no mayor de 150m del sitio y
en terrenos pertenecientes al mismo.
En el apéndice B, se presenta un extracto de la Norma NOM-052-SEMARNAT-
1993 y los parámetros establecidos por la EPA.
25
CAPÍTULO II
2. JUSTIFICACIÓN, OBJETIVOS E HIPÓTESIS
2.1 JUSTIFICACIÓN
En el relleno sanitario “Bordo Poniente”, así como en muchos otros, existe el
problema de generación de lixiviados. Estos podrían presentar un alto aporte
contaminante al entorno de lo que antes era el Antiguo Lago de Texcoco,
pudiendo afectar directamente a la flora y fauna nativa del lugar, además de las
especies migratorias (aves en particular), aunado a esto, la contaminación a los
mantos freáticos puede ser inminente si existiera alguna fractura en el suelo que lo
soporta, sobre todo, en las etapas I, II y III, que no cuentan con alguna membrana
impermeable que retenga dichos líquidos. Por este motivo es necesario realizar
una caracterización de los líquidos percolados para que de esta manera podamos
identificar el tipo de contaminantes contenidos en los mismos y así, en un futuro,
las instancias involucradas puedan proponer un tratamiento.
2.2 OBJETIVOS
General -Determinar las características fisicoquímicas de los lixiviados del relleno
sanitario Bordo Poniente.
Particular -Determinar si los lixiviados del relleno sanitario “Bordo Poniente” rebasan los
límites máximos permisibles establecidos en la norma NOM-ECOL-052-1993.
26
2.3 HIPÓTESIS
Es posible que los lixiviados del relleno sanitario “Bordo Poniente” presenten
altas concentraciones de contaminantes tóxicos, en específico de metales
pesados debido al tipo de residuos que ahí se depositan que, aunque en su gran
mayoría no son peligrosos, sí se encuentran presentes materiales que pudieran
contener metales pesados y por lo tanto, pudieran estar lixiviándose y
acumulándose en las periferias de éste sitio de disposición final.
27
CAPÍTULO III
3. METODOLOGÍA
3.1 MUESTREO Se realizaron muestreos simples de los lixiviados del relleno sanitario, en por lo
menos cuatro puntos representativos de cada etapa del relleno para la primera
fase de este trabajo, de esta manera obtuvimos un panorama general de los
lixiviados del relleno.
Durante la segunda fase del presente estudio, se tomaron muestras simples
también, pero considerando los resultados obtenidos del primer monitoreo, se
determinó un número diferente de muestras y además, se colectaron algunos
ejemplares de cactáceas y frutas que crecen en el relleno sanitario para
analizarlas y determinar si éstas retienen o no metales pesados (Ver figuras 4 y 5).
3.1.2 CARACTERÌSTICAS DE LOS ENVASES
Para el muestreo, se emplearon envases polietileno de alta densidad, esto para
evitar que el envase sea, en su caso, corroído por el lixiviado y al mismo tiempo
que este último no se contamine con algún tipo de residuo que pudieran traer
consigo los frascos (Ver figura 3).
3.1.3 REACTIVOS
En cuanto a reactivos, uno de los más utilizados, fué el ácido nítrico, que en
algunos casos se empleó el “grado reactivo” (principalmente para lavado o
desmetalizado de material y para digestiones) y en otros el grado “suprapuro” (que
28
tiene un mayor índice de pureza y es empleado para analizar los contaminantes
que se encuentren en bajas concentraciones).
Las soluciones “patrón” de metales pesados, que sirvieron para realizar las
curvas de calibración y así determinar la concentración de metal en las muestras
con respecto a la absorbancia registrada.
3.1.4 PROCEDIMIENTO DE MUESTREO La toma de muestras se llevó a cabo siguiendo el proceso establecido en la
norma NMX-AA-003-1980 AGUAS RESIDUALES.- MUESTREO adecuándola a
las características del sitio, por ejemplo, empleando un palo de aproximadamente
2 m de largo para poder tomar las muestras profundas.
3.1.5 LAVADO DE ENVASES
Los envases empleados en la toma de muestras, son previamente lavados con
una solución de ácido nítrico (HNO3) al 2% para evitar contaminación externa de
metales pesados.
3.1.6 MEDICIÒN EN EL PUNTO DE MUESTREO
Al momento del muestreo se midió la temperatura y el pH, evitando alterar la
composición de la muestra tomada.
El muestreo se realizó en los cárcamos situados en la periferia de cada una de
las etapas del relleno sanitario y en algunos casos se tomó la muestra en pozos
de control situados en la cresta de las celdas (ver apéndice D).
29
Fig. 3. Medición de temperatura y Ph en el cárcamo de muestreo.
Fig. 4. Croquis de la segunda etapa en donde se señalan los puntos de muestreo realizado.
30
Fig. 5. Croquis de la cuarta etapa en donde se señalan los puntos de muestreo realizado.
3.2 DESCRIPCIÓN DEL MÉTODO DE ANÁLISIS Una vez que se tuvieron las muestras, se conservaron en refrigeración, esto para
evitar una posible descomposición o reacción de los componentes de la misma.
Fig. 6. Muestras de lixiviados del Relleno Sanitario “Bordo Poniente”.
31
El análisis de las muestras, se llevó a cabo en el Laboratorio de análisis Químico
del Centro Interdisciplinario de Investigaciones y Estudios de Medio Ambiente y
Desarrollo (CIIEMAD).
3.2.1 DIGESTIÓN DE LAS MUESTRAS
Se tomó una alícuota de 43 mL de muestra, evitando contaminarla con el
material volumétrico con que se midió (esto mediante el enjuague de dicho
material con la muestra), se colocaron en los vasos de polietileno y se le agregó
lentamente 5mL de ácido nítrico concentrado, en éste punto, se debe tener mucho
cuidado, debido a que se genera una reacción violenta (espumeo) debido a la alta
carga orgánica que los lixiviados tienen. La espuma subió de manera precipitada
lo que puede provocar quemaduras además de la pérdida del mismo analito por el
derrame. Se dejaron reaccionar de 10 a 15 minutos o hasta que dejaron de
generar espuma.
Se colocaron los vasos en su respectiva celda, se taparon y se colocaron en el
horno digestor. Se llevó a cabo una digestión en el horno de microondas,
Multiwave, Microwave Sample Preparation Sistem de la marca Paar Physica
llegando a una temperatura máxima de 165 °C y con una potencia máxima de 700
watt, empleándose el método EPA 3015M, programado en dicho digestor.
Fig. 7. Horno Multiwave, microwave sample preparation sistem de la marca Paar Physica.
32
El proceso debe seguir estrictamente, ciertas indicaciones establecidas en los
métodos y en los manuales de operación de cada equipo. Para nuestro caso, el
punto crítico es la digestión de la muestra, en donde, como ya se mencionó se
mantuvo a una temperatura menor a 165°C, trabajando a una presión máxima de
30 bar y empleando una potencia de 700 watt; en el caso de que la presión o
temperatura excedan los límites, el proceso de digestión se detiene, ya sea
disminuyendo un poco la potencia de operación o en su defecto, suprimiéndola e
iniciando el enfriamiento hasta llegar a una temperatura de 60°C. Para el
enfriamiento no es necesario un equipo adicional, pues el digestor cuenta con un
compresor de aire automático.
Para el caso específico de las frutas y cactáceas, se llevron a secado logrando
un peso constante y la digestión de la muestra se llevó a cabo en base al peso
seco, tomando una alícuota de 0.5 gr de muestra (peso seco) y adicionándole 4
mL de ácido nítrico y 1 mL de ácido clorhídrico y, de la misma manera, se llevó al
horno digestor, en éste caso, a una temperatura y potencia máxima de 200 °C y
600 watt respectivamente.
3.2.2 FILTRACIÓN Después de digerida la muestra, se filtró con papel wattman calibre 40 o 41, libre
de cenizas y se aforan a 50 mL con agua tridestilada y desionizada.
3.2.3 ANÁLISIS DE LAS MUESTRAS Una vez digerida y filtrada la muestra se analizaron en el espectrofotómetro de
absorción atómica Aanalyst 100 Atomic Absorption Spectrometer de Perkin Elmer,
en donde previamente, se corrió la curva de calibración, según el metal a leer.
33
Fig. 8 Espectrofotómetro de absorción atómica Aanalyst 100 Atomic Absorption Spectrometer de Perkin Elmer.
El espectrofotómetro es un instrumento de medición de luz a una longitud de
onda específica. Para realizar ésta función, el espectrofotómetro usa una fuente
de luz primaria, un monocromador y un detector. La fuente de luz primaria o
lámpara de cátodo hueco, es colocada para emitir el halo atómico de luz del
elemento que va a ser determinado. La luz pasa a través del compartimiento de la
muestra y es absorbida por la muestra atomizada.
Para el caso de los metales que se miden por flama (plata, plomo, níquel, zinc,
cromo, cadmio) la muestra digerida se inyectó directamente, sin embargo, para las
muestras que se analizaron mediante el generador de hidruros (mercurio, selenio,
arsénico), fué necesario diluir 1mL de muestra en 10mL de una solución de ácido
clorhídrico al 1.5%, para la medición del mercurio, además, se le agregaron dos
gotas de solución de permanganato de potasio al 5%.
En todos los casos, es necesario preparar una curva patrón, cuyas
concentraciones y gráfica se presentan en el apéndice E del presente documento.
34
Fig. 9. Proceso de análisis de los lixiviados del relleno sanitario “BP”.
En cuanto a los análisis de sólidos, el método que se empleó fue el de la
medición de sólidos totales totales (STT) y está basado en etapas de evaporación
y secado (todo en cápsulas de porcelana o cajas petri a peso constante) con
cuyos residuos se calculan la cantidad de sólidos en miligramos por litro (mg/L).
