Ponencia - Suelos Contaminados

REMEDIACIÓN DE SUELOS CONTAMINADAS POR HIDROCARBUROS MEDIANTE BIOPILAS CASO PRÁCTICO

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Tras completar las correspondientes labores de caracterización ambiental del subsuelo para establecer la tipología de los contaminantes, grado de afección y su extensión espacial, se procedió a la elaboración de un estudio de evaluación de riesgos, que ha servido de base para establecer los objetivos de limpieza para suelos y aguas subterráneas en el emplazamiento para un uso industrial, se procedió a evaluar las distintas alternativas de remediación del emplazamiento, en base a criterios de coste, tiempo necesario para alcanzar los objetivos, condicionados ambientales, etc. Una vez analizadas distintas alternativas de limpieza (landfarming, lavado de suelos, vertedero, etc.), se optó por la excavación selectiva de suelos y su posterior tratamiento mediante biopilas aireadas. Con carácter previo a la redacción del Proyecto de Remediación, se realizaron ensayos de biotratabilidad, cuyo objetivo fue determinar la capacidad del suelo contaminado a ser biodegradado y establecer qué condiciones eran las más óptimas para el tratamiento. Los ensayos fueron realizados en el laboratorio del GIRO (Gestió Integral de Residus Orgánics). Los ensayos de biotratabilidad (imagen 1), se dividieron en dos tipos: Ensayos de Nivel I:

centrados en determinar las principales características físico-químicas del suelo (pH, conductividad, capacidad de campo, COT, contenidos en nutrientes, etc.).

Ensayos de Nivel II: destinados a profundizar más en los aspectos de la biodegradación. Se distinguen 3 grandes grupos de ensayos realizados dentro del Nivel II:

GEOTECNIA 2000 (Grupo ATISAE) Avda. de la Industria, 51 Bis - 28760 Tres Cantos (Madrid) Tel. 91 131 43 10 - Fax. 91 399 36 46 [email protected]

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La localización del caso práctico expuesto, corresponde a un determinado emplazamiento en el que durante más de 70 años se llevó a cabo una importante actividad industrial y en la que, se produjeron derrames y pérdidas de combustibles (aceites hidráulicos, fuel oil y diesel) desde 11 tanques enterrados y en la infraestructura de distribución de aquellos.

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CASO PRÁCTICO

FERNANDO HERRERA RODRÍGUEZ. 2011 ®

El fundamento del biotratamiento es relativamente sencillo. Consiste en potenciar la biodegradación de los hidrocarburos, que de forma natural se produce en el suelo, como consecuencia de la existencia de microorganismos autóctonos (bacterias, hongos, levaduras, etc.) degradadores. Por lo tanto, para que el sistema tenga éxito hay que asegurar que los suelos de forma natural presentan un adecuado volumen de población bacteriana y que las condiciones ambientales dentro de la biopila son las adecuadas (humedad, temperatura, pH, contenido en nutrientes, toxicidad, etc.).

GEOTECNIA 2000 (Grupo ATISAE)

La limpieza de suelos impactados con hidrocarburos, mediante biopilas constituye uno de los métodos de biodegradación ex – situ más eficaces para la descontaminación de este tipo de suelos.


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Respirometrías. Determinación de hidrocarburos. Determinaciones microbiológicas. GEOTECNIA 2000 (Grupo ATISAE)

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Imagen 1. Ensayo de biotratabilidad en microcosmos, 14 viales (7 tipos diferentes de condiciones por duplicado).

Comprobada la potencialidad de los suelos a ser biodegradados, se realizó el proyecto de remediación que incluye el diseño constructivo de las biopilas.


Características constructivas de las biopilas La geometría de las biopilas corresponde a una pirámide truncada de base rectangular de 37 m de largo por 28 m de ancho y 2 metros de altura, capaz de contener unos 1.800 m³ de suelos. Las biopilas cuentan con una sub-base (imagen 2) de material seleccionado limoarcilloso, compactado y nivelado que actúa como cimiento de las mismas. Por encima de esta sub-base y apoyado sobre una manta geotextil, se ha dispuesto una geomembrana (imagen 3) de polietileno de alta densidad (PEAD) de 1,5 mm de espesor y con termosoldadura doble, para garantizar la impermeabilización de la base e impedir la posible lixiviación de contaminantes. Para concluir, encima

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Los resultados obtenidos de los ensayos de biotratabilidad fueron concluyentes, indicando que los suelos eran potencialmente biodegradables, presentando unas condiciones físico-químicas adecuadas para la biodegradación de hidrocarburos (TPH). No presentaban toxicidad inherente que inhibiese la actividad metabólica de la población microbiana autóctona.

