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Universidad de Manizales
Maestría en Desarrollo Sostenible y Medio Ambiente
Módulo: Manejo Integrado del Agua
Profesor: Dr. Nelson Rodríguez Valencia
Maestrante: Gustavo Adolfo Herrera Arango.
Tratamiento de aguas residuales: El caso de lixiviados en el Relleno Sanitario
La Pradera, Donmatías Antioquia.
1. Resumen
La generación de caudales de lixiviados en rellenos sanitarios es una problemática
vigente del tratamiento de aguas residuales en Colombia, por lo que en este trabajo
se desarrolla una aproximación a los principales aspectos que explican esta
situación. Y en segunda instancia se expone el caso del Relleno Sanitario La
Pradera ubicado en el municipio de Don Matías, Antioquia, y se esbozan algunas
posibilidades de tratamiento del lixiviado generado en él.
2. Introducción
Este escrito tiene la pretensión de acercarse, con un lenguaje sencillo, al tema de
la generación de lixiviados por disposición final de residuos sólidos en rellenos
sanitarios, que prestan su servicio al área metropolitana del Valle de Aburrá y
municipios circundantes, y de una forma muy preliminar, indagar sobre algunas
posibilidades de tratamiento que ayuden a atenuar, la contaminación del agua y del
suelo.
Concretamente, se comienza abordando el concepto de residuos sólidos y la
situación de los rellenos sanitarios en el país, pues estos constituyen la fuente
primaria de los lixiviados y para comprender adecuadamente las condiciones de
generación de estos últimos, se hace necesario tener claro qué conforma los
residuos y cuál es el procedimiento de disposición de los mismos.
Se orienta el trabajo en su parte final en la descripción de las condiciones de
funcionamiento del Relleno Sanitario La Pradera que presta sus servicios a 22
municipios antioqueños, se muestran las características específicas del lixiviado
que se produce en él, y se enuncian algunas opciones viables de su tratamiento en
función del cumplimiento de la normatividad vigente en materia de vertimiento en el
país.
3. Objetivos
- Indagar sobre la generación de lixiviados por disposición final de residuos
sólidos en rellenos sanitarios en Colombia.
- Consultar las condiciones de generación de lixiviados en el Relleno Sanitario
La Pradera y algunas posibilidades de tratamiento.
4. Marco teórico y Discusión
Los caudales de lixiviados generados en la operación de los rellenos sanitarios,
siendo estos últimos una de las formas más usadas para la disposición de residuos
sólidos provenientes de las actividades económicas, sociales y culturales de las
áreas urbanas en el país, representan un problema crítico por los niveles de
contaminación que estos provocan a las fuentes de agua.
Los rellenos sanitarios que consisten simplemente en depositar en sitios
preestablecidos por las autoridades locales los residuos sólidos para manejarlos y
compactarlos y que de esta manera ocupen la menor área posible, representan el
espacio en el que se producen los lixiviados definidos como un “líquido residual
generado por la descomposición biológica de la parte orgánica o biodegradable de
los residuos sólidos bajo condiciones aeróbicas y anaeróbicas y/o como resultado
de la percolación de agua a través de los residuos en proceso de degradación”1.
De acuerdo al decreto 838 de 2005, los residuos sólidos son todos aquellos
materiales o sustancias originadas en el consumo o uso de bienes en actividades
residenciales, industriales, de comercio, por instituciones de diversa índole o
1
Decreto número 838 de 2005 (marzo 23) por el cual se modifica el Decreto 1713 de 2002 sobre
disposición final de residuos sólidos y se dictan otras disposiciones.
prestadoras de servicios, que deciden abandonar, rechazar o entregar para su
aprovechamiento en otros bienes o en su disposición final.
Por su importancia para la comprensión de la composición de los lixiviados, su grado
de contaminación y las posibles alternativas de tratamiento, se debe tener claro sus
diferentes tipos de clasificación, pues esto permite a los ciudadanos y a las
autoridades públicas saber cuáles podrían ser los puntos de intervención más
eficaces para prevenir y revertir los impactos negativos de la práctica de disposición
de los residuos sólidos que se está analizando.
Con base en el Reglamento Técnico del Sector de Agua Potable y Saneamiento
Básico y Ambiental - RAS sección II título F del 2009, que define los sistemas de
aseo urbano en Colombia, los residuos sólidos se pueden clasificar según:
1. La composición física: Residuos de comida y de jardín, productos de papel y
de cartón, plásticos, textiles, latas de hojalata, aluminio, otros metales, vidrio,
madera, caucho, cuero, ceniza, rocas y escombros, huesos y otros.
2. La procedencia de los residuos sólidos: Residenciales, industriales,
comerciales, institucionales, hospitalarios, de barrido y de escombros.
3. La factibilidad de manejo y disposición: Ordinarios y especiales.
4. El grado de peligrosidad: Ordinarios y peligrosos.
Y de acuerdo al decreto 1713 de 2002 en su artículo 1, se pueden clasificar como:
Residuo sólido aprovechable: Es cualquier material, objeto, sustancia o elemento
sólido que no tiene valor de uso directo o indirecto para quien lo genere, pero que
es susceptible de incorporación a un proceso productivo.
Residuo sólido no aprovechable: Es todo material o sustancia sólida o semisólida
de origen orgánico e inorgánico, putrescible o no, proveniente de actividades
domésticas, industriales, comerciales, institucionales, de servicios, que no ofrece
ninguna posibilidad de aprovechamiento, reutilización o reincorporación en un
proceso productivo. Son residuos sólidos que no tienen ningún valor comercial,
requieren tratamiento y disposición final y por lo tanto generan costos de
disposición2
.
En la mayoría de países existe una relación entre el número de la población y la
cantidad de residuos generados, en forma proporcional a los niveles de ingreso, de
2
Decreto 1713 de 2002.
consumo y las costumbres culturales, por lo que en un mundo consumista como el
de hoy, el volumen producido es inmenso. Según el Banco Mundial la producción
actual de residuos es de 1.300 millones de toneladas/año y podría ser de 2.200
millones para el año 2025, marcando la tendencia a duplicarse por la dinámica del
alto crecimiento poblacional, los niveles de consumo en los países desarrollados y
la adopción de los patrones de consumo global por parte de los habitantes de los
países subdesarrollados. De acuerdo a esta misma entidad multilateral, en América
Latina y el Caribe se pasará de una producción promedio de residuos sólidos de
1,09 Kg/habitante/día en el año 2012 a una producción de 1,56 Kg/habitante/día en
el año 2025, con un incremento de la población total en la región de 66 millones de
habitantes (400 millones en 2012 a 466 millones de personas en 2025).
