TecnicTecnicas de Recuperacion de Suelosas de Recuperacion de Suelos

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Las tecnologías de saneamiento utilizan diferentes principios de acción para recuperar los suelos contaminados (físico-químico, biológico, térmico, mixto). Además, dependiendo de la forma de implantación, estas tecnologías se pueden considerar in situ o ex situ. El presente capítulo está estructurado de acuerdo con estos criterios, describiéndose en primer lugar aquellas técnicas que utilizan los procesos físicos, químicos o ambos como proceso prin- cipal de descontaminación, seguidas de las tecnologías que se basan en procesos biológicos. En tercer lugar se incluyen las tecnologías de procesos térmicos, para terminar con aquellas tecnologías que se basan en procesos mixtos, es decir, en las que intervienen varios tipos de procesos a la vez, sin que se pueda claramente distinguir uno de ellos como dominante. Las tecnologías de saneamiento que se describen, clasificadas en función de los principios de acción, se sintetizan en la tabla 7.1. 7.1. Procesos Físico-Químicos 7.1.1. Extracción de aire del suelo Fundamentos La extracción de aire del suelo es una técnica de recuperación in situ aplicable fundamen- talmente a la zona no saturada. El principio de acción de esta técnica se basa en la extrac- ción de los contaminantes adsorbidos en las partículas del suelo, mediante volatilización o evaporación. La extracción del aire se puede realizar mediante pozos verticales y/o tube- rías horizontales, en función de las restricciones impuestas por los edificios o infraestructu- ras existentes en el emplazamiento. El aire con los contaminantes volátiles se dirige hacia los pozos de extracción, que lo conducen a superficie, donde se trata en instalaciones de depuración adecuadas (filtros de carbón activo, oxidación térmica, etc.). En ocasiones la extracción de estos compuestos se puede favorecer mediante la inyección de aire a alto caudal a través de pozos de inyección. Dado que con esta técnica se persigue la volatilización de los contaminantes, las tasas de inyección/extracción de aire son en general superiores a las aplicadas en la bioventila- ción. En general, la extracción de aire se realiza de forma continua, hasta que la concen- tración de los contaminantes en el aire extraído alcanza niveles mínimos y relativamente constantes. En estos casos, la extracción de aire se recomienda realizar de forma intermi- tente, lo que mejora el rendimiento dejando concentraciones residuales menores. La extracción del aire puede llegar a ejercer una presión negativa sobre el agua subterránea, de forma que ésta se puede desplazar hacia los pozos. En caso que esto pueda ocurrir, o que se quiera aplicar la extracción de aire a la zona saturada, se debe llevar a cabo la extracción previa del agua subterránea. 47 CAPÍTULO 7 7.1. Procesos Físico - Químicos 7.1.1. Extracción de aire del suelo 7.1.2. Inyección de aire comprimido 7.1.3. Pozos de recirculación 7.1.4. Extracción de agua para tratamiento 7.1.5. Extracción de fase libre 7.1.6. Eliminación de la fase no acuosa pesada 7.1.7. Electromigración 7.1.8. Barreras activas 7.1.9. Lavado de suelos ex situ 7.1.10. Extracción con disolventes 7.2. Procesos Biológicos 7.2.1. Bioventilación 7.2.2. Inyección de aire comprimido (biosparging) 7.2.3. Lavado de suelos in situ 7.2.4. Biopilas 7.3. Procesos Térmicos 7.3.1. Desorción térmica 7.3.2. Incineración 7.4. Procesos Mixtos 7.4.1. Extracción multifase 7.4.2. Fitorecuperación 7.4.3. Atenuación natural TECNOLOGÍAS DE SANEAMIENTO

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Tecnicas de Recuperacion de Suelos

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Las tecnologías de saneamiento utilizan diferentes principios de acción para recuperar lossuelos contaminados (físico-químico, biológico, térmico, mixto). Además, dependiendo dela forma de implantación, estas tecnologías se pueden considerar in situ o ex situ.

El presente capítulo está estructurado de acuerdo con estos criterios, describiéndose en primerlugar aquellas técnicas que utilizan los procesos físicos, químicos o ambos como proceso prin-cipal de descontaminación, seguidas de las tecnologías que se basan en procesos biológicos.En tercer lugar se incluyen las tecnologías de procesos térmicos, para terminar con aquellastecnologías que se basan en procesos mixtos, es decir, en las que intervienen varios tipos deprocesos a la vez, sin que se pueda claramente distinguir uno de ellos como dominante.

Las tecnologías de saneamiento que se describen, clasificadas en función de los principiosde acción, se sintetizan en la tabla 7.1.

7.1. Procesos Físico-Químicos

7.1.1. Extracción de aire del suelo

Fundamentos

La extracción de aire del suelo es una técnica de recuperación in situ aplicable fundamen-talmente a la zona no saturada. El principio de acción de esta técnica se basa en la extrac-ción de los contaminantes adsorbidos en las partículas del suelo, mediante volatilización oevaporación. La extracción del aire se puede realizar mediante pozos verticales y/o tube-rías horizontales, en función de las restricciones impuestas por los edificios o infraestructu-ras existentes en el emplazamiento. El aire con los contaminantes volátiles se dirige hacialos pozos de extracción, que lo conducen a superficie, donde se trata en instalaciones dedepuración adecuadas (filtros de carbón activo, oxidación térmica, etc.). En ocasiones laextracción de estos compuestos se puede favorecer mediante la inyección de aire a altocaudal a través de pozos de inyección.

Dado que con esta técnica se persigue la volatilización de los contaminantes, las tasas deinyección/extracción de aire son en general superiores a las aplicadas en la bioventila-ción. En general, la extracción de aire se realiza de forma continua, hasta que la concen-tración de los contaminantes en el aire extraído alcanza niveles mínimos y relativamenteconstantes. En estos casos, la extracción de aire se recomienda realizar de forma intermi-tente, lo que mejora el rendimiento dejando concentraciones residuales menores.

La extracción del aire puede llegar a ejercer una presión negativa sobre el agua subterránea,de forma que ésta se puede desplazar hacia los pozos. En caso que esto pueda ocurrir, oque se quiera aplicar la extracción de aire a la zona saturada, se debe llevar a cabo laextracción previa del agua subterránea.

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CAPÍTULO 77.1. Procesos Físico - Químicos

7.1.1. Extracción de aire del suelo

7.1.2. Inyección de aire comprimido

7.1.3. Pozos de recirculación

7.1.4. Extracción de agua para tratamiento

7.1.5. Extracción de fase libre

7.1.6. Eliminación de la fase no acuosa pesada

7.1.7. Electromigración

7.1.8. Barreras activas

7.1.9. Lavado de suelos ex situ

7.1.10. Extracción con disolventes

7.2. Procesos Biológicos

7.2.1. Bioventilación

7.2.2. Inyección de aire comprimido (biosparging)

7.2.3. Lavado de suelos in situ

7.2.4. Biopilas

7.3. Procesos Térmicos

7.3.1. Desorción térmica

7.3.2. Incineración

7.4. Procesos Mixtos

7.4.1. Extracción multifase

7.4.2. Fitorecuperación

7.4.3. Atenuación natural

TECNOLOGÍASDE SANEAMIENTO

En caso de que la superficie del emplazamiento sea permeable, se puede sellar temporal-mente ésta con una lámina sintética para limitar la infiltración de aire atmosférico en elsuelo, reducir emisiones incontroladas de vapores a la atmósfera y aumentar el radio deinfluencia de los pozos de extracción.

Campo de aplicación

Esta técnica es aplicable a suelos contaminados con sustancias volátiles y semivolátilescon una presión de vapor de al menos 100 N/m2 y una constante de Henry superior a0,01. A estas condiciones responden algunos hidrocarburos derivados del petróleo (losde cadena inferior a 14 carbonos), algunos disolventes no clorados, hidrocarburos aro-máticos policíclicos ligeros (de 2 anillos) y los compuestos organoclorados volátiles.

No es una técnica recomendable para el tratamiento de las fracciones pesadas de loshidrocarburos derivados del petróleo (> C25), metales, PCBs o dioxinas. El espectro decontaminantes tratables se aumenta (sobre todo para semivolátiles) mediante la extrac-ción de aire estimulada térmicamente mediante diversos métodos, tales como la utiliza-ción de resistencias eléctricas, radiofrecuencias, campos magnéticos o inyección de airecaliente.

El uso de resistencias eléctricas para calentar el suelo se utiliza en suelos de baja permeabili-dad tales como arcillas y sedimentos de granulometría fina, ya que son medios bastante con-ductivos. Los electrodos se sitúan directamente en las capas poco permeables y mediante elcalentamiento se seca el suelo, el cual acaba por fracturarse, aumentando la permeabilidaddel mismo.

El método más común para el calentamiento es la inyección de aire caliente, el cual nonecesita instalaciones extras además de las necesarias para la extracción del aire delsuelo.

La presencia de fase libre sobre la superficie freática dificulta su aplicación, por lo quees aconsejable eliminar ésta antes de iniciar la extracción de aire del suelo mediante lastécnicas existentes a tal efecto.

Por otra parte, altas concentraciones de contaminantes orgánicos (orientativamente,superior a 10.000 mg/kg) tienen un efecto negativo, incrementando el tiempo de trata-miento y reduciendo el rendimiento de la técnica.

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TECNOLOGÍAS DE SANEAMIENTOCOMUNIDAD DE MADRID

Procesos Físico - QuímicosExtracción del Se aspira a través de pozos creando un gradiente In situaire del suelo de presión/concentración para la extracción de volátiles en fase gaseosa.Inyección de Inyección de aire a elevado caudal en la zona saturada favoreciendo In situaire comprimido la separación de los contaminantes presentes en la fase líquida

mediante evaporación o volatilización.Pozos de Se induce una recirculación in situ del agua subterránea, a la vez que se In siturecirculación lleva a cabo un proceso de stripping para la volatilización

de contaminantes.Extracción Mediante la instalación de técnicas de extracción de agua subterránea In situde agua para (pozos, drenes, zanjas) se trata la misma en superficie.tratamientoExtracción Diferentes técnicas de extracción de hidrocarburos en fase libre In situde fase libre (pozos, drenes, zanjas).Eliminación Extracción mediante pozos, de contaminantes en fase libre más densos In situde la fase no que el agua.acuosa pesadaElectromigración Se aplica una corriente eléctrica de baja intensidad en el suelo In situ

para desorber y movilizar metales y compuestos orgánicospolares hacia los electrodos.

Barreras activas Se instalan pantallas in situ perpendicularmente al flujo de la pluma In situde contaminación, las cuales permiten el paso de agua subterráneaa la vez que eliminan o degradan los contaminantes.

Lavado de Los contaminantes adheridos a las partículas finas del suelo se separan Ex situsuelos ex situ en un medio acuoso. El agua de lavado puede llevar agentes quelantes,

ajuste de pH y surfactantes para facilitar la eliminación de compuestosorgánicos y metales pesados.

Extracción Se utiliza un disolvente orgánico como agente extractor, que se mezcla Ex situcon disolventes con el suelo. Una vez finalizada la extracción, la mezcla se separa

y el disolvente con los contaminantes se trata.

Procesos BiológicosBioventilación Extracción y/o inyección de aire en la zona no saturada para potenciar In situ

la biodegradación.Inyección de Inyección de aire a bajo caudal en la zona saturada estimulando In situaire comprimido la actividad de los microorganismos.(Biosparging)Lavado de Estimulación de la actividad de microorganismos haciendo circular In situsuelos in situ soluciones acuosas con nutrientes/oxígeno para la degradación

de contaminantes.Barreras activas Únicamente difieren de las físico-químicas en que el relleno In situbiológicas de la pantalla potencia la biodegradación de los contaminantes.Biopilas Tecnología en la que se sitúa el suelo en camas, desarrollada In situ

normalmente en naves cerradas, con aireación del suelo mediantesoplantes o aspiradores para estimular la biodegradación.

Procesos TérmicosDesorción El suelo se calienta a baja-media temperatura para volatilizar Ex situtérmica los contaminantes orgánicos que se incorporan a una corriente

de gas a tratar antes de su emisión a la atmósfera.Incineración El suelo se somete a altas temperaturas para oxidar y volatilizar Ex situ

los contaminantes orgánicos.

Procesos MixtosExtracción Tecnología de extracción mediante pozos, de contaminantes en fase In situmultifase líquida y en fase vapor.Fitorrecuperación Se utilizan plantas para eliminar, transferir, estabilizar y destruir In situ/Ex situ

contaminantes, tanto orgánicos como inorgánicos.Atenuación Se confía a los procesos naturales presentes en el suelo (dilución, In situnatural dispersión, volatilización, biodegradación, degradación química)

la función de reducir las concentraciones de contaminantes.

Tecnologías Descripción Aplicación

Tabla 7.1 Tecnologías de Saneamiento

cuyo valor depende de muchos factores (composición y permeabilidad del suelo, contami-nantes a tratar, plazo de descontaminación, etc.).

Para garantizar la viabilidad de la aplicación de esta técnica, se deben realizar siempreestudios piloto que permitan establecer los parámetros esenciales de diseño (caudales deinyección/extracción y radio de influencia de los pozos).

