Evaluación de la sustentabilidad del tratamiento de lixiviados de un relleno sanitario utilizando energía solar térmica

Abstract

Los mayores niveles de desarrollo y el crecimiento de la población mundial han traído consigo una serie de efectos perjudiciales para el medio ambiente; esto por medio del uso intensivo de los recursos naturales, así como también del aumento de las emisiones contaminantes y de la generación de residuos. Estos últimos, a pesar de las distintas políticas en las que trabajan los países para reducir su impacto al medio ambiente y aprovechar de mejor manera el valor de los materiales contenidos en ellos, son dispuestos en su mayoría en un relleno sanitario, instalación cuya operación tiene asociada la generación de corrientes altamente contaminantes. Las corrientes líquidas se conocen como lixiviados y se caracterizan, de manera genérica, por su alto contenido de materia orgánica, metales pesados, sales minerales, entre otros. Este trabajo de memoria tiene como objetivo evaluar la sustentabilidad de un sistema de secado de lixiviados, utilizando energía solar térmica. Como caso de estudio se consideró el Relleno Sanitario Loma Los Colorados de KDM empresas. La alternativa propuesta consta de un campo de colectores solares cilindro parabólicos que captan la radiación solar y la transfieren al lixiviado por medio de un fluido térmico, en un intercambiador de calor de doble tubo. Así, el lixiviado es precalentado antes de ingresar a un destilador solar de tipo bandeja, donde se evapora y condensa parte del contenido de agua; obteniendo un residuo sólido o semi-sólido, cuyo manejo resulta más fácil y seguro, y una corriente líquida con baja carga contaminante. Se dimensionó el sistema tomando como caso base un flujo de efluente a tratar igual a 120 [m^3/día]. En base a esto y a las condiciones de operación que fueron definidas, se obtuvo un área de apertura del campo solar igual a 688 [m^2]. El área del intercambiador de calor resultó en 19 [m^2] con un largo de 118 [m]. Para el destilador se obtuvo un área de bandeja igual a 4.470 [m^2] y una producción diaria de destilado igual a 27,7 [m^3/día]. Los costos de inversión del proyecto fueron estimados en 344.000 [$USD]; un 64% del total corresponde al campo solar. Por su parte, los costos de operación fueron estimados en 64.600 [$USD/año]. Como beneficios económicos se consideraron ahorros de costos asociados a la recirculación del efluente y a la compra de agua potable para riego, los que fueron estimados en 64.300 [$USD/año]. Desde el punto de vista ambiental, se identificaron potenciales impactos positivos y negativos asociados al sistema propuesto. Los potenciales impactos positivos superan a los negativos, por lo que la alternativa que se propone sería capaz de entregar un beneficio ambiental sostenido. A partir de la evaluación realizada, se concluye que, desde el punto de vista económico, el proyecto no es conveniente en estos momentos, sin embargo, es factible desde el punto de vista técnico y ambiental, por lo que se recomienda continuar con una evaluación más detallada.