Tarea Remediación de Suelos

17
Cruz Sierra Víctor Luis Una visión general y análisis de las tecnologías de remediación de suelos. Se describen las características biológicas, físicas y químicas de las tecnologías disponibles actualmente para tratar con suelo contaminado por petróleo y productos relacionados. El lavado del suelo El lavado del suelo utiliza líquidos (generalmente agua, en ocasiones combinada con disolventes) y procesos mecánicos para fregar los suelos. Los disolventes se seleccionan sobre la base de su capacidad para solubilizar los contaminantes específicos, y en sus efectos ambientales y de salud. El proceso de lavado de suelos separa suelo fino (arcilla y limo) del suelo grueso (arena y grava). Como los contaminantes de hidrocarburos tienden a unirse y absorberse a partículas de suelo más pequeñas (principalmente de arcilla y limo), que separa las partículas más pequeñas del suelo de las más grandes reduce el volumen de suelo contaminado. El volumen menor de suelo, que contiene la mayoría de las partículas de arcilla y limo, puede ser tratado adicionalmente por otros métodos (como la incineración o la biorremediación) o eliminados de acuerdo con las regulaciones federales. El volumen mayor de suelo limpio, se considera que es no tóxico y se puede utilizar como material de relleno. El lavado del suelo a menudo se combina con otras tecnologías. Chu (2003)ha proporcionado una actualización de la revisión de las tecnologías de lavado de suelos con adición de surfactante. Los grupos de contaminantes objetivo para el lavado del suelo incluyen compuestos semi - volátiles orgánicos ( SVOCs ), residuos de petróleo y de combustibles , los metales pesados, PCBs, PAHs y pesticidas. Esta tecnología permite la recuperación de metales y se puede limpiar una amplia gama de contaminantes orgánicos e inorgánicos de suelos con grano grueso. El lavado del suelo es rentable, ya que reduce la cantidad de material que necesita más tratamiento por otra tecnología. Observaciones importantes relacionadas con el desempeño de lavado de suelos son: † Mezclas de residuos complejos requieren de una combinación de disolventes. † Se requiere pre-tratamiento para los suelos que contienen ácidos húmicos. †Los orgánicos adsorbidos en las partículas de arcilla son difíciles de remover. †Solo el lavado del suelo no destruye ni inmoviliza el contaminantes, el suelo resultante debe ser eliminado cuidadosamente. † El agua de lavado debe ser tratada antes de su disposición final. † El lavado del suelo es más eficaz para los suelos que no contienen una gran cantidad de limo y arcilla.

Transcript of Tarea Remediación de Suelos

Cruz Sierra Vctor LuisUna visin general y anlisis de las tecnologas de remediacin de suelos.Se describen las caractersticas biolgicas, fsicas y qumicas de las tecnologas disponibles actualmente para tratar con suelo contaminado por petrleo y productos relacionados. El lavado del sueloEl lavado del suelo utiliza lquidos (generalmente agua, en ocasiones combinada con disolventes) y procesos mecnicos para fregar los suelos. Los disolventes se seleccionan sobre la base de su capacidad para solubilizar los contaminantes especficos, y en sus efectos ambientales y de salud. El proceso de lavado de suelos separa suelo fino (arcilla y limo) del suelo grueso (arena y grava). Como los contaminantes de hidrocarburos tienden a unirse y absorberse a partculas de suelo ms pequeas (principalmente de arcilla y limo), que separa las partculas ms pequeas del suelo de las ms grandes reduce el volumen de suelo contaminado. El volumen menor de suelo, que contiene la mayora de las partculas de arcilla y limo, puede ser tratado adicionalmente por otros mtodos (como la incineracin o la biorremediacin) o eliminados de acuerdo con las regulaciones federales. El volumen mayor de suelo limpio, se considera que es no txico y se puede utilizar como material de relleno. El lavado del suelo a menudo se combina con otras tecnologas. Chu (2003)ha proporcionado una actualizacin de la revisin de las tecnologas de lavado de suelos con adicin de surfactante.Los grupos de contaminantes objetivo para el lavado del suelo incluyen compuestos semi - voltiles orgnicos ( SVOCs ), residuos de petrleo y de combustibles , los metales pesados, PCBs, PAHs y pesticidas. Esta tecnologa permite la recuperacin de metales y se puede limpiar una amplia gama de contaminantes orgnicos e inorgnicos de suelos con grano grueso. El lavado del suelo es rentable, ya que reduce la cantidad de material que necesita ms tratamiento por otra tecnologa.Observaciones importantes relacionadas con el desempeo de lavado de suelos son: Mezclas de residuos complejos requieren de una combinacin de disolventes. Se requiere pre-tratamiento para los suelos que contienen cidos hmicos. Los orgnicos adsorbidos en las partculas de arcilla son difciles de remover. Solo el lavado del suelo no destruye ni inmoviliza el contaminantes, el suelo resultante debe ser eliminado cuidadosamente. El agua de lavado debe ser tratada antes de su disposicin final. El lavado del suelo es ms eficaz para los suelos que no contienen una gran cantidad de limo y arcilla.El lavado del suelo se utiliza ampliamente en Europa, pero tiene un uso limitado en los Estados Unidos. El costo promedio de esta tecnologa, incluyendo la excavacin, es de aproximadamente 170 dlares /t, dependiendo de las condiciones especficas del sitio y la cantidad de residuos de destino y la concentracin.

