Master en Ingenier ía del Medio Ambiente Módulo Suelos

1. Descontaminación de suelos Master en Ingeniería del Medio Ambiente Módulo Suelos Carlos Dorronsoro Fernández Dpto Edafología y Química Agrícola Facultad de Ciencias. Universidad de Granada cfdorron@ugr.es http://edafologia.ugr.es http://www.edafologia.net

2. Descontaminación de suelos Descontaminación de suelos 1 Introducción 2 Técnicas de anulación del suelo 3 Técnicas físicas y químicas 4 Técnicas biológicas Programa general Casos prácticos

3. Técnicas de descontaminación Técnicas de descontaminación de suelos Técnicas de eliminación de los contaminantes. Técnicas de limpieza, el suelo se recupera. Para la extracción o destrucción de los contaminantes de los suelos se utilizan procesos físicos, químicos y biológicos. Los procesos físicos y químicos, en general, son más eficaces, más disponibles y más rápidos que los biológicos. Introducción

4. Técnicas de descontaminación Introducción www.frtr.gov

5. Técnicas de físicas y químicas 1 Introducción 2 Técnicas de anulación del suelo 3 Técnicas físicas y químicas 4 Técnicas biológicas Introducción Casos prácticos

6. Técnicas de físicas y químicas Técnicas físicas y químicas de descontaminación del suelo  arrastre  lavado  extracción química  oxidación/reducción  deshalogenación  tratamiento electroquímico  desorción térmica Introducción

7. Técnicas de físicas y químicas Técnicas físicas y químicas de descontaminación del suelo  arrastre  lavado  extracción química  oxidación/reducción  deshalogenación  tratamiento electroquímico  desorción térmica Parte I Parte II Introducción Parte III

8. Técnicas de físicas y químicas I Técnicas físicas y químicas de descontaminación del suelo  arrastre  lavado  extracción química  oxidación/reducción  deshalogenación  tratamiento electroquímico  desorción térmica x Parte I Parte II Introducción Parte III

9. Técnicas de físicas y químicas I arrastre de vapores • por inyección de aire • mediante vacío Introducción

10. Técnicas de físicas y químicas I arrastre de vapores por inyección de aire (air sparging) Arrastre por inyección de aire

11. Arrastre de vapores por inyección de aire Técnicas de físicas y químicas I arrastre inyección de aire Arrastre por inyección de aire

12. SVE arrastre de vapores mediante vacío (SVE) Soil Vapor Extraction Arrastre mediante vacío

13. Objetivos qInducir un flujo de aire en el suelo que facilite la volatilización de los contaminantes. Los contaminantes pueden estar. 8 adsorbidos en la matriz del suelo 8 disueltos en el agua del suelo 8 libres en el aire del suelo Arrastrar los contaminantes volatilizados fuera del suelo Objetivos

14. Objetivos Environmental Assessment Division. Argonne National Laboratory

15. Esquema general

16. Componentes de un SVE

17. Características del pozo de extracción Suthersan, 1999. CRC Press

18. Técnica dual: para suelos y para aguas

19. Equipos comerciales portátiles

20. Principios básicos 8 El aire fluye desde las zonas de altas presiones hacia las de baja. 8 Al producir vacío en los pozos se inducen presiones negativas en su entorno. 8 Los gases de esas zonas se arrastran a los pozos. 8 Se favorece el flujo si además se inyecta aire a presión en las zonas limítrofes.

21. Flujos de aire sin o con recubierta Suthersan, 1999. CRC Press

22. Flujos de aire sin o con recubierta

23. Eficacia: parámetros Del contaminante Del suelo qDel contaminante 8Estado del contaminante en el suelo

24. 8Estado del contaminante en el suelo Eficacia: parámetros, del contaminante Modificado de Suthersan, 1999. CRC Press

25. q Del contaminante 8Estado del contaminante en el suelo 8Presión de vapor > 1mmHg Influencia Tª, por cada 10º la Pv aumenta x3 ó x4 8Solubilidad en agua Eficacia: parámetros, del contaminante

26.  Del contaminante 8Estado del contaminante en el suelo 8Presión de vapor 8Solubilidad en agua 8Constante de Henry KH = Cv / Cl donde KH= constante de Henry (que puede ser expresada en unidades adimensionales o en atm . m3/mol) Cv= concentración de la fase de vapor en la interfase agua/vapor Cl= concentración del líquido en la interfase agua/vapor Dependiente de la Tª: aumenta 1,6 veces por cada 10ª de Eficacia: parámetros, del contaminante