En Colombia, de los sistemas de disposición final de residuos sólidos los
considerados autorizados son los rellenos sanitarios, las plantas integrales y las
celdas de contingencia, mientras que se consideran como inadecuados la
denominada Celda Transitoria, los botaderos, las prácticas de enterramiento, los
vertimiento a cuerpos de agua, la quema de los residuos sólidos y todo aquel
procedimiento o método que no cumpla con las disposiciones legales establecidas
en la normatividad vigente (Decreto 838 de 2005 , Decreto 2820 de 2010,
Resolución 1890 de 2011)3.
En Colombia para el año 2013, según la Superintendencia de Servicios Públicos
Domiciliarios (SSPD), hay 1.102 municipios que disponen 25.054 toneladas/día de
residuos sólidos en 400 sitios de disposición final. Del total de municipios el 75.2%
(829) disponen sus residuos en rellenos sanitarios, el 12.1% en botaderos (133) y
el 1.2% desafortunadamente lo efectúan todavía directamente en los cuerpos de
agua. La proporción por tipo de sitio de disposición final de los residuos muestra
que aproximadamente el 90% de toneladas/día se realiza en rellenos sanitarios.
3
Cit. Superintendencia de Servicios Públicos Domiciliarios (2014). Disposición final de residuos
sólidos. Disponible en:
http://www.superservicios.gov.co/content/download/8253/70121/version/1/file/Disposici%C3%B3n+f
inal+de+residuos+s%C3%B3lidos.pdf
Para el caso del Municipio de Medellín, el área metropolitana del Valle de Aburrá y
algunas localidades vecinas, la disposición final se realiza en su gran mayoría en El
Relleno Sanitario La Pradera, que comenzó operaciones en junio del año 2003 –
con una vida útil de 25 años-, y que para el año 2013 atendió la disposición de
residuos de 22 municipios, recibiendo alrededor de 2.114 toneladas/día.
MUNICIPIOS QUE DISPONEN
Medellín y corregimientos Guadalupe
Barbosa Heliconia
Bello Itagüí
Caldas La Estrella
Cisneros El Retiro
Carolina Rionegro
Copacabana Sabaneta
Fredonia Salgar
Girardota Titiribí
Gómez Plata Venecia
Guarne Yolombo
Fuente: http://www.emvarias.com.co/SitePages/pradera.aspx#sthash.CoKzn3z7.dpuf
Puesto que el Relleno Sanitario es el método más utilizado en el país para la
disposición final de residuos sólidos no aprovechables, que generalmente por su
procedencia urbana de origen residencial, están conformados como mínimo por un
50% de compuestos orgánicos, que al estar dispuestos en estas condiciones
comienzan a degradarse por variados procesos biológicos, empezando por
procesos aerobios, donde la oxidación de los componentes orgánicos estimula la
presencia de procesos anaerobios los que predominaran en las condiciones físico-
químicas de funcionamiento del Relleno. Haciendo que estas degradaciones
biológicas creen diferentes tipos de subproductos de carácter gaseoso y líquido,
que conformaran el biogás y los lixiviados respectivamente.
La generación de lixiviados está directamente vinculada con las condiciones
hidrológicas de su ubicación geográfica, siendo la precipitación una de las más
importantes, es decir la cantidad de lluvia que cae en la celda de disposición de los
residuos, parte de dicha lluvia se queda a nivel superficial pues no alcanza a
infiltrarse en la masa de residuos y circula como escorrentía; igualmente esta sujeta
a procesos de evapotranspiración y de saturación que dependen de la capacidad
del terreno para almacenar humedad y del volumen de humedad existente; por
supuesto hay una parte de la precipitación que se infiltra en el manto de residuos
dispuestos, que después de saturado el suelo, todo exceso de infiltración se percola
a través de los residuos arrastrando los diversos componentes de éstos,
configurando así los lixiviados. Figura 1: Balance de agua en un Relleno Sanitario
Fuente: Guía Ambiental para Rellenos Sanitarios. (Pérez Aristizabal, 2010: 8)
Siendo los lixiviados un líquido que se constituye por la descomposición de los
materiales que conforman los residuos sólidos, ya sea por las propias
características físico-químicas de los residuos y/o por la mezcla de estos con el
agua que se logra infiltrar en el relleno, se tiene como resultado una sustancia con
altas cargas de compuestos orgánicos, metales pesados, ácidos, sales y
microorganismos, que los convierten en un contaminante muy agresivo para el
ambiente, principalmente el suelo y las fuentes de agua.
La composición media de los lixiviados cambia según la ubicación geográfica, la
edad del Relleno Sanitario y, claro está, por el tipo de residuo dispuesto en el
vertedero; pero independientemente de estas consideraciones, todos los lixiviados
presentan una gran carga contaminante.
Por este hecho, cualquier Relleno Sanitario debe tener un diseño y una construcción
que envuelvan los residuos y prevengan el escape de los lixiviados al
medioambiente. Generalmente, la construcción de un Relleno Sanitario está
conformada esencialmente de una cobertura superior, que consta de capas de
suelos, una geomembrana y una cubierta superior de suelo con vegetación. Su
interior lo constituyen las celdas de residuos. Debajo de estas últimas, debe
construirse un sistema de drenajes o filtros; bajo las que se hallen capas de suelos
con baja permeabilidad, que sirvan como barreras y capas de geomembranas que
protejan de las aguas subterráneas y contribuyan al control de fugas de lixiviados.
Como complemento necesario al diseño descrito de un Relleno Sanitario, este debe
contar con un sistema para la evacuación de gases que se producen en su interior.
Figura 2. Diagrama esquemático del sistema de componentes de un Relleno Sanitario.
Fuente: (Vargas Guerrero, 2009).
El Relleno Sanitario La Pradera, se ubica en la zona rural del municipio de
Donmatías a unos 56 Km de la ciudad de Medellín, a 1.100 metros sobre el nivel
del mar, con una temperatura ambiente promedio de 22° C y una precipitación
media por mes de 18 mm/día. Ocupa un área de 382 hectáreas distribuidas en tres
zonas, la primera denominada, La Carrilera (Hoy cerrada) ocupa un espacio de 7
hectáreas con una profundidad media para la disposición de los residuos de 12
metros, la segunda, conocida como La Música (en operación) tiene un área de 17
hectáreas con una profundidad promedio de disposición de residuos de 35 metros,
y la tercera con el nombre de Altaír 1 y 2 (en apertura) con un área de 22 hectáreas.