Imagen 2. Compactación de la sub-base.



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de la lámina de PEAD se ha colocado una capa de drenaje (imagen 4) compuesta por gravas silíceas subredondeadas y un tubo de drenaje central.

Imagen 4. Extendido del material drenante y sujeción de la lámina de PEAD con bordillos de hormigón.


Imagen 3. Colocación de la lámina de impermeabilización.

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La construcción se completó con la instalación del sistema de recogida de lixiviados y de aireación compuesto por 5 ramales de inyección (imagen 6) y una soplante de gran capacidad.

Simultáneamente a la construcción del cimiento de las tres biopilas, se realizaron las excavaciones de los suelos, para después someterlos al proceso de homogeneización, desterronado, aireación (imagen 5) y adición de nutrientes. Concluida esta etapa, clave en el proceso, se procedió a colocar los suelos contaminados sobre el cimiento de las tres biopilas hasta configurar la geometría proyectada y finalmente se cubrieron totalmente con láminas de PEAD, para evitar su erosión y la alteración de sus propiedades físicoquímicas por las condiciones meteorológicas. Imagen 5. Aireación mecánica de los suelos.



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Imagen 6. Ramales de inyección en biopilas 2 y 3.

Imagen 7. Aspecto del talud lateral de la biopila 2 tras su cubrición, fijación y atado.

Con periodicidad mensual se realizan muestreos con hand auger desde la parte superior de cada biopila (imágenes 8 y 9) con objeto de comprobar la concentración de hidrocarburos de los suelos y establecer el grado de biodegradación alcanzado.

Imagen 10. Detalle de medición de la calidad del aire intersticial mediante detector PID.



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La evolución del contenido en CO2 y O2 en el gas intersticial del interior de la biopila constituye un buen índice de la marcha de la biodegradación, ya que el hidrocarburo absorbido en el suelo es potencialmente biodegradado por las bacterias y microorganismos existentes en el subsuelo, mediante el consumo de oxígeno (metabolismo orgánico o respiración aeróbica). En el proceso, las bacterias consumen oxígeno para degradar las moléculas de carbono-hidrógeno, liberando CO2 y agua.


Finalizada la cubrición de las biopilas (imagen 7) semanalmente se procede a registrar mediante un detector multiparamétrico el contenido de CO2, O2, COV’s y LEL desde puntos de monitoreo de gases instalados en las biopilas para tal fin (imagen 10).


Durante el proceso de remediación, se han llevado a cabo exhaustivos controles analíticos con objeto de verificar en todo momento el estado de consecución de los objetivos de limpieza fijados. De esta manera se han realizado muestreos en paredes y fondo durante el proceso de excavación selectiva de los suelos, que han ayudado a fijar los límites de actuación. Además se han tomado muestras para la determinación del contenido en hidrocarburos (TPH C10C40) durante la homogeneización de los suelos, mensualmente durante el proceso de biodegradación en el interior de las biopilas (t0, t30, t60, t90 y t120) y durante el desmontaje y/o relleno de los huecos de excavación con los suelos remediados (comprobación final de objetivos). Todas las determinaciones analíticas del contenido en TPH se han realizado en el Laboratorio de Medio Ambiente de GEOTECNIA 2000 (Grupo ATISAE) mediante cromatografía de gases y detección FID, mediante procedimiento interno basado en las normas: ISO 16703:2004 Soil quality – “Determination of content of hydrocarbon in the range C10 to C40 by gas chromatography” y 8015D “Nonhalogenated organics using GC/FID”.



Imagen 8 y 9. Detalle de toma de muestras de suelo mediante Hand Auger.

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La población degradadora de alcanos representa la fracción de la población total (heterótrofa) que realmente está implicada en la biodegradación de los TPH del suelo. El mantenimiento o incremento de la población microbiana degradadora de alcanos indica que se mantiene la actividad degradadora en el suelo y por lo tanto se puede mantener la biopila en funcionamiento en aquellas condiciones ensayadas.

