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1 Introducción
La generación de Residuos Sólidos Urbanos (RSU) va en aumento y los rellenos sanitarios son el método generalmente implementado para disponerlos de manera controlada [1]. Los rellenos sanitarios han sido considerados como una alternativa de destino final para los residuos sólidos, por ser de fácil operación, viables económicamente, y ambientalmente aceptables si son gestionados de forma adecuada [2, 3,4].
Un aspecto negativo de la operación de los rellenos sanitarios son los lixiviados, los cuales son líquidos de color obscuro altamente contaminantes [5]. Éstos se producen principalmente a partir de la degradación de los residuos, tanto orgánicos como inorgánicos, y la percolación de agua de lluvia [6, 7, 8]. Youcai (2018) describe la formación de lixiviados en un relleno sanitario típico, lo cual consiste generalmente en el ingreso de agua lluvia a la zona de residuos en fase sólida, transportando los contaminantes solubles a la fase líquida. Al mismo tiempo, los residuos orgánicos se descomponen en materias orgánicas solubles (como los ácidos grasos volátiles). La humedad de los residuos, la acción de los microorganismos, entre otras condiciones, propician la degradación mediante una serie de procesos físicos, químicos y biológicos complejos [8]. En la Figura 1 se presenta un esquema sobre la producción de lixiviados a partir de residuos sólidos de rellenos sanitarios.
Las características contaminantes de los lixiviados se ven influenciadas particularmente por la edad del relleno sanitario [9], es decir, los lixiviados de rellenos sanitarios jóvenes (< 5 años) contienen altas cantidades de contaminantes orgánicos y presentan un pH ácido [10]. Mientras los lixiviados de rellenos sanitarios de edad intermedia (5-10 años) y los maduros (> 10 años), se caracterizan por presentar alto contenido de compuestos húmicos y fulvicos, así como, menor biodegradabilidad en comparación con los rellenos sanitarios jóvenes [11]. Además, estos lixiviados presentan contaminantes como metales pesados, compuestos xenobióticos, altas concentraciones de amonio, entre otras sustancias tóxicas, perjudiciales tanto para el ambiente como la salud pública [12].
Debido a las características de los lixiviados de rellenos sanitarios, presentan altas concentraciones en, Demanda Química de Oxígeno (DQO), Demanda Biológica de Oxígeno (DBO), Carbono Orgánico Disuelto (COD), Carbono Orgánico Total (COT), compuestos absorbentes de UV254 (UV254) y nitrógeno amoniacal (NH3-N), así también, una baja proporción de DBO/DQO (relación de biodegradabilidad) [13, 14]. En consecuencia, el tratamiento de los lixiviados es relevante dentro de los rellenos sanitarios, donde se deben incluir métodos que reduzcan las concentraciones de los contaminantes y disminuyan sus cualidades nocivas. Existen varios métodos de tratamiento como lo son: físicos (recirculación y evaporación) [14], biológicos (lodos activados, reactores con biopelículas sumergidas y fijas, reactores de manto de lodos de flujo ascendente) [15], tecnologías de membrana (microfiltración, ultrafiltración y osmosis inversa) y Procesos Avanzados de Oxidación (Procesos foto-asistido, procesos electroquímicos, procesos varios y procesos basados en ozono) [16].
Los Procesos Avanzados de Oxidación (PAOs) han sido utilizados como métodos de tratamiento de lixiviados por su ventaja para degradar compuestos recalcitrantes, superando a algunos de los demás tratamientos [17]. Principalmente, los PAOs presentan una alta eficacia de eliminación de compuestos orgánicos y aumentan la biodegradabilidad [18, 19]. Uno de los tratamientos PAOs más comunes son los procesos basados en ozono, los cuales presentan su alto valor oxidante para producir radicales hidroxilos (OH) que degradan los contaminantes orgánicos recalcitrantes [18, 2]. Asimismo, los procesos basados en ozono son tratamientos ventajosos en cuanto a la remoción de color, olor y algunos metales pesados [20].
