Clase IV -Tecnicas Remediación UBA [Compatibility Mode].pdf

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UBA Posgrado Suelos, subsuelo y aguas subterráneas: Caracterización y Remediación Tecnologías de Remediación: Sólidos y Líquidos Lic. Alfrido Wagner-Manslau

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  • UBA Posgrado

    Suelos, subsuelo y aguas subterrneas:Caracterizacin y Remediacin Tecnologas de Remediacin:

    Slidos y Lquidos

    Lic. Alfrido Wagner-Manslau

  • Suelo, Subsuelo y Aguas Subterrneas : Caracterizacin y Remediacin 2 UBA Posgrado

    Las tcnicas de tratamiento consisten en la aplicacin de procesos biolgicos, qumicos, o fsicos a desechos peligrosos o materiales contaminados a fin de cambiar su estado en forma permanente

    Tamben se incluyen a veces mtodos de contencin / confinamiento del contaminante, para evitar su migracin y exposicin de receptores al mismo, sin ser tratado realmente

    Que son las Tcnicas de Tratamiento para Remediacin de Sitios Contaminados?

  • Suelo, Subsuelo y Aguas Subterrneas : Caracterizacin y Remediacin 3 UBA Posgrado

    Tcnicas de tratamiento para remediacin de sitios contaminados

    Se dividen basicamente en*In-situ (tratamiento en el mismo lugar)*Ad-situ/On-site (se remueve del lugar y se trata en el mismo predio)*Ex-situ (se remueve y tarta o dispone fuera del predio)

    Suelen usarse combinacin de tecnicas en un mismo problema a remediar dados los distintos medios a tratar (por ejemplo en EESS: bombeo y tratamiento del agua subterrnea, aplicacin de vaco para extraccin de vapores del suelo, absorcin de vapores en carbn activado, incineracin de carbn activado agotado ex-situ en tratador autorizado)

  • Suelo, Subsuelo y Aguas Subterrneas : Caracterizacin y Remediacin 4 UBA Posgrado

    Por qu conviene usar tcnicas de tratamiento in-situ/on-site?

    Ofrecen soluciones a largo plazo y eficaces en funcin del costo para los problemas de la limpieza de desechos peligrosos.

    Presentan alternativas frente a la disposicin en rellenos sanitarios y de seguridad (confinamiento ex -situ) y la incineracin (tratamiento definitivo pero caro y discutido ltimamente).

    Son aplicables al subsuelo de edificios o instalaciones inamovibles

    Pueden tener ventajas legales (por. Ej: un suelo contaminado, al ser excavado para envo ex - situ, pasa a ser un Residuo Peligroso)

  • Suelo, Subsuelo y Aguas Subterrneas : Caracterizacin y Remediacin 5 UBA Posgrado

    Medios a Tratar

    SLIDOS Suelos, Sedimentos, Roca Madre y Lodos(Soil, Sediment, Bedrock and Sludge)

    LIQUIDOSAguas Subterrneas, Aguas Superficiales y Lixiviados(Ground Water, Surface Water and Leachate)

    GASEOSOSEmisiones de gases y Vapores de los distintos sistemas de tratamiento

    (Air Emissions / Off-gas treatment)

  • Suelo, Subsuelo y Aguas Subterrneas : Caracterizacin y Remediacin 6 UBA Posgrado

    TABLA RESUMEN DE TCNICAS DE REMEDIACIN DE LA US-EPA

    Table 3-2: Treatment Technologies Screening Matrix(Web Page: WWW.FRTR.GOV/MATRIX2/SECTION3/TABLE3_2.HTML)

    Resume las tcnicas de tratamiento que la US-EPA, el Departamento de Defensa, la Fuerza Area y otras entidades oficiales Norteamericanas han consensuado como metodologas avaladas, probadas y autorizadas para Remediacin de Sitios Contaminados.

    Considera los medios a tratar, los compuestos a tratar con cada tcnica, tipo de costos asociados, tiempos de ejecucin, residuos que genera la tcnica, disponibilidad en el mercado y si es In - situ o Ex - situ.

    Se explican a continuacin los tratamientos ms usuales aplicados localmente de la Tabla 3-2 ( Se adjunta a continuacin copia papel de dicha Tabla 3-2 )

  • Suelo, Subsuelo y Aguas Subterrneas : Caracterizacin y Remediacin 7 UBA Posgrado

    Tabla Matrix: Slidos

  • Suelo, Subsuelo y Aguas Subterrneas : Caracterizacin y Remediacin 8 UBA Posgrado

    Tabla Matrix: Lquidos

  • Suelo, Subsuelo y Aguas Subterrneas : Caracterizacin y Remediacin 9 UBA Posgrado

    Tecnologas de Remediacin SLIDOSTecnologas de remediacin aplicadas localmente

    In situ (Biolgico; Fsico-Qumico; Confinamiento)BiotratamientosFitorremediacinLavado de suelos (soil flushing)Extraccin de vapores (vaco)EstabilizacinTratamientos TrmicosCobertura MulticapaPantalla de Baja Permeabilidad

    Ex situ (Biolgico; Fsico-Qumico; Confinamiento)Laboreo OrgnicoCompostageLavado de suelos (soil washing)EstabilizacinIncineracinDesorcin trmica

  • Suelo, Subsuelo y Aguas Subterrneas : Caracterizacin y Remediacin 10 UBA Posgrado

    Tecnologas de Remediacin SLIDOSIN SITU TRATAMIENTO BIOLGICO.Los microorganismos utilizan compuestos orgnicos para su propio crecimiento y reproduccin. Las clulas catalizan la oxidacin de compuestos orgnicos transfiriendo electrones desde los compuestos hacia algn aceptor. Para oxidacin aerbica el aceptor es oxgeno, para anaerbica puede ser nitrato, manganeso, sulfato, hierro, etc

    Estequiometra tpica de biorremediacin aerbica:

    C6H14 + 9.5 O2---------- 6CO2 + 7H2O

    Para sitios contaminados con petrleo o derivados se utiliza el Hexano como indicador.