En la tabla 1 y gráfico 1, se recogen los resultados de la cuantificación de la población heterótrofa total y degradadora de hidrocarburos para cada uno de los suelos de 3 biopilas y para t = 0 y 60 días. Tabla 1. Cuantificación de la población bacteriana. POBLACIÓN BIOPILA 0 días 60 días MICROBIANA

1

2

3

Heterótrofos Totales Degradadores de Hidrocarburos Heterótrofos Totales Degradadores de Hidrocarburos Heterótrofos Totales Degradadores de Hidrocarburos

1,80E+06

6,04E+06

RATIO (0 días/60 días)

% DEGRADADORES 0 días 60 días

0,30

3,80E+05

2,32E+05

1,64

1,51E+08

2,89E+06

52,25

7,94E+07

2,06E+05

385,44

4,19E+06

1,43E+06

2,93

1,80E+06

5,50E+04

32,73


21,11%

3,84%

52,58%

7,13%

42,96%

3,85%

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La población heterótrofa total representa la población aerobia viable del suelo, e informa de si el tratamiento de bioestimulación aplicado a la biopila implica, inicialmente un incremento de biomasa microbiana como consecuencia de un efecto de bioestimulación positiva, y a largo plazo, una disminución de la población microbiana total como final del proceso de bioestimulación y la certificación de que no se ha generado más biomasa microbiana que en un principio. Este dato es importante de cara a la administración como demostración de que el tratamiento de bioestimulación no ha implicado un incremento irreversible de la biomasa microbiana del suelo, y por lo tanto no implica la generación de un nuevo residuo a gestionar.


•


Con objeto de cuantificar la población microbiana (análisis microbiológico) heterótrofa total y la degradadora de alcanos, se realizaron una serie de muestreos sobre los suelos de las biopilas para t = 0 días y t = 60 días de tratamiento.


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Es importante destacar que la biopila 1 fue muestreada para t = 0 justo antes de la adición de los nutrientes, mientras que las biopilas 2 y 3 fueron muestreadas 7 días y 15 días después de la adición de nutrientes respectivamente. Analizando los resultados se llegó a las siguientes conclusiones: •

Los resultados obtenidos indican que las biopilas 1 y 3, durante el primer muestreo (t = 0), presentaron una población heterótrofa total similar del orden de 106 microorganismos por gramo de suelo, mientras que la biopila 2 incrementó la población total hasta valores de 108 microorganismos totales por gramo de suelo.

•

La adición de nutrientes previamente realizada en la biopilas 2 y 3 implicó un incremento en la proporción de población degradadora, pasando del 21,11 % (inicial del suelo en la biopila 1), hasta alcanzar valores del 52,58 % y 42,96 % en las biopilas 2 y 3 respectivamente.



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Gráfico 1. Evolución de las poblaciones microbianas heterótrofas totales, degradadoras de hidrocarburos y ratio de población degradadora en cada biopila para los primeros 60 días de incubación.


•

Es relevante que, tras 60 días de incubación, las biopilas 2 y 3 han perdido población microbiana degradadora de hidrocarburos en un factor de 385 y 33 respectivamente, mientras que apenas ha disminuido la población degradadora en la biopila 1.

•

En las 3 biopilas, la población degradadora encontrada tras 60 días de incubación representa un 3-7 % de la población total, valor inferior al inicial encontrado en la biopila 1 (21% inicial).

•

Asimismo significar que la población total en las 3 biopilas se ha homogenizado a valores del orden de 106 microorganismos por gramo de suelo, valores parecidos a los iniciales antes de la adición de nutrientes (biopila 1 para t = 0).

•

La adición de nutrientes ha permitido mejorar el potencial biodegradador de la población microbiana del suelo a corto plazo (plazo 0-15 días).


Los gráficos 2, 3 y 4 representan la evolución de las concentraciones de los suelos en cada una de las biopilas, a lo largo del proceso de biodegradación. Se aprecia, como a medida que avanza la remediación, se reduce la variación del rango de concentraciones para cada periodo de muestreo.

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A destacar el efecto positivo de la adición de nutrientes a corto plazo (7 y 15 días de incubación para las biopilas 2 y 3 respectivamente) en el incremento de la población degradadora, promoviendo alcanzar valores del orden de 108 y 106 microorganismos degradadores por gramo de suelo en las biopilas 2 y 3, representando un 53 % y 43 % de la población total respectivamente.

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Evolución remediación Biopila 1 16000


12000 10000 8000 6000 4000 2000

–

0 0

20

40

60

80

100

120

140

160

Días Media

Media+Desv.Est.

Media-Desv.Est.

Objetivo

Gráfico 2. Evolución concentración suelos – Biopila 1.


Evolución remediación Biopila 2 20000 18000 16000 Concentración (mg/Kg)

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Concentración (mg/Kg)

14000

14000 12000 10000 8000 6000 4000 2000 0 0

20

40

60

80

100

120

Días Media

Media+Desv.Est.

Media-Desv.Est.



Objetivo

140


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Evolución remediación Biopila 3


12000

8000 6000 4000 2000

–

0 20

40

60

80

100

120

140

Días Media

Media+Desv.Est.

