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UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR
FACULTAD DE INGENIERÍA EN GEOLOGÍA, MINAS, PETRÓLEOS Y
AMBIENTAL
CARRERA DE INGENIERÍA AMBIENTAL
“OPTIMIZACIÓN DEL SISTEMA DE TRATAMIENTO PRIMARIO DE
LIXIVIADOS PRODUCIDOS EN EL RELLENO SANITARIO EL INGA
MEDIANTE MEZCLAS DE FLOCULANTES”
Proyecto de Investigación presentado como requisito parcial para optar por el
Título de Ingeniera Ambiental
AUTORA:
Ana Carolina Vargas Tipán
TUTOR:
Quím. Salomón Chacha Palango
Quito, Enero 2016
ii
DEDICATORIA
A Dios, por este regalo extraordinario: la vida, por la oportunidad de
cumplir mis sueños cada mañana, por mostrarme el camino y nunca soltar mi
mano aún más en las dificultades y darme salud para cumplir este sueño.
A mi madre Angelita Tipán, mujer emprendedora, luchadora, el mejor
ejemplo a seguir en mi vida, gracias madre mía por darme la vida, por darme el
amor necesario, la ayuda económica, por cada sacrificio que has hecho por
verme surgir y la oportunidad de salir adelante con esta tan hermosa profesión
y hacerme ver que soy capaz de muchas cosas, este triunfo tuyo mamita.
A mi hijo, Julián Agustín, eres mi fuerza y la vez mi mayor debilidad, te
dedico esta meta por ser mi inspiración, mi motor que me levanta cada día,
recordándome mereces lo mejor de mí y no habrá esfuerzo suficiente para
devolverte la felicidad que me brinda cada instante de tu existencia, te amo con
todo mi corazón hijo mío. Sueña en grande mi pequeñito
A mi abuelito Cesar Agusto Vargas por cuidar de mí desde muy pequeña
y protegerme con tus oraciones en vida y ahora desde el cielo gracias mi viejito
por tus buenos consejos, no te he defraudado.
A mis hermanos Patricio, Richard, y Estalin, por ser un pilar fundamental
en mi vida y apoyarme en toda mi etapa universitaria, siempre serán y seré su
apoyo incondicional.
A todos mis amigos/as quienes estuvieron antes y en el transcurso de
esta etapa de mi vida, por quienes agradezco a Dios por poner en mi camino, a
todos los llevo en mi corazón.
iii
AGRADECIMIENTO
Agradezco a Dios por estar conmigo en cada paso que doy y
haberme guiado hasta este instante de mi vida, sin privarme del bien y
protegerme del mal.
A mi mejor amiga de toda la vida Angelita Tipán, quien confió
en mí y en mis capacidades para cumplir esta y cada una de mis metas, madre
mía tu paciencia para enseñarme absolutamente todo en la vida desde que
nací, a caminar, hablar, correr, reír, amar… he aprendido de ti que la vida no
será fácil pero siempre habrá una solución, por hacerme una persona de bien,
con principios, humildad, que Dios me permita devolverte gran parte de lo que
me has dado sin condición. Te amo madre mía
A la prestigiosa Universidad Central del Ecuador la cual me
abrió sus puertas, preparándome para un futuro competitivo y formando
personas de bien
A Gabriel Noboa García por confiar en mis capacidades,
hacerme participe de su proceso de investigación y proporcionarme la
información necesaria que permitieron aportar a este proyecto de tratamiento
primario de los lixiviados generados en el Relleno Sanitario El Inga, pues sin él
no sería posible este logro.
Al Dr. Alfredo Maldonado por brindarme el conocimiento necesario,
apoyo académico, material y moral para lograr alcanzar esta meta.
A Erika, Roberto, Jenny, Joel y todos aquellos amigos/as quienes
aportaron en el desarrollo de este proyecto para que se realice con éxito.
iv
AUTORIZACIÓN DE AUTORÍA INTELECTUAL
Yo, ANA CAROLINA VARGAS TIPÁN, en calidad de autor del Proyecto
de Investigación, realizado sobre: “OPTIMIZACIÓN DEL SISTEMA DE
TRATAMIENTO PRIMARIO DE LIXIVIADOS PRODUCIDOS EN EL RELLENO
SANITARIO EL INGA MEDIANTE MEZCLAS DE FLOCULANTES”, por la
presente autorizo a la UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR, para hacer
uso de todo o parte de los contenidos que me pertenecen y contiene este
proyecto, con fines estrictamente académicos o de investigación.
Los derechos que como autora me corresponde, con excepción de la
presente autorización seguirán vigentes a mi favor, de conformidad con lo
establecido en los artículos 5, 6, 8, 19 y demás pertinentes en la Ley de
Propiedad Intelectual y su Reglamento.
Quito, a los 15 días del mes de Febrero del 2016.
Ana Carolina Vargas Tipán
CI: 1720731411
Telf: 0987120204
E-mail: [email protected]
v
UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR
FACULTAD DE INGENIERÍA EN GEOLOGÍA, MINAS, PETRÓLEOS Y
AMBIENTAL
CARRERA DE INGENIERÍA AMBIENTAL
APROBACIÓN DEL TUTOR
Por la presente dejo constancia, que en calidad de Tutor he leído el
PROYECTO DE INVESTIGACIÓN, presentado por la señorita ANA
CAROLINA VARGAS TIPÁN para optar para el Título de Ingeniera Ambiental
cuyo título es: “OPTIMIZACIÓN DEL SISTEMA DE TRATAMIENTO PRIMARIO
DE LIXIVIADOS PRODUCIDOS EN EL RELLENO SANITARIO EL INGA
MEDIANTE MEZCLAS DE FLOCULANTES”, considero que reúne los
requisitos y méritos suficientes para ser sometido a la evaluación y
presentación pública por parte del Tribunal que se designe.
vi
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FACULTAD DE INGENIERÍA EN GEOLOGÍA, MINAS, PETRÓLEOS Y
AMBIENTAL
CARRERA DE INGENIERÍA AMBIENTAL
APROBACIÓN DEL TRABAJO ESCRITO/TRIBUNAL
El Tribunal constituido por los señores profesores: Paúl Malacatus, Ing., MSc.;
Manuel Espín Ing.; Bolivar Enriquez Dr., MSc. Luego de receptar la
presentación del trabajo de grado previo a la obtención del título de Ingeniera
Ambiental, presentado por la señorita Ana Carolina Vargas Tipán, con el título:
“OPTIMIZACIÓN DEL SISTEMA DE TRATAMIENTO PRIMARIO DE
LIXIVIADOS PRODUCIDOS EN EL RELLENO SANITARIO EL INGA
MEDIANTE MEZCLAS DE FLOCULANTES”, han emitido el siguiente veredicto:
Se ha aprobado el Proyecto de Titulación para su Defensa oral.
vii
Contenido
1. TITULO............................................................ ¡Error! Marcador no definido.
2. AGRADECIMIENTO ....................................................................................... iii
3. RESUMEN ..................................................................................................... xi
4. ABSTRACT ................................................................................................... xii
5. INTRODUCCIÓN ........................................................................................... 1
5.1. Ecuador y el Distrito Metropolitano de Quito ............................................... 2
5.2. Descripción del almacenamiento de lixiviados en el Relleno Sanitario El Inga .................................................................................................................... 3
5.3. Características del lixiviado ......................................................................... 7
5.3.1. Calidad del lixiviado ........................................................................... 7
5.3.2. Cantidad del lixiviado ......................................................................... 8
5.4. Tratamiento por coagulación-floculación ..................................................... 9
6. MATERIALES Y MÉTODOS ........................................................................ 10
6.1. Insumos ..................................................................................................... 10
6.1.1. Polímero orgánico de tipo poliacrilamida ......................................... 10
6.1.2. Sulfato de Aluminio octadecahidratado ............................................ 11
6.1.3. Floculante de tipo aniónico .............................................................. 11
6.2. Materiales .................................................................................................. 11
6.3. Plan y Protocolo de muestreo ................................................................... 13
6.4. Métodos analíticos utilizados para la caracterización de lixiviado ............. 13
6.5. Importancia de los Métodos Estadísticos en la experimentación .............. 14
6.5.1. Diseño de Bloques al azar ............................................................... 14
6.5.2. Arreglo de datos para el Diseño de Bloques completos al azar (DBCA). ..................................................................................................... 15
7. RESULTADOS Y DISCUSIÓN ..................................................................... 18
7.1. Caracterización inicial del lixiviado ............................................................ 18
7.1.1. Temperatura (°C) ............................................................................. 19
7.1.2. Potencial Hidrógeno ......................................................................... 20
7.1.3. Conductividad (mS/cm) .................................................................... 20
7.1.4. Turbidez (NTU) ................................................................................ 21
7.1.5. Color (UPtCo) .................................................................................. 22
7.1.6. Sólidos Suspendidos (mg/L) ............................................................ 23
7.1.7. Sólidos totales (g/L) ......................................................................... 23
7.1.8. Dureza Cálcica (mgCa/L) ................................................................. 24
7.1.9. Dureza Total (mgCaCO3/L) .............................................................. 24
7.1.10. Alcalinidad (mgCaCO3/L) ............................................................... 25
viii
7.1.11. Cloruros (mg/L Cl+) ...................................................................... 25
7.1.12. Oxígeno Disuelto (mg/L) ................................................................ 26
7.2. Diseño estadístico para el análisis de eficiencia del tratamiento ............... 29
7.2.1. Tipo de coagulante, preparación y dosis adecuada ......................... 29
7.2.2. Variables de Control ........................................................................ 30
7.2.3. Determinación de la dosis óptima de coagulante y alfa ................... 30
7.3. Diseño Experimental ................................................................................. 33
7.3.1. Turbidez ........................................................................................... 33
7.3.2. Color ................................................................................................ 35
7.3.3. Demanda Biológica de Oxígeno ...................................................... 37
7.4. Prueba con tratamiento con uso Exclusivo de Sulfato de Aluminio ........... 39
7.5. Dosificación seleccionada ......................................................................... 42
7.6. Comparación con la Normativa Ambiental ................................................ 44
7.7. Análisis de eficiencia ................................................................................. 45
7.8. Discusión ................................................................................................... 51
7.8.1. Ventajas y desventajas del Tratamiento de Sulfato de Aluminio ..... 51
7.8.2. Ventajas y desventajas del Tratamiento con Alfa ............................ 52
8. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ............................................... 54
8.1. Conclusiones ............................................................................................. 54
8.2. Recomendaciones ..................................................................................... 55
9. LITERATURA CITADA ................................................................................. 56
10. ANEXOS .................................................................................................... 59
ANEXO 1. Cadena de Custodia ....................................................................... 59
ANEXO 2. Dosificaciones prueba de jarras ...................................................... 60
ANEXO 3. Plan De Muestreo ........................................................................... 64
ANEXO 4. Protocolo de muestreo Relleno Sanitario El nga ............................ 70
ANEXO 5. Registro Fotográfico ........................................................................ 75
ANEXO 6. Contrato de Confidencialidad .......................................................... 85
ANEXO 7. Ficha Técnica de un polímero de tipo poliamida. ............................ 89
ANEXO 8. Ficha Técnica del Sulfato de Aluminio Octadecahidratado ............. 90
ANEXO 9. Ficha técnica del Floculante de tipo Aniónico ................................. 92
ANEXO 10. Resultados de análisis pruebas de jarra ....................................... 95
ANEXO 11. Constancia de la realización de ensayos fisicoquímicos .............. 98
ANEXO 12. Tablas de Valores F de la Distribución F de Fisher 5% y 0,1% .... 99
ix
INDICE DE FIGURAS
FIGURA 1. Mapa de la distribución de piscinas Relleno Sanitario El Inga ......... 5
FIGURA 2. Proceso de Circulación de lixiviado en el Relleno Sanitario El Inga 6
FIGURA 3. Materiales ...................................................................................... 12
FIGURA 4. Agitador línea eje vertical ............................................................... 12
FIGURA 5. Temperatura in situ ........................................................................ 19
FIGURA 6. Potencial Hidrógeno ....................................................................... 20
FIGURA 7. Conductividad (mS/cm) .................................................................. 21
FIGURA 8. Turbidez (NTU) .............................................................................. 22
FIGURA 9. Color (UPtCo) ................................................................................ 22
FIGURA 10. Sólidos Suspendidos (mg/L) ........................................................ 23
FIGURA 11. Sólidos Totales (g/L) ................................................................... 23
FIGURA 12. Dureza Cálcica (mgCa/L) ............................................................. 24
FIGURA 13. Dureza Total (mgCaCO3/L) .......................................................... 24
FIGURA 14. Alcalinidad (mgCaCO3/L) ............................................................ 25
FIGURA 15. Cloruros (mg/L Cl+)...................................................................... 26
FIGURA 16. Oxígeno Disuelto (mg/L) .............................................................. 26
FIGURA 17. Prueba de Sulfato de Aluminio S1 .............................................. 40
FIGURA 18. Prueba de Sulfato de Aluminio S2 ............................................... 41
FIGURA 19. Prueba de Sulfato de Aluminio S3 ............................................... 41
FIGURA 20.Insumos del tratamiento primario propuesto ................................. 42
FIGURA 21. Resultado obtenido mediante el tratamiento propuesto ............... 43
FIGURA 22. Demanda Química de Oxígeno................................................... 45
FIGURA 23. Comparación de color de lixiviado con ambos tratamientos ....... 46
FIGURA 24. Color de la muestra inicial vs muestra tratada ............................. 47
FIGURA 25. Comparación de la muestra inicial, tratamiento con sulfato, tratamiento con sulfato y antiespumante, y tratamiento con alfa ...................... 47
FIGURA 26 Potencial Hidrógeno ...................................................................... 48
FIGURA 27. Variación de la Turbidez por el tratamiento propuesto (NTU) ...... 49
FIGURA 28. Comparación de turbidez (NTU) .................................................. 49
FIGURA 29. Comparación: Tratamiento con Sulfato vs Tratamiento con Alfa . 53
x
INDICE DE TABLAS
TABLA 1. Comparación de características de lixiviados joven y viejo ................ 7
TABLA 2. Ingreso promedio de cubetos día ....................................................... 8
TABLA 3. Volumen de piscinas (Octubre 2015) ................................................. 8
TABLA 4. Métodos Estandarizados para el análisis de Aguas de Desechos ... 13
TABLA 5. Arreglo de datos para el DBCA ........................................................ 15
TABLA 6. Esquema de análisis de varianza..................................................... 16
TABLA 7. Parámetros fisicoquímicos caracterizados en el lixiviado ................ 18
TABLA 8. Resultados de la Caracterización de lixiviado .................................. 27
TABLA 9. Parámetros Iniciales de la muestra .................................................. 29
TABLA 10. Velocidades de mezcla y tiempos para cada fase de la prueba de tratabilidad ........................................................................................................ 30
TABLA 11. Selección de las mejores pruebas ................................................. 30
TABLA 12.Arreglo de datos para el DBCA de lixiviado para Turbidez en prueba seleccionada (Prueba 84) ................................................................................ 33
TABLA 13. Esquema de análisis de varianza Turbidez .................................... 34
TABLA 14. Arreglo de datos para el DBCA de lixiviado para Color en prueba seleccionada (Prueba 84) ................................................................................ 35
TABLA 15. Esquema de análisis de varianza Color ......................................... 36
TABLA 16.Arreglo de datos para el DBCA de lixiviado para DQO en prueba seleccionada (Prueba 84) ................................................................................ 37
TABLA 17. Esquema de análisis de varianza DQO ......................................... 38
TABLA 18. Pruebas de Tratamiento con uso Exclusivo Sulfato de Aluminio ... 39
TABLA 19. Formulación ensayo Prueba N°84 a 500 mililitros de muestra ....... 42
TABLA 20. Formulación Prueba Piloto a 5 litros de muestra ........................... 43
TABLA 21. Comparación de resultados obtenidos con la Normativa Ambiental Vigente ............................................................................................................. 44
TABLA 22. Porcentaje de reducción de carga contaminante post tratamiento con Sulfato vs Alfa ............................................................................................ 50
TABLA 23. Ventajas y desventajas del Tratamiento con Sulfato de Aluminio .. 51
TABLA 24. Ventajas y desventajas del Tratamiento con Alfa........................... 52
TABLA 25. DOSIFICACIONES PRUEBA DE JARRAS .................................... 60
TABLA 26. Resultados de Análisis de Parámetros en pruebas de Jarras ........ 95
xi
TEMA: “OPTIMIZACIÓN DEL SISTEMA DE TRATAMIENTO PRIMARIO DE
LIXIVIADOS PRODUCIDOS EN EL RELLENO SANITARIO EL INGA
MEDIANTE MEZCLAS DE FLOCULANTES”
Autora: Ana Carolina Vargas Tipán
Tutor: Quím. Salomón Chacha Palango
RESUMEN
El trabajo de investigación intenta demostrar que mediante el uso de una
combinación de floculantes en el tratamiento primario de lixiviados con distintas
formulaciones reducir la carga contaminante, demostrar que es más eficiente y
optimiza en comparación con un tratamiento utilizado actualmente y exclusivo
uso de Sulfato de Aluminio; se presenta los resultados en función de los de la
comparación de ambos tratamientos y tiene como objetivo primordial la
disminución de carga contaminante y remoción de sólidos que le proporcionan
turbidez y color al lixiviado. El área de estudio está localizada en El Relleno
Sanitario del Inga ubicado a 45 Km de la ciudad de Quito, dentro de una zona
industrial de alto impacto, Sector El Inga. El desarrollo del proyecto inicia por el
plan de muestreo, caracterización del afluente, 90 pruebas de jarras en el
laboratorio utilizando como variable de control los parámetros color y turbidez,
Demanda Química de Oxígeno (DQO) y el Potencial Hidrógeno (pH). En las
parámetros iniciales se reproducen valores altos de turbidez y color, con el
tratamiento presenta mejoras en promedio de 81% en remoción de turbidez,
26% en DQO y 90% en color, empleando combinaciones de 40ml de polímero
orgánico de tipo poliacrilamida al 3,5%, como coadyuvante, 10ml de Sulfato de
Aluminio octadecahidratado al 12,5% y 2ml de floculante aniónico, que resultó
ser la mejor prueba de ensayo N°84 escogido como el mejor tratamiento
primario aplicable y eficiente.