El área circundante corresponde a un relieve de montaña y de cobertura boscosa
que hace las veces de zona de amortiguación, igualmente el río Medellín es uno de
sus colindantes. Después de la adecuación del sitio (impermeabilización con
geomembrana, construcción de vías de acceso, y plataformas entre otros) se
disponen los residuos… Se riegan para conformar la celda, se compacta en capas
promedio de 30 cms y se cubren una vez terminada la celda. Se conforman las
celdas dando las pendientes para facilitar el flujo de agua y se conforman los
sistemas de drenaje dentro del vaso. Adicionalmente se construyen cada cinco
metros de alturas filtros para drenaje de lixiviados y cada cuarenta metros
chimeneas de desfogue de gases, formando un sistema interconectado que facilite
la evacuación de lixiviados y gases (SCS ENGINEERS, 2007: 3).
Fuente: Informe de evaluación Relleno Sanitario La Pradera. Medellín, Colombia. (SCS
ENGINEERS, 2007).
El control de aguas lluvias se realiza mediante un sistema de canales de recolección
tanto revestidos en concreto (áreas clausuradas) como provisionales en los puntos
de contacto entre las vías temporales y los residuos (SCS ENGINEERS, 2007: 3).
Fuente: Informe de evaluación Relleno Sanitario La Pradera. Medellín, Colombia. (SCS
ENGINEERS, 2007).
Un manejo correcto del lixiviado utilizando sistemas de tratamiento eficaces
reduciría ostensiblemente la contaminación de las fuentes de agua superficiales y
subterráneas, y evitaría o disminuiría que el uso posterior de estos cuerpos de agua,
Impermeabilización del fondo Cobertura de residuos e inicio de la
cobertura final
Sistema de recolección y conducción de aguas lluvias
para el riego y el consumo humano y de animales, genere contaminación del suelo
y efectos negativos en la salud de personas y animales. Y de esta forma también
cumplir con los estándares establecidos en materia de vertimientos, en el decreto
3930 de 2010.
En el caso colombiano, se han aplicado sistemas de recolección y tratamiento de
lixiviados, que han sido muy deficientes para evitar que estos líquidos sigan
contaminando el suelo y las fuentes de agua. “De todos los rellenos existentes en
el país sólo se han reportado 38 instalaciones para tratamiento de lixiviados, de los
cuales apenas aproximadamente la mitad son tratamientos eficaces” (Pérez
Aristizábal, 2010).
El manejo de lixiviados en el Relleno Sanitario La Pradera, tenía la intención de
recolectar y trasladar a unas lagunas de almacenamiento este líquido, para luego
conducirlo a la Planta de Tratamiento de San Fernando. La recolección en las
lagunas se viene realizando adecuadamente, pero el ingreso para su tratamiento en
la Planta de San Fernando ha sido restringido, por la alta carga de compuestos
orgánicos y metales pesados de este lixiviado.
Esta situación ha conllevado a que los lixiviados sean almacenados en las piscinas,
tengan un tratamiento parcial y luego sean dirigidos a quebradas en el área de
influencia o directamente al Río Medellín, de acuerdo a los informes técnicos
realizados por la Autoridad Ambiental Corantioquia. A pesar de realizarse un
tratamiento a los lixiviados mediante las lagunas llegan al río todavía con varios
contaminantes en concentraciones altas, aun sin cumplirse el 80% de remoción en
DBO y SST. Esto se agrava si se tiene en cuenta que esta fuente luego se convierte
en el Río Porce que es represado para la generación de energía, por lo tanto las
acciones tendientes a tratar este líquido contribuye a disminuir la contaminación del
río, mitigar el grado de eutrofización y evitar los procesos de anaerobiosis por altas
cargas de nutrientes y orgánicas dentro de los sistemas de embalse de Porce (Pérez
Aristizábal, 2010).
Este tratamiento usado en el Relleno Sanitario La Pradera es considerado como un
tratamiento convencional por transferencia de lixiviado, en el que se recolectan los
lixiviados en un sistema de lagunaje, para luego ser transportados por carrotanques
hacia una planta de tratamiento, en este caso, la de de San Fernando en el
municipio de Itagüí, y allí ser combinada con aguas residuales domésticas (ARD),
buscando aprovechar la carga de nitrógeno del lixiviado, y el fosforo aportado por el
ARD, para hacer eficaz su tratamiento por vía biológica. El lixiviado de este Relleno
Sanitario presenta altos contenidos de elementos tóxicos, que inhiben la actividad
microbiológica reduciendo de esta manera la eficiencia de la Planta de Tratamiento.
Por lo que las Empresas Públicas de Medellín, responsable de dicha Planta,
limitaron la cantidad de lixiviado tratado a sólo 50 m3/día –del total de 300 m3/día
generados en el Relleno-, lo que causo que se vertieran 250 m3/día al rio Medellín,
incumpliendo la normatividad vigente al respecto.
Lagunas existentes para el tratamiento de lixiviado en el Relleno Sanitario La Pradera.
Fuente: Cit. Pérez Aristizábal, 2010: 17
Frente a esta situación, identificar las características del lixiviado es un factor
primordial para realizar una propuesta de tratamiento eficaz, especialmente conocer
su carga en Demanda Biológica de Oxigeno (DBO), en Demanda Química de
Oxigeno (DQO) y en Carbono Orgánico Total (CTO), pues estos configuran su carga
orgánica total que es la que provee de nutrientes a los microorganismos. El lixiviado
generado en El Relleno Sanitario La Pradera, con base en 5 muestras analizadas
por Corantioquia de noviembre del 2006 a Julio del 2007, “poseía una DQO
promedio de 9328 ± 2720 mg/L y una –Demanda Bioquímica de Oxigeno a 5 días-
DBO5 promedio de 4997 ± 1838 mg/L lo que resulta una proporción DBO5/DQO
cercana a 0,5, lo cual evidenciaba la biodegradabilidad del lixiviado y viabiliza la
implementación de un tratamiento biológico” (Pérez Aristizábal, 2010).
