Bacterias metanogénicas en suelo con influencia de lixiviados provenientes de relleno sanitario.

Abstract

Un relleno sanitario se define como una obra de infraestructura que involucra métodos y obras de ingeniería para la disposición final de Residuos Sólidos Urbanos (RSU) y Residuos de Manejo Especial (RME) con el fin de controlar los impactos ambientales (NOM-083-SEMARNAT-2003). Los residuos al ser depositados en los rellenos, inician su descomposición mediante una serie de procesos químicos complejos en presencia ó ausencia de Oxígeno. Los productos principales de esta descomposición son los líquidos lixiviados y los gases (ATSDR, 2001) Los líquidos lixiviados se forman por la infiltración de líquidos (como p. e. agua de lluvia) a través de las sustancias en proceso de descomposición. El líquido, al fluir disuelve algunas sustancias y arrastra partículas y otros compuestos químicos. Los ácidos orgánicos como el ácido acético, láctico o fórmico, contenidos en el lixiviado, de acuerdo a ciertas etapas de la descomposición disuelven los metales en los residuos dejándolos disponibles en el lixiviado (Friends of the Earth, 1996). Si bien en los lixiviados se encuentran metales pesados, el principal componente y en mayor proporción de los gases emanados en los rellenos sanitarios es el metano, seguido por el dióxido de carbono ambos unidos en una mezcla denominada Biogás. (Environmental Research Foundation, 1998) La producción de metano (CH4) se debe a la actuación de microorganismos como bacterias, que mediante procesos biológicos degradan los residuos, emitiendo éste y otros gases, liberando otras sustancias químicas. El metano es uno de los seis gases de efecto invernadero regulados por el Protocolo de Kyoto. Este gas atrapa 21 veces más el calor que el dióxido de carbono (CO2), considerado el principal GEI (Altamirano, Freire y Gallegos, 2012). La producción de biogás actualmente es uno de los procesos ambientales que generan energías limpias, debido a que utilizan materia orgánica para su producción. A nivel mundial, los rellenos sanitarios ocupan el tercer lugar en producción de energía eléctrica (Marland et al., 2003) De acuerdo a Arvizu y Huacuz (2003) no es cuestionable la posibilidad técnica de convertir los gases de un relleno sanitario en electricidad; existe la tecnología comercial, pero su aplicación aún no está difundida en nuestro país. Los rellenos sanitarios que se estudiaron aquí se originan de Residuos Sólidos Urbanos (RSU) por lo que cabe la necesidad de conocer las bacterias metanogénicas que puedan estar presentes para un futuro inóculo nativo del biorreactor. La importancia de identificar los consorcios de bacterias metanogénicas existentes en el área y que también fijen nitrógeno reside en el hecho de que la acumulación de amonio y ácidos grasos volátiles denominados inhibidores traen como consecuencia procesos ineficaces en la producción de metano, los microorganismos son la parte medular de los digestores debido a que la digestión anaerobia es un proceso bioquímico que involucra una gran variedad de grupos microbianos (Wang et al., 2017). En los rellenos sanitarios de Villahermosa, Tabasco y León, Guanajuato pertenecientes a a empresa Promotora Ambienta S. A de C.V. (PASA) se emplea a la planta Vetiver (Chrosopogon zizanioides) cuyas raíces pueden alcanzar 5 m de profundidad con la intención de traslocar los metales pesados del suelo de las celdas. En el suelo y la laguna de oxidación de ambos rellenos también pueden existir bacterias metanogénicas que se pueden ubicar en la fase anóxica del lixiviado con emisión de gas de diferente calidad, ya que el relleno de León, Guanajuato ya se encuentra en etapa madura de producción de gas para cogeneración mientras que en el relleno sanitario de Villahermosa, las celdas son recientes con emisiones de gas (10-15% de CH4) aún no aprovechables para producción. Por tanto, el objetivo del presente proyecto es identificar los grupos microbianos presentes en lixiviados, sedimento de dos rellenos sanitarios ubicados en Villahermosa, Tabasco y León, Guanajuato. La identificación de estos consorcios permitirá a los administradores de los rellenos sanitarios usarlos como bioestimuladores para potenciar la producción de biogás en un generador eléctrico.