    Para sitios contaminados con sustancias no derivadas del Petrleo , se recalcula con alguna caracterstica.

  • Suelo, Subsuelo y Aguas Subterrneas : Caracterizacin y Remediacin 11 UBA Posgrado

    IN SITU TRATAMIENTO BIOLGICO. BIOVENTING El oxgeno es entregado a los suelos contaminados en la zona no

    saturada, por el movimiento forzado de aire (extraccin o inyeccin deaire). Esto permite aumentar la concentracin de oxgeno en el suelo yestimular la biodegradacin a travs de las bacterias indgenasexistentes, o bacterias forneas tambin agregadas especficamentepara el contaminante presente.

    Este sistema se implementa al agregar (insuflando) aire al suelo a losfines de aumentar la biorremediacin, o como un proceso accesorio porla aplicacin de sistemas como: Extraccin de Vapores del Suelo,Extraccin de Dual (por vaco).

    Se suele complementar con la biodegradacin estimulada (EnhancedBiodegradation), agregando aquellas sustancias requeridas para laactividad bacteriana que llevar a degradacin del contaminante en elmedio tratado (Nutrientes NPK, humedad, temperatura, etc.)

    Tecnologas de Remediacin SLIDOS

  • Suelo, Subsuelo y Aguas Subterrneas : Caracterizacin y Remediacin 12 UBA Posgrado

    Tecnologas de Remediacin SLIDOSBIOVENTING y Extraccin Vapores del Suelo

  • Suelo, Subsuelo y Aguas Subterrneas : Caracterizacin y Remediacin 13 UBA Posgrado

    IN SITU : TRATAMIENTO BIOLGICO. Fitorremediacin Los tratamientos de fitorremediacin se basan

    fundamentalmente , en la caracterstica de asimilacin desustancias contamiantes, por ciertos vegetales. Estos vegetalesabsorben el contaminante (fundamentalemente en formalquida) a travs de las races y lo metabolizan transformandoloen especies qumicas no contaminantes para el mediocircundante (ej:biomasa).

    Es importante resaltar las amplias ventajas de este este mtodo,debido a que puede aplicarse en grandes superficies a un costomas bajo que otras metodologas de tratamiento.

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  • Suelo, Subsuelo y Aguas Subterrneas : Caracterizacin y Remediacin 14 UBA Posgrado

    Tecnologas de Remediacin SLIDOSIN SITU: TRATAMIENTO BIOLGICO.

    Fitorremediacin

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    IN SITU : TRATAMIENTO FISICOQUIMICO.

    Oxidacin Qumica (In Situ Chemical Oxidation: ISCO)La oxidacin emplea sustancias qumicas llamadas oxidantes para destruir la contaminacin en suelos y agua subterrnea. Los oxidantes ayudan a transformar las sustancias qumicas dainas en otras inofensivas, como el agua y el dixido de carbono o anhdrido carbnico. La oxidacin qumica es capaz de destruir muchos tipos de sustancias qumicas, como combustibles, solventes y plaguicidas. Oxidantes comnmente utilizados: permanganato (MnO4-), perxido de hidrgeno (H2O2) y hierro (Fe) (Fenton-driven, or H2O2 - derived oxidation), persulfato (S2O82-), y ozono (O3)

    Tecnologas de Remediacin SLIDOS

  • Suelo, Subsuelo y Aguas Subterrneas : Caracterizacin y Remediacin 16 UBA Posgrado

    Estequiometra tpica de Oxidacin Qumica Ozono (principalmente para Hidrocarburos)

    O3+2H+ + 2e----------- O2 + H2O E0 2.07v

    Perxido de Hidrogeno (degrada Hidrocarburos)H2O2+2H+ + 2e----------- O2 + H2O E0 1.77v

    Permanganato (fomenta la Declorinacin Progresiva de solventes clorados)PCE (Percloroetileno) : 4 KMnO4 + 3 C2Cl4 + 4H2O---- 6 CO2 + 4 K+ +4 MnO2 +12 Cl- +8 H+

    TCE (Tricloroetileno) : 2 KMnO4 + C2HCl3 ------ 2 CO2 + 2 K+ +2 MnO2 +3 Cl- + H+

    DCE (Dicloroetileno) : 8 KMnO4 + 3 C2H2Cl2 + 4H2O-- 6 CO2 + 8 K+ +8 MnO2 +6 Cl- + OH- +2H2OVC (Cloruro de Vinilo) : 10 KMnO4 + 3 C2H3Cl ------ 6 CO2 + 10 K+ +10 MnO2 +3 Cl- +7 OH- +H2O

    TCA :8 KMnO4 + 3 C2H3Cl 3 ------ 6 CO2 + 8 K+ +8 MnO2 +9 Cl- + H+ +4 H2O

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  • Suelo, Subsuelo y Aguas Subterrneas : Caracterizacin y Remediacin 17 UBA Posgrado

    Tecnologas de Remediacin SLIDOSSOIL FLUSHING

  • Suelo, Subsuelo y Aguas Subterrneas : Caracterizacin y Remediacin 18 UBA Posgrado

    IN SITU: TRATAMIENTO FISICOQUMICO SOIL- FLUSHING Este tratamiento consiste en el lavado In Situ de suelos ( Soil Washing)

    por medio de agua con aditivos , que movilizan al contaminante. La extraccin por medio de aditivos de los lquidos (agua subterrnea

    y posibles lixiviados) desde un rea de sedimentos contaminados, hacala superficie, es realizada a travs de bombeo (sistema de pozos otrincheras de extraccin).