Campo de aplicación

Esta técnica es aplicable a suelos y aguas subterráneas contaminadas con sustancias volá-tiles y semivolátiles con una presión de vapor de al menos 100 N/m2 y una constante deHenry superior a 0,01. A estas condiciones responden algunos hidrocarburos derivadosdel petróleo (los de cadena inferior a 12 carbonos), algunos disolventes no clorados, hidro-carburos aromáticos policíclicos ligeros (de 2 anillos) y los compuestos organocloradosvolátiles. No es una técnica recomendable para el tratamiento de las fracciones pesadasde los hidrocarburos derivados del petróleo (> C25), metales, PCBs o dioxinas.

La presencia de fase libre dificulta su aplicación, por lo que es aconsejable eliminar éstaantes de iniciar la extracción de aire del suelo. Por otra parte, altas concentraciones de con-taminantes orgánicos (orientativamente, superior a 10.000 mg/kg) tienen un efecto negati-vo, incrementando el tiempo de tratamiento y reduciendo el rendimiento de la técnica.

Cuando la contaminación se localiza en un acuífero confinado, la técnica no es aplicable,al impedir el movimiento de los contaminantes hacia la zona no saturada. La proximidadde sótanos y alcantarillas así como otras edificaciones próximas o en el emplazamiento,genera riesgos potenciales al favorecer la acumulación de contaminantes, incrementandoasí el riesgo de explosión, en estas situaciones es necesario aplicar siempre un sistema deextracción de vapores del suelo.

A fin de facilitar el movimiento del aire inyectado, el suelo debe tener suficiente permea-bilidad (orientativamente, una conductividad hidráulica mínima de 0,1 m/día). En caso detratar un suelo heterogéneo, es recomendable realizar estudios piloto previos, ya que laexistencia de zonas o estratos contaminados de baja permeabilidad puede derivar en quela técnica no sea efectiva, dejando zonas sin sanear. En todo caso, la permeabilidad delsuelo puede incrementarse mediante la técnica de fracturación.

En condiciones óptimas, se pueden alcanzar rendimientos de recuperación superiores al85%. Para alcanzar estos rendimientos es preciso un plazo que, en condiciones medias,puede situarse entre 2 y 4 años.

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TECNOLOGÍAS DE SANEAMIENTO

A fin de facilitar el movimiento del aire inyectado, el suelo debe tener una permeabili-dad suficiente (orientativamente, una conductividad hidráulica mínima de 0,1 m/día). Encaso de tratar un suelo heterogéneo, es recomendable realizar estudios piloto previos,ya que la existencia de zonas o estratos contaminados de baja permeabilidad puedeprovocar flujos preferentes de aire a través de las zonas más permeables, disminuyendoconsiderablemente la eficacia del tratamiento en las menos permeables. En todo caso,la permeabilidad del suelo puede incrementarse mediante la técnica de fracturación.

En condiciones óptimas (suelos con una permeabilidad mayor de 3 m/día y con una con-centración de contaminantes orgánicos volátiles inferior a 3.000 mg/kg), se pueden alcan-zar rendimientos de recuperación superiores al 95%. Para alcanzar estos rendimientos espreciso un plazo que, en condiciones medias, puede situarse entre 3 y 9 meses.

Además de la tipología y distribución espacial de la contaminación (en extensión y pro-fundidad) es necesario conocer los siguientes parámetros del suelo: estructura litológica,permeabilidad, granulometría, porosidad efectiva, humedad, pH, temperatura.

Para garantizar la viabilidad de la aplicación de esta técnica, se deben realizar siem-pre estudios piloto que permitan establecer los parámetros esenciales de diseño (cauda-les de inyección/extracción y radio de influencia de los pozos).

Costes

El rango típico de coste de aplicación de esta técnica varía de 10 a 15 € por m3, excluyen-do el tratamiento del aire extraído.

Aspectos ambientales

El consumo energético de una unidad de extracción de aire intersticial se sitúa en torno a 0,01kWh por m3/hora de caudal nominal de aire. Los gases extraídos del suelo pueden encontrarseen proporciones explosivas, por lo que es aconsejable disponer de equipos de medición y con-trol del riesgo de explosión. Pueden producirse molestias por ruidos y olores.

7.1.2. Inyección de aire comprimido

Fundamentos

La inyección de aire comprimido es una técnica de recuperación in situ aplicable, en prin-cipio, a la zona saturada del suelo y a las aguas subterráneas, aunque algunos contami-nantes adsorbidos en la zona no saturada pueden ser a su vez tratados mediante esta téc-nica. Para su aplicación se instalan pozos de inyección de aire en la zona saturada, dis-puestos horizontal o verticalmente. La base de aplicacición de esta técnica consiste enuna separación de los contaminantes presentes en la fase líquida, mediante su evapora-ción o volatilización (fase vapor). Mediante la inyección forzada de aire se produce undesplazamiento de los contaminantes presentes en la fase líquida hacia la zona no satu-rada (en fase vapor). Por este motivo esta técnica se suele combinar con sistemas deextracción de aire.

Esta tecnología opera con elevados caudales de aire, ya que persigue la rápida volatili-zación de los COVs disueltos en el agua subterránea y la extracción del aire contaminadoque pasa a la zona no saturada. El aire extraído es necesariamente depurado en superfi-cie mediante la técnica más apropiada para cada tipo de contaminante.

Al igual que en la extracción de aire, el radio de influencia (máxima distancia a la que,desde un pozo de extracción/inyección, se puede inducir un caudal de aire suficiente paramantener tasa de degradación aceptables en el suelo) es un parámetro clave de diseño

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lación. El hecho de que el ciclo se repita, permite reducir los niveles de contaminaciónhasta los objetivos deseados.

Con esta técnica los contaminantes disueltos en las aguas subterráneas son transferidos ala fase vapor. El aire contaminado se extrae (mediante bombas de vacío) del espacio exter-no del pozo, entre los dos revestimientos y se trata en superficie (generalmente con filtrosde carbón activo) o se vuelve a infiltrar en la zona no saturada, para degradar los conta-minantes a través de los procesos biológicos del suelo.

Se han realizado numerosas modificaciones del proceso básico de recirculación; inyecciónde nutrientes para favorecer la biodegradación, modificación del área de influencia delpozo añadiendo determinados productos químicos que favorecen la estabilización in situ demetales originalmente disueltos en el agua subterránea, etc. Algunas de las modificacionesmás comunes son procesos patentados, entre los que se encuentran:

NoVOCsTM: este método es muy similar al general descrito anteriormente. Como varia-ción, el sistema incluye una placa de deflexión que favorece la desviación de las bur-bujas de aire, mezclándose unas con otras, dando lugar a burbujas de mayor tamaño,lo que facilita la extracción de aire. El agua sale del pozo por la parte superior del filtroy el aire contaminado es extraído por vacío para tratarlo en superficie. Por otro lado,este sistema permite además, la eliminación de metales a través de una fijación in situ.El sistema está patentado por la Universidad de Stanford y comprado en 1994 porEG&G Environmental.

Unterdruck-Verdamfer-Brunnen (UVB): El sistema UVB está patentado en Alemania por IEGTechnologies Corporation. El UVB favorece la elevación del agua en el interior de la celdamediante una bomba de aire sumergible que permite mantener un caudal constante y garan-tiza el paso del agua de una zona de filtrado a otra. Además incorpora un reactor de sepa-ración por vapor que facilita el paso de contaminantes volátiles en fase líquida a fase vapor.

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TECNOLOGÍAS DE SANEAMIENTO

Aparte de la tipología y distribución espacial de la contaminación (en extensión y profun-didad) es necesario conocer los siguientes parámetros del suelo: estructura litológica, per-meabilidad, espesor de la columna de agua, pH.

Costes

El coste de instalación de un sistema de inyección de aire comprimido es muy variable ypuede estar comprendido entre 5.000 y 10.000 €. Excluyendo los costes de tratamientodel efluente gaseoso contaminado extraído, el coste de aplicación de esta tecnología derecuperación, se encuentra comprendido entre 12 y 25 € por m3.

La realización de estudios piloto de recuperación de suelos y aguas subterráneas median-te la inyección de aire comprimido suele estar comprendido entre 12.500 y 20.000 €.

Aspectos ambientales

La inyección de aire a presión es una técnica que precisa un elevado consumo energético(0,1 - 0,2 kWh por m3N/h), siendo éste el principal factor ambiental a tener en cuenta, asícomo el hecho de que hay que tratar los efluentes gaseosos tras su extracción, lo que puedeproducir molestias por ruidos y olores.

7.1.3. Pozos de recirculación

Fundamentos

Los pozos de recirculación constituyen una tecnología centrada en la recuperación in situde agua subterránea contaminada, principalmente con compuestos orgánicos volátiles(COVs).

Esta tecnología sigue los mismos principios de acción que la inyección de aire comprimi-do, mediante la cual los contaminantes disueltos en el agua subterránea se separan de lafase líquida mediante evaporación o volatilización, pasando a fase vapor. Sin embargo,la implantación y desarrollo de ambas presentan claras diferencias. Mientras que la inyec-ción de aire comprimido se lleva a cabo directamente en la zona saturada del suelo deforma que los contaminantes, una vez en fase vapor pasan a la zona no saturada dondeson recogidos, en los pozos de recirculación el aire se inyecta en el interior de un pozo yel proceso tiene lugar en su práctica totalidad en la zona saturada.

La aplicación de la técnica se basa en la creación de una celda de circulación de aguas sub-terráneas alrededor de un pozo. Para poder crear estas celdas de circulación, la configura-ción de los pozos es un aspecto fundamental. El pozo incluye un doble revestimiento y dosintervalos (tramos de filtros) separados hidráulicamente, ambos dentro de la zona saturada.El intervalo superior se sitúa al mismo nivel que el nivel freático o ligeramente por encima deél y, el intervalo inferior se sitúa próximo al límite inferior del acuífero contaminado.

Mediante la inyección de aire en el espacio interno del pozo, se favorece la recirculación delagua. El agua subterránea entra por el tramo inferior del filtro, ascendiendo por el pozo ysaliendo por el tramo superior. La ascensión del agua se produce como consecuencia de lainyección forzada de aire incrementando la superficie de contacto agua/aire y disminuyen-do la densidad del agua (cuando el agua contiene burbujas de aire tiene menor densidadque cuando carece de ellas), proceso similar a la separación por vapor. Este proceso favo-rece la volatilización de los compuestos orgánicos.

Una vez que el agua asciende y alcanza el filtro superior de pozo, sale al exterior,volviendo al acuífero y cayendo en éste por gravedad, de forma que cuando alcanzala parte inferior del pozo, entra de nuevo en el mismo creando una celda de recircu-

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COMUNIDAD DE MADRID

Aspectos ambientales

La principal componente negativa de la aplicación de los pozos de recirculación es el ele-vado consumo energético que conlleva, el cual varía según el tipo de instalación.

7.1.4. Extracción de agua para tratamiento

Fundamentos

La extracción de agua para tratamiento es una tecnología de aplicación in situ que puedeafectar tanto a la zona no saturada del suelo como a la saturada. Presenta diferentes for-mas de implantación según los objetivos de recuperación y la zona del suelo que se veaafectada, pudiendo combinar varias técnicas.

La forma de aplicación más sencilla de esta tecnología coincide con la denominada común-mente como “Pump & Treat”, es decir, la extracción del agua subterránea contaminada parallevar a cabo un tratamiento posterior de la misma en superficie. Mediante esta tecnologíaes posible tratar únicamente la zona saturada del suelo, utilizando para ello diferentes méto-dos de extracción de agua (pozos, drenes o zanjas).

Esta tecnología es también aplicable en caso de que la zona no saturada del suelo se veaafectada por la contaminación. En estas condiciones, la extracción de agua del suelodebe ir precedida de la infiltración de agua en la zona no saturada, de forma que a medi-da que percola hacia la zona saturada tenga lugar un lavado de la zona no saturadacontaminada. Cuando el agua con los contaminantes llega a la zona saturada, ésta seextrae y se trata adecuadamente en superficie. También es útil la infiltración de aguacomo complemento del “Pump & Treat” en caso de que la inyección de agua con disol-ventes u otros compuestos químicos pueda favorecer la desorción de contaminantes delsuelo y aumentar el rendimiento de la extracción de agua. Los principales tipos de aditi-vos son:

• Tensoactivos: se utilizan fundamentalmente para eliminar compuestos orgánicos de bajasolubilidad.

• Ácidos y bases: los ácidos se utilizan para desorben metales, compuestos orgánicosbásicos y algunas sales. Las soluciones básicas pueden tratar fenoles y metales que estánligados a las partículas orgánicas de suelo.

• Agentes reductores y oxidantes: los procesos redox son fundamentales en el conjuntode reacciones que tienen lugar en el agua subterránea. A través de estudios químicosen detalle se pueden dilucidar las reacciones que podrían tener lugar en el agua sub-terránea para eliminar los contaminantes existentes.

Dentro de los métodos de infiltración de agua podemos distinguir dos grupos, los que fun-cionan por gravedad y los que funcionan a presión. Dentro de los métodos de gravedadse distinguen:

• Aplicación en zanjas.

• Galerías de infiltración.

• Irrigación de la superficie del terreno o campos de percolación.

La infiltración a presión se puede llevar a cabo mediante los mecanismos siguientes:

• Pozos de inyección verticales.

• Pozos horizontales o en ángulo.

