11.7: La Geosfera como Repositorio de Residuos

Última actualización
Guardar como PDF

Page ID: 70003

\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)\(\newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)

Como se discutió anteriormente, el procesamiento de minerales produce grandes cantidades de sólidos de desecho. Otras fuentes de sólidos de desecho incluyen cenizas de combustión de carbón, basura municipal y desechos sólidos de diversos procesos industriales. En última instancia, estos desechos se colocan sobre o en la geosfera. Tales medidas tienen un evidente potencial de contaminación.

Uno de los materiales de desecho más comunes que termina como parte de la geosfera es la basura municipal, la “basura” generada por las actividades humanas. Este material se desecha en gran medida en vertederos sanitarios hechos colocando los desechos sólidos en la parte superior del suelo o en depresiones en el suelo y cubriéndolo con tierra para minimizar efectos como papel de desecho y plástico soplados por el viento, emisión de materiales olorosos a la atmósfera, y contaminación del agua. Aunque los “vertederos de basura” solían ser notablemente antiestéticos y contaminantes, la práctica moderna del relleno sanitario puede resultar en áreas que pueden usarse como zonas verdes, campos de golf o espacios abiertos relativamente atractivos. La naturaleza no consolidada de la basura en descomposición y el suelo utilizado para cubrirla hacen que los vertederos municipales sean generalmente inadecuados para la construcción de edificios. La descomposición biológica de material orgánico degradable ({CH ₂ O}) en ausencia de oxígeno genera gas metano mediante un proceso representado como

\[\ce{2(CH2O) \rightarrow CO2 + CH4}\]

El metano es un poderoso gas de efecto invernadero en la atmósfera, mucho más efectivo por molécula para absorber la radiación infrarroja que el CO ₂, por lo que no es deseable liberar CH ₄ a la atmósfera. Sin embargo, los rellenos sanitarios modernos pueden estar equipados con tuberías y sistemas de recolección para que el metano pueda ser recolectado y utilizado como combustible.

Mientras que la liberación de gases, particularmente metano, a la atmósfera es un problema potencial de contaminación del aire con los rellenos sanitarios, los lixiviados contaminados que consisten en agua que se filtran a través de los desechos vertederos pueden contaminar el agua, especialmente las aguas subterráneas. Esta agua puede contener metales pesados, ácidos orgánicos, orgánicos que causan olores y otros contaminantes indeseables. Existen dos enfoques generales para minimizar los problemas de los lixiviados de vertederos contaminados. Uno de ellos es construir el relleno sanitario de manera que minimice la infiltración de agua, reduciendo así la cantidad de lixiviado producido a los niveles más bajos posibles. Para evitar que el lixiviado entre en el agua subterránea, es deseable ubicar el relleno sanitario sobre una capa de arcilla poco permeable. En algunos casos, el fondo del relleno sanitario puede estar revestido con revestimientos impermeables de polímero sintético que evitan que el lixiviado entre en las aguas subterráneas. En los casos en que se generan cantidades significativas de lixiviado muy contaminado, lo mejor es recolectar y tratar el lixiviado, generalmente mediante procesos de tratamiento biológico.

La minimización de las cantidades de materiales que requieren la eliminación de vertederos sanitarios utilizando las mejores prácticas de ecología industrial y química verde es altamente deseable. La mejor manera de hacerlo es reduciendo las cantidades de materiales en la fuente, simplemente usando menos material que finalmente requerirá eliminación. Siempre que sea posible, los materiales, como los materiales de empaque, que finalmente ingresan a los vertederos deben ser biodegradables. Los programas de reciclaje en los que se retiran latas de vidrio, plástico, papel y alimentos de los desechos antes de su eliminación son efectivos para reducir las cantidades de material que requieren ser desechadas en los vertederos. La quema de basura con las medidas adecuadas de control de la contaminación puede reducirla a una ceniza de bajo volumen que se puede colocar en un relleno sanitario. Aunque no se practica de manera significativa, la digestión anaeróbica de desechos húmedos macerados en un digestor libre de oxígeno tiene el potencial de producir metano para uso de combustible y reducir en gran medida la masa de los desechos degradables.

Los rellenos sanitarios no son adecuados para la eliminación de sustancias peligrosas. Estos materiales deben colocarse en vertederos especiales de seguridad, los cuales están diseñados para contener los desechos y lixiviados, evitando así la contaminación del agua, el aire y la geosfera. Una forma en la que esto se logra es con membranas sintéticas impermeables que evitan que el agua se filtre en el relleno y evitan que el lixiviado drene al agua subterránea. Estos rellenos sanitarios suelen estar equipados con sistemas de tratamiento de agua para tratar el lixiviado antes de que se libere del sistema. Desafortunadamente, muchos productos químicos peligrosos nunca se degradan y un vertedero químico “seguro” deja problemas para que las generaciones futuras manejen. Uno de los principales objetivos de la química verde es evitar la generación de cualquier material peligroso que requiera su eliminación en tierra. La mejor manera de hacerlo es evitar la fabricación o el uso de dichos materiales. En los casos en que eso no sea posible y se generen materiales peligrosos, deben tratarse de manera que no sean peligrosos antes de su eliminación.