1. ¿Adónde va el agua sucia (lixiviado) cuando llueve sobre un vertedero?
Cuando llueve sobre un vertedero, el agua se filtra hacia abajo a través de los espacios entre la basura. A esta mezcla, que incluye el agua que ya contenía la basura y la lluvia filtrada, se le llama "lixiviado" [3]. Si esta agua se filtra hacia el suelo, la contaminación escaparía del vertedero.
Por ello, en el fondo y las laderas se instalan capas de materiales que no dejan pasar el agua. A este conjunto de capas impermeables, muros de contención, base del terreno y telas que protegen las láminas del sol, se le denomina "obra impermeable" [4]. Lo que no se ve es el suelo bajo las láminas. La base del terreno se prepara eliminando piedras afiladas o ángulos, dándole forma y compactándola para no dañar las láminas [4]. Pero, ¿basta con una sola lámina para detener el agua?
2. Las normas de impermeabilización de vertederos y su revisión de 1998
Las normas ministeriales que regulan los vertederos se establecieron en 1977. Según documentos de la Universidad de Hokkaido, en ese momento se especificaron las obras impermeables y las instalaciones de tratamiento de lixiviado [1]. En la revisión de junio de 1998, se decidió que la capa impermeable debía ser doble, que se preparara adecuadamente la base del terreno, que se aclararan las inspecciones del agua descargada y las aguas subterráneas circundantes, y que se establecieran nuevos criterios de cierre [2]. Los vertederos ya existentes tenían un período de gracia [2].
La doble capa puede consistir en una de estas opciones: una capa de arcilla de al menos 50 cm de espesor (con una permeabilidad definida) cubierta por una lámina impermeable; una capa de asfalto-concreto de al menos 5 cm cubierta por una lámina; o dos láminas impermeables sobre una tela no tejida [3]. La tercera opción tiene una condición: entre las dos láminas debe haber una tela no tejida u otro material que impida que ambas se dañen simultáneamente por el paso de vehículos [3]. No basta con superponer dos láminas; se exige un diseño que evite que ambas se rompan al mismo tiempo.
En una encuesta, casi todos los vertederos construidos después de 1998 tenían una estructura doble [1]. Sin embargo, esto se refiere solo a los vertederos que respondieron a la encuesta. Además, estos datos no permiten afirmar que los vertederos anteriores a 1977 carecieran por completo de láminas.
3. Cómo se detectan con electricidad los agujeros en las láminas impermeables
En un ejemplo de un vertedero en la prefectura de Saitama, se instalaron dos capas de lámina de caucho sintético de 1,5 mm de espesor y esteras de protección de 10 a 20 mm, cubiertas por 1 m de tierra de protección [5]. Las esteras de protección son aproximadamente 7 a 13 veces más gruesas que la lámina de 1,5 mm. Este es un ejemplo de una sola instalación, no una cifra nacional.
Para cuando ocurre una rotura, existen sistemas de detección. La empresa Obayashi publicó una "esteras autorreparables conductivas" que mezclan fibras de carbono en la tela no tejida superior. Esto permite identificar el lugar donde el agua pasa a través de la lámina superior debido a cambios eléctricos. La capa inferior contiene partículas de bentonita que se hinchan al tocar el agua, atrapadas en tela no tejida, para sellar agujeros pequeños [6]. Esto es un ejemplo de un producto de una empresa, no algo que usen todos los vertederos.
Según la encuesta mencionada, los vertederos construidos antes de la orden conjunta de 1998 no tenían equipos de detección de fugas, mientras que casi el 80% de los construidos después de 1998 sí los tenían. En la encuesta general, la cifra era de aproximadamente el 30% [1]. Se puede leer que, desde la revisión de 1998, "buscar si se rompe" se ha convertido en un estándar. Es importante notar que estas son proporciones de los vertederos que respondieron, no cifras nacionales, pero muestran un cambio en la importancia de la detección antes y después de la revisión de las normas.
4. Cómo se trata el agua recogida en el fondo antes de verterla al medio
En el fondo del vertedero hay tuberías de recolección que capturan el lixiviado. Esta agua se envía a piscinas de ajuste o instalaciones de tratamiento y se vierte solo después de cumplir con los estándares de descarga [3]. La verificación se hace mediante análisis de la calidad del agua descargada. Si se superan los estándares, se detiene inmediatamente la descarga, se investiga la causa y se toman medidas [3]. Una característica clave es que se detiene la descarga si se exceden los límites, en lugar de solo vigilar mientras fluye el agua.