27. Del contaminante • 8Estado del contaminante en el suelo • 8Presión de vapor • 8Solubilidad en agua • 8Constante de Henry • 8Coeficiente de adsorción • Desorción compuestos hidrofóbicos • no polares • repelentes al agua • baja solubilidad • Desorción disminuye al desecarse el suelo Eficacia: parámetros, del contaminante

28. Eficacia: parámetros, del contaminante Suthersan, 1999. CRC Press

29. Coeficiente de adsorción de los contaminantes: Kd materia orgánica y arcillas donde Kd= coeficiente de reparto foc = porcentaje de carbono orgánico en el suelo Koc = coeficiente de reparto del carbono orgánico Kd = foc. Koc Valores típicos de foc: 2-6% (0,3-1% suelos cultivados) Eficacia: parámetros, del contaminante Koc calculado a partir del coeficiente de reparto octanol/agua logKoc= 0 999 .logKow - 0,202 Contaminantes más fácilmente adsorbidos que desasorbidos

30. q Del contaminante 8 Estado del contaminante en el suelo 8 Presión de vapor 8 Solubilidad en agua 8 Constante de Henry 8 Coeficiente de adsorción 8 Degradabilidad Eficacia: parámetros, del contaminante

31. q Del contaminante • 8 Estado del contaminante en el suelo • 8 Presión de vapor • 8 Solubilidad en agua • 8 Constante de Henry • 8 Coeficiente de adsorción • 8 Degradabilidad • 8 Otras propiedades • peso • estructura molecular • polaridad Eficacia: parámetros, del contaminante

32. qDel suelo 8 Porosidad Eficacia: parámetros, del suelo

33. q Del suelo 8 Porosidad 8 Permeabilidad al aire 8 Textura y estructura 8 Contenido de materia orgánica 8 Homogeneidad/hetereogeneidad Eficacia: parámetros, del suelo

34. 8 Hetereogeneidad Eficacia: parámetros, del suelo Southersan, 1999. CRC Press

35. 8 Hetereogeneidad Eficacia: parámetros, del suelo Southersan, 1999. CRC Press

36. qDel suelo • 8 Porosidad • 8 Permeabilidad al aire • 8 Textura y estructura • 8 Materia orgánica • 8 Homogeneidad/hetereogeneidad • 8 Humedad Eficacia: parámetros, del suelo

37. qDel suelo 8 Porosidad 8 Permeabilidad al aire 8 Textura y estructura 8 Materia orgánica 8 Homogeneidad/hetereogeneidad 8 Humedad 8 Profundidad de la capa freática Eficacia: parámetros, del suelo

38. 8 Profundidad de la capa freática Eficacia: parámetros, del suelo Southersan, 1999. CRC Press

39. 8 Profundidad de la capa freática Eficacia: parámetros, del suelo Southersan, 1999. CRC Press

40. Eficacia: parámetros, del suelo Pozos horizontales para nivel freático a 1 a 3 metros

41. Eficacia: parámetros, del suelo Distribución de una red de pozos horizontales

42. Dual Multifase Sistema dual o multifase DVE ó MDE

43. qAlto vacío para extraer a la vez la contaminación de: • 8vapores del suelo • 8 aguas subterránea • qCada medio tiene comportamiento distinto, por ejemplo para un vacío de 32 atm (24 cm Hg) • 8 Para el gas • extracción 1.000 L/min • radio de influencia 11 metros • 8 Para el agua • extracción 3,4 L/min • radio de influencia de 8 a 14 metros Sistema dual o multifase DVE ó MDE

44. Aplicabilidad Condiciones idóneas • Del contaminante • Presión de mercurio > 1,0 mm • Constante de Henry > 0,001 atm m3/mol • Baja solubilidad en agua • Bajo valor Kow • Del suelo • Permeabilidad para el aire > 10-6 cm2 • Contenido en humedad < 50% • Bajo contenido en materia orgánica Aplicabilidad del sistema SVE

45. Aplicabilidad Aplicabilidad del sistema SVE

46. Aplicabilidad del sistema SVE

47. Aplicabilidad del sistema SVE Southersan, 1999. CRC Press

48. Diseño operativo Caracterización de los contaminantes Caracterización del suelo Ensayos de laboratorio Ensayo piloto en el terreno

49. Diseño operativo 4. Ensayo piloto en el terreno. Permeabilidad del suelo al aire Diseño operativo Southersan, 1999. CRC Press

50. Ensayo piloto en el terreno Radio de influencia de los pozos Diseño operativo