    Una vez en superficie , el lquido es tratado y aditivado (ej: agregadode tensioactivos biodegradables u otros reactivos) y es aplicado porejemplo, por medio de aspersin o riego/infiltracin en la zona entratamiento .

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  • Suelo, Subsuelo y Aguas Subterrneas : Caracterizacin y Remediacin 19 UBA Posgrado

    IN SITU TRATAMIENTO FISICOQUMICOSOIL- FLUSHING Sustancias que pueden tratarse:

    Suelos contaminados con petrleos, hidrocarburos en general,algunos pesticidas y otros Qumicos orgnicos.

    Limitaciones:Un limitante importante de este tratamiento se debe a lapresencia de zonas contaminadas que, debido a suscaractersticas de porosidad, ubicacin de la napa fretica yotras caractersticas hidrogeolgicas, no pueden sercorrectamente tratadas por este mtodo.

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  • Suelo, Subsuelo y Aguas Subterrneas : Caracterizacin y Remediacin 20 UBA Posgrado

    Tecnologas de Remediacin SLIDOSSOIL VAPOR EXTRACTION (E.V.S.)

  • Suelo, Subsuelo y Aguas Subterrneas : Caracterizacin y Remediacin 21 UBA Posgrado

    IN SITU : TRATAMIENTO FISICOQUMICOSOIL VAPOR EXTRACTION (Extraccin de Vapores

    del Suelo = EVS)Sistema de Extraccin de Vaco

    La ventilacin del suelo, tambin conocida como sistema deextraccin de vapor, est considerada como una tecnologainnovadora por la Agencia de Proteccin Ambiental de los EstadosUnidos (US - EPA).

    La tecnologa de los sistemas de extraccin de vapores permiteextraer Compuestos Orgnicos Voltiles de suelos no saturadosmediante la aplicacin de vaco moderado a la masa de suelocontaminado y desorberlo con aire, favoreciendo as la volatilizacinde los VOCs desde los poros y las partculas que componen dichosuelo o sedimento.

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  • Suelo, Subsuelo y Aguas Subterrneas : Caracterizacin y Remediacin 22 UBA Posgrado

    IN SITU: TRATAMIENTO FISICOQUMICO SOIL VAPOR EXTRACTION (EVS) Sustancias o residuos a tratar: Sustancias voltiles en suelos.

    Limitaciones: Suelos que tienen un alto porcentaje de materiales finos y un altogrado de saturacin requerir vacos ms altos (con mayores costos)y/o un mayor tiempo de operacin del Sistema Extraccin deVapores del Suelo EVS in situ. Los suelos con alto contenidoorgnico o extremadamente secos tiene una alta capacidad de laabsorcin de VOCs, y tienen como resultado bajas tasas de remocin.

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  • Suelo, Subsuelo y Aguas Subterrneas : Caracterizacin y Remediacin 23 UBA Posgrado

    SOIL VAPOR EXTRACTION (EVS)

    Limitaciones (Continua pag. anterior): El aire extrado del sistema EVS, puede requerir tratamiento antes de serventeado a la atmsfera, (tratamiento con Carbn Activado, OxidacinTrmica in situ, etc.). Los lquidos residuales asociados al tratamiento delos gases de escape pueden requerir tambin tratamiento o disposicinespecial. En caso de utilizar carbn activado ste requerir la regeneracino la disposicin final adecuada.

    Se debe implementar, una prueba piloto, con el fin de determinar el radiode influencia (ROI)y el radio de tratamiento (ROT).

    Tecnologas de Remediacin SLIDOS

  • Suelo, Subsuelo y Aguas Subterrneas : Caracterizacin y Remediacin 24 UBA Posgrado

    IN SITU TRATAMIENTO FISICOQUMICO SOLIDIFICACION/ ESTABILIZACION: En la metodologa de solidificacin el objetivo es el de generar

    un producto estabilizado que sea qumica y fsicamenteaceptable para los organismos nacionales y provinciales. Esto selogra introduciendo varios agentes encapsulantes nocontaminantes en residuos lquidos o fangosos o en suelocontaminado con un alcance de hasta unos 5 metros de

    profundidad.

    La estabilizacin de los compuestos contaminantes de unresiduos o suelo afectado evita/minimiza lamigracin/lixiviacin de los compuestos peligrosos(Movilidad!)

    Tecnologas de Remediacin SLIDOS

  • Suelo, Subsuelo y Aguas Subterrneas : Caracterizacin y Remediacin 25 UBA Posgrado

    IN SITU TRATAMIENTO FISICOQUMICO SOLIDIFICACION/ ESTABILIZACION: Sustancias o residuos que se tratan: Se utiliza normalmente en terrenos

    contaminados con metales pesados e hidrocarburos, pero con estudiosde tratabilidad previos, puede ser aplicable para estabilizar y encapsularuna amplia gama de contaminantes.