El contenido del tratamiento varía según el vertedero. En la encuesta, la tasa de instalación era: tratamiento biológico 88%, tratamiento avanzado 89%, eliminación de nitrógeno 53%, eliminación de calcio 44% y separación por membrana 10%. La mayoría de las descargas van a los ríos, y aproximadamente el 15% van a los sistemas de alcantarillado [1]. Recuerda que estas son proporciones de los vertederos encuestados, no necesariamente cifras nacionales.
5. El método de Fukuoka: cómo entra aire en la basura sin usar ventiladores
Los microorganismos descomponen la basura. Los microorganismos que trabajan en un ambiente con aire aceleran esta descomposición. El "Método de Fukuoka" (estructura de relleno semi-aeróbico) utiliza esta propiedad [7].
En el fondo se colocan tuberías de recolección con agujeros y piedras, para sacar el lixiviado rápidamente. Cuando los microorganismos descomponen la basura, generan calor, haciendo que la temperatura interna sea más alta que la del aire exterior. Esta diferencia de temperatura crea una convección térmica que hace que el aire fluya naturalmente hacia el interior del vertedero a través de las tuberías, en dirección contraria al flujo de agua. Por ello, no se necesitan ventiladores, lo que hace más fácil su construcción y mantenimiento [7]. Además, el lixiviado comienza a purificarse en la etapa de recolección [7].
Este método fue investigado por Masataka Hanajima de la Universidad de Fukuoka y puesto en práctica con la ciudad de Fukuoka. Tras un gran experimento en el vertedero de Kuyama durante 3 años desde 1973, se implementó en el vertedero de Shinkamata en 1975. En 1979, fue adoptado como estructura estándar en Japón por el antiguo Ministerio de Salud y Bienestar [8]. Fue reconocido como método en el Mecanismo de Desarrollo Limpio de la ONU en julio de 2011 y, en agosto de 2022, se había introducido en 21 países [8]. El número de países varía según la fecha.
6. Por qué se vigilan el agua y el gas durante más de 2 años antes de cerrar un vertedero
Incluso cuando termina el relleno, el vertedero no se cierra de inmediato. Los criterios ministeriales para el cierre incluyen condiciones como: que la calidad del agua recolectada cumpla con los estándares durante al menos 2 años de inspecciones; que la generación de gas sea mínima o no aumente durante más de 2 años; que la temperatura interna no sea anormalmente alta comparada con la del terreno subterráneo circundante; y que no haya contaminación de aguas subterráneas ni molestias para el entorno [9]. En cuanto a la temperatura, la norma no establece un valor numérico.
Los terrenos cerrados se usan a veces como parques, campos deportivos o para energía solar. Sin embargo, en 49 casos recopilados por el Ministerio de Medio Ambiente para una guía de 2017, el 53,1% de los vertederos no tenían planes de uso posterior, y solo 10 casos incluían energía solar. Si se usa el terreno, se requieren medidas para el suelo, el gas y el lixiviado [11].
También es crucial considerar la limitada capacidad de los vertederos. Según el Ministerio de Medio Ambiente, la capacidad restante de los vertederos de residuos sólidos urbanos al final del año fiscal 2023 era de 95,75 millones de metros cúbicos, con una vida útil restante de 24,8 años. Esto aumentó desde los 23,4 años del año anterior, y la cantidad de residuos finales disminuyó de 3,37 a 3,16 millones de toneladas [10]. Estas cifras corresponden a residuos municipales. La vida útil aumentó probablemente porque se enterró menos basura, aunque los documentos no explican la causa exacta.
7. Un experimento con dos bolsas de plástico para entender la doble capa
Para entender mejor, puedes hacer un experimento simple en casa. Toma dos bolsas de plástico. Haz un pequeño agujero con un palillo de dientes en una sola bolsa y vierte agua dentro de la bolsa sobre un lavabo o fregadero. Luego, haz un agujero en la segunda bolsa y superpón ambas, asegurándote de que los agujeros no estén alineados. Observa cómo cambia la fuga de agua. Ten cuidado de no pincharte los dedos con el palillo y realiza esto sobre un lavabo o fregadero con la supervisión de un adulto. Esto no replica el sistema real del vertedero, solo muestra cómo cambia la fuga al desalinear los agujeros.
Si quieres leer más, las normas y cifras están resumidas en documentos del Ministerio de Medio Ambiente en japonés [2][3]. El Método de Fukuoka se explica con diagramas en los documentos de la ciudad de Fukuoka [7]. Puedes buscar en la página web de tu municipio sobre limpieza para ver qué inspecciones de calidad del agua se hacen públicas antes del cierre. La norma no establece un valor numérico de temperatura en los criterios de cierre.