Extraccin de vapores del sueloLa extraccin de vapor del suelo ( SVE ), tambin conocida como ventilacin de suelo o extraccin de vaco, es una tecnologa rentable aceptada, reconocida, para la remediacin de suelos insaturados contaminados con compuestos orgnicos voltiles y SVOCs. La SVE implica la instalacin de pozos verticales y/o horizontales en el mbito de la contaminacin del suelo. Se utilizan a menudo ' Sopladores ' de aire para ayudar al proceso de evaporacin ( fig. 1 ). Se aplican aspiradoras a travs de los pozos cerca de la fuente de contaminacin para evaporar los componentes voltiles de la masa contaminada que se retir posteriormente a travs de un pozo de extraccin. Los vapores extrados se tratan a continuacin (comnmente con adsorcin de carbono) antes de ser liberados a la atmsfera. El mayor flujo de aire a travs del subsuelo proporcionado por SVE tambin estimula la biodegradacin de los contaminantes, especialmente aquellos que son menos voltiles. Este procedimiento tambin se utiliza con el bombeo de las aguas subterrneas y la separacin por aire para el tratamiento de aguas subterrneas contaminadas. El SVE es ms aplicable tpicamente en los casos en que la zona no saturada contaminada es relativamente permeable y homognea. Lo ideal sera que el sitio debe estar cubierto con una capa superficial impermeable para minimizar la interrupcin del flujo de aire y la infiltracin. El SVE es generalmente ms exitoso cuando se aplica a productos del petrleo ligeros ms voltiles como la gasolina. Combustibles ms pesados , como el diesel, los combustibles para calefaccin, y el queroseno, no se eliminan fcilmente por SVE. La inyeccin de aire caliente aumenta la volatilidad de estos productos de petrleo ms pesados, pero los grandes requisitos de energa hacen que sea econmicamente prohibitivo. El benceno, tolueno, xileno, naftaleno, bifenilo, percloroetileno, tricloroetileno, tricloroetano, y la gasolina son todos efectivamente retirados de suelos contaminados por los sistemas SVE.Observaciones importantes relacionadas con el rendimiento de la tecnologa SVE son: Como la SVE es una tecnologa in situ, la perturbacin del sitio es mnima. SVE pueden tratar grandes volmenes de suelo a costos razonables. Es eficaz en la reduccin de compuestos orgnicos voltiles en zona vadosa, reduciendo as el potencial de migracin. Cuenta con un corto tiempo de tratamiento (por lo general un par de meses a 2 aos en condiciones ptimas). Su aplicabilidad se limita a los casos de compuestos voltiles y los sitios con un bajo nivel fretico. Es difcil, si no imposible, desarrollar modelos que permiten una prediccin precisa de los tiempos de limpieza de SVE a partir de los datos recogidos en los estudios piloto a corto plazo. Barnes(2003) ha discutido en detalle el mtodo para estimar el tiempo de operacin de SVE . Una reduccin de concentracin superior a 90 % es difcil de lograr. La permeabilidad del suelo afecta a la velocidad de movimiento de aire y vapor a travs del suelo. Por lo tanto, cuanto mayor es la permeabilidad del suelo, ms eficaz ser el sistema de SVE en la eliminacin de contaminantes del suelo. Los suelos de textura gruesa son ms adecuados para SVE. Los altos niveles de humedad en el suelo pueden reducir su permeabilidad, y por lo tanto reducir la eficacia de la SVE al restringir el flujo de aire a travs de los poros del suelo. El SVE en general no es apropiado para los sitios con un nivel fretico situado a menos de 0,9 m por debajo de la superficie de la tierra.