    Limitaciones: las condiciones ambientales pueden afectar lainmovilizacin de contaminantes a largo plazo. Algunos procesos danlugar a un aumento significativo en volumen (hasta duplicar elvolumen original).

    Ciertos residuos son incompatibles con diversos procesos deestabilizacin y generalmente se requieren de estudios de tratabilidadprevios.

    El acceso a suelos contaminados situados por debajo de estructurasexistentes es otro factor limitante para la aplicacin de sta tecnologa.

    Tecnologas de Remediacin SLIDOS

  • Suelo, Subsuelo y Aguas Subterrneas : Caracterizacin y Remediacin 26 UBA Posgrado

    ESTABILIZACIN10

    1

    100

    0.1

    0.01

    0.001

    7 8 9 10 11 126pH DE LA SOLUCION

    C

    O

    N

    C

    E

    N

    T

    R

    A

    C

    I

    O

    N

    D

    E

    L

    M

    E

    T

    A

    L

    E

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    O

    L

    U

    C

    I

    O

    N

    (

    m

    g

    /

    l

    )

    SOLUBILIDAD DE LOS HIDRXIDOS METLICOS EN FUNCIN DEL pH

  • Suelo, Subsuelo y Aguas Subterrneas : Caracterizacin y Remediacin 27 UBA Posgrado

    RETROEXCAVADORA Operacin discontinua. Versatilidad.

    EQUIPOS MEZCLADORES Operacin continua. Mayor inversin de capital. Caractersticas del residuo.

    Tecnologas de Remediacin SLIDOS Estabilizacin in, ad y ex situ: Alternativas de Aplicacin

  • Suelo, Subsuelo y Aguas Subterrneas : Caracterizacin y Remediacin 28 UBA Posgrado

    Tecnologas de Remediacin SLIDOS Estabilizacin ad-situ: Alternativas de Aplicacin

    Foto: neutralizacin en seco.Foto: lechada para estabilizacin.

  • Suelo, Subsuelo y Aguas Subterrneas : Caracterizacin y Remediacin 29 UBA Posgrado

    Tecnologas de Remediacin SLIDOS Estabilizacin in-situ: Alternativas de Aplicacin

    Foto: Retroexcavadora con rodillo de accionamiento hidrulico.

    Foto: Rodillo hidrulico.

    Foto: Aplicacin de lechada de reactivo de estabilizacin con rodillo hidrulico.

  • Suelo, Subsuelo y Aguas Subterrneas : Caracterizacin y Remediacin 30 UBA Posgrado

    Tecnologas de Remediacin SLIDOSEstabilizacin in, ad y ex situ

  • Suelo, Subsuelo y Aguas Subterrneas : Caracterizacin y Remediacin 31 UBA Posgrado

    Tecnologas de Remediacin SLIDOSEstabilizacin in, ad y ex situ

  • Suelo, Subsuelo y Aguas Subterrneas : Caracterizacin y Remediacin 32 UBA Posgrado

    Tecnologas de Remediacin SLIDOSAd o Ex Situ Biological Treatment : Biopila

  • Suelo, Subsuelo y Aguas Subterrneas : Caracterizacin y Remediacin 33 UBA Posgrado

    Ad o Ex SITU: TRATAMIENTO BIOLGICO. Biopilas Los suelos de un rea contaminada son removidos y dispuestos

    en un recinto en forma de camas apiladas. Entre estas camas secoloca un sistema de caeras por el que se aplican nutrientes(N,P, K) y ventilacin (Oxgeno). De esta forma se favorece labiodegradacin de las sustancias contaminantes.

    Limitaciones : Se requiere la excavacin de suelos contaminados.Se debe realizar un ensayo de tratabilidad para determinar labiodegradabilidad de los contaminantes y las cantidadesapropiadas de nutrientes y oxigenacin que sern necesarias, asicomo las especies bacterianas presentes.

    Tecnologas de Remediacin SLIDOS

  • Suelo, Subsuelo y Aguas Subterrneas : Caracterizacin y Remediacin 34 UBA Posgrado

    Tecnologas de Remediacin SLIDOS Ad o Ex Situ Biological Treatment : Biopila

  • Suelo, Subsuelo y Aguas Subterrneas : Caracterizacin y Remediacin 35 UBA Posgrado

    Ad o Ex SITU : TRATAMIENTO BIOLGICO.Landfarming Consiste en llevar parte del suelo contaminado, cuando ste

    contiene una concentracin importante de contaminantesbiodegradables, a un campo con suelos frtiles y por lo tantocon una concentracin de bacterias elevada, para realizar all lalabranza que mezclar suelo y material afectado. Estetratamiento generalmente se realiza dentro de una zonapreparada con sistemas de contencin, como piletas o parcelasrevestidas de membranas plsticas para captar la escorrentasuperficial y con sistemas perifricos de monitoreo de las aguassubterrneas.

    Tecnologas de Remediacin SLIDOS

  • Suelo, Subsuelo y Aguas Subterrneas : Caracterizacin y Remediacin 36 UBA Posgrado

    IN SITU : TRATAMIENTO BIOLGICO. Landfarming Sustancias que se tratan: Es aplicable en el tratamiento de suelos

    contaminados con hidrocarburos livianos a medianos, y otrassustancias orgnicas ( grasas, aceites vegetales, etc.)

    Limitaciones: Se requiere de un gran espacio para el laboreo. Lascondiciones que afectan la degradacin biolgica de los contaminantesson por ej: temperatura y lluvias, las que pueden alargar los plazos dela remediacin y son factores no controlables.

