CARACTERIZACIÓN Y ANÁLISIS DE

TRATAMIENTO CON ARENA DE MAR DE

LIXIVIADOS DEL RELLENO SANITARIO DEL

SIMAR SUR SURESTE EN JALISCO MÉXICO

https://orcid.org/0000-0003-0151-9931

Tecnológico Nacional de México

https://orcid.org/0009-0000-5783-2914

Tecnológico Nacional de México

Fernando Marco Antonio Robledo Núñez

fernando.rn@cdguzman.tecnm.mx

https://orcid.org/0009-0002-4878-2913

Tecnológico Nacional de México

Tecnológico de Cd. Guzmán

México

Pihuamo y Tonila, Jalisco. Dicho contaminante lo integra los lixiviados. En colaboración de nuestro

grupo interdisciplinario de investigación con el Simar Sur Sureste, se investigó la composición real de

este componente de los materiales contaminantes, así como la evaluación para su tratamiento mediante

un filtro de arena de mar y se propone un proceso para lograrlo y obtener una posible revalorización de

cada del material involucrado. Esto para el cumplimiento de normas ambientales y la factibilidad de su

aprovechamiento. Agradecemos al TecNM por la aprobación del proyecto de investigación: Clave:

21023.24-P, para la realización de este trabajo.

Palabras clave: lixiviados, residuo, contaminación, relleno sanitario

ABSTRACT

In this work, a revaluation, analysis and treatment of one of the main pollution products generated in

the SIMAR SUR SURESTE (Intermunicipal System of Solid Waste of the South-Southeast Region in

Jalisco, Mexico), responsible for the final disposal of waste in the municipalities of Tuxpan, Tecalitlán

and Jilotlán de los Dolores, is proposed. Zapotiltic, Tamazula, Pihuamo and Tonila, Jalisco. This

pollutant is made up of leachate. In collaboration with our interdisciplinary research group with Simar

Sur Sureste, the real composition of this component of the polluting materials was investigated, as well

as the evaluation for its treatment by means of a sea sand filter and a process is proposed to achieve this

and obtain a possible revaluation of each of the material involved. This is for compliance with

environmental standards and the feasibility of its use.

INTRODUCCIÓN

En el presente proyecto se propone la realización de una investigación aplicada y la propuesta de

solución al manejo y aprovechamiento de uno de los principales residuos generados en el Relleno

Sanitario del SIMAR SUR SURESTE, en Tuxpan, Jalisco México, el cual recibe los residuos generados

por 7 municipios del Sur de Jalisco México; dichos residuos son de preocupación para el organismo o

dependencia la cual se unió a esta iniciativa de investigación. Tal residuo a considerar en este estudio

son los: Lixiviados.

El almacenamiento y descomposición de los residuos sólidos en los rellenos sanitarios trae como

resultado la generación de biogases, conformados principalmente por metano y dióxido de carbono, así

como lixiviados y la aceptación de llantas entre otros, los cuales en su mayoría se emiten sin control a

la atmósfera y al medio ambiente, además de existir riesgos de explosión y contaminación atmosférica

en la región donde se establecen dichos rellenos sanitarios. En una visita que realizamos a las

climático, se propone el presente proyecto, que plantea el desarrollo de propuestas para el monitoreo

adecuado de este tipo de contaminante mencionado y que son generados en el lugar de estudio y además,

la generación de tratamiento y revalorización del mismo; que a su vez, les permita establecer directrices

y puedan gestionar el cumplimiento de las normativas establecidas por las autoridades ambientales.

Los rellenos sanitarios son uno de los métodos más utilizados para la disposición final de basura

(Robles-Martínez et al., 2011). Una de las características de un relleno sanitario es su comportamiento

como reactor bioquímico, ya que cualquier material biodegradable que sea dispuesto en un relleno

sufrirá el ataque de microorganismos hasta descomponerlo y producir biogases que se emiten a la

atmosfera (García-Rentería, 2005).

El biogás producto de la degradación consiste principalmente de metano y dióxido de carbono, con

cantidades muy pequeñas de otros compuestos orgánicos y contaminantes atmosféricos, los cuales son

emitidos a la atmósfera sin control alguno (Ramírez-Meza, 2010). También está clasificado como una

mezcla de gases altamente inflamables que, si se inhala, puede ser nocivo para la salud debido a sus

componentes tóxicos (Giannina et al., 2016).