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TECNOLOGÍAS DE SANEAMIENTO

Density Driven Convection (DDC): este método potencia la biorecuperación, de forma queel aire extraído se infiltra de nuevo en la zona no saturada del suelo. El proceso se favo-rece, adicionando en la infiltración además de oxígeno, nutrientes. Está desarrollado ypatentado por Wasatch Environmental, Inc.

Campo de aplicación

Esta tecnología se suele aplicar para eliminar compuestos orgánicos volátiles halogenados,tales como tricloroetileno (TCE) y productos derivados del petróleo, como benceno, tolue-no, etilbenceno y xileno (BTEX). Realizando algunas modificaciones al sistema, se puedeaplicar también para eliminar compuestos orgánicos volátiles no halogenados, semivoláti-les, pesticidas y compuestos inorgánicos.

Si bien el tipo de sustrato no supone una limitación como en la infiltración de aire compri-mido, puede afectar al rendimiento del tratamiento, ya que esta tecnología se aplica deforma óptima en sustratos arenosos, obteniendo menores rendimientos en arcillas o turbas.Se debe tener en cuenta que la descarga de agua subterránea en la zona no saturadapuede producir la movilización de contaminantes a la zona saturada.

Para que esta tecnología funcione correctamente, la corriente de entrada del aire debe sersuperior a la de dispersión horizontal del agua en el acuífero, de forma que se pueda crearla celda de recirculación. Además, se debe contar con el espesor de acuífero necesariopara la recirculación, ya que si el espacio disponible en el subsuelo es muy reducido, estatécnica no se puede llevar a cabo. Durante la separación por vapor pueden producirseprecipitados químicos que pueden obstruir las paredes del pozo limitando la circulacióndel agua subterránea.

La extensión de la zona de recirculación de agua subterránea se denomina radio deinfluencia, cuyas dimensiones y forma dependen de las características del acuífero. Elradio de influencia de los pozos de recirculación se estima de forma general como 2,5veces la distancia que separa los dos intervalos de filtrado.

Esta técnica presenta como ventaja adicional a la técnica de separación por vapor(depuración ex situ) que los costes de aplicación son menores ya que generalmente esmás rentable depurar el aire extraído que efectuar un tratamiento in situ del agua subte-rránea.

Los métodos de recirculación presentan rendimientos del 70-90% para hidrocarburos tota-les derivados del petróleo y TCE, dependiendo del tipo de suelo.

En el caso del UVB, se ha demostrado que las concentraciones del agua subterránea pue-den ser reducidas (operando bajo condiciones óptimas) hasta niveles inferiores al 1% delas concentraciones iniciales.

Costes

Los costes estimados para un tratamiento mediante el sistema UVB son:

Costes de instalación: 50.000 –75.000 € por pozo.

Costes de explotación: 25.000 – 37.500 € por año.

En el caso de instalaciones DDC, los costes se estiman en:

Costes de instalación: 175.000 €

Costes de explotación: 70.000 €

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COMUNIDAD DE MADRID

Cuando el agua está muy contaminada son preferibles las de PEAD o PP; para los dre-nes dirigidos se utiliza fundamentalmente PEAD. Además pueden incorporar revesti-mientos de fibra natural o sintética, principalmente de polipropileno. La clase de reves-timiento y el material de la tubería deben elegirse en función de la textura del suelo, ladurabilidad y resistencia química a los contaminantes presentes y la posibilidad de for-mación de precipitados.

• Zanjas de drenaje: Las zanjas de drenaje se utilizan para extraer agua subterráneahaciendo aflorar ésta mediante una excavación en el terreno hasta una cota inferior ala del nivel freático y retirándola posteriormente por gravedad o bombeo.

Por sus características, las zanjas de drenaje requieren que el nivel freático no se encuen-tre muy profundo y que el terreno excavado sea geotécnicamente estable. Aunquedepende de las características hidrogeológicas del emplazamiento, no se suelen extraergrandes caudales de agua (del orden de 1-2 m3/h) con esta técnica. Tampoco es fre-cuente realizar zanjas de drenaje de gran tamaño.

Campo de aplicación

La extracción de agua para tratamiento engloba una serie de técnicas, que como quedóreflejado previamente pueden aplicarse para la recuperación de la zona saturada o de lano saturada, utilizando técnicas de extracción de agua o combinándolas con técnicas deinfiltración.

La infiltración de agua puede presentar algunos problemas en su aplicación, tales como:

• Si el agua subterránea tiene un alto contenido en hierro (superior a unos 15 ppm), éstepuede precipitar al formarse una sal insoluble en presencia del agente oxidante.

• El medio físico de infiltración (rejillas de los pozos) puede obstruirse bien por el lavadode las partículas finas del suelo (elevadas concentraciones de sustancias coloidales),bien por el incremento de la biomasa inducido por el tratamiento.

El incremento en la movilidad de los contaminantes como consecuencia de la introducciónde agua en el medio puede impedir la aplicación de esta técnica o condicionarla a laadopción de estrictas medidas de captación y tratamiento del agua infiltrada.

Los pozos de extracción presentan como principales ventajas las siguientes: proporcionanun alto caudal en suelos permeables, permiten la extracción de agua a gran profundidad ydurante largos periodos de tiempo y permiten evitar los obstáculos subterráneos (tuberías einstalaciones enterradas). No obstante, cuando se utilizan bombas de vacío para la extrac-ción del agua, se debe tener en cuenta la limitación de altura máxima de aspiración de lasmismas (unos 8 m para las bombas de succión y unos 5 m para las bombas centrífugas).

La extracción del agua subterránea puede provocar asientos de algunos tipos de suelos(arcillas, limos, etc.). Si éstos fueran significativos y pudieran suponer riesgos, se debe con-siderar la reinfiltración de agua en el suelo para aminorar dicho efecto.

Los pozos permiten extraer caudales elevados de agua subterránea. Cuando el nivel freá-tico está profundo o cuando sufre muchas oscilaciones, los pozos dotados de bombassumergibles constituyen una solución interesante. El plazo de recuperación está condicio-nado por la transmisividad del suelo, así como por el grado de adsorción de los contami-nantes a las partículas del mismo.

Los drenes para la extracción de agua subterránea se suelen utilizar en emplazamientos consuelos de baja permeabilidad (arcillas, limos) y, preferentemente, con ausencia de obstáculosen el subsuelo (tuberías, instalaciones enterradas, etc.). Presentan varias ventajas respecto alos pozos convencionales: mayor área de contacto con el medio contaminado (con lo que se

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TECNOLOGÍAS DE SANEAMIENTO

Existen diversas técnicas que permiten la extracción del agua subterránea, dependiendodel tipo de terreno, la contaminación presente en él, los objetivos de recuperación que sequieran alcanzar, etc. Entre las diferentes técnicas de extracción cabe destacar:

• Pozos: Para construir un pozo se realiza un sondeo, en el que se instala una tubería conun tramo ciego y otro ranurado (denominado filtro). El tramo ranurado se protege conun material textil para impedir la entrada de finos. El espacio anular entre la tubería yla pared del sondeo se rellena con un empaque de gravilla. En las zonas que atravie-san capas de materiales poco permeables se coloca un sello de bentonita para impedircontaminaciones cruzadas. El pozo se remata con un cabezal adecuado al sistema debombeo que se instale. En ocasiones se instala un piezómetro próximo al pozo paramedir la profundidad del nivel freático durante la extracción de agua.

El diámetro de los pozos está condicionado por el tamaño de la bomba a instalar. Enpozos de extracción son frecuentes diámetros de 100 a 600 mm. La profundidad de lospozos depende, por una parte, de las oscilaciones que el nivel freático pueda presentary, por otra, de la longitud del filtro. En general, cuanto más largo y profundo es éste,mayor es el caudal de extracción. La tubería interior suele ser de PVC o PEAD. Dentrodel pozo se coloca un sistema de bombeo diseñado para poder elevar a superficie elcaudal de agua que se pretende. Los sistemas más habituales están basados en bombassumergidas o bombas de vacío.

Estos sistemas requieren la instalación de una batería de pozos, semejante a la que apa-rece en la figura del sellado profundo (epígrafe 9.3). Los sistemas de bombeo que se ins-talan dentro de los pozos se adaptan a cada caso particular según la profundidad delnivel freático, los caudales de extracción, la permeabilidad del acuífero, etc.

• Drenes: Los drenes se instalan mediante métodos de perforación que permiten colocaruna tubería en posición horizontal o ligeramente inclinada. La instalación de los drenescomienza verticalmente o con un cierto ángulo, continuando posteriormente de formacasi horizontal cuando se alcanza la profundidad de drenaje deseada. Existen princi-palmente dos métodos para la instalación de los drenes:

- Drenes en zanja: este método requiere un avance inicial en forma de zanja hasta quese alcanza la profundidad adecuada. A partir de esta zanja se inicia la excavaciónhorizontal. En este tipo de drenes se puede instalar una tubería ranurada o rellenar lasección excavada con materiales porosos (arenas o gravas). Se pueden instalar variosdrenes en paralelo, constituyendo un frente de alta conductividad hidráulica que per-mite captar el agua subterránea de forma rápida y eficaz. Este método no permite lainstalación de drenes a grandes profundidades (más allá de unos 10 m).

- Drenes dirigidos: la instalación se inicia perforando con un cierto ángulo y, al alcanzarla profundidad de drenaje deseada, se cambia la dirección pasando a perforar hori-zontalmente. El proceso de perforación debe controlarse cuidadosamente desde lasuperficie para no afectar a instalaciones subterráneas (tuberías, líneas eléctricas, etc.).En el interior de la perforación se coloca una tubería ranurada que ejerce la funcióndrenante. Con este sistema se pueden alcanzar profundidades de hasta 15 m, aunquese han ejecutado drenes a 60 m. La tubería puede terminar con un extremo ciego opuede volver a salir a la superficie, de forma que presente una doble entrada.

En ambos métodos puede ser preciso realizar la excavación/perforación con lodos bento-níticos y/o rebajar temporalmente el nivel freático, con el fin de garantizar la estabilidad.Cuando la topografía del terreno no permite el desagüe de los drenes por gravedad, espreciso instalar un sistema de bombeo para extraer el agua captada por los mismos.

Las tuberías empleadas en los drenes suelen ser de entre 50 y 200 mm de diámetro yestán fabricadas en PVC, polietileno de alta densidad (PEAD) o polipropileno (PP).

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En caso de tener que evacuar el agua por bombeo, el consumo energético asociado esde unos 0,5-1 kWh/m3 de agua, para caudales inferiores a 10 m3/h. En este caso, loscostes de operación y mantenimiento de un sistema de zanjas drenantes pueden oscilarentre 25 y 50 €/día.

Aspectos ambientales

La extracción en profundidad del agua puede provocar disminuciones del nivel freáticoque afecten a grandes extensiones del acuífero. En algunos emplazamientos, la pérdidade humedad del suelo puede afectar a ecosistemas valiosos, efecto que se puede mitigarmediante la reinfiltración de parte del agua extraída.

7.1.5. Extracción de fase libre

Fundamentos

La presencia de hidrocarburos derivados del petróleo en concentración suficiente comopara presentarse en forma de fase libre por encima del nivel freático es un problema muycomún en los casos de recuperación de suelos contaminados.

Uno de los métodos más aplicados para la extracción de fase libre del suelo, es la extrac-ción mediante pozos verticales. La instalación y diseño de estos pozos es muy similar alos pozos de extracción de agua subterránea, aunque es recomendable utilizar materia-les de construcción compatibles con la fase libre. A diferencia de los sistemas de capta-ción mediante zanjas, este método es de aplicación para profundidades del nivel freáti-co muy elevadas (hasta 80 m).

La instalación de los pozos depende del diseño del sistema y consiste en la instalaciónde una tubería con un tramo ciego y otro ranurado (filtro), por el que se extrae la faselibre. Los filtros se colocan generalmente en la interfase agua/fase libre y su longituddebe diseñarse teniendo en cuenta los posibles cambios de posición de esta interfasedebido al bombeo y a otros factores ambientales como la oscilación estacional. El diá-metro de los pozos depende del sistema de bombeo que se utilice, presentando común-mente, diámetros entre 60 y 100 mm.

Los pozos de extracción de agua se diseñan tradicionalmente con rellenos de gravas. Sinembargo, para la extracción de fase libre se recomienda rellenos con materiales hidrófo-bos y con tamaños granulométricos inferiores a los utilizados en los pozos de agua, ya queincrementa el rendimiento significativamente. Los distintos tipos de materiales que facilitanla extracción de fase libre son todavía objeto de estudio, y por el momento los resultadosobtenidos apuntan a que cuanto menor sea el contenido en cuarzo y más heterogénea seala granulometría, mayor es el rendimiento obtenido.

Los pozos se pueden diseñar para extraer fase libre únicamente, fase libre y agua o unamezcla de ambos, distinguiendo principalmente tres métodos:

Extracción de la fase libre: los equipos que extraen únicamente fase libre operan utili-zando distintos mecanismos, siendo el más utilizado la extracción mediante bombas deskimmer. Estas bombas se sitúan en la interfase agua-fase libre y permiten la entrada selec-tiva de producto a través de una membrana que existe en el interior del skimmer, facilitan-do el paso selectivo de sustancias orgánicas. Existen dos tipos de skimmers:

• Skimmer de separación selectiva de producto, de aplicación para hidrocarburos ligerosde baja viscosidad. Funcionan con espesores de fase libre mínimos y requieren un man-tenimiento periódico debido al posible desarrollo de microorganismos.

