Optimization of Leachate Treatment Methods by Forced by Forced Evaporation: Experimental Design, Implementation and Evaluation
DOI:
https://doi.org/10.61799/2216-0388.1454Palabras clave:
Lixiviados, tratamiento de residuos, evaporación forzada, eficiencia de evaporaciónResumen
El tratamiento de lixiviados es un proceso crucial para la gestión de residuos, estos líquidos altamente contaminantes contienen ácidos húmicos, nitrógeno amoniacal, metales pesados y sales inorgánicas. Entre los métodos más comunes de tratamiento se incluyen la sedimentación con arcillas, la ósmosis inversa, la evaporación natural y la evaporación forzada. Evaluar los métodos más comunes de tratamiento de lixiviados y desarrollo de un sistema experimental de evaporación forzada para la reducción del volumen de estos residuos, mejorando la eficiencia del proceso mediante el uso de energía térmica controlada y sistemas de monitoreo en tiempo real. Se realiza una revisión de los principales métodos de tratamiento de lixiviados, incluyendo osmosis inversa, sedimentación con arcillas, evaporación natural y evaporación forzada. Luego, se diseña y construye un prototipo experimental basado en evaporación forzada, el cual cuenta con domos triangulares de vidrio y metal inclinados a 45°, un sistema de regulación de caudal con válvulas y un sistema de generación térmica con resistencias a 100 °C. La adquisición de datos se gestiona mediante una ESP32 y sensores de temperatura tipo K con conversores Max6675, enviando información en tiempo real a la plataforma ThingSpeak. Se realizan pruebas experimentales con un flujo de 0,22 ml/seg durante 9 horas diarias, monitoreando radiación solar, temperatura y humedad relativa. Se determina que la evaporación forzada incrementa significativamente la eficiencia del proceso, logrando reducir el volumen de lixiviados en un 90%. La hora solar pico se identifica entre las 12:00 y 13:00 horas, con una radiación superior a 900 W/m². El lixiviado en el reservorio alcanza temperaturas de 38 a 39 °C, mientras que, en el domo principal, se asegura el cambio de fase a partir de la inyección de energía térmica. La evaporación forzada es una alternativa eficiente para la reducción del volumen de lixiviados, superando las limitaciones de la evaporación natural en cuanto a dependencia climática y espacio requerido. El diseño del prototipo experimental demostró ser funcional, facilitando la regulación del caudal y la aplicación controlada de energía térmica.
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