23 - Geotecnia Ambiental

GEOTECNIA AMBIENTAL

(64.08) Mecánica de Suelos FIUBA - 2010

Suelos y acuíferos contaminados Indice Geotecnia G a Medioam mbiental

I. II. III III. IV. V.

Caracterizacion de la problemática Técnicas de recuperación y limpieza R Remediación di ió estación t ió d de servicio i i Remediación de aguas subterráneas en minería Conclusiones

Caracterización de la problemática Geotecnia G a Medioam mbiental

La problemática de los suelos y acuíferos contaminados se debe, fundamentalmente, a una practica industrial poco respetuosa del medioambiente. medioambiente

- La falta de visibilidad de los impactos generados ha motivado una falta f de consideración acerca de la intensidad y duración de las amenazas sobre el entorno. - La contaminación de un suelo es relativamente sencilla y rápida, mientras que su recuperación es difícil, prolongada y muy costosa. costosa - La legislación establece la relación de actividades potencialmente contaminantes del suelo, y los criterios y estándares para la declaración de suelos contaminados.

Caracterización de la problemática Geotecnia G a Medioam mbiental

Inspecciones Medioambientales de la calidad de los suelos y aguas subterráneas. Procedimiento de acuerdo a la norma UNE-EN UNE EN 17020 (2004)

- Evaluación p preliminar. Valoración del riesgo g de contaminaciones de la actividad en desarrollo o a desarrollar (posibles focos contaminantes, receptores sensibles,, aspectos p hidrogeológicos) g g ) - Investigación exploratoria. Confirma o no la existencia de contaminación que pueda suponer un riesgo inaceptable para las personas y ecosistemas. Hay tomas de muestras, ensayos de campo y análisis de laboratorios.

Caracterización de la problemática CALICATAS DE EXPLORACIÓN SUPERFICIAL

EJECUCIÓN DE SONDAJES Y TOMA DE MUESTRAS

Geotecnia G a Medioam mbiental

EJECUCIÓN DE POZOS

MONITOREO DE PRODUCTO EN POZOS Y TOMA DE MUESTRAS

Caracterización de la problemática


- Investigación detallada. Caracteriza con nivel de detalle, la situación espacial y temporal de la contaminación, valora e interpreta los niveles registrados para realizar un análisis cuantitavo de riesgos presentes y futuros. (validar modelo conceptual de situación y migración de la contaminación). -

Análisis cuantitativo de Riesgos. Para niveles relevantes de contaminación. Herramienta de toma de decisiones. La valoración de riesgos se fundamenta en el estudio de la toxicidad y la exposición a las sustancias contaminantes, analizando las diferentes vías de exposición y mecanismos de transporte, transporte valorando los daños sobre la salud humana y los ecosistemas receptores de la carga contaminante. Los modelos matemáticos son herramientas de ayuda para la toma de decisiones. (MODFLOW, Risk Based Chemical Analyses, etc.)

Caracterización de la problemática


a) Selección de las vías de exposición a la contaminación y receptores potenciales. b) Introducción de parámetros característicos del medio en el emplazamiento para el cálculo de la exposición. c) Cálculo de parámetros clave para la cuantificación del riesgo. d) Introducción de los compuestos individuales responsables de la contaminación y la concentración representativa en cada medio de interés. e) Obtención de resultados: •Ingesta Ingesta y tasas de exposición para cada una de las vías vías. •Cálculo de las concentraciones residuales admisibles.

Caracterización de la problemática Resumen de las etapas Geotecnia G a Medioam mbiental

1) Diseño de planes de muestreo 1) Campañas C ñ d de ttomas d de muestras t y ensayos 1)) Caracterización y análisis de los riesgos g 1) Definición de los objetivos de descontaminación 1) Estudios alternativos de saneamiento 1) Proyecto de corrección de la descontaminación

Técnicas de recuperación y limpieza • Biorremediación de suelos: (Biopilas, Land farming) Geotecnia G a Medioam mbiental

• Biosparging.Bi i I Inyección ió d de aire i b bajo j ell nivel i l ffreático áti • Bioventing.- Biorremediación y Extracción de vapores • Bombeo de agua subterránea y retirada de fase libre • Extracción multifase mediante alto vacío • Barreras Permeables reactivas • Barreras Impermeables (confinamiento) • Remediación Metales Pesados • Sistemas complejos

Técnicas de recuperación y limpieza • Inyección de aire bajo el nivel freático Geotecnia G a Medioam mbiental

Técnicas de recuperación y limpieza • Extracción de vapores Geotecnia G a Medioam mbiental BIOVENTING

Técnicas de recuperación y limpieza • Extracción multifase por alto vacio Geotecnia G a Medioam mbiental

