TERRITORIO

Tecnología de tratamiento del suelo.

1.- Principales contaminantes de los suelos, efectos sobre la salud del subsistema ambiental.

El suelo es el componente del medio ambiente que ha sufrido un mayor deterioro en menor tiempo si se compara con los factores: aire, agua y atmósfera, los cuales han tenido mayor atención tanto desde el punto de vista legislativo como técnico (Nápoles, 2005).Los contaminantes del suelo se pueden dividir en dos grandes grupos: orgánicos e inorgánicos. Entre los contaminantes orgánicos se encuentran principalmente compuestos del grupo BTEX (benceno, tolueno, etilbenceno y xileno), fenoles, policlorobifenilos (PCBs), hidrocarburos policíclicosaromáticos (PAHs) y plaguicidas (Orozco y col., 2004).Estos contaminantes orgánicos pueden encontrarse en el suelo de cuatro formas distintas: vapor, disolución acuosa, líquido no acuoso y adsorbidos en los sólidos y coloides. La migración de un compuesto orgánico en el suelo es muy difícil prever ya que intervienen una gran variedad de factores, tanto del suelo (estructura, parámetros físicos, químicos y microbiológicos) como del propio contaminante (solubilidad, adsorción, viscosidad, volatilidad, actividad biológica, reactividad química) (Orozco y col., 2004; Nápoles, 2005).Entre los contaminantes inorgánicos se destacan los metales pesados; las cuales se pueden clasificaren dos grupos:

 Tóxicos sólo a altas concentraciones: cobre, zinc, manganeso, hierro y cromo.

 Tóxicos a bajas concentraciones: cadmio, mercurio, plomo, níquel, selenio, arsénico.

Efectos.

El subsistema ambiental es de los más afectados con el proceso de cambio estructural que viene ocurriendo en la región costa sur, en apartados anteriores se ha mencionado la presión de que son objeto tanto el agua como el suelo y sin contar con elementos que puedan cuantificarlo, se asume que el aire se ha visto contaminado de manera creciente en la medida en que se ha incrementado el número de automotores que operan en la región y por otras factores derivados de la dinámica social.

2.- Factores que inciden en el tipo de tratamiento de descontaminación.

Tratamientos

La disyuntiva que se presenta frente a un suelo contaminado es recuperarlo o destruirlo. En un principio ha prevalecido la última opción, mientras que en los últimos años se ha prestado una especial atención a las técnicas de recuperación que posibilitan su reutilización.

La problemática de la descontaminación de los suelos podemos tratarla bajo dos perspectivas: técnicas de aislamiento de la contaminación y técnicas de descontaminación.

Técnicas de aislamiento

Para evitar que la contaminación se propague desde los suelos contaminados estos pueden ser almacenados en vertederos apropiados o sellados in situ o destruidos totalmente.

La técnica del sellado trata al suelo con un agente que lo encapsula y lo aísla. El suelo es excavado, la zona se sella con un impermeabilizante y se redeposita el suelo. Para desarrollar las barreras de aislamiento se ha utilizado diversas sustancias, como el cemento, cal, plásticos, arcilla, etc. El procedimiento tiene el inconveniente que se pueden producir grietas por las que los contaminantes pueden fugarse.

Sometiendo al suelo a altas temperaturas (1600-2300°C) se consigue su vitrificación con lo que se llegan a fundir los materiales del suelo, produciéndose una masa vítrea similar a la obsidiana. Durante el proceso hay que controlar la volatilización de numerosos compuestos.

La propia filosofía de estas técnicas (persigue la eliminación del suelo) las hace sólo recomendable en situaciones extremas.

En otras ocasiones se realiza el aislamiento directamente sobre los niveles de aguas freáticas. Mediante bombeos exhaustivos se consigue deprimir los niveles freáticos para alejarlos del suelo y subsuelo contaminados. El agua bombeada es tratada para eliminar su contaminación.

Técnicas de descontaminación

Básicamente se utilizan cinco métodos para la recuperación de los suelos contaminados:

 Extracción

 Tratamiento químico

 Tratamiento electroquímico

 Tratamiento térmico

 Tratamiento microbiológico

En función de cómo se apliquen las técnicas depuradoras se habla de:

 Tratamientos in situ

 Tratamientos on site

 Tratamientos ex situ (off site)

El procedimiento in situ es el que requiere menos manejo, pero su aplicación resulta frecuentemente difícil de llevar a la práctica, dada la dificultad que representa el poner en íntimo contacto a los agentes limpiadores con la masa del suelo. En el tratamiento on site el suelo se excava y se trata en el propio terreno. El método ex site requiere las etapas de excavación, transporte, tratamiento en las plantas depuradoras, devolución y enterramiento. Este proceso exige mayor inversiones pero es más rápido y con él se consiguen recuperaciones más completas.

