Tratamiento de lixiviados de vertedero

Planta piloto de tratamiento de lixiviados de vertedero en la ciudad de Erfurt, Alemania

Filtro de suelo con plantas de Hamburg-Havighorst

Operador:Ciudad de Hamburgo, Autoridad de Medioambiente.
Fachamt für Gewässer- und Bodenschutz
Hermannstr. 40
D-20095 Hamburg
Autor:Dipl. -Ing.  M. Blumberg
Ingenieurbüro Blumberg (Blumberg-Engineers)
Gänsemarkt 10
D-37120 Bovenden
Tel. 05593 937750
Alemania

Filtro de suelo con plantas de Hamburg-Havighorst
En el sureste de Hamburgo, en el páramo empobrecido de Havighorst, se detectó en 1978 que grandes cantidades de aguas de lixiviado se estaban filtrando desde el límite suroeste de un antiguo vertedero de materiales de construcción (18Ha), que había sido cerrado y recultivado. Debido a los malos olores, los lixiviados tenían un impacto negativo en el área recreativa local. Como medida para resolver este problema heredado, las aguas filtradas eran recolectadas y se construyó un sistema de humedales artificiales usando el método de la zona de raíces. Este concepto de eliminación natural, cuya parte fundamental es la balsa de carrizo, fue puesto en práctica en 1986 por la ciudad de Hamburgo.

Descripción del proceso de tratamiento del agua
El humedal artificial de Hamburg-Havighorst consiste en una balsa de carrizo impermeabilizada mediante una membrana sintética cuya superficie es de 2500m2 y tiene una profundidad de 60cm. Los lixiviados recolectados se suministran a la balsa de carrizo mediante una tubería que fluya por gravedad; la descarga en la zanja circular vecina se realiza gracias a una bomba suministrada por energía eólica.

1Tubería de entrada4Membrana de HD-PE (2.5mm)7Sistema de control y medición10Valla
2Sistema de distribución de entrada5Carrizo (Phragmites communis)8Tubería de drenaje11Zanja de salida
3Nivel del agua subterránea6Zanja de salida9Bomba de energía eólica  



En un sistema radicular el agua es tratada a través de la interacción con las plantas, el suelo y los microorganismos que viven en él. Algunos importantes subprocesos son la descomposición microbiana, incorporación a los constituyentes del suelo y la volatilización de ciertos elementos.

Tasas anteriores de eliminación
El efluente del vertedero de Havighorst es diferente a las aguas residuales domésticas en muchos aspectos. Por ejemplo, la demanda bioquímica (BOD5) y química (COD) de oxígeno es relativamente baja y reducida aún más por el filtrado radicular hasta un 60-70% y 15-20% respectivamente. La concentración de nitrógeno y fósforo es reducida también significativamente (aproximadamente un 40% del nitrógeno y un 25% del fósforo)

Las sustancias más problemáticas de los lixiviados son los hidrocarburos clorados (clorobencenos y clorofenoles) así como ciertos hidrocarburos aromáticos, en particular benceno, etileno y naftaleno. La concentraciones notablemente elevadas de estas persistentes y nocivas sustancias se reducen un 94-100% cuando pasan por la zona radicular.

La sustancia más problemática en la fracción de metales pesados es el arsénico, el cual está presente a una concentración media de 29 µg/l (el valor límite para el agua potable es de 10 µg/l). El valor medio medido a la salida es mucho menor, 8 µg/l. Del mismo modo, la concentración de mercurio de 0.9 µg/l (el valor límite para el agua potable es de 1 µg/l).se reduce a 0.6 µg/l.


Resultados del sistema de tratamiento

  EntradaSalida
Hidrocarburos clorados
Clorobencenos(µg/l)(1)47.21.6
Clorofenoles(µg/l)25.51.6
    
Hidrocarburos aromáticos
Benceno(µg/l)621.35
Benceno etileno(µg/l)22n.d.(2)
Naftaleno(µg/l)310.02
    
Metales pesados
Arsénico(µg/l)298
Mercurio(µg/l)0.90.6
    
Parámetros de nutrientes y demanda de oxígeno
COD(mg/l)10487
BOD5(mg/l)269
N total(3)(mg/l)2615
P total (4)(mg/l)1.00.8
( (1) µg/l – microgramos por litro = 0.000001 g/l; (2) n.d. - no detectable;
 (3) N – nitrógeno; (4) P – fósforo)



Experiencia operacional

El relleno de suelo, consistente en una mezcla de arcilla procedente de recursos locales, ha funcionado hasta ahora muy bien en lo que se refiere a percolación (conductividad hidráulica) y tasa de eliminación de contaminantes (proceso radicular). Características específicas del diseño han resultado en un patrón de flujo no uniforme donde algunas áreas tienen cargas significativamente superiores a otras.

La vegetación de carrizo (Phragmites communis) ha desplazado completamente al carrizo local (Glyceria ssp.) y formado una masa muy densa.

El volumen de entrada, influenciado considerablemente por las precipitaciones, fluctúa entre 0.2 y 3.0 litros por segundo.

Todavía no se sabe por qué las concentraciones de entrada (efluentes del vertedero) no siguen una curva descendente sino que han permanecido inalteradas hasta el momento.

Después de 25 años de operación, este humedal artificial para el tratamiento de lixiviados sigue funcionando a un nivel de calidad cada vez mejor. Además, los costes de operación y construcción fueron considerablemente inferiores a los sistemas de tratamiento convencionales.