35
CAPÍTULO IV
4. RESULTADOS Y DISCUSIÓN Las gráficas que a continuación se presentan muestran los resultados de la
primera y segunda fase de muestreo. Estos resultados se comparan con los
límites máximos permisibles establecidos en la norma NOM-ECOL-052-1993 para
residuos peligrosos (ver tablas de resultados en el apéndice C). Además es
necesario mencionar que se determinaron los sólidos totales (ST) para los
lixiviados, presentándose en un intervalo de 478.56 - 31201.58 mg/L con una
media de 15016.28 mg/L con un porcentaje de humedad promedio de 98.5.
4.1 RESULTADOS DE LOS ANÁLISIS QUÍMICOS DE LOS LIXIVIADOS DEL RELLENO SANITARIO “BORDO PONIENTE”
4.1.1 EL PH En la figura 10, se muestra la comparación del pH entre los diferentes puntos
muestreados en el relleno sanitario Bordo Poniente, y es necesario notar, que la
mayoría de los puntos, se encuentran en un pH entre 7 y 9, a excepción de los
puntos 5 y 8 de la Etapa IV, y el punto 4 de la Etapa I; más adelante se discutirá.
36
Fig 10. Comparación del pH, entre los distintos puntos muestreados en el relleno sanitario “Bordo Poniente” Donde: E4: Etapa IV; E3: Etapa III; E2: Etapa II y E1: Fase I
Ahora, en la figura 11, se puede ver que el pH de los lixiviados ha disminuido, y
aunque se encuentra entre los valores de 6 y 10, en general ya no se muestran
picos. Esto puede deberse a que el segundo muestreo se realizó en temporada
de lluvias (Junio-Septiembre 2004). Por otro lado, durante ese periodo el pH de la
lluvia se mantuvo entre 5.5 y 6.5 según el Sistema Meteorológico Nacional lo que
pudo provocar el descenso en los valores de pH. Además debido a la “juventud”
de la etapa IV y a la información bibliográfica ya expuesta se llega a la conjetura
de que se encuentra en fase ácida y al haber más precipitación pudo provocar
que los ácidos orgánicos generados en el interior de las celdas lixivien más
rápidamente, lo que provoque de igual forma el descenso de la alcalinidad de los
líquidos percolados. La tabla siguiente, muestra el porcentaje de variación entre
el promedio del pH de los lixiviados de cada etapa y ahí podemos apreciar más
claramente que en las etapas más recientes del Relleno Sanitario (III y IV) el
0
2
4
6
8
10
12
m1 m2 m3 m4 m5 m6 m7 m8 m9 m10
Gráfica comparativa de pH en el primer muestreo
LMP(Nom 052)pH E4pH E3pH E2pH E1
37
Fig 11. Comparación del pH, entre los distintos puntos muestreados en el relleno sanitario “Bordo Poniente”Donde: E4: Etapa IV; E3: Etapa III; E2: Etapa II y E1: Fase 2
porcentaje de disminución de pH es más alto, sin embargo en las Etapas I y II en
promedio aumenta la alcalinidad durante la segunda fase del muestreo.
Como se puede ver en el cuadro V, el promedio de porcentaje de variación es
positivo, lo que indica que existe una disminución del pH a nivel general en los
lixiviados muestreados en la segunda fase.
Cuadro V Relación entre el promedio de pH en cada una de las Etapas del Relleno Sanitario “Bordo
Poniente”
Etapa IV Etapa III Etapa II Etapa I Promedio
pH 2 Fase 8.082 7.006 8.741 8.146 7.994
pH 1 Fase 8.216 8.007 8.270 7.664 8.0392
Relación 0.983 0.874 1.057 1.062 0.994
Porcentaje de variación 1.63% 12.50% -5.70% -6.30% 0.56%
Cabe destacar, que durante el segundo muestreo en la Etapa II, se estaban
realizando obras de construcción de un puente, que divide la macrocelda, y pese a
0
2
4
6
8
10
12
m1 m2 m3 m4 m5 m6 m7 m8 m9 m10
Gráfica comparativa de pH en el segundo muestreo
LMP (Nom 052)pH E4pH E3pH E2pH E1
38
ello, se tomaron las muestras en los mismos puntos de muestreo, esto se
menciona porque el material de construcción definitivamente pudo haber alterado
el pH de los lixiviados, que en ocasiones se encontraban a flor de suelo pues los
cárcamos habían sido derrumbados por las obras. Entre los materiales que
pudieran generar este efecto, se encuentran principalmente la cal, el cemento y la
arena.
En ninguno de los casos se llegan a los valores establecidos en la NOM-052-
ECOL-1993, que caracterizan a un residuo como Corrosivo ( pH≤2 o ≥12).
Por otro lado, es importante comparar el pH de las etapas que no fueron
construídas sobre una geomembrana (I, II, y III) y la etapa IV en donde además de
la compactación del suelo, fue colocada una membrana impermeable para evitar
la infiltración de los líquidos percolados del relleno sanitario; en el primer muestreo
se observa que la etapa IV presenta un pH similar en la mayoría de los puntos
(entre 7.14 y 8.82), exceptuando los puntos 5 y 8 que presentan un pH de 9.54 y
10.1 respectivamente, ésta variación se debe a características especiales de cada
punto de muestreo, por ejemplo, en el punto 8 el cárcamo de recolección fue
derrumbado para la construcción de un camino, dejando una laguna de lixiviados a
la intemperie y el cárcamo del cual se tomó la muestra 5 estaba abierto por lo que
habría sufrido los efectos ambientales (evaporación, contaminación con el polvo
local, etc.), cabe destacar que debido a la edad de ésta etapa del relleno se
esperaban valores de pH ligeramente ácidos; en cambio y pese a las diferentes
características de diseño, en las etapas I, II y III el pH se fluctúa entre 7.11 y 8.69,
cifras que no difieren mucho de las de la etapa IV, sin embargo, según los datos
presentados en el cuadro III del capítulo I el pH de las etapas I, II y III no ha
variado (el cuadro indica para la etapa I un pH entre 8.0 y 8.9; para la etapa II
entre 7.0 y 9.65 y para la etapa III un pH entre 7.65 y 8.76) pero para la etapa IV
se registró un pH entre 6.82 y 8.47, esto quiere decir, que con el paso del tiempo,
el pH en ésta etapa ha aumentado ligeramente, esto puede ser debido a la
maduración que está sufriendo el relleno sanitario o a que la capa impermeable
esté permitiendo el paso de los iones salinos por algún fenómeno físico como la
ósmosis.
39
Fig. 12. Medición del pH en el relleno sanitario “Bordo Poniente” En el segundo muestreo, en las etapas I, II y III siguen manteniendo el pH entre
7.1 y 9.91, éste último valor en la etapa II que es la etapa en la cual están
construyendo un puente vehicular cuyos materiales están alterando las
características del lixiviado. No así en la etapa IV en donde el pH se registro entre
7.62 y 9.1, en los puntos 5 y 8 el pH disminuyó probablemente debido a la
temporada lluviosa.
Si comparamos el pH del relleno sanitario “Bordo Poniente” con el de la Ciudad
de Mérida (que está en un intervalo de 8.34 a 8.50) notamos que aunque el pH de
éste último es alcalino por la influencia del material de cubierta, no rebasa el valor
de 9, quizá por la juventud de éste relleno; en cuanto al pH del relleno “Bordo
Poniente” podemos decir que además de las diferentes edades en sus etapas, la
influencia que tiene la alcalinidad del suelo es muy superior a la que tiene el
material de cubierta.
De manera general, se puede observar que no hay diferencia en los valores de
pH en las cuatro etapas, a pesar de la ausencia o presencia de la geomembrana;
el pH en los lixiviados de bordo poniente se sitúa en valores neutros y alcalinos,
valores que difieren de los reportados en otros rellenos sanitarios de diferentes
países (ver cuadro), esto sin duda se debe al tipo de suelo en el que se ubica
Bordo Poniente.
40
Cuadro VI. Comparación entre el pH de los lixiviados de diversos rellenos sanitarios en el mundo y del Relleno Sanitario “Bordo Poniente”
Autor País Rango de pH Pillay, G. (1985) Francia 3.7 – 8.5
Diamodopoulus (1994) Grecia 5.6 – 6.3 Ozturk et al. (1999) Turquía 5.6 – 7.5
Inanc (2000) Turquía 6.2 – 8.2 Mendez et al. Mérida
(2002) México 8.34-8.50
Resultados de este trabajo
Bordo Poniente 6.2 – 10.1
4.1.2 METALES PESADOS
En cuanto a los metales, los resultados fueron (ver apéndice C):
En la figura 13, la barra roja, representa el límite máximo permisible establecido
en la norma NOM-052-ECOL-1993 para Cromo, Níquel, Plata y Plomo. Como se
puede observar, en ninguno de los casos se rebasa aunque en la Etapa IV se
presenta un pico que alcanza el 50% del valor establecido como límite y que es el
máximo valor obtenido del total de las muestras (barra rosa).
Fig. 13. Comparación de las concentraciones de metales obtenidas en los lixiviados y los límites máximos permisibles establecidos en la norma O52 para Cromo, Níquel, Plata y Plomo. Primer muestreo.
Primer muestreo.
0 1 2 3 4 5
Norma
E1E2E3E4
MáximoPlata
E1E2E3E4
MáximoCromo
E1E2E3E4
MáximoNíquel
E1E2E3E4
MáximoPlomo
Etap
a
Concentración en mg/L
41
En el caso del plomo, las máximas concentraciones se obtuvieron de las etapas
III y IV, siendo en la etapa IV el punto 8 (0.235 mg/L), que como ya se mencionó,
es un caso especial por ser un cárcamo derrumbado, las mínimas concentraciones
de plomo se obtuvieron de la etapa I (0.008 mg/L prom.) que es la más antigua y
por lo tanto la más estable. Comparando éstos resultados con los del relleno
sanitario de Mérida, vemos que la concentración de Plomo en Bordo Poniente es
muy baja (el intervalo en el que se encuentra el relleno de Mérida es de 0.265 a
0.900 mg/L) aún el su máxima concentración alcanzada y aunque en ninguno de
los casos se rebasa la norma, si es un punto importante de discusión la presencia
de metales pesados en el relleno, ya que además de las características de los
lixiviados, también intervienen factores como el tipo de residuos que se permiten
entrar al sitio.
