05 Diciembre 2018

Disposición final en superficie

Autor
Elizabeth Tilley, Lukas Ulrich, Christoph Lüthi, Philippe Reymond, Roland Schertenleib y Christian Zurbrügg (EAWAG/SANDEC)
Adaptado por
Jade Latargere (SARAR)

Resumen ejecutivo

La disposición final en superficie se refiere a la acción de depositar, de manera permanente, lodos, humus, heces u otros materiales que no pueden aprovecharse en otros lugares. Una vez que el material ha sido llevado a un sitio para su disposición final en superficie, no tiene uso posterior. El almacenamiento se refiere a la acumulación temporal. También puede hacerse cuando no hay una necesidad inmediata del material, pero se anticipa su uso en el futuro, o cuando se desea mayor reducción de patógenos y secado antes de la aplicación (TILLEY et al. 2018).

Ventajas
Reduce los impactos ambientales si la disposición final de lodos se realiza de manera adecuada
Se pueden usar terrenos disponibles (canteras abandonadas, inicio de canteras)
El almacenamiento puede hacer más higiénico el producto
Desventajas
Requiere un terreno grande
Induce el desperdicio de un recurso valioso
Posible lixiviación de nutrientes y contaminantes en los acuíferos
Malos olores
Requiere equipo especializado para manejar y disponer los materiales

Introducción

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La disposición final en superficie se usa cuando no hay demanda o aceptación de los beneficios del uso del lodo, la orina, las heces secas u otros materiales en suelos agrícolas o forestales (TILLEY et al. 2018). Aunque los lodos no son utilizados posteriormente, deben cumplir ciertos lineamientos de calidad para poder ser dispuestos en superficie. En México, la legislación establece que no deben presentar más de 85% de humedad en relación con el peso total (CONAGUA 2015a; SEMARNAT 2003) y que deben cumplir con los límites máximos permisibles para patógenos y parásitos permitidos para la Clase C (CONAGUA 2015a; SEMARNAT 2002). Las personas físicas o morales que llevan a cabo la disposición final de los lodos deben obtener previamente una constancia de no peligrosidad de estos (SEMARNAT 2002).

Los lodos se pueden colocar en monorellenos (vertederos exclusivos para lodos), en capas, pilas o trincheras, o disponerse juntos con desechos sólidos municipales (codisposición) (CONAGUA 2015a; CONAGUA 2015b). En cualquier caso, se debe respetar ciertos lineamientos de diseño para prevenir riesgos ambientales. Los rellenos de lodos deben incluir dispositivos para recolectar y tratar los lixiviados, controlar los gases que se producen por la descomposición de la materia orgánica (metano y dióxido de carbono) y minimizar la cantidad de agua que ingresa al relleno (CONAGUA 2015a). Para el manejo de las heces deshidratadas, suelen utilizarse contenedores de almacenamiento que mantienen el producto aislado de posible contacto con agua.

En México, la disposición de lodos en superficie es bastante más común, sobre todo en los sistemas de saneamiento centralizados (plantas de tratamiento de aguas residuales). Sin embargo, en muchos casos, no se respetan los lineamientos para la disposición de los residuos. En varios estudios, se señalan que las plantas de aguas residuales disponen sus lodos a cielo abierto, sin tratarlos o en terrenos que no han sido acondicionados para este fin (ORTIZ et al. 1995; CARDOSO et al. 2000).  Una auditoría realizada en 2016 en la planta de tratamiento El Naranjo, en Ensenada, Baja California, mostró que los lodos son simplemente mezclados con material y dispuestos in situ dentro del terreno de la planta (RÁMIREZ et al. 2016).

Consideraciones de diseño

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La principal diferencia entre la disposición final en superficie y la aplicación (heces o lodos) al suelo es la tasa de aplicación. No hay límite para la cantidad de material que se puede aplicar a la superficie, ya que las cargas de las nutrientes o las tasas agronómicas no son una preocupación (TILLEY et al. 2018). Sin embargo, la disposición final en superficie requiere obras de ingeniería para evitar la contaminación de acuíferos, la lixiviación y controlar la emisión de gases (CONAGUA 2015a).

Un relleno de lodo es un lugar que ha sido especialmente diseñado para depositar el lodo y reducir los impactos negativos potenciales en aire, agua y suelo (CONAGUA 2015b). Los sistemas más avanzados incorporan un revestimiento y un sistema de recolección de lixiviado con el fin de evitar que los contaminantes se infiltren en los acuíferos (TILLEY et al. 2018). Dentro del relleno, se puede utilizar diferentes métodos de disposición del lodo. Se pueden excavar trincheras en el suelo que se rellenan con lodo; el lodo queda completamente enterrado y el suelo producto de la excavación es utilizado como cubierto. Otra alternativa es colocar el lodo en montículos o pilas, donde el lodo se deposita sobre el suelo que ha sido previamente impermeabilizado de manera natural o sintética; posteriormente el lodo se mezcla con tierra y se coloca en varias capas consecutivas, recubriéndolo con una cubierta después de cada operación. El contenido de sólidos en el lodo debe ser mayor a 20% para que las pilas no se desplomen (CONAGUA 2015a).