Igualmente se muestra en la siguiente tabla los análisis de elementos de
preocupación para la salubridad, realizados al lixiviado del Relleno Sanitario La
pradera, por SANEAR S.A en octubre de 2008.
Fuente: (Pérez Aristizábal, 2010)
De acuerdo al artículo 72 -Decreto 1594 de 1984-, la Carga Máxima Permisible para todo
vertimiento a un cuerpo de agua deberá cumplir los siguientes parámetros:
Referencia Usuario existente Usuario nuevo
pH 5 a 9 unidades 5 a 9 unidades
Temperatura  40°C  40°C
Material flotante Ausente Ausente
Grasas y aceites Remoción  80% en carga Remoción  80% en carga
Sólidos suspendidos, domésticos o industriales Remoción  50% en carga Remoción  80% en carga
Demanda bioquímica de oxígeno:
Para desechos domésticos Remoción  30% en carga Remoción  80% en carga
Para desechos industriales Remoción  20% en carga Remoción  80% en carga
Fuente: Decreto 1594 de 1984 de la República de Colombia.
Teniendo como referencia las características específicas del lixiviado del Relleno
Sanitario La Pradera descritas arriba, y la recomendación realizada por el ingeniero
Juan David Pérez Aristizábal en el análisis de su investigación, es factible la
implementación de un tratamiento biológico, por lo menos para cumplir con los
parámetros exigidos en la legislación ambiental colombiana sobre el vertimiento.
Fuente: Construcción propia con base en clasificación propuesta por Pérez Aristizábal, 2010
5. Conclusiones
En el tratamiento de aguas residuales en el país, la problemática de los lixiviados
es muy importante, puesto que su fuente de origen principal que es la disposición
de residuos sólidos en los rellenos sanitarios -sistema más utilizado por los
municipios en Colombia con un 90%- no se vislumbra que vaya a ser sustituido por
otro que sea ecológicamente más eficiente. Y es mucho más difícil pensar en que
cambien las prácticas culturales, en la producción y el consumo de bienes y
servicios, que contribuyese positivamente a disminuir la cantidad de dichos
residuos.
Este líquido residual altamente contaminante, que por lo menos en el mediano
plazo, va a seguir siendo generado por la dinámica de la sociedad contemporánea
en mayor cantidad, es bastante complejo para la comprensión de todas las variables
que inciden no solo en la explicación de su composición (características de los
residuos, la temperatura ambiente, el contenido de humedad, la edad del relleno, la
disposición de las capas para remover contaminantes y las propiedades del agua
que entra al sitio de disposición), sino también, en el conocimiento necesario para
elegir el sistema adecuado para su tratamiento (depende de las características
específicas del lixiviado, disposición de recursos económicos, trabajo
interdisciplinario de profesionales, nivel de descontaminación buscado, entre otros).
A pesar que los diferentes sistemas de tratamiento de lixiviados (Combinado con
agua residual, recirculación, natural, biológico, fisicoquímico, avanzados con
membranas, biorreactores de membrana y Biodiscos) presentan altas eficiencias en
las remociones requeridas, hay que reconocer que los efluentes tratados de todas
formas, conservan altas concentraciones de compuestos contaminantes, inclusive
cumpliendo con la normatividad en materia de vertimientos dispuesta por el Estado
Colombiano.
Por esta razón, es imprescindible trabajar en pos de evitar la producción de residuos
y mejorar su gestión desde el punto de generación, para disminuir ostensiblemente
la cantidad de todo tipo de residuos y especialmente aquellos con componentes
peligrosos, y aprovechar por intermedio de diferentes métodos la reutilización de los
residuos orgánicos, que son los que en mayor proporción se producen en las
ciudades. No obsta el mejoramiento continuo de la investigación, el uso de
tecnologías, las buenas prácticas y los sistemas implementados tanto en los
procesos de disposición de residuos como en los de tratamiento de lixiviados.
6. Bibliografía
 Avendaño Acosta, Edwin Fabián (2015). Panorama actual de la situación
mundial, nacional y distrital de los residuos sólidos. análisis del caso Bogotá
D.C. programa Basura cero. Bogotá: UNAD. Disponible en:
http://repository.unad.edu.co/bitstream/10596/3417/1/79911240.pdf
 Decreto 1594 de 1984, artículo 72. Disponible en:
http://www.alcaldiabogota.gov.co/sisjur/normas/Norma1.jsp?i=18617
 Decreto 1713 de 2002. Artículo 1. Disponible en:
http://www.alcaldiabogota.gov.co/sisjur/normas/Norma1.jsp?i=5542
 Decreto 3930 de 2010. Disponible en:
http://www.alcaldiabogota.gov.co/sisjur/normas/Norma1.jsp?i=40620
 Decreto 838 de 2005. Disponible en:
http://www.alcaldiabogota.gov.co/sisjur/normas/Norma1.jsp?i=16123
 Empresas varias de Medellín (2015). Relleno Sanitario la Pradera. Disponible
en: http://www.emvarias.com.co/SitePages/pradera.aspx#sthash.CoKzn3z7.dpuf
 Ministerio de Vivienda, Ciudad y Territorio y Viceministerio de Agua y
Saneamiento Básico (2012). Reglamento Técnico del Sector de Agua
Potable y Saneamiento Básico: TÍTULO F. Sistemas de Aseo Urbano.
Bogotá: Ministerio de Vivienda, Ciudad y Territorio. Disponible en:
http://www.minvivienda.gov.co/Documents/ViceministerioAgua/TITULO%20
F.pdf
 Pérez Aristizábal (2010). Aplicación y evaluación de un reactor de
contactores biológicos rotativos (RBC o biodiscos) a escala laboratorio como
tratamiento de los lixiviados generados en el Relleno Sanitario de la Pradera.
Medellín: Universidad de Medellín.
 SCS ENGINEERS (2007). Informe de evaluación Relleno Sanitario La
Pradera. Medellín, Colombia. Municipio de Medellín: Empresas Varias de
Medellín E. S. P. Disponible en:
https://www.globalmethane.org/Data/LaPraderaSpanish.pdf
 Superintendencia de Servicios Públicos Domiciliarios (2014). Disposición
final de residuos sólidos. Disponible en:
http://www.superservicios.gov.co/content/download/8253/70121/version/1/fil
e/Disposici%C3%B3n+final+de+residuos+s%C3%B3lidos.pdf
 Vargas Guerrero, Marinella (2009). Modelo de balance hídrico para la
estimación de los caudales de lixiviados generados en la operación del
relleno sanitario del centro industrial del sur - el Guacal, Heliconia – Antioquia.