Fig. 14. Cárcamo derrumbado. Punto de muestreo 8
Para el níquel, las concentraciones más altas registradas son en la etapa II y la
IV, siendo nuevamente el punto 8 de la etapa IV (1.041 mg/L) y el 2 de la etapa II
(1.073 mg/L), que se encuentra en el área de construcción. Las demás muestras,
se mantienen entre 0.2 y 0.6 mg/L.
42
En el caso del Cromo, la concentración más alta se obtuvo en los puntos 7 y 8 de
la etapa IV, (2.627 y 2.554 mg/L respectivamente) y en las demás muestras se
mantuvo por debajo de 1.5 mg/L de cromo. En cambio, en los datos presentados
en el cuadro IV del punto 1.2.3 del relleno sanitario de Mérida, vemos que su
intervalo de concentración de cromo es de 4.74 a 14.35 mg/L rebasando los
límites máximos establecidos en la norma 052, lo cual nos indica una presencia de
residuos con altas concentraciones de cromo en el cuerpo del relleno, y de una
necesaria remediación de la contaminación el relleno de la Ciudad de Mérida.
En todas las muestras no se registró una concentración de Plata superior al 0.01%
del límite máximo permisible que indica la norma.
En la figura 15 se presentan los resultados del segundo muestreo:
De la misma manera, en el segundo muestreo, tampoco se rebasa el límite
máximo permisible, y además, disminuye la concentración de cromo, no solo en la
etapa IV, sino en la II y I también; en la Etapa III se observa un ligero incremento;
en cuanto al Plomo, hay aumento de la concentración en el segundo muestreo en
todas las etapas que tiene diversas explicaciones, entre otras:
Fig 15. Comparación de las concentraciones de metales obtenidas en los lixiviados y los límites máximos permisibles establecidos en la norma O52 para Cromo, Níquel, Plata y Plomo. Segundo muestreo.
Segundo Muestreo
0 1 2 3 4 5
Norma
E1E2E3E4
MáximoPlata
E1E2E3E4
MáximoCromo
E1E2E3E4
MáximoNíquel
E1E2E3E4
MáximoPlomo
Etap
a
Concentración en mg/L
43
00,10,20,3
0,40,50,60,7
0,80,9
1
Conc
entra
ción
de
Cadm
io
(mg/
L)1e
r Mue
stre
o E1 E2 E3 E4M
áxim
o2o
. Mue
streo E1 E2 E3 E4
Máx
imo
LMP
(1m
g/L)
1.- La disminución del pH.- Esta disminución del pH cambia la constante
dieléctrica del agua que lixivia los materiales, provocando la separación de las
moléculas y átomos del metal y, en éste caso, aumenta su solubilidad, lo que
hace que el metal se encuentre más disponible.
2.- En la etapa II, como ya vimos, se presenta un pH más alcalino, sin embargo,
también se sabe que el hecho de encontrarse en medio de una construcción, es
susceptible de contaminación de diversos tipos, entre ellos, la contaminación por
plomo provocada por los vehículos que circulan, por el material empleado
(metálico), combustibles como la gasolina, el aceite, etc.
En cuanto al Cadmio y el Zinc, se encontró lo siguiente: En las gráficas 16 y 17,
se observa una gran cantidad de Zinc, la concentración más alta se registró en el
punto 8 de la etapa IV (1.178 mg/L), muestras que la mayoría de las muestras se
encuentran por debajo de los 0.6 mg/L, sin embargo, este metal no está
considerado peligroso ni se encuentra en el listado de la norma, es un nutriente
del suelo que se encuentra disponible debido al pH alcalino. Este metal se
encuentra en los residuos de utensilios de peltre, en aleaciones con latón, pilas,
como pigmento de pinturas, bulbos de televisor, etc.
Fig 16. Comparación de las concentraciones de metales obtenidas en los lixiviados y los límites máximos permisibles
establecidos en la norma O52 para Cadmio. Primer muestreo
44
00.20.40.60.8
11.2
(mg/
L)
1er m
uest
reo E1 E2 E3 E4
Máx
imo
2° m
uest
reo E1 E2 E3 E4
Máx
imo
Zinc
Etapa
Zinc
Fig 17. Concentraciones de Zinc obtenidas en los lixiviados.
En cuanto al Cadmio, se puede ver que en ningún momento rebasa el límite
máximo permisible, de hecho, no se registra ni la décima parte del mismo en
ninguno de los casos. Este metal se encuentra en pilas níquel-cadmio, aleaciones
de soldadura, bulbos de TV, células fotoeléctricas, etc (ver Tabla 1 del apéndice
A), éstos residuos no llegan en grandes cantidades al relleno sanitario, por lo que
es poco probable que se encuentre una concentración alta de cadmio.
En lo que respecta al Bario tampoco se han registrado concentraciones altas, de
hecho, la máxima concentración apenas alcanza los 3 mg/L, que comparado con
el límite máximo establecido por la norma, solo representaría el 3%. Los residuos
que contienen éste metal son entre otros aleaciones para afino al vacío,
desoxidante de cobre, lubricante para rotores, ánodos en tubería de rayos X,
aleaciones de bujías, (ver tabla 1 del apéndice A) éstos residuos no son muy
comunes, por lo que no se esperaba una concentración alta de bario.
45
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
Con
cent
raci
ón d
e B
ario
(m
g/L)
1er M
uestr
eo E1 E2 E3 E4 Máx
2° M
uestr
eo E1 E2 E3 E4 Máx
Fig. 18. Comparación entre las concentraciones de Bario obtenidas en los lixiviados en cada una de las diferentes etapas del relleno sanitario.
Comparando los resultados de ambos muestreos, se ve claramente un aumento
en la concentración de bario en la segunda fase, y aunque no alcanza el límite
máximo permisible, es de interés que en la temporada de lluvias haya aumentado
la concentración si la disolución es mayor. Posiblemente sea debido a que hay
más arrastre de material por la precipitación pluvial, que como ya se mencionó, fue
ligeramente ácida.
El selenio, en cantidades suficientemente pequeñas, es un nutriente para
algunos animales, los cuales lo obtienen mediante el forraje que consumen. Las
cantidades encontradas en los lixiviados no presentan un peligro para la salud del
ser humano, animales o al medio ambiente (Ver Fig. 20), sin embargo, existen
algunas plantas llamadas “acumuladoras de selenio” las cuales pueden absorber
hasta 140 veces la cantidad contenida en una planta no acumuladora de selenio, y
que al ser ingeridas pueden intoxicar a los animales que la consumen. Estos
acumuladores de selenio son principalmente arbustos o malezas nativas de los
agostaderos semiáridos y desérticos.
46
Fig. 19. Comparación entre las concentraciones de Selenio obtenidas en los lixiviados en cada una de las diferentes etapas del relleno sanitario. Primer y segundo muestreo.
Como ya se mencionó en el capítulo I, la preocupación de contaminación por
mercurio es que éste es altamente contaminante, principalmente cuando ha
reaccionado con compuestos orgánicos poniendo como ejemplo al metil-mercurio,
y aunque los lixiviados no presentan altas concentraciones de mercurio (Ver Fig.
18), sabemos que la reacción entre el mercurio y compuestos orgánicos se da en
condiciones de poca aireación, obtenidas fácilmente en el cuerpo del relleno
sanitario, en donde es principalmente un sistema anaerobio, lo que implica que las
plantas que crezcan en el relleno sanitario podrían contaminarse de mercurio
orgánico.
0
0.002
0.004
0.006
0.008
0.01
Con
c. S
e (m
g/L)
1er M
uestreo E1 E2 E3 E4 Máx
2° Muestre
o E1 E2 E3 E4 Máx
LMP ( 1 m
g/L)
47
00.0010.0020.0030.0040.005
Con
c. H
g (m
g/L)
1er M
uest
reo E1 E2 E3 E4
Max
.2°
Mue
stre
o E1 E2 E3 E4M
ax.
LMP
(0.2
mg/
L)
Fig. 20. Comparación entre las concentraciones de Mercurio obtenidas en los lixiviados en cada una de las diferentes
etapas del relleno sanitario. Primer y segundo muestreo.
Aunque la concentración de mercurio detectado en las muestras está muy por
debajo del límite máximo permisible, no se descarta la posibilidad de que sea
retenido por las especies vegetales que crecen en el relleno.
Se puede ver en la serie de datos presentados en las gráficas anteriores, que los
lixiviados del relleno sanitario “Bordo Poniente”, no presenta altos niveles en la
concentración de metales pesados, o por lo menos, todos y cada uno de los
metales leídos, están por debajo del límite máximo permisible que establece la
tabla 5 del anexo 5 de la norma NOM-052- SEMARNAT-1993 (ver apéndice B),
aunque en la etapa IV, se obtuvo un máximo de 2.62 mg/L de cromo, que si bien
no excede del límite establecido por la norma, si nos parece un valor alto, de igual
forma, sucede con Níquel, Bario y Zinc (1.041, 3.144 y 1.178 mg/L
respectivamente), las demás etapas presentan valores muy bajos, a excepción de
la etapa II, que en cromo y níquel, registró valores por arriba de 1 mg/L.