Landfarming( labranza)La labranza es una tecnologa de remediacin sobre el suelo que reduce la concentracin de componentes de petrleo presente en los suelos a travs de los procesos asociados a la biorremediacin. Esta tecnologa implica generalmente la extensin de los suelos contaminados excavados en una capa delgada (no ms de 1,5 m) sobre la superficie del suelo de la zona de tratamiento y estimula la actividad microbiana aerbica dentro de los suelos a travs de la aireacin y/o la adicin de nutrientes, minerales y agua/humedad. Las bacterias, que han sido seleccionados por su xito en la descomposicin de hidrocarburos, con frecuencia se aaden al suelo para lograr la degradacin rpida. La mejora de la actividad microbiana aumenta la degradacin de los productos derivados del petrleo adsorbidos. El suelo debe estar bien mezclado con el fin de aumentar el contacto entre los orgnicos y microorganismos y para suministrar el oxgeno necesario para la degradacin biolgica aerbica. Dependiendo de la velocidad de degradacin, suelos que contienen contaminantes de petrleo se pueden aplicar al sitio a intervalos regulares. Esto ayuda a reponer el suministro de hidrocarburos, y ms importante, para mantener la actividad biolgica.Observaciones importantes relacionadas con el rendimiento de la tecnologa landfarming son: Se requiere una gran cantidad de tierra. Los contaminantes voltiles deben ser tratados previamente, ya que se volatilizan en la atmsfera y causan contaminacin del aire. No es eficiente en la degradacin de los componentes pesados del petrleo. Hay una posibilidad para el movimiento de contaminantes desde el lugar de tratamiento a un sitio previamente no perturbado. Reducciones de concentracin mayores que 95 % y concentraciones de constituyentes de menos de 0.1 ppm son difciles de lograr. Puede que no sea muy eficaz en lugares de altas concentraciones de componentes de ms de 50.000 ppm de TPH. Debido a la reduccin del crecimiento microbiano y las tasas metablicas de biodegradacin tiende a disminuir con un descenso en la temperatura. El intervalo de temperatura ptimo es 25-40 C. El contenido de humedad ptimo para la mayor velocidad de degradacin, por labranza es del 18%. A 33 % de humedad (muy mojado) y 12 % de humedad (muy seco), las tasas de degradacin tienden a ser bajas. Nutrientes, especialmente nitrgeno, dentro de la zona del suelo permiten procesos biolgicos para proceder eficientemente. La ms rpida biodegradacin de los lodos de refinera se produce cuando el nitrgeno aadido reduce la relacin C: N a 9:1. El mantenimiento del pH del suelo dentro del rango 6.5 a 7.5 proporciona las condiciones ptimas para la biodegradacin. La disponibilidad de oxgeno a travs de la zona de incorporacin es importante para la biodegradacin de los productos derivados del petrleo. Esto se puede lograr por la labranza o el cultivo de la zona de incorporacin y evitando suelos saturados. Los capitales, instalacin, operacin, mantenimiento y costos de operaciones del landfarming son relativamente baratos en comparacin con otras tecnologas de remediacin. El costo de landfarming para la remediacin de suelos contaminados con petrleo oscila entre $ 30 a $ 6 /t, y puede tomar de 6 meses a 2 aos (ms tiempo para los constituyentes ms pesados del petrleo).

Enjuague del sueloEl enjuague de suelos in situ es una innovadora tecnologa de remediacin en suelos contaminados, Consta de 'inundaciones ' con una solucin que mueve los contaminantes a una zona en la que se pueden quitar. El lavado de suelo se realiza pasando un fluido de extraccin a travs de los suelos en el lugar utilizando una inyeccin o proceso de infiltracin (fig. 2). El agua subterrnea contaminada y los fluidos de extraccin se capturan y se bombean a la superficie utilizando pozos de extraccin de aguas subterrneas estndar. Las aguas subterrneas y de la extraccin de fluidos recuperados con los contaminantes adsorbidos pueden necesitar tratamiento para cumplir con las normas de descarga apropiados antes de ser recicladas o liberadas para uso pblico, obras de tratamiento de aguas residuales locales o recepcin en arroyos. El enjuague del suelo se aplica a todos los tipos de contaminantes del suelo y se utiliza generalmente en conjuncin con otras tecnologas de remediacin tales como carbn activado, biodegradacin, bombeo y tratamiento. Puesto que el enjuague del suelo se lleva a cabo in situ, esto reduce la necesidad de excavacin, la manipulacin, o el transporte de sustancias peligrosas. Juhasz et al (2003) ha discutido la remediacin in situ de suelo contaminado con DDT utilizando un proceso de biosorcin fngica de lavado co-disolvente de dos fases.El grupo contaminante objetivo de esta tecnologa es la remediacin de los inorgnicos, que incluyen contaminantes radiactivos. Tambin se puede utilizar para tratar los COV, SVOCs, combustibles y pesticidas, pero puede haber tecnologas alternativas rentables que para estos grupos de contaminantes. El enjuague del suelo tiende a funcionar mejor en sitios con suelos que tienen espacios que permiten el movimiento de la solucin de lavado a travs de l. Suelos de alta permeabilidad con una conductividad hidrulica superior a 1x10-3 cm/s se ven favorecidos sobre suelos de baja permeabilidad con una conductividad hidrulica de menos de 1x10-3cm/s. Si el suelo tiene un alto porcentaje de limo o arcilla, la solucin de lavado no puede moverse a travs del suelo, y no puede fcilmente hacer contacto con los contaminantes; esto reduce la eficacia del proceso de lavado.Observaciones importantes relacionadas con el desempeo de la tecnologa de enjuague del suelo son: Baja permeabilidad o suelos heterogneos son difciles de tratar. Los tiempos de remediacin suelen ser largos debido a la lentitud de los procesos de difusin en la fase lquida. Esta tecnologa requiere de control hidrulico para evitar el movimiento de los contaminantes fuera del sitio. Los contaminantes hidrofbicos requieren surfactantes o solventes orgnicos para su eliminacin del suelo. El agua subterrnea recuperada puede requerir tratamiento para cumplir con las normas de descarga adecuadas. Si se utiliza enjuague de suelo para extraer compuestos orgnicos voltiles, las emisiones al aire tambin deben ser tratadas.El costo vara segn las condiciones especficas del lugar, especficamente el tamao del rea de tratamiento y el nmero de ciclos de lavado del suelo requeridas. El costo de enjuague del suelo tambin depende del tipo y concentracin de los tensoactivos utilizados. Se han reportado estimaciones aproximadas de $ 25 a $ 250/yarda cbica .