Medellín: Universidad Nacional de Colombia. Disponible en:
http://www.bdigital.unal.edu.co/4961/1/22468329-2009.pdf

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  • 1. Universidad de Manizales Maestría en Desarrollo Sostenible y Medio Ambiente Módulo: Manejo Integrado del Agua Profesor: Dr. Nelson Rodríguez Valencia Maestrante: Gustavo Adolfo Herrera Arango. Tratamiento de aguas residuales: El caso de lixiviados en el Relleno Sanitario La Pradera, Donmatías Antioquia. 1. Resumen La generación de caudales de lixiviados en rellenos sanitarios es una problemática vigente del tratamiento de aguas residuales en Colombia, por lo que en este trabajo se desarrolla una aproximación a los principales aspectos que explican esta situación. Y en segunda instancia se expone el caso del Relleno Sanitario La Pradera ubicado en el municipio de Don Matías, Antioquia, y se esbozan algunas posibilidades de tratamiento del lixiviado generado en él. 2. Introducción Este escrito tiene la pretensión de acercarse, con un lenguaje sencillo, al tema de la generación de lixiviados por disposición final de residuos sólidos en rellenos sanitarios, que prestan su servicio al área metropolitana del Valle de Aburrá y municipios circundantes, y de una forma muy preliminar, indagar sobre algunas posibilidades de tratamiento que ayuden a atenuar, la contaminación del agua y del suelo. Concretamente, se comienza abordando el concepto de residuos sólidos y la situación de los rellenos sanitarios en el país, pues estos constituyen la fuente primaria de los lixiviados y para comprender adecuadamente las condiciones de generación de estos últimos, se hace necesario tener claro qué conforma los residuos y cuál es el procedimiento de disposición de los mismos.
  • 2. Se orienta el trabajo en su parte final en la descripción de las condiciones de funcionamiento del Relleno Sanitario La Pradera que presta sus servicios a 22 municipios antioqueños, se muestran las características específicas del lixiviado que se produce en él, y se enuncian algunas opciones viables de su tratamiento en función del cumplimiento de la normatividad vigente en materia de vertimiento en el país. 3. Objetivos - Indagar sobre la generación de lixiviados por disposición final de residuos sólidos en rellenos sanitarios en Colombia. - Consultar las condiciones de generación de lixiviados en el Relleno Sanitario La Pradera y algunas posibilidades de tratamiento. 4. Marco teórico y Discusión Los caudales de lixiviados generados en la operación de los rellenos sanitarios, siendo estos últimos una de las formas más usadas para la disposición de residuos sólidos provenientes de las actividades económicas, sociales y culturales de las áreas urbanas en el país, representan un problema crítico por los niveles de contaminación que estos provocan a las fuentes de agua. Los rellenos sanitarios que consisten simplemente en depositar en sitios preestablecidos por las autoridades locales los residuos sólidos para manejarlos y compactarlos y que de esta manera ocupen la menor área posible, representan el espacio en el que se producen los lixiviados definidos como un “líquido residual generado por la descomposición biológica de la parte orgánica o biodegradable de los residuos sólidos bajo condiciones aeróbicas y anaeróbicas y/o como resultado de la percolación de agua a través de los residuos en proceso de degradación”1. De acuerdo al decreto 838 de 2005, los residuos sólidos son todos aquellos materiales o sustancias originadas en el consumo o uso de bienes en actividades residenciales, industriales, de comercio, por instituciones de diversa índole o 1 Decreto número 838 de 2005 (marzo 23) por el cual se modifica el Decreto 1713 de 2002 sobre disposición final de residuos sólidos y se dictan otras disposiciones.
  • 3. prestadoras de servicios, que deciden abandonar, rechazar o entregar para su aprovechamiento en otros bienes o en su disposición final. Por su importancia para la comprensión de la composición de los lixiviados, su grado de contaminación y las posibles alternativas de tratamiento, se debe tener claro sus diferentes tipos de clasificación, pues esto permite a los ciudadanos y a las autoridades públicas saber cuáles podrían ser los puntos de intervención más eficaces para prevenir y revertir los impactos negativos de la práctica de disposición de los residuos sólidos que se está analizando. Con base en el Reglamento Técnico del Sector de Agua Potable y Saneamiento Básico y Ambiental - RAS sección II título F del 2009, que define los sistemas de aseo urbano en Colombia, los residuos sólidos se pueden clasificar según: 1. La composición física: Residuos de comida y de jardín, productos de papel y de cartón, plásticos, textiles, latas de hojalata, aluminio, otros metales, vidrio, madera, caucho, cuero, ceniza, rocas y escombros, huesos y otros. 2. La procedencia de los residuos sólidos: Residenciales, industriales, comerciales, institucionales, hospitalarios, de barrido y de escombros. 3. La factibilidad de manejo y disposición: Ordinarios y especiales. 4. El grado de peligrosidad: Ordinarios y peligrosos. Y de acuerdo al decreto 1713 de 2002 en su artículo 1, se pueden clasificar como: Residuo sólido aprovechable: Es cualquier material, objeto, sustancia o elemento sólido que no tiene valor de uso directo o indirecto para quien lo genere, pero que es susceptible de incorporación a un proceso productivo. Residuo sólido no aprovechable: Es todo material o sustancia sólida o semisólida de origen orgánico e inorgánico, putrescible o no, proveniente de actividades domésticas, industriales, comerciales, institucionales, de servicios, que no ofrece ninguna posibilidad de aprovechamiento, reutilización o reincorporación en un proceso productivo. Son residuos sólidos que no tienen ningún valor comercial, requieren tratamiento y disposición final y por lo tanto generan costos de disposición2 . En la mayoría de países existe una relación entre el número de la población y la cantidad de residuos generados, en forma proporcional a los niveles de ingreso, de 2 Decreto 1713 de 2002.
