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Ciencia & Tecnología

Modelo matemático permitiría extender vida útil de rellenos sanitarios

Con esta herramienta computacional, que estimaría el cambio de volumen que pueden sufrir los residuos sólidos que llegan a diario a los rellenos sanitarios, se podría extender la vida útil de estos lugares hasta en un 50 %.

Bogotá D. C., 18 de septiembre de 2019Agencia de Noticias UN-

El relleno sanitario es la técnica más utilizada en el país para la disposición de los residuos sólidos urbanos. Fotos: archivo Unimedios

Este método utiliza principios de ingeniería para confinar los residuos en la menor superficie posible, reduciendo su volumen al mínimo.

En la composición de los RSU que ingresan al relleno sanitario La Pradera prevalece la materia orgánica, con un promedio del 65 %.

Según Emvarias SA, de Medellín, en el relleno sanitario La Pradera se reciben en promedio 1.860 toneladas/día de RSU.

A los 32 municipios a Medellín ingresan 1.054 toneladas/día de RSU.

El objetivo de este modelo matemático, propuesto por Blanca Lisseth Flórez Acuña, magíster en Ingeniería Geotécnica de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL) Sede Medellín, es optimizar el uso de los rellenos sanitarios para reducir al máximo el impacto ambiental y económico que implicaría abrir unos nuevos.

La metodología se calibró con base en los datos de los rellenos sanitarios La Pradera y Curva de Rodas –que reciben la basura generada en Medellín y su Área Metropolitana– considerando los aspectos ambientales de la zona en donde se depositan los residuos sólidos urbanos (RSU), además de propiedades como la composición de los desechos, su peso, sistema de compactación, generación de gases y lixiviados.

A partir de esta información, la investigadora Flórez trabajó en la simulación numérica de los procesos que se dan en los rellenos sanitarios, para lo cual tomó como referencia la teoría propuesta por el ingeniero mexicano Leonardo Zeevaert, que considera las propiedades de los suelos para presentar cambios en su volumen, ya sea por consolidación o por compactación.

Se trata de una deformación que físicamente no era posible representar, por la complejidad de los RSU en comparación con suelos normales de otros componentes como arcillas.

A pesar de esas diferencias se pudo representar numéricamente el comportamiento del cambio volumétrico considerando que tanto los RSU como los suelos presentan una estructura porosa, conformada por partículas orgánicas e inorgánicas, de las que se generan vacíos que son ocupados por gases y líquidos (lixiviado y agua pergolada).

El modelo permite hacer una representación gráfica de los cambios que sufre la materia orgánica, que alcanza cerca del 60 % de los residuos que se producen en una ciudad como Medellín y que al llegar al relleno sanitario atraviesa procesos químicos en su descomposición con etapas aerobio y anaeróbica –con y sin presencia de aire– en las que se producen gases y lixiviados, que son evacuados para su tratamiento y adecuada disposición final.

Además calcula el “factor de rendimiento del relleno sanitario”, que se define como la cantidad de toneladas por metro cúbico de residuos sólidos que se pueden disponer a lo largo del tiempo.

Según explica la investigadora, gracias a la descomposición de la materia orgánica el volumen de la basura se reduce con el paso del tiempo liberando espacio para recibir nuevos desechos. 

“El factor de rendimiento está relacionado con el proceso constructivo: cuanto más tiempo se tarde llenando un vaso de un relleno sanitario, mayor factor de rendimiento y más capacidad va a tener”, explica la magíster, quien añade que para la investigación se lograron factores de rendimiento que oscilan entre 1,05 y 1,5, que representan hasta 50 % más de lo que estaban diseñados para recibir los rellenos.

Replicable en otras ciudades

Aunque el modelo se probó para el relleno sanitario de Medellín, este se podría replicar para el análisis de proyectos similares en otras ciudades, adaptando factores como la temperatura y la composición física de los residuos, debido a que las características de consumo de los habitantes pueden variar y tener menos contenido de residuos orgánicos, importantes para el proceso de asentamiento.

Por ejemplo el contenido de humedad de los RSU de Medellín y su Área Metropolitana es del 50 %, mientras que en Bogotá es del 40 %, lo que indica que en la primera puede existir un mayor asentamiento por descomposición.

(Por: fin/ALP/MLA/LOF
)
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