Solidificacin/EstabilizacinLa solidificacin/estabilizacin, tambin conocida como fijacin de residuos, reduce la movilidad de sustancias y contaminantes en el medio ambiente a travs de medios peligrosos tanto fsicos como qumicos.La estabilizacin en general se refiere al proceso que reduce el riesgo que representa una prdida por la conversin de los contaminantes en una forma menos soluble, inmvil, y menos txica. La solidificacin se refiere al proceso que encapsula los materiales de desecho en un slido monoltico de alta integridad estructural. La estabilizacin y solidificacin in situ implica tres principales componentes:( 1 ) Un medio para mezclar el suelo contaminado en el lugar ; ( 2) El almacenamiento de reactivos, preparacin y sistema de alimentacin ; y ( 3 ) Un medio para entregar los reactivos a la zona de mezcla del suelo La estabilizacin/solidificacin In situ y ex situ se aplica por lo general a los suelos contaminados por metales pesados y otros compuestos inorgnicos. Sin embargo, la estabilizacin de suelos que contienen bajos niveles de componentes orgnicos es factible, incluso para compuestos orgnicos voltiles.La mayora de las tecnologas de estabilizacin/ solidificacin tienen una efectividad limitada contra los orgnicos y pesticidas, a excepcin de procesamiento por lotes del asfalto y la vitrificacin que destruye la mayor parte de contaminantes orgnicos.Bacheo de asfaltoBacheo de asfalto, un mtodo de estabilizacin/solidificacin para el tratamiento de suelos contaminados con hidrocarburos, incorpora suelos de petrleo cargado en mezclas asflticas en caliente como un sustituto parcial de agregado de piedra. Esta mezcla puede entonces ser utilizada para la pavimentacin. Este proceso implica la excavacin de los suelos contaminados, que luego se someten a un agregado inicial trmico para asfalto. Durante el proceso de incorporacin, el calentamiento es resultado de la mezcla en la volatilizacin de los componentes de hidrocarburos ms voltiles.Los compuestos restantes se incorporan en una matriz de asfalto durante el enfriamiento, limitando de este modo la migracin constituyente. Despus se le da el tiempo suficiente para establecer y curar, el asfalto slido resultante ahora tiene los residuos distribuido uniformemente a travs de ella y es impermeable al agua.

Vitrificacin La vitrificacin, o vidrio fundido, es un mtodo de estabilizacin/solidificacin que utiliza una poderosa fuente de energa para "fundir" suelo u otros materiales de tierra en extremadamente altas temperaturas (1600-2000 8C), inmovilizando la mayora de los compuestos inorgnicos y d Durante este proceso, la mayora de los contaminantes presentes inicialmente en el suelo se volatilizan, mientras que el resto se convierte en un vidrio estable qumicamente inerte y producto cristalino. Las altas temperaturas destruyen cualquiera de los constituyentes orgnicos, resultando en pocos subproductos. Los inorgnicos, tales como metales pesados y radionclidos, estn incorporados en una estructura de vidrio que es generalmente fuerte, duradera, y resistente a la lixiviacin. Hay tres tipos principales de procesos de vitrificacin: Procesos elctricos: aplicacin in situ de la energa elctrica a travs de electrodos de grafito insertado en el suelo. Procesos trmicos: requieren una fuente externa de calor y un reactor tpico (kit rotatorio refractario-alineado). Plasma: puede alcanzar temperaturas de hasta 5000 8C mediante descargas elctricas.2.5.3 . DiscusinObservaciones importantes relacionadas con el rendimiento de la tecnologa de solidificacin/estabilizacin son: La profundidad de los contaminantes puede limitar estos procesos. El monitoreo a largo plazo a menudo es necesario para asegurar que los contaminantes son realmente inmovilizados. Los constituyentes orgnicos en general, no se inmovilizan, y salvo muy altas temperaturas se utilizan para destruirlos, lo ms probable es que emigren. Si no se ha completado correctamente, estos procesos pueden resultar en un aumento significativo en el volumen de contaminante. Algunos desechos son incompatibles con estos procesos.El costo global representativa de situ solidificacin / estabilizacin ex de ms de una docena de vendedores indica un costo aproximado de 110 dlares/t, incluyendo la excavacin. El costo de solidificacin/estabilizacin in situ oscila entre 80 dlares por metro cbico para aplicaciones de poca profundidad a 330 dlares por metro cbico para aplicaciones ms profundas.