PALABRAS CLAVE: <tratamiento de lixiviados>; <coagulación-floculación>;
<pruebas de jarras>;<relleno sanitario El Inga>
xii
TITLE: “OPTIMIZATION OF PRIMARY TREATMENT OF LEACHATE
PRODUCED IN THE LANDFILL EL INGA, USING MIXTURES OF
FLOCCULANTS”
Author: Ana Carolina Vargas Tipán
Tutor: Quím. Salomón Chacha Palango
ABSTRACT
The research tries to demonstrate that by using a combination of flocculants in
the primary treatment of leachate with different formulations reduce the pollution
load, show that it is more efficient and optimized treatment compared to
currently used and exclusive use of Aluminum Sulfate; the results are presented
on the basis of comparison of both treatments and has as its primary objective
the reduction of pollutant loading and removal of solids that provide color
turbidity and leaching. The study area is located in El Inga Landfill located 45
km from the city of Quito, in an industrial area of high-impact, Sector El Inga.
The project initiated by the sampling plan characterization tributary, 90 jar tests
in the laboratory using as a control variable the color and turbidity, chemical
oxygen demand (COD) and the Potential Hydrogen (pH) parameters. In the
initial parameters high turbidity values and color are reproduced with the
treatment has improved 81% in average turbidity removal, 26% and 90% COD
in color, using combinations of organic polymer 40ml polyacrylamide type 3,5%,
as an adjunct, 10ml octadecahidratado Aluminum Sulfate 12.5% and 2ml of
anionic flocculant, which was the best proof test No. 84 chosen as the best
primary treatment applicable and efficient.
KEYWORDS: <leachate treatment>; <cougulation-flocculation>; <jar testing>;
<El Inga landfill>
I CERTIFY that the above and foregoing is a true and correct translation of the
original document in Spanish.
Salomón Chacha
Certified Translator
ID: 0501400162
1
5. INTRODUCCIÓN
Los rellenos sanitarios creados con el fin de disminuir la contaminación
ambiental han venido evolucionando desde botaderos a cielo abierto, hasta
rellenos altamente tecnificados, donde se controlan emisiones líquidas y
gaseosas altamente peligrosas para el ambiente, no obstante se ha generado
un problema por la aparición de un vertido potencialmente contaminado
denominado lixiviados, sustancia que no requiere tan solo de tratamientos
convencionales. (RJ, 2004)
Los lixiviados son líquidos percolados que se infiltran en los residuos sólidos,
provenientes de la descomposición y estabilización de la basura dispuesta en
los rellenos sanitarios, estos que se suma a la lluvia que se infiltra a través de
los intersticios de las celdas de residuos y al mismo contenido de humedad
original de estos. En su paso a través de la basura, se van presentando
reacciones y procesos fisicoquímicos y microbiológicos que configuran su alto
poder contaminante y a su vez extrae materiales disueltos o en suspensión.
(Méndez-Novelo R.I., 2005)
El lixiviado tiene una composición muy variable, misma que depende del tipo de
desecho confinado, del nivel de degradación de los residuos y del volumen
producido, está compuesto de materia orgánica recalcitrante y sustancias
inorgánicas compuestas de metales pesados, nitrógeno amoniacal y elevadas
cargas de cloruros, estos rangos de concentración dependerán, principalmente,
de la edad del lixiviado, el pH, temperatura y fase de estabilidad en la que se
encuentren los desechos confinados y las características propias de los
residuos depositados. (El-Fadel M., 2002).
Los lixiviados presentan tonalidades que dependen de la edad, desde café-
grisáceo generalmente cuando se trata de lixiviado joven, hasta negro viscoso
cuando es lixiviado viejo. (Méndez-Novelo R.I., 2005)
El alto poder contaminante requiere de un tratamiento propicio previo a su
descarga final. Lo que dependerá de la generación del lixiviado en composición
y producción, mientras que la disposición final del efluente varía conforme sean
los tratamientos fisicoquímicos o microbiológicos realizados. (CER, 2000)
La selección del proceso de tratamiento de lixiviados es una tarea muy
complicada puesto a que no existe un sistema de tratamiento exclusivo para
este afluente, por lo que se propone varios métodos de tratamiento que se
combinan entre sí como la oxigenación, reducción química, aspersión,
evaporación, sedimentación, filtración, recirculación como tratamientos
fisicoquímicos dentro de la planta. (Bueno J.L., 1995).
2
Según (Tchobanoglous G, 1998) la gestión ambiental de lixiviados es la clave
fundamental para la eliminación del potencial que tiene un vertedero para
contaminar acuíferos subterráneos.
En este proyecto se intenta demostrar que este tratamiento reduce en gran
cantidad o al menos reduce y remueve en mayor porcentaje la carga
contaminante como tratamiento primario, optimiza el proceso y es más eficiente
que el tratamiento con uso exclusivo de Sulfato de Aluminio.
Su tratamiento uno de los trabajos más riguroso a considerarse en un relleno
sanitario es la disposición y gestión apropiada de los lixiviados, donde se
incluye la recolección, conducción, almacenamiento, tratamiento y eliminación.
Este relleno comprende de aproximadamente de 110 000 metros cúbicos de lixiviado almacenado, representando un riesgo inminente de contaminación del suelo, del recurso agua y del aire por las emisiones gaseosas y olores. (EMGIRS-EP, 2015)
5.1. Ecuador y el Distrito Metropolitano de Quito
En Latinoamérica según el (CEPAL, Comisión Económica para América Latina
y el Caribe, 2016) viven en los centros urbanos alrededor de 625 millones de
habitantes, este crecimiento demográfico está relacionado íntimamente con la
Gestión de Residuos Sólidos en el Ecuador que según el censo Nacional de
Población y Vivienda (INEC, 2016) la cifra asciende a los 16 millones de
ecuatorianos, en dentro el Censo de Información Ambiental Económica en
Gobiernos Autónomos Descentralizados, hace referencia a una investigación
dirigida a los 221 municipios y 24 gobiernos provinciales en el país, con la
finalidad de generar información ambiental para la elaboración de indicadores
ambientales en temas de gestión ambiental, manejo de residuos sólidos, uso
del recurso agua, tratamiento de aguas residuales, gastos e inversión en
gestión ambiental, para la implementación de políticas públicas enmarcadas en
el Plan Nacional del Buen Vivir.
La generación diaria de basura en el Ecuador tan solo el 49% ha sido
recolectada formalmente. Mientras que en el Distrito Metropolitano de Quito
presenta un promedio de 1900 toneladas diarias de residuos sólidos al día, los
cuales son dispuestos en el Relleno Sanitario de Quito ubicado en el sector del
El Inga, en el cual se tiene una tendencia de producción anual de 350m3/día
(en verano) a 800m3/día en época invernal de lixiviados. Este incremento en el
volumen de producción de lixiviado limita la capacidad de almacenamiento en
el Relleno Sanitario de Quito, lo que podría ocasionar daños graves al medio
ambiente por posibles derrames de lixiviado. (EMGIRS EP, 2015)
Por este motivo se es de sumo interés la realización de pruebas de pre
tratamiento de lixiviado, para poder ser utilizado como insumo de las plantas de
tratamiento y aumentar la eficiencia del tratamiento.
3
5.2. Descripción del almacenamiento de lixiviados en el Relleno
Sanitario El Inga
El Relleno Sanitario del Inga posee los tratamientos más adecuados para la
disposición de las basuras, pero esto trae consigo una gran responsabilidad
que conlleva el control y tratamiento de los lixiviados producidos, los que se
requiere ser recolectados y tratados para evitar la contaminación del suelo y de
los acuíferos subterráneos.
El Relleno está distribuido en trece depósitos denominados piscinas, en las que
once piscinas están recubiertas por geomembrana y dos piscinas en proceso
de cierre definitivo están recubiertas por geotextil, estos depósitos no poseen
tratamiento alguno en el transcurso del lixiviado de piscina a piscina,
simplemente sirven para el almacenamiento de los lixiviados recogidos por
tuberías directamente de los cubetos nuevos (Cubetos 6, 7 y 8) y cubetos
viejos (Cubetos 4 y 5) de residuos sólidos, que al ser recirculado, proporciona
por su naturalidad evaporación y con la ayuda de aspersores se trata de
oxigenar al lixiviado.
El proceso de la piscina 9 es donde comienza la recolección tanto de lixiviado
joven y lixiviado viejo de los cubetos nuevos y antiguos respectivamente, para
luego pasar con la ayuda de bombas hidráulicas hacia la piscina 20, a
continuación a la piscina 16 y 17 (piscinas unidas) donde se realiza aspersión
para control de olores, continua con a las piscinas 11 y piscina 12 que sirven
como piscinas depósito donde existe deshidratación mediante aireadores para
luego ser ingresado a la Planta de Tratamiento de Lixiviados (PTL) que emplea
un tratamiento fisicoquímico al afluente, de donde sale el efluente tratado
dirigido a la piscina 19 (piscina contenedora del agua limpia reciclada) y por
otro lado el rechazo de la planta dirigida a la piscina 1; mientras tanto el
lixiviado de la piscina 16 y 17 también es repartido a la piscina 2 que contiene
aspersores para la deshidratación del lixiviado y control de olores, para ser
transportado al sistema de ósmosis inversa.
Este es un proceso realzado de cizalla vibratorio (VSEP por sus siglas en
inglés: Vibratory process enhanced shear), El sistema VSEP utiliza una
membrana de ósmosis inversa similar a los utilizados para la desalinización de
agua de mar, que permite que el agua muy pura pase a través mientras se
mantiene de nuevo los contaminantes, sistema VSEP de New Logic patentado
utiliza el poder de la vibración para mantener las membranas limpia. El filtrado
VSEP se alimenta entonces a un sistema de ósmosis inversa para continuar la
limpieza antes de la descarga como agua de riego a descargar. Este sistema
de tratamiento de aguas residuales en bucle cerrado es parte de un plan para
la sostenibilidad en el relleno sanitario. (EMGIRS-EP, 2015)
4
Continuando con la circulación del lixiviado, luego de pasar por la VSEP, el
rechazo es enviado a la piscina 1, este rechazo vuelve a recircular
mezclándose con el lixiviado de las piscinas 13, piscina 14 y piscina 15 donde
ingresan el lixiviado de la piscina16 y 17, en estas piscinas (14 y 15) se
encuentran aireadores que ayudan al oxigenar el lixiviados, continuando su
recorrido hacia las piscinas 21 y piscina 22 las primeras en ser construidas
encima de los cubetos antiguos y recubiertas por geotextil y por ende están en
proceso de cierre ya que este recubrimiento no es suficiente para la captación
de los lixiviados, estas piscinas se vacían por medio de tuberías que logran
asperjar y el lixiviado encima de los cubetos antiguos evaporando el agua e
infiltrándose en estos cubetos y regresa al circuito por medio de tuberías hacia
la piscina 9 y continuar con su proceso de recirculación hacia la piscina 9.
El resto de lixiviado en las piscinas 14 ingresa a la piscina 18, para luego pasar
por medio de cuatro lechos de microfiltración y para finalizar en la Planta de
Tratamiento de Lixiviado (PTL), por el cual se lo trata mediante procesos físico-
químicos para ser descargados en la piscina 19 y posteriormente al Río Inga
donde finaliza su gestión dentro del relleno en condiciones mucho más
aceptables para en ambiente.
No obstante, el volumen de la descarga de efluente tratado es de 200m3 que
representa aproximadamente el 1% del total del lixiviado receptado.
Cada una de las piscinas fue determinada con la siguiente nomenclatura para
su análisis respectivo:
ESS-Lix-P(N°)(%)
Dónde:
ESS = Código de la Empresa
Lix = Tipo de producto en este caso lixiviado
P(N°) = Lugar de muestreo, así por ejemplo, tubería lixiviado joven (Lj); tubería
lixiviado viejo (Lv); el Número de Piscina (P1); ó Lecho de microfiltración (L1)
(%) = Porcentaje de capacidad de cada piscina
A continuación se muestra el mapa del Relleno Sanitario El Inga con la
respectiva ubicación de cada una de las piscinas:
5
FIGURA 1. Mapa de la distribución de piscinas Relleno Sanitario El Inga
ELABORADO POR: (EMGIRS-EP, 2015)
FUENTE: (EMGIRS-EP, 2015)
6
FIGURA 2. Proceso de Circulación de lixiviado en el Relleno Sanitario El Inga
Elaborado por: Ana Carolina Vargas
Fuente: (Vargas, Visita de Campo El Inga, 2015)
7
5.3. Características del lixiviado
5.3.1. Calidad del lixiviado
La calidad del lixiviado varía generalmente con el tiempo, es importante
mencionar la diferencia de calidad que posee el lixiviado, mencionando que en
los países subdesarrollados donde el lixiviado presenta concentraciones muy
altas de DQO, amoniaco metales y sustancias precipitables, existe una gran
diferencia en la concentración de los países desarrollados. Lo que implica
variedad en la operabilidad y rendimiento del proceso de tratamiento.
Esta diferencia se forma principalmente por los altos contenidos de materia
orgánica de fácil degradación que se da en los países en desarrollo, en el
relleno sanitario se drena mayor lixiviado joven que es mucho más
contaminante en comparación con el viejo, y a partir de ese momento
disminuye continuamente con el tiempo las concentraciones de las sustancias
del afluente como regla general, en algunos casos como los metales pasan por
el proceso de óxido-reducción haciendo que la concentración del inicio del
proceso sea menos que la final. (Giraldo, 1997)
En un relleno sanitario siempre existirá aportación tanto de lixiviado joven como
de lixiviado viejo (cubetos con existencia mayor a cinco años). En la siguiente
tabla se presenta las principales características del lixiviado joven y viejo:
TABLA 1. Comparación de características de lixiviados joven y viejo
CARACTERISTICA LIXIVIADO
JOVEN
LIXIVIADO
VIEJO RANGO
DQO Muy alto Alto 8756-10540 (mg/L).
pH Muy básico Básico 7,75 - 8,47
Conductividad Muy altas Altas hasta 32 (mS/cm)
Color Muy altos Bajos 451- 593 (UPtCo)
ELABORADO POR: Ana Carolina Vargas T.
FUENTE: (Bueno J.L., 1995)
Los parámetros de un lixiviado joven es mucho mayor que la de un lixiviado
viejo, así por ejemplo la relación DBO/DQO es alta lo que significa que contiene
una buena biodegradabilidad, por lo contrario la misma relación en un lixiviado
viejo es baja lo que indica un pobre biodegradabilidad de materia orgánica.
8
5.3.2. Cantidad del lixiviado
Se refleja como un punto tan importante la cantidad de lixiviado en un relleno
sanitario ya que se lo considera en el momento de realizar el tratamiento. La
cantidad de lixiviado va en función de tres variables que son el área rellenada,
la cantidad de infiltración y la impermeabilidad.
Al aumentar el área rellenada, aumenta paralelamente la cantidad del lixiviado;
la cantidad de infiltración usualmente son variaciones rápidas, asociadas con la
lluvia y hacen oscilar notablemente la cantidad de lixiviado que se debe tratar y
por último; los sistemas de impermeabilización que impiden que el lixiviado
contamine el suelo y aguas subterráneas, a más de esto procurar que en la
mayoría el lixiviado que se produce se recoja y se pueda tratar. Las variaciones
de caudales afectan notablemente el tratamiento por lo que en el caso de
Relleno Sanitario El Inga se trata de que en el circuito se estabilice un caudal,
de paso a cada una de las piscinas. A continuación se muestra una tabla donde
se muestra el volumen de ingreso promedio de los cubetos al sistema de
recolección de lixiviado.
TABLA 2. Ingreso promedio de cubetos día
Cubeto Volumen, m3
Lixiviado Joven 132
Lixiviado Viejo 152
ELABORADO POR: Ana Carolina Vargas T.
FUENTE: (EMGIRS-EP, 2015)
En la siguiente tabla se muestra la capacidad y volumen promedio ocupado de
las piscinas:
TABLA 3. Volumen de piscinas (Octubre 2015)
Piscina Volumen, m3
Cota superior
Volumen
actual, m3
Porcentaje
%
Piscina 1 973,01 494,29 1%
Piscina 2 26727,56 15920,06 24%
Piscina 9 32759,19 13446,99 29%
Piscina 11 2844,27 1996,51 3%
Piscina 12 9661,60 5118,41 9%
Piscina 13 6081,28 4160,43 5%
Piscina 14 3875,68 2999,99 4%
9
TABLA 3. Volumen de piscinas (Octubre 2015)
Piscina Volumen, m3
Cota superior
Volumen
actual, m3
Porcentaje
%
Piscina 15 1176,78 884,62 1%
Piscina 16/17 17028,41 9294,45 15%
Piscina 20 2917,46 1913,43 3%
Piscina 22 4757,84 4174,11 4%
Piscina 23 3308,01 2186,22 3%
ELABORADO POR: Ana Carolina Vargas T.
FUENTE: (EMGIRS-EP, 2015)
5.4. Tratamiento por coagulación-floculación
Este proceso procura eliminar sólidos en suspensión y material coloidal. La
coagulación se da al emplear un producto químico (coagulantes) que
desestabiliza las partículas coloidales de este modo neutraliza la carga
eléctrica de los coloides; por otro lado la floculación consiste en la agrupación
de las partículas coloidales desestabilizadas, formando agregados de mayor
tamaño denominados flóculos, los cuales dependen de la formulación para que
puedan flotar o sedimentar por gravedad. Para la obtención de flóculos de
mayor volumen se requiere de floculantes de origen polimérica, pues lo que
hacen es estabilizar puentes de unión entre los flóculos inicialmente formados.
(Analiza Calidad , 2010)
Generalmente los compuestos químicos más utilizados como coagulantes son
las sales de aluminio (sulfato de aluminio, cloruro de aluminio, policloruro de
aluminio, polímeros inorgánicos de aluminio) y las sales de hierro: cloruro de
hierro (III), sulfato de hierro (III). (Analiza Calidad , 2010). Por medio de este
tratamiento lo que se realiza es pruebas de jarras mediante un sin número de
combinaciones y características de los polímeros orgánicos de tipo
poliacrilamida, con el fin de analizar cuál de estos es el que nos da resultados
más óptimos de tratamiento. En este caso el polímero orgánico seleccionado,
remueve en gran parte solidos suspendidos, muestra una baja turbidez y un
mejor color, este polímero con la ayuda de dosis bajas de Sulfato de Aluminio
octadecahidratado reacciona en buenas condiciones por lo tanto se presta para
la realización de distintas formulaciones para encontrar la dosificación
adecuada para el tratamiento del lixiviado en estudio.
10
6. MATERIALES Y MÉTODOS
Los análisis de los parámetros para la caracterización del lixiviado fueron
realizados en el laboratorio LABFIGEMPA de la Facultad de Ingeniería en
Geología, Minas Petróleos y Ambiental, de la Universidad Central de Ecuador
en el mes de Septiembre y Octubre las mediciones fueron realizadas a cada
una de las piscinas y lechos de filtración de donde se realizó el muestreo y con
su respectiva cadena de custodia. Anexo N° 1 Cadena de Custodia.