Disposición de lodos y estabilización con cal
Disposición final de lodos (estabilización con cal). Fuente: RIVAS 2005 [archivo del autor]

 

La disposición de lodos en rellenos requiere el acondicionamiento de un sitio de almacenamiento temporal dentro de las plantas de tratamiento de aguas residuales (contenedor) para que se pueda trasladar los lodos fácilmente (LIMÓN 2013). El almacenamiento temporal contribuye con la deshidratación del producto y la eliminación de patógenos antes de su uso posterior, pero también pueden presentarse problemas ambientales (generación de lixiviados) y de seguridad (explosiones debido a las elevadas temperaturas) (TILLEY et al. 2018; LIMÓN 2013).

Idoneidad

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La disposición final en superficie puede hacerse en casi cualquier clima y ambiente (TILLEY et al. 2018), pero es más adecuada en suelos arcillosos y suelos arcillosos-arenosos ya que su baja permeabilidad que impide que los contaminantes presentes en los lodos se pasen al manto freático (CONAGUA 2015b).

La tecnología de disposición final en superficie es aplicable a cualquiera de los sistemas de saneamiento presentados. Sin embargo, ciertos métodos de disposición de lodos resultan más adecuados para determinados tipos de terreno o lodo. El relleno en trincheras, por ejemplo, es adoptado cuando el nivel freático es bajo y/o cuando la generación de lodos es baja, (como es el caso de los sistemas de saneamiento de cámara simple, sin agua ni producción de lodo, sin agua y con separación de orina, y de aguas negras con infiltración), ya que requiere una excavación continua. El método de pilas puede aplicarse en las zonas donde el nivel freático es alto o que son relativamente permeables porque se puede colocar un impermeabilizante sintético en el suelo (CONAGUA 2015a).

Paradójicamente, la disposición final en superficie es una opción que resulta más cara que la aplicación de lodos en suelos agrícolas y forestales (BARRIOS 2009). A los costos de acondicionamiento del sitio de disposición final, hay que añadir los costos de operación y mantenimiento de la instalación, así como los costos para transportar los lodos desde el lugar de tratamiento. Por lo tanto, el método de pilas es tecnología apropiada para escenarios de casas dispersas o poblaciones, con capacidades y recursos, y tanto con escasa como suficiente disposición de agua. Sin embargo, esta tecnología también se justifica en las zonas donde la aplicación de lodos en suelos agrícolas no es aceptada culturalmente o no es factible (zonas urbanas con ausencia de cubierta vegetal), o cuando la oferta supera la demanda. La acumulación controlada y contenida de lodos es preferible a una descarga descontrolada (TILLEY et al. 2018).

Aspectos de salud y aceptación

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El área del sitio de disposición final debe ser delimitado por una cerca perimetral para evitar el ingreso de personas ajenas al sitio (TILLEY et al. 2018; CONAGUA 2015b). La contaminación de los acuíferos por lixiviado puede evitarse mediante un emplazamiento y un diseño adecuados. Se debe tener cuidado de proteger el relleno de las aguas de escurrimiento, las cuales pueden exacerbar los problemas de malos olores y vectores (TILLEY et al. 2018).

Aunque no exista riesgos para la salud y el ambiente, la disposición final de lodos en superficie suele generar molestias ya que desprende malos olores y atrae moscas. Incluso cuando los sitios de disposición final están perfectamente operados, puede haber molestias por el paso repetido de camiones cargados con materiales residuales y el decremento del valor catastral de las zonas contiguas (INVERPLANNING 2013). Por eso, es preferible que la disposición final en superficie se haga lejos de las zonas urbanas residenciales (TILLEY et al. 2018). Puede ser recomendable evaluar la opinión pública antes de desarrollar un relleno, en especial si éste es de gran dimensión (CONAGUA 2015a).

Operación y mantenimiento

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Para disponer los lodos de manera adecuada, se requiere equipo especializado (tractor de cadenas, compactador con ruedas metálicas) (CONAGUA 2015b).

El personal tiene que garantizar que sólo los materiales apropiados sean desechados en el sitio y debe mantener el control sobre el tráfico y las horas de operación. Los trabajadores deben usar ropa y equipo de protección apropiado, incluyendo mascarillas contra el polvo, guantes y botas (TILLEY et al. 2018; CONAGUA 2015b).