    Tecnologas de Remediacin SLIDOS

  • Suelo, Subsuelo y Aguas Subterrneas : Caracterizacin y Remediacin 37 UBA Posgrado

    Tecnologas de Remediacin SLIDOSLANDFARMING

  • Suelo, Subsuelo y Aguas Subterrneas : Caracterizacin y Remediacin 38 UBA Posgrado

    Tecnologas de Remediacin SLIDOSAd o Ex Situ Physical/chemical Treatment: Soil Washing

  • Suelo, Subsuelo y Aguas Subterrneas : Caracterizacin y Remediacin 39 UBA Posgrado

    Ad o Ex SITU: TRATAMIENTO FISICOQUMICO

    SOIL WASHING: El procedimiento de lavado de suelos, consiste en colocar en contacto

    el suelo y los sedimentos contaminados, con agua y soluciones conaditivos en su composicin, capaces de remover las sustanciascontaminantes del sustrato tratado.

    En general, las sustancias mas utilizadas en estos tratamientos con elfin de aditivar los lquidos y aguas de lavado, son del grupo de lostensioactivos, sustancias capaces de remover con mayor facilidadsustancias derivadas de hidrocarburos y grasas en general.

    Tecnologas de Remediacin SLIDOS

  • Suelo, Subsuelo y Aguas Subterrneas : Caracterizacin y Remediacin 40 UBA Posgrado

    Tecnologas de Remediacin SLIDOSSOIL WASHING

  • Suelo, Subsuelo y Aguas Subterrneas : Caracterizacin y Remediacin 41 UBA Posgrado

    Muestras tomadas antes, durante y despusdel ensayo, y secadas en estufa.

    Anlisis de TPH con kit Petroflag.

    Ej: Ensayo Piloto - Registro fotogrfico (Cont.)

    Antes Durante

    Despus

  • Suelo, Subsuelo y Aguas Subterrneas : Caracterizacin y Remediacin 42 UBA Posgrado

    Cutting de perforacin en volquete antes del tratamiento.

    Muestras de cutting de perforacin despusdel tratamiento.

    Ej: Ensayo Piloto - Registro fotogrfico

  • Suelo, Subsuelo y Aguas Subterrneas : Caracterizacin y Remediacin 43 UBA Posgrado

    Ej.3: Ensayo Piloto de Lavado de Suelos en Upstream PeruObjetivos:

    Modificar el diseo preliminar aportado por Prueba de Banco con el fin de realizar laremediacin a gran escala.

    Considerar un valor de 5000 ppm de Hidrocarburos Totales de Petrleo (TPH) ensedimentos como objetivo de remediacin especfico para este ensayo

  • Suelo, Subsuelo y Aguas Subterrneas : Caracterizacin y Remediacin 44 UBA Posgrado

    Ej.3: Ensayo Piloto de Lavado de Suelos en Upstream PeruObservaciones:

    - Desorcin del hidrocarburo de la turba/sedimento a la fase acuosa y suposterior degradacin

    Antes del ensayo Despus del ensayo

  • Suelo, Subsuelo y Aguas Subterrneas : Caracterizacin y Remediacin 45 UBA Posgrado

    Tecnologas de Remediacin SLIDOSEx Situ Fisico/Qumico :HORNO DE

    INCINERACIN

  • Suelo, Subsuelo y Aguas Subterrneas : Caracterizacin y Remediacin 46 UBA Posgrado

    Tecnologas de Remediacin SLIDOSOther Treatment:

    EXCAVATION, RETRIEVAL AND OFF-SITE DISPOSAL:Landfill Cell Design

    4.28-

  • Suelo, Subsuelo y Aguas Subterrneas : Caracterizacin y Remediacin 47 UBA Posgrado

    Tecnologas de Remediacin SLIDOSContainment: LANDFILL CAP

  • Suelo, Subsuelo y Aguas Subterrneas : Caracterizacin y Remediacin 48 UBA Posgrado

    Modelo conceptual de una Cubierta multicapa o Capping

  • Suelo, Subsuelo y Aguas Subterrneas : Caracterizacin y Remediacin 49 UBA Posgrado

    CUBIERTA MULTICAPA (LANDFILL CAP) Cubierta diseada a los fines de evitar la exposicin de posibles receptores

    a los suelos y aguas afectados cubiertos, ya sea por medio de emanacin de gases nocivos, infiltracin de precipitaciones que permitan el lixiviado del contaminante hacia el agua fretica, exposicin directa a suelos afectados, etc.

    Esta tecnologa no tiene como objetivo un grupo de contaminantes en particular, pero es una excelente herramienta para el confinamiento in-situ o restriccin de acceso/exposicin a distintas cargas contaminantes, en especial combinado con Pantallas de Baja Permeabilidad.

    Tecnologas de Remediacin LIQUIDOS y SLIDOS

  • Suelo, Subsuelo y Aguas Subterrneas : Caracterizacin y Remediacin 50 UBA Posgrado

    Tecnologas de Remediacin LIQUIDOS :

    GROUND WATER, SURFACE WATER, AND LEACHATE TREATMENT

    TECHNOLOGIES

  • Suelo, Subsuelo y Aguas Subterrneas : Caracterizacin y Remediacin 51 UBA Posgrado

    Tecnologas de Remediacin LIQUIDOSIn Situ: Biological Treatment Biodegradacin estimulada

    La biodegradacin estimulada (Enhanced Biodegradation) , esun metodo de biodegradacin que es estimulado por elagregado de aquellas sustancias requeridas para ladegradacin del contaminante en el medio acuoso tratado(Nutrientes , Oxigeno, Peroxidos,etc).