El presente trabajo es una revisión centrada en el desarrollo de los procesos basados en ozono para el tratamiento de lixiviados producidos en rellenos sanitarios, como un método de los PAOs que ha presentado una buena eficacia en la remoción de la concentración de los contaminantes. Se realiza un análisis descriptivo y comparativo de las investigaciones científicas recientes, entre los años 2015 y 2021, en el tema de los procesos basados en ozono para tratar lixiviados. Así mismo se citan referencias para profundizar y ampliar la información actualizada.
Las investigaciones consideradas para la presente revisión, se extrajeron de buscadores como Science Direct, Springer Link, Taylor & Francis, entre otros. De estas investigaciones, el 68% pertenecen a categoría Q1, el 29% a categoría Q2 y solo el 3% a categoría Q3. Las revistas científicas que mayor cantidad de publicaciones registran sobre el tema de estudio, según esta revisión son: Journal of Cleaner Production, Waste Management, Process Safety and Environmental Protection, Desalination and Water Treatment, Water Research, Chemosphere, Chemical Engineering Journal, y Environmental Science and Pollution Research. En cuanto a la distribución de las investigaciones según el año de publicación, al 2015 pertenece el 12% del total de las referencias bibliográficas, 2016 el 14%, 2017 el 12%, 2018 el 10%, 2019 el 20%, 2020 el 29%; y al año 2021 corresponde el 3% de las publicaciones científicas revisadas hasta el mes de febrero.
2 PAOs como tratamiento
Los PAOs han sido estudiados en múltiples investigaciones para demostrar la eficiencia de su aplicación como tratamiento en líquidos con características de alta toxicidad (aguas residuales y los lixiviados). La velocidad del tratamiento, la mejora de la biodegradabilidad y el alto porcentaje de remoción de contaminantes orgánicos recalcitrantes, posicionan a los PAOs como un método de tratamiento ventajoso frente a otros (físicos y biológicos entre los más comunes). Según Kow et al. (2016), son dos los procesos que se desarrollan dentro del tratamiento mediante los PAOs. Uno es la formación de radicales libres u oxidantes como radicales hidroxilos (OH) y otras especies [21]. Otro proceso es la reacción química de radicales producidos con compuestos orgánicos, lo cual se representa como reacción básica en la ecuación (1) [3].
Los PAOs como tratamiento, se les han atribuido un alto valor en términos de costo, por lo tanto, se considera que su implementación es más favorable como pretratamiento o postratamiento, que como tratamiento único [15, 22]. Por consiguiente, generalmente para el tratamiento de lixiviados de rellenos se opta por crear un sistema usando a los PAOs como complemento de uno o más métodos acoplados estratégicamente hasta alcanzar las remociones de contaminantes esperadas. Una de las combinaciones de métodos de tratamiento de lixiviados más usadas junto con los PAOs, son los tratamientos biológicos, por sus buenos resultados de eficacia de remoción en cuanto DQO, entre otros parámetros [7].
Se ha afirmado que el aumento del rendimiento de los PAOs se logra con la manipulación de las variables asociadas al tipo de oxidante (Radical hidroxilo, OH; radical sulfato, SO-; ozono, O3; anión persulfato, S2O8 2-; peróxido de hidrógeno, H2O2; radical hidroperóxido, HO2; y radical superóxido, O2 -) y sus concentraciones, de lo cual, la información del potencial de oxidación E0 (V) y su funcionamiento dentro del tratamiento es compilada y presentada por Kow et al. (2016). Además, las pruebas realizadas a diferentes PAOs y otros métodos como el biológico, coagulación-floculación y demás, para determinar los rendimientos como tratamiento de lixiviados de un relleno sanitario, se encuentran en la investigación de Bashir et al. (2015).
3 Procesos basados en ozono como tratamiento de lixiviados
Los procesos basados en ozono se han catalogado como una de las categorías de los PAOs más prometedoras para eliminar y/o reducir contaminantes de los lixiviados a estándares permisibles expedidos las autoridades ambientales [3]. Los procesos basados en ozono se muestran en la Figura 2, elaborada con base en los estudios de Ikehata & Li (2018) y Kow et al. (2016). Recientemente, se han documentado excelentes resultados de estos procesos, especialmente como pretratamiento y postratamiento.