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TECNOLOGÍAS DE SANEAMIENTO

requiere instalar sólo los pozos de evacuación del agua drenada), minimización de las áreasno drenadas que suelen aparecer con los pozos convencionales y fácil adaptación a muchastecnologías in situ (bioventilación, extracción de aire del suelo, etc.).

La duración del proceso de extracción depende, entre otros factores, del grado de adsor-ción de los contaminantes a las partículas de suelo. En este tipo de aplicación, los drenesconstituyen un sistema más rígido y de más difícil control que los pozos convencionales, alpoder mezclarse aguas de distinta procedencia y grado de contaminación.

La utilización de zanjas de drenaje es una solución sencilla de extracción del agua sub-terránea cuando las condiciones del emplazamiento lo permiten. Debe tenerse en cuentala profundidad del nivel freático original y la profundidad a la que se desea rebajarlopara evaluar si la permeabilidad y cohesión del terreno permiten garantizar la estabili-dad de la excavación. Esta técnica se aplica con mayor efectividad en terrenos poco per-meables (tipo arcillas, limos y turbas).

En cualquier caso, cuando se pretenda extraer el agua subterránea, suele ser necesaria laextracción previa de producto en fase libre (en caso de estar presente), ya sea más o menosdenso que el agua. Por otro lado, según el tipo de terreno, puede ser necesaria la aplica-ción de la fracturación.

El agua extraída debe ser depurada en todo los casos, eligiendo la(s) técnica(s) más apro-piadas al efecto.

Costes

Los costes de implantación de esta tecnología varía en función de los elementos que seannecesarios en cada caso concreto, si sólo se lleva a cabo una extracción de agua, o si serequiere infiltración.

Los costes estimados para la instalación de pozos de extracción oscilan entre 150 y 250€/m. Los costes de operación y mantenimiento se pueden cifrar en 40-125 €/semana.

Los consumos energéticos orientativos de los sistemas de bombeo con bomba sumergibleson los siguientes:

Bomba sumergible: 0,1-0,5 kWh/m3 para Q < 20 m3/h y H < 100 m.

Bomba sumergible: 0,5-1,0 kWh/m3 para Q > 20 m3/h y H > 100 m.

Los costes estimados para los principales elementos involucrados en la instalación de dre-nes son los siguientes:

Instalación de tuberías: 25€/m (excluyendo costes de movilización de maquinaria)

Excavación de zanjas poco profundas (< 5 m de profundidad): 50 €/m.

Excavación de zanjas profundas (> 5 m de profundidad): 65 €/m.

Perforación para instalación de tuberías: 75-125 €/m.

En cuanto a los costes de operación y mantenimiento, se pueden estimar a partir de los con-sumos energéticos de los sistemas de bombeo con bomba sumergible, de acuerdo con lassiguientes valoraciones:

Bomba sumergible: 0,5-1,0 kWh/m3 para Q < 15 m3/h y H < 50 m.

El coste de excavación de las zanjas de drenaje se puede estimar en 3-4 €/m3 para sue-los de consistencia blanda a media. En suelos de consistencia dura (excluidas rocas), elcoste de excavación puede ser dos o tres veces superior al mencionado.

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De esta forma, y principalmente para el método de extracción de fluidos totales, es reco-mendable tratar primeramente el producto extraído con un separador de aceites para eli-minar el agua subterránea que puede acompañar a la fase libre. Una vez separadas, elagua debe ser tratada en caso de ser necesario, y la fase libre se gestiona o reutiliza.

Otra técnica de captación de la fase libre es la técnica de excavación de zanjas. Ésta serealiza de forma mecánica, en general con palas excavadoras para excavaciones a granescala y poca profundidad, o excavadoras hidráulicas para excavaciones más profundasy precisas. El material excavado debe ser gestionado de manera adecuada.

En el proceso de excavación es necesario rebajar el nivel freático para poder extraer ybombear la fase libre. La zanja se excava generalmente aguas abajo de la contaminacióny de forma perpendicular al flujo de la pluma. Debe ser de longitud igual a la anchura dela fase libre móvil y de una profundidad ligeramente inferior a la altura estacional mínimaesperada del nivel freático. En general, el ancho de la zanja no influye en su rendimiento,de forma que se suele considerar la anchura mínima necesaria para minimizar costes. Unavez realizada la zanja, la fase libre y el agua subterránea fluyen hacia ella. Posteriormente,en la zanja se lleva a cabo un bombeo, que puede ser selectivo o no, separando fases uti-lizando una bomba dual que recoja agua y fase libre de forma separada, o bombeandoambos a la vez y separándolos en superficie con un separador de grasas y aceites.

Durante la excavación y extracción de la fase libre se debe tener en cuenta la presenciade compuestos orgánicos volátiles, los cuales pueden ser emitidos a la atmósfera duranteel proceso o producir olores. Si los riesgos de volatilización son elevados, puede ser nece-sario extraer, previamente a la excavación, la parte volátil de la fase libre mediante laextracción del aire del suelo.

Una mejora de la tecnología puede conseguirse mediante la extracción de agua subterrá-nea, de forma que al rebajar el nivel freático, se incremente el gradiente hidráulico haciala zanja, lo que aumenta la tasa de extracción. También, debe diseñarse teniendo en cuen-ta la posibilidad de migración de la fase libre a capas inferiores del acuífero, antes sin con-taminar.

Las zanjas de extracción de fase libre pueden transformarse fácilmente en drenes, rellenán-dolas con el material de filtrado apropiado, principalmente gravilla, e instalando sumideroso pozos a lo largo de la misma. Se puede mejorar el rendimiento del sistema instalando tube-rías perforadas que recojan la fase libre y la canalicen más rápidamente a los sumiderospara su posterior extracción.

Campo de aplicación

Este tipo de técnicas se aplica para suelos contaminados con hidrocarburos en fase libre.Dependiendo del sistema de bombeo, puede llegar a operar a profundidades del nivel fre-ático superiores a 80 m, con lo que es aplicable en una gran variedad de emplazamien-tos.

La permeabilidad del suelo puede ser un factor limitante, ya que debe ser suficiente paragarantizar la afluencia de la fase libre a los sistemas de extracción. Otro factor que modulael tiempo de extracción es la viscosidad de los fluidos a extraer, ya que para fluidos muy vis-cosos como alquitrán o aceites de motor, el flujo hacia los pozos de extracción es muy lento.

El conocimiento del suelo, tanto en su disposición geométrica como la caracterización desus principales parámetros, es fundamental para el diseño y la aplicación de las diferentestécnicas de bombeo. Los aspectos a considerar son los siguientes:

• Profundidad del nivel freático.

• Espesor del acuífero y posición del sustrato y bordes impermeables.

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• Skimmer de gravedad específica, de aplicación para volúmenes significativos de fase libre,con componentes mayoritariamente pesados, requiriendo espesores mínimos de 3 cm.

Extracción de fluidos totales: la extracción se realiza mediante una única instalación debombeo y se aplica en los casos en que los contaminantes se distribuyen de forma más omenos homogénea en el seno del agua (dispersión o disolución) o cuando existe sobrena-dante con espesores pequeños en suelos de baja permeabilidad. Para este tipo de extrac-ción se utilizan dos tipos de bombas:

• Bombas sumergibles se instalan en el interior del pozo, a la altura del filtro, de formaque extraen de forma más o menos selectiva la fase libre. Existen diversos tamaños,dependiendo de la profundidad a la que se quiera bombear y el caudal de extracción,lo cual a su vez condiciona el diámetro del pozo. Pueden extraer caudales elevados agran profundidad (hasta 80 m).

• Bombas de vacío se instalan en superficie, creando una presión negativa en el pozo, locual provoca un flujo de la fase libre hacia el pozo muy superior al que se genera en laextracción con bombas sumergibles, aumentando el rendimiento de la extracción. Laaltura máxima de aspiración de estas bombas se sitúa en torno a los 5 – 8 m.

Estos sistemas requieren una separación posterior del agua y la fase libre, que puede sercompleja si la mezcla está emulsionada. Esto se puede evitar eligiendo correctamente elsistema de bombeo. En general, las bombas centrífugas emulsionan más la mezcla quelas de diafragma o las neumáticas.

Sistemas de bombeo dual: los sistemas de bombeo dual extraen el agua y la fase libreseparadamente, situando una bomba cerca del extremo inferior del pozo, para la extrac-ción de agua, lo cual crea un cono de depresión que favorece el movimiento de la faselibre hacia el pozo. Otra bomba, situada en la parte superior del filtro extrae la fase libre.Ambas bombas disponen de sensores que controlan que el agua y la fase libre se extrai-gan por sus bombas correspondientes. Este tipo de extracción se puede realizar igualmen-te con bombas sumergibles o de aspiración (vacío). La bomba de extracción de agua debecolocarse por debajo de la interfase agua/fase libre, para minimizar el posterior trata-miento de la misma.

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La extracción de DNAPLs constituye un proceso complejo debido a las propiedades físico-químicas de este tipo de contaminantes, entre las que cabe destacar:

• Viscosidad baja: estos contaminantes pueden migrar rápidamente en el subsuelo, sien-do la movilidad proporcional al ratio densidad/viscosidad.

• Solubilidad absoluta baja: La tasa de disolución es suficientemente baja para permitir lapenetración de los DNAPLs hasta la base del acuífero, pudiendo permanecer en éldurante años.

• Tensión interfacial baja: esta característica favorece la penetración de la contaminación enpequeñas fracturas y poros, pudiendo rellenar la totalidad de la extensión de las fracturas.

• Gravedad específica alta relativa al agua (ratio de la densidad de una sustancia con ladel agua) lo que conlleva una penetración profunda en el acuífero incluso para frentespequeños de DNAPL.

• Degradabilidad baja, ya sea por métodos químicos o biológicos, lo que conlleva tiem-pos de permanencia elevados en el subsuelo.

La eliminación de este tipo de contaminación se apoya en la extracción y su posterior tra-tamiento en superficie. Para poder diseñar correctamente los sistemas de recuperación deDNAPL, es fundamental conocer su localización en el subsuelo, ya que suele ser bastanteirregular. La manera más común de caracterizar este tipo de contaminación es realizar per-foraciones con testigo continuo para identificar la extensión y orientación de la misma.

Una zona contaminada por DNAPL presenta dos componentes, los cuales son básicos a lahora de plantear el método más apropiado de extracción:

• La fuente, donde se localiza la mayor concentración de DNAPL.

• La pluma de contaminación disuelta en el agua subterránea, que suele ocupar grandesvolúmenes dentro del acuífero.

Debido a la escasa degradabilidad y bajas tasas de disolución, la fuente de DNAPL puedegenerar plumas de contaminación durante décadas. Además, hay que tener en cuenta, quea pesar de su baja solubilidad en agua, mínimas concentraciones de DNAPL en disoluciónson perjudiciales para la salud humana.

La eliminación de la contaminación densa en agua puede abordarse mediante la aplica-ción de diferentes técnicas de extracción, diferenciando tres métodos principales:

Extracción de la contaminación densa: este método persigue extraer únicamente conta-minantes más densos que el agua, evitando en la medida de lo posible la extracción deesta última. Se utilizan bombas con skimmers en su parte inferior, además de sumideros enel fondo del pozo donde se acumula la contaminación, lo cual incrementa el rendimientodel bombeo. En caso de que se localicen diferentes zonas contaminadas a varias profun-didades, deben extraerse primero las más superficiales, lo cual evita o minimiza posiblesmovilizaciones incontroladas de contaminación.

Extracción de fluidos totales: este método se basa en la extracción de agua y DNAPLsimultáneamente por una única tubería y con una sola bomba. Esto supone un abarata-miento de costes de instalación, pero disminuye el rendimiento de la extracción, ya que alextraerlos conjuntamente, disminuye la saturación de DNAPL alrededor del pozo. La extrac-ción se puede realizar con dos tipos de bomba:

• Bombas sumergibles: situadas en el interior del pozo, a la profundidad de la contami-nación densa. Necesitan espesores de contaminación superiores a 30 cm, siendo capa-ces de bombear hasta a 70 m de profundidad.

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• Naturaleza litológica.

• Parámetros hidráulicos (porosidad, transmisividad, coeficiente de almacenamiento).

• Gradientes hidráulicos.

• Esquema de funcionamiento hidráulico (velocidad de circulación, sentido del flujo, áreasde recarga y descarga, etc.).

Es necesario determinar los radios de influencia y el número de pozos a través de ensayospiloto para poder diseñar correctamente la aplicación a escala real. Aquellos parámetrosque pueden afectar la permeabilidad del suelo deben tenerse en cuenta, tales como lahumedad del suelo y la granulometría del mismo.

La excavación de zanjas para la extracción de la fase libre es una técnica muy útil paraaquellos casos en los que la fracción volátil de la contaminación es reducida. En caso deno ser así, se deben tomar las medidas oportunas para evitar la emisión de volátiles y losriesgos de explosión.

Esta técnica es sólo aplicable en aquellos casos en que la contaminación es superficial,pudiendo excavar hasta la profundidad que la maquinaria lo permita. Esta tecnología seaplica además para aquellos casos en los que por características del emplazamiento, esdifícil extraerla por pozos o tratarla in situ.

