Los gases de relleno sanitario además de su emisión a la atmósfera como gases de efecto invernadero, causan alteraciones en la vegetación adyacente a los sitios aledaños, por migración subterránea de los gases. Lo anterior es un problema incluso cuando se intenta reforestar los sitios una vez clausurado el relleno sanitario.

1. Monterrey, N.L. Noviembre, 2014
El efecto de los gases de relleno
sanitario en el ciclo de vida vegetal
Eduardo Baltierra Trejo
Liliana Márquez-Benavides
Juan Manuel Sánchez-Yáñez
Instituto de Investigaciones Agropecuarias y Forestales de
la Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo
Instituto de Investigaciones Químico-Biológicas, UMSNH
I I A F

2. La digestión anaerobia
de la fracción orgánica
de los residuos sólidos
urbanos (RSU) en los
rellenos sanitarios
(RESA), tiene como
consecuencia la emisión
de biogás.
Introducción

3. • Fotosíntesis
• Respiración
Migración lateral:
100-300 metros
70 años
CO2
O2
CO2
O2
CO2
O2
Intercambio de gases
en herbáceas

4. Gas %
CH4 45-60
CO2 40-55
N2 2-5
H2S 0-1.0
O2 0.1-1
NO 0.1-1
NH3 0.1-1
H2 0-0.2
CO 0-0.2
COV 0.01-0.6
Tchobanoglous, 2005
4 a 10 L/kg/año
Emisión de biogás de
RESA

5. Estudios “ex situ”
• Chan et al., 1991  efecto del biogás en las raíces
de plantas leñosas subtropicales en un RESA en
función del sitio de exposición.
En sitios de mayor concentración de biogás hubo
una mayor inhibición del crecimiento de las plantas
leñosas subtropicales.
• Wong et al., 1992  diversidad y distribución de
especies vegetales en un RESA.
Relación directa entre la concentración de biogás y la
cobertura vegetal de las herbáceas y las arbóreas.
Antecedentes

6. Estudios “in situ”
• Smith et al., 2004  impacto de la inyección 100 L/h
de CH4 en el crecimiento de el pasto, el trigo y el
frijol.
• Franzidis et al., 2007  Modelo de computadora:
concentración de biogás, porosidad del suelo y
pérdida de la vegetación en un RESA.
Relación directa entre el nivel de concentración de
biogás y la pérdida de la cobertura vegetal en RESA
Antecedentes

7. El biogás en los RESA causa de la pérdida de la
vegetación y dificulta su reforestación.
• No existe una metodología para analizar, ni
información suficiente sobre el efecto del biogás la
germinación y en el crecimiento vegetal.
Justificación

8. • Exponer las raíces de calabaza (Cucurbita pepo L.) al
flujo de biogás tiene un efecto negativo sobre su
germinación y crecimiento en función de la
concentración y tiempo de exposición.
Hipótesis

9. Objetivo general:
• Analizar el efecto del biogás sobre las raíces de calabaza
mediante el diseño de un modelo experimental ex situ.
Objetivos particulares:
• Diseñar y construir un sistema para evaluar el efecto de
biogás sobre las raíces de calabaza.
• Analizar la respuesta en la germinación y el crecimiento de la
calabaza al exponer las raíces al biogás producto de la DA en
la etapa temprana del ciclo biológico.
Objetivos

10. Montaje RDASS
Alimentación RDASS
Operación RDASS
Montaje SMB
Montaje UCV
Estandarización
Preparación de semilla
Monitoreo del efecto del
biogás en calabaza
Análisis de datos y
resultados
Variables respuesta:
• Porcentaje de germinación
• Peso seco radical y aéreo
Metodología

11. Figura 1. Acoplamiento
del sistema de difusión
de biogás en las raíces de
plántulas de calabaza.
Reactor de digestión
anaerobia de sustrato sólido
(RDASS), sistema de medición
de biogás (SMB) y unidad de
crecimiento vegetal (UCV).
Puntos de muestreo:
• A) RDASS, B) SMB, C) UCV
UCV
RDASS
SMB
Metodología

12. Figura 2. Efecto del biogás en la germinación de calabaza
expuestas a concentración de biogás alta y baja.
0
20
40
60
80
100
120
Alto Bajo Control
Germinación(%)
Concentración de biogás
Resultados
Alta 79.27 L/mes, 58.90% CH4
Baja 46.98 L/mes 49.18% CH4