El rendimiento como pretratamiento se le confiere al favorable aumento de la biodegradabilidad y reducción de la toxicidad de compuestos orgánicos [4, 24]. Por ejemplo, un pretratamiento con O3 para tratar lixiviados en membranas de alta presión (osmosis inversa y nanofiltración), obtuvo una reducción de 55.5% de compuestos absorbentes de DQO y 54.4% de COD [4]. El proceso de O3 puede exitosamente eliminar y convertir compuestos de ácido húmico y ácido Fulvico en fracciones hidrófilas que son biodegradables [4].
Como postratamiento, los procesos basados en ozono cumplen con la función de oxidar los compuestos orgánicos residuales del tratamiento anterior a este. Por ejemplo, el proceso con ozono/persulfato (O3/S2O8) como postratamiento, se aplicó a un lixiviado tratado mediante un proceso biológico, obtuvo remociones de 87% de DQO y 85% de color, así como un aumento de la relación de biodegradabilidad de 0.13 a 0.61 [1]. A su vez, los procesos basados en ozono son ventajosos como método de tratamiento limpio, puesto que regularmente la generación de lodos es baja o poco significativa [26, 27], a excepción de los procesos asociados a iones metálicos [14].
Las reacciones químicas involucradas en cada proceso basado en ozono (ozonización, ozonización con radiación UV, peroxono, ozono/persulfato, fentozono, ozonización catalítica) están disponibles en el trabajo de Kow et al. (2016) y el libro de Ikehata & Li(2018).
3.1 Ozonización (O3)
La oxidación es el proceso principal de la ozonización para degradar y mineralizar contaminantes orgánicos de gran tamaño, de líquidos como los lixiviados [14], en especial los aromáticos [10]. Los compuestos aromáticos se relacionan con los compuestos absorbentes (UV254), a lo que las pruebas de tratamiento con O3 han demostrado ser altamente eficaces [10, 25].
La ozonización degrada los compuestos orgánicos recalcitrantes en el lixiviado de vertederos mediante reacciones directas o indirectas. La reacción directa es el mecanismo en el cual se produce una reacción redox, entre las moléculas de ozono y la materia orgánica del lixiviado del vertedero. En cuanto al mecanismo mediante la reacción indirecta, se producen radicales OH altamente activos durante la oxidación, que luego inducen una reacción en cadena, que implican reacciones de iniciación, propagación y terminación [23]. El radical OH de alto potencial redox, interactúa con los contaminantes orgánicos del lixiviado, lo que propicia la apertura del anillo en compuestos orgánicos tóxicos, mejorando así la biodegradabilidad. La reacción indirecta es considera más eficiente en comparación con la reacción directa [3].
El O3 como tratamiento de lixiviados remueve los contaminantes de formas distintas, de acuerdo a las condiciones de pH [3]. Las reacciones de iniciación principales se presentan en la ecuación(2) para un pH acido a neutro y las Ecuaciones (3) y (4) para un pH alcalino [23].
A pH ácidos, la remoción de contaminantes ocurre de forma directa por medio del proceso de reacción química con los compuestos orgánicos, por ejemplo, Kattel et al. (2016) obtuvieron remociones aproximadas del 45% de DBO7 y 18% de toxicidad en medio ácido. En contraste, en este tratamiento se registraron remociones aproximadas del 65% de DBO7 y 23% de toxicidad en medio alcalino, debido a la oxidación indirecta de los OH.