Bajo condiciones óptimas, se estima que esta técnica recupera menos del 50% de la faselibre presente en el subsuelo. Gran parte de la contaminación queda adsorbida en lamatriz del suelo, aunque de esta forma la movilidad de la fase libre es mucho menor,aumentando la posibilidad de degradación y volatilización.

Costes

Los costes de un sistema de bombeo in situ oscilan entre 375 y 500 € por semana y filtro,disminuyendo su coste conforme aumenta el número de filtros a instalar. El coste del trata-miento posterior de los hidrocarburos extraídos oscila entre 150 y 250 € por m3.

Los costes de aplicación de la excavación de zanjas dependen de la capacidad de lamaquinaria de excavación que se utilice. Se considera un precio medio alrededor de2 – 2,5Û€ por m3. El principal factor que aumenta los costes de la técnica es el tratamientoposterior de los hidrocarburos extraídos que puede variar entre 150 y 250Û€ por m3.

Aspectos ambientales

La fase libre extraída puede ser recuperada como hidrocarburo, para reutilizarse en refi-nerías o como combustible de bajo poder calorífico, siempre que tenga la calidad sufi-ciente y un grado de humedad bajo.

7.1.6. Eliminación de la fase no acuosa pesada

Fundamentos

Dentro de los distintos tipos de contaminación que afectan a los suelos, se encuentran losDNAPLs (Dense Non Acqueous Phase Liquids), contaminantes más densos que el agua, que tien-den a descender por debajo del nivel freático y acumularse en la superficie de contacto entrelos materiales permeables y los menos permeables subyacentes. Los componentes más comunesdel DNAPL son disolventes clorados (percloroetileno, tricloroetileno, dicloroetileno, cloruro devinilo y tricloroetano), algunos PCBs como el aroclor, PAHs (fenantreno, naftaleno) y fenoles.

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• Electroforesis: desplazamiento de partículas coloidales cargadas eléctricamente en sus-pensión en un líquido.

• Electrólisis: transporte de iones y complejos iónicos a través del campo eléctrico al esta-blecer una diferencia de potencial entre los electrodos.

• Electroósmosis: consiste en la movilización del agua con sustancias ionizadas res-pecto a una superficie cargada eléctricamente. Es un mecanismo de menor impor-tancia, si bien favorece el transporte de contaminantes tantos orgánicos como inor-gánicos.

Para su aplicación se instalan electrodos (verticales u horizontales) en el suelo, que, gra-cias a los mecanismos antes descritos y a la acidificación inducida por la corriente eléctri-ca, provocan la desorción y el desplazamiento de los metales hacia ellos, los cuales seextraen y tratan posteriormente. La extracción de los mismos se puede realizar mediantedistintos procesos, tales como procesos de galvanizado de los electrodos, los cuales seextraen una vez agotados para su recuperación; mediante procesos de precipitación en lazona cercana a los electrodos o mediante la extracción del agua de alrededor, la cual pre-senta mayor concentración de contaminantes.

Campo de aplicación

Las condiciones de aplicación de esta tecnología son óptimas en suelos de baja o moderadapermeabilidad (arcillas y limos), y cuando la humedad se encuentra entre un 15 y un 18%.Valores de humedad inferiores al 10% reducen drásticamente la efectividad. El suelo a tratardebe estar exento de cuerpos extraños (objetos metálicos enterrados, etc.) y de minerales dealta conductividad eléctrica que pueden interferir en los campos generados. Se debe contro-lar el pH del suelo, ya que valores muy bajos del mismo pueden traducirse en una reducciónde los rendimientos de descontaminación. Los contaminantes que puede tratar son los solublesa valores de pH ácido (entre 3 y 4). Los grupos habitualmente aptos son metales pesados,aniones y algunos compuestos orgánicos polares.

En suelos de baja permeabilidad contaminados con metales pesados (Cr, Ni, Cu, Zn, Pb,Cd y As), el rendimiento suele ser del 85-95%. En función de las concentraciones de par-tida y de los objetivos de descontaminación, el tiempo requerido puede variar de unaspocas semanas a varios meses.

El rango de coste de aplicación de esta tecnología oscila entre 75 y 325 €/m3 de suelo,siendo el más habitual de 75 a 125 €/m3. Una prueba a escala piloto (siempre recomen-

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• Bombas de vacío: instaladas en superficie, presentan una altura máxima teórica de bom-beo de 10 m, aunque en la práctica se reduce a 7-8 m (o incluso 5 m si se utilizan bom-bas centrífugas).

Extracción por bombeo dual: constituye el planteamiento óptimo de extracción, yaque mantiene la saturación de DNAPL alrededor del pozo. Diseños duales de extrac-ción captan contaminación densa y agua de forma separada. De esta forma, se elimi-na el agua inmediatamente superior a la zona de contaminación con DNAPL, favore-ciendo la saturación de los contaminantes alrededor del pozo. El rendimiento puedeaumentar también si se aplica vacío con una bomba en la cabecera del pozo, lo cualaumenta el espesor de la contaminación alrededor del mismo, y por tanto mejora suextracción.

Otra mejora del proceso de extracción es la utilización de disolventes, los cuales se inyec-tan en la zona contaminada y mediante procesos de disolución y desplazamiento, favore-cen el flujo de DNAPL hacia el pozo y su posterior extracción.

La instalación de los pozos de extracción suele realizarse mediante la colocación de losmismos en batería. La profundidad de los pozos debe ser la más adecuada para la extrac-ción de DNAPL, así como el sistema de bombeo instalado para tal efecto.

Campo de aplicación

Cuando se prevén extracciones prolongadas mediante filtros de vacío, es conveniente ins-talarlos en pozos equipados con empaques de grava y sellos de bentonita. Además, esrecomendable instalar en la parte superior una arqueta para facilitar el acceso a los filtrosy su limpieza.

La altura máxima teórica de bombeo es de 10 m, aunque en la práctica se reduce a 7-8m (o incluso 5 m si se utilizan bombas centrífugas). Si se tiene que realizar una extraccióna más profundidad, se puede colocar una bomba más abajo y acometer un achique porfases. Las bombas y demás equipos deben ser los adecuados al tipo de contaminaciónpara evitar obturaciones y problemas técnicos.

Costes

Los costes de instalación de filtros de vacío se estiman en 40-50 €/m para los horizonta-les y 60-75 €/m para los verticales. Los costes de operación y mantenimiento se puedencifrar en 50-125 €/semana.

Aspectos ambientales

El principal factor ambiental a tener en cuenta es el consumo energético asociado al bom-beo de la fase densa.

7.1.7. Electromigración

Fundamentos

La electromigración es una técnica aplicada in situ que se basa en establecer una corrien-te eléctrica de baja intensidad en el suelo entre electrodos instalados en el mismo lo quefavorece la movilización del agua y de los compuestos iónicos e ionizables.

En su aplicación a la recuperación de suelos contaminados por metales pesados, los meca-nismos de transporte dominantes son los siguientes:

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vidad de los microorganismos presentes en el agua subterránea, de forma que se pue-den eliminar compuestos orgánicos biodegradables.

Campo de aplicación

Los grupos de contaminantes para los que se suele utilizar esta técnica son COVs, COSVsy compuestos inorgánicos. Se aplica de forma óptima en suelos arenosos, con contamina-ción a una profundidad menor de 15 m y un flujo continuo de agua subterránea. Para com-puestos inorgánicos, cualquier tipo de pantalla es válido (teniendo siempre en cuenta el ren-dimiento de cada una por contaminantes específicos), mientras que para contaminantesorgánicos sólo son viables las pantallas de degradación y de adsorción.

La duración de las pantallas es de 0,5 a 1 año sin ningún mantenimiento. El medio reacti-vo debe ser renovado periódicamente ya que, a medida que la pantalla funciona, la pre-cipitación de los metales o la actividad biológica puede limitar la permeabilidad, y los fil-tros se acaban colapsando. Se desconoce con exactitud la duración de las pantallas acti-vas ya que, al tratarse de una técnica innovadora, no existen en la actualidad pantallasque hayan estado funcionando más de dos o tres años.

En el caso de pantallas con biorreactores, se han obtenido rendimientos del 90% paracompuestos biológicamente degradables.

Deben conocerse datos referentes al gradiente hidráulico, distribución, extensión y tipode contaminantes, profundidad del nivel freático, incluyendo sus oscilaciones, caracte-rísticas geológicas y permeabilidad.

Costes

Los costes de este tratamiento no se conocen con exactitud por el momento ya que en lamayoría de los casos se ha aplicado a escala piloto, aunque la principal inversión se cen-tra en las instalaciones para una correcta supervisión de su funcionamiento.

Aspectos ambientales

Las principales características y ventajas de esta tecnología provienen del nulo consumoenergético y la posibilidad de realizar operaciones de mantenimiento de las barreras mien-tras están funcionando. Se ha estimado que el coste de este tratamiento es un 50% inferiora uno que conlleve el bombeo del agua subterránea.

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dable para confirmar la viabilidad de aplicación) tiene un coste aproximado de 3.000-4.000 €.

Aspectos ambientales

El volumen de residuos generados (electrodos) se sitúa entre 0,001 y 0,005 m3 por m3 desuelo contaminado. Hay que tener en cuenta que los electrodos metálicos pueden disol-verse parcialmente e introducir en el suelo productos corrosivos. Si se utilizan electrodosconstituidos por materiales inertes (carbono, grafito o platino) este problema se evita.

Por otra parte, las reacciones de oxidación-reducción inducidas pueden traducirse en la for-mación de productos residuales indeseables (por ejemplo, cloro en forma de gas).

El consumo energético depende del objetivo de descontaminación y varía de 50 a 100kWh/m3 para rendimientos de 85 a 95%. Para alcanzar rendimientos mayores el consu-mo energético puede alcanzar de 200 a 600 kWh/m3.

7.1.8. Barreras activas

Fundamentos

Esta tecnología consiste en la instalación in situ de una pantalla perpendicular al flujo dela pluma de contaminación, la cual permite el paso del agua e impide el movimiento delos contaminantes (en forma de partículas o en disolución), quedando retenidos en el mate-rial de relleno de la barrera. Este material puede estar constituido por metales en estadoelemental, quelantes, materiales adsorbentes o microorganismos y se selecciona de formaespecífica según los contaminantes.

El relleno de una pantalla activa suele estar mezclado con arena y otros materiales poro-sos, de forma que su densidad es menor que la del suelo que la rodea. Así, se generanvías preferenciales para el agua subterránea, favoreciendo su paso por la pantalla. Un tipode pantallas de uso extendido son las de sistema “funnel and gate”, las cuales consisten enmuros de baja conductividad hidráulica (alrededor de 1.10-6 cm/s) con aberturas en lasque se dispone el material reactivo mezclado con materiales porosos, generando zonas dereacción por las que el agua circula con facilidad.

El relleno específico para la parte activa de la pantalla se define en función de los contami-nantes presentes en el emplazamiento. Dependiendo del tipo de relleno se pueden eliminarlos contaminantes mediante distintos procesos, con lo que se definen tres tipos de pantallas:

• Pantallas de adsorción: el relleno suele ser carbón activo o zeolita, que adsorben los con-taminantes del agua subterránea, reteniéndolos en su superficie.

• Pantallas de precipitación: en este caso, los contaminantes reaccionan químicamentecon el relleno de la pantalla, de forma que se transforman en sales insolubles, quedanretenidos en la pantalla. Este método ha demostrado ser eficaz para retener plomo utili-zando una barrera con cal, que neutraliza la acidez del agua en la que el plomo estadisuelto, provocando su precipitación. También se utiliza para transformar Cromo VI aCromo III, el cual queda atrapado en la pantalla.

• Pantallas de degradación: en ellas se produce la degradación de contaminantes, loscuales pasan a formas no tóxicas que fluyen a través de la pantalla con el agua. Porejemplo, utilizando gránulos de hierro se pueden degradar compuestos orgánicos volá-tiles. Actualmente se está estudiando la posibilidad de utilizar estos gránulos para la eli-minación de compuestos clorados, aunque todavía está en desarrollo. También se puedeutilizar como relleno, una mezcla de nutrientes y fuentes de oxígeno que estimula la acti-

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7.1.9. Lavado de suelos ex situ

Fundamentos

El lavado de suelos es una técnica aplicada ex situ y basada en principios de acción físi-co-químicos, mediante los cuales, los contaminantes adsorbidos en la matriz del suelo setratan en una solución acuosa. Se llevan a cabo procesos de disolución o suspensión en elagua de lavado, la cual se depura posteriormente y, con frecuencia, se recircula comoagua de proceso.

Antes del lavado propiamente dicho se suele proceder a una homogeneización del suelo,tras la que se efectúa la separación de las partículas finas y las gruesas, aprovechandométodos basados en la diferencia de densidades (hidrociclones, celdas de flotación, etc.)o de tamaños de partículas (tamices y cribas, etc.).

A continuación, se deben realizar las consideraciones oportunas para ajustar el agua delavado (pH, agentes lixiviantes, surfactantes o quelantes) y así potenciar la disolución ypuesta en suspensión de los compuestos orgánicos y metales pesados del suelo que, de estaforma, son transferidos a la solución de lavado. La elección de los aditivos y reactivos quese añaden al agua depende de la naturaleza de la contaminación a tratar. En todo caso,la adición de estas sustancias al agua de lavado repercute en una mayor complejidad deltratamiento de la misma, así como en la posibilidad de que parte de dichas sustancias que-den retenidas en el suelo.