    Se suelen hacer ensayos de tratabilidad para determinar lacantidad de nutrientes y oxgeno a agregar, asi como lapresencia de bacterias indgenas que realizarn labiodegradacin en caso de ser generadas las condicionesideales para su proliferacin.

  • Suelo, Subsuelo y Aguas Subterrneas : Caracterizacin y Remediacin 52 UBA Posgrado

    MONITORED NATURAL ATTENUATION

    El mtodo de Atenuacin Natural se basa en el monitoreo de ladegradacin natural de los contaminentes en el agua (concentracin denutrientes , nivel de agua subterranea , Potencial REDOX, pH yconcentracin de los contaminantes en vias de degradacin).

    Los procesos subsuperficiales naturales tales como: dilucin, volatilizacin, biodegradacin, adsorcin y reacciones qumicas con los materiales subsuperficiales, permiten reducir concentraciones de contaminantes a niveles aceptables en algunos casos.

    Sustancias que se tratan: principalmente sustancias voltiles ysemivolties VOCs y SVOCs e hidrocarburos.

    Tecnologas de Remediacin LIQUIDOSIn Situ: Biological Treatment

  • Suelo, Subsuelo y Aguas Subterrneas : Caracterizacin y Remediacin 53 UBA Posgrado

    MONITORED NATURAL ATTENUATION Limitaciones: la extensa caracterizacin del sitio y el monitoreo a

    largo plazo puede ser ms costosa que la remediacin activa. La toxicidad de los productos de la degradacin y de la transformacin puede exceder el de los contaminantes originales. Los contaminantes pueden migrar ( por erosin, lixiviado o volatilizacin) antes de que se degraden o se transformen. El agua subterrnea del sector con suelo contaminado, no estar disponible por un perodo de tiempo extendido.

    El producto libre, como fase lquida no acuosa, generalmente debe ser extrado antes del inicio del proceso de atenuacin natural, con el fin de evitar la recontaminacin del suelo producido por las oscilaciones del nivel fretico, y que la alta concentracin del contaminante sea excesiva/nociva para el desarrollo de las bacterias.

    Tecnologas de Remediacin LIQUIDOSIn Situ: Biological Treatment

  • Suelo, Subsuelo y Aguas Subterrneas : Caracterizacin y Remediacin 54 UBA Posgrado

    Tecnologas de Remediacin LIQUIDOSIn Situ: Physical/chemical Treatment

    Air Sparging: Insuflado de aire (Diagrama Esquemtico de Aireacin)Fomenta la volatilizacin del contaminante que se capta como vapor, y agrega aire/O2 para biodegradacin

  • Suelo, Subsuelo y Aguas Subterrneas : Caracterizacin y Remediacin 55 UBA Posgrado

    Tecnologas de Remediacin LIQUIDOSIn Situ:Physical/chemical Treatment

    Dual or 2- PHASE EXTRACTION:El mtodo de Extraccin de 2 Fases (Two Phase o Dual Phase) consiste bsicamente en laextraccin simultnea de lquidos y vapores del subsuelo.El nombre proviene de las dos fases de contaminante que el sistema extrae: fase lquida (hidrocarburolibre o agua subterrnea con HC) y fase vapor (vapores ocludos en el suelo por encima del nivel de lanapa fretica o volatizado a patir de la FLNA).

    Esto se logra mediante la aplicacin focalizada de vaco a los distintos pozos de extraccin quecomponen un sistema. El descenso de la napa fretica alrededor de cada pozo, hace que el sueloquede expuesto, y permita la ms eficiente remocin de los contaminantes mediante la volatilizacin yla extraccin de esos vapores.En el equipo de extraccin, la fase lquida y la fase vapor se separan y pueden ser posteriormentetratadas en forma independiente.La experiencia en la aplicacin de esta metodologa permite sealar que una gran ventaja, entre otras, radica en la reduccin de los tiempos de remediacin, y la extraccin de las dos fases con un solo equipo de bombeo y pozos doble propsito. Esto trae aparejado un importante ahorro en los costos de instalacin y de operacin si se lo compara con el bombeo y tratamiento tradicional complementado con extraccin de vapores del suelo, cada sistema con sus pozos especficos y sistemas de bombeo independientes.

  • Suelo, Subsuelo y Aguas Subterrneas : Caracterizacin y Remediacin 56 UBA Posgrado

    DUAL or 2 PHASE EXTRACTION

    El Sistema de Extraccin de 2 Fases es un proceso que permite la extraccin de lquidos y vapores de pozos construidos en zonas saturadas. Los fluidos son transportados a la superficie en una tubera de dimetro pequeo por medio de un vaco de hasta 650 mm de Hg.

    El vaco es generado por una bomba que se encuentra ubicada en la superficie. Los fludos son transportados al equipo de tratamiento, ubicado en la superficie, a travs de tuberas. Los lquidos son separados de los vapores en un separador por gravedad.

    Tecnologas de Remediacin LIQUIDOS

  • Suelo, Subsuelo y Aguas Subterrneas : Caracterizacin y Remediacin 57 UBA Posgrado

    DUAL or 2 PHASE EXTRACTION

    La fase lquida es tratada antes de ser descargada en un tanque separador de hidrocarburos y luego, si es necesario, se filtra con carbn activado. Los vapores son tambin tratados antes de ser descargados a la atmsfera mediante un Oxidador Trmico, o se adsorben por medio del filtro de carbn activado, o se incineran en antorcha.