  • 4. consumo y las costumbres culturales, por lo que en un mundo consumista como el de hoy, el volumen producido es inmenso. Según el Banco Mundial la producción actual de residuos es de 1.300 millones de toneladas/año y podría ser de 2.200 millones para el año 2025, marcando la tendencia a duplicarse por la dinámica del alto crecimiento poblacional, los niveles de consumo en los países desarrollados y la adopción de los patrones de consumo global por parte de los habitantes de los países subdesarrollados. De acuerdo a esta misma entidad multilateral, en América Latina y el Caribe se pasará de una producción promedio de residuos sólidos de 1,09 Kg/habitante/día en el año 2012 a una producción de 1,56 Kg/habitante/día en el año 2025, con un incremento de la población total en la región de 66 millones de habitantes (400 millones en 2012 a 466 millones de personas en 2025). En Colombia, de los sistemas de disposición final de residuos sólidos los considerados autorizados son los rellenos sanitarios, las plantas integrales y las celdas de contingencia, mientras que se consideran como inadecuados la denominada Celda Transitoria, los botaderos, las prácticas de enterramiento, los vertimiento a cuerpos de agua, la quema de los residuos sólidos y todo aquel procedimiento o método que no cumpla con las disposiciones legales establecidas en la normatividad vigente (Decreto 838 de 2005 , Decreto 2820 de 2010, Resolución 1890 de 2011)3. En Colombia para el año 2013, según la Superintendencia de Servicios Públicos Domiciliarios (SSPD), hay 1.102 municipios que disponen 25.054 toneladas/día de residuos sólidos en 400 sitios de disposición final. Del total de municipios el 75.2% (829) disponen sus residuos en rellenos sanitarios, el 12.1% en botaderos (133) y el 1.2% desafortunadamente lo efectúan todavía directamente en los cuerpos de agua. La proporción por tipo de sitio de disposición final de los residuos muestra que aproximadamente el 90% de toneladas/día se realiza en rellenos sanitarios. 3 Cit. Superintendencia de Servicios Públicos Domiciliarios (2014). Disposición final de residuos sólidos. Disponible en: http://www.superservicios.gov.co/content/download/8253/70121/version/1/file/Disposici%C3%B3n+f inal+de+residuos+s%C3%B3lidos.pdf
  • 5. Para el caso del Municipio de Medellín, el área metropolitana del Valle de Aburrá y algunas localidades vecinas, la disposición final se realiza en su gran mayoría en El Relleno Sanitario La Pradera, que comenzó operaciones en junio del año 2003 – con una vida útil de 25 años-, y que para el año 2013 atendió la disposición de residuos de 22 municipios, recibiendo alrededor de 2.114 toneladas/día. MUNICIPIOS QUE DISPONEN Medellín y corregimientos Guadalupe Barbosa Heliconia Bello Itagüí Caldas La Estrella Cisneros El Retiro Carolina Rionegro Copacabana Sabaneta Fredonia Salgar Girardota Titiribí Gómez Plata Venecia Guarne Yolombo Fuente: http://www.emvarias.com.co/SitePages/pradera.aspx#sthash.CoKzn3z7.dpuf Puesto que el Relleno Sanitario es el método más utilizado en el país para la disposición final de residuos sólidos no aprovechables, que generalmente por su procedencia urbana de origen residencial, están conformados como mínimo por un 50% de compuestos orgánicos, que al estar dispuestos en estas condiciones comienzan a degradarse por variados procesos biológicos, empezando por procesos aerobios, donde la oxidación de los componentes orgánicos estimula la presencia de procesos anaerobios los que predominaran en las condiciones físico- químicas de funcionamiento del Relleno. Haciendo que estas degradaciones biológicas creen diferentes tipos de subproductos de carácter gaseoso y líquido, que conformaran el biogás y los lixiviados respectivamente. La generación de lixiviados está directamente vinculada con las condiciones hidrológicas de su ubicación geográfica, siendo la precipitación una de las más
  • 6. importantes, es decir la cantidad de lluvia que cae en la celda de disposición de los residuos, parte de dicha lluvia se queda a nivel superficial pues no alcanza a infiltrarse en la masa de residuos y circula como escorrentía; igualmente esta sujeta a procesos de evapotranspiración y de saturación que dependen de la capacidad del terreno para almacenar humedad y del volumen de humedad existente; por supuesto hay una parte de la precipitación que se infiltra en el manto de residuos dispuestos, que después de saturado el suelo, todo exceso de infiltración se percola a través de los residuos arrastrando los diversos componentes de éstos, configurando así los lixiviados. Figura 1: Balance de agua en un Relleno Sanitario Fuente: Guía Ambiental para Rellenos Sanitarios. (Pérez Aristizabal, 2010: 8) Siendo los lixiviados un líquido que se constituye por la descomposición de los materiales que conforman los residuos sólidos, ya sea por las propias características físico-químicas de los residuos y/o por la mezcla de estos con el agua que se logra infiltrar en el relleno, se tiene como resultado una sustancia con altas cargas de compuestos orgánicos, metales pesados, ácidos, sales y microorganismos, que los convierten en un contaminante muy agresivo para el ambiente, principalmente el suelo y las fuentes de agua.
  • 7. La composición media de los lixiviados cambia según la ubicación geográfica, la edad del Relleno Sanitario y, claro está, por el tipo de residuo dispuesto en el vertedero; pero independientemente de estas consideraciones, todos los lixiviados presentan una gran carga contaminante. Por este hecho, cualquier Relleno Sanitario debe tener un diseño y una construcción que envuelvan los residuos y prevengan el escape de los lixiviados al medioambiente. Generalmente, la construcción de un Relleno Sanitario está conformada esencialmente de una cobertura superior, que consta de capas de suelos, una geomembrana y una cubierta superior de suelo con vegetación. Su interior lo constituyen las celdas de residuos. Debajo de estas últimas, debe construirse un sistema de drenajes o filtros; bajo las que se hallen capas de suelos con baja permeabilidad, que sirvan como barreras y capas de geomembranas que protejan de las aguas subterráneas y contribuyan al control de fugas de lixiviados. Como complemento necesario al diseño descrito de un Relleno Sanitario, este debe contar con un sistema para la evacuación de gases que se producen en su interior.
