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Medioambiente

Modelo computacional facilita degradación de lixiviados

Por medio de esta herramienta es posible aplicar modelos matemáticos que simulen el funcionamiento de un reactor anaerobio para descomponer los contaminantes de los lixiviados mezclándolos con aguas residuales domésticas.

Bogotá D. C., 31 de agosto de 2017Agencia de Noticias UN-

Los lixiviados son tóxicos y difíciles de degradar si no se les da el tratamiento adecuado.

Los reactores anaeróbicos funcionan para tratar aguas residuales. (Foto: cortesía).

Con este modelo se podría determinar la mezcla adecuada para descomponer los contaminantes. (Foto: cortesía).

Para la investigación se caracterizaron aguas residuales domésticas.

En general, en los vertederos y lugares donde se acumula basura aparecen los lixiviados.

Por la cantidad de basuras y sustancias que se vierten sin control en los rellenos sanitarios, se puede presentar la mezcla entre agua y residuos sólidos generando los lixiviados, sustancias bastante tóxicas y muy difíciles de degradar si no se les hace un tratamiento adecuado.

Para descomponer los lixiviados mediante procesos biológicos se pueden utilizar reactores anaerobios: tanques en los que se mezclan aguas residuales y lixiviados, en total ausencia de oxígeno, con el fin de que las bacterias anaeróbicas presentes utilicen los componentes de las sustancias tóxicas (la porción biodegradable), para hacer su proceso digestivo y así degradarlas.

Con esto en mente, el ingeniero Jairo Zorro Roa, magíster en Ingeniería de Recursos Hidráulicos de la Universidad Nacional de Colombia (U.N.), creó el modelo computacional que busca simular el funcionamiento de un reactor anaerobio y así establecer qué porcentaje de aguas residuales debía mezclarse con los lixiviados para mejorar su tratamiento.

“Existe una concentración de lixiviados que mata o enferma a las bacterias, por lo tanto, para reducir la toxicidad se mezclan con aguas residuales, lo que permite mejorar la asimilación del contaminante y evitar que se intoxiquen”, puntualiza el ingeniero Zorro.

Con este modelo se pueden variar esas concentraciones de lixiviados y aguas residuales y establecer cuál se comporta mejor: por ejemplo, mezclar 50 % de aguas residuales con 50 % lixiviados, o 90 % y 10 %, etc. Es posible hacer todas las variaciones que se requieran sin necesidad de construir reactores anaeróbicos, con lo cual se ahorraría tiempo y dinero.

Modelo experimental

Este proceso se conoce como codigestión y hace referencia a la mezcla de dos sustancias para mejorar la tratabilidad de un determinado contaminante, en este caso los lixiviados.

“La codigestión permite inhibir los efectos que producen las sustancias tóxicas de los lixiviados en las bacterias y así tratarlos sin generar mayores daños al medioambiente al momento de verterlos sobre fuentes o cuerpos de agua”, agregó.

Para adaptarlo al caso colombiano, el investigador caracterizó las aguas residuales domésticas –que son las más frecuentes– confirmando que al diluir los lixiviados con estas, las bacterias se adaptan mejor a dicha mezcla recibiendo y asimilando los contaminantes.

Para crear la herramienta se tomaron los datos de un modelo experimental hecho en la Universidad del Valle, en el que usaron reactores anaeróbicos variando los porcentajes de aguas residuales y lixiviados.

Una de las ventajas del modelo computacional radica en que en vez de construir un reactor, se modifican los datos en el modelo según la mezcla de lixiviados y aguas residuales, identificando así la combinación óptima para tratar los contaminantes.

En relación con los resultados experimentales, la proporción de lixiviado y agua residual que presentó mejores resultados en el modelo matemático fue una mezcla de 95 % de agua residual y 5 % de lixiviado.

La herramienta se constituye en una alternativa sostenible para el tratamiento de lixiviados. El agua residual doméstica se puede utilizar para estos procesos, ya que es una sustancia que se encuentra en cantidades suficientes y a bajo costo, agregó el magíster Zorro.

Además se confirmó la utilidad del software computacional para el desarrollo y la simulación de los modelos matemáticos que permiten resolver ecuaciones diferenciales que por métodos manuales tardarían demasiado tiempo en ser resueltas.

(Por: Fin/VC/MLA/LOF
)
N.° 367

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