Desorcin TrmicaLa desorcin trmica es una tecnologa de tratamiento innovador donde se excava el suelo contaminado, se proyecta, y se calienta para liberar el petrleo del suelo. Se trata de calefaccin de suelos de a temperaturas de 100-600C de manera que los contaminantes con puntos de ebullicin en este rango se vaporizan y separan del suelo. Los contaminantes vaporizados son luego recogidos y tratados por otros medios. Hay una cierta confusin sobre la diferencia entre la desorcin trmica y la incineracin: desorcin trmica no pretende destruir lo orgnico, sino cambiar la forma a una ms tratable, mientras que la incineracin tiene como objetivo destruir el contaminante. El proceso real de desorcin trmica consiste en calentar el suelo en una cmara donde los contaminantes orgnicos y ciertos metales pueden ser vaporizados. A partir de ah, un sistema de gas o vaco transporta los contaminantes evaporados a un sistema de tratamiento fuera de las instalaciones. Si la oxidacin se produce en el lugar de vaporizacin, el proceso se ha convertido en la incineracin. Sobre la base de la temperatura en la cmara de funcionamiento, la desorcin trmica se puede dividir en desorcin trmica de alta y baja temperatura. La desorcin trmica funciona en la mayora de los suelos contaminados con hidrocarburos, pero puede tener efectos variables sobre la gama completa de los productos orgnicos. Con excepcin del mercurio, los metales usualmente no pueden ser tratados con este proceso. Otros metales permanecen en el suelo requieren tratamiento adicional o vaporizar y complicar el proceso de tratamiento de los contaminantes evaporados. La desorcin trmica de baja temperatura por lo general se utiliza para tratar los COV y diversos combustibles, mientras que la desorcin trmica de alta temperatura se utiliza principalmente para los PAHs, PCBs, y pesticidas. Hay varias ventajas de la utilizacin de desorcin trmica a diferencia de otras tecnologas, tales como la extraccin con disolvente convencional. Estos incluyen: La eficiencia de desorcin puede ser mayor al 99%. Es insensible a los niveles de concentracin de contaminantes en el suelo. Se trata de una tecnologa bastante respetuosa con el ambiente. La desorcin trmica no es igualmente eficaz para todos los tipos de suelo. La presencia de agua reduce su eficacia desde hace ms de el agua contaminante est siendo vaporizado. De este modo, un alto contenido de arcilla o limo dificulta el proceso. El aire generado de limo y arcilla interfiere con los equipos de emisin de aire que se utiliza para el estruyendo los contaminantes orgnicos por pirolisis.tratamiento de los productos qumicos. Un suelo fuertemente empaquetado no permite la penetracin del calor a travs de l. El costo de remediacin de los suelos contaminados con petrleo con desorcin trmica puede oscilar entre $ 50 a 330 por tonelada mtrica. De esta entre $ 20 a $ 35 va para sufragar los gastos directos de operacin. Estas cifras incluyen la configuracin inicial y los costos de transporte de la unidad, as como el costo de la excavacin del suelo contaminado y la sustitucin de la tierra tratada.