En el cuadro II, pudimos notar que en 1998, los lixiviados de la etapa IV, tenían
una concentración de Cadmio de 0.04 mg/L, ahora, en los datos que obtuvimos,
se registra una concentración de 0.049 mg/L la máxima y 0.009 mg/L la mínima,
por lo que se puede inferir que posiblemente esté disminuyendo la concentración
48
de cadmio en el relleno; por otro lado, no sabemos en qué época del año se
llevaron a cabo los análisis del cuadro II y como ya se explicó, la situación
ambiental (clima principalmente), influye de sobremanera en la composición de los
lixiviados. Además, sabemos que el suelo en donde se encuentra ubicado el
relleno sanitario “Bordo Poniente” es alcalino-sódico, y ésta propiedad se le
transfiere a los lixiviados por lo que, al aumentar la alcalinidad, los metales
pesados precipitan quedando no biodisponibles y sedimentados, lo que pudiera
ser un factor determinante en los resultados obtenidos.
Los resultados del segundo muestreo no variaron mucho con respecto al primero
(hubo una ligera disminución en la concentración de los metales excepto por el
mercurio y el selenio que aumentaron en menos del 1%).
Fig. 21. Laguna producida por una fuga de lixiviados dentro del relleno
Durante el segundo muestreo, se observó que en el relleno sanitario crecen
plantas de melón, sandía, jitomate, calabaza y otros, esto en la etapa IV, y en las
etapas I y II crecen cactáceas (nopales), se tomaron algunas muestras al azar de
cada una de las frutas encontradas (excepto jitomate y calabaza), con el fin de
conocer la acumulación de los metales en ellas y lo que obtuvimos fue lo
siguiente:
49
Se tomaron muestras de nopal de diferentes nopaleras; el primer nopal, se tomó
completo y tuvo un peso de 10.3321 g; del segundo nopal se tomaron tres
muestras con un peso aproximado de 19.9304 g; 20.0197 g y 20.2203 g; del tercer
nopal, se tomaron solo dos muestras de 20.1971 g y 20.3138 g. Todos se llevaron
a peso seco y constante, obteniendo en promedio una humedad aproximada al
90%. También se colectaron 3 tunas de diferente nopalera, de la primera tuna se
extrajeron dos muestras, una con cáscara (30.1683 g) y otra sin cáscara (29.4588
g); de la segunda tuna el peso de las muestras fue con cáscara 35.32 g y sin
cáscara 41.0631 g; de la tercera tuna se tomaron dos muestras, ambas con
cáscara y su peso fue de 15.2101 g y 17.0834 g. El porcentaje de humedad para
las muestras con cáscara es aproximadamente del 90% y de las muestras sin
cáscara del 80%.
Fig. 22. Nopalera encontrada en las etapas II y III del relleno sanitario
Los resultados del análisis químico para determinar los metales pesados en las
muestras se presentan en seguida:
En el cuadro VII, se nota fácilmente, que la concentración de metales pesados
en los nopales y tunas es alto (los espacios en blanco son valores mínimos fuera
del límite de detección del espectrofotómetro). En las muestras de nopales
50
identificadas como N1, N2, N3, N4, N5 y N6 se obtienen, en general, valores
homogéneos, salvo por la muestra N3 que presentó una concentración de cromo
muy superior a las demás y que podría considerarse como erróneo el dato si
consideramos que para el resto de los metales sigue la misma tendencia que la
mayoría de las muestras, entre las causas de error, pudo haber contaminación con
el instrumento de corte. En cuanto a las tunas, las muestras T2, T3 y T5 son
aquellas que se tomaron con cáscara y las muestras T1 y T4 se analizaron sin
cáscara. Es importante mencionar esto porque las muestras que fueron
analizadas con cáscara, tienen una concentración de cromo y plomo superior al de
las muestras que fueron analizadas sin cáscara (más del 45%), mientras que para
el níquel, zinc, mercurio y selenio, se presentaron concentraciones similares en las
muestras con cáscara y sin cáscara.
Cuadro VII. Concentración de metales en las muestras de nopales y tunas obtenidas en la etapa II del relleno
sanitario “Bordo Poniente”
Por otro lado, las muestras de melón y sandía se tomaron de la siguiente forma:
Se tomó una sandía y un melón de la etapa IV del relleno sanitario, éstos crecían
en la superficie de la macrocelda, de la sandía se tomaron 4 muestras, dos con
cáscara y dos sin cáscara, y de la misma forma, del melón se tomaron dos
muestras con cáscara y dos sin cáscara. Todas se llevaron a peso seco y al
analizarse se obtuvieron los siguientes resultados:
MUESTRA CROMO (mg/kg)
CADMIO (mg/kg)
BARIO (mg/kg)
PLATA (mg/kg)
PLOMO (mg/kg)
NIQUEL (mg/kg)
ZINC (mg/kg)
MERCURIO (mg/kg)
SELENIO (mg/kg)
N1 2.0201025 0.147812377 2.365 13.50019708 55.873 0.027256602 1.284795 N2 3.2998424 0.344759653 2.16706 14.03664303 51.517 0.03159476 1.497949 N3 11.791518 0 42.5585 4.06262 18.03408641 52.22 0.025220472 1.191046 N4 2.0883055 0.298329356 4.97216 13.6734288 47.136 0.027505967 1.308948 N5 3.2461047 0.149820216 5.49341 10.18777467 30.314 0.025421994 1.210627 N6 2.5500196 0.539427226 6.17889 8.826990977 30.993 0.03362348 1.590971 T1 1.0178364 6.05855 6.349360217 21.762 0.022532959 1.034924 T2 1.9398642 34.5781 3.29777 6.304558681 24.83 0.022546072 1.036163 T3 3.2613127 4.1276 7.949449653 21.81 0.023690379 1.147064 T4 1.9493177 0.77973 6.384015595 19.786 0.031262183 1.465974 T5 2.6103231 0.689519307 0.83727 16.99172577 29.797 0.018548069 0.855382
MÁXIMO 11.791518 0.689519307 42.5585 0 6.17889 18.03408641 55.873 0.03362348 1.590971
51
Cuadro VIII. Concentración de metales en las muestras de melón y sandía obtenidas en la etapa IV del relleno sanitario “Bordo Poniente”
Debemos considerar a las muestras M1, S1, S1B y M1B muestras de melón y
sandía que fueron analizadas con cáscara y las muestras S2, M2, S2B y M2B
fueron analizadas sin cáscara.
Fig. 23. Melón y Sandía encontradas en la etapa IV
Partiendo de ahí, podemos ver que la concentración de metales pesados en las
muestras sigue siendo alto, sin embargo, más bajas que en los nopales y tunas.
Además, la concentración de metales es, en general, más alta en las muestras
analizadas con cáscara, excepto por el plomo y el cromo, que en la sandía, las
concentraciones de estos metales fueron más altas en las muestras sin cáscara
que en las muestras con cáscara.
Cabe aclarar que las sandías y melones pertenecen a la familia de las
cucurbitáceas, que son plantas trepadoras o rastreras, cuyas raíces son poco
profundas, por lo que podemos deducir que en el caso de las muestras que
tomamos, se nutrieron del material de cubierta y de los lixiviados generados
MUESTRA CROMO (mg/kg)
CADMIO (mg/kg)
BARIO (mg/kg)
PLATA (mg/kg)
PLOMO (mg/kg)
NIQUEL (mg/kg)
ZINC (mg/kg)
MERCURIO (mg/kg)
SELENIO (mg/kg)
MEL-1 0.545653 0.181884322 0 7.5482 6.456893416 24.918 0.021139505 0.907562 MEL-2 0.1946283 0.048657065 0 6.08213 6.130790191 16.787 0.033361717 1.565848
MEL-1B 1.1230907 0.494159928 0 0.314465409 8.22102 4.267744834 29.829 0.116087152 5.162028 MEL-2B 0.977604 0.355492357 29.417 7.19872 3.377177391 16.219 0.028506043 1.214257 SAN-1 0.1482506 0.049416881 50.8006 10.8223 6.177110101 17.296 0.027337418 SAN-2 0.2880184 0 12.0488 3.264208909 13.681 0.0265553 1.218073
SAN-1B 0.7792714 0 11.8839 5.260081823 17.241 0.026943308 1.254769 SAN-2B 1.0960732 0 12.4857 4.527258864 15.726 0.028466927 1.300349 MÁXIMO 1.1230907 0.494159928 50.8006 0.314465409 12.4857 6.456893416 29.829 0.116087152 5.162028
52
durante la época de lluvias (que fue la temporada en que las colectamos), sin que
éstos hayan tenido que atravesar todo el cuerpo del relleno por lo que tuvieron
poco contacto con aquellos líquidos alterados por el suelo local y por los residuos
confinados en el sitio.
Sin embargo, para los nopales no es el caso, éstos pertenecen a la familia de las
cactáceas y tienen las raíces regularmente profundas (hasta encontrar cuerpo de
agua), por lo que se presume que sus raíces estén inmersas en los lixiviados y se
estén nutriendo de los compuestos que en ellos se encuentran.
Esto se puede analizar desde dos puntos de vista: por un lado la parte negativa,
es decir, que el suelo producto del relleno sanitario está contaminado y que
contaminará las especies que se cultiven ahí, es decir se produciría una
bioacumulación; pero por otro lado, se puede emplear alguna técnica de
fitoremediación para eliminar los contaminantes acumulados en el sitio, lo cual es
tema de un trabajo más extenso.
En base a los resultados anteriores, se llega al siguiente cuestionamiento: si en
los lixiviados no existen altas concentraciones de metales pesados, ¿Cómo es que
en los nopales y frutas sí se detecten valores altos de esos contaminantes?
Posiblemente sea porque las raíces están en contacto directo con los residuos, sin
embargo, se necesita una solución acuosa para que el material existente en el
suelo tenga forma disponible para las plantas, además de un pH adecuado y otras
características para que los contaminantes sean absorbidos por los vegetales, lo
que quiere decir que de alguna manera las plantas se han adaptado a las
características de los “suelos” del relleno y a sus lixiviados, acumulando los
contaminantes en su estructura.