Media-Desv.Est.

Objetivo


Atendiendo a los valores máximos de concentración en cada periodo de muestreo (homogeneización, t = 0, t = 30, t = 60, t = 90 y t = 120 días), se comprueba que el porcentaje de reducción de la contaminación se sitúa en el 75,85 % para los suelos de la biopila 1, en el 82,94 % en los de la biopila 2 y en el 65,66 % para la biopila 3. Atendiendo a la tasa de biodegradación (reducción de la concentración de hidrocarburos absorbidos en el suelo a lo largo del tiempo) obtenida en cada una de las 3 biopilas, se llega a la siguiente conclusión: •

La tasa se ha mantenido estable desde aproximadamente los primeros 40 días de incubación, a un ritmo de reducción de 24 ppm/día en la biopila 1, 100 ppm/día en la biopila 2 y 64 ppm/día en la biopila 3.

•

Las tasas de biodegradación calculadas en cada biopila, se correlacionan perfectamente con los contenidos de población bacteriana obtenidos en cada una de ellas.

•

Se ha podido confirmar la gran ayuda al proceso de degradación que representa el aporte de nutrientes a los suelos para favorecer el crecimiento bacteriano.

•

Se establecen 3 etapas en el proceso de biodegradación: una inicial, denominada de adaptación, que ocupa los primeros 30-40 días de incubación (periodo de ajuste y de


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0


Concentración (mg/Kg)

10000


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Gráfico 5. Superposición de cromatogramas.

Muestra tomada durante la homogeneización de los suelos. Muestra tomada en la biopila para t = 30 días de tratamiento. Muestra tomada en la biopila para t = 90 días de tratamiento. Muestra tomada en la biopila para t = 140 días de tratamiento. La reducción de los distintos compuestos del aceite hidráulico causante de la afección de los suelos es progresiva, hasta situarse la concentración en valores muy próximos a los objetivos de uso residencial de la parcela (1.900 mg/Kg).



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Por último, el gráfico 5 recoge una serie de cromatogramas superpuestos, correspondientes a muestras tomadas en distintos momentos a lo largo del tratamiento:


crecimiento de la población bacteriana), una segunda de biodegradación intensa, en donde se alcanza una tasa de degradación estable y una tercera y última, en la que se agotan los nutrientes, decrece la población bacteriana y se reducen considerablemente las tasas de biodegradación.


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Fernando Herrera Rodríguez [email protected]


Ha impartido cursos y conferencias de suelos contaminados en la facultad de CC. Geológicas de Madrid, EOI, Junta de Extremadura, ATISAE Formación. Actualmente es profesor del curso de “Suelos Contaminados” en la plataforma de e-Tecma Learning.

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Con 17 años de experiencia, ha desarrollado su vida profesional en el mundo de la ingeniería geológica/geotécnica y en la caracterización y remediación de suelos contaminados. Ha dirigido más de una treintena de proyectos de remediación de suelos y aguas subterráneas contaminadas, fundamentalmente por hidrocarburos, aplicando numerosas técnicas de limpieza (extracción de vapores, bioventing, air-sparging, biopilas, bombeo y tratamiento, soil flushing in situ, etc.). Es responsable técnico de la acreditación según UNE EN-ISO 17020 “Suelos potencialmente contaminados y aguas subterráneas asociadas” en GEOTECNIA 2000 (Grupo ATISAE).


Geólogo, Master en Ingeniería Geológica (UCM) y MBA Executive. Director Técnico de GEOTECNIA 2000 (Grupo ATISAE).


REMEDIACIÓN DE SUELOS CONTAMINADOS POR HIDROCARBUROS MEDIANTE BIOPILAS AIREADAS Fernando Herrera, Cristina Galván, Javier Gutiérrez, Lina Ortega y María Méndez GEOTECNIA 2000 (Grupo ATISAE). Avda. de la Industria, 51 Bis - 28760 Tres Cantos (Madrid) www.geotecnia2000.com - [email protected]

INTRODUCCIÓN Como consecuencia de una dilatada actividad industrial en un emplazamiento ubicado en Madrid, se produjeron fugas y derrames accidentales de combustible (fuel oil, aceites hidráulicos y diesel), que provocaron una importante contaminación de los suelos y aguas subterráneas. Tras las correspondientes labores de caracterización ambiental del subsuelo para establecer la tipología de los contaminantes, grado de afección y su extensión espacial, se procedió a la elaboración de un estudio de evaluación de riesgos, que sirvió de base para fijar los objetivos de limpieza para suelos y aguas en el emplazamiento, para un uso industrial. Tras evaluar las distintas alternativas de remediación del emplazamiento, en base a criterios económicos, tiempo necesario para alcanzar los objetivos, condicionados ambientales, etc., se optó como mejor alternativa, por la excavación selectiva de suelos y su posterior tratamiento mediante biopilas aireadas. Para el caso de las aguas subterráneas, el tratamiento escogido fue el de bombeo y tratamiento.