  • 8. Figura 2. Diagrama esquemático del sistema de componentes de un Relleno Sanitario. Fuente: (Vargas Guerrero, 2009). El Relleno Sanitario La Pradera, se ubica en la zona rural del municipio de Donmatías a unos 56 Km de la ciudad de Medellín, a 1.100 metros sobre el nivel del mar, con una temperatura ambiente promedio de 22° C y una precipitación media por mes de 18 mm/día. Ocupa un área de 382 hectáreas distribuidas en tres zonas, la primera denominada, La Carrilera (Hoy cerrada) ocupa un espacio de 7 hectáreas con una profundidad media para la disposición de los residuos de 12 metros, la segunda, conocida como La Música (en operación) tiene un área de 17 hectáreas con una profundidad promedio de disposición de residuos de 35 metros, y la tercera con el nombre de Altaír 1 y 2 (en apertura) con un área de 22 hectáreas. El área circundante corresponde a un relieve de montaña y de cobertura boscosa que hace las veces de zona de amortiguación, igualmente el río Medellín es uno de sus colindantes. Después de la adecuación del sitio (impermeabilización con geomembrana, construcción de vías de acceso, y plataformas entre otros) se disponen los residuos… Se riegan para conformar la celda, se compacta en capas
  • 9. promedio de 30 cms y se cubren una vez terminada la celda. Se conforman las celdas dando las pendientes para facilitar el flujo de agua y se conforman los sistemas de drenaje dentro del vaso. Adicionalmente se construyen cada cinco metros de alturas filtros para drenaje de lixiviados y cada cuarenta metros chimeneas de desfogue de gases, formando un sistema interconectado que facilite la evacuación de lixiviados y gases (SCS ENGINEERS, 2007: 3). Fuente: Informe de evaluación Relleno Sanitario La Pradera. Medellín, Colombia. (SCS ENGINEERS, 2007). El control de aguas lluvias se realiza mediante un sistema de canales de recolección tanto revestidos en concreto (áreas clausuradas) como provisionales en los puntos de contacto entre las vías temporales y los residuos (SCS ENGINEERS, 2007: 3). Fuente: Informe de evaluación Relleno Sanitario La Pradera. Medellín, Colombia. (SCS ENGINEERS, 2007). Un manejo correcto del lixiviado utilizando sistemas de tratamiento eficaces reduciría ostensiblemente la contaminación de las fuentes de agua superficiales y subterráneas, y evitaría o disminuiría que el uso posterior de estos cuerpos de agua, Impermeabilización del fondo Cobertura de residuos e inicio de la cobertura final Sistema de recolección y conducción de aguas lluvias
  • 10. para el riego y el consumo humano y de animales, genere contaminación del suelo y efectos negativos en la salud de personas y animales. Y de esta forma también cumplir con los estándares establecidos en materia de vertimientos, en el decreto 3930 de 2010. En el caso colombiano, se han aplicado sistemas de recolección y tratamiento de lixiviados, que han sido muy deficientes para evitar que estos líquidos sigan contaminando el suelo y las fuentes de agua. “De todos los rellenos existentes en el país sólo se han reportado 38 instalaciones para tratamiento de lixiviados, de los cuales apenas aproximadamente la mitad son tratamientos eficaces” (Pérez Aristizábal, 2010). El manejo de lixiviados en el Relleno Sanitario La Pradera, tenía la intención de recolectar y trasladar a unas lagunas de almacenamiento este líquido, para luego conducirlo a la Planta de Tratamiento de San Fernando. La recolección en las lagunas se viene realizando adecuadamente, pero el ingreso para su tratamiento en la Planta de San Fernando ha sido restringido, por la alta carga de compuestos orgánicos y metales pesados de este lixiviado. Esta situación ha conllevado a que los lixiviados sean almacenados en las piscinas, tengan un tratamiento parcial y luego sean dirigidos a quebradas en el área de influencia o directamente al Río Medellín, de acuerdo a los informes técnicos realizados por la Autoridad Ambiental Corantioquia. A pesar de realizarse un tratamiento a los lixiviados mediante las lagunas llegan al río todavía con varios contaminantes en concentraciones altas, aun sin cumplirse el 80% de remoción en DBO y SST. Esto se agrava si se tiene en cuenta que esta fuente luego se convierte en el Río Porce que es represado para la generación de energía, por lo tanto las acciones tendientes a tratar este líquido contribuye a disminuir la contaminación del río, mitigar el grado de eutrofización y evitar los procesos de anaerobiosis por altas cargas de nutrientes y orgánicas dentro de los sistemas de embalse de Porce (Pérez Aristizábal, 2010).
  • 11. Este tratamiento usado en el Relleno Sanitario La Pradera es considerado como un tratamiento convencional por transferencia de lixiviado, en el que se recolectan los lixiviados en un sistema de lagunaje, para luego ser transportados por carrotanques hacia una planta de tratamiento, en este caso, la de de San Fernando en el municipio de Itagüí, y allí ser combinada con aguas residuales domésticas (ARD), buscando aprovechar la carga de nitrógeno del lixiviado, y el fosforo aportado por el ARD, para hacer eficaz su tratamiento por vía biológica. El lixiviado de este Relleno Sanitario presenta altos contenidos de elementos tóxicos, que inhiben la actividad microbiológica reduciendo de esta manera la eficiencia de la Planta de Tratamiento. Por lo que las Empresas Públicas de Medellín, responsable de dicha Planta, limitaron la cantidad de lixiviado tratado a sólo 50 m3/día –del total de 300 m3/día generados en el Relleno-, lo que causo que se vertieran 250 m3/día al rio Medellín, incumpliendo la normatividad vigente al respecto. Lagunas existentes para el tratamiento de lixiviado en el Relleno Sanitario La Pradera. Fuente: Cit. Pérez Aristizábal, 2010: 17