En el laboratorio de análisis de aguas residuales del Investigador Gabriel
Noboa García entre los meses de Septiembre 2015 y Enero del 2016 se
realizaron 90 pruebas de jarras distribuidas en dosificaciones desde 1ml hasta
4ml del polímero orgánico seleccionado a partir de ahora mencionado como
(alfa), y variaciones dosis con el fin de reducir el contenido de Al2(SO4)3 en el
tratamiento, y del resto de componentes de la formulación que intervienen en el
tratamiento descritos en el Anexo N°2 Dosificaciones prueba de jarras.
Las formula que se comprobará hace parte de una formula industrial
perteneciente al Ing. Gabriel Noboa García y para su uso se firmó en
correspondiente convenio de confiabilidad el cual se adjunta al final de este
documento como el ANEXO N° 6 Contrato de Confiabilidad.
6.1. Insumos
Se utilizó como insumos los siguientes compuestos químicos descritos a
continuación y de mayor importancia en la investigación:
6.1.1. Polímero orgánico de tipo poliacrilamida
Este compuesto es un homopolímero de acrilamida. Este tipo de compuestos
no son tóxicos, sin embargo la acrilamida no polimerizada, se denomina como
una neurotoxina y se encuentra en ocasiones en acrilamida polimerizada en
pequeñas cantidades. El uso de este compuesto industrialmente es el de
flocular sólidos en líquidos. La poliacrilamida se puede suministrar en polvo o
en forma líquida, y como forma líquida se subdivide en disolución y polímero de
emulsión. A pesar de que estos productos son a menudo llamados
"poliacrilamida", muchos son en realidad copolímeros de acrilamida y una o
más de otras especies químicas, tales como un ácido acrílico o una sal del
mismo. La principal consecuencia de esto es dar al polímero "modificado" un
carácter iónico particular. (EPA, 2016)
La poliacrilamida es un soporte empleado frecuentemente en electroforesis en
gel, es químicamente inerte, de propiedades uniformes, capaz de ser
preparado de forma rápida y reproducible. Forma, además, geles transparentes
con estabilidad mecánica, insolubles en agua, relativamente no iónicos y que
11
permiten buena visualización de las bandas durante tiempo prolongado.
Además tiene la ventaja de que variando la concentración de polímeros, se
puede modificar de manera controlada el tamaño del poro. (Pérez, 2000).
En este proyecto el Polímero orgánico de tipo poliacrilamida es denominado
como alfa (α). Algunas de sus propiedades físicas se encuentran determinadas
en el Anexo N°7 Ficha Técnica de un polímero de tipo poliamida.
6.1.2. Sulfato de Aluminio octadecahidratado
Es una sal sólida de aspecto cristalino blanco de formulación Al2(SO4)3 . 18H2O,
inoloro, con una densidad relativa al 2,71g/cm3, su solubilidad en agua es muy
elevada. Su uso en estado líquido generalmente se da para la clarificación de
aguas residuales, siendo económico y efectivo en la eliminación de fosforo en
las plantas de tratamiento de aguas residuales y precipitación de sólidos
suspendidos. (EcuRed, 2016). Su ficha técnica se encuentra en el Anexo N° 8
Ficha Técnica del Sulfato de Aluminio Octadeca-hidratado.
En este proyecto el Sulfato de Aluminio octadecahidratado es denominado
como betta (β).
6.1.3. Floculante de tipo aniónico
Las propiedades fisicoquímicas que presenta este producto es de forma en
polvo blanco, inoloro con un pH de 4-9 a 5 g/L. Corresponde a un producto
estable. No existe descomposición almacenar. Su ficha técnica se encuentra en
el Anexo N° 9 Ficha técnica del Floculante de tipo Aniónico δimp
En este proyecto el Floculante de tipo aniónico es denominado con la letra
griega rho a (δ).
Agua
Arcilla Cálcica (AA) (utilizada en algunas pruebas)
NaOH (utilizada en algunas pruebas)
Lixiviado
6.2. Materiales
Probeta de 100ml
Pipeta
Vasos de precipitación de 600ml
Vasos de precipitación de 1000ml
Jeringuillas
Agitador línea eje vertical
Balanza
Recipientes de 50ml
Mandil
12
Guantes
Gafas
Mascarillas
Cámara de fotos
A continuación de muestra parte de los materiales más utilizados en el
avance de esta investigación
FIGURA 3. Materiales
FIGURA 4. Agitador línea eje vertical
13
6.3. Plan y Protocolo de muestreo
El plan de muestreo se encuentra en el Anexo N°3 y en el Anexo N°4.
Protocolo de muestreo.
6.4. Métodos analíticos utilizados para la caracterización de lixiviado
TABLA 4. Métodos Estandarizados para el análisis de Aguas de Desechos
PARAMETRO METODO REFERENCIA
Solidos Suspendidos Método Analítico 2540 D Método gravimétrico sólidos
secos a 103-105`C
Demanda
Química De
Oxigeno
Método Analítico 5220 D Método espectrofotométrico
620nanometros - oxidación
del Dicromato (Cr6)
Oxígeno Disuelto Método Analítico 4500 O
G
Método electrométrico con
membrana permeable
Temperatura Método Analítico 2550 B Medición con termómetro de
bulbo de vidrio
Potencial de
Hidrogeno
Método Analítico 4500 pH Método electrométrico
Conductividad Método Analítico 2510 B Método electrométrico
Color Método Analítico 2120 B Método Espectrofotométrico
Solidos Totales Método Analítico 2540 B Método gravimétrico solidos
secos a 103-105`C
Alcalinidad Método Analítico 2320 B Método titulométrico con Ac.
Sulfúrico
Turbidez Método Analítico 2130 B Método nefelométrico
Dureza Cálcica Método Analítico 2340 C Método titulométrico con
EDTA
Dureza Total Método Analítico 2340 C Método titulométrico con
EDTA
ELABORADO POR: Ana Carolina Vargas T.
FUENTE: (Eugene W. Rice, 2012)
14
6.5. Importancia de los Métodos Estadísticos en la experimentación
Un experimento no es más que una investigación que se plantea para
determinar o descubrir nuevos efectos o para la verificación de resultados
obtenidos en investigaciones anteriores.
El uso adecuado de las técnicas de estadísticas en la experimentación requiere
que el investigador tenga presente cual es el problema a resolver, y a más de
esto tener en mente los siguientes requerimientos:
a) Conocimiento del Problema.- Si bien este proyecto no se ha profundizado
en estadística, hay que tener muy en cuenta cual es el problema
fundamental a resolverse lo que aporta significativamente para la elección
de factores de estudio y tomar en cuenta el número de repeticiones que se
debe realizar. (Barragán, Principios de Diseño Experimental, 1997)
b) Utilizar un diseño y el análisis lo más simple posible.- En este caso se
sugiere no exagerar en el uso de las técnicas complejas, puesto a que en
muchos casos los métodos de diseño y análisis simple dan excelente
resultados. (Barragán, Principios de Diseño Experimental, 1997)
c) Uso práctico de los resultados.- Existen ocasiones en las que no hay la
seguridad de que una diferencia entre los tratamientos, sea lo
suficientemente grande desde un punto de vista práctico, por el solo hecho
de que dos condiciones experimentales producen respuestas
estadísticamente significativas.
La aleatoriedad es el pilar fundamental para el uso de métodos estadísticos en
el diseño de experimentos, que es el hecho de que tanto la asignación de
material experimental, como el orden en que se realizan las pruebas
individuales puedan determinarse al azar.
6.5.1. Diseño de Bloques al azar
En este tipo de diseño es necesario realizar experimentos en los que se pueda
controlar sistemáticamente la variabilidad que puede presentarse en un sentido
debido a la presencia de factores extraños, en este caso se recurre a este tipo
de diseño, el cual requiere que todos los tratamientos se encuentren
distribuidos dentro del bloque, considerándose como bloque a la condición
uniforme en la que se agrupa a los tratamientos en estudio. (Suárez, 2012)
Este diseño es utilizado en todos los campos de la investigación, ya que su
característica primordial es la de incluir una fuente de variación (bloques), en
los que es necesario en los que es necesario que los tratamientos se
15
encuentren en condiciones de máxima homogeneidad aunque la variación
entre los bloques sea alta.
Tiene la ventaja de que aplicación y su análisis estadístico son de fácil y
sencilla determinación, además de permitir el empleo de un mayor número de
tratamientos que en otros tipos de diseño estadísticos.
La desventaja radica en que no siempre es factible encontrar condiciones
iguales para experimentos en un número de tratamientos elevado, lo que
dificulta su aplicación.
Modelo matemático:
Xij= µ + ɤi + ρj + ɛij
Dónde:
Xij = cualquier observación
µ = media general
ɤi = efecto de los tratamientos
ρj = efecto de los bloques
ɛij = error experimental
6.5.2. Arreglo de datos para el Diseño de Bloques completos al azar
(DBCA).
En la fase de toma de datos, estos deben agruparse por variable, en un cuadro
cuyo modelo es el que presenta a continuación:
TABLA 5. Arreglo de datos para el DBCA
R1 R2 R3 ……… Rj Suma Media
T1 X11 X12 X13 ……… X1j X1 1
T2 X21 X22 X23 ……… X2j X2 2
T3 X31 X32 X33 ……… X3j X3 3
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
Ti Xi1 Xi2 Xi3 ……… xij xi i
Suma X1 X2 X3 ……… Xj x ELABORADO POR: Ana Carolina Vargas T.
FUENTE: (Suárez, 2012)
16
En esta investigación se toma en cuenta como prueba seleccionada realizada
en varias repeticiones como R, mientras que T será la repetición de parámetros
medidos.
Esquema de análisis de varianza
TABLA 6. Esquema de análisis de varianza
FV GL SC CM F cal. F. Tab
Total GLT=(t*r)-1 SCT=x2ij - FC CMT=SCT/GLT
Bloques
(repeticiones prueba
seleccionada)
GLB=(r-1) SCB=(x2j / t) - FC CMB=SCB/GLB CMB/
CME
Tablas
Fisher
Tratamiento
(medición de
parámetros)
GLtr.=(t-1) SCtr=(x2i / r) - FC CMtr.=SCtr./GLt
r.
CMtr./C
ME
Tablas
Fisher
Error GLE=(t-1) (r-1) SCE= SCT-(SCB+SCtr.) CME=SCE/GLE
ELABORADO POR: Ana Carolina Vargas T.
FUENTE: (Suárez, 2012)
𝐶𝑉 =√𝐶𝑀𝐸
⨰∗ 100
Dónde:
FC= Factor de corrección
FV=Fuente de Variación
GL= Grado de libertad
GLT= Grado de libertad Total
GLB= Grado de libertad Bloques
GLtr.= Grado de libertad tratamientos
GLE= Grado de libertad del error
SC= Suma de cuadrados
SCT= Suma de cuadrados Total
SCB= Suma de cuadrados de Bloque
SCtr.= Suma de cuadrados de tratamiento
SCE= Suma de cuadrados del error
17
CM= Cuadrados medios
CMT= Cuadrado medio Total
CMB= Cuadrado medio de Bloque
CMtr.= Cuadrado medio de tratamiento
CME= Cuadrado medio del error
F cal.= F. calculada o relación de varianzas
F. tab.= F. Tabular que puede ser al 5% o 1%
CV= Coeficiente de Variación
r = repeticiones o bloques
t = tratamientos
18
7. RESULTADOS Y DISCUSIÓN
7.1. Caracterización inicial del lixiviado
Se realizó la caracterización de lixiviados en cada una de las piscinas donde
posan los lixiviados incluidos los cuatro lechos de microfiltración, es decir que
en total se realizaron 19 muestreos del afluente y se determinaron los
siguientes parámetros fisicoquímicos:
TABLA 7. Parámetros fisicoquímicos caracterizados en el
lixiviado
PARAMETRO IN SITU EX SITU
(LABFIGEMPA)
Temperatura X
pH X
Conductividad X
Turbidez X
Color X
Oxígeno Disuelto X
Sólidos Totales X
Sólidos Suspendidos X
Dureza Cálcica X
Dureza Total X
Alcalinidad X
Cloruros X
ELABORADO POR: Ana Carolina Vargas T.
FUENTE: (Vargas, Experiencias en el transcurso del proyecto, 2015)
Los resultados de los parámetros analizados para la caracterización de
lixiviados mencionado a continuación.
En la figura de cada uno de los análisis se encuentra reflejado en el eje de las x
el código donde refleja las iniciales de la empresa para la cual se trabajó, el tipo
de producto contenido en cada galón de muestra, la piscina de donde se tomó
la alícuota de la muestra y el porcentaje que posee en relación al total de la
capacidad del sistema de recolección de las piscinas, los lechos de filtración no
han sido tomados en cuenta para este porcentaje porque al pasan por este
sistema el lixiviado ya estaría entrando a un proceso de tratamiento y por lo
tanto se han tomado muestras pero no serán incluidos dentro del tratamiento a
proponer.
19
Los colores de las barras de cada figura representa el tipo de lixiviado que fue
muestreado, así por ejemplo el rojo representa el lixiviado joven y viejo a antes
de ser tratado y el rechazo de la piscina N°1 que se origina luego del
tratamiento de la PTL; los tonos amarillos han sido representado para las
piscinas donde el lixiviado posee variaciones de sus a los condiciones iniciales
por distintos factores como mezcla del lixiviado joven y viejo aspersiones,
oxigenación y recirculación. Los tonos verdes del claro al oscuro muestran que
el tipo de lixiviado ha pasado por mas procesos que los anteriormente
mencionados en este caso los de los lechos de microfiltración y de las piscinas
donde llega el rechazo de la PTL junto con lixiviado a tratar o posteriormente
pasará a los lechos.
7.1.1. Temperatura (°C)
La temperatura de la zona ha llegado a alcanzar valores promedios de hasta
18,1°C reflejada en las piscinas 18 y en el lecho de microfiltración N°3 y se han
registrado temperaturas mínimas promedio de hasta 17,5°C reflejada en tres
puntos de muestreo que son: la entrada del lixiviado joven, Piscina N°16-17 y
en la piscina N°1. Las temperaturas se registradas se presenta con un
promedio de 17,8°C con variaciones muy ligeras en cada uno de los puntos de
muestreo. Los datos de temperatura se presentan en la siguiente tabla y figura.
FIGURA 5. Temperatura in situ
ELABORADO POR: Ana Carolina Vargas T. FUENTE: (Vargas, Visita de Campo El Inga, 2015)
20
7.1.2. Potencial Hidrógeno
El pH es la medida de la actividad del ión hidrógeno en una solución, este
parámetro es el más importante el en momento del tratamiento para una buena
coagulación, pues para cada tipo de afluente su pH óptimo da lugar a una
coagulación rápida. Si el pH no es el óptimo en el momento del tratamiento se
requiere de una dosis más alta de coagulante. (Cárdenas, 2000)
El pH de las muestras realizadas refleja un valor de 8,65 en la piscina N°1 que
es la piscina que capta el rechazo luego del tratamiento de la Planta de
tratamiento de Lixiviados PTL y del tratamiento terciario VSEP, y un pH de 7,75
se registra en la entrada del lixiviado joven. Es decir que como valor promedio
de 8,42 de pH, lo que indica que estamos tratando una muestra de carácter
básico.
FIGURA 6. Potencial Hidrógeno
ELABORADO POR: Ana Carolina Vargas T.
FUENTE: (Vargas, Visita de Campo El Inga, 2015)
7.1.3. Conductividad (mS/cm)
La conductividad es la variable que depende exclusivamente de la cantidad se
sales disueltas en el lixiviado, para la coagulación, el contenido de estas sales
implicará dentro de la modificación del rango de pH óptimo, cantidad de
coagulante requerido y la cantidad residual del coagulante. (Cárdenas, 2000)
21
En la caracterización del lixiviado se obtuvo como resultado de conductividad
de menor valor en la piscina N°2 que es la piscina que capta lixiviado mezcla
con un valor de 31,29 mS/cm, mientras que en la piscina N°1 se obtuvo un
valor mayor de 37,13 mS/cm, y un valor promedio de 34,36 mS/cm.
FIGURA 7. Conductividad (mS/cm)
ELABORADO POR: Ana Carolina Vargas T.
FUENTE: (Vargas, Resultados obtenidos en el Laboratotio, 2015)
7.1.4. Turbidez (NTU)
La turbidez es una forma indirecta de medir la concentración de las partículas
suspendidas en un líquido; de están manera mida el efecto de la dispersión que
estas partículas presentan al paso de la luz, y en función del tamaño, forma y
número de partículas (Cárdenas, 2000)
La turbidez que se obtuvo, estuvo entre los valores de 21 NTU en los lechos de
microfiltración, hasta 355 NTU en la piscina N° 20, con un valor promedio de
160 NTU para el lixiviado a tratar.
22
FIGURA 8. Turbidez (NTU)
ELABORADO POR: Ana Carolina Vargas T.
FUENTE: (Vargas, Resultados obtenidos en el Laboratotio, 2015)
7.1.5. Color (UPtCo)
El color del lixiviado varía entre 6630 lechos de microfiltración y 13720
unidades de color (UPtCo) en la piscina N°15. En tonos que van del café–
pardo–grisáceo cuando están frescos, hasta un color negro–viscoso cuando
envejecen. (Borzacconi L., 1996). Los valores establecidos están de acuerdo a
la norma ambiental en dilución 1/20.
FIGURA 9. Color (UPtCo)
ELABORADO POR: Ana Carolina Vargas T.
FUENTE: (Vargas, Resultados obtenidos en el Laboratotio, 2015)
23
7.1.6. Sólidos Suspendidos (mg/L)
Los sólidos suspendidos reflejaron valores mínimos de 300 mg/L en los lechos
de microfiltración y valores altos de 2350 mg/L en el lixiviado joven como se
muestra a continuación:
FIGURA 10. Sólidos Suspendidos (mg/L)
ELABORADO POR: Ana Carolina Vargas T.
FUENTE: (Vargas, Resultados obtenidos en el Laboratotio, 2015)
7.1.7. Sólidos totales (g/L)
Los sólidos totales se encuentran en rangos de 16,8 g/L en la entrada del
lixiviado viejo hasta 47,1 en la piscina N°18 como se muestra a continuación:
FIGURA 11. Sólidos Totales (g/L)
ELABORADO POR: Ana Carolina Vargas T.
