Mission Black Goo: descubrir qué es y cómo abordarlo

Arlene Karidis | 05 de enero de 2022

Durante los últimos años, algunos rellenos sanitarios están experimentando un nuevo fenómeno: sólidos negros que llegan a estos sitios y a los sistemas de recolección de lixiviados y gases, obstruyendo los equipos y afectando el manejo y la extracción de lixiviados y gases. Conocido como "goo negro", nadie está seguro de dónde viene o incluso qué es exactamente.

Pero los científicos que estudian estos sólidos gomosos dicen que parece ser un material similar a un polímero que tiende a adherirse. Está apareciendo en vertederos más húmedos y se informa que es especialmente problemático cuando los operadores aceptan lodos de plantas de tratamiento de aguas residuales; aunque con múltiples cambios en el flujo de desechos, hay mucho más que aprender.

Se ha convertido en un problema para los contratistas especializados que realizan limpiezas del sistema de recolección de lixiviados y especialmente para algunos operadores de rellenos sanitarios; lidian con la sustancia pegajosa negra y sus efectos como parte de sus operaciones.

Con fondos de la Fundación de Investigación y Educación Ambiental, Craig Benson, ingeniero de rellenos sanitarios de la Universidad de Wisconsin-Madison, está tratando de determinar definitivamente qué son estos sólidos negros y pegajosos y de dónde provienen. En fases de estudio consecutivas, él y su equipo trabajarán para descubrir cómo se mueve a través de los desechos y hacia los sumideros y bombas; determine la mejor manera de enjuagarlo; y, en última instancia, cómo evitar que ocurran problemas en primer lugar.

Black goo se observó por primera vez en vertederos húmedos que tienen sistemas convencionales de recolección de lixiviados pero que también tienen sistemas de extracción de dos fases para desaguar los desechos que incluyen bombas para líquidos y una aspiradora para extraer gas.

"Estaba entrando en las bombas y atascándolas, y tuvimos que reconstruirlas regularmente. Empezamos a preguntar, ¿qué es esto? ¿De dónde viene?" dice Benson.

Cómo se mueve a través de los desechos será una pregunta importante para que responda el equipo de la Universidad de Wisconsin porque los expertos en vertederos pueden alterar las vías a través de las cuales se mueve o los procesos que afectan la movilidad una vez que entienden esto. Benson observará específicamente qué tan móvil es en el espacio poroso de los desechos y qué lo hace más o menos móvil.

"Por ejemplo, ¿es la temperatura? Sabemos que los polímeros que unen las moléculas de agua, como los de los pañales para bebés, varían con la temperatura. ¿Tiene que ver con la química de los lixiviados, específicamente, es una característica de los lixiviados más jóvenes o más viejos que tienen diferentes propiedades químicas? ¿constituir?" dice Benson.

Pero el primer paso es identificar la composición molecular básica del material, aprovechando las herramientas para estudiar diferentes elementos en la sustancia viscosa para comprender su contenido.

Si bien el equipo cree que es un polímero, están trabajando para confirmarlo, o para saber de qué otra cosa podría estar hecho, contando con esta información para obtener pistas sobre su origen.

El nivel de gooiness es diferente entre las instalaciones. En algunos vertederos comienza a endurecerse como el hormigón. En otros, se mantiene pegajoso y flexible. Pero en todos los casos, se conecta a bombas y válvulas de retención y se asienta en sumideros. Se asienta en cualquier lugar donde se estanca el agua, señala Nelson Breeden, ingeniero regional de Waste Connections, con sede en Woodlands, TX.

"Si sigue moviéndose, no parece ser un problema. Intentamos moverlo haciendo funcionar bombas de transferencia de lixiviados para recircular el agua a través de las tuberías, pero no hay mucho que puedas hacer".

El chorro hidráulico funciona para moverlo a través de tuberías o donde sea que se acumule. Pero no soluciona el problema de forma permanente", dice.