La generación de biogás es el segundo problema medioambiental en importancia, detrás de la

producción de lixiviados, derivado de la disposición de residuos sólidos en rellenos sanitarios (Agudelo,

2000). Entre los impactos que se le atribuyen, están los efectos potenciales sobre la seguridad y la salud

de los trabajadores y población vecina al relleno sanitario, además de su contribución al calentamiento

de la tierra mediante el denominado efecto invernadero (EPA, 1991), así como alteraciones en los

ecosistemas, degradación del entorno natural, contaminación del agua y la atmósfera, pérdida del

paisaje natural, malos olores, y disminución de la calidad de vida de las personas (García-Colindares,

Por otro lado, con los lixiviados, La Norma Oficial Mexicana NOM-083- SEMARNAT-2003 y la Ley

General para la Prevención y Gestión Integral de los Residuos en su artículo 5 fracción XVI, definen a

los lixiviados como el “líquido que se forma por la reacción, arrastre o filtrado de los materiales que

constituyen los residuos y que contiene en forma disuelta o en suspensión, sustancias que pueden

infiltrarse en los suelos o escurrirse fuera de los sitios en los que se depositan los residuos y que puede

dar lugar a la contaminación del suelo y de cuerpos de agua, provocando su deterioro y representar un

riesgo potencial a la salud humana y de los demás organismos vivos”. De acuerdo con las prácticas que

se presentan en la región, estos sitios pueden clasificarse de la siguiente manera; relleno sanitario,

vertidos a cuerpos de agua y vertidos en el terreno.

Es en estos lugares de acumulación de basura, donde se desprende un líquido que provoca una de las

mayores afectaciones al ambiente, y es conocido propiamente con el término de lixiviado. Este líquido

proviene de desechos muy heterogéneos en composición y arrastra todo tipo de contaminantes muchos

de ellos en concentraciones elevadas, por lo que es catalogado como uno de los más complejos y

difíciles de tratar. Los lixiviados se clasifican de acuerdo a su composición, y tanto la calidad como la

cantidad de ellos varía sustancialmente entre sitios y estaciones, dependiendo de factores como el

contenido de humedad de los residuos dispuestos; la hidrogeología específica del sitio; el diseño,

operación y edad del relleno sanitario; así como la biodegradabilidad relativa de los diferentes

contaminantes orgánicos presentes en el relleno sanitario. (Gómez-Vázquez, 2018)

Desafortunadamente, en países como el nuestro, el tratamiento practicado a los lixiviados si se lleva a

cabo es cuestionable, con la utilización de tecnologías como son la evaporación y recirculación. Su

éxito en el País radica en que son sistemas relativamente fáciles de operar, sin embargo, en el sistema

produce a tasa alta por un mínimo de 6 a 10 años; a tasas menores continuará generándose entre 30 y

100 años (Ramírez-Meza, 2010). El control del biogás es necesario en el relleno sanitario mientras

exista potencial de generación. La medición directa de estos gases tiene un costo elevado, y lo métodos

indirectos para su cuantificación preliminar han sido una de las soluciones que se han abordado por

otros investigadores.

En la región Sur-Sureste del estado de Jalisco, México, se estima que se generan alrededor de 226.5

toneladas de residuos. Los municipios de Tecalitlán, Tuxpan y Jilotlán de la zona Sur de Jalisco tienen

vertederos a cielo abierto (Ramírez-Meza, 2010), la empresa encargada de la disposición final de los

residuos de estos municipios es SIMAR Sur-Sureste.

Sin embargo, los rellenos sanitarios requieren de una operación eficiente para evitar contaminar su

entorno.

METODOLOGÍA

Para poder cumplir los objetivos del proyecto se proponen las siguientes etapas:

Primera Fase: Fundamentación Investigar la composición general que posee el residuo a

revalorizar: Lixiviados, así como antecedentes en el tratamiento de los mismos.

Revisión del estado del arte. Esta etapa consiste en realizar una investigación exhaustiva del estado del

arte acerca del monitoreo, composición de lixiviados así como trabajos y artículos relacionados.

También aquí, se identificarán las tecnologías y herramientas disponibles para el correcto manejo,

revalorización y utilización de estos tipos de residuos.

Segunda Fase: Convenio de colaboración con SIMAR Sur-Sureste y determinación los niveles de

producción y generación de estos materiales dentro del SIMAR SUR SURESTE (Lugar de

En esta fase o etapa se realizará una determinación de la composición de los contaminantes lixiviados

a tratar en este proyecto con determinaciones fisicoquímicas.

Cuarta fase: Investigar y analizar estrategias para el aprovechamiento adecuado del material de

estudio de acuerdo a su velocidad de generación.

En esta etapa, se realizará una investigación con la información recabada en las anteriores etapas y que

se ajuste al lugar de análisis que es el SIMAR SUR SURESTE. Se realizarán pruebas de tratamiento

para determinar la mejor manera o método, realizando determinaciones antes y posteriores a las

propuestas de reducción del contaminante.

Quinta fase: (Diseño de propuesta de tratamiento): Proponer metodología para el manejo,

tratamiento y aprovechamiento del material generado en el lugar de análisis.