Aunque los lixiviados estén considerados como residuos peligrosos en la norma
052, estos no representan un riesgo ambiental por la concentración de metales
pesados en su composición (principalmente en suelos y acuíferos), por lo menos,
hasta el momento de éste estudio. Por otro lado sus concentraciones no varían en
sobremanera de un punto a otro y tampoco de una etapa a otra, lo podemos notar
53
en los resultados de la desviación estándar (ver apéndice D), que en ninguno de
los casos, alcanzó el valor de 1, esto nos indica que aunque la superficie
muestreada es de grandes dimensiones, presenta homogeneidad en su
composición. Además, la concentración de metales en las muestras tomadas en
pozo, son muy similares a las concentraciones de las muestras en cárcamo, por
ésta razón principalmente, sí se consideran representativos los resultados
obtenidos de este muestreo.
El hecho de comparar las concentraciones de algunos parámetros de la
caracterización de los lixiviados del relleno sanitario de la Ciudad de Mérida con
los del relleno “Bordo Poniente”, nos da un panorama más amplio de la situación
de los residuos sólidos municipales y su manejo en nuestro País, y aunque las
condiciones no son las mismas (ya que el clima en Mérida en muy húmedo y es de
suponerse que las concentraciones varían mucho de acuerdo a la época en que
se elabore el muestreo ya sea de estiaje o de lluvias o huracanes lo cual no se
menciona en el artículo ) y el muestreo no se realizó de la misma manera (pues en
Mérida se realizó en la laguna de evaporación y el Bordo Poniente en cárcamos,
pozos de venteo y escurrimientos en temporada de estiaje y de lluvias), tenemos
un punto de referencia importante no solo para este trabajo, sino para la base
nacional, ya que hasta la fecha, hay muy poca información en cuanto a este tema
en México.
Por otro lado, aunque el Relleno Sanitario “Bordo Poniente” al inicio de su
operación no mantenía un control estricto de los residuos que recibía, con estos
análisis se está demostrando que la mayoría de la basura que ahí llega es de
origen municipal y no se encuentran materiales peligrosos en exceso.
Finalmente, resulta interesante comparar los resultados obtenidos en el presente
trabajo con los resultados reportados por Inanc et al. (2000) donde se analizan los
lixiviados del relleno sanitario de Estambul. México y Turquía son países en vías
de desarrollo, la Ciudad de México y Estambul son dos grandes ciudades que
poseen rellenos sanitarios de enormes proporciones (Ver Cuadro IX). El relleno
54
sanitario de la ciudad Turca recibe más de 8000 ton diariamente, bordo poniente
recibe más de 12000 ton. La concentración de metales en los lixiviados de ambos
rellenos es muy parecida. Lo anterior nos muestra que en la actualidad los hábitos
de consumo y por lo tanto los materiales desechados en las grandes ciudades son
muy semejantes, reflejándose esto en prácticamente las mismas concentraciones
de algunos metales en los lixiviados de los sitios de disposición final.
Cuadro IX. Comparación de metales pesados entre el relleno sanitario de Estambul y los rellenos sanitarios
de México.
Metal en lixiviado Relleno
sanitario Pb
mg/L Cd
mg/L Cr
mg/L Ni
mg/L Estambul 0.87 0.09 0.35 0.73
Mérida 0.9 0.158 14.35 Bordo
Poniente 0.15 0.02 0.40 0.50
55
CAPÍTULO V
5. CONCLUSIONES
Desde el punto de vista de la ingeniería, realizar una caracterización de los
lixiviados de un relleno sanitario es una de las bases para crear sistemas y
métodos de disposición que permitan disminuir la generación de los mismos, para
tener un control más estricto en la recepción de los residuos al relleno y en
general, establecer la necesidad de que la gestión de los residuos desde el
momento de generación debe ser estricta y bien planeada, de manera que se
disminuyan los impactos que conlleva el transporte, manejo y disposición de los
residuos sólidos y sus subproductos.
En vista de que los compuestos que se encuentren en los líquidos percolados,
dependen directamente del tipo residuos que se depositen en el relleno, podemos
concluir que en el relleno sanitario “Bordo poniente” entran en su mayoría residuos
sólidos de origen municipal y que algunos de éstos son peligrosos y pueden ser
susceptibles de ser lixiviados y salir a la intemperie aunque no en cantidades que
ocasionen un daño grave al entorno.
Las concentraciones de los metales analizados en los lixiviados de las cuatro
etapas del relleno sanitario “Bordo Poniente”, no rebasan los límites máximos
permisibles establecidos en la norma NOM-052-SEMARNAT-1993, esto es de
gran importancia ecológica, ya que por ser uno de los rellenos sanitarios más
grandes del mundo, en la ciudad más grande del mundo, era de esperarse, tener
concentraciones superiores a las establecidas, sin embargo, los niveles de
metales pesados en los lixiviados del relleno están muy por debajo de la norma,
sosteniendo esto, el cálculo de la desviación estándar, que para todos los casos
es inferior a 1.
56
En la comparación de algunos parámetros (pH, Pb, Cr, Cd) de los lixiviados del
relleno sanitario de la ciudad de Mérida con los de “Bordo Poniente”, encontramos
que pese a la diferencia en el tamaño y a la cantidad de basura que se recibe, los
lixiviados del relleno sanitario “Bordo Poniente” presentan concentraciones
inferiores de metales pesados.
No es recomendable el cultivo de especies comestibles en el terreno del relleno
sanitario “Bordo Poniente”, pues aunque no se registraron concentraciones altas
de metales pesados en los lixiviados, sí se están acumulando en los vegetales que
ahí crecen, siendo un riesgo potencial de intoxicación.
5.1 RECOMENDACIONES PARA TRABAJO FUTURO Sería de gran interés analizar más a fondo los resultados de las muestras
tomadas en los pozos de control, que por el hecho de estar ubicados en la cresta
de las celdas implica que nos proporcionen una muestra más representativa y no
tan alterada de los lixiviados que se encuentran en el cuerpo (centro) mismo del
relleno.
Además del análisis de metales y pH realizado, se debería realizar un análisis
microbiológico y de ésta manera, identificar al o los microorganismos que sean
capaces de degradar los lixiviados, esto para aislar una cepa o consorcio
microbiano que pueda ser utilizado para un tratamiento biológico posterior.
Proponer un tren de tratamiento de los lixiviados basados en degradación
biológica; éste método es viable debido a que la concentración de metales es baja,
pudiera ser un reactor de lodos activados con aireación extendida, como proceso
principal, auxiliado por un sedimentador y un tratamiento fisicoquímico.
Se recomienda estudiar la posibilidad de tratar los lixiviados mediante el siguiente
tren o, en su defecto modificarlo a fin de tener la máxima remoción posible.
57
Se iniciaría el tratamiento del líquido en un reactor en el que se puede disponer
un sistema de mezclado y aireación a fin de evitar el desarrollo de condiciones
sépticas, prevenir la deposición de sólidos en el fondo y mantener condiciones
aeróbicas favorables para el inicio de la degradación biológica. Del reactor, puede
ser enviado a una cámara de mezclado, donde se realizaría la etapa físico-
química, siendo enviado posteriormente a un sedimentador primario. Luego de la
decantación físico-química se ajusta el pH y el líquido puede pasar a una
aireación prolongada y a posteriori a la sedimentación secundaria. Se analizarían
muestras para conocer las características del efluente y si cumple con la
normatividad mexicana (NOM-001 y 002 SEMARNAT) podría ser descargado a
algún cuerpo de agua previa una desinfección con cloro.
Además, sería útil, analizar la posibilidad de algún tipo de fitorremediación en
zonas que se consideren en riesgo (aunque no se localizó alguna) de
contaminación por metales pesados y realizar un estudio más profundo sobre la
retención de metales pesados por las especies de plantas que crecen en la zona.
58
CAPÍTULO VI
6. REFERENCIAS DOCUMENTALES
1. Agencia de Cooperación Internacional del Japón (JICA por sus siglas en
Inglés), Estudio sobre el Manejo de Residuos Sólidos Para La Ciudad de
México de Los Estados Unidos Mexicanos, México, Marzo 1999, pp. B-44 a
B-53.
2. Cruickskang A. Proyecto Hidroecológico del Exlago de Texcoco, México,
1998.
3. Diamadopoulos E. (1994). Characterization and treatment of recirculation-stabilized leachate. Water Research. 23, 2439-2445.
4. Foth H. D., Fundamentos de la Ciencia del Suelo, Ed. CECSA, México,
1997, pp. 207-214, 365-370.
5. Gobierno del Distrito Federal, DGSU, Dirección Técnica de Desechos
Sólidos, Resumen Ejecutivo sobre el Monitoreo Ambiental realizado en el
Sitio de Disposición final en operación “Bordo Poniente”, 2002.
6. Inanc B., Calli B. y Saatci A. (2000). Characterization and anaerobic treatment of the sanitary landfill leachate in Istanbul. Water Science and Technology. 41, 223-230.
7. INE(2006).
http://www.ine.gob.mx/ueajei/publicaciones/libros/16/parte4_17.html
8. Jaramillo Pérez, J. A. Relleno Sanitario Manual, Guía para el Diseño,
Construcción y Operación. Medellín, Colombia. Abril, 1988. Pp. 153.
59
9. Jiménez Cisneros B. E., La contaminación Ambiental en México, Ed.,
Limusa Noriega editores, 2001, pp 409-505
10. Méndez N., Cachón S., Sauri R., Castillo B., Influencia del Material de
Cubierta en la Composición de los Lixiviados de un relleno sanitario. 2002.
Proyecto CONACYT “Tratamiento fisicoquímico de lixiviados de
Composteo”.