FUENTE: (Vargas, Resultados obtenidos en el Laboratotio, 2015)
24
7.1.8. Dureza Cálcica (mgCa/L)
Este análisis ha expresado valores mínimos de 110 mgCa/L en la piscina N°22
y valores altos de 260 mgCa/L en los lechos, con valores promedios de 180
mgCa/L. A continuación se indica los resultados de este análisis:
FIGURA 12. Dureza Cálcica (mgCa/L)
ELABORADO POR: Ana Carolina Vargas T.
FUENTE: (Vargas, Resultados obtenidos en el Laboratotio, 2015)
7.1.9. Dureza Total (mgCaCO3/L)
Esta parámetro engloba todas las durezas dentro de la muestra, y ha registrado
valores mínimos de 1280 mgCaCO3/L en la piscina N°20 y valores altos de
4750 mgCaCO3/L en la piscina N°18, con valores promedios de 2332
mgCaCO3/L.
FIGURA 13. Dureza Total (mgCaCO3/L)
ELABORADO POR: Ana Carolina Vargas T.
FUENTE: (Vargas, Resultados obtenidos en el Laboratotio, 2015)
25
7.1.10. Alcalinidad (mgCaCO3/L)
Este parámetro es muy importante como el pH al momento de iniciar un
tratamiento porque de la alcalinidad depende la serie de reacciones químicas
que se generará conjunto con las sales añadidas para el tratamiento del
lixiviado y a su vez la cantidad de coagulante necesario para la eliminación de
contaminantes. (Cárdenas, 2000).
Los resultados reflejados dentro de la muestra han sido valores mínimos de
11900 mgCaCO3/L en los lechos de microfiltración y valores altos de 16250
mgCaCO3/L en la piscina N°1, es decir que el rechazo y el lixiviado viejo
poseen una mayor alcalinidad que el resto del lixiviado, y valores promedios de
14515 mgCaCO3/L. A continuación se indica los resultados de este análisis:
FIGURA 14. Alcalinidad (mgCaCO3/L)
ELABORADO POR: Ana Carolina Vargas T.
FUENTE: (Vargas, Resultados obtenidos en el Laboratotio, 2015)
7.1.11. Cloruros (mg/L Cl+)
Los resultados reflejados de cloruros en las muestras han sido valores mínimos
de 3130 mg/L Cl+ en la piscina N°16-17, mientras que los valores altos se
reprodujeron en los lechos de microfiltración con un valor de 7500 mg/L Cl+, y
valores promedios de 4878 mg/L Cl+. A continuación se indica los resultados de
este análisis:
26
FIGURA 15. Cloruros (mg/L Cl+)
ELABORADO POR: Ana Carolina Vargas T.
FUENTE: (Vargas, Resultados obtenidos en el Laboratotio, 2015)
7.1.12. Oxígeno Disuelto (mg/L)
El oxígeno disuelto en el afluente se encuentra en valores muy bajo como
muestran los resultados en un rango de 0,20 a 1,94 mg/L en la piscina N°1 y el
mayor en los lechos de microfiltración respectivamente, y en el resto de
depósitos valores promedios de 0,66 mg/L. A continuación se indica los
resultados de este análisis:
FIGURA 16. Oxígeno Disuelto (mg/L)
ELABORADO POR: Ana Carolina Vargas T.
FUENTE: (Vargas, Resultados obtenidos en el Laboratotio, 2015)
27
TABLA 8. Resultados de la Caracterización de lixiviado
MUESTRA Temperatura
in situ (°C) pH
Conductividad
(mS/cm)
Turbidez
(NTU)
Color
(UPtCo)
Dilución al
1/20
Sólidos
Suspendidos
(g/L)
1 ESS-LIX-Lv 17,7 8,47 32,40 100,3 451 0,830
2 ESS-LIX-Lj 17,5 7,75 32,20 186,6 593 2,350
3 ESS-LIX-P9 (29%) 17,6 8,14 32,94 315 592 1,670
4 ESS-LIX-20 (3%) 17,7 8,19 32,80 355 539 2,030
5 ESS-LIX-P16Y17 (15%) 17,5 8,28 32,20 176 526 1,180
6 ESS-LIX-P11 (3%) 17,8 8,44 36,72 155 570 1,460
7 ESS-LIX-P12 (9%) 17,8 8,46 33,73 115 483 1,380
8 ESS-LIX-P2 (24%) 17,7 8,34 31,29 116 491 0,640
9 ESS-LIX-P1 (1%) 17,5 8,41 37,13 153 524 1,650
10 ESS-LIX-P13 (5%) 17,7 8,50 36,49 148 536 0,810
11 ESS-LIX-P15 (1%) 17,7 8,65 35,88 215 686 1,000
12 ESS-LIX-P14 (3%) 17,7 8,56 34,86 103 570 0,410
13 ESS-LIX-P18 (0%) 18,1 8,63 35,86 88 518 1,040
14 ESS-LIX-L1 17,8 8,52 35,99 24 370 0,480
15 ESS-LIX-L2 17,8 8,56 35,00 21 383 0,360
16 ESS-LIX-L3 18,1 8,57 35,14 27 372 0,560
17 ESS-LIX-L4 17,7 8,62 33,45 28 332 0,300
18 ESS-LIX-P23 (3%) 17,7 8,46 32,91 98 402 0,710
19 ESS-LIX-P22 (4%) 17,9 8,50 35,93 84 456 0,800
ELABORADO POR: Ana Carolina Vargas T.
FUENTE: (Vargas, Visita de Campo El Inga, 2015)
28
TABLA 8. Resultados de la Caracterización de lixiviado
MUESTRA
Solidos
Totales
(g/L)
Dureza
cálcica
(mgCaCO3/L)
Dureza Total
(mgCaCO3/L)
Alcalinidad
(mg CaCO3/L)
Cloruros
(mg/L Cl+)
Oxígeno
Disuelto
(mg/L)
1 ESS-LIX-Lv 16,8 150 2750 15600 4450 0,44
2 ESS-LIX-Lj 22,1 250 1720 14650 4380 0,42
3 ESS-LIX-P9 (29%) 18,6 220 1440 14800 4330 0,35
4 ESS-LIX-20 (3%) 18,7 160 1280 14900 5040 0,24
5 ESS-LIX-P16Y17 (15%) 18,8 180 1420 14300 3130 0,53
6 ESS-LIX-P11 (3%) 24,9 220 2100 15150 4870 0,41
7 ESS-LIX-P12 (9%) 23,9 130 2080 15600 4230 0,39
8 ESS-LIX-P2 (24%) 19,6 180 1570 13650 3400 0,51
9 ESS-LIX-P1 (1%) 25,2 170 1914 16250 3850 0,20
10 ESS-LIX-P13 (5%) 25,8 150 2160 15400 4790 0,42
11 ESS-LIX-P15 (1%) 26,1 160 2190 15250 4850 1,17
12 ESS-LIX-P14 (3%) 24,8 190 2040 13000 3380 1,12
13 ESS-LIX-P18 (0%) 47,1 160 4750 14600 5750 0,35
14 ESS-LIX-L1 27,4 220 2300 13900 6050 0,32
15 ESS-LIX-L2 26,0 260 2200 14350 6090 1,19
16 ESS-LIX-L3 25,9 120 3500 13700 6030 1,55
17 ESS-LIX-L4 25,3 250 3250 11900 7500 1,94
18 ESS-LIX-P23 (3%) 23,6 140 2700 13750 4400 0,57
19 ESS-LIX-P22 (4%) 25,9 110 2960 15050 6180 0,49
ELABORADO POR: Ana Carolina Vargas T.
FUENTE: (Vargas, Visita de Campo El Inga, 2015)
29
7.2. Diseño estadístico para el análisis de eficiencia del tratamiento
7.2.1. Tipo de coagulante, preparación y dosis adecuada
Como agente coagulante fue empleado un polímero orgánico denominado a partir
de ahora como alfa. Este tipo de compuestos ayuda a la remoción con mayor
facilidad la materia orgánica recalcitrante presente en los lixiviados. (Tatsi A.,
2003).
Se recolectó una muestra compuesta de 60 litros de lixiviado quincenalmente
generado del Relleno Sanitario de El Inga, previamente homogenizados sin tomar
en cuenta el rechazo de la Planta de tratamiento fisicoquímico de Sistema de
Osmosis Vibratoria del relleno denominado VSEP y los lechos de microfiltración.
Las soluciones de alfa se prepararon en envases aforados de 500ml disueltas a
porcentajes de 1%, 1,25%, 1,6% 1,75%, 2%, 2,5%, 3%, 3,5% y 4% de
concentración de alfa en agua.
Se homogenizó y caracterizó el lixiviado para dosificaciones específicas para el
ensayo. Obteniendo los parámetros iniciales de la muestra de 17,8 °C en
temperatura, 8930mg/L de Demanda Química de Oxígeno, 640 UPtCo en Color en
dilución 1/20, 8,7 en pH (básico), 325 NTU de turbidez, y 33,74 de Conductividad.
TABLA 9. Parámetros Iniciales de la muestra
PARÁMETRO UNIDAD Resultado de
Análisis
Temperatura °C 17,8
Demanda Química de Oxígeno mg/L 8930
Color (UPtCo)
(en dilución 1/20)
640 (UPtCo)
(en dilución 1/20)
Potencial Hidrógeno ------- 8,7
Turbidez NTU 325
Conductividad mS/cm 33,74
Elaborado por: Ana Carolina Vargas T.
Fuente: (Vargas, Resultados obtenidos en el Laboratotio, 2015)
30
7.2.2. Variables de Control
Las variables de control utilizadas para las pruebas de jarras fueron: pH, turbidez
(NTU), color (UPtCo), porcentaje de lodo formado, y Demanda Química de
Oxígeno (DQO), cada una de las pruebas fueron realizadas con 500ml de muestra
(lixiviado) en vaso de precipitación de 600ml de capacidad.
7.2.3. Determinación de la dosis óptima de coagulante y alfa
Al realizarse varias pruebas de tratabilidad, se tomaron en cuenta varios factores
como el tiempo, velocidad, dosificación y orden de la adición de los reactivos, cabe
recalcar que el tiempo y la velocidad no afectaron al producto sin embargo se
tomó en cuenta según como lo indica la referencia (Longsdon G., 2002).
TABLA 10. Velocidades de mezcla y tiempos para cada fase de la prueba de tratabilidad
FASE VELOCIDAD DE
MEZCLA (RPM)
GRADIENTE (s) Tiempo (min)
Mezcla rápida 300 320 1
Mezcla lenta 60 66 20
Sedimentación 0 0 30
Elaborado por: Ana Carolina Vargas T.
Fuente: (Longsdon G., 2002)
Finalizadas las pruebas de tratamiento, se determinó los resultados de las
variables de control, a las mejores pruebas.
Las dosis óptimas de alfa conjunto con el coagulante, se obtuvieron valorando los
resultados obtenidos en cada una de las pruebas realizadas dando prioridad al
color y como factor adicional, la compactación y estabilidad del lodo. Las pruebas
y dosis de tratabilidad completas de cada una de las pruebas realizadas en esta
investigación, se encuentran en el Anexo N° 2 Dosificaciones prueba de jarras.
TABLA 11. Selección de las mejores pruebas
PRUEBAS DOSIFICACIÓN OBSERVACION COLOR (UPtCo)
1 Prueba 4
Lixiviado a tratar: 500ml
α (3%): 45ml
β (10%): 7 ml
AA(2:1): 3 ml
δimp: 0,16 ml
31% de Lodo
85
31
TABLA 11. Selección de las mejores pruebas
PRUEBAS DOSIFICACIÓN OBSERVACION COLOR (UPtCo)
2 Prueba 5
Lixiviado a tratar: 500ml
α (3%): 35ml
β (10%): 7 ml
AA(2:1): 3,5 ml
δimp: 0,16 ml
25% de lodo
115
3 Prueba 10
Lixiviado a tratar: 500ml
α (2%): 45 ml
β (10%): 7 ml
AA(2:1): 4 ml
δimp: 0,16 ml
27% de lodo
100
4 Prueba 14
Lixiviado a tratar: 500ml
α (4%): 25 ml
AA(2:1): 4 ml
β (10%): 9 ml
δimp: 0,16 ml
33% de lodo
95
5 Prueba 22
Lixiviado a tratar: 500ml
α (1,5%): 30 ml
AA(2:1): 3 ml
β (10%): 10 ml
δimp: 0,16 ml
27% de lodo
100
6 Prueba
3.3
Lixiviado a tratar: 500ml
α (4%): 25 ml
AA(2:1): 4 ml
β (10%): 7 ml
δimp: 0,16 ml
25% de lodo
130
7 Prueba 37
Lixiviado a tratar: 500ml
α (2%): 80 ml
β (12,5%): 15 ml
δimp: 2 ml
23% Lodo
70
8 Prueba 38
Lixiviado a tratar: 500ml
α (2%): 80 ml
β (12,5%): 10 ml
δimp: 2 ml
Concentrado
Relleno El Inga
17% Lodo
87
9 Prueba 39
Lixiviado a tratar: 500ml
α (2%): 80 ml
β (12,5%): 5 ml
δimp: 2 ml
Concentrado
Relleno El Inga
25% Lodo
85
10 Prueba 40
Lixiviado a tratar: 500ml
α (1,5%): 80 ml
β (12,5%): 5 ml
δimp: 2 ml
Concentrado
Relleno El Inga
23% Lodo
55
32
TABLA 11. Selección de las mejores pruebas
PRUEBAS DOSIFICACIÓN OBSERVACION COLOR (UPtCo)
11 Prueba
44
Lixiviado a tratar: 500ml
α (1,3%): 80 ml
β (12,5%): 10 ml
δimp: 2 ml
Lixiviado
21% Lodo
108
12 Prueba
45
Lixiviado a tratar: 500ml
α (1,5%): 80 ml
β (12,5%): 10 ml
δimp: 2 ml
17% Lodo
110
13 Prueba
46
Lixiviado a tratar: 500ml
α (1,5%): 70 ml
β (12,5%): 10 ml
δimp: 2 ml
16% Lodo
133
14 Prueba
49
Lixiviado a tratar: 500ml
α (1,3%): 80 ml
β (12,5%): 8 ml
δimp: 2 ml
23% lodo
115
15 Prueba
59
Lixiviado a tratar: 500ml
α (puro): 2 ml
β (12,5%): 8 ml
δimp: 1 ml
Concentrado
Relleno El Inga
20% Lodo
110
16 Prueba 70
Lixiviado a tratar: 500ml
α (puro): 2 ml
β (12,5%): 10 ml
δimp: 2 ml
Concentrado
Relleno El Inga
25% Lodo
100
17 Prueba 84
Lixiviado a tratar: 500ml
α (3,5%): 40 ml
β (12,5%): 10 ml
δimp: 2 ml
17% de Lodo
80
α: polímero orgánico (alfa)
β: Sal de sulfato
AA: Arcilla Alcalina
δimp: floculante importado
ELABORADO POR: Ana Carolina Vargas T.
FUENTE: (Vargas, Experiencias en el transcurso del proyecto, 2015), (Noboa, 2015)
33
7.3. Diseño Experimental
En el diseño experimental se debe cumplir con los principios básicos en el cuál se
establece el disponer de repeticiones y la aleatorización de los tratamientos.
Para esta investigación se probó el efecto que tiene el polímero α en
dosificaciones variadas de concentración y volumen (conjuntos con el resto de
químicos colocados en dosificaciones constante) sobre la turbidez, color y DQO
del lixiviado, por esta razón fue necesario la utilización de un diseño de bloques
completos al azar, considerando las mejores pruebas de lixiviado como bloques.
Se seleccionó cinco pruebas de jarras de lixiviado a las cuales se le aplicó
dosificaciones de polímero α en orden aleatorio. Los resultados de turbidez, color
y DQO son los siguientes:
7.3.1. Turbidez
TABLA 12.Arreglo de datos para el DBCA de lixiviado para Turbidez en prueba
seleccionada (Prueba 84)
A B C D E Suma Media
T1 63 61 63 70 65 322 64,4
T2 61 66 60 63 64 314 62,8
T3 65 62 63 63 61 314 62,8
T4 63 64 66 60 67 320 64
Suma 252 253 252 256 257 1270 63,5
ELABORADO POR: Ana Carolina Vargas T.
i = 1,2,3,4; t=4 (mediciones de turbidez)
j = 1,2,3,4,5; r=5 (repetición de prueba 84)
Hipótesis: Ho: si Fcalculada es menor que Ftabla entonces: T1=T2=T3=T4
Ha: si Fcalculada es mayor o igual que Ftabla entonces: T1≠T2≠T3≠T4
Cálculo de FC:
𝐹𝐶 =𝑥2
𝑡 ∗ 𝑟=
12702
4 ∗ 5= 80645
Cálculo de SCT:
𝑆𝐶𝑇 = ∑ 𝑥2 𝑖𝑗 − 𝐹𝐶𝑆𝐶𝑇
= (632 + 612 + 652 + 632 + 612 + 662 + 622 + 642 + 632 + 602
+ 632 + 662 + 702 + 632 + 632 + 602 + 652 + 642 + 612 + 672)
− 80645
34
𝑆𝐶𝑇 = 80764 − 80645
𝑺𝑪𝑻 = 𝟏𝟏𝟗
Cálculo de SCB:
𝑆𝐶𝐵 =∑ 𝑥2𝑗
𝑡− 𝐹𝐶
𝑆𝐶𝐵 =(2522 + 2532 + 2522 + 2562 + 2672)
4− 𝐹𝐶
𝑆𝐶𝐵 =322602
4− 80645
𝑺𝑪𝑩 = 𝟓, 𝟓
Cálculo de SCtr:
𝑆𝐶𝑡𝑟 =∑ 𝑥2𝑗
𝑟− 𝐹𝐶
𝑆𝐶𝑡𝑟 =(3222 + 3142 + 3142 + 3202)
5− 𝐹𝐶
𝑆𝐶𝑡𝑟 =403276
5− 80645
𝑺𝑪𝒕𝒓 = 𝟏𝟎, 𝟐
Cálculo de SC.Error:
𝑆𝐶. 𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟 = 𝑆𝐶𝑇 − (𝑆𝐶𝐵 + 𝑆𝐶𝑡)
𝑆𝐶. 𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟 = 119 − (5,5 + 10,2)
𝑺𝑪. 𝑬𝒓𝒓𝒐𝒓 = 𝟏𝟎𝟑, 𝟑
Análisis de Varianza:
TABLA 13. Esquema de análisis de varianza Turbidez
FV GL SC CM F cal. F. Tab
5% 1%
Total 19
Bloques 4 5,5 1,375 0,16 3.26 5.41
Tratamiento 3 10,2 3,4. 0,39 3.49 5.95
Error 12 103,3 8,6
CV 𝑐𝑣 =
√8,6
63,5∗ 100 = 4,61%
ELABORADO POR: Ana Carolina Vargas T.
