Evaluación de la influencia de la composición de residuos sólidos municipales en la generación de lixiviados con el método de biorreactores semiaerobios

Abstract

Ante la implementación de infraestructuras de disposición final con tecnología semiaerobia promovida por el gobierno peruano desde 2012 como alternativa para mitigar gases de efecto invernadero y mejorar la estabilización de residuos, resulta fundamental evaluar su desempeño en el contexto nacional, considerando factores críticos como la variación en la composición de los residuos acorde a las políticas de valorización, que pueden influir significativamente en su impacto ambiental. Este estudio evaluó el comportamiento de tres biorreactores a escala piloto diseñados para simular rellenos sanitarios semiaerobios. La investigación evaluó la influencia de los porcentajes de segregación de residuos municipales (0 %, 25 % y 50 %) sobre las características del lixiviado. La composición de los residuos ingresados se basó en la generación de residuos municipales de la Municipalidad Metropolitana de Lima (2019–2022). Se analizaron parámetros tanto de las características de los residuos (peso, volumen, sólidos volátiles y totales, densidad de compactación, temperatura y tasa de asentamiento) como del lixiviado (pH, conductividad eléctrica, turbidez, sólidos totales y volátiles, demanda bioquímica de oxígeno y demanda química de oxígeno. El análisis estadístico se realizó utilizando ANOVA y la prueba de correlación de Pearson. Los resultados mostraron que pH, conductividad eléctrica, sólidos totales y volátiles no presentaron diferencias significativas entre biorreactores, esta condición podría estar asociada a la alta proporción de residuos inorgánicos, cuya estabilidad dificulta la biodegradación. En cambio, la turbidez sí mostró diferencias significativas, revelando una fuerte correlación negativa con el porcentaje de aprovechamiento de los residuos: a menor segregación, mayor turbiedad en los lixiviados.

In light of the implementation of final disposal infrastructures using semi-aerobic technology promoted by the Peruvian government since 2012 as an alternative to mitigate greenhouse gas emissions and improve waste stabilization. It is essential to evaluate their performance within the national context, considering critical factors such as variations in waste composition according to waste valorization policies, which may significantly influence their environmental impact. This study evaluated the behavior of three pilot-scale bioreactors designed to simulate semi-aerobic landfills. The research assessed the influence of municipal waste segregation rates (0 %, 25 %, and 50 %) on leachate characteristics. The input waste composition was based on municipal solid waste data from the Metropolitan Municipality of Lima (2019–2022). Parameters were analyzed for both waste properties (weight, volume, volatile and total solids, compaction density, temperature, and settlement rate) and leachate quality (pH, electrical conductivity, turbidity, total and volatile solids, biochemical oxygen demand and chemical oxygen demand. Statistical analysis was performed using ANOVA and Pearson’s correlation test. Results showed no significant differences in pH, electrical conductivity, total solids, or volatile solids among the bioreactors, a condition likely associated with the high proportion of inorganic waste, whose stability hinders natural biodegradation. In contrast, turbidity exhibited significant differences, revealing a strong negative correlation with waste segregation: lower segregation percentages resulted in higher leachate turbidity.