13. Figura 3. Efecto del biogás en la germinación de calabaza
expuestas a concentración de biogás alta y baja.
Alta Baja Control
Resultados
Alta 79.27 L/mes, 58.90% CH4
Baja 46.98 L/mes 49.18% CH4

14. Figura 4. Peso seco de la parte aérea de plántulas de
calabaza en concentración alta y baja de biogás.
a ab ab
b
c
d
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
1.4
1.6
Alta Baja Control Alta Baja Control
15 días 30 días
Pesosecoaéreo(g)
Resultados
Alta 79.27 L/mes, 58.90% CH4
Baja 46.98 L/mes 49.18% CH4

15. Figura 5. Peso seco parte radical de plántulas de calabaza
en concentración alta y baja de biogás.
a a a
b
c
d
0.0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
Alta Baja Control Alta Baja Control
15 días 30 días
Pesosecoradical(g)
Resultados
Alta 79.27 L/mes, 58.90% CH4
Baja 46.98 L/mes 49.18% CH4

16. Figura 6. Efecto del biogás en plántulas de calabaza de 15
días
Alta Baja Control
Resultados
Alta 79.27 L/mes, 58.90% CH4
Baja 46.98 L/mes 49.18% CH4

17. Figura 7. Efecto del biogás en plántulas de calabaza a los
20 días
Alta Baja Control
Resultados
Alta 79.27 L/mes, 58.90% CH4
Baja 46.98 L/mes 49.18% CH4

18. Figura 8. Efecto de biogás en plántulas de calabaza en el
día 30
alta baja control
Resultados
Alta 79.27 L/mes, 58.90% CH4
Baja 46.98 L/mes 49.18% CH4

19. Recuperación de
RESA
• Especies pioneras
Arbóreas: Populus sp., Betulus alba y Salix alba;
leguminosas y gramíneas: trébol blanco y rosado,
Festuca, Agrostide, Lupino, Colcua sp. y otros
• Especies resistentes
Nyser sylvatica; Picea excel sa; Gínkgo biloba; Pinus
humbergi; Myrica pennsylvánica; Populus sp., Pinus
strobus; Canercus palustris; Taxus cuspidata y Filia
americana

20. • El biogás producto de la DA de la FO de los RSU
tiene un efecto negativo sobre la germinación y el
crecimiento vegetal en función de la concentración
y el tiempo de exposición debido al desplazamiento
del O2 por la mezcla de CH4 y CO2.
Conclusión

21. • Adaptaciones morfofisiológicas
• Determinación de géneros sensibles y tolerantes.
• Obtención de bioindicadores.
• Estudio de poblaciones microbianas.
• Restauración ambiental.
Perspectivas

22. IIAF IIQB
Dra. Liliana Márquez Benavides lmarquez@umich.mx
Dr. Juan Manuel Sánchez Yáñez syanez@umich.mx
M.C. Eduardo Baltierra Trejo baltied@yahoo.com.mx
Agradecimientos

23. D.C. Eduardo Baltierra
Trejo
Artículos Científicos publicados del autor:
• Baltierra-Trejo, E., Márquez-Benavides, L., & Sánchez-Yáñez, J. M.
(2012). Experimental model of biogas diffusion in the plant radical
system | Modelo experimental de difusión de biogás en raíces
vegetales. Revista Internacional de Contaminacion Ambiental,
28(Suplemento 1), 133-139.
• Sanchez-Yañez, J. M., Baltierra-Trejo, E., & Márquez-Benavides, L.
(2012). The effect of landfill biogas on vegetal growth | El efecto
de los gases de relleno sanitario en el crecimiento vegetal. Journal
of the Selva Andina Research Society, 3(1), 55-65.
• Baltierra-Trejo, E., Soria-Barrera, A. J., Sánchez-Yáñez, J. M., &
Márquez-Benavides, L. (2016). Efecto positivo del pretratamiento
con radiación ultravioleta a plásticos film en su tasa de
degradación mesofílica anaerobia. Biológicas, 17(1), 26-30.
ORCID: 0000-0002-9000-2987
ResearcherID: B-6105-2016

24. D.C. Eduardo Baltierra
Trejo
Contacto:
E-mail: baltierrachess@gmail.com
Facebook: @BaltierraT
Twitter: @Baltierra_Trejo
Universidad Michoacana de San
Nicolás de Hidalgo
Instituto de Investigaciones
Agropecuarias y Forestales
Laboratorio de Residuos Sólidos y Uso
eficiente de Energía
Av. San Juanito Itzicuaro s/n Col. San Juanito
Itzicuaro, Morelia Michoacán, México C.P. 58341
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