Con los resultados anteriores y las pruebas realizadas de determinaciones antes y post, se realizará la

propuesta del tratamiento y revalorización del tipo de material contaminante considerado en este

proyecto, adaptándose a la escalabilidad del lugar y necesidades actuales. También en esta etapa se

realizará la gestión de productos de investigación sometiendo artículos a revistas de divulgación, así

como la gestión del registro de propiedad intelectual ante INDAUTOR.

La metodología empleada para todos estos análisis fue la siguiente: potenciómetro: pH,

Conductivimetro : eléctrico, Método KJELDHAL, método colorímetro Molibdovanadato de amono:

fosforo, espectrofotómetro de absorción atómica : Ca, Na, K, Cu, Fe, Mn, Zn y el método colorímetro

Azometina para Boro y para las pruebas microbiologías fueron el número más probable y la NMX-

AA-42-1987. Para todos estos análisis se contó con el apoyo del Laboratorio de Suelo, Agua y planta

de estos municipios. Actualmente en el relleno sanitario se reciben en promedio un aproximado de 90

toneladas al día procedentes de Tuxpan, Tecalitlán y Zapotiltic las cuales son 30,240 toneladas anuales

según datos obtenidos por SIMAR Sur-Sureste. Por cierta razón diariamente se generan residuos líquidos

lixiviados lo cual para ello se cuenta con una cisterna con geomembrana de almacenamiento con una

capacidad de 5,000m3 la cual actualmente contiene 2,200m3 del contaminante antes mencionado. El

cual se buscó con esta investigación dar un tratamiento eficaz para su aprovechamiento en su totalidad

ya que actualmente solo se cuenta con el tratamiento de recirculación para lograr evaporar un porcentaje

de estos con una moto bomba en la celda y una instalación de 120 metros de manguera de 2 pulgadas,

150 litros por segundo.

Se realizaron análisis a la fosa de captación de lixiviados para así conocer todos sus componentes

originales que son captados después de pasar por las celdas de residuos, además de que se preparó un

filtro y se hace pasar por el mismo lixiviados y se analizaron para poder conocer si este sistema que se

propone es beneficioso para este proceso.

Por ello, este Lixiviado para poder analizarlo, se sometió a un tratamiento de filtración que para ello

consistió de varias capas con diferente porosidad, con la finalidad de retener sustancias de diferentes

características fisicoquímicas con la finalidad de obtener un líquido que en determinado momento se

pudiera utilizar como fertilizante o que sea benéfico para la tierra de los alrededores.

Las diferentes capas del equipo de filtración utilizado son:

Figura 2. Toma de Muestra de Lixiviado en la fosa del Simar Sur Suereste

Tabla 1. Resultados de Elementos en los lixiviados

Sodio con 13.5% y reduciendo el pH con un 50.5%; Resultando importante resaltar que dicha matriz

Y también otros elementos continuaron sin variación.

Cadmio y Cloruros.

En el Análisis de la detección de organismos Coliformes Totales, Fecales y Escherichia Coli, de

determinó un importante resultado, pues la matriz de filtrado disminuyo considerablemente la presencia

de este tipo de microorganismos que determinan la salud sanitaria del lixiviado, ya que redujo en un

86.7% tanto a los Coliformes Totales y Fecales y en un 84.9% a Escherichia Coli.

Finalmente, se uso un filtro de formado con arena de mar, piedras de 2 pulgadas como soporte, carbón

activado y algodón, para probar la eficacia en el filtrado del lixiviado generado en el relleno sanitario

CONCLUSIONES

Finalmente, se uso un filtro de formado con arena de mar, piedras de 2 pulgadas como soporte, carbón

activado y algodón, para probar la eficacia en el filtrado del lixiviado generado en el relleno sanitario

del Simar Sur Sureste, resultando muy efectivo en la disminución de microorganismos que generan

contaminación sanitaria en el medio ambiente en donde se vierten o tienen la condición de efluente; así

como en otros elementos importantes.

Debido a los resultados obtenidos y proyectados se propone un tratamiento para lixiviados a base de:

Flocular, sedimentar y filtrar

La floculación es un proceso químico mediante el cual, con la adición de sustancias

denominadas floculantes, se aglutinan las sustancias coloidales presentes en el lixiviado, facilitando de

esta forma su decantación y posterior filtrado.

Sedimentar

principalmente en la diferencia de tamaños. Los filtros de arena son los elementos más utilizados

para filtración de aguas con cargas bajas o medianas de contaminantes, que requieran una retención de

partículas de hasta veinte micras de tamaño. Las partículas en suspensión que lleva el agua son retenidas

durante su paso a través de un lecho filtrante de arena. Nuevamente agradecemos al TecNM por la

aprobación de este proyecto de investigación, para la realización de este trabajo: Clave: 21023.24-P:

“Caracterización y análisis de tratamiento con arena de mar de lixiviados del relleno sanitario del Simar

Sur Sureste en Jalisco México”.

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