  • 12. Frente a esta situación, identificar las características del lixiviado es un factor primordial para realizar una propuesta de tratamiento eficaz, especialmente conocer su carga en Demanda Biológica de Oxigeno (DBO), en Demanda Química de Oxigeno (DQO) y en Carbono Orgánico Total (CTO), pues estos configuran su carga orgánica total que es la que provee de nutrientes a los microorganismos. El lixiviado generado en El Relleno Sanitario La Pradera, con base en 5 muestras analizadas por Corantioquia de noviembre del 2006 a Julio del 2007, “poseía una DQO promedio de 9328 ± 2720 mg/L y una –Demanda Bioquímica de Oxigeno a 5 días- DBO5 promedio de 4997 ± 1838 mg/L lo que resulta una proporción DBO5/DQO cercana a 0,5, lo cual evidenciaba la biodegradabilidad del lixiviado y viabiliza la implementación de un tratamiento biológico” (Pérez Aristizábal, 2010). Igualmente se muestra en la siguiente tabla los análisis de elementos de preocupación para la salubridad, realizados al lixiviado del Relleno Sanitario La pradera, por SANEAR S.A en octubre de 2008. Fuente: (Pérez Aristizábal, 2010) De acuerdo al artículo 72 -Decreto 1594 de 1984-, la Carga Máxima Permisible para todo vertimiento a un cuerpo de agua deberá cumplir los siguientes parámetros: Referencia Usuario existente Usuario nuevo pH 5 a 9 unidades 5 a 9 unidades Temperatura  40°C  40°C Material flotante Ausente Ausente Grasas y aceites Remoción  80% en carga Remoción  80% en carga Sólidos suspendidos, domésticos o industriales Remoción  50% en carga Remoción  80% en carga Demanda bioquímica de oxígeno:
  • 13. Para desechos domésticos Remoción  30% en carga Remoción  80% en carga Para desechos industriales Remoción  20% en carga Remoción  80% en carga Fuente: Decreto 1594 de 1984 de la República de Colombia. Teniendo como referencia las características específicas del lixiviado del Relleno Sanitario La Pradera descritas arriba, y la recomendación realizada por el ingeniero Juan David Pérez Aristizábal en el análisis de su investigación, es factible la implementación de un tratamiento biológico, por lo menos para cumplir con los parámetros exigidos en la legislación ambiental colombiana sobre el vertimiento. Fuente: Construcción propia con base en clasificación propuesta por Pérez Aristizábal, 2010 5. Conclusiones En el tratamiento de aguas residuales en el país, la problemática de los lixiviados es muy importante, puesto que su fuente de origen principal que es la disposición de residuos sólidos en los rellenos sanitarios -sistema más utilizado por los municipios en Colombia con un 90%- no se vislumbra que vaya a ser sustituido por otro que sea ecológicamente más eficiente. Y es mucho más difícil pensar en que cambien las prácticas culturales, en la producción y el consumo de bienes y servicios, que contribuyese positivamente a disminuir la cantidad de dichos residuos. Este líquido residual altamente contaminante, que por lo menos en el mediano plazo, va a seguir siendo generado por la dinámica de la sociedad contemporánea en mayor cantidad, es bastante complejo para la comprensión de todas las variables que inciden no solo en la explicación de su composición (características de los
  • 14. residuos, la temperatura ambiente, el contenido de humedad, la edad del relleno, la disposición de las capas para remover contaminantes y las propiedades del agua que entra al sitio de disposición), sino también, en el conocimiento necesario para elegir el sistema adecuado para su tratamiento (depende de las características específicas del lixiviado, disposición de recursos económicos, trabajo interdisciplinario de profesionales, nivel de descontaminación buscado, entre otros). A pesar que los diferentes sistemas de tratamiento de lixiviados (Combinado con agua residual, recirculación, natural, biológico, fisicoquímico, avanzados con membranas, biorreactores de membrana y Biodiscos) presentan altas eficiencias en las remociones requeridas, hay que reconocer que los efluentes tratados de todas formas, conservan altas concentraciones de compuestos contaminantes, inclusive cumpliendo con la normatividad en materia de vertimientos dispuesta por el Estado Colombiano. Por esta razón, es imprescindible trabajar en pos de evitar la producción de residuos y mejorar su gestión desde el punto de generación, para disminuir ostensiblemente la cantidad de todo tipo de residuos y especialmente aquellos con componentes peligrosos, y aprovechar por intermedio de diferentes métodos la reutilización de los residuos orgánicos, que son los que en mayor proporción se producen en las ciudades. No obsta el mejoramiento continuo de la investigación, el uso de tecnologías, las buenas prácticas y los sistemas implementados tanto en los procesos de disposición de residuos como en los de tratamiento de lixiviados. 6. Bibliografía  Avendaño Acosta, Edwin Fabián (2015). Panorama actual de la situación mundial, nacional y distrital de los residuos sólidos. análisis del caso Bogotá D.C. programa Basura cero. Bogotá: UNAD. Disponible en: http://repository.unad.edu.co/bitstream/10596/3417/1/79911240.pdf  Decreto 1594 de 1984, artículo 72. Disponible en: http://www.alcaldiabogota.gov.co/sisjur/normas/Norma1.jsp?i=18617
  • 15.  Decreto 1713 de 2002. Artículo 1. Disponible en: http://www.alcaldiabogota.gov.co/sisjur/normas/Norma1.jsp?i=5542  Decreto 3930 de 2010. Disponible en: http://www.alcaldiabogota.gov.co/sisjur/normas/Norma1.jsp?i=40620  Decreto 838 de 2005. Disponible en: http://www.alcaldiabogota.gov.co/sisjur/normas/Norma1.jsp?i=16123  Empresas varias de Medellín (2015). Relleno Sanitario la Pradera. Disponible en: http://www.emvarias.com.co/SitePages/pradera.aspx#sthash.CoKzn3z7.dpuf  Ministerio de Vivienda, Ciudad y Territorio y Viceministerio de Agua y Saneamiento Básico (2012). Reglamento Técnico del Sector de Agua Potable y Saneamiento Básico: TÍTULO F. Sistemas de Aseo Urbano. Bogotá: Ministerio de Vivienda, Ciudad y Territorio. Disponible en: http://www.minvivienda.gov.co/Documents/ViceministerioAgua/TITULO%20 F.pdf  Pérez Aristizábal (2010). Aplicación y evaluación de un reactor de contactores biológicos rotativos (RBC o biodiscos) a escala laboratorio como tratamiento de los lixiviados generados en el Relleno Sanitario de la Pradera. Medellín: Universidad de Medellín.  SCS ENGINEERS (2007). Informe de evaluación Relleno Sanitario La Pradera. Medellín, Colombia. Municipio de Medellín: Empresas Varias de Medellín E. S. P. Disponible en: https://www.globalmethane.org/Data/LaPraderaSpanish.pdf  Superintendencia de Servicios Públicos Domiciliarios (2014). Disposición final de residuos sólidos. Disponible en: http://www.superservicios.gov.co/content/download/8253/70121/version/1/fil e/Disposici%C3%B3n+final+de+residuos+s%C3%B3lidos.pdf  Vargas Guerrero, Marinella (2009). Modelo de balance hídrico para la estimación de los caudales de lixiviados generados en la operación del
  • 16. relleno sanitario del centro industrial del sur - el Guacal, Heliconia – Antioquia. Medellín: Universidad Nacional de Colombia. Disponible en: http://www.bdigital.unal.edu.co/4961/1/22468329-2009.pdf