FUENTE: (Barragán, Principios de Diseño Experimental, 1997)
35
Como la Fcalculada es menor que Ftabla, la Hipótesis Ho es aceptada, por lo tanto no
existen diferencias reales en turbidez de las cuatro repeticiones de prueba N°84,
es decir todas las proporciones de la población son iguales.
7.3.2. Color
TABLA 14. Arreglo de datos para el DBCA de lixiviado para Color en prueba
seleccionada (Prueba 84)
A B C D E Suma Media
T1 63 64 64 61 67 319 63,8
T2 63 67 65 62 60 317 63,4
T3 65 64 66 63 62 320 64
T4 63 65 65 65 66 324 64,8
Suma 254 260 260 251 255 1280 64
ELABORADO POR: Ana Carolina Vargas T.
i = 1,2,3,4; t=4 (mediciones de Color)
j = 1,2,3,4,5; r=5 (repetición de prueba 84)
Hipótesis: Ho: T1=T2=T3=T4
Ha: T1≠T2≠T3≠T4
Cálculo de FC:
𝐹𝐶 =𝑥2
𝑡 ∗ 𝑟=
12802
4 ∗ 5= 81920
Cálculo de SCT:
𝑆𝐶𝑇 = ∑ 𝑥2 𝑖𝑗 − 𝐹𝐶
𝑆𝐶𝑇 = (632 + 632 + 652 + 632 + 642 + 672 + 642 + 652 + 642 + 652 + 662 + 652
+ 612 + 622 + 632 + 652 + 672 + 602 + 622 + 662) − 81920
𝑆𝐶𝑇 = 81988 − 81920
𝑺𝑪𝑻 = 𝟔𝟖
36
Cálculo de SCB:
𝑆𝐶𝐵 =∑ 𝑥2𝑗
𝑡− 𝐹𝐶
𝑆𝐶𝐵 =(2542 + 2602 + 2602 + 2512 + 2552)
4− 𝐹𝐶
𝑆𝐶𝐵 =327742
4− 81920
𝑺𝑪𝑩 = 𝟏𝟓, 𝟓
Cálculo de SCtr:
𝑆𝐶𝑡𝑟 =∑ 𝑥2𝑗
𝑟− 𝐹𝐶
𝑆𝐶𝑡𝑟 =(3192 + 3172 + 3202 + 3242)
5− 𝐹𝐶
𝑆𝐶𝑡𝑟 =409626
5− 81920
𝑺𝑪𝒕𝒓 = 𝟓, 𝟐
Cálculo de SC.Error:
𝑆𝐶. 𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟 = 𝑆𝐶𝑇 − (𝑆𝐶𝐵 + 𝑆𝐶𝑡)
𝑆𝐶. 𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟 = 68 − (15,5 + 5,2)
𝑺𝑪. 𝑬𝒓𝒓𝒐𝒓 = 𝟒𝟕, 𝟑
Análisis de Varianza:
TABLA 15. Esquema de análisis de varianza Color
FV GL SC CM F cal. F. Tab
5% 1%
Total 19 68 3,58
Bloques 4 15,5 3,88 0,98 3.26 5.41
Tratamiento 3 5,2 1,73 0,44 3.49 5.95
Error 12 47,3 3,94
CV 𝑐𝑣 =
√3,94
64∗ 100 = 3,10%
ELABORADO POR: Ana Carolina Vargas T. FUENTE: (Barragán, Principios de Diseño Experimental, 1997)
37
Por lo tanto como la Fcalculada es menor que Ftabla, la Hipótesis Ho es aceptada, es
decir que no existen diferencias reales en color de las cuatro repeticiones de la
prueba seleccionada, es decir todas las proporciones de la población son iguales.
7.3.3. Demanda Biológica de Oxígeno
TABLA 16.Arreglo de datos para el DBCA de lixiviado para DQO en prueba
seleccionada (Prueba 84)
A B C D E Suma Media
T1 6650 6670 6660 6630 6630 33220 6644
T2 6660 6650 6650 6620 6650 33250 6650
T3 6630 6670 6660 6640 6650 33250 6650
T4 6650 6660 6670 6660 6640 33280 6656
Suma 26590 26650 26640 26550 26570 133000 6650
ELABORADO POR: Ana Carolina Vargas T.
i = 1,2,3,4; t=4 (mediciones de DQO)
j = 1,2,3,4,5; r=5 (repetición de prueba 84)
Hipótesis: Ho: T1=T2=T3=T4
Ha: T1≠T2≠T3≠T4
Valor de FC:
𝐹𝐶 =𝑥2
𝑡 ∗ 𝑟=
1330002
4 ∗ 5= 884450000
Valor de SCT:
𝑆𝐶𝑇 = ∑ 𝑥2 𝑖𝑗 − 𝐹𝐶
𝑆𝐶𝑇 = (66502 + 66602 + 66302 + 66502 + 66502 + 666702 + 66702 + 66602
+ 66602 + 66502 + 66602 + 66702 + 66302 + 66202 + 66402 + 66602
+ 66302 + 66502 + 66502 + 66402) − 884450000
𝑆𝐶𝑇 = 884454000 − 884450000
𝑺𝑪𝑻 = 𝟒𝟎𝟎𝟎
38
Valor de SCB:
𝑆𝐶𝐵 =∑ 𝑥2𝑗
𝑡− 𝐹𝐶
𝑆𝐶𝐵 =(265902 + 266502 + 266402 + 265502 + 265702)
4− 𝐹𝐶
𝑆𝐶𝐵 =3537807600
4− 884450000
𝑺𝑪𝑩 = 𝟏𝟗𝟎𝟎
Valor de SCtr:
𝑆𝐶𝑡𝑟 =∑ 𝑥2𝑗
𝑟− 𝐹𝐶
𝑆𝐶𝑡𝑟 =(332202 + 332502 + 332502 + 332802)
5− 𝐹𝐶
𝑆𝐶𝑡𝑟 =4422251800
5− 884450000
𝑺𝑪𝒕𝒓 = 𝟑𝟔𝟎
Valor de SC.Error:
𝑆𝐶. 𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟 = 𝑆𝐶𝑇 − (𝑆𝐶𝐵 + 𝑆𝐶𝑡)
𝑆𝐶. 𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟 = 4000 − (1900 + 360)
𝑺𝑪. 𝑬𝒓𝒓𝒐𝒓 = 𝟏𝟕𝟒𝟎
Análisis de Varianza:
TABLA 17. Esquema de análisis de varianza DQO
FV GL SC CM F cal. F. Tab
5% 1%
Total 19 4000
Bloques 4 1900 475 3,25 3.26 5.41
Tratamiento 3 360 120 0,83 3.49 5.95
Error 12 1740 145
CV 𝑐𝑣 =
√145
6650∗ 100 = 1,81%
ELABORADO POR: Ana Carolina Vargas T.
FUENTE: (Barragán, Principios de Diseño Experimental, 1997)
39
Como la Fcalculada es menor que Ftabla, la Hipótesis Ho es aceptada, es decir no
existen diferencias reales en Demanda Biológica de Oxígeno de las cuatro
repeticiones, por lo tanto todas las proporciones de la población son iguales.
Este diseño de bloques completos al azar nos permite decidir que la dosificación
seleccionada como la aplicación de los componentes es estable en turbidez, color
y DQO, lo que indica que si es aplicable para ser ocupado como un tratamiento
primario.
7.4. Prueba con tratamiento con uso Exclusivo de Sulfato de Aluminio
Es necesario mencionar las dosis con las cuales se ve a comparar el tratamiento a
proponer para un análisis de eficiencia del tratamiento.
Actualmente el tratamiento con Sulfato es el único tratamiento primario que se
encuentra en ejecución en el relleno previo al ingreso a la PTL y al VSEP
A continuación se muestra las dosis establecidas en este tratamiento que contiene
elevadas concentraciones de Sulfato de Aluminio.
TABLA 18. Pruebas de Tratamiento con uso Exclusivo de Sulfato de
Aluminio
PRUEBAS DOSIFICACIÓN OBSERVACION
1 Prueba S1
Lixiviado a tratar: 500ml
β (25%): 30 ml
δ: 0,5 ml
La dosis de Al2(SO4)3.18H2O
es colocada en porciones muy
pequeñas debido a la espuma
formada, lo que genera una
inestabilidad en el
tratamiento.
9 Prueba S2
Lixiviado a tratar: 500ml
β (12,5%): 30 ml+2ml
de antiespumante
Kjeldahl al (3%):
δimp: 1 ml
El antiespumante se mezcló
con el Al2(SO4)3.18H2O y a
más de esto también se
roseaba en función del
crecimiento de espuma.
16 Prueba S3 Lixiviado a tratar: 500ml
β (12,5%): 30 ml
De la misma forma se coloca
el Al2(SO4)3.18H2Oen
cantidades muy pequeñas.
Alta concentración de espuma
40
TABLA 18. Pruebas de Tratamiento con uso Exclusivo de Sulfato de
Aluminio
PRUEBAS DOSIFICACIÓN OBSERVACION
antiespumante
Kjeldahl: (3%): 2ml
δimp: 1 ml
que se reduce en función de
largos tramos de tiempo
α: polímero orgánico (alfa)
β: Sulfato de Aluminio Octadecahidratado
AA: Arcilla Alcalina
δimp: floculante importado
ELABORADO POR: Ana Carolina Vargas T.
FUENTE: (Vargas, Experiencias en el transcurso del proyecto, 2015), (Noboa, 2015)
Esta imagen que se muestra a continuación muestra cómo se formó una explosión
espuma por la alta concentración de CO2 lixiviado tratado sin espumante,
generando un emulsión mucho más compleja de tratar que la inicial.
FIGURA 17. Prueba de Sulfato de Aluminio S1
En este lixiviado tratado existió una inestabilidad a pesar de ocupar antiespumante
muy grande al producir espuma provocando una incontrolable derrame de la
espuma y de líquido, se colocó constantemente lixiviado, sulfato y antiespumante
para estabilizar el tratamiento. El líquido tratado aparentemente es menor que el
porcentaje de lodo.
41
FIGURA 18. Prueba de Sulfato de Aluminio S2
En la siguiente figura se presenta el lixiviado tratado que como todas las pruebas
anteriores, se presentó una inestabilidad a pesar de ocupar antiespumante, sulfato
y lixiviado. Como se muestra el lodo no es compacto y presenta partículas
flotantes y un líquido tratado menor al 25%.
FIGURA 19. Prueba de Sulfato de Aluminio S3
42
7.5. Dosificación seleccionada
El ensayo que mejores resultados de tratabilidad se mostró fue la prueba N°84, la
misma que se realizó una prueba piloto en un recipiente de 5L de capacidad en el
orden y dosis mejor representada para el tratamiento: 400ml de alfa al 3,5%; 100
Al2(SO4)3.18H2O al 12,5% y 20ml de coagulante al 0,02%. A continuación se
muestran las tablas donde se describe la dosificación para cada una de ellas
dando resultados de tratabilidad similares entre ambos.
TABLA 19. Formulación ensayo Prueba N°84 a 500 mililitros de
muestra
Reactivo Dilución% Volumen ml
Alfa 3,5 40
Al2(SO4)3.18H2O 12,5 10
Coagulante 0,02 2
Elaborado por: Ana Carolina Vargas T.
Fuente: (Noboa, 2015)
Se muestra a continuación los pasos realizados por medio de las siguientes
imágenes para una mejor apreciación el tratamiento, empezando por los insumos
requeridos:
FIGURA 20.Insumos del tratamiento primario propuesto
43
FIGURA 21. Resultado obtenido mediante el tratamiento propuesto
Como se mencionó la prueba piloto se la realizó en un recipiente de 8 litros de
capacidad con 5 litros de la muestra a tratar. Esta tabla muestra la formulación
utilizada para el tratamiento y reflejo los mismo resultado que la prueba de ensayo
N°84 realizada a 500ml de muestra con agitación manual.
TABLA 20. Formulación Prueba Piloto a 5 litros de muestra
Reactivo Dilución % Volumen ml
Alfa 3,5 400
Al2(SO4)3.18H2O 12,5 100
Coagulante 0,02 20
Elaborado por: Ana Carolina Vargas T.
Fuente: (Noboa, 2015)
44
7.6. Comparación con la Normativa Ambiental
Según la Normativa Ambiental del Texto Unificado de Legislación Secundaria, se
ha tomado en cuenta el Acuerdo Ministerial 068 y; los anexos la nueva reforma
que entró en vigencia en la ciudad de Quito el día miércoles 4 de noviembre del
2015 el Acuerdo Ministerial 097a en la tabla ¨Tabla N°9 Límites de descarga a un
cuerpo de agua dulce¨ del Anexo I del Libro VI del Texto Unificado de legislación
Secundaria del Ministerio de Ambiente: Normas de Calidad Ambiental y de
Descarga de efluentes al recurso agua, se ha realizado una comparación con
los resultados obtenidos en la prueba piloto del ensayo N°84 Reflejando los
siguientes resultados de tratabilidad:
TABLA 21. Comparación de resultados obtenidos con la Normativa Ambiental Vigente
PARÁMETRO EXPRESADO
COMO UNIDAD
Límites de
descarga a un
cuerpo de agua
dulce
Parámetros
Iniciales de la
muestra
Resultados
Prueba Piloto
Temperatura °C °C <40 17,8 17.5
Demanda Química
de Oxígeno DQO mg/L 200 8930 6650
Color Color real Unidades
de color
Inapreciable en
dilución: 1/20
640 (UPtCo)
(dilución 1/20)
65 (UPtCo)
(dilución 1/20)
Potencial
Hidrógeno pH ------- 6 a 9 8,7 7,71
Turbidez Turbidez NTU NR 325 63
Conductividad Cond mS/cm NR 33,74 31,3
NR: No requiere
Elaborado por: Ana Carolina Vargas T.
Fuente: (Ministerio del Ambiente, 2015), (Vargas, Visita de Campo El Inga, 2015)
Mediante esta comparación con la normativa ambiental se puede determinar que
en el parámetro de Demanda Química de Oxígeno de la muestra tratada es 6650
mg/L valor que excede los límites permitidos por la Normativa Ambiental legal
vigente para la descarga a un cuerpo de agua de 200mg/L que en este caso
desemboca en el Río Inga.
Los resultados reflejados en Color se obtuvo un valor de 65 UPtCo en dilución
1/20 como lo establece la normativa legal vigente, este valor obtenido después del
tratamiento está dentro del límite máximo permitido puesto a que el color es
apreciable como se muestra a continuación:
45
Mientras en el parámetro del Potencial Hidrógeno se obtuvo resultados de 7,71
luego del tratamiento considerándose aún de carácter básico, y cumpliendo con la
normativa vigente que establece la descarga entre 6 y 9.
Asimismo los resultados obtenidos del efluente tratado es de 63 NTU lo que indica
que se logró remover 80,6%, este parámetro a pesar de que no se requiere en la
normativa ambiental se lo tomo en cuenta por la facilidad de medición de la
concentración de partículas suspendidas en el efluente.
Como se ha determinado que no existe tratamiento único para la descarga de
lixiviados a pesar de realizarse la comparación se determina que mientras no sea
un tratamiento final no implica la descarga directa y comparación con la legislación
ambiental.
7.7. Análisis de eficiencia
Este punto está directamente relacionado con la eficiencia del tratamiento
de uso exclusivo con sulfato de aluminio, en este caso se ha determinado
que la Demanda Química de Oxígeno tiene como análisis inicial 8930 mg/L
y luego del tratamiento 6650 mg/L es decir el 26% de remoción de materia
orgánica, mientras en el efluente tratado con Sulfato de Aluminio reduce
apenas el 10% materia orgánica y siendo el límite de descarga a un cuerpo
de agua dulce apenas 200mg/L.
FIGURA 22. Demanda Química de Oxígeno
Elaborado por: Ana Carolina Vargas T. Fuente: (Vargas, Resultados obtenidos en el Laboratotio, 2015)
Lix. sin tratar; 8930 Tratamiento con
Sulfato; 8130 Propuesta; 6650
Límite Máximo Permitido; 200
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
0 1 2 3 4
De
man
da
Qu
ímic
a d
e O
xíge
no
(m
g/L)
Muestras analizadas
Demanda Química de Oxígeno (mg/L)
46
En el Color se obtuvo un valor de 65 UPtCo en dilución 1/20 como lo
establece la normativa legal vigente existiendo una remoción de 90% de
color con respecto al color inicial de la muestra de 640 UPtCo. Mientras
que en el tratamiento con Sulfato de Aluminio se presenta un color de 180
incluyendo en el tratamiento por su inestabilidad el uso de antiespumantes.
Por lo tanto se encuentra dentro de los límites permitidos establecidos en la norma
que son colores inapreciables ya diluidos a 1/20, y en el caso de la muestra ya
tratada se obtuvo un color apreciable inclusive sin realizar una dilución. A
continuación se muestra la comparación respectiva de color de la muestra, el
tratamiento primario propuesto y el tratamiento con uso de sulfato posible a ser
reemplazado.
FIGURA 23. Comparación de color de lixiviado con ambos tratamientos
Elaborado por: Ana Carolina Vargas T. Fuente: (Vargas, Resultados obtenidos en el Laboratotio, 2015)
Muestra sin tratar 640
Tratamiento con Sulfato; 180
Propuesta; 65
0
100
200
300
400
500
600
700
0 1 2 3 4
Co
lor
(UP
tCo
) a
dilu
ció
n 1
/20
Muestras analizadas
Color (UPtCo)
47
FIGURA 24. Color de la muestra inicial vs muestra tratada
Elaborado por: Ana Carolina Vargas T.
Fuente: (Vargas, Experiencias en el transcurso del proyecto, 2015)
En la siguiente figura se muestra en orden de: Lixiviado sin tratar, lixiviado tratado
con sulfato de aluminio tradicional, lixiviado tratado con sulfato de aluminio con la
adición de antiespumante, y finalmente el lixiviado tratado con alfa es decir el
tratamiento propuesto.
FIGURA 25. Comparación de la muestra inicial, tratamiento con sulfato, tratamiento con sulfato y antiespumante, y tratamiento con alfa
Elaborado por: Ana Carolina Vargas T.
Fuente: (Vargas, Experiencias en el transcurso del proyecto, 2015)
48
En esta figura no solo se evidencia el color de los tratamientos sino también el
lodo que se genera en cada uno de los tratamientos, siendo evidente la eficiencia
del tratamiento que se propone.