Huawei et al. (2016) por su parte, al tratar lixiviados efluentes de los tratamientos con osmosis inversa y nanofiltración, en medio alcalino, encontraron que se producían mayores valores de NH3-N y NO3-N después de la ozonización. Según explican los autores, esto es debido a la degradación de los grupos amino en las sustancias húmicas o la degradación de otros compuestos orgánicos que contienen nitrógeno. Por el contrario, un medio alcalino inicial es favorable en la remoción de contaminantes como el color y los compuestos absorbentes UV254, por medio de procesos de generación de radicales OH u otras especies. Esto es representado en los estudios de, AlGburi et al. (2020) quienes alcanzaron una remoción de color de hasta 90% y, Soubh & Mokhtarani (2016) que obtuvieron en sus resultados una remoción de 90% de compuestos absorbentes UV254. La Tabla 1 describe los parámetros iniciales, las condiciones óptimas de operación y la eficacia de los tratamientos realizados con O3 a lixiviados de rellenos sanitarios.
3.2 Ozono/UV (O3/UV)
La ozonización en presencia de irradiación ultravioleta, con una longitud de onda (A) inferior a 300 nm, es el principio para degradar los contaminantes [24]. En este sistema, el O3 se activa al absorber luz ultravioleta a 254 nm y se somete a fotólisis, aumentando la producción de H2O2; y éste también se someterán a fotólisis para producir OH [29]. Básicamente, el mecanismo del proceso de tratamiento O3 /UV es similar al de ozonización más la integración de fotones [3], como se representan en las ecuaciones (5) y 6, reacciones de iniciación principales [23].
Los rayos UV actúan como catalizadores, oxidando los contaminantes, rompiendo los enlaces saturados complejos para degradarlos, aprovechando el alto potencial de absorción de luz del ozono [30]. El rendimiento de eliminación de los contaminantes con el tratamiento O3/UV, ha demostrado ser mayor a pH de 9 [29, 30, 31]. El O3/UV aumenta la biodegradabilidad en hasta un 91% [29], es eficaz en contaminantes refractarios, así como en sustancias húmicas y fulvicas, convirtiéndolas en intermedios alifáticos de bajo peso molecular [31]. Gomes et al. (2020) afirmaron que el rendimiento de este tratamiento para lixiviados puede estar relacionado con el diseño del fotorreactor, el cual debe asegurar que se permita un tiempo de contacto prolongado entre las moléculas de O3 y los fotones UV para obtener mayores remociones. Los estudios asociados a la aplicación de procesos de O3/UV, para tratar lixiviados de rellenos sanitarios, se presentan en la Tabla 2.
4 Peroxono (O3/H2O2)
El Peroxono es una combinación de ozonización con la adición de oxidante fuerte, H2O2, lo cual mejora la transformación de O3 en OH [33, 34]. Se han realizado varios ensayos con O3/H2O2, como postratamiento de lixiviados tratados por procesos biológicos y con membrana [24, 35, 36]. Los resultados demuestran que este tratamiento puede degradar compuestos aromáticos apH bajos [30, 35].
El mecanismo del proceso de tratamiento con O3/H2O2 para líquidos como los lixiviados, se compone de reacciones de iniciación y de terminación. En este, el ozono se descompone muy rápidamente en presencia de H2O2 y la mayoría de contaminantes se degradan por reacción indirecta con los radicales OH. A continuación, se presentan las ecuaciones (7) y (8) de las reacciones de iniciación y la ecuación (9) de la reacción de terminación [3].
En la Tabla 2 se presentan los resultados de optimización del tratamiento con peroxono para remover contaminantes de lixiviados de rellenos sanitarios. Este tratamiento depende de la dosis de ozono aplicado para la reacción [7, 18], puesto que, en los estudios citados, las condiciones óptimas de operación se obtuvieron con la mayor dosis de O3.
4.1 Ozono/Persulfato (O3/S2O8 2-)
El ozono/persulfato es una combinación de ozonización con oxidante fuerte, S2O8 2-, el cual, en el proceso de descomposición puede actuar como iniciador para producir SO4- [37]. También, se pueden producir iones HSO4- y H2O2 debido a la reacción conjunta con moléculas de agua. Las reacciones en el tratamiento con radical sulfato, se basa mayormente en la transferencia de electrones, lo cual produce radicales OH que aceleran la depuración de la materia orgánica [22]. El mecanismo del proceso O3/S2O8 2 se componen de reacciones principales de iniciación y propagación como se representa en las ecuaciones (10), (11) y (12) [37].