BIOPILAS AIREADAS Constituye uno de los métodos de biodegradación ex - situ más eficaces para la descontaminación de suelos afectados por hidrocarburos. El fundamento del biotratamiento es relativamente sencillo. Consiste en potenciar la biodegradación de los hidrocarburos, que de forma natural se produce en el suelo, como consecuencia de la existencia de microorganismos autóctonos (bacterias, hongos, levaduras, etc.) degradadores. Por lo tanto, para que el sistema tenga éxito hay que asegurar que los suelos de forma natural presenten un adecuado volumen de población bacteriana y que las condiciones ambientales dentro de la biopila sean las adecuadas (humedad, temperatura, pH, contenido en nutrientes, toxicidad, etc.).

RESPIRADERO

CAPTADOR

ETAPAS DEL TRATAMIENTO

ENSAYOS DE BIOTRATABILIDAD

MUESTREO DE SUELOS

COLOCACIÓN DE SUELOS EN LA BIOPILA

ENSAYOS DE BIOTRATABILIDAD DELIMITACIÓN DE ZONAS A EXCAVAR EXCAVACIÓN SELECTIVA HOMOGENEIZACIÓN

CONSTRUCCIÓN DEL CIMIENTO DE LAS BIOPILAS INSTALACIÓN DEL SISTEMA DE AIREACIÓN INSTALACIÓN DE RESPIRADEROS Y CAPTADORES DE VAPOR

AIREACIÓN MECÁNICA ADICIÓN DE NUTRIENTES COMPROBACIÓN DE LA HUMEDAD COLOCACIÓN DE LOS SUELOS SOBRE EL CIMIENTO DE LAS BIOPILAS

AIREACIÓN MECÁNICA DE LOS SUELOS

SISTEMA DE AIREACIÓN

EXCAVACIÓN DE SUELOS CONTAMINADOS

CUBRICIÓN DE LAS BIOPILAS CON LÁMINAS DE PEAD

ADICIÓN DE NUTRIENTES EN ZONA DE HOMOGENEIZACIÓN

CUBRICIÓN DE LOS SUELOS EN LAS BIOPILAS FIJACIÓN DE LA CUBIERTA DE PEAD DE LAS BIOPILAS

BIODEGRADACIÓN SEGUIMIENTO Y CONTROLES ANALÍTICOS DESMONTAJE BIOPILAS RELLENO DE LOS HUECOS DE EXCAVACIÓN CON LOS SUELOS REMEDIADOS

COLOCACIÓN DE LOS SUELOS EN LA BIOPILA

FASE LIBRE EN EL FONDO DE LA EXCAVACIÓN

PERFILES CROMATOGRÁFICOS 1 1 2

3 4

2

3 4

BIOPILA CONCLUIDA

CONCLUSIONES Se han descontaminado un total de 27.000 m³ de suelos, mediante la construcción de 15 biopilas en 5 fases de 3 biopilas cada una de 1.800 m³ de volumen. Se ha conseguido reducir la concentración de hidrocarburos (TPH - C10-C40) de los suelos desde valores medios de 20.000-15.000 mg/Kg hasta 3.000-2.000 mg/Kg, muy por debajo del objetivo de limpieza marcado para un uso industrial de la parcela (8.000 mg/Kg). La técnica de remediación mediante biopilas aireadas se ha revelado como una muy buena opción para este tipo de suelos (arenas y limos arcillosos) y contaminante (aceites hidráulicos, fuel oil y diesel), alcanzándose los objetivos tras 2-3 meses de tratamiento por fase de 3 biopilas. Importe total del proyecto: 2.000.000 €

II Jornada Técnica de Gestión y Tratamiento de Suelos y Acuíferos Contaminados: Estado Actual y Perspectivas

Remediación de Suelos Contaminados por Hidrocarburos mediante Biopilas Aireadas. Caso Práctico. Fernando Herrera Rodríguez

Director Técnico de GEOTECNIA 2000 (Grupo ATISAE) Geólogo, Master en Ingeniería Geológica y MBA Executive www.geotecnia2000.com [email protected]

II Jornada Técnica de Gestión y Tratamiento de Suelos y Acuíferos Contaminados: Estado Actual y Perspectivas Introducción: Se trata de un emplazamiento en el que se ha desarrollado durante más de 70 años una intensa actividad industrial. El emplazamiento contaba con un total de 11 tanques de combustible enterrados (fuel oil, aceite hidráulico y diesel) con una capacidad máxima de almacenamiento de unos 300.000 litros. La fuga de combustible de estos depósitos han provocado la contaminación de los suelos y las aguas subterráneas. Remediación de Suelos Contaminados por Hidrocarburos mediante Biopilas Aireadas. Caso Práctico.