BiopilasSinnimos de biopilas son: bioclulas, biomontones, biomontculos, clulas compost, biorremediacin montn- pila y compostaje esttico-apilado. Este tratamiento consiste en el apilamiento de los suelos contaminados con petrleo en pilas o montones y luego simular la actividad microbiana aerbica por aireacin y la adicin de minerales, nutrientes y humedad. El calor y el pH tambin se pueden controlar para mejorar la biodegradacin. Las reas de tratamiento se cubren a menudo con un revestimiento impermeable a reducir la cantidad de lixiviado de entrar en el suelo no contaminado. Estas tienen un sistema subterrneo por donde pasa el aire, puede ser de hasta 6 m de altura (no se recomienda esta altura) y puede ser cubierto para evitar su arrastre, evaporacin y volatilizacin, y para promover la calefaccin solar. Si estn presentes VOC en el suelo, puede ser necesario tratar el aire antes de su vertido a la atmsfera. Esta es una tecnologa de corto plazo y puede durar desde unas pocas semanas a algunos meses. Las Biopilas son similares a landfarming pero en este ltimo el suelo se airea a travs de la labranza. Los biopilas son eficaces en la reduccin de la mayora de los productos derivados del petrleo, as como otros contaminantes, incluyendo compuestos orgnicos voltiles no halogenados, compuestos orgnicos voltiles halogenados, SVOCs, y pesticidas . Productos de petrleo ms ligeros tales como gasolina tienden a ser eliminados durante la aireacin por evaporacin ya que contienen compuestos orgnicos voltiles. Productos de gama media como el diesel o queroseno contienen menores cantidades de los componentes voltiles, y su biodegradacin es ms eficaz. Compuestos ms pesados como el calentamiento y el aceite lubricante no se evaporan, y se necesita la biodegradacin para reducirlos. Los compuestos de peso medio y pesado tardan mucho ms tiempo en degradarse que los ms ligeros.Observaciones importantes relacionadas con el rendimiento de la tecnologa de biopilas son: Las biopilas son fciles de disear y poner en prctica. El tiempo de tratamiento es corto; en condiciones ptimas, el tiempo de tratamiento es de 6 meses a 2 aos . La biodegradacin es eficaz en una amplia gama de componentes orgnicos. Un sistema cerrado puede controlar las emisiones de vapor. Puede ser diseado para adaptarse a una serie de productos y condiciones del sitio. Reducciones de ms de 95 % de contaminantes son difciles de lograr. Se puede no ser eficaz en concentraciones de petrleo de ms de 50.000 ppm. La presencia de una alta concentracin de metales pesados puede inhibir el crecimiento microbiano. Los componentes voltiles tienden a evaporarse en lugar de biodegradarse. El vapor generado a partir de la evaporacin puede requerir tratamiento antes de su vertido. Esta tecnologa puede requerir grandes extensiones de tierra, aunque el rea requerida es menor que para labranza.Las caractersticas del suelo que desempean un papel importante en el xito de biopilas incluyen textura, permeabilidad, contenido de humedad, y densidad aparente. Los suelos con una baja permeabilidad son difciles de airear, pero retienen el agua mejor que los suelos con una alta permeabilidad. Suelos de baja permeabilidad a menudo se aglomeran, por lo que la distribucin de la humedad, el aire y los nutrientes es difcil. Debido a la distribucin no uniforme de los suelos con estas caractersticas, torneado, y la labranza son necesarias para promover las condiciones ptimas para la biodegradacin. Los microorganismos requieren condiciones de humedad para el crecimiento adecuado, pero el exceso de humedad inhibe el movimiento del aire necesario para el crecimiento bacteriano aerbico a travs del suelo . Biodegradacin ptima se produce entre 20 y 40C. El costo de biopilas depende del contaminante, el procedimiento utilizado, pre- o post-tratamiento, o la necesidad de un equipo de control de emisiones. Se requiere poco personal para la operacin y mantenimiento. El costo tpico asociado con este tratamiento puede variar desde $ 130 a $ 260 por yarda cbica.

FitorremediacinLa fitorremediacin emplea plantas para limpiar suelos y aguas subterrneas contaminadas. Este proceso se aprovecha de la capacidad de las plantas para absorber, acumular y/o degradar componentes que estn presentes en los ambientes de suelo y agua. Todas las plantas extraen los componentes necesarios, como los nutrientes y metales pesados, a partir de estos entornos. Algunas plantas se conocen como hiperacumuladoras ya que tienen la capacidad de almacenar grandes cantidades de estos metales que no parecen para ser utilizados en su funcin. Las plantas tambin se conocen por tomar diversas sustancias orgnicas y, o bien degradar o procesarlos para su uso en procesos fisiolgicos . Barter ( 1999 ) ha presentado un buen panorama de fitorremediacin de suelos contaminados. En l se esbozan principalmente las cinco tcnicas bsicas de fitorremediacin : rizofiltracin, fitoextractores, fitotransformacin , fitoestimulacin y Fitoestabilizacin. Hay cinco tipos bsicos de