    Es aconsejable realizar pruebas pilotos con el fin de determinar el radio influencia (ROI) y de tratamiento (ROT).

    Sustancias a tratar: sustancias voltiles y semivoltiles como hidrocarburos y solventes clorados.

    Tecnologas de Remediacin LIQUIDOS

  • Suelo, Subsuelo y Aguas Subterrneas : Caracterizacin y Remediacin 58 UBA Posgrado

  • Suelo, Subsuelo y Aguas Subterrneas : Caracterizacin y Remediacin 59 UBA Posgrado

  • Suelo, Subsuelo y Aguas Subterrneas : Caracterizacin y Remediacin 60 UBA Posgrado

    Tecnologas de Remediacin LIQUIDOSEquipo Extraccin 2-Fases

  • Suelo, Subsuelo y Aguas Subterrneas : Caracterizacin y Remediacin 61 UBA Posgrado

    Tecnologas de Remediacin LIQUIDOSEquipo Extraccin 2-Fases; separacin de lquidos y tratamiento de agua por

    Air Stripping; la fase gaseosa se trato con cartuchos de Carbn Activado.

  • Suelo, Subsuelo y Aguas Subterrneas : Caracterizacin y Remediacin 62 UBA Posgrado

    Tecnologas de Remediacin LIQUIDOS

  • Suelo, Subsuelo y Aguas Subterrneas : Caracterizacin y Remediacin 63 UBA Posgrado

    Tecnologas de Remediacin LIQUIDOS

    EX SITU PHYSICAL/CHEMICAL TREATMENT

    (ASSUMING PUMPING)

    Ver figuras de Bombeo y Tratamiento (Filminas)

  • Suelo, Subsuelo y Aguas Subterrneas : Caracterizacin y Remediacin 64 UBA Posgrado

    Tecnologas de Remediacin LIQUIDOSGROUND WATER PUMPING / PUMP AND

    TREAT (B&T)

  • Suelo, Subsuelo y Aguas Subterrneas : Caracterizacin y Remediacin 65 UBA Posgrado

    Tecnologas de Remediacin LIQUIDOSGROUND WATER PUMPING / PUMP AND TREAT

    E F L U E N T EL I Q U I D O

    A D E S C A R G A D E P L A N T A

    P O Z O A LF R E A T I C O

    P R O F U N D O

    T O R R E D ES E P A R A C I O N( S T R I P P I N G )

    C O N D U C T OD E V E N T E OD E L A F A S E

    V A P O R

    F I L T R O S D EC A R B N

    A C T I V A D O

    ( 2 )

    AI R

    E C O

    MP R

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    CORR

    IEN

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    E L PO

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    B O M B AN E U M A T I C A

    S O P L A N T E

    T A N Q U E D E A C U M U L A C I O N

    I N T E R M D I O

    B O M B A C E N T R I F U G A

    C O M P R E S O R

    F I L T R O S D E C A R B O N

    A C T I V A D O( 2 )

  • Suelo, Subsuelo y Aguas Subterrneas : Caracterizacin y Remediacin 66 UBA Posgrado

    Tecnologas de Remediacin LIQUIDOSEx Situ: Physical/chemical Treatment:

    Equipo compacto de Bombeo y Tratamiento

  • Suelo, Subsuelo y Aguas Subterrneas : Caracterizacin y Remediacin 67 UBA Posgrado

    Diseos de bombeo y tratamiento para aguas subterrneas afectadas

    Dirigidos al rea Afectada:cubren la pluma de afectacin para drenar los poros con contaminante (FLNA o fase disuelta); como regla MUY general, se deben barrer al menos 3 veces el volumen de poros contaminados para reducir significativamente el contaminante.

    Intercepcin del pluma: barrera hidrulicaintercepta la pluma en la direccin de flujo y evita la migracin del contaminante; debe hacerse al menos un modelo hidrogeolgico simple para determinar efectividad

    AMBOS REQUIEREN DETERMINAR RADIO DE INFLUENCIA (ROI) Y RADIO DE TRATAMIENTO EFECTIVO (ROT) DE CADA POZO

  • Suelo, Subsuelo y Aguas Subterrneas : Caracterizacin y Remediacin 68 UBA Posgrado

    Tecnologas de Remediacin LIQUIDOSEx Situ Physical/chemical Treatment:Air Stripping y Adsorcin en Carbon Activado (Fase Vapor)

  • Suelo, Subsuelo y Aguas Subterrneas : Caracterizacin y Remediacin 69 UBA Posgrado

    Tecnologas de Remediacin LIQUIDOSGranular Activated Carbon Adsorption

  • Suelo, Subsuelo y Aguas Subterrneas : Caracterizacin y Remediacin 70 UBA Posgrado

    GRANULATED ACTIVATED CARBON (GAC) / LIQUID&GASEOUS PHASE CARBON ADSORPTION

    Es una tecnologa que se utiliza normalmente como accesorio de unproceso como bombeo y tratamiento.

    El tratamiento para la adsorcin por carbn consiste en el pasaje deagua subterrnea contaminada o gases recuperados (EVS, 2PhaseExtraction, Stripping) a travs de reactores que contienen carbngranulado activado, o en algunos casos una resina especial. En estosreactores, los contaminantes se adsorben en la fase slida.

    Esta tecnologa exige que se controle la presencia de COVs(compuestos orgnicos voltiles) en el efluente para determinar elpunto de saturacin del carbn activado.