Progressive Environmental Services tiene una solución que ha funcionado en una de las instalaciones de Waste Connections. Pero debido a la acidez del producto, no es para otros sitios donde la empresa instaló cubiertas protectoras que contienen caliza porque descompone la caliza.

"Creo que hay muchas causas potenciales diferentes pero, según las pruebas químicas limitadas que hemos realizado, parece estar por todas partes.

La forma en que se comporta y donde tenemos la mayoría de los problemas parece apuntar a menudo a los polímeros que las plantas de tratamiento de aguas residuales usan para hacer secadores de lodos. Si lo está haciendo funcionar a través de una bomba, no tiene tiempo para coagular y unir partículas. Entonces, si los polímeros están presentes en el agua estancada, las partículas se unirían y luego se comportarían como una sustancia pegajosa", dice Breeden.

Greg Werner, director de CEC, confiesa que los líquidos deshidratados son probablemente el camino más común por el cual la sustancia pegajosa negra llega al vertedero.

Se captura a través del proceso de deshidratación y se mezcla con otros lixiviados. Aquí es cuando el grupo de aguas residuales industriales de CEC lo ve por primera vez, por lo que son llevados al extremo receptor cuando tratan los lixiviados antes de que se descarguen en un cuerpo de agua o en una planta de tratamiento de aguas residuales de propiedad pública.

"Cuando tenemos desafíos en las plantas de tratamiento, tenemos que hacer ajustes. ¿Sabemos con seguridad si la sustancia pegajosa negra es la culpable? No. Si ya está mezclado una vez que llega a la planta de tratamiento del vertedero, no lo vemos físicamente. Está enmascarado por los lixiviados", dice.

Puede afectar el proceso de creación de lodos y el rendimiento del equipo de tratamiento.

"Estamos tratando de tratar los compuestos en los lixiviados, pero cuando la mezclados, los métodos convencionales que pueden haber funcionado durante años no son tan efectivos porque tienen características diferentes. Por lo tanto, tenemos que usar métodos alternativos, una vez que vemos un problema de rendimiento [que podría estar relacionado con la baba]", dice Werner.

Lo mejor es ajustar la estrategia de tratamiento. Werner hace referencia a dos tipos principales de enfoque: uno es mejorar o ajustar los procesos químicos o biológicos existentes para tratar las características de la sustancia pegajosa, que es aplicable cuando se mezcla con otros materiales.

Una forma ideal, aunque es una opción menos frecuente ya que el material rara vez se ve, es retirarlo físicamente del flujo antes de que entre en el proceso de tratamiento. En este escenario, los ingenieros pueden emplear la separación o un método de filtración para proteger el equipo.

Waste Connections continúa trabajando para estar al tanto de estos sólidos negros duros en la parte delantera (antes de que se trate el lixiviado) en las pocas instalaciones más húmedas donde aparecen.

"Las bombas del sistema de recolección de lixiviados se activan y desactivan según el nivel de agua en el sumidero. Por lo tanto, tiene un tiempo estancado en el que los polímeros pueden juntarse y adherirse a las bombas y comenzar a acumularse. Si la línea se obstruye, debe expulsarla y Es posible que tenga que cortar la línea y reemplazarla. Para evitar esto, la enjuagamos continuamente, si es posible.

De lo contrario, puede acumular cabeza de agua en su vertedero y tener problemas de cumplimiento. Por lo tanto, si la bomba no está funcionando, todos deben trabajar para limpiarla y volver a ponerla en funcionamiento", dice Breeden.

Benson y su equipo en Wisconsin actualmente están recolectando muestras de los vertederos de todo el país.

"Para comprender qué es la sustancia pegajosa y de dónde proviene, se necesita una diversidad de muestras. Cualquier muestra dada será un tanto única, por lo que recopilamos tantas como podemos y buscamos hilos comunes. Idealmente, queremos obtenerla de todas partes que está apareciendo", dice Benson.

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