fitorremediacin :( 1 ) Rizofiltracin, una tcnica de recuperacin de agua en el que los contaminantes son absorbidos por las races de la planta; ( 2 ) Fitoextraccin , que implica la absorcin de los contaminantes del suelo; ( 3 ) Fitotransformacin, que es aplicable tanto a los suelos y al agua, y consiste en la degradacin de los contaminantes a travs del metabolismo de la planta; ( 4 ) Fitoestimulacin o biorremediacin asistida por planta, que consiste en la estimulacin de la degradacin microbiana a travs de las actividades de las plantas en la zona de las races; y ( 5 ) Fitoestabilizacin, que utiliza las plantas para reducir la migracin de contaminantes a travs del medio del suelo .La fitorremediacin se ha aplicado a un nmero de contaminantes en el campo de pequea escala y / o estudios de laboratorio. Estos contaminantes incluyen metales pesados, radionuclidos, disolventes clorados, hidrocarburos de petrleo, PCBs, PAHs, insecticidas organofosforados, explosivos y agentes tensoactivos. Observaciones importantes relacionadas con el desempeo de la tecnologa de la fitorremediacin son: La remediacin se logra con una perturbacin ambiental mnima. Se trata de una tecnologa de energa estticamente agradable y pasiva, impulsada por el sol. Se puede utilizar en una amplia gama de contaminantes. La generacin de residuos secundarios es mnima. Los contaminantes orgnicos pueden ser convertidos en CO2 y H2O en lugar de transferir la toxicidad. Es rentable para grandes sitios contaminados (con una baja concentracin de contaminantes). La tierra vegetal se deja en un estado utilizable y puede ser utilizada en la agricultura. El suelo puede permanecer en un sitio despus de la eliminacin del contaminante en lugar de ser eliminado o aislado. La captacin de agua subterrnea contaminada puede prevenir la migracin de los contaminantes. La remediacin lo general requiere ms de una temporada de crecimiento. El tratamiento est limitado para suelos a menos de un metro de la superficie y el agua subterrnea a menos de 3 m de la superficie. El clima y las condiciones hidrolgicas, tales como las inundaciones y las sequas pueden restringir el crecimiento de la planta y el tipo de plantas que pueden ser utilizados. Los contaminantes pueden entrar en la cadena alimenticia a travs de los animales que se alimentan de las plantas utilizadas en estos proyectos. Requiere disposicin especial de las plantas utilizadas. El costo de la remediacin de un acre de tierra contaminada con plomo a una profundidad de 50 cm se estima entre 60.000 a $ 100,000. En comparacin, la excavacin y vertido del mismo volumen de suelo costara de $ 400,00 a $1,700,000.Biosuspensin/ BiorreactoresEste tratamiento biolgico ex situ requiere la excavacin de suelos contaminados. Esto se logra mediante la combinacin de la tierra excavada con agua y otros aditivos. En este sistema tambin se agregan las bacterias seleccionadas para romper el contaminante. El suelo excavado se trata en un biorreactor controlado en el que la suspensin se mezcla para mantener los slidos en suspensin y los microorganismos en contacto con los contaminantes. En estos reactores, la biodegradacin se produce a un ritmo rpido, con tiempos de tratamiento tpicos que van desde menos de 1 mes a ms de 6 meses. Despus de que se complete el proceso, la suspensin se deshidrata y dispuesta suelo tratado.La tcnica de Biosuspensin / biorreactores tienen xito en el tratamiento de SVOCs no halogenados y COV en suelos excavados o sedimentos dragados . Otros contaminantes incluyen compuestos de ordenanza, pesticidas y PCBs. Algunos de estos compuestos requieren la adicin de bacterias especficas o el uso de reactores aerobios/anaerobios para biodegradacin .Observaciones importantes relacionadas con el rendimiento de la tecnologa por biosuspensin son:La biosuspensin/biorreactores es tcnicamente simple, y la formacin de pellets se pueden evitar durante el tratamiento seco. Funciona en la mayora de los tipos de petrleo. Es relativamente simple y verstil. Es ms eficaz que la biorremediacin. Los sistemas cerrados permiten el control de la temperatura, humedad, pH, oxgeno, nutrientes, adicin de agentes tensoactivos, la suplementacin de microorganismos, seguimiento de las reacciones y condiciones, y el control de las emisiones de COV. Se requiere excavacin. Suelos no homogneos y arcillosos pueden causar problemas de manejo serios. En el caso de producto libre, es necesaria la eliminacin. El drenaje de suelos finos despus del tratamiento puede ser costoso. Se necesita un mtodo de tratamiento para las aguas residuales no recicladas. Se precisar de un sitio y caracterizacin de contaminantes (reactividad qumica, presin de vapor, biodegradabilidad , etc.)El tratamiento con biosuspensin / biorreactores oscila entre $ 130-$ 200 /m3. Cuando se requiere ms tratamiento de gas debido a la presencia de compuestos voltiles, los costos aumentan. El precio de los bienes de equipo, diseo y construccin de estas gamas de sistemas va desde $ 125,000 a $ 2.000.000.