Técnicas de recuperación y limpieza • Barreras “impermeables” y reactivas Geotecnia G a Medioam mbiental

Técnicas de recuperación y limpieza • Bombeo de agua y extracción de fase libre Geotecnia G a Medioam mbiental

Remediación estación de servicio


• Detalles de la implantación y distribución d s buc ó de tanques de almacenamiento de combustible



• Focos de contaminación - entorno de tanques (descarga directa hasta 1995) - entorno de arquetas de carga desplazada (presencia de manchas superficiales) • Investigación detallada - detecto afección generalizada con alta concentración de hidrocarburos disueltos en el agua subterránea. La pluma podría haberse extendido fuera de los límites de la propiedad. - La cantidad de hidrocarburos en el subsuelo se estimo en 4645 kg, de los cuales 4616 kg estarían adsorvidos en el subsuelo, 3 kg en forma de producto libre y 26 kg en forma de hidrocarburo disuelto en el agua.

Remediación estación de servicio Sistema de remediación propuesto •


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Bombeo de las aguas subterráneas (retiro de hidrocarburo sobrenadante al nivel freático) Inyeccion de aire bajo el nivel freático para volatizar y disolver los COV’s en la zona saturada, y potenciar la biorremediación al aportar O2 al medio y transportar por capilaridad los contaminantes ala zona vadosa. Extracción de vapores del suelo Tratamiento de fases extraídas -gaseosa (filtro de gases y depuración en filtro de carbón activo) -líquida (separador de hidrocarburos) Biorremediación. Bioventilación para la degradación de las fases hidrocarburadas más pesadas y adición de nutrientes y estimulantes para el metabolismo de las bacterias.

Remediación estación de servicio • Objetivos de la remediación. Corregir la contaminación por debajo de los niveles de riesgo para las personas y los ecosistemas Geotecnia G a Medioam mbiental

• Duración etapas del proceso de biorremediación

Remediación estación de servicio • Perfil geotécnico e hidraulico del emplazamiento Geotecnia G a Medioam mbiental


Geotecnia a Medioam mbiental

Remediación aguas subterráneas (Minería)

Geotecnia a Medioam mbiental • Contaminación de Aguas Subterráneas con Mercurio, Mercurio producto del proceso de relave de la Mina.


Geotecnia a Medioam mbiental • Pluma de Contaminación afecta a la parte inferior de la Quebrada La Coipa. Rebasa sistema de 3 fases de intercepción


Geotecnia a Medioam mbiental •

Confinar aguas contaminadas – Instalación de Barrera Impermeable Ag Aguas as abajo de la pl pluma ma de contaminación – Instalar sistema de bombeo y tratamiento de aguas contaminadas


Geotecnia a Medioam mbiental •

Aislar aguas limpias – Instalación de Barrera Impermeable Aguas Arriba de la pluma de contaminación – Instalar Sistema de Bombeo e Infiltración de Aguas Limpias para realizar By By-pass pass



VOLUMEN DE TRABAJO – – Pantalla Aguas Abajo • 5200 m2 de Excavación de Pantalla • 80cm de espesor • 47,95m de Profundidad Máxima • 28,5m de Profundidad Media • 1500m de Pre-perforaciones • 1700m de Perforación DTH Encamisada para Inyecciones • 500m de Perforación Diamantina para Inyecciones • Sondajes S d j Di Diamantina ti d de E Exploración l ió y V Verificación ifi ió Geológica • Ensayos de Permeabilidad In-Situ • Instalación de Pozos de Monitoreo

Pantalla Aguas Arriba • 3200m2 de Excavación de Pantalla • 80cm de Espesor • >40m de Profundidad Máxima • 27m de Profundidad Media • 1500m de Pre-perforaciones • 1190m de Perforación DTH Encamisada para Inyecciones • 350m de Perforación Diamantina para Inyecciones • Sondajes S d j Di Diamantina ti d de E Exploración l ió y V Verificación ifi ió Geológica • Ensayos de Permeabilidad In-Situ • Instalación de Pozos de Monitoreo





Permeabilidad versus presión de confinamiento 1.00E-06

K cm/s

G Geotecnia a Medioa ambiental


1.00E-07

•

Ensayos hormigón plástico – Resistencia y deformabilidad – Permeabilidad

1.00E-08 0

1

2

3

4

kg/cm2

5

6

7

8

Conclusiones


• Existen pasivos ambientales acumulados en distintas actividades industriales producto de las normativas o exigencias asociadas a cada actividad a lo largo del tiempo • Las remediaciones solo disminuyen la contaminación a límites “admisibles” admisibles • El suelo o acuifero contaminada no se recupera p nunca a su estado original.

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