En suelos contaminados con múltiples sustancias de distintas características, la aplicaciónde la técnica suele exigir un proceso secuencial en el que se utilizan diferentes solucionesde lavado.

Campo de aplicación

Esta tecnología presenta ciertas limitaciones en cuanto a las características del suelo a tra-tar:

• El contenido en partículas finas debe ser limitado (diámetro inferior a 63 micras) ya quela eliminación de los contaminantes adsorbidos a las mismas es de gran dificultad. Elcontenido en finos suele estar limitado a un 20 – 30 %. En general, el rango óptimo detamaño de partículas se sitúa alrededor de 0,25 y 2 mm.

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• Altos contenidos en sustancias húmicas y una elevada capacidad de intercambio catió-nico del suelo, dificultan la desorción de los contaminantes, reduciendo la efectividaddel tratamiento e incrementando su coste.

En principio, el lavado de suelos permite tratar un amplio espectro de contaminantes,encontrándose su mayor eficacia en los compuestos orgánicos semivolátiles, hidrocarbu-ros derivados del petróleo, cianuros y metales pesados. No es un método eficaz para dio-xinas y PCBs, a menos que no se requieran rendimientos de descontaminación importan-tes.

Los rendimientos que se pueden obtener varían en función de los contaminantes a tratar.Así, los compuestos orgánicos volátiles y sustancias altamente solubles se pueden eliminarhasta en un 100%, los hidrocarburos aromáticos policíclicos (PAHs) hasta un 98% y losmetales pesados hasta un 90%, orientativamente.

Para analizar la viabilidad de esta técnica se requiere conocer los siguientes parámetros:

• Tipo de suelo

• Granulometría

• Humedad

• Contenido de materia orgánica

• Capacidad de intercambio iónico

• pH

• Capacidad tampón

Costes

La inversión requerida por una planta de lavado de suelos depende de varios factores(capacidad de tratamiento, procesos implantados, etc.). Es habitual manejar ratios de 10a 40 € por tonelada de capacidad anual de tratamiento.

Los costes de tratamiento dependen, entre otros, de la composición del suelo (contenido definos y materia orgánica), del tipo de contaminación y de los objetivos de descontamina-ción. Los precios habituales para las situaciones más frecuentes son de unos 45-100 €/m3.Para tratamientos complejos de suelos con alto contenido en fracción arcillosa el coste sepuede elevar hasta 200-300 €/m3.

Aspectos ambientales

Las concentraciones residuales de contaminantes presentes en la fracción fina (la cualpuede representar hasta un 20-30 % del volumen original de suelo) exigen habitual-mente tratarla mediante otras técnicas o depositarla en un vertedero. El agua de lava-do debe depurarse para su posterior recirculación; este tratamiento da lugar a unosfangos que deben gestionarse como residuo. Así, el factor ambiental principal a teneren cuenta durante la implantación de esta tecnología es la producción de residuos, yen menor medida las molestias por ruidos.

7.1.10. Extracción con disolventes

Fundamentos

Esta técnica, aplicada ex situ, se basa en la extracción de contaminantes mediante lamezcla del suelo (en estado sólido o en forma de fango) con un disolvente orgánico.El tiempo de retención en el tanque depende del tipo de suelo y contaminantes, así

como de las concentraciones de partida de los mismos; orientativamente, se sitúa entre10 y 40 minutos.

Es habitual someter al suelo a un pretratamiento de separación física, a fin de retirar mate-riales extraños y las fracciones más gruesas. Ello contribuye además a acelerar la cinéticade las reacciones, disminuyendo el contenido en metales pesados particulados.

A diferencia del lavado de suelos, que emplea agua o una solución acuosa con aditivos,esta técnica utiliza disolventes orgánicos, siendo los más frecuentes acetona, hexano, meta-nol, éter dimetílico y trietilamina. En ocasiones, también se han utilizado gases licuados(dióxido de carbono, propano, butano), aunque su manipulación y requisitos de seguridadcomplican sensiblemente la operación.

Mediante evaporación se separa el suelo tratado de los disolventes que contienen la cargacontaminante. A continuación, el disolvente se lleva hasta un separador donde se produceel tratamiento del mismo para eliminar los contaminantes, permitiendo su reutilización. Eltratamiento del disolvente se realiza mediante procesos físico-químicos (adición de otrodisolvente, etc.) o térmicos (destilación a alta presión y temperatura). El suelo tratado suelelavarse con agua para arrastrar en lo posible los restos de disolvente que incorpora.

Campo de aplicación

Esta es una técnica eficaz para tratar suelos contaminados por compuestos orgánicos comoPCBs, COVs, disolventes halogenados e hidrocarburos derivados del petróleo. También sepueden extraer junto con los contaminantes orgánicos compuestos organometálicos.

Entre los factores que suponen una limitación para la aplicación de esta técnica, ya queaumentan el tiempo de tratamiento, cabe señalar:

• Alto grado de humedad

• Alto contenido en arcillas

• Presencia de detergentes y emulsionantes

• Presencia de plomo y otras sustancias inorgánicas

Si el diseño y operación del tratamiento es el óptimo, se pueden conseguir eliminar hastaun 90-95% de los contaminantes para los que esta técnica es aplicable. La eficacia de la

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extracción para contaminantes orgánicos de muy alto peso molecular o muy hidrofílicos essensiblemente menor.

Para analizar la viabilidad de la aplicación de esta técnica es necesario conocer la distri-bución granulométrica del suelo, su pH, contenido de materia orgánica y humedad, capa-cidad de intercambio iónico y concentraciones de metales y compuestos volátiles.

Costes

El coste estimado para esta tecnología depende del tipo de suelo y contaminantes a tra-tar, así como de las concentraciones iniciales de éstos, factores que determinan los disol-ventes a utilizar y el tiempo de retención en el tanque de extracción. De acuerdo con labibliografía, el coste puede variar entre 120 y 475 € por tonelada, situándose con fre-cuencia en el rango 120-250 €/ton.

Aspectos ambientales

En la aplicación de esta técnica pueden quedar trazas de disolvente en el suelo tratado.Además se debe tener en cuenta la toxicidad del disolvente utilizado y los residuos gene-rados en el tratamiento del mismo para su posterior reutilización. Puede requerir bastanteespacio para su ejecución.

7.2. Procesos Biológicos

7.2.1. Bioventilación

Fundamentos

La bioventilación es una técnica de aplicación in situ que se centra en la recuperación dela zona no saturada. La base de esta tecnología consiste en hacer circular aire limpio abajo caudal a través del suelo contaminado, con el fin de incrementar la concentración deoxígeno y estimular la actividad microbiológica y los procesos de biodegradación.

A diferencia de lo que sucede en la técnica de extracción de aire del suelo, en la bioven-tilación se debe inyectar exclusivamente el volumen de aire necesario para favorecer laactividad biológica, tratando de evitar en lo posible la volatilización de los contaminantes.Por ello, suele ser necesario realizar ensayos previos de tratabilidad para poder estimar losparámetros de la instalación, en especial el caudal de aire a inyectar. El cálculo estequio-métrico del oxígeno necesario para la biodegradación suele ser ligeramente inferior al quese debe inyectar, ya que existen factores del medio que condicionan el resultado del pro-ceso, tales como las características del suelo (permeabilidad, tamaño de partículas, hume-dad, etc.) y la temperatura.

En los casos en que se prevea que determinados compuestos volátiles no van a ser degra-dados, es preciso instalar pozos de extracción para recogerlos. En este caso, el aire extraí-do debe tratarse posteriormente mediante la técnica más adecuada (filtros de carbón acti-vo, oxidación térmica, etc.), presentadas en el capítulo 10. La extracción del aire se puederealizar mediante pozos verticales y/o tuberías horizontales, en función de las restriccionesimpuestas por los edificios o infraestructuras existentes en el emplazamiento.

Para poder alcanzar los objetivos de recuperación de un emplazamiento mediante bioven-tilación, es fundamental tener en cuenta el radio de influencia (máxima distancia a la que,desde un pozo de inyección o extracción, se puede inducir un caudal de aire suficiente paramantener tasas de degradación aceptables en el suelo) como un parámetro de diseño clave.

El radio de influencia puede variar en función de diversos factores, tales como la permea-bilidad y humedad del suelo, contaminantes a degradar o plazo de recuperación. Suelevariar entre 3 y 30 metros.

Campo de aplicación

De forma general, la bioventilación es aplicable en suelos contaminados con compuestosorgánicos biodegradables con una presión de vapor mayor o igual a 100 N/m2 y unaconstante de Henry superior a 0,01. A estas condiciones responden algunos hidrocarbu-ros derivados del petróleo (los de cadena inferior a 25 carbonos), algunos disolventes noclorados e hidrocarburos aromáticos policíclicos ligeros (de 2 anillos). La bioventilaciónno es efectiva para tratar suelos contaminados con hidrocarburos pesados derivados delpetróleo (> C30), PCBs o hidrocarburos clorados. A pesar de que la bioventilación es apli-cable a hidrocarburos ligeros derivados del petróleo, éstos deben estar en fase vapor enla zona no saturada del suelo. En caso de que tales hidrocarburos den lugar a productoen fase libre, éste debe ser retirado previamente a la aplicación mediante las técnicasadecuadas a tal efecto.

Por otra parte, altas concentraciones de contaminantes orgánicos (orientativamente, supe-riores a 10.000 mg/kg) tienen un efecto negativo sobre la disponibilidad de la materiaorgánica para los microorganismos, retardando o deteniendo el proceso de biodegrada-ción. Aunque no está concebido para tratar suelos con contaminantes inorgánicos, la bio-ventilación puede provocar la adsorción, acumulación y concentración de los mismos enmacro y microorganismos por lo que podría ser aplicable para la reducción de estos con-taminantes en el suelo o como pretratamiento del mismo. En todo caso, esta aplicación dela técnica está todavía en fase experimental.

A fin de hacer posible el movimiento del aire inyectado, el suelo debe tener una permeabili-dad suficiente (orientativamente, una conductividad hidráulica mínima de 0,1 m/día). En casode tener que tratar un suelo heterogéneo, es recomendable realizar estudios piloto previos, yaque la existencia de zonas o estratos contaminados de baja permeabilidad puede provocar flu-jos preferentes de aire a través de las zonas más permeables, disminuyendo considerablementela eficacia del tratamiento en las menos permeables. En todo caso, se podría considerar la apli-

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cación de la fracturación de los estratos menos permeable para homogeneizar el suelo y mejo-rar el rendimiento de la bioventilación.

Si el nivel freático se encuentra a menos de 3 metros de profundidad y se prevé un sistemade extracción de aire mediante pozos, hay que analizar el efecto de ésta en el nivel freáti-co, que puede ascender sensiblemente, reduciendo el flujo efectivo de aire en el suelo nosaturado. Así mismo, es necesario estudiar la efectividad del sistema de inyección/extrac-ción de aire en la zona capilar, sobre todo en suelos de permeabilidad media-baja con elnivel freático próximo a la zona a tratar.

En condiciones óptimas (suelos con una permeabilidad mayor de 3 m/día y con una con-centración de contaminantes orgánicos inferior a 3.000 mg/kg), se pueden alcanzar ren-dimientos de recuperación del 90-95% para compuestos volátiles (BTEX) y superiores al40% para hidrocarburos pesados (cadenas de más de 15 carbonos). En todo caso, paraalcanzar estos rendimientos es preciso un plazo relativamente dilatado que, en condicio-nes medias, puede situarse entre 6 y 12 meses.

Además de la tipología y distribución espacial de la contaminación (en extensión y pro-fundidad) es necesario conocer los siguientes parámetros del suelo: estructura litológica,permeabilidad, granulometría, porosidad efectiva, humedad, pH, nutrientes básicos reque-ridos, temperatura y tasa de respiración. Puede ser necesario realizar ensayos de respira-ción in situ para calcular la cantidad de oxígeno necesaria para que se desarrollen los pro-cesos de biodegradación en óptimas condiciones.

Si el objetivo de saneamiento (expresado en términos de contaminantes individuales) esinferior a 0,1 ppm o se requiere un porcentaje de reducción superior al 95% (expresa-do en términos de hidrocarburos totales derivados del petróleo), es necesario llevar acabo estudios piloto en el emplazamiento para comprobar la viabilidad de la aplica-ción de la bioventilación, ya que no siempre la técnica se aplica en condiciones ópti-mas lo que dificulta alcanzar altos rendimientos.

Costes

El rango típico de coste de aplicación de la bioventilación varía de 30 a 60 € por m3,de los cuales 10 a 35 € corresponden a la inyección y extracción de aire propiamentedichas (excluyendo su tratamiento).

Aspectos ambientales

El consumo energético de una unidad de extracción de aire intersticial se sitúa en torno a0,01 kWh por m3/hora de caudal nominal de aire. Debe tenerse en cuenta que se puedengenerar molestias por ruidos y por olores.

7.2.2. Inyección de aire comprimido (biosparging)

Fundamentos

La inyección de aire comprimido suele llevarse a cabo mediante la inyección de aire aalto caudal en la zona saturada del suelo, lo que consigue la volatilización de COVs endisolución en el agua subterránea, tal y como se expuso en el apartado 7.1.2, dentro delas tecnologías de procesos físico-químicos.