ALTERNATIVAS DE REMEDIACIÓN Introducción: Con carácter previo a la elección de la mejor técnica de limpieza a aplicar en el emplazamiento se realizó un estudio de “Alternativas de Remediación”. Las técnicas analizadas fueron: Excavación y tratamiento con biopilas. Excavación y aplicación de Landfarming. Excavación y lavado de suelos. Excavación parcial y tratamiento de vapores (SVE y Bioventing). Remediación de Suelos Contaminados por Hidrocarburos mediante Biopilas Aireadas. Caso Práctico.

EVALUACIÓN DE ALTERNATIVAS - BIOPILAS

Remediación de Suelos Contaminados por Hidrocarburos mediante Biopilas Aireadas. Caso Práctico.

EVALUACIÓN DE ALTERNATIVAS - LANDFARMING


EVALUACIÓN DE ALTERNATIVAS – LAVADO DE SUELOS


MATRIZ VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE LAS ALTERNATIVAS


EVALUACIÓN DE ALTERNATIVAS – LAVADO DE SUELOS


EVALUACIÓN DE ALTERNATIVAS



5 ZONAS DE ACTUACIÓN, ASOCIADAS A TANQUES Y ÁREAS DE MAQUINARIA


II Jornada Técnica de Gestión y Tratamiento de Suelos y Acuíferos Contaminados: Estado Actual y Perspectivas Antecedentes: •Con objeto de determinar el grado de afección y/o impacto en los suelos y aguas subterráneas, se realizaron varias campañas de caracterización ambiental, en las que se ejecutaron un total de: 32 sondeos / piezómetros. 37 calicatas. centenar de ensayos sobre suelos y aguas subterráneas.




Entorno geológico e hidrogeológico

El emplazamiento se caracteriza por la presencia de terrenos constituidos por arenas micáceas y feldespáticas, intercaladas con limos y arcillas, que descansan sobre niveles arcillosos y limosos yesíferos. El sustrato sobre el que yacen las litologías anteriores corresponde a yesos sacaroideos y nodulosos, que constituyen el nivel impermeable sobre el que se desarrollan los acuíferos colgados en la zona. El nivel freático local está asociado a los tramos más permeables (arenas y limos arenosos) situados por encima del sustrato yesífero. La profundidad media de las aguas subterráneas se localiza entre los 5 y 10 metros de profundidad. En general las aguas no son aptas para el consumo humano debido al alto contenido en sales sulfatadas (yesos).






II Jornada Técnica de Gestión y Tratamiento de Suelos y Acuíferos Contaminados: Estado Actual y Perspectivas Objetivos de limpieza:

•Derivado de la Evaluación de Riesgos (ACR) para un uso INDUSTRIAL de la parcela se establecieron los siguientes objetivos de limpieza: Suelos: Aguas subterráneas:

TPH < 8.000 mg/Kg Eliminación de fase libre.


ETAPAS DEL PROCESO DE REMEDIACIÓN DE LA PARCELA

ACR

EJECUCIÓN

Estudio de alternativas de remediación

PROYECTO

Elección del sistema de remediación

BIOPILAS AIREADAS


ETAPAS DEL PROCESO DE REMEDIACIÓN DE LA PARCELA EJECUCIÓN

• Ensayos de biotratabilidad. Excavación selectiva de suelos. Construcción de biopilas. Adecuación de los suelos para su biodegradación óptima. Muestreo y control analítico. Mediciones in situ.


ENSAYOS DE BIOTRATABILIDAD Los estudios de biotratabilidad, permiten dar respuesta a importantes preguntas relacionadas con la aplicabilidad de las técnicas de biorremediación, tales como: ¿ Las condiciones propias del suelo inhiben a las poblaciones microbianas ? ¿ Los contaminantes presentes en el suelo son biodegradables ? ¿ Existe una población microbiana suficiente con capacidad de biodegradación de los hidrocarburos presentes en el suelo ?

Además permiten simular en laboratorio, diferentes condiciones de bioestimulación de los suelos (distintas proporciones de nutrientes, adición de surfactantes o bioestimulantes, e incluso simular procesos de aireación forzada).