11. Ozturk I., Altinbas M. y Arikan, O. (1999). Pollution problems of sanitary
landfill leachate and treatment techniques, Proceedings of City
Management, Human and Environmental Problems Symposium 99, 17-19
february, Estambul, Turkey.
12. Pillay G. (1985). Étude des popriétés d’absortion des mâcheferes
d’incineration d’ordures ménagères; application à l’épuration des lixiviats de
décharge. Thèse doctorale, Institut National des Sciences Appliquées de
Lyon, France.
13. Rousseaux P., Navarro A. y Vermande P. (1989). Heavy metal distribution
in household waste, Biocycle, september, 81-84.
14. Salinas Cesáreo J., Contamina un derrame de lixiviados cultivos de
Chiconautla y Totolcingo, Artículo de La Jornada, Noviembre 2005.
15. Secretaría de Desarrollo Social (SEDESOL), Manuales Técnicos para el
manejo de la basura ¡Por un México Limpio!, 2001.
16. Tchobanogluos, Theisen, A. Vigil, Gestión integral de residuos sólidos, Ed.
Mc Graw-Hill/Interamericana de España, 1994, pp 120-128, 407-502
17. www.fundacionjica.org.mx/EXPERIENCIAS/PARTE5/parte5.htm
60
18. Dirección General de Normas, Normas oficiales mexicanas y normas
mexicanas.
Normas consultadas NMX-AA-003-1980 AGUAS RESIDUALES.- MUESTREO
NMX-AA-008-SCFI-2000 - DETERMINACIÓN DEL pH
NMX-AA-030-SCFI-2001 DETERMINACIÓN DE LA DEMANDA QUÍMICA DE
OXÍGENO
NMX-AA-051-SCFI-2001 - DETERMINACIÓN DE METALES POR ABSORCIÓN
ATÓMICA
NOM-052-SEMARNAT-1993 QUE ESTABLECE LAS CARACTERÍSTICAS, EL
PROCEDIMIENTO DE IDENTIFICACIÓN, CLASIFICACIÓN Y LISTADO DE LOS
RESIDUOS PELIGROSOS
61
CAPÍTULO VII
7. APÉNDICES
APÉNDICE A
Tabla 1 compuestos de residuos peligrosos producidos por actividades comerciales
industriales agrícolas que se encuentran típicamente en los residuos sólidos municipales ª
y sus efectos en la salud y el ambiente.
Nombre Fórmula o Simbolo
Uso Efectos
No metales Arsénico As Aditivo de aleación para metales,
especialmente plomo y cobre, como perdigones, rejillas de baterías, forros de cables, tubos de caldera.
Cancerígeno y mutágeno. Largo plazo: a veces puede causar fatiga y pérdida de energía; dermatitis.
Selenio Se Electrónica, placas xerográficas, cámaras de T.V., fotocélulas, núcleos magnéticos de ordenadores, baterías solares, rectificadores, reveladores, cerámica (colorante de vidrio), acero y cobre, agente vulcanizador, catalizador, oligoelemento en piensos de animales.
Largo plazo: decoloración roja de dedos, dientes, pelo; debilidad general; depresiones; irritación de nariz y boca.
Metales Bario Ba Aleaciones para afino al vacío,
desoxidante e cobre, Frary’s metal, lubricante para rotores, ánodos en tubería de rayos X, aleaciones de bujías.
Inflamable en forma de polvo a temperaturas ambientales. Largo plazo: presión sanguínea ,más alta y bloqueo nervioso.
Cadmio Cd Recubrimientos electrodepositados y de inmersión sobre metales, aleaciones antifricción y de bajo punto de fusión, aleaciones de soldadura fuerte, sistemas antifuego, pilas níquel-cadmio, cables de transmisión de energía eléctrica, bulbos de TV, base de
Inflamable en forma de polvo. Tóxico por inhalación de polvo o vapor. Cancerígeno. Los compuestos solubles de cadmio, son altamente tóxicos. Largo plazo:
62
pigmentaciones utilizadas de vidriado de cerámica, esmaltes de maquinaria, fungicidas, fotografía y litografía, rectificadores de selenio, electrodos para lámparas de vapor de cadmio y células fotoeléctricas.
concentrados el el hígado, riñones, páncreas y tiroides; la hipertensión es un efecto sospechado.
Cromo Cr Elemento de aleación y de cromado sobre metal y sustratos plásticos para resistir la corrosión, aceros que contienen cromo e inoxidables, recubrimiento protector para automóviles y equipamiento accesorio, investigación nuclear y de altas temperaturas, constituyente de pigmentaciones inorgánicas
Las formas hexavalentes de cromo son cancerígenos y corrosivos sobre tejido. Largo plazo: sensibilización de la piel y daños a los riñones.
Plomo Pb Acumuladores, aditivo de gasolina, pigmentación de pintura, recubrimiento de cables, munición tubería, forros de depósitos, soldadura y aleaciones fundibles, amortiguadores de vibraciones en la construcción pesada, hoja metálica y otras aleaciones antifricción.
Tóxico por ingestión o inhalación de polvo o vapores. Largo plazo: daños cerebrales, al sistema nervioso y riñones; defectos de nacimiento
Mercurio Hg Amalgamas, catalizador, aparatos electrónicos, cátodos para la reproducción de cloro y sosa cáustica, instrumentos, lámparas de vapor de mercurio, recubrimiento de espejos, lámparas de arco, calderas.
Altamente tóxico por absorción cutánea e inhalación de vapor. Largo plazo: tóxico para el sistema nervioso central; puede causar defectos de nacimiento.
Plata Ag Fabricación de nitrato de plata, bromuro de plata, fotoquímicas; recubrimiento de tanques y otro equipamiento de recipientes para reacciones químicas, destilación de agua, etc.;espejos, conductores eléctricos, plateado, equipamiento electrónico, esterilizador, purificación de agua; cementos de cirugía, catalizador de oxidación y reducción, acumuladores especiales, células solares, reflectores de torres solares; aleaciones de soldadura a baja temperatura; cubiertos de mesa, joyería, equipamiento de dentista, medicina y científica.
Metal tóxico. Largo plazo: decoloración gris permanente de ojos piel y membranas mucosas.
Compuestos halogenados Clorobenceno (fenilcloruro)
C6H5Cl Fenol, cloronitrobenceno, anilina, portador de disolvente para disocianato de metileno, disolvente, intermedio para pesticidad, tranasferencia de calor.
Moderado riesgo de incendio. Tóxico por inhalación y contacto con la piel.
Tetracloroet CCl2CCl2 Disolvente en limpieza en seco, Irritante para los ojos y la
63
eno disolvente de desgrasamiento de vapores, agente secador para metales y algunos otros sólidos, vermífugo, medio de transferencia de calor, fabricación de fluorocarbonos
piel
Pesticidas, herbicidas, insecticidas (según nombre comercial) Endrin™ C12H0OCl6 Insecticiday fumigante Tóxico por inhalación y
absorción cutánes, cancerígeno.
Lindane™ C6H6Cl6 Pesticida Tóxico por inhalación, ingestión y absorción cutánea
Methoxychlor™
Cl3CCH(C6H4OCH3)2
Insecticida Material tóxico
Toxaphene™
C10H10Cl8
aproximadamente Insecticida y fumigante Tóxico por inhalación,
ingestión y absorción cutánea
Silvex Cl3C6H2OCH(CH3)COOH
Herbicida, regulador del crecimiento de las plantas
Material tóxico, su uso ha sido restringido.