Extracción por fluidos

Consiste en separar los contaminantes mediante la acción de un fluido, a veces aire (arrastre) y en otras ocasiones se usa agua (lavado). Una vez arrastrado el contaminante, se depura el efluente con técnicas apropiadas.

Se trata de procedimientos muy sencillos pero para que sean efectivos requieren que los suelos sean permeables y que las sustancias contaminantes tengan suficiente movilidad. Además, no son métodos válidos cuando el suelo presenta una alta capacidad de adsorción.

Son métodos típicamente desarrollados in situ.

Aireación

Se considera un método de volatilización pasiva para contaminantes volátiles. El suelo se excava y se vierte una fina capa, de unos 20 cm, sobre una superficie impermeable.

Para favorecer la volatización se procede a la remoción periódica, por ejemplo, mediante el arado. El riego también favorece el proceso ya que el agua disuelve los contaminantes y produce su desorción y al evaporarse los arrastra hacia la superficie. Además la humedad acelera la actividad de los microorganismos. También al extender el suelo se aumenta su temperatura y se expone a la acción de los vientos, con lo que aumenta la volatización.

En general se trata de un proceso muy lento y tiene el inconveniente de que los contaminantes son devueltos directamente a la atmósfera, sin sufrir ninguna depuración. No obstante, en general estos compuestos devueltos a la atmósfera tienden a degradarse rápidamente. Los hidrocarburos reaccionan fácilmemte con los radicales hidroxilo atmosféricos, degradandose en un plazo que va desde un solo día para el dodecano hasta 9 días que necesita el benceno. Por otro lado, los disolventes clorados industriales se descomponen fotolíticamente con gran rapidez por acción de las radiaciones ultravioletas. Por otra parte, la posible contaminación atmosférica se puede evitar si el suelo es colocado en unas naves en las se pueden recoger los gases para su posterior tratamiento (y en las que además de controlar las condiciones ambientales).

Su principal ventaja es su bajo presupuesto económico.

Arrastre

Consiste en inyectar un gas para arrastrar a los contaminantes. Generalmente se utiliza aire y vapor de agua. El aire penetra desde la superficie del terreno y se fuerza su circulación al succionarlo a través de unos pozos que se excavan.

Lavado

Consiste en inyectar agua en el suelo. El agua moviliza a los contaminantes y luego se extrae y se depura.

El método sólo es válido para contaminantes solubles en agua (en la práctica la solubilidad ha de ser mayor de 1000 mg/l).

El agua se introduce mediante zanjas y pozos y se recoge en unos drenes (tuberías horizontales) y se extrae de los pozos mediante unas bombas de succión.

En ocasiones se utiliza agua con disolventes para facilitar la extracción. También se emplean detergentes para extraer contaminantes con comportamientos hidrofóbicos. Otra variante consiste en utilizar soluciones acidificantes. La extracción ácida ofrece buenos resultados para el caso de los metales pesados.

Normalmente se trata de una técnica in situ.

Este tratamiento también puede llevarse a cabo como técnica ex situ. El suelo excavado es tratado con una solución acuosa en un tanque. Se tamiza para separar las fracciones más gruesas (generalmente, superiores a los 20 mm de diámetro). Los materiales finos se mezclan con un fluido lavador y posteriormente son aclarados. Después se separan las arenas, que tienen una capacidad muy baja para retener contaminantes. Las arcillas y los limos continúan en el proceso de depuración y finalmente los materiales que conserven todavía un alto porcentaje de contaminantes son separados para su aislamiento en vertederos controlados

3.- Métodos de tratamientos.

Los tratamientos de descontaminación que persiguen la eliminación del riesgo mediante la transformación de los contaminantes del suelo en productos no peligrosos emplean fundamentalmente procesos térmicos o biológicos. Los procesos térmicos más conocidos son la incineración y la vitrificación. La incineración opera calentando el suelo excavado hasta temperaturas a las cuales se produce, primero, la volatilización de los contaminantes y, después, su destrucción por oxidación térmica. Durante la vitrificación (aplicada ex situ o in situ) se calienta el suelo hasta temperaturas tan elevadas como para producir su fusión, generando una masa vítrea inerte donde se retienen la mayor parte de los contaminantes inorgánicos, al tiempo que los contaminantes orgánicos son destruidos por pirólisis

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