Sin embargo, en ciertos casos puede ser aconsejable disminuir el caudal de inyección deaire, de forma que en lugar de favorecer la rápida volatilización de los contaminantes, sefavorezca la biodegradación de los mismos, utilizando la inyección de aire como fuente deoxígeno para potenciar la acción bacteriana. En esta variante predominan los procesos de

degradación biológica más que los físico-químicos y se suele denominar en la bibliografíacomo biosparging.

Desde un punto de vista teórico, en la aplicación de la inyección de aire comprimido parala biodegradación (biosparging), no sería necesaria la instalación de pozos de extracción,ya que si se inyecta la cantidad de aire necesaria para la correcta biodegradación, los com-puestos que quedasen en la fase vapor no tendrían porqué depurarse con métodos poste-riores. Debido a que en la práctica, la cantidad de aire a inyectar en el caso de fomentarlos procesos biológicos, es siempre superior a la calculada estequiométricamente, es reco-mendable instalar pozos de extracción de aire, ya que una pequeña proporción de conta-minantes puede arrastrarse sin degradar. Para garantizar la viabilidad de la técnica es reco-mendable realizar estudios piloto que permitan establecer los parámetros de diseño.

Campo de aplicación

Esta técnica es aplicable a suelos y aguas subterráneas contaminadas con sustancias voláti-les y semivolátiles con una presión de vapor de al menos 100 N/m2 y una constante deHenry superior a 0,01. A estas condiciones responden algunos hidrocarburos derivados delpetróleo (los de cadena inferior a 12 carbonos), algunos disolventes no clorados, hidrocar-buros aromáticos policíclicos ligeros (de 2 anillos) y los compuestos organoclorados voláti-les. Al tratarse de procesos biológicos, pueden llegarse a degradar compuestos de hasta 30carbonos. No es una técnica recomendable para el tratamiento de las fracciones pesadasde los hidrocarburos derivados del petróleo (> C25), metales, PCBs o dioxinas.

Aparte de las limitaciones de aplicación referentes a las características de permeabili-dad del suelo, las cuales son las mismas que para la variante físico-química, al tratar-se en este caso de la biodegradación de los contaminantes, existen una serie de facto-res que condicionan el rendimiento, en lo que se refiere al proceso de biodegradación.La velocidad del proceso de biodegradación depende del tipo de contaminante a tra-tar, de las características del suelo (permeabilidad, tamaño de las partículas, humedad,etc.) y de la temperatura. Temperaturas inferiores a 10°C y superiores a 45°C, inhibenel proceso de biodegradación. De igual forma, rangos de pH entre 6 y 8 son los ade-cuados para la aplicación de esta técnica.

La inyección de un gas diferente al aire (oxígeno puro, metano, ozono, nitrógeno puro uóxidos de nitrógeno) puede contribuir a incrementar el proceso de biodegradación de lassustancias volátiles ó alterar las condiciones bajo las que concurren (Ejemplo: el metanopuede ser utilizado como favorecedor dentro del proceso del cometabolismo de sustanciasorgánicas cloradas).

En general, el rendimiento de esta técnica suele ser menor que la variante físico-quími-ca, consiguiendo una reducción del 75% de la contaminación en un plazo de aproxi-madamente dos años, aunque depende de las concentraciones iniciales.

Costes

El rango típico de coste de aplicación de esta técnica varía de 10 a 35 €/m2, excluyendoel tratamiento del aire extraído.

Aspectos ambientales

Al igual que en la inyección de aire comprimido, esta tecnología es relativamente caradesde el punto de vista energético (0,1 - 0,2 kWh por m3N/h). Por otro lado, los efluentesgaseosos suelen tener una carga contaminante menor que mediante la simple extraccióndel aire, por lo que los métodos de depuración del aire residual suponen menor gasto, eincluso en algunos casos pueden llegar a ser innecesarios.

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7.2.3. Lavado de suelos in situ

Fundamentos

El lavado de suelos in situ es una tecnología cuyo principio de acción se basa en la estimu-lación de la actividad microbiana para favorecer la degradación de los contaminantes orgá-nicos presentes en el suelo y en el agua subterránea. Para llevar a cabo esta estimulación,se inyecta agua en el suelo con los componentes necesarios en disolución para que la degra-dación biológica tenga lugar. Se pueden incluir nutrientes, aceptores de electrones, produc-tos químicos que favorezcan la desorción de contaminantes o incluso poblaciones micro-bianas alóctonas que estén adaptadas a la degradación de los contaminantes a tratar, deforma que se enriquezca la capacidad degradativa del subsuelo.

El proceso de biodegradación puede ser aerobio o anaerobio. En el primer caso, el pro-ceso se potencia mediante la adición de aceptores de electrones específicos, siendo el oxí-geno el más utilizado. Si se precisa una concentración mayor que la solubilidad del oxí-geno en agua (10 mg/l), puede utilizarse el peróxido de hidrógeno (agua oxigenada) quepermite alcanzar mayores concentraciones (hasta 50 mg/l).

En lo referente a los procesos anaerobios, han sido menos aplicados que los aerobios hastael momento. En general, se suelen utilizar en aquellos casos que los contaminantes pre-senten en el suelo no sean degradables por las vías metabólicas típicas del metabolismoaerobio y se requieran otros procesos de degradación. Para potenciarlos, se inyectan otrosaceptores de electrones diferentes al oxígeno, siendo los nitratos los más comunes. Estosprocesos han demostrados ser útiles para la degradación de algunos disolventes cloradoso algunos compuestos aromáticos, aunque el espectro de aplicación es limitado (no es apli-cable, por ejemplo, para la degradación del benceno).

En cuanto a la implantación de esta tecnología, la infiltración de agua en el suelo serealiza habitualmente mediante zanjas drenantes y/o pozos de inyección. En empla-zamientos donde la contaminación del suelo es poco profunda, el aporte de aguapuede conseguirse mediante riego con aspersores, nebulizadores, etc. La infiltración deagua en el suelo va en general acompañada de la extracción y posterior depuraciónde la misma. Es preciso tener en cuenta en el diseño del sistema que la capacidad de

un pozo de infiltración es del orden de un 50 a un 80% menor que la de un pozo deextracción.

Para llevar a cabo un lavado de suelos in situ, a veces es necesaria la combinación de unaserie de técnicas auxiliares que hacen posible o favorecen la aplicación del mismo. Segúnel tipo de terreno, puede ser necesario realizar una fracturación, y en caso de que existaproducto en fase libre, ya sea más ligero o más pesado que el agua, debe eliminarse pre-viamente. El agua que puede llegarse a extraer en función del caso, requiere también suposterior depuración mediante la técnica apropiada para los contaminantes presentes.

Campo de aplicación

Esta técnica es aplicable en suelos contaminados con hidrocarburos ligeros y medios deri-vados del petróleo, algunos disolventes clorados y no clorados, conservantes de la made-ra (PCPs) y los PAHs de menor peso molecular (hasta 3 anillos). Los procesos de biode-gradación son más lentos cuantos más carbonos tengan los compuestos a degradar, por loque la aplicación de esta tecnología para compuestos pesados derivados del petróleo (>C25) tiene una dudosa viabilidad.

Se han desarrollado estudios para su aplicación en suelos contaminados con compuestosclorados volátiles y con metales pesados, habiendo resultado satisfactorios para algunosclorados volátiles (por ejemplo, per, tri y dicloroeteno).

En cuanto a las características del suelo, es necesario que sea homogéneo y que tenga unapermeabilidad igual o superior a 0,5-1 m/día, de cara a garantizar la adecuada circula-ción del agua infiltrada. Si la estructura del suelo es heterogénea, es más probable la apa-rición de vías preferenciales de circulación del agua, con lo que la efectividad del trata-miento disminuye drásticamente.

En caso de que se utilicen peróxidos como aceptores de electrones, debe tenerse en cuentaque concentraciones superiores a 200 mg/l pueden ser tóxicas para los microorganismos ydisminuir su capacidad de degradación. El mismo efecto cabe atribuir a la presencia dealtas concentraciones de metales pesados, gran parte de los compuestos organoclorados ehidrocarburos de cadenas largas.

Pueden aparecer algunos problemas a la hora de infiltrar el agua con los componentesnecesarios en disolución, tales como:

• Si el agua subterránea tiene un alto contenido en hierro (superior a unos 15 ppm), éstepuede precipitar al formarse una sal insoluble en presencia del agente oxidante.

• El medio físico de infiltración (rejillas de los pozos) puede obstruirse bien por el lavadode las partículas finas del suelo (elevadas concentraciones de sustancias coloidales),bien por el incremento de la biomasa inducido por el tratamiento.

• El incremento en la movilidad de los contaminantes como consecuencia de la introduc-ción de agua en el medio puede impedir la aplicación de esta técnica o condicionarlaa la adopción de estrictas medidas de captación y tratamiento del agua infiltrada.

Esta técnica es eficaz en el tratamiento de suelos con concentraciones no muy elevadas decontaminantes (del orden de cientos de mg/kg). En este caso, los plazos de recuperaciónsuelen ser de varios meses (típicamente, menos de un año). En presencia de altas concen-traciones de contaminantes o si éstos son poco biodegradables (por ejemplo, hidrocarburospesados), los plazos de recuperación pueden extenderse a varios años.

Teniendo en cuenta lo aquí expuesto, para determinar la viabilidad de esta técnica, es pre-ciso conocer la distribución espacial (en superficie y profundidad) de la contaminación delsuelo, así como su tipología (contaminantes presentes, potencial de lixiviación, reactividad

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química, biodegradabilidad). También son necesarias ciertas características del suelo: tex-tura, permeabilidad, capacidad de almacenamiento de agua, pH, contenido en materiaorgánica, humedad y nutrientes, potencial redox, población microbiana y presencia de sus-tancias tóxicas para la misma.

Costes

El coste de aplicación de esta técnica depende mucho del tipo de contaminantes implica-dos y su distribución espacial en el emplazamiento. También es determinante del coste eldiseño concreto del tratamiento (dosificación de aditivos del agua, densidad y profundidadde los pozos, etc.). El rango de costes identificado oscila de 40 a 225 € por m3 de suelo.En condiciones favorables de tipo de suelo y contaminantes a tratar, este rango puede limi-tarse a 40-100 € por m3 de suelo.

Aspectos ambientales

En general, los aspectos ambientales más relevantes derivados de la aplicación de esta tecno-logía, son el consumo energético que requiere para la infiltración de las disoluciones y los posi-bles residuos que se produzcan en caso de que se requiera la extracción de agua posterior.

En algunos emplazamientos la aplicación de esta técnica puede traducirse en que quedenalgunos elementos enterrados en el suelo (por ejemplo, drenes profundos), con las consi-guientes implicaciones en el uso futuro de aquél.

La utilización de nitratos puede tener un impacto significativo en la calidad de las aguassubterráneas. Por otra parte, la biodegradación de algunos contaminantes puede dar lugara productos finales o intermedios más tóxicos que los contaminantes originales. Por ejem-plo, el tricloroetileno degradado en condiciones anaerobias da lugar a cloruro de vinilo(más tóxico y permanente), que se puede destruir fácilmente en condiciones aerobias. Estees un aspecto que siempre debe analizarse a la hora de evaluar la viabilidad ambientalde la aplicación de esta técnica.

7.2.4. Biopilas

Fundamentos

Las biopilas constituyen una técnica de tratamiento biológico del suelo que puede aplicar-se tanto in situ como ex situ, si bien la segunda es la forma más habitual. El principio bási-co de acción es la transformación de los contaminantes biodegradables del suelo en pro-ductos inocuos, aprovechando para ello la acción (en condiciones controladas) de deter-minados microorganismos presentes en el suelo.

De cara a optimizar las condiciones de biodegradación y los consiguientes rendimientosde tratamiento, se deben controlar diversos parámetros del suelo, entre los cuales cabe des-tacar los siguientes:

• Estructura: debe ser homogénea y facilitar la acción de los microorganismos, para locual puede requerirse la adición de enmiendas (serrín, etc.) y, en todo caso, la homo-geneización del suelo mediante mecanismos apropiados.

• pH: es un factor fundamental para el mantenimiento de la actividad bacteriana y debemantenerse en torno a pH neutro (en todo caso, entre 6 y 8). Si es necesario, se puedenañadir al suelo agentes correctores del pH.

• Contenido en nutrientes: los valores de la relación C/N/P que habitualmente se requie-ren para garantizar la biodegradación oscilan entre 100/10/1 y 100/1/0,5, depen-

diendo de los contaminantes y los microorganismos implicados. En caso de que el suelono presente el equilibrio necesario de nutrientes, se debe modificar añadiendo fertili-zantes.

• Humedad: los microorganismos requieren determinado grado de humedad para su cre-cimiento, por lo que se debe evitar tanto el exceso como la falta de agua. El rango ópti-mo suele estar entre el 40 y el 85% de la capacidad de campo, correspondiente a un12-30% en peso, aproximadamente. Lo habitual es que se tenga que añadir agua alsuelo de forma periódica para mantener una humedad óptima.