El tratamiento con O3/S2O8 2- aplicado a los lixiviados, permite disminuir la toxicidad, al mismo tiempo que aumenta la biodegradabilidad, asimismo, ha sido considerado como una alternativa eficaz para la remoción simultanea de DQO y color [25]. Se asocia la condición de un pH Inicial básico para favorecer la reacción de los radicales sulfatos [22]. Soubh & Mokhtarani (2016) optimizaron el tratamiento, a pH de 9, para obtener disminuciones en los valores de parámetros como DQO, color y toxicidad, en hasta 85, 87 y 80%, respectivamente, además de un aumento de 47% de BOD5/COD (Tabla 2).
Adicionalmente, se ha estudiado la imple-mentación del tratamiento con O3/S2O8 2- en conjunto con un medio de activación del persulfato, con el fin de aumentar la oxidación que produce el SO4 - [3]. Entre los medios de activación del persulfato se destacan, la activación térmica, activación por microondas, activación UV, entre otros [38]. Poblete et al. (2019) realizaron experimentos con esta alternativa para tratar lixiviados por medio de UV' solar /O3/S2O8 2-, aprovechando la energía del sol y el proceso de ozonización con persulfato lograron remover un 26.7% de DQO y 69.3% de color (Tabla 2).
El tratamiento de líquidos con S2O8 2-, puede atribuirse a una la elevada demanda del consumo de este oxidante [38]. Introducir una alta concentración de sulfato en el tratamiento, puede producir una serie de subproductos intermedios tóxicos. Por ejemplo, los iones sulfato y los cloruros puede dar lugar a la formación de compuestos orgánicos halogenados. En consecuencia, se inhibe la bioactividad, lo que conduce además a una baja biodegradabilidad en comparación con otros tratamientos como la ozonización única [38].
5 Fentozono (O3/H2O2/Fe+2)
Fentozono es la combinación de los procesos de ozonización y Fenton; donde, el OH producido en el proceso de Fenton reacciona con el O3, acelerando su descomposición. Esto conduce a una producción de mayor cantidad de radicales y por lo tanto mejora el proceso de oxidación [36], mecanismo en forma básica representado en la reacción de la ecuación (13) [3]. El mecanismo de reacción del proceso de Fenton se explica en forma detallada en el trabajo de Wu et al. (2020) [3].
En el proceso O3/H2O2/Fe+2 pueden generarse lodos a causa de los iones metálicos producidos a partir del Fe+2 [14]. Las investigaciones han coincidido en que el tratamiento de lixiviados con O3/H2O2/Fe+2 es altamente eficaz en la degradación de compuestos orgánicos recalcitrantes, como las sustancias húmicas y fúlvicas. También, los grupos funcionales se degradan y destruyen considerablemente en el medio líquido tratado [14, 36]. Las condiciones óptimas de operación que se registran en este tratamiento, se encuentran asociadas a un pH de 2 a 7 [35]. Asaithambi et al. (2017) obtuvieron remociones de 70.5% de DQO y 88% de color, en condiciones de pH 7.0, 3.5 g/h de dosis de O3 y 180 min de reacción. Por otra parte, en condiciones de pH ácido (3.0), Huang et al. (2019) obtuvieron los porcentajes de 48.82 y 63.59% en remoción de DQO y absorbentes UV254, respectivamente. Así mismo, Wang et al. (2021) obtuvieron remociones en condiciones óptimas de 36.45 y 54.73% de TOC y absorbentes UV254, respectivamente (Tabla 2).
5.1 Ozonización catalítica
Para obtener un rendimiento satisfactorio del tratamiento de ozonización de lixiviados en un menor tiempo, se han desarrollado los catalizadores. El funcionamiento de los catalizadores consiste en mejorar el poder oxidante del ozono Según el tipo de catalizador se distinguen dos grupos: homogéneos y heterogéneos [23]. Por un lado, la ozonización catalítica homogénea utiliza iones de metales de transición que descomponen el ozono mediante uno de los procesos de generación de radicales libres o la oxidación directa [39]. Entre los iones de metales en transición comunes se encuentran los nitratos, sulfatos, entre otros solubles en agua [37, 40]. La activación del ozono se da por iones como Fe(II), Mn(II), Ni(II), Co(II), Cd(II) o Cu(II) [12, 14].