    Tecnologas de Remediacin LIQUIDOS

  • Suelo, Subsuelo y Aguas Subterrneas : Caracterizacin y Remediacin 71 UBA Posgrado

    GRANULATED ACTIVATED CARBON (GAC) / LIQUID&GASEOUS PHASE CARBON ADSORPTION

    El carbn activado saturado puede ser regenerado en el sitio mediante vapor, fuera del sitio por el proveedor o enviado a incineracin en tratador autorizado.

    Sustancias y residuos que se tratan: es una tecnologa aplicable a aguas subterrneas contaminados con hidrocarburos y compuestos orgnicos voltiles VOC as como pesticidas. La adsorcin por carbn activado es efectiva como tratamiento complementario de las aguas descargadas por otra tecnologa de remediacin.

    Limitaciones: la presencia de contaminantes mltiples puede afectar funcionamiento de proceso. La existencia de gran cantidad de slidos en suspencin (> 50 mg/L) o aceites y grasas (> 10 mg/L) en los lquidos a tratar, pueden ensuciar el carbn. En tales casos se deber realizar el pretratamiento de los fludos.

    Tecnologas de Remediacin LIQUIDOS

  • Suelo, Subsuelo y Aguas Subterrneas : Caracterizacin y Remediacin 72 UBA Posgrado

    GRANULATED ACTIVATED CARBON (GAC) / LIQUID PHASE CARBON ADSORPTION

    Los costos son altos en el caso que este sistema sea implementado como tratamiento primario de fluidos con altas concentraciones de contaminantes. El tamao del poro y la calidad del carbn influyen directamente en la eficiencia del proceso.

    El carbn usado para tratamiento de aguas subterrneas contaminadas con metales pesados no se regenera. Algunos compuestos muy solubles en agua y las molculas pequeas no se fijan bien por adsorcin.

    Todo el carbn utilizado deber ser dispuesto correctamente. Generalmente se recurre a la incineracin en plantas de tratamiento autorizadas.

    Tecnologas de Remediacin LIQUIDOS

  • Suelo, Subsuelo y Aguas Subterrneas : Caracterizacin y Remediacin 73 UBA Posgrado

    Tecnologas de Remediacin LQUIDOS y SLIDOS

    CONFINAMIENTOBarreras Fsicas y Pantallas de Baja Permeabilidad

    Aislar suelos y aguas subterrneas contaminados de otros que no lo estn, generando un recinto in situ que los

    contenga, evitando la migracin lquida, slida o gaseosa (vapores) del

    contaminante.

  • Suelo, Subsuelo y Aguas Subterrneas : Caracterizacin y Remediacin 74 UBA Posgrado

    PANTALLA DE BAJA PERMEABILIDAD(SLURRY WALL) La construccin de paredes o pantallas de baja permeabilidad para

    contencin de la migracin de aguas subterrneas a travs de diques, suelos y rocas con fines de ingeniera civil, es una prctica de larga data (desde los aos 40), que fue adoptada con fines ambientales desde los inicios de la toma de conciencia de la migracin subterrnea de contaminantes en las sociedades altamente industrializadas.

    El concepto bsico reside en evitar la migracin lateral del agua, ya sea en el subsuelo o a travs de endicamientos artificiales, dado que estas aguas pueden:

    --Estar cargadas con contaminantes, por lo cual se interpone la pantalla de baja permeabilidad con la zona hacia la cual se quiere evitar que fluya

    ---Ser aguas limpias, buscndose evitar que fluyan hacia la fuente de contaminacin y por lo tanto se produzca su afectacin.

    Tecnologas de Remediacin LIQUIDOS

  • Suelo, Subsuelo y Aguas Subterrneas : Caracterizacin y Remediacin 75 UBA Posgrado

    PANTALLA DE BAJA PERMEABILIDAD(SLURRY WALL) Pared vertical instalada en el suelo/subsuelo hasta decenas de metros de

    profundidad de impermeabilidad aumentada por medio de adicin de Arcillas (generalmente Bentonita, tambin Atapulgita y otras) para evitar la migracin lateral del agua subterrnea

    Tipo de sustancia o contaminante que limita: Esta tecnologa no tiene como objetivo un grupo de contaminantes en particular, pero es una excelente herramienta para la contencin de los flujos de aguas subterrneas con cargas contaminantes, (generalmente combinado con Cubierta Multicapa o Landfill Cap) como por ej.:--Aguas contaminadas con sustancias semivoltiles y voltiles,

    como hidrocarburos y solventes clorados, metales pesados ,pesticidas, etc.--Pluma de contaminacin de lixiviados de terrenos con una

    amplia gama se sustancias, metales pesados, solventes etc.--Frentes salinos que tienden a invadir acuferos dulces, etc.

    Tecnologas de Remediacin LIQUIDOS

  • Suelo, Subsuelo y Aguas Subterrneas : Caracterizacin y Remediacin 76 UBA Posgrado

    Tecnologas de Remediacin LIQUIDOSConcepto Clsico asociado a P.B.P.

  • Suelo, Subsuelo y Aguas Subterrneas : Caracterizacin y Remediacin 77 UBA Posgrado

    Tecnologas de Remediacin LIQUIDOSMtodo de excavacin de P.B.P.

  • Suelo, Subsuelo y Aguas Subterrneas : Caracterizacin y Remediacin 78 UBA Posgrado

  • Suelo, Subsuelo y Aguas Subterrneas : Caracterizacin y Remediacin 79 UBA Posgrado