Referencias

Operación y mantenimiento de plantas de tratamiento de aguas municipales: tratamiento y Disposición de Lodos

CONAGUA (2015b): Operación y mantenimiento de plantas de tratamiento de aguas municipales: tratamiento y Disposición de Lodos . Manual de Agua Potable, Alcantarillado y Saneamiento (MAPAS), libro 50. México D.F. (México): Comisión Nacional del Agua (CONAGUA). URL [Visita: 30.08.2018] PDF

Propuesta de manejo de los lodos residuales de la planta de tratamiento de la Ciudad Industrial del Valle de Cuernavaca, Estado de Morelos, México

ORTIZ, L., GUTIÉRREZ, M. y SÁNCHEZ, E. (1995): Propuesta de manejo de los lodos residuales de la planta de tratamiento de la Ciudad Industrial del Valle de Cuernavaca, Estado de Morelos, México. México D.F. (México): Revista Internacional de Contaminación Ambiental, Vol. 11, nº2. URL [Visita: 30.08.2018] PDF

Asistencia técnica en muestreo y análisis microbiológico, diseño de plantas de tratamiento por lodo activado y evaluación de plantas de tratamiento de aguas residuales

RAMÍREZ, A., GARCÍA, J. y ESTRADA, E. (2016): Asistencia técnica en muestreo y análisis microbiológico, diseño de plantas de tratamiento por lodo activado y evaluación de plantas de tratamiento de aguas residuales. México: Instituto Mexicano de Tecnología del Agua (IMTA). URL [Visita: 30.08.2018] PDF

Norma oficial mexicana NOM-004-Semarnat-2002, Protección ambiental, Lodos y Biosólidos, especificaciones y límites máximos permisibles de contaminantes para su aprovechamiento y disposición final

SEMARNAT (2002): Norma oficial mexicana NOM-004-Semarnat-2002, Protección ambiental, Lodos y Biosólidos, especificaciones y límites máximos permisibles de contaminantes para su aprovechamiento y disposición final. México D.F. (México): Secretaría de Medio Ambiente y Recursos Naturales (SEMARNAT). URL [Visita: 30.08.2018] PDF

Norma oficial mexicana NOM-083-Semarnat-2003

SEMARNAT (2003): Norma oficial mexicana NOM-083-Semarnat-2003. Especificaciones de protección ambiental para la selección del sitio, diseño, construcción, operación, monitoreo, clausura y obras complementarias de un sitio de disposición final de residuos sólidos urbanos y de manejo especial. México D.F. (México): Secretaría de Medio Ambiente y Recursos Naturales (SEMARNAT). URL [Visita: 30.08.2018] PDF
Lecturas complementarias

Análisis básico del reúso de lodos residuales de una planta de tratamiento de aguas residuales en suelos de pradera del Parque Nacional Nevado de Toluca.

Se plantea el análisis de muestras de lodos residuales tratados, para identificar su posible aporte de nutrientes para la recuperación de suelos en el parque Nacional del Nevado de Toluca. Se hace una comparativa estadística, entre las características químicas de los lodos tratados y la composición química de los suelos del parque para identificar semejanzas y buscar un balance de nutrientes y minerales en el lugar.

CAMPOS, E., GARCÍA, N., VELÁSQUEZ, A y GARCÍA, M. (2009): Análisis básico del reúso de lodos residuales de una planta de tratamiento de aguas residuales en suelos de pradera del Parque Nacional Nevado de Toluca.. Toluca (México): Quivera, vol. 11, nº2, pp.35-51. URL [Visita: 30.10.2018] PDF

Documento Técnico Unificado Modalidad (A) para el cambio de uso de suelo del predio El Tempizque para la ubicación del monorelleno PTAR Agua Prieta

Se describen las características técnicas de dimensionamiento y de funcionamiento del proyecto para la disposición final de lodos residuales tratados por la planta de tratamiento de aguas residuales Agua prieta. Se incluyen los beneficios que traerá al sitio la disposición final de lodos residuales en lugar. La aplicación de la normatividad aplicable en México para el cambio de uso de suelo para el manejo de residuos sólidos especiales ayuda a identificar cuáles son los principales lineamientos y las condiciones a cumplir.

COMISIÓN ESTATAL DEL AGUA DE JALISCO (2004): Documento Técnico Unificado Modalidad (A) para el cambio de uso de suelo del predio El Tempizque para la ubicación del monorelleno PTAR Agua Prieta. Jalisco (México): Gobierno de Jalisco. URL [Visita: 30.10.2018] PDF

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