Se ha demostrado que un pH ácido es favorable para el tratamiento de lixiviados por ozonización catalítica homogénea [39]. Además, el tiempo de reacción es una condición importante del tratamiento, como en el estudio de Wang et al. (2020), quienes obtuvieron altas remociones de contaminantes orgánicos y metales pesados, en un tiempo de reacción de 25 minutos, a una dosis de 100 mg/min de O3 y 6 g/L de Fe (III) como catalizador.
En cuanto a, la ozonización catalítica heterogénea se utilizan varios óxidos metálicos de Mn, Ti, Al, Fe, Si y Ce [21], así como el carbón activado [15], la zeolita natural [32] y otros materiales absorbentes de los contaminantes. Éste tratamiento hace uso de sistemas gas-liquido-solido donde el catalizador es un sólido soportado comúnmente [15, 42].
El pH básico en su mayoría, se ha caracterizado por ser la condición óptima en la ozonización catalítica heterogénea [43, 44]. Así mismo, la dosis de catalizador es una condición relevante para este tratamiento, ejemplo que lo demuestra, son los estudios realizados por He et al. (2018) y Xiang et al. (2020). Ambas investigaciones trataron lixiviados aplicando la ozonización catalizada con Al2O3, con similar condición inicial de DQO (11001317.5 mg/L) y similares condiciones de operación de pH (7.3-7.8), dosis de ozono (18.92-20 mg/min), en un tiempo de reacción de 30 minutos. No obstante, He et al. (2018) aplicaron una dosis de 50 g/L de Al2O3, con lo cual obtuvieron una remoción de 70% en términos de DQO, mientras Xiang et al. (2020), aplicaron una dosis de 10 g/L de Al2O3 y obtuvieron una reducción menor de DQO en un 54.3%.
En la Tabla 3 se presenta la descripción algunos de los estudios que han puesto a prueba los procesos de ozonización catalítica sobre lixiviados de rellenos sanitarios, donde se indica los resultados de remoción de contaminantes de acuerdo a las condiciones óptimas en cada caso.
6 Desafíos en la implementación de los procesos basados en ozono a escala industrial en países en desarrollo
Los países en desarrollo en su mayoría disponen los RSU en rellenos sanitarios o en vertederos [47]. Dentro de la gestión integrada de los rellenos sanitarios es de gran relevancia la gestión de los lixiviados, sin embargo, la mayoría no cuentan con la adecuada implementación de los procesos de tratamiento, que tengan la capacidad de manejar la cantidad y características del lixiviado generado [20]. Esto representa inminentes consecuencias para el medio ambiente y por consiguiente para la salud de la población de los países en desarrollo, lo cuales, se han visto afectados en varias ocasiones por el mal manejo de estos líquidos, que contaminan el suelo y las aguas subterráneas [48]. La gestión de lixiviados es un desafío [47, 49]; es necesario en los países en desarrollo, que los procesos de tratamiento sean altamente rentables, con un bajo requerimiento de área, simple de implementar, y mantener e identificar los factores significativos que los afectan [20, 47].
Los lixiviados están compuestos por múltiples contaminantes (altas cargas orgánicas, amonio y sales inorgánicas, así como, contenidos de hidrocarburos, pesticidas, entre otros), que lo caracterizan un líquido complejo [1, 32, 44, 50, 51]. El tratamiento de los lixiviados debe alcanzar unos estándares mínimos, generalmente expedidos por la autoridad ambiental para evitar los daños ecológicos y de la salud poblacional [52]. En los países en desarrollo se han implementado los procesos convencionales físicos, biológicos y/o filtración con membrana, sin embargo, muchas veces no es suficiente [53]. Por lo tanto, es requerido aumentar la reducción de la carga contaminate por medio de métodos avanzados, como lo PAOs [20], entre los cuales, procesos basados en ozono ha sido considerados unos de los más prometedores [3].