64
Tabla 2 Clasificación y estimación de la cantidad de residuos en el relleno sanitario “Bordo Poniente” proyectada hasta el año 2010
Categoría Unidad Actual*1999 2001 2004 2010 1.- Cantidad generada de Residuos Domiciliarios Ton/año 1926000 1965000 1998000 2072000 Comerciales Ton/año 1210000 1223000 1236000 1267000 Servicios Ton/año 636000 649000 657000 669000 Especiales Ton/año 130000 134000 136000 140000 Otros Ton/año 267000 270000 275000 282000 Total Ton/año 4169000 4241000 4302000 4430000 2.- Composición de los residuos Abatelenguas % 0.030 0.030 0.030 0.030 Algodón % 1.300 1.300 1.300 1.300 Cartón % 6.680 6.680 6.680 6.680 Cuero % 0.110 0.110 0.110 0.110 Envase de cartón % 1.910 1.910 1.910 1.910 Fibra vegetal % 0.690 0.690 0.690 0.690 Fibra sintética % 0.850 0.850 0.850 0.850 Gasa % 0.050 0.050 0.050 0.050 hueso % 0.270 0.270 0.270 0.270 Vinilo % 0.370 0.370 0.370 0.370 Jeringa desechable % 0.040 0.040 0.040 0.040 Latas % 1.240 1.240 1.240 1.240 Loza y cerámica % 0.300 0.300 0.300 0.300 Madera % 1.240 1.240 1.240 1.240 Material de construcción % 2.140 2.140 2.140 2.140 Metal % 2.560 2.560 2.560 2.560 Metales no ferrosos % 0.490 0.490 0.490 0.490 Papel % 4.410 4.410 4.410 4.410 Periódico % 4.960 4.960 4.960 4.960 Papel sanitario % 5.890 5.890 5.890 5.890 Pañal desechable % 1.620 1.620 1.620 1.620 Placas radiológicas % 0.000 0.000 0.000 0.000 Película de plástico % 4.530 4.530 4.530 4.530 Plástico rígido % 3.490 3.490 3.490 3.490 Poliuretano % 0.160 0.160 0.160 0.160 Poliuretano expandido % 0.580 0.580 0.580 0.580 Residuos alimenticios % 37.700 37.700 37.700 37.700 Residuos de jardinería % 3.180 3.180 3.180 3.180 Toalla sanitaria % 0.040 0.040 0.040 0.040 Trapos % 1.220 1.220 1.220 1.220 Vendas % 0.010 0.010 0.010 0.010 Vidrio de color % 2.620 2.620 2.620 2.620 Vidrio transparente % 4.610 4.610 4.610 4.610 Residuo fino % 1.710 1.710 1.710 1.710 Otros % 3.000 3.000 3.000 3.000 Total % 100.000 100.000 100.000 100.000 Fuente: JICA, 1999
65
APÉNDICE B
NORMA OFICIAL MEXICANA NOM-052-ECOL-93, QUE ESTABLECE LAS CARACTERISTICAS DE LOS RESIDUOS PELIGROSOS, EL LISTADO DE LOS MISMOS Y LOS LIMITES QUE HACEN A UN RESIDUO PELIGROSO POR SU TOXICIDAD AL AMBIENTE.1 1. OBJETO Esta norma oficial mexicana establece las características de los residuos peligrosos, el listado de los mismos y los límites que hacen a un residuo peligroso por su toxicidad al ambiente. 2. CAMPO DE APLICACION Esta norma oficial mexicana es de observancia obligatoria en la definición y clasificación de residuos peligrosos. CLASIFICACION DE LA DESIGNACION DE LOS RESIDUOS 5.1 El procedimiento a seguir por el generador de residuos para determinar si son peligrosos o no, se muestra en el anexo 1. 5.2 Se consideran como peligrosos los residuos clasificados en las tablas 1 (anexo 2), 2 (anexo 3), 3 y 4 (anexo 4), así como los considerados en el punto 5.5. En casos específicos y a criterio de la Secretaría de Desarrollo Social, podrán ser exceptuados aquellos residuos que habiendo sido listados como peligrosos en las tablas 1, 2, 3 y 4 de los mencionados anexos, puedan ser considerados como no peligrosos porque no excedan los parámetros establecidos para ninguna de las características indicadas en el punto 5.5. 5.3 Los residuos peligrosos atendiendo a su fuente generadora, se clasifican en residuos peligrosos por giro industrial y por procesos, así como por fuente no específica de acuerdo a las tablas 1 (anexo 2), 2 (anexo 3), 3 y 4 (anexo 4). 5.4 Para fines de identificación y control, en tanto la Secretaría no los incorpore en cualquiera de las tablas 1 (anexo 2), 2 (anexo 3) ó 3 y 4 (anexo 4), los residuos determinados en el punto 5.5 se denominarán como se indica en la siguiente tabla: 1 La nomenclatura de esta norma oficial mexicana está en términos del Acuerdo por el que se reforma la nomenclatura de 58 Normas Oficiales Mexicanas en materia de Protección Ambiental publicado en el Diario Oficial de la Federación el día 29 de noviembre de 1994.
66
CARACTERISTICAS No. SEDESOL Corrosividad (C) Reactividad (R) Explosividad (E) Toxicidad al Ambiente (T) Inflamabilidad (I) Biológico Infecciosas (B)
P 01 P 02 P 03
El correspondiente al contaminante tóxico según las Tablas 5, 6 y 7
P 04 P 05
5.5 Además de los residuos peligrosos comprendidos en las tablas 1 (anexo 2), 2 (anexo 3), 3 y 4 (anexo 4), se considerarán peligrosos aquéllos que presenten una o más de las siguientes características: corrosividad, reactividad, explosividad, toxicidad, inflamabilidad y/o biológico infecciosas; atendiendo a los siguientes criterios. 5.5.1 Un residuo se considera peligroso por su corrosividad cuando presenta cualquiera de las siguientes propiedades: 5.5.1.1 En estado líquido o en solución acuosa presenta un pH sobre la escala menor o igual a 2.0, o mayor o igual a 12.5. 5.5.1.2 En estado líquido o en solución acuosa y a una temperatura de 55 °C es capaz de corroer el acero al carbón (SAE 1020 ), a una velocidad de 6.35 milímetros o más por año. 5.5.2 Un residuo se considera peligroso por su reactividad cuando presenta cualquiera de las siguientes propiedades: 5.5.2.1 Bajo condiciones normales (25 °C y 1 atmósfera), se combina o polimeriza violentamente sin detonación. 5.5.2.2 En condiciones normales (25 °C y 1 atmósfera) cuando se pone en contacto con agua en relación (residuo-agua) de 5:1, 5:3, 5:5 reacciona violentamente formando gases, vapores o humos. 5.5.2.3 Bajo condiciones normales cuando se ponen en contacto con soluciones de pH; ácido (HCl 1.0 N) y básico (NaOH 1.0 N), en relación (residuo-solución) de 5:1, 5:3, 5:5 reacciona violentamente formando gases, vapores o humos. 5.5.2.4 Posee en su constitución cianuros o sulfuros que cuando se exponen a condiciones de pH entre 2.0 y 12.5 pueden generar gases, vapores o humos tóxicos en cantidades mayores a 250 mg de HCN/kg de residuo o 500 mg de H2S/kg de residuo. 5.5.2.5 Es capaz de producir radicales libres. 5.5.3 Un residuo se considera peligroso por su explosividad cuando presenta cualquiera de las siguientes propiedades: 5.5.3.1 Tiene una constante de explosividad igual o mayor a la del dinitrobenceno.
67
5.5.3.2 Es capaz de producir una reacción o descomposición detonante o explosiva a 25°C y a 1.03 kg/cm² de presión. 5.5.4 Un residuo se considera peligroso por su toxicidad al ambiente cuando presenta la siguiente propiedad: 5.5.4.1 Cuando se somete a la prueba de extracción para toxicidad conforme a la norma oficial mexicana NOM-CRP-002-ECOL/1993, el lixiviado de la muestra representativa que contenga cualquiera de los constituyentes listados en las tablas 5, 6 y 7 (anexo 5) en concentraciones mayores a los límites señalados en dichas tablas. 5.5.5 Un residuo se considera peligroso por su inflamabilidad cuando presenta cualquiera de las siguientes propiedades: 5.5.5.1 En solución acuosa contiene más de 24% de alcohol en volumen. 5.5.5.2 Es líquido y tiene un punto de inflamación inferior a 60°C. 5.5.5.3 No es líquido pero es capaz de provocar fuego por fricción, absorción de humedad o cambios químicos espontáneos (a 25°C y a 1.03 kg/cm2). 5.5.5.4 Se trata de gases comprimidos inflamables o agentes oxidantes que estimulan la combustión. 5.5.6 Un residuo con características biológico infecciosas se considera peligroso cuando presenta cualquiera de las siguientes propiedades: 5.5.6.1 Cuando el residuo contiene bacterias, virus u otros microorganismos con capacidad de infección. 5.5.6.2 Cuando contiene toxinas producidas por microorganismos que causen efectos nocivos a seres vivos. 5.6 La mezcla de un residuo peligroso conforme a esta norma con un residuo no peligroso será considerada residuo peligroso. 6. MANEJO 6.1 Los residuos que hayan sido clasificados como peligrosos y los que tengan las características de peligrosidad conforme a esta norma oficial mexicana deberán ser manejados de acuerdo a lo previsto en el Reglamento de la Ley General del Equilibrio Ecológico y la Protección al Ambiente en Materia de Residuos Peligrosos, las normas oficiales mexicanas correspondientes y demás procedimientos aplicables.
68
EL
RESIDUO
SE ENCUEN-
TRA LISTADO EN
LA TABLA 1
NO
SI
EL
RESIDUO
SE ENCUEN-
TRA LISTADO EN
LA TABLA 2
NO
SI
EL
RESIDUO
SE ENCUEN-
TRA LISTADO EN
LAS TABLAS 3 y 4
SI
NOGIRO DEL RESPON
SABLE.
RESIDUOS GENERA
DOS.
-
-
DETERMINAR LAS CA
RACTERISTICAS ES-
TABLECIDAS EN EL-
PUNTO 5.5 CRETIB
SIEL RESIDUO
ESTA EN EL
PUNTO 5.2
CUMPLIMIENTO DEL
REGLAMENTO DE LA
L.G.E.E.P.A. EN-
MATERIA DE RESI-
DUOS PELIGROSOS.
EL
RESIDUO
POSEE ALGU-
NA DE LAS CARAC
TERISTICAS
CRETIB
EL
RESIDUO
NO ES
PELIGROSO
NO
ANEXO 1
DIAGRAMA DE FLUJO PARA LA IDENTIFICACION DE RESIDUOS PELIGROSOS
69
TABLA 5
CARACTERISTICAS DEL LIXIVIADO (PECT) QUE HACEN PELIGROSO
A UN RESIDUO POR SU TOXICIDAD AL AMBIENTE
NO. DE INE CONSTITUYENTES INORGANICOS.
CONCENTRACION MAXIMA PERMITIDA (mg/l)
C.1.01 ARSENICO 5.0 C.1.02 BARIO 100.00 C.1.03 CADMIO 1.0 C.1.04 CROMO HEXAVALENTE 5.0 C.1.05 NIQUEL 5.0 C.1.06 MERCURIO 0.2 C.1.07 PLATA 5.0 C.1.08 PLOMO 5.0 C.1.09 SELENIO 1.0
LÍMITES MÁXIMOS PERMISIBLES DE CONTAMINANTES EN EL ACUÍFERO EN EL AREA DE COTA DE UN RELLENO SANITARIO ESTABLECIDOS POR LA AGENCIA DE PROTECCIÓN AMBIENTAL DE ESTADOS UNIDOS (EPA POR SUS SIGLAS EN INGLÉS) Parámetros de diseño: Bajo éste estándar, un operador o dueño del relleno sanitario, debe contar con el diseño de su elección, siempre que el diseño garantice, que no deberán ser excedidos los valores de concentración de los constituyentes listados en la siguiente tabla, en el acuífero superior al punto relevante de acotamiento.