ENSAYOS DE BIOTRATABILIDAD Ensayos de biotratabilidad en microcosmos: 1. GEO1: Suelo Seco (3,6 % de H2O). 2. GEO2: Suelo + Humedad (60% capacidad de campo). 3. GEO3: Suelo + Humedad + Nutrientes inorgánicos (100CTPH:10N:1P). 4. GEO4: Suelo + Humedad + Nutrientes inorgánicos (300CTPH:10N:1P). 5. GEO5: Suelo + Humedad + Nutrientes inorgánicos (100CTPH:10N:1P) + 0,2% Glucosa. 6. GEO6: Suelo + Humedad + Nutrientes oleofílicos (S200[1]) (proporción optimizada). 7. Suelo orgánico (suelo control de jardín). [1] S200: marca comercial de un agente biodegradador de la firma International Environmental Products (IEP Europe).

Respirometrías. Análisis microbiológicos.


ENSAYOS DE BIOTRATABILIDAD Características físico-químicas de los suelos: PARÁMETRO

UNIDADES

VALOR

PARÁMETRO

UNIDADES

VALOR

TPH[1] sin tamizar

mg/Kg

6.900 ± 707

Nitrógeno Total

%

0,27 ± 0,05

TPH3 tamizado 2 mm

mg/Kg

10.300 ± 990

Azufre total

%

1,41 ± 0,09

TPH[2] sin tamizar

mg/Kg

4.904 ± 78

DQO

mg O2/Kg

76.583 ± 6.265

TPH4 tamizado 2 mm

mg/Kg

8.261 ± 876

DQO teórica TPH

mg O2/Kg

23.815

pH

(6900 ppm C22H46)

7,6

NTK

mg N/Kg

202 ± 103

Conductividad

µS/cm

1.460

N-NH4+

mg/Kg

7,7 ± 10

Humedad

%

17,6

Nitritos

mg/Kg

<10

Capacidad Campo

%

29,28

Nitratos

mg/Kg

87 ± 8

Carbono Total

%

5,4 ± 0,19

Fosfatos

mg/Kg

187 ± 6

Hidrógeno Total

%

2,27 ± 0,16

Sulfatos

mg/Kg

13.162 ± 59

[1]

Determinación mediante gravimetría.

[2]

Determinación mediante cromatografía de gases y detector FID (GC-FID).



Respirometrías

Los resultados respirométricos muestran que no existe toxicidad inherente en el suelo. El tratamiento al 60% de la capacidad de campo (CC) y con adición de nutrientes inorgánicos y glucosa (GEO5) es capaz de emitir una cantidad de CO2 equivalente a un suelo control sin toxicidad (suelo jardín GEO8) en los primeros 2 días de incubación. Asimismo, la adición de agua en el suelo hasta el 60% de la capacidad de campo incrementa la actividad metabólica en todos los tratamientos de bioestimulación. A los 15 días de incubación los tratamientos con nutrientes inorgánicos (GEO3 y GEO4) muestran una respuesta parecida a la del tratamiento con S200 (GEO6). Es importante destacar que la simple adición de agua al 60% de la CC, sin adición de fuente de N y P, ya es suficiente para provocar una emisión de CO2 destacable a los 15 días de incubación.



GEO1: Suelo seco (3,6% H20) GEO2: Suelo 60% c.c GEO3: Suelo 60% c.c + 100:10:1 GEO4: Suelo 60% c.c + 300:10:1 GEO5: Suelo 60% c.c + 100:10:1+0.2%Glucosa GEO6: Suelo 60% c.c + S200


CONSTRUCCIÓN CIMIENTO DE LAS BIOPILAS Partes constituyentes del cimiento de las biopilas: • Sub-base. •Geotextil. •Membrana de PEAD. •Capa drenante. •Tubería de recogida de lixiviados. •Depósito de recogida de lixiviados.


CONSTRUCCIÓN CIMIENTO DE LAS BIOPILAS Secuencia de montaje del cimiento de las biopilas:

Explanada de apoyo de los cimientos Remediación de Suelos Contaminados por Hidrocarburos mediante Biopilas Aireadas. Caso Práctico.


Realización de la sub-base Remediación de Suelos Contaminados por Hidrocarburos mediante Biopilas Aireadas. Caso Práctico.


Compactación de la sub-base


CONSTRUCCIÓN CIMIENTO DE LAS BIOPILAS Secuencia de montaje del cimiento de las biopilas: Sub-base finalizada



Comprobación del grado de compactación de la sub-base Remediación de Suelos Contaminados por Hidrocarburos mediante Biopilas Aireadas. Caso Práctico.