Como ya se ha mencionado anteriormente, los procesos basados en ozono como tratamiento, son muy valorados por sus ventajas de convertir los compuestos orgánicos recalcitrantes en compuestos de menor peso molecular, aumentar la biodegradabilidad, entre otras [23]. Sin embargo, la eficiencia del tratamiento con estos procesos depende de varios factores como, los costos de tratamiento relativamente altos y la aplicación de sistemas de control [20]. Por ejemplo, el costo para el tratamiento de lixiviados por medio de ozonizacion catalizada en un reactor con microburbujas, se ha estimado que es de 5.36 $/t para remover hasta un 96.25% de DQO [51]. Otra estimacion del costo realizada para el tratamiento de ozonizacion fue de 7.06 C/m3, el cual es mayor, frente al costo estimado de 4.0 C/m3 del tratamiento biologico oxidativo [28].
Así mismo, la aplicación exitosa de los procesos basados en ozono y en general los PAOs, está restringida por el limitado avance de los sistemas de control a escala industrial, lo cual es necesario para realizar la dosificación eficiente de acuerdo a los cambios de volumen del lixiviado a tratar, principalmente ocasionados por los periodos de lluvias [20]. Ademas, el sistema de control de ajuste del pH es relevante para obtener las eficiencias de remocion esperadas [12]. Cabe mencionar, los lixiviados generados en los paises en desarrollo suelen ser de pH neuro, en comparacion con los paises desarrollados, que generalmente, su pH se sitúan en el rango de los ácidos; ésta y otras características comunes de los lixiviados generados en los paises en desarrollo se encuentran en Rajoo et al. (2020).
Las limitaciones de los procesos basados en ozono han provocado que se consideren no favorables como tratamiento único [16]. De hecho, varios estudios han demostrado que un tratamiento combinado es capaz de mejorar la calidad del lixiviado y minimizar el residuo generado a un costo de tratamiento menor que un tratamiento individual [20]. Adicionalmente, existe una complejidad de las características del lixiviado, puesto que, en ocasiones se disponen en conjunto, los residuos urbanos y los residuos industriales [54]. Por lo cual, se afirma que no existe un proceso de tratamiento único que funcione para todos los lixiviados [54].
Realizar un tratamiento eficiente de los lixiviados generados en los rellenos sanitarios de los países en desarrollo, se convierte en un proceso relevante de responsabilidad ambiental y social. Incluir los procesos basados en ozono junto con los tratamientos convencionales implementados en los rellenos sanitarios, debe depender de un proceso investigativo, donde se aporten recursos financieros, para lograr adaptar un acople de tratamiento adecuado, que optimice la gestión de los lixiviados cumpliendo con los estándares permisibles [54].
7 Conclusiones
La composición compleja de los lixiviados de rellenos sanitario requiere de una alternativa de tratamiento que alcance las remociones esperadas, de manera que no represente un riesgo para la salud y el ambiente. Recientemente, se han avanzado en estudios sobre los procesos basados en ozono para aprovechar sus ventajas oxidativas que degradan los compuestos recalcitrantes y mejoran la biodegradabilidad. Las técnicas de ozonización catalítica y peroxono son las más documentadas y desarrolladas como tratamiento. Se destaca la ozonización catalítica para remover altísimos porcentajes de DQO, COT, Color y compuestos absorbentes de UV254, y para disminuir el tiempo de reacción del tratamiento (25 a 180 minutos). Cada técnica presenta condiciones de operación distintas, de acuerdo a los tipos de reacciones que permiten la degradación de contaminantes. A pesar de los resultados prometedores de los procesos basados en ozono, para los países en desarrollo, continúa siendo un desafío para su implementación a escala real en un relleno sanitario, entre las causas principales, la limitación en cuanto a costos y de los sistemas de control.