70
TABLA 6.VALORES DE CONCENTRACIÓN QUE NO DEBERÁN SER EXCEDIDOS EN EL PUNTO DE ACOTAMIENTO
Compuesto NMC (mg/l)
Arsénico
Bario
benceno
Cadmio
Tetractoruro de Sodio
Cromo (exavalente)
2,4 - Diclorofenoxi ácido acético
1,4 - Diclorobenceno
1,2 - Dicloroetano
1,1 - Dicloroetileno
Endrin
Fluoruro
Lindano
Plomo
Mercurio
Metoxicloro
Nitrato
Selenio
Plata
Toxófenos
1,1,1 -Triclorometano
Tricloroetileno
2,4,5, Acido triclorofenoxi acético
Cloruro de Vinilo
0.05
1.0
0.005
0.01
0.005
0.05
0.1
0.075
0.005
0.007
0.0002
4
0.004
0.05
0.002
0.01
10
0.01
0.05
0.005
0.2
0.005
0.01
0.002
El punto de acotamiento no debe estar a más de 150m de la unidad de manejo de residuos y debe ser dentro de la propiedad del dueño del relleno sanitario.
71
APÉNDICE C
RESULTADOS DE LOS ANÁLISIS QUÍMICOS EN EL ESPECTROFOTÓMETRO DE ABSORCIÓN ATÓMICA DE LOS LIXIVIADOS DEL RELLENO SANITARIO “BORDO PONIENTE”
Cuadro D1 Resultados de los análisis de metales pesados aplicados a los
Lixiviados del primer muestreo realizado a las cuatro etapas del Relleno Sanitario “BP”
Resultados del primer muestreo realizado a los lixiviados de las cuatro etapas del relleno sanitario "Bordo Poniente"
en mg/L Muestra Plomo Plata Cadmio Cromo Zinc Níquel Mercurio Selenio Bario
m1e4 0.1030 0.0000 0.0150 0.7520 0.3330 0.4470 0.0004 0.0015 0.8630 m2e4 0.1290 0.0010 0.0210 0.0410 0.1000 0.3050 0.0004 0.0014 0.5070 m3e4 0.1310 0.0020 0.0150 0.4600 0.2700 0.3740 0.0004 0.0015 0.0200 m4e4 0.1770 0.0170 0.0160 1.7580 0.6260 0.4710 0.0006 0.0014 1.0970 m5e4 0.1760 0.0380 0.0160 0.2670 0.2190 0.3700 0.0006 0.0015 0.6620 m6e4 0.1840 0.0000 0.0140 0.4500 0.2320 0.4190 0.0008 0.0015 0.6050 m7e4 0.1760 0.0070 0.0190 2.6270 0.6630 0.6980 0.0008 0.0016 1.3980 m8e4 0.2350 0.0070 0.0250 2.5540 1.1780 1.0410 0.0006 0.0015 3.1440 m9e4 0.1560 0.0330 0.0260 0.4400 0.3040 0.4330 0.0006 0.0016 0.1890 m10e4 0.1600 0.0150 0.0300 0.2570 0.1800 0.4010 0.0005 0.0015 0.3720 m1e3 0.1210 0.0020 0.0240 0.0370 0.0800 0.3270 0.0006 0.0017 0.1440 m2e3 0.1350 0.0120 0.0330 0.0410 0.0930 0.3260 0.0006 0.0016 0.1870 m3e3 0.1370 0.0000 0.0230 0.0000 0.0630 0.2970 0.0006 0.0015 0.6680 m4e3 0.1410 0.0000 0.0160 0.0000 0.0610 0.1830 0.0007 0.0014 0.0000 m5e3 0.2390 0.0020 0.0150 ? 0.1320 0.4160 0.0004 0.0013 0.0000 m6e3 0.1510 0.0060 0.0180 ? 0.1530 0.3710 0.0006 0.0014 0.2840 m7e3 0.0800 0.0140 0.0170 0.2030 0.0910 0.3790 0.0006 0.0014 0.1240 m1e2 0.0320 0.0000 0.0340 0.0360 0.1610 0.2240 0.0004 0.0017 0.0000 m2e2 0.1790 0.0620 0.0660 0.4050 0.2620 1.0730 0.0004 0.0017 0.0730 m3e2 0.0250 0.0020 nd 1.1370 0.1480 0.2650 0.0003 0.0016 0.0000 m4e2 0.0640 0.0120 nd 0.5590 0.3790 0.4360 0.0003 0.0017 0.2980 m1e1 0.0000 0.0120 0.0440 0.3620 0.1000 0.3900 0.0003 0.0017 0.0000 m2e1 0.0080 0.0300 0.0450 0.4650 0.1220 0.3230 0.0002 0.0017 0.0000 m3e1 0.0080 0.0240 0.0480 0.1780 0.1580 0.2660 0.0004 0.0017 0.4070 m4e1 0.0110 0.0200 0.0500 0.3350 0.1980 0.2270 0.0006 0.0016 0.0290 m5e1 0.0080 0.0200 0.0460 0.5290 0.5150 0.2550 0.0006 0.0017 0.0000
promedio 0.1141 0.0130 0.0282 0.5789 0.2623 0.4122 0.0005 0.0016 0.4258 maximo 0.2390 0.0620 0.0660 2.6270 1.1780 1.0730 0.0008 0.0017 3.1440 minimo 0.0000 0.0000 0.0140 0.0000 0.0610 0.1830 0.0002 0.0013 0.0000
nom-052 5.0000 5.0000 1.0000 5.0000 no 5.0000 0.2000 1.0000 100.0000
72
Cuadro D2 Resultados de los análisis de metales pesados aplicados a los
lixiviados del segundo muestreo realizado a las cuatro etapas del Relleno Sanitario “BP”
Resultados del segundo muestreo realizado a los lixiviados de las cuatro etapas del relleno sanitario
"Bordo Poniente" en mg/L Muestra Plomo Plata Cadmio Cromo Zinc Niquel Mercurio Selenio Bario
m1e4 0.3580 ND 0.0320 0.3100 0.0830 0.3180 0.0005 0.0017 2.1970 m2e4 0.3310 0.1240 0.0280 0.2660 0.1110 0.2930 0.0006 0.0016 1.8970 m3e4 0.1650 ND ND 0.2320 0.1070 0.1620 0.0005 0.0016 0.7900 m4e4 0.1560 ND 0.0100 0.0260 0.0510 0.1990 0.0006 0.0016 2.1500 m5e4 0.1990 ND 0.0150 1.2720 0.3690 0.3910 0.0005 0.0017 1.5160 m6e4 0.2530 ND 0.0150 1.0460 0.4910 0.3290 0.0005 0.0019 3.0170 m7e4 0.2020 ND ND 0.0400 0.0940 0.0750 0.0005 0.0018 0.6000 m8e4 0.3160 0.0010 0.0490 0.1440 0.0890 0.2520 0.0005 0.0016 2.3350 m9e4 0.2810 ND 0.0080 0.7800 0.2200 0.2860 0.0005 0.0016 0.8420 m10e4 0.3330 ND 0.0190 0.3000 0.1110 0.2480 0.0005 0.0016 0.8390 m1e3 0.1380 ND ND 0.0620 0.0580 0.1520 0.0005 0.0015 0.5450 m2e3 0.2500 ND 0.0040 0.2380 0.5060 0.3840 0.0005 0.0016 0.5420 m3e3 0.0370 ND 0.0100 0.0440 0.0540 0.2990 0.0005 0.0019 0.5320 m4e3 0.0230 ND 0.0090 0.1400 0.0550 0.2840 0.0005 0.0017 1.6000 m5e3 ND ND 0.0000 0.0620 0.0270 0.1700 0.0005 0.0016 m1e2 0.2520 ND 0.0380 0.7900 0.5760 1.2500 0.0005 0.0016 1.1510 m2e2 0.2180 ND 0.0160 0.4260 0.1400 0.8460 0.0005 0.0017 0.6120 m3e2 0.1740 ND 0.0000 0.5060 0.2620 0.6080 0.0005 0.0015 0.4930 m4e2 0.2020 ND ND 0.2605 0.0890 0.4490 0.0006 0.0015 0.7680 m5e2 0.2800 ND ND 0.3980 0.1240 0.7360 0.0005 0.0015 0.9150 m6e2 0.2580 ND ND 0.3220 0.1680 0.6340 0.0006 0.0016 0.5000 m1e1 0.3340 ND ND 0.1920 0.1640 0.9660 0.0004 0.0017 1.1170 m2e1 0.2440 ND 0.0080 0.1750 0.0280 0.4610 0.0007 0.0016 1.0820 m3e1 0.1100 ND ND 0.3060 0.1280 0.5200 0.0005 0.0015 0.6650
promedio 0.2223 0.0625 0.0163 0.3474 0.1710 0.4297 0.0005 0.0016 1.1611 maximo 0.3580 0.1240 0.0490 1.2720 0.5760 1.2500 0.0007 0.0019 3.0170 minimo 0.0230 0.0010 0.0000 0.0260 0.0270 0.0750 0.0004 0.0015 0.4930
nom-052 5.0000 5.0000 1.0000 5.0000 no 5.0000 0.2000 1.0000 100.0000
73
APÉNDICE D
Puntos de muestreo
Punto Etapa I Etapa II Etapa III Etapa IV 1 Cárcamo Cárcamo Cárcamo Cárcamo 2 Escurrimiento Escurrimiento Cárcamo Cárcamo 3 Cárcamo
derrumbado Pozo Escurrimiento Cárcamo
4 Escurrimiento Escurrimiento Escurrimiento Pozo 5 Cárcamo Cárcamo Pozo Cárcamo 6 Cárcamo Cárcamo Cárcamo 7 escurrimiento 8 Cárcamo
derrumbado 9 Cárcamo 10 Laguna
74
APÉNDICE E
Curvas de calibración de los siguientes metales: 1. Bario 2. Cadmio 3. Cromo 4. Níquel 5. Plata 6. Plomo 7. Zinc