En el Parámetro Potencial Hidrógeno se comenzó con un pH de 8,7
resultados que al tratar el lixiviado bajaron a 7,71 considerándose aún de
carácter básico y por ende cumpliendo con la normativa vigente que
establece la descarga entre 6 y 9.
FIGURA 26 Potencial Hidrógeno
Asimismo el análisis inicial de la muestra a tratar de turbidez es de 325 NTU y
posterior al tratamiento dio como resultado 63 NTU lo que indica que se logró
remover 81%. Mientras el tratamiento habitual con sulfato nos da como resultado
185 NTU es decir apenas un 43% de remoción de la turbidez.
49
FIGURA 27. Variación de la Turbidez por el tratamiento propuesto (NTU)
Elaborado por: Ana Carolina Vargas T.
Fuente: (Noboa, 2015)
FIGURA 28. Comparación de turbidez (NTU)
100%
19%
81%
Turbidez (NTU)
Turbidez inicial
Turbidez final
Turbidez removida
50
El tratamiento a pesar de tener parámetros dentro de la normativa ambiental no
cumple con el parámetro de DQO, al no ser un tratamiento final solo es necesario
destacar la reducción en función de la muestra inicial, evidenciando la mejoría que
este tratamiento primario da en comparación con el tratamiento habitual con
sulfato, sin embargo el efluente aún no pueda ser descargado directamente, pero
existen porcentajes representativos de disminución de concentraciones lo que se
indica a continuación en cada uno de los parámetros establecidos:
TABLA 22. Porcentaje de reducción de carga contaminante post tratamiento con Sulfato vs Alfa
PARÁMETRO UNIDAD
Parámetros
Iniciales de la
muestra
Tratamiento con Sulfato Tratamiento con alfa
Resultados de
la Prueba con
Sulfato
Reducción
Resultados de
la Prueba con
Alfa
Reducción
Demanda
Química de
Oxígeno
mg/L 8930 8130 8% 6650 26%
Color UPtCo
640 (UPtCo)
(en dilución
1/20)
180 (UPtCo)
(en dilución
1/20)
72%
65 (UPtCo)
(en dilución
1/20)
90%
Potencial
Hidrógeno ------- 8,7 6,3 --- 7,71 ---
Turbidez NTU 325 185 43% 63 81%
Elaborado por: Ana Carolina Vargas T.
Fuente: (Vargas, Experiencias en el transcurso del proyecto, 2015)
51
7.8. Discusión
7.8.1. Ventajas y desventajas del Tratamiento de Sulfato de Aluminio
TABLA 23. Ventajas y desventajas del Tratamiento con Sulfato de Aluminio
VENTAJAS DESVENTAJAS
Remueve el 8% de materia
orgánica
No es apto para el ingreso a un
tratamiento terciario directo
Posee una eficiencia del 72% de
color en comparación al lixiviado
inicial
Poco porcentaje de líquido tratado
Remoción de turbidez de un
43%
Producción de lodo de altos porcentajes
en volumen
Lodo no compacto
Presencia de partículas flotante y lodo
en el líquido tratado
Formación de espuma incontrolable
Desperdicio de recursos en el
tratamiento
Reduce la vida útil de la planta VSEP
Tratamiento inestable que induce al
derrame incontrolable de espuma
Reducción del pH en alto rango
Color alto
Alto aporte de conductividad en un 15%
Mayores tiempos de sedimentación de
una a dos horas en pruebas de 500ml de
lixiviado tratado
Elaborado por: Ana Carolina Vargas T.
Fuente: (Vargas, Experiencias en el transcurso del proyecto, 2015)
52
7.8.2. Ventajas y desventajas del Tratamiento con Alfa
TABLA 24. Ventajas y desventajas del Tratamiento con Alfa
VENTAJAS DESVENTAJAS
Remueve mucho más porcentaje de materia
orgánica 26%
Aún no es apto para el
ingreso a un tratamiento
terciario directo en este
caso VSEP.
Remueve el 90% de color
Baja turbidez. Mediante la remoción de un 81%
Alto porcentaje de líquido tratado El color amarillo que se
obtiene como resultado
del efluente tratado
significa un alto contenido
de nitrógeno
Producción de lodo de apenas 17% del
producto
Lodo muy compacto
No presenta partículas ni lodo inestable o
flotante suelto en el líquido tratado
Fases entre lodo y líquido tratado bien
diferenciados
Facilidad para la aplicación de otro tratamiento
para la remoción de lodo
Reducción del pH dentro de los límites
establecidos
Buen color
Menor desgaste de la vida útil de la planta de
tratamiento VSEP
Tiempo de decantación de lodo entre 0 a 10
minutos
Elaborado por: Ana Carolina Vargas T.
Fuente: (Vargas, Experiencias en el transcurso del proyecto, 2015)
53
FIGURA 29. Comparación: Tratamiento con Sulfato vs Tratamiento con Alfa
Tratamiento con Sultafo de Aluminio. (Partículas en suspensión)
Tratamiento con alfa (Lodo compacto)
Tratamiento con Sulfato de Aluminio
(lodo 79%)
Tratamiento con alfa
(Lodo 17%)
54
8. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
8.1. Conclusiones
Los análisis iniciales del lixiviado, presentó valores altos en la Demanda
Química de Oxígeno con 8930 mg/L, color de 640 UPtCo en dilución 1/20, pH
básico de 8,7 y turbidez de 325 NTU.
La dosificación seleccionada en la experiencia de prueba de jarras es de
40ml de alfa al 3,5%; 10ml de Betta al 12,5% y 2 ml de floculante al 0,01% en 500
ml de lixiviado a tratar.
En el diseño experimental se obtuvo coeficientes de variación de 4,61% en
turbidez; 3,10% en color y 1,81% en DQO, valores dentro del rango de aceptación
de 1% a 5%, esto indica que las repeticiones realizadas de la prueba seleccionada
son iguales por lo tanto la dosificación seleccionada es estable.
Los resultados obtenidos de las pruebas con tratamiento exclusivo con
sulfato de aluminio son 8130 mg/L de DQO que representa el 8% de remoción de
materia orgánica; 180 UPtCo en color que presenta una mejoría del 72%; pH baja
a 6,3 valor que se acerca al límite de descarga permitido y turbidez de 185 NTU lo
que aporta un 43% de remoción de partículas en suspensión y tiempo de
sedimentación de una a dos horas con un porcentaje de lodo de 79%.
En los análisis del tratamiento con el polímero orgánico alfa se obtuvo, 6650
mg/L de DQO que representa el 26% de remoción de materia orgánica presente
en el lixiviado; color de 65 UPtCo en dilución 1/20 es decir una mejoría del 90%;
pH de 7,71 valor dentro de los parámetros establecidos; turbidez de 63 NTU, esto
expresa el 81% de remoción de material coloidal o partículas en suspensión, todos
estos datos representan una gran parte de remoción de carga contaminante en
comparación con el tratamiento habitual con Sulfato de Aluminio.
Se logró obtener un lodo compacto con un volumen del 17% del producto
final tratado con alfa y un tiempo de sedimentación de 0 a 10 minutos.
El polímero orgánico alfa es de gran uso en el tratamiento primario de
lixiviados de carácter básico de 7 a 8 de pH, no aplica para el tratamiento del
rechazo de las plantas puesto a que posee características distintas al lixiviado.
El producto obtenido con alfa, no es apto para el ingreso directo a las
plantas operativas de tratamiento terciario PTL y VSEP, para esto se requiere de
tratamientos secundarios que reduzcan su carga contaminante en mayor
porcentaje y lo vuelvan apto para un tratamiento terciario, sin embargo genera un
menor desgaste de vida útil de los equipos, por el forzamiento generado
actualmente al ingresar lixiviado joven, lixiviado viejo, rechazo y concentrado.
55
Se ha demostrado que este tratamiento no puede ser utilizado como
tratamiento único ni final, por las características fisicoquímicas del producto
tratado, para esto se requiere de otros tratamientos para el cumplimiento total de
la Normativa Ambiental Vigente.
Se determina como gran aporte al Relleno Sanitario y al ambiente por ser
un tratamiento más eficiente, que el tratamiento con sulfato de aluminio,
removiendo del 8% al 26% de materia orgánica, del 72% al 90% de mejoría en
color, un aporte del 43% al 81% de remoción de partículas en suspensión
(turbidez), tiempo de sedimentación se reduce de 2 horas a 10 minutos, y el lodo
se optimizó del 79% al 17% en volumen, esto comprueba que el tratamiento con
alfa es menos problemático y optimiza los aspectos fisicoquímicos en comparación
con el tratamiento actual con Sulfato de Aluminio.
8.2. Recomendaciones
Se recomienda la utilización de este tratamiento en reemplazo del
tratamiento primario actual con Sulfato de Aluminio, y a su vez incorporar unidades
de tratamiento complementarios, pues como se mencionó anteriormente no puede
ser considerado como tratamiento único.
Se abre campo para la realización de un nuevo proyecto donde se
implemente un tratamiento secundario que baje su carga contaminante y
determinar si este pudiese ingresar directamente al tratamiento terciario mediante
una serie de estudios adicionales que permitan y determinen la compatibilidad
entre el efluente tratado primariamente y la capacidad de asimilación de las
plantas de osmosis inversa VSEP, PTL u otros equipos de tratamientos de
filtración avanzada.
Se recomienda la realización de un estudio enfocado en la reutilización del
lodo producido por su alto contenido de materia orgánica.
56
9. LITERATURA CITADA
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59
10. ANEXOS
ANEXO 1. Cadena de Custodia
60
ANEXO 2. Dosificaciones prueba de jarras
TABLA 25. DOSIFICACIONES PRUEBA DE JARRAS
PRUEBA ORIGEN
(Volumen: 500 ml) α %
α Volumen
(ml)
Arcilla Alcalina ml
β %
β volum
en (ml)
δ (ml)
% en volumen de LODO (flóculo)
Velocidad de mezcla (RPM)
Tiempo de agitación
TIEMPO DE SEDIMENTACIÓN
orden Observación
1 Lix- Inga 4 45 1,5 10 7 0,16 41 60 1 min 1h30min α,β,AA,δ
2 Lix- Inga 4 35 1,5 10 7 0,16 41 60 1 min 1h30min α,β,AA,δ
3 Lix- Inga 4 25 1,5 10 7 0,16 27 60 1 min 1h30min α,β,AA,δ
3,1 Lix- Inga 4 25 4 10 7 0,16 23 60 1 min 1h00min α,β,AA,δ
3,2 Lix- Inga 4 25 4 10 7 0,16 24 60 1 min 1h00min AA,α,β,δ
3,3 Lix- Inga 4 25 4 10 7 0,16 25 60 1 min 1h00min α,AA,β,δ
4 Lix- Inga 3 45 3 10 7 0,16 31 60 1 min 1h30min α,β,AA,δ
5 Lix- Inga 3 35 3,5 10 7 0,16 25 60 1 min 1h30min α,β,AA,δ
6 Lix- Inga 3 25 4 10 7 0,16 20 60 1 min 1h30min α,β,AA,δ
7 Lix- Inga 2,5 45 4 10 7 0,16 27 60 1 min 1h00min α,β,AA,δ
8 Lix- Inga 2,5 35 4 10 7 0,16 27 60 1 min 1h00min α,β,AA,δ
9 Lix- Inga 2,5 25 4 10 7 0,16 23 60 1 min 1h00min α,β,AA,δ
10 Lix- Inga 2 45 4 10 7 0,16 27 60 1 min 1h00min α,β,AA,δ
11 Lix- Inga 2 35 4 10 7 0,16 25 60 1 min 1h00min α,β,AA,δ
12 Lix- Inga 2 25 4 10 7 0,16 23 60 1 min 1h00min α,β,AA,δ
13 Lix- Inga 4 25 4 10 5 0,16 30 60 1 min 72h00min α,AA,β,δ
14 Lix- Inga 4 25 4 10 9 0,16 33 60 1 min 72h00min α,AA,β,δ
15 Lix- Inga 4 25 4 10 11 0,16 38 60 1 min 72h00min α,AA,β,δ
16 Lix- Inga 4 25 4 10 13 0,16 29 60 1 min 72h00min α,AA,β,δ
17 Lix- Inga 1 25 5 10 10 0,16 27 60 1 min 2h00min α,AA,β,δ
18 Lix- Inga 1,5 25 5 10 10 0,16 22 60 1 min 2h00min α,AA,β,δ
19 Lix- Inga 2 20 5 10 10 0,16 20 60 1 min 2h00min α,AA,β,δ
20 Lix- Inga 1,5 20 3 10 10 0,16 24 60 1 min 5h00min α,AA,β,δ
21 Lix- Inga 1,5 25 3 10 10 0,16 25 60 1 min 5h00min α,AA,β,δ
22 Lix- Inga 1,5 30 3 10 10 0,16 27 60 1 min 5h00min α,AA,β,δ
23 Lix- Inga 1,1 35 1,66g 25 5 0,16 7 60 1 min 3h00min α,β+AA,δ 24 Lix- Inga 1,1 35 1,66g 25 5 0,16 18 60 1 min 3h00min α+AA,β,δ
61
TABLA 25. DOSIFICACIONES PRUEBA DE JARRAS
PRUEBA ORIGEN
(Volumen: 500 ml) α %
α Volumen
(ml)
Arcilla Alcalina ml
β %
β volum
en (ml)
δ (ml)
% en volumen de LODO (flóculo)
Velocidad de mezcla (RPM)
Tiempo de agitación
TIEMPO DE SEDIMENTACIÓN
orden Observación
25 Lix- Inga 1,5 30 1,5g 25 5 0,16 36 60 1 min 1h00min α+AA,β,δ
26 Lix- Inga 1,5 35 1,5g 25 5 0,16 45 60 1 min 1h00min α+AA,β,δ
27 Lix- Inga 1,5 40 1,5g 25 5 0,16 33 60 1 min 1h00min α+AA,β,δ
28 Lix- Inga 1 50 1,5g 13 10 0,48 33 60 1 min 2h00min α+AA,β,δ
29 Lix- Inga 1 40 1,5g 13 8 0,4 16 60 1 min 2h00min α+AA,β,δ
30 Lix- Inga 1 45 1,5g 13 8 0,35 23 60 1 min 2h00min α+AA,β,δ
31 Lix- Inga 1 40 1,5g 13 8 0,48 23 60 1 min 2h00min α+AA,β,δ
32 Lix- Inga 1 40 1,5g 13 9 0,48 27 60 1 min 30min α+AA,β,δ
33 Lix- Inga 1 50 1,5g 13 8 1 22 60 1 min 30min α+AA,β,δ
34 Lix- Inga 1 50 0 13 8 2 27
60 1 min 20min α+AA,β,δ
cuando no se coloca arcilla en el tratamiento el lodo flota
35 lecho 0,5 80 0 13 15 2 27 60 1 min 10min α,β,δ Arcilla descartada
36 lecho 1 80 0 13 15 2 23 60 20min 10min α,β,δ
37 Conc- el Inga 2 80 0 13 15 2 23 300 1 min 10min α,β,δ
38 Conc- el Inga 2 80 0 13 10 2 17 60 1 min 10min α,β,δ
39 Conc- el Inga 2 80 0 13 5 2 25 60 1 min 10min α,β,δ
40 Conc- el Inga 1,5 80 0 13 5 2 23 60 1 min 10min α,β,δ
41 Conc- el Inga 1,5 80 0 13 10 2 21 60 1 min 10min α,β,δ
42 Conc- el Inga 1,5 80 0 13 15 2 24 60 1 min 10min α,β,δ
43 Lix- Piscina 12 1 80 0 13 10 2 21 60 1 min 10min α,β,δ
44 Lix- Piscina 12 1,3 80 0 13 10 2 21 60 1 min 10min α,β,δ
45 Lix- Piscina 12 1,5 80 0 13 10 2 17 60 1 min 10min α,β,δ
46 Lix- Piscina 12 1,5 70 0 13 10 2 16 60 1 min 10min α,β,δ
47 Lix- Piscina 12 1,5 60 0 13 10 2 35 60 1 min 10min α,β,δ
48 Lix- Piscina 12 1,3 70 0 13 10 2 22 60 1 min 10min α,β,δ
49 Lix- Piscina 12 1,3 80 0 13 8 2 23 60 1 min 10min α,β,δ
50 Lix tratado AR 4 80 0 25 8 2 30 60
1 min 10min α,β,δ Prueba realizada con agua reciclada de tratamiento a 80ml de alfa 2%
1,1 Lix- Piscina 12 ST - - - - - - - 60 1 min - - Lixiviado no tratado
62
TABLA 25. DOSIFICACIONES PRUEBA DE JARRAS
PRUEBA ORIGEN
(Volumen: 500 ml) α %
α Volumen
(ml)
Arcilla Alcalina ml
β %
β volum
en (ml)
δ (ml)
% en volumen de LODO (flóculo)
Velocidad de mezcla (RPM)
Tiempo de agitación
TIEMPO DE SEDIMENTACIÓN
orden Observación
1,2 Lix- Piscina 12 1,5 2 0 13 5 2 - 60 1 min - α,β,δ
2,1 Conc- Piscina 1 ST - - - - - - - 60 1 min - - Lixiviado no tratado
2,2 Conc- Piscina 1 1,5 1,75 0 13 5 2 - 60 1 min - α,β,δ
2,3 Conc- Piscina 1 1,5 1,75 0 13 5 2 - 60 1 min - α,β,δ
3,2 Prueba 20 1,5 2 3 13 10 0,16 - 60 1 min - α,β,δ
3,3 Prueba 20 1,5 2 3 13 10 0,16 - 60 1 min - α,β,δ
51 Lix Piscina 12 Inicial - - - - - - - 60 1 min - - Lixiviado no tratado
55 Lix Piscina 12 1,1 40 0 13 14 2 28 60 1 min 10min α,β,δ
56 Lix Piscina 12 1 35 0 13 13 2 30 60 1 min 10min α,β,δ
57 Conc- Piscina 1 puro 1,5 0 13 10 1 44 60 1 min 10min α,β,δ
58 Conc- Piscina 1 puro 1,75 0 13 10 1 39 60 1 min 10min α,β,δ
59 Conc- Piscina 1 puro 2 0 13 10 1 20 60 1 min 10min α,β,δ
60 Conc- Piscina 1 puro 1,5 0 13 5 1 39 60 1 min 10min α,β,δ
61 Conc- Piscina 1 puro 1,75 0 13 5 1 37 60 1 min 10min α,β,δ
62 Conc- Piscina 1 puro 2 0 13 5 1 29 60 1 min 10min α,β,δ
63 Conc- Piscina 1 puro 1,75 0 13 5 2 22 60 1 min 10min α,β,δ
64 Conc- Piscina 1 puro 1,75 0 13 10 2 37 60 1 min 10min α,β,δ
65 Conc- Piscina 1 puro 2 0 13 5 2 24 60 1 min 10min α,β,δ
66 Conc- Piscina 1 puro 2 0 13 10 2 43 60 1 min 10min α,β,δ
67 Lix-Inga Piscina12 puro 1,75 0 13 5 2 30 60 1 min 10min α,β,δ
68 Lix-Inga Piscina12 puro 1,75 0 13 10 2 35 60 1 min 10min α,β,δ
69 Lix-Inga Piscina12 puro 2 0 13 5 2 30 60 1 min 10min α,β,δ
70 Lix-Inga Piscina12 puro 2 0 13 10 2 25 60 1 min 10min α,β,δ
71 Lix- Inga 1,75 80 0 13 10 2 25 60 1 min 30min α,β,δ
72 Lix- Inga 1,75 80 0 13 10 2 - 60 1 min 30min α,β,δ
Alfa fue diluido en agua residual (afluente de la P. 71)
73 Lix- Inga 1,5 80 0 12.5 10 2 27 60 1 min 30min α,β,δ
74 Lix- Inga 1,75 80 0 13 10 2 - 60 1 min 30 min α,β,δ
Alfa fue diluido en agua residual (afluente de la P. 72)
75 Lix- Inga 2 80 0 13 10 2 24 60 1 min 10min α,β,δ
63
TABLA 25. DOSIFICACIONES PRUEBA DE JARRAS
PRUEBA ORIGEN
(Volumen: 500 ml) α %
α Volumen
(ml)
Arcilla Alcalina ml
β %
β volum
en (ml)
δ (ml)
% en volumen de LODO (flóculo)
Velocidad de mezcla (RPM)
Tiempo de agitación
TIEMPO DE SEDIMENTACIÓN
orden Observación
76 Lix- Inga 3 40 0 13 10 2 22 60 1 min 10min α,β,δ
77 Conc- Piscina 1 3 40 0 13 10 2 45 60 1 min 10min α,β,δ
78 Conc- Piscina 1 3,5 40 0 13 10 2 37 60 1 min 10min α,β,δ
79 Conc- Piscina 1 3,5 40 0 13 10 2 32 60 1 min 10min α,β,δ
80 Conc- Piscina 1 3,5 40 0 13 10 2 - 60 1 min 10min α,β,δ
81 Lix- Inga 2,5 40 0 13 10 2 20 60 1 min 10min α,β,δ
82 Lix- Inga 3,5 30 0 13 10 2 27 60 1 min 10min α,β,δ
83 Lix- Inga 3,5 35 0 13 10 2 16 60 1 min 10min α,β,δ
84 Lix- Inga 3,5 40 0 13 10 2 17 60 1 min 10min α,β,δ MEJOR DOSIS
85 Lix- Inga 3,5 40 0 13 10 1 18 60 1 min 10min α,β,δ
86 Lix- Inga 3,5 40 0 13 10 2 20 60 1 min 10min α,β,δ
Alfa fue diluido en agua el relleno
87 Lix- Inga 3,5 40 0 13 10 0,6 50 60 1 min 10min α,β,δ
88 Lix- Inga 3,5 40 0 13 10 0,4 60 60 1 min 10min α,β,δ
89 Lix- Inga 3,5 40 0 10 10 2 27 60 1 min 10min α,β,δ
en esta prueba se reemplazó el β por FeCl3
90 Lix- Inga 3,5 40 0 10 10 2 41 60 1 min 10min α,β,δ
en esta prueba se reemplazó el β por Poli Cloruro de Aluminio
Lix-Inga: Lixiviado de Relleno Sanitario El Inga
Conc-Piscina 1: Concentrado (rechazo) de la piscina 1
α: Polimero alfa
AA: Arcilla Alcalina
β: Sulfato de Aluminio octadecahidratado
δ: Floculante aniónico
ELABORADO POR: Ana Carolina Vargas T.
