Tratamiento de lixiviados de relleno sanitario mediante el proceso de adsorción con carbón activado

Abstract

La presente investigación se orientó a evaluar el proceso de adsorción con carbón activado para el tratamiento de lixiviados de relleno sanitario, basado en la reducción de materia orgánica. Se consideró desarrollar el proceso de adsorción entre lixiviados provenientes del relleno sanitario de Cajamarca y carbón activado en un equipo de prueba de jarras. Se inició con la caracterización del afluente basada en DQO total e IB (DBO5/DQO) principalmente; posterior a ello, se realizó la selección del carbón activado a emplear, la evaluación de la cantidad de carbón y del tiempo de contacto, y la estimación de la isoterma de adsorción, basadas en la remoción de DQO total. La investigación se desarrolló de junio a agosto del 2019. Los lixiviados evaluados se clasificaron como intermedios con baja biodegradabilidad, los que requieren de procesos fisicoquímicos para la depuración de la materia orgánica. Por otro lado, el carbón activado CARBOSORB PAC 18 presentó buena afinidad con la DQO total presente en los lixiviados y mejor capacidad adsortiva frente a los otros carbones evaluados. Además, se evidenció que, a mayor cantidad de CARBOSORB PAC 18, se obtienen mejores remociones de DQO total mediante adsorción, estabilizándose el nivel de remoción máxima a partir de 20 g/L; de forma similar, a mayor tiempo de contacto, mejores remociones son alcanzadas, las que se estabilizan a partir de 60 minutos; con esta cantidad de carbón activado (CA) y tiempo de contacto (TC), la remoción máxima de DQO total obtenida fue 75%. La isoterma de Freundlich fue la que regía el proceso de adsorción, con la cual se estimaron las siguientes remociones teóricas de DQO total: 60% con 4 g/L de CA, 65% con 7.5 g/L, 70% con 15 g/L y 72% con 20 g/L; además, alcanzar el 60% de remoción, significaría una inversión mensual de S/. 1.15 por familia para el suministro del carbón activado. De los resultados obtenidos, se sostiene que, el proceso de adsorción estudiado permite reducir la materia orgánica presente en los lixiviados del relleno sanitario de Cajamarca. Sin embargo, a pesar de la alta eficiencia presentada, aún requiere de un proceso adicional para cumplir con el marco legal vigente.

This research was aimed at evaluating the adsorption process with activated carbón for the treatment of landfill leachate, based on the reduction of organic matter. It was considered to develop the adsorption process between leachate from the Cajamarca landfill and activated carbon in a jar test equipment. It began with the characterization of the influent based on total COD and BI (BOD5/COD) mainly; subsequently, the selection of the activated carbon to be used, the evaluation of the amount of carbon and the contact time, and the estimation of the adsorption isotherm, based on the removal of total COD, were developed. The research ran from June to August 2019. The leachates evaluated are classified as intermediates with low biodegradability, which require physicochemical processes for the purification of organic matter. On the other hand, the activated carbon CARBOSORB PAC 18 presented good affinity with the total COD present in the leachates and better adsorptive capacity compared to the others evaluated carbons. In addition, it was evidenced that, with a higher quantity of CARBOSORB PAC 18, better total COD removals are obtained by adsorption, stabilizing the maximum removal level from 20 g/L; similarly, the longer the contact time, the better the removals are achieved, which stabilize after 60 minutes; with this amount of activated carbon (AC) and contact time (CT), the maximum removal of total COD obtained was 75%. The Freundlich isotherm was the one that governed the adsorption process, with which the following theoretical removals of total COD were estimated: 60% with 4 g/L of AC, 65% with 7.5 g/L, 70% with 15 g/L and 72% with 20 g/L; Furthermore, reaching 60% removal would mean a monthly investment of S/. 1.15 per family for the supply of activated carbon. From the results obtained, it is argued that the adsorption process studied allows reducing the organic matter present in the leachate from the Cajamarca landfill. However, despite the high efficiency presented, it still requires an additional process to satisfy the current legal framework.