Extendido de la malla de geotextil Remediación de Suelos Contaminados por Hidrocarburos mediante Biopilas Aireadas. Caso Práctico.


Extendido de la geomembrana de PEAD Remediación de Suelos Contaminados por Hidrocarburos mediante Biopilas Aireadas. Caso Práctico.


Colocación de la lámina de PEAD Remediación de Suelos Contaminados por Hidrocarburos mediante Biopilas Aireadas. Caso Práctico.

CONSTRUCCIÓN CIMIENTO DE LAS BIOPILAS Secuencia de montaje del cimiento de las biopilas: Construcción de la capa drenante


CONSTRUCCIÓN CIMIENTO DE LAS BIOPILAS Secuencia de montaje del cimiento de las biopilas: Extendido de la capa drenante


CONSTRUCCIÓN DE LAS BIOPILAS Instalación del sistema de aireación:




CONSTRUCCIÓN DE LAS BIOPILAS Instalación del sistema de aireación: Ramales de inyección de aire



Ramal de inyección de aire Remediación de Suelos Contaminados por Hidrocarburos mediante Biopilas Aireadas. Caso Práctico.


Protección soplante

Soplante



Protección soplante Remediación de Suelos Contaminados por Hidrocarburos mediante Biopilas Aireadas. Caso Práctico.




Captadores y respiraderos Remediación de Suelos Contaminados por Hidrocarburos mediante Biopilas Aireadas. Caso Práctico.

INERTIZACIÓN – EXCAVACIÓN – GESTIÓN DE TANQUES Retirada de tanques:

BOCAS DE HOMBRE DE TANQUES



MEDICIÓN DE EXPLOSIVIDAD Y COV’S EN TANQUES



EXCAVACIÓN Y RETIRADA DE UN TANQUE DE 50.000 LITROS Remediación de Suelos Contaminados por Hidrocarburos mediante Biopilas Aireadas. Caso Práctico.

INERTIZACIÓN – EXCAVACIÓN – GESTIÓN DE TANQUES Retirada de tanques: TANQUES PREPARADOS PARA SU GESTIÓN COMO RESIDUO


EXCAVACIÓN Excavación selectiva de suelos:

POZO



SUELO CONTAMINADO





SUELOS REMANENTES EN ANTIGUA ZONA DE TANQUE













ESTRUCTURAS DE HORMIGÓN CONTAMINADAS


EXCAVACIÓN Excavación selectiva de suelos: ZAPATA DE CIMENTACIÓN CONTAMINADA


ADECUACIÓN DE LOS SUELOS Homogeneización, aireación y adición de nutrientes: EXPLANADA DE HOMOGENEIZACIÓN DE SUELOS CONTAMINADOS


ADECUACIÓN DE LOS SUELOS Homogeneización, aireación y adición de nutrientes:

SUELOS CONTAMINADOS TRAS SU HOMOGENEIZACIÓN


ADECUACIÓN DE LOS SUELOS Homogeneización, aireación y adición de nutrientes: AIREACIÓN DE LOS SUELOS



AIREACIÓN MECÁNICA DE LOS SUELOS





MEZCLA DE NUTRIENTES



ADICIÓN DE NUTRIENTES Remediación de Suelos Contaminados por Hidrocarburos mediante Biopilas Aireadas. Caso Práctico.

ADECUACIÓN DE LOS SUELOS Homogeneización, aireación y adición de nutrientes: ADICIÓN DE NUTRIENTES


MUESTREOS Y CONTROL ANALÍTICO Muestreo en fondo y paredes de la excavación:


MUESTREOS Y CONTROL ANALÍTICO Muestreo en fondo y paredes de la excavación:


MUESTREOS Y CONTROL ANALÍTICO Muestreo de los suelos de la biopila:



Hand-auger



Cuarteo de la muestra Remediación de Suelos Contaminados por Hidrocarburos mediante Biopilas Aireadas. Caso Práctico.


Cuarteo de la muestra


MEDIDAS IN SITU Medición in situ de: COV’s, O2, CO2 y LEL

Detector multiparamétrico



Semana 1

Mediciones de CO2

Semana 6



Semana 1

Mediciones de O2


Semana 6


Semana 1

Mediciones de COV’s


Semana 6

RESULTADOS ANALÍTICOS

Tasa degradación = 24 ppm/día








RESULTADOS ANALÍTICOS Cromatogramas

1

Homogeneización 2

30 días 3

90 días

4


140 días

Ponencia - Suelos Contaminados

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