FUENTE: (Noboa, 2015)
64
ANEXO 3. Plan De Muestreo
Plan de Muestreo para Lixiviados en Relleno Sanitario del Inga
1. Objetivo 1.1. Muestrear, analizar y caracterizar lixiviado con el fin de darle un
seguimiento y control a los líquidos generados en las técnicas de tratamiento dentro del Relleno Sanitario del Inga.
2. Equipo
GPS
Tiras para determinar pH
Frascos de Vidrio de 2 lts. con tapa rosca. (DBO, DQO)
Recipientes de Plástico de 1 lts con tapa rosca. (27 recipientes)
Recipientes de Plástico de 2 lts con tapa rosca. (6 recipientes)
Frascos o bolsas Estériles.
Termómetro
Cronometro
Guantes
Conductímetro
Turbidímetro
pHmetro verificado o cintas de pH
Pipeta de 5ml
Pera de caucho para pipetear
Hieleras con suficiente hielo para mantener las muestras a 4ºC
Frasco con agua destilada
Cinta plegable (adhesivo)
Probeta de 500 ml plástica, para medir el volumen de las muestras al momento de realizar la muestra compuesta
Reactivo Ácido Nítrico y Ácido Sulfúrico
Goteros
Balde plástico de 5 a 10 litros
Tubo plástico para homogenización de la muestra
Cinta métrica
Cuerda de nylon de 0.5 a 1cm de diámetro para manipulación de baldes
Bolígrafo o marcador de tinta indeleble.
Papel Absorbente
EPP
Tabla portapapeles
Formato para muestras
Etiquetas
Calculadora
Bolsa de basura
3. Procedimiento de recolección de muestras 3.1. Realizar selección de los puntos de monitoreo en cada piscina 3.2. Toma de coordenadas de puntos por muestrear
65
3.3. Preparar todos y cada uno de los materiales, equipos, reactivos y formatos para la realización de la toma de muestras (1 litro por piscina)
3.4. Etiquetar las botellas estériles, de acuerdo a los sitios y puntos predeterminados para la toma de muestras
3.5. Etiquetar envases y bolsas estériles. Etiquetar con letra legible y con esfero imborrable las etiquetas de los frascos
3.6. Para las mediciones in situ, calibrar el pHmetro, conductímetro siguiendo los procedimientos del fabricante. (pH, Conductividad, temperatura, oxígeno disuelto y en algunos casos sólidos sedimentables)
3.7. Se procede a tomar la muestra de las lecturas de campo, como el pH temperatura y conductividad eléctrica. se toma la hora de operación y se anota junto con las lecturas en la hoja de campo y en las etiquetas de los envases y bolsas estériles
3.8. Una vez determinados los parámetros de campo se procede a enjuagar con agua destilada los electrodos del potenciómetro y conductímetro
3.9. Se inicia el llenado de los envases agitando el líquido constantemente. Para conservar homogeneidad
3.10. Se adiciona ácido (H2SO4) a la muestra "Nitrógeno DQO" hasta bajar el pH a 2, para acondicionar la muestra: lo mismo se lleva a cabo para los "metales totales" pero con ácido (HNO3) en frascos separados y de vidrio
3.11. Se colocan los envases llenos en las hieleras con hielo y se procede a llevarlas al laboratorio lo antes posible para realizar sus respectivos análisis, previo sellado de los frascos para evitar violaciones.
4. Método
Para el muestreo de los lixiviados y las aguas residuales como descarga. Se siguen Las Norma técnica ambiental de la Ley de Gestión Ambiental y del Reglamento a la Ley de Gestión Ambiental para la Prevención y Control de la Contaminación Ambiental y se somete a las disposiciones de éstos, es de aplicación obligatoria y rige en todo el territorio nacional y como referencia que establece los límites máximos, disposiciones y prohibiciones para las descargas en cuerpos de aguas o sistemas de alcantarillado permisibles de contaminantes en las descargas de agua residual. LIBRO VI Anexo 1 Normas Recurso Agua. Se describe también las recomendaciones para muestreo y preservación de muestras.
5. Parámetros
Los parámetros a evaluar en las muestras durante el monitoreo de lixiviados se establecerán teniendo en cuenta las características típicas de los lixiviados provenientes de los residuos dispuestos en el área de monitoreo. A continuación se describe los parámetros a determinar:
PARÁMETROS IN SITU PARÁMETROS A LABORATORIO pH Alcalinidad
Conductividad eléctrica Cloruro Temperatura Demanda Química de Oxígeno.
(DQO)
66
Dureza cálcica
Dureza Total
Oxígeno Disuelto
Sólidos suspendidos
Solidos Totales
Turbidez
Color
6. Resultados En el Desarrollo cae nuestro trabajo de Monitoreo Ambiental se han seleccionado
los puntos de estudio para los impactantes de acuerdo a la experiencia del
personal que ha visto la problemática de las condiciones que se presentan en
cada una de los establecimientos de salud y con el objetivo de tener un
comparativo que permita obtener niveles estadísticos, y así tomar las medidas
más adecuadas para minimizar riesgos y daños a la salud, A continuación se
menciona los impactantes que se pueden ubicar en cualquiera de las técnicas o
procedimientos de tratamiento mencionados.
7. CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES PARA CARACTERIZACION DE LIXIVIADOS
ACTIVIDADES PRIMER DIA
SEGUNDO DIA
1.- Inducción
2.- Reconocimiento del sitio de muestreo
3.- Selección de puntos de monitoreo en cada piscina
4.- Coordenadas en puntos de muestreo
5.- Preparación de los materiales
6.- Etiquetar las botellas, envases y bolsas
7.- Calibración de equipos pHmetro, conductímetro
8.- Toma de muestras
9.- Medición in situ temperatura, pH, conductividad)
10.- Colocación de muestras en envases etiquetados
11.- Limpieza de equipos
12.- Adición de ácido (H2SO4) para bajar el pH a 2
13.- Se lleva a cabo para los "metales totales" con ácido
nítrico (HNO3) en frascos separados y de vidrio
14.- Colocar los envases llenos en las hieleras con hielo y se
procede a llevarlas al laboratorio para realizar sus
respectivos análisis, previo sellado de los frascos para evitar
violaciones
15.- Composición de muestra compuesta para
caracterización del resto de parámetros
67
8. ANEXOS PLAN 8.1. ETIQUETA
8.2. FORMATO DE INGRESO DE MUESTRAS AL LABORATORIO
FORMATO DE INGRESO DE MUESTRAS AL LABORATORIO
Consultora Ambiental ESSAM CIA. LTDA.
Código: Versión:
Elaboró: Reviso: Aprobó:
Dependencia:
Fecha: Fecha: Fecha:
Fecha: Hora de muestreo:
Punto de Muestreo: Código Hora Alícuota
(ml) Volumen (l)
Caudal (l/s)
pH (Un)
Temperatura (°C)
Conductividad Oxígeno Disuelto
Cond. climáticas
Tipo de muestra
Nombre del tomador Nombre del transportador Nombre Recepción Laboratorio
______________ __________________ ______________
FIRMA FIRMA FIRMA
68
8.3. RECOMENDACIONES PARA MUESTREO Y PRESENVACION DE MUESTRAS
69
70
ANEXO 4. Protocolo de muestreo: reporte y resultados iniciales
muestreo de lixiviados Relleno Sanitario El Inga
INTRODUCCION
En la actualidad, el desastre progresivo sobre el medio ambiente ha concentrado
la preocupación en la humanidad, puesto a las consecuencias que ha tenido tanto
en su salud como en la calidad de vida. Por este motivo, se requiere promocionar
acciones que contrarresten el daño que se causa a diario al ambiente producto
del continuo desarrollo industrial y la rutina del diario vivir. El Relleno Sanitario del
Inga posee los tratamientos más adecuados para la disposición de las basuras,
pero esto trae consigo una gran responsabilidad que conlleva el control y
tratamiento de los lixiviados producidos, los que se requiere ser recolectados y
tratados para evitar la contaminación del suelo y de los acuíferos subterráneos.
REPORTE
DIA 1 (Lunes 28 de Septiembre del 2015):
Luego de esta recolección de información se procedió a realizar el muestreo de
cada una de las piscinas en funcionamiento, tomando muestras de 1 galón (3.785
litros) por piscina y la toma de parámetros in situ que son conductividad y
temperatura. A continuación se muestra el mapa del Relleno Sanitario el Inga con
la respectiva ubicación de cada una de las piscinas:
RELLENO SANITARIO EL INGA
Elaborado por: Ana Carolina Vargas
Fuente: (EMGIRS EP, 2015)
71
DIA 2 (Martes 29 de Septiembre del 2015):
En este día se realizó en muestreo de las piscinas, la nomenclatura está definida de la
siguiente forma:
Muestra P9-01.02 Día de muestreo
Número de muestra
Piscina muestreada
A continuación de describe el lugar y el tipo de muestra que se realizo
Muestra/Código
Descripción de la
muestra
Lugar de muestreo
1 P9-01.01/02 Lixiviado viejo (Lv) Entrada de la descarga de cubetos antiguos a
la piscina 9
2 P9-02.01/02 Lixiviado joven(Lj) Entrada de la descarga de cubetos nuevos a
la piscina 9
3 P9-03.01/02 Lixiviado mezcla
(Lv+Lj=Lm)
Mezcla de lixiviado joven y viejo en la piscina
9
4 P20-04.01/02 Lixiviado Total Piscina 20
5 P1-05.01/02 Lodo residuo de post
tratamiento
Piscina 1
6 P2-06.01/02 Lixiviado mezcla Piscina 2
7 P16Y17-07.01/02 Lixiviado mezcla Piscina 16 y 17
8 P11-08.01/02 Lixiviado mezcla Piscina 11
9 P12-09.01/02 Lixiviado mezcla Piscina 12
10 P13-10.01/02 Lixiviado mezcla Piscina 13
11 P14-11.01/02 Lixiviado mezcla y lodo
residuo (Lm+Lr=Lt)
Piscina 14 MBR, piscina con aireación
12 P15-12.01/02 Lixiviado mezcla y lodo
residuo (Lm+Lr=Lt)
Piscina 15 MBR, piscina con aireación
13 P21-13.01/02 Lixiviado total Piscina 21, recubrimiento con geotextil
(piscina en proceso de cierre)
14 P22-14.01/02 Lixiviado total Piscina 22, recubrimiento con geotextil
(piscina en proceso de cierre)
15 P18-20.01/02 Lixiviado total Piscina 18
16 L1-15.01/02 Lixiviado total Lecho de microfiltración 1
17 L2-16.01/02 Lixiviado total Lecho de microfiltración 2
18 L3-17.01/02 Lixiviado total Lecho de microfiltración 3
19 L4-18.01/02 Lixiviado total Lecho de microfiltración 4
CONCLUSIÓN:
Los resultados obtenidos de temperatura y conductividad tomados in situ durante la
recolección de muestras se presentan a continuación:
72
DIA 1 DE MUESTREO:
Muestra/Código HORA VOLUMEN
(ml)
TEMPERATURA
(°C)
CONDUCTIVIDAD
(mS/cm)
1 P9-01.01 11h45 500 22,9 28,22
2 P9-02.01 12h00 1000 22,7 32,57
3 P9-03.01 12h15 500 21,4 32,53
4 P20-04.01 12h30 500 20,6 32,76
5 P1-05.01 14h08 500 21,3 36,99
6 P2-06.01 14h20 500 22,1 32,57
7 P16Y17-07.01 14h45 500 21,1 32,68
8 P11-08.01 15h08 500 19,6 36,65
9 P12-09.01 15h23 500 18,6 34,46
10 P13-10.01 15h29 500 18,8 37,41
11 P14-11.01 15h33 500 25,2 36,37
12 P15-12.01 15h50 500 21,0 37,12
13 P21-13.01 16h00 500 19,9 33,57
14 P22-14.01 16h04 500 18,6 37,33
15 P18-20.01 15h50 500 24,4 35,94
16 L1-15.01 16h20 500 22,3 37,44
17 L2-16.01 16h24 500 21,4 35,54
18 L3-17.01 16h30 500 19,7 36,31
19 L4-18.01 16h40 500 19,8 34,61
DIA 2 DE MUESTREO:
Muestra/Código HORA VOLUMEN
(ml)
TEMPERATURA
(°C)
CONDUCTIVIDAD
(mS/cm)
1 P9-01.02 11h30 2000 25,4 30,05
2 P9-02.02 11h45 1000 29,9 33,27
3 P9-03.02 12h00 750 23,5 33,32
4 P20-04.02 10h45 750 21,1 33,64
5 P1-05.02 10h25 750 19,6 39,05
6 P2-06.02 10h30 750 22,9 33,44
7 P16Y17-07.02 11h00 750 20,9 33,39
8 P11-08.02 11h08 750 18,9 34,99
9 P12-09.02 11h15 750 19,5 38,28
10 P13-10.02 12h14 750 22,1 37,74
11 P14-11.02 12h20 750 27,4 36,58
12 P15-12.02 12h25 750 24,2 38,45
13 P21-13.02 12h42 750 23,1 37,47
14 P22-14.02 12h46 750 21,3 34,58
15 P18-20.02 12h29 750 22,0 36,83
16 L1-15.02 13h00 750 27,5 36,03
17 L2-16.02 13h09 750 19,1 35,44
18 L3-17.02 13h21 750 21,8 35,68
19 L4-18.02 13h30 750 21,6 34,61
73
Anexos Fotográficos:
Fotografía 1.- Piscina 9 Fotografía 2.-Entrada lixiviado joven (Piscina 9)
Fotografía 3.- Entrada lixiviado viejo (Piscina 9) Fotografía 4.- Entrada lixiviado viejo (Piscina 9)
Fotografía 5.- toma de muestra lixiviado viejo
(Piscina 9)
Fotografía 6.- conductividad de la muestra in
.situ (Piscina 9)
74
Fotografía 7.- Resultado del conductivímetro in
situ
Fotografía 8.- Tome de muestra lixiviado a
tratar
Fotografía 9.- Aireadores en piscina 14 y 15 Fotografía 10.- Resultado del tratamiento de
lixiviado por medio de la PTL VISEP a
descargar en el Río Inga (Piscina 19)
Fotografía 11.- Aireación de lixiviado (Piscina
14 y 15
Fotografía 12.- lecho de mitrofiltración
75
ANEXO 5. Registro Fotográfico
MUESTREO INICIAL
Ingreso del lixiviado Joven a la piscina 9 Piscina N°20. Lixiviado mezcla joven y viejo
Piscina N°13 Recubierta con geomembrana Piscina N°20 recubierta con geotextil
76
Lechos de microfiltración Piscina N°19 Efluente tratado por las plantas
de Tratamiento del Relleno
Galones etiquetados para la recolección de lixiviado
Toma de parámetros in situ
77
Recolección de la muestra Toma de la conductividad in situ
Galones recolectados de lixiviados Realización del análisis de caracterización Sólidos totales
78
CARACTERIZACIÓN DE LIXIVIADO
Caracterización Dureza Cálcica Conductividad ex situ
Equipos de trabajo para análisis de caracterización
Análisis de la Demanda Química de Oxígeno en lixiviado a tratar, lixiviado tratado con
sulfato de Aluminio y Tratamiento propuesto
79
PRUEBAS DE JARRAS
Preparación de reactivos Concentraciones de alfa
Inicio de Pruebas de jarras Medición de 500 ml de lixiviado a tratar
Adición de reactivos para el tratamientos con alfa
80
Resultados de pruebas de jarras
Registro del tiempo de agitación Resultado inmediato de la prueba
seleccionada
Prueba de Jarras Lixiviado Inicial
Prueba de Jarras Producto final
81
Insumos e instrumentos para la realización de la Dureza total
Realización de pruebas de Jarra iniciales
Embazado de las pruebas y su lodo Filtración para la determinación de color
Pruebas realizadas con distintas dosificaciones de componentes
82
Pruebas realizadas en distintas dosificaciones con su lodo generado
Pruebas realizadas en distintas dosificaciones con su lodo generado separado
83
Bloque de prueba seleccionada
Insumos para la prueba de seleccionada Materiales para la prueba selesccionada
Lixiviado, Espuma generada pr el tratamiento con Sulfato de Aluminio, Tratamiento con
Sulfato Aluminio
84
Comparación de lixiviado sin tratar vs el tratamiento con alfa
Lixiviado, Tratamiento con Sulfato de Aluminio, Tratamiento de Aluminio con Antiespumante y Tratamiento propuesto
85
ANEXO 6. Contrato de Confidencialidad CONTRATO DE CONFIDENCIALIDAD
Al objeto de garantizar la confidencialidad del presente PROYECTO DE TRATAMIENTO DE
LIXIVIADOS, MEDIANTE TIPO DE FORMULACIONES ESPECIFICAS, se hace necesario la firma de
un acuerdo que garantice unos niveles de confianza entre las partes. El documento se firmará
una vez aceptado y firmado el contrato, por ambas partes.