BioventilacinEl proceso bioventeo inyecta aire en los medios contaminados a un ritmo diseado para maximizar en la biodegradacin in situ y minimizar o eliminar la liberacin de gases de volatilizado contaminantes a la atmsfera. A diferencia del biosparging, que consiste en el bombeo de aire y nutrientes en la zona saturada, el bioventeo bombea el aire slo en la zona no saturada. La bioventilacin tambin degrada los contaminantes orgnicos menos voltiles, porque se requiere un volumen reducido de aire, que permite el tratamiento de suelos menos permeables. Baker y Moore ( 2000 ) han estudiado el rendimiento optimizado y la eficacia de bioventeo in situ . Mihopoulos et al ( 2002 ) y Diele et al ( 2002) han analizado los modelos numricos y sus aplicaciones en el diseo de sistemas bioventeo y su funcionamiento .Cualquier sustancia degradable aerbico puede ser tratada por bioventeo y en ltima instancia biodegradacin. Esta tecnologa tiene xito con una variedad de productos derivados del petrleo. La Bioventilacin es ms exitosa en los productos derivados del petrleo a mediados de peso como el diesel ya que los productos ms ligeros tienden a volatilizarse rpidamente y pueden tratarse mejor con SVE , mientras que los productos ms pesados por lo general tardan ms tiempo en biodegradarse. Si el contaminante tiene que ser limpiado a un nivel inferior a 0,1 ppm o si TPH tiene que ser reducido a ms de 95 %, se necesita un estudio piloto para evaluar la idoneidad de bioventeo en ese sitio u otra tecnologa debe ser considerada.

Observaciones importantes relacionados con el rendimiento de la tecnologa bioventeo son: El equipo es de fcil acceso y fcil de instalar. Requiere tiempos de tratamiento cortos, de 6 meses a 2 aos. Es fcil de combinar con otras tecnologas. Es posible que no requiera tratamiento de gases. Las altas concentraciones de contaminantes pueden ser txicos para los organismos. No se puede aplicar a ciertas condiciones del sitio (de baja permeabilidad, alto contenido de arcilla, etc). No siempre se puede llegar a lmites bajos de limpieza. Es eficaz slo en suelos no saturados; se necesitan otros mtodos para la zona saturada. La Bioventilacin es competitiva en costos y va desde 30 a 90$ / ton de suelos contaminados

Encapsulacin La encapsulacin es una alternativa correctivas compuesto por el aislamiento fsico y la contencin del material contaminado. En esta tcnica, los suelos afectadas se aslan por tapas de baja permeabilidad, muros pantalla, cortinas de lechada, o las paredes de corte. La fuente contaminante est cubierto con capas de baja permeabilidad de los textiles sintticos o tapas de arcilla diseados para limitar la infiltracin de la precipitacin y por lo tanto evitar la lixiviacin y la migracin de los contaminantes lejos del sitio y en el agua subterrnea. Un sistema de aislamiento y contencin puede funcionar adecuadamente, pero no hay ninguna garanta en cuanto a la destruccin del contaminante encapsulado. Observaciones importantes relacionadas con el rendimiento de la tecnologa de encapsulacin son: La eficacia de encapsulacin es altamente dependiente de la litologa del sitio. La eficiencia de encapsulacin disminuye con el tiempo y no puede ser considerado como un recurso permanente. Se aplica slo a los suelos contaminados de poca profundidad.El costo de la implementacin de esta tecnologa es dependiente de la litologa del sitio y la profundidad del contaminante . A medida que la profundidad de la contaminacin aumenta , tambin lo hace el costo.AireacinEsta tecnologa se evapora los componentes voltiles del petrleo desde el suelo hacia el aire. Es un proceso bien desarrollado en el que el rea de contacto entre el agua y el aire se incrementa ( FRTR , 1999n ) . El suelo contaminado se extiende una capa fina y labrada o se volvi a aumentar la velocidad de evaporacin . La desventaja de este mtodo es que se no debe ser empleado en reas urbanas o en otros lugares donde los vapores orgnicos podran causar salud, incendio, o peligros molestas. Los vapores recogidos tambin requieren un tratamiento adicional. La aireacin se coloca a menudo ms bajo en la jerarqua de las tecnologas de tratamiento que aquellos que destruyen los contaminantes. En las aguas subterrneas , la aireacin produce contacto entre el aire y el agua para promover la degradacin biolgica . Se puede emplear en lodos activados , contactores biolgicos rotatorios , los filtros percoladores y lagunas biolgicas. Muchas configuraciones pueden promover la aireacin incluyendo jets para soplar aire en los dispositivos de agua o de ventilacin mecnica que impulsan a las gotas de agua en el aire.El grupo de contaminantes dirigida por aireacin incluye SVOCs , pesticidas, y combustibles . Compuestos orgnicos voltiles tambin se puede tratar por aireacin , seguido por algunos tratamientos fuera de gas . La aireacin tambin se puede utilizar para la reduccin de olores Hay varias limitaciones asociadas con el uso de aireacin : No se puede utilizar con los contaminantes con un alto contenido de VOC sin algn tratamiento de gases. Los vapores pueden causar problemas de salud, fuego y molestia de riesgos.Los costos de aireacin dependen del volumen de aceite tratado; por ejemplo, un derrame de Marina de los EE.UU. cuesta alrededor de 14,000 dlares por yarda cbica de suelo.