El contenido del acuerdo es el que figura a continuación. Contenido DE UNA PARTE: Gabriel Noboa García con C.I. 1712531498, en calidad de
INVESTIGADOR.
DE OTRA PARTE: Ana Carolina Vargas Tipán con C.I. 1720731411, en calidad de
colaboradora de la investigación.
Reunidos en Quito, a Lunes 05 de Octubre del 2015.
EXPONEN
I – Que las partes, anteriormente citadas, están interesadas en el desarrollo del presente
contrato, para lo cual, aceptaron celebrar el presente Acuerdo de Confidencialidad con el fin de
establecer el procedimiento que regirá la custodia y no transmisión a terceros de la información
distribuida entre las partes, así como los derechos, responsabilidades y obligaciones inherentes
en calidad de remitente, Propietario y «Destinatario» de la referida información.
II – Que las partes, en virtud de lo anteriormente expuesto, convinieron que el presente
Acuerdo de Confidencialidad se rija por la normativa aplicable al efecto y, en especial por las
siguientes.
CLÁUSULAS
PRIMERA - Definiciones
A los efectos del presente Acuerdo, los siguientes términos serán interpretados de acuerdo con
las definiciones anexas a los mismos. Entendiéndose por:
- «Información propia»: tendrá tal consideración y a título meramente enunciativo y no
limitativo, lo siguiente: descubrimientos, conceptos, ideas, conocimientos, técnicas, diseños,
dibujos, borradores, diagramas, textos, modelos, muestras, bases de datos de cualquier tipo,
aplicaciones, programas, marcas, logotipos, así como cualquier información de tipo técnico,
industrial, financiero, publicitario, de carácter personal o comercial de cualquiera de las partes,
86
esté o no incluida en la solicitud de oferta presentada, independientemente de su formato de
presentación o distribución, y aceptada por los «Destinatarios».
- «Fuente»: tendrá la consideración de tal, cualquiera de las partes cuando, dentro de los
términos del presente Acuerdo, sea ella la que suministre la Información Propia y/o cualquiera
de los implicados de la organización.
- «Destinatarios»: tendrán la consideración de tales cualquiera de las partes cuando, dentro
de los términos del presente Acuerdo, sea ellos quienes reciban la Información Propia de la otra
parte.
SEGUNDA.- Información Propia.
Las partes acuerdan que cualquier información relativa a sus aspectos financieros, comerciales,
técnicos, y/o industriales suministrada a la otra parte como consecuencia de la solicitud de
Oferta para el desarrollo del presente proyecto objeto del contrato, o en su caso, de los
acuerdos a los que se lleguen (con independencia de que tal transmisión sea oral, escrita, en
soporte magnético o en cualquier otro mecanismo informático, gráfico, o de la naturaleza que
sea) tendrá consideración de información confidencial y será tratada de acuerdo con lo
establecido en el presente documento. Esa información, y sus copias y/o reproducciones
tendrán la consideración de «Información propia» los efectos del presente acuerdo.
TERCERA.- Exclusión del Presente Acuerdo.
No se entenderá por «Información propia», ni recibirá tal tratamiento aquella información que:
I – Sea de conocimiento público en el momento de su notificación al «Destinatario» o después
de producida la notificación alcance tal condición de pública, sin que para ello el «Destinatario»
violentara lo establecido en el presente acuerdo, es decir, no fuera el «Destinatario» la causa o
«Fuente» última de la divulgación de dicha información.
II – Pueda ser probado por el «Destinatario», de acuerdo con sus archivos, debidamente
comprobados por la «Fuente», que estaba en posesión de la misma por medios legítimos sin
que estuviese vigente en ese momento algún y anterior acuerdo de confidencialidad al
suministro de dicha información por su legítimo creador.
III – Fuese divulgada masivamente sin limitación alguna por su legítimo creador.
IV – Fuese creada completa e independientemente por el «Destinatario», pudiendo este
demostrar este extremo, de acuerdo con sus archivos, debidamente comprobados por la
«Fuente».
CUARTA.- Custodia y no divulgación.
Las partes consideran confidencial la «Información propia» de la otra parte que le pudiera
suministrar y acuerdan su guarda y custodia estricta, así como a su no divulgación o suministro,
ni en todo ni en parte, a cualquier tercero sin el previo, expreso y escrito consentimiento de
«Fuente». Tal consentimiento no será necesario cuando la obligación de suministrar o divulgar
la «Información propia» de la «Fuente» por parte del «Destinatario» venga impuesta por Ley en
vigor o Sentencia Judicial Firme.
87
Este Acuerdo no autoriza a ninguna de las partes a solicitar o exigir de la otra parte el
suministro de información, y cualquier obtención de información de/o sobre la «Fuente» por
parte del «Destinatario» será recibida por éste con el previo consentimiento de la misma.
QUINTA.- Soporte de la «Información propia».
Toda o parte de la «Información propia», papeles, libros, cuentas, grabaciones, listas de clientes
y/o socios, programas de ordenador, procedimientos, documentos de todo tipo o tecnología en
el que el suministro fuese hecho bajo la condición de «Información propia», con independencia
del soporte que la contuviera, tendrá la clasificación de secreta, confidencial o restringida
SEXTA.- Responsabilidad en la Custodia de la «Información propia».
La «Información propia» podrá ser dada a conocer por el «Destinatario» o sus directivos y/o sus
empleados, sin perjuicio de que el «Destinatario» tome cuentas medidas sean necesarias para
el exacto y fiel cumplimento del presente Acuerdo, debiendo necesariamente informar a unos y
otros del carácter secreto, confidencial, o restringido de la información que da a conocer, así
como da existencia del presente Acuerdo.
Así mismo, el «Destinatario» deberá dar a sus directivos y/o sus empleados, las directrices e
instrucciones que considere oportunas y convenientes a los efectos de mantener el secreto,
confidencial, o restringido de la información propia de la «Fuente». El «Destinatario» deberá
advertir a todos sus directivos, empleados, etc., que de acuerdo con lo dispuesto en este
acuerdo tengan acceso a la «Información propia», de las consecuencias y responsabilidades en
las que el «Destinatario» puede incurrir por la infracción por parte de dichas personas, de lo
dispuesto en este Acuerdo.
Sin perjuicio de lo anterior, la «Fuente» podrá pedir y recabar del «Destinatario», como
condición previa al suministro de la «Información propia», una lista de los directivos y
empleados que tendrán acceso a dicha información, lista que podrá ser restringida o reducida
por la «Fuente».
Esta lista será firmada por cada uno de los directivos y empleados que figuren en ella,
manifestando expresamente que conocen la existencia del presente Acuerdo y que actuarán de
conformidad con lo previsto en él. Cualquier modificación de la lista de directivos y/o empleados
a la que se hizo referencia anteriormente será comunicada de forma inmediata a la «Fuente»,
por escrito conteniendo los extremos indicados con anterioridad en este párrafo.
Sin perjuicio de lo previsto en los párrafos anteriores, cada parte será responsable tanto de la
conducta dos sus directivos y/o empleados como de las consecuencias que de ella se pudieran
derivarse de conformidad con lo previsto en el presente Acuerdo.
SÉPTIMA.- Responsabilidad en la custodia de la «Información propia».
El «Destinatario» será responsable de la custodia de la «Información propia» y cuantas copias
pudiera tener de la misma suministrada por la «Fuente», en orden a su tratamiento, como
secreta, confidencial o restringida, en el momento presente y futuro, salvo indicación explicita
de la «Fuente».
Al objeto de garantizar esta custodia, se deberá devolver la «Información propia» y cuantas
copias pudiera tener de la misma suministrada por la «Fuente», a la terminación de las
relaciones comerciales, o antes, si fuera requerido por la «Fuente» y respondiendo a los daños y
88
perjuicios correspondientes, en el caso de incumplimiento de lo aquí dispuesto. (En aquellos
casos en los que no fuera necesaria la devolución de la «Información propia» deberá eliminarse
este párrafo)
OCTAVA.- Incumplimiento.
El incumplimiento de las obligaciones de confidencialidad plasmadas en este documento, por
cualquiera de las partes, sus empleados o directivos, facultará a la otra a reclamar por la vía
legal que estime más procedente, a la indemnización de los daños y perjuicios ocasionados,
incluido el lucro cesante.
NOVENA.- Duración del Acuerdo de Confidencialidad.
Ambas partes acuerdan mantener el presente Acuerdo de Confidencialidad, aún después de
terminar sus relaciones comerciales.
DECIMA.- Legislación Aplicable
El presente Acuerdo de Confidencialidad se regirá por la Legislación Ecuatoriano, y cualquier
disputa, controversia o conflicto en cuanto a la interpretación o ejecución del presente Acuerdo
será sometido a la jurisdicción de los Tribunales de (Ecuador), con exclusión de cualquier otro
que pudiera corresponder a las partes, al que en este momento renuncian.
Y en prueba de esta conformidad, las partes firman o presente acuerdo, por duplicado y a un
solo efecto, en el lugar y fecha mencionados.
89
ANEXO 7. Ficha Técnica de un polímero de tipo poliamida.
90
ANEXO 8. Ficha Técnica del Sulfato de Aluminio Octadecahidratado
91
92
ANEXO 9. Ficha técnica del Floculante de tipo Aniónico
93
94
95
ANEXO 10. Resultados de análisis pruebas de jarra
TABLA 26. Resultados de Análisis de Parámetros en pruebas de Jarras
Prueba Contenido DQO mg/L
pH Conductividad
ms/cm Turbidez
NTU
COLOR APARENTE
(UPtCo) 1 Lix- Inga 7590 8,3 33,58 805 70
2 Lix- Inga 7870 8,23 31,98 865 87
3 Lix- Inga 6000 8,35 33,24 173,5 85
3,1 Lix- Inga 6060 8,31 33,09 43,5 55
3,2 Lix- Inga 8450 8,34 32,12 143,8 94
3,3 Lix- Inga 7690 8,31 33 170,2 116
4 Lix- Inga 6790 8,33 32,57 604 133
5 Lix- Inga 6530 8,27 34,09 48 108
6 Lix- Inga 5090 8,25 32,9 19,8 120
7 Lix- Inga 6280 8,33 32,06 50 114
8 Lix- Inga 6900 8,25 33,86 12,9 143
9 Lix- Inga 6760 8,18 33,15 64,5 110
10 Lix- Inga 7860 8,48 36,18 646 679
11 Lix- Inga 7200 8,54 36,88 807 581
12 Lix- Inga 9790 8,57 37,39 47,9 368
13 Lix- Inga 8300 8,64 38,96 933 866
14 Lix- Inga 7510 8,74 39,2 44,5 452
15 Lix- Inga 8720 8,89 39,35 27,2 86
16 Lix- Inga 6730 8,48 33,18 645 77
17 Lix- Inga 8700 8,5 35,58 809 86
18 Lix- Inga 5790 8,34 38,79 48 154
19 Lix- Inga 10350 8,16 37,96 965 556
20 Lix- Inga 7510 7,42 36,82 481 481
21 Lix- Inga 8750 8,76 38,35 35 69
22 Lix- Inga 9740 8,12 36,18 646 758
23 Lix- Inga 7560 8,14 36,88 807 158
24 Lix- Inga 9840 8,36 38,39 47,9 541
25 Lix- Inga 10510 8,08 37,96 933 621
26 Lix- Inga 8460 8,31 38,72 44,5 791
27 Lix- Inga 9650 8,4 37,35 27,2 86
28 Lix- Inga 9480 8,61 36,18 646 789
29 Lix- Inga 7150 8,35 36,88 807 501
30 Lix- Inga 9120 8,37 38,39 47,9 156
31 Lix- Inga 14600 8,2 37,96 933 202
32 Lix- Inga 8670 8,15 38,72 44,5 184
33 Lix- Inga 9840 8,23 37,35 27,2 211
34 Lix- Inga 7560 8,14 36,88 807 158
96
TABLA 26. Resultados de Análisis de Parámetros en pruebas de Jarras
Prueba Contenido DQO mg/L
pH Conductividad
ms/cm Turbidez
NTU
COLOR APARENTE
(UPtCo) 35 lecho 6530 8,51 37,44 104 114
36 lecho 6820 8,45 36,56 110 108
37 Conc- el Inga 5590 8,3 33,58 19,8 70
38 Conc- el Inga 5870 8,23 34,09 48 87
39 Conc- el Inga 6000 8,35 33,86 43,5 85
40 Conc- el Inga 6060 8,31 33,15 12,9 55
41 Conc- el Inga 5450 8,34 33,09 50 94
42 Conc- el Inga 5690 8,31 33,24 64,5 116
43 Lix- Piscina 12 5280 8,33 32,06 143,8 114
44 Lix- Piscina 12 5030 8,27 31,98 170,2 108
45 Lix- Piscina 12 5760 8,31 32,12 173,5 110
46 Lix- Piscina 12 5790 8,33 32,57 805 133
47 Lix- Piscina 12 6900 8,25 33 865 143
48 Lix- Piscina 12 5090 8,25 32,9 604 120
49 Lix- Piscina 12 5010 8,3 31,78 531 115
50 Lix tratado AR 6390 7,96 38,17 20,6 49
51 Lix Piscina 12 9730 8,4 36,18 646 677
52 Conc- Piscina 12 ST 7700 8,36 36,88 807 586
53 Conc- Piscina 12 9790 8,3 38,39 933 144
54 Lix- Piscina 1 ST 10300 8,19 37,96 47,9 589
55 Lix- Piscina 1 8510 8,42 38,72 44,5 94
56 Lix- Piscina 1 9720 8,42 37,35 27,2 53
57 Conc- Piscina 1 8600 8,03 38,09 658 250
58 Conc- Piscina 1 8680 7,3 38,56 569 246
59 Conc- Piscina 1 8470 7,67 38,46 685 351
60 Conc- Piscina 1 8850 8,1 38,57 785 247
61 Conc- Piscina 1 8690 7,98 38,75 965 166
62 Conc- Piscina 1 8740 8,23 38,49 654 148
63 Conc- Piscina 1 8790 7,97 38,62 458 189
64 Conc- Piscina 1 8420 7,77 38,47 596 205
65 Conc- Piscina 1 8600 8,11 38,65 622 191
66 Conc- Piscina 1 8240 7,98 38,32 612 165
67 Lix-Inga Piscina12 5350 8,1 37,21 138 115
68 Lix-Inga Piscina12 5330 7,97 38,65 155 120
69 Lix-Inga Piscina12 5400 8,11 37,48 102 123
70 Lix-Inga Piscina12 5150 7,99 37,21 47 143
71 Prueba 70 Filtrada 5150 7,98 37,24 69 110
72 Prueba 20 5590 8,49 29,06 136,3 174
73 Prueba 20 5620 8,51 28,99 22,3 120
97
TABLA 26. Resultados de Análisis de Parámetros en pruebas de Jarras
Prueba Contenido DQO mg/L
pH Conductividad
ms/cm Turbidez
NTU
COLOR APARENTE
(UPtCo) 74 Lix- Inga 6900 8,31 31,75 140 145
75 Lix- Inga 6880 7,85 32,25 125 122
76 Lix- Inga 7860 7,60 31,22 119 112
77 Conc- Piscina 1 8760 8,10 37,75 658 125
78 Conc- Piscina 1 8780 7,65 37,57 955 177
79 Conc- Piscina 1 8450 8,33 39,12 645 162
80 Conc- Piscina 1 8970 7,87 37,54 487 113
81 Lix- Inga 7510 7,88 32,55 110 120
82 Lix- Inga 6880 7,94 33,14 115 95
83 Lix- Inga 7100 7,85 31,68 90 83
84 Lix- Inga 6650 7,71 31,31 63 65
85 Lix- Inga 6840 7,66 32,40 100 63
86 Lix- Inga 6900 7,81 34,02 92 75
87 Lix- Inga 6780 7,80 33,21 86 73
88 Lix- Inga 7120 8,75 32,15 79 110
89 Lix- Inga 6750 7,68 31,32 71 120
90 Lix- Inga 7100 7,95 31,25 73 100 ELABORADO POR: Ana Carolina Vargas T.
FUENTE: (Vargas, Resultados obtenidos en el Laboratotio, 2015)
98
ANEXO 11. Constancia de la realización de ensayos fisicoquímicos
(Caracterización de lixiviados, prueba de jarras, evaluación y análisis de
resultados)
99
ANEXO 12. Tablas de Valores F de la Distribución F de Fisher 5% y 0,1%
100