• Temperatura: la actividad microbiana desciende significativamente por debajo de 10°Cy prácticamente desaparece a menos de 5°C. Por ello, si la temperatura ambiental esbaja, se debe calentar el suelo para evitar el descenso de la tasa de biodegradación oincluso la detención del proceso. También deben evitarse temperaturas excesivamentealtas (por encima de 45°C desciende mucho la velocidad de crecimiento de las pobla-ciones bacterianas habitualmente implicadas). Se recomienda mantener el suelo duran-te el tratamiento a una temperatura comprendida entre 20 y 40°C.

• Poblaciones bacterianas: se encuentran típicamente en el rango 104-107 CFU/gramo desuelo. Por debajo de 1.000 CFU/g de bacterias heterótrofas la biodegradación es prác-ticamente inviable. Por tanto, si las poblaciones naturales en el suelo a tratar son insufi-cientes, pueden inocularse bacterias alóctonas que permitan mantener una poblaciónadecuada.

En la tecnología de biopilas el suelo, una vez pretratado y homogeneizado (separación departículas gruesas y elementos extraños, trituración de bolos arcillosos y/o partículas grue-sas del suelo), se dispone en pilas con una altura de hasta 4 metros (es habitual no superar2-3 metros) sobre un sustrato impermeabilizado y dotado de un sistema de captación y eva-cuación de lixiviados. En esta técnica, la aireación del suelo durante el tratamiento suele rea-lizarse mediante tuberías colocadas en la base que insuflan aire o lo aspiran, por lo que nose rotura (pilas estáticas). También existen sistemas en los que, desarrollándose el proceso acubierto (por ejemplo, dentro de una nave), las pilas se airean con máquinas volteadorassimilares a las utilizadas en el compostaje de residuos. En todo caso, el sistema de pilas está-ticas con aireación forzada es el que permite un mejor control de las condiciones de degra-dación y de las emisiones de compuestos orgánicos volátiles. Si éstos pueden suponer unproblema, es preferible optar por un sistema de aspiración con posterior depuración del aireextraído (con biofiltros o filtros de carbón activo, por ejemplo). Si la tempe-ratura ambientees excesivamente baja, el sistema de aireación forzada permite además inyectar aire calien-te en el suelo para garantizar una temperatura adecuada del mismo.

La tecnología precursora de las biopilas es el landfarming, en el cual el suelo, una vezpretratado se dispone en camas con una altura máxima de unos 50 cm. El sustrato delas camas está habitualmente impermeabilizado y dispone de un sistema de captación y

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evacuación de lixiviados. Durante el tratamiento, el suelo se rotura periódicamente conmedios mecánicos, consiguiendo así la homogeneización y aireación del mismo. Eshabitual tener que añadir agua para mantener unas condiciones óptimas de humedad,lo cual puede efectuarse con un sistema de riego, pulverizadores o aspersores. Cuandose alcanza el nivel de descontaminación deseado, el suelo tratado se retira procedien-do a formar nuevas camas con suelo contaminado. Es conveniente dejar parte del suelolimpio para mezclar con el contaminado, de manera que se mantiene la población bac-teriana adecuada para la biodegradación.

Es frecuente que el agua de riego incorpore nutrientes y aditivos para estimular la biode-gradación. Para este fin es recomendable instalar un sistema por goteo que facilita una dis-tribución uniforme del agua en la pila, evitando arrastres de suelo por escorrentía. En algu-nas plantas el lixiviado recogido se recircula, minimizando el consumo de agua. Es relati-vamente habitual cubrir las biopilas con un plástico para controlar la evaporación de aguay la volatilización de contaminantes, favoreciendo además la retención de calor en lamasa.

Campo de aplicación

Las biopilas han demostrado ser eficaces para tratar suelos contaminados por hidrocarbu-ros derivados del petróleo y algunos pesticidas. En el caso del landfarming, la técnicaopera con mayor eficacia para los menos pesados (orientativamente, hasta C25) y puedetener limitaciones o condicionantes en su aplicación para los más volátiles, si es precisocontrolar las emisiones de los mismos a la atmósfera. Para estos casos es recomendable uti-lizar las biopilas.

Los metales pesados, los compuestos orgánicos pesados (por ejemplo, PAHs de 4 y 5 anillos)y los compuestos organoclorados o nitrogenados son difíciles de eliminar, pudiendo ademásinhibir el proceso por ser tóxicos para los microorganismos. En primera aproximación, con-centraciones de hidrocarburos totales derivados del petróleo (TPH) superiores a 50.000 ppmy/o concentraciones totales de metales pesados superiores a 2.500 ppm suponen la inhibi-ción del tratamiento hasta el punto de hacerlo inviable.

En cuanto a las características del suelo, son aceptables suelos granulares de todo tipo, sibien los que poseen textura arcillosa o limosa son difíciles de tratar, conllevando un pro-ceso muy lento, incluso con roturación intensiva y adición de enmiendas. Para garantizarunas condiciones aceptables de aireación, se recomienda que el suelo tenga una porosi-dad superior al 25%.

En suelos de adecuadas características, los hidrocarburos ligeros se eliminan en su prácti-ca totalidad, mientras que para las fracciones medias se llega a rendimientos del 95-97%;para las fracciones pesadas es difícil superar rendimientos del 80-90%.

El tiempo necesario para dar por finalizado el tratamiento también depende de los facto-res antes señalados, así como de los objetivos concretos de descontaminación estableci-dos. En suelos de adecuadas características, el tratamiento de los contaminantes típicospuede durar entre 4 y 12 semanas (20 en ciertos casos) para alcanzar los niveles que per-miten la reutilización del suelo. Para contaminantes orgánicos pesados el tiempo de trata-miento puede sobrepasar un año, lo que en muchas ocasiones hace económicamente invia-ble su aplicación.

Además de una completa caracterización de la contaminación del suelo (naturaleza y con-centraciones, presencia de sustancias tóxicas, COVs, contaminantes inorgánicos, etc.) sedeben tener en cuenta los datos clave del propio suelo (textura, contenido en nutrientes,pH, humedad y microorganismos presentes). Las condiciones ambientales del emplaza-miento (temperatura, precipitación, velocidad y dirección del viento, disponibilidad deagua, etc.) también son importantes para diseñar el sistema de tratamiento. Es recomen-

dable llevar a cabo ensayos piloto previos para calcular los parámetros de diseño ade-cuados a cada caso concreto.

Costes

Los costes de tratamiento dependen de la duración del mismo y de las concentraciones resi-duales a alcanzar. Los rangos típicos para el landfarming se sitúan entre 30 y 60 € por m3

de suelo; para el tratamiento mediante biopilas los rangos oscilan de 50 a 100 €/m3. Eltratamiento de suelos con compuestos muy poco biodegradables puede costar entre 100 y150 € por m3.

Aspectos ambientales

El almacenamiento y manipulación de los suelos contaminados pueden generar molestias(emisiones de polvo y partículas, olores) si el sistema se desarrolla a la intemperie. En pre-sencia significativa de volátiles, las emisiones de éstos a la atmósfera sin depuración pre-via pueden representar un impacto no despreciable. Las biopilas presentas menores requi-sitos de espacio que el landfarming.

7.3. Procesos Térmicos

7.3.1. Desorción térmica

Fundamentos

La desorción térmica es una tecnología aplicada ex situ y basada en el calentamiento delsuelo contaminado a temperaturas de hasta unos 600°C en reducida presencia de oxíge-no, de modo que los contaminantes con puntos de ebullición bajos-medios se volatilicen,pasando a una corriente gaseosa que se trata posteriormente. El calentamiento del suelopara la desorción de los contaminantes se produce en un desorbedor, siendo los hornosrotativos los más habituales. En función de la temperatura alcanzada en el horno, suelendiferenciarse dos tipos de desorción térmica:

• Desorción térmica a alta temperatura, con rangos de 320 a 600°C.

• Desorción térmica a baja temperatura, con rangos de 90 a 320°C.

Es habitual proceder a un pretratamiento del suelo antes de su introducción en el desorbe-dor. En función de las características del suelo, el pretratamiento puede consistir en una ovarias de las siguientes operaciones: separación de metales férricos, trituración de la frac-

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ción gruesa (> 50 mm) procedente del cribado, trituración de la fracción arcillosa y mez-cla/homogeneización del suelo.

El sistema de avance del suelo en el desorbedor (horno rotativo) puede ser en corrien-te paralela suelo-aire o a contracorriente (aproximándose el suelo a la posición del que-mador). El quemador puede ser simple o doble. Los parámetros básicos de diseño parael horno son la temperatura de tratamiento y el tiempo de residencia. La primera es fun-ción de factores como la granulometría, poder calorífico y humedad del suelo, los con-taminantes a tratar, las condiciones de mezcla y las de transferencia de calor. En ladesorción térmica a baja temperatura es habitual que el suelo alcance hasta 200°C; enla de alta temperatura, se pueden alcanzar hasta 650°C. El tiempo de residenciadepende básicamente del tipo de suelo y contaminantes, así como del grado de des-contaminación requerido. Los valores típicos se sitúan en 2-3 minutos a la temperaturaideal de desorción y 8-30 minutos en total, pudiendo llegarse en algunos casos a 60minutos. El suelo procedente del desorbedor debe enfriarse antes de poder ser mani-pulado. Para ello, es frecuente añadirle agua hasta que alcance una temperatura deunos 90°C.

El quemador secundario o auxiliar oxida los contaminantes orgánicos del gas de salida delhorno. El rango habitual de temperatura en el mismo es de 750 a 1.200°C, en función delos contaminantes a destruir. En la desorción térmica a alta temperatura es preciso enfriarla corriente de gas saliente del quemador secundario antes de proceder a la depuracióndel mismo.

El sistema de tratamiento de gases más completo se compone de dos fases: la separa-ción de partículas mediante un ciclón y/o filtro cerámico y el lavado de gases (scrub-ber). La primera fase siempre está presente, mientras que el lavado sólo suele ser nece-sario cuando la presencia de compuestos halogenados en el flujo de gas es superior alos límites de emisión establecidos. Además, en la desorción térmica a baja temperatu-ra, el ciclón y/o filtro se coloca habitualmente antes del quemador secundario. Las par-tículas de suelo procedentes del ciclón/filtro suelen incorporarse al suelo tratado. Si elsistema incluye un lavado de gases, suele ser necesario depurar el efluente líquido delmismo, dando lugar a un agua tratada y unos fangos que deben ser gestionados ade-cuadamente.

Campo de aplicación

La desorción térmica se emplea para tratar suelos contaminados con compuestos orgáni-cos. La de baja temperatura está más indicada para las fracciones ligeras y medias de loshidrocarburos derivados del petróleo (orientativamente hasta gasóleos C) y COVs no halo-genados, aunque también se ha utilizado para compuestos orgánicos semivolátiles, si biencon una menor eficacia. La de alta temperatura está más indicada para las fracciones pesa-das de los hidrocarburos derivados del petróleo, los compuestos orgánicos semivolátiles,PCBs, PAHs y pesticidas.

Los suelos más adecuados para la aplicación de esta técnica son los que presentan conte-nidos relativamente bajos de arcilla (orientativamente hasta un 30%) y sustancias húmicas(orientativamente hasta un 2%). Los de alto contenido facilitan la aglomeración de las par-tículas y requieren mayor tiempo para la desorción. En todo caso, se aconseja que las con-centraciones de contaminantes a tratar no sean superiores al 2-3% en peso, para evitarindeseables reacciones espontáneas en el horno. En cuanto a la humedad del suelo, nosuele haber problemas hasta valores del 20%, recomendándose no exceder un 30 % paraque el coste del tratamiento no sea excesivo.

La presencia de metales pesados (en especial, los más volátiles) y disolventes clorados enlos suelos a tratar suele representar un problema, al requerir sistemas más sofisticados dedepuración de gases. La presencia de cloruros y sulfuros puede incrementar la volatilidad

de ciertos metales como el plomo. También se debe tener en cuenta que los materiales abra-sivos contenidos en el suelo pueden dañar las instalaciones.

En buenas condiciones de calidad del suelo y operación se pueden alcanzar rendimientosde más de un 99% de eliminación de contaminantes orgánicos. Habitualmente se consi-guen valores superiores al 95%.

Algunos suministradores garantizan concentraciones residuales que, para los contaminan-tes típicos, se sitúan en los siguientes órdenes: hidrocarburos derivados del petróleo (acei-tes minerales) < 20 ppm; PAHs < 1 ppm; BTEX < 0,1 ppm; PCP < 0,5 ppm.

Se requiere conocer el tipo de suelo, su granulometría, humedad y contenido de materiaorgánica, así como las condiciones de volatilización (presión de vapor y punto de ebulli-ción) de los contaminantes presentes, a fin de poder ajustar adecuadamente tanto el pro-ceso de desorción como los sistemas de depuración de gases.

Es frecuente realizar pruebas piloto para ajustar el diseño de la desorción para los dife-rentes contaminantes en función de la temperatura del horno y del tiempo de residen-cia en el mismo.

Costes

Los costes de tratamiento dependen del tipo de suelo, su humedad y de los contaminantespresentes. Los órdenes de magnitud identificados varían de 60 a 350 € por m3 de suelo,siendo los más habituales de 60 a 150 € por m3.

Aspectos ambientales

La estructura del suelo se modifica cuando es tratado a temperaturas superiores a 400-500°C. Si la desorción no alcanza estas temperaturas, los constituyentes orgánicos delmismo no se dañan, lo cual permite su reutilización en usos que requieran un soporte deactividad biológica.

7.3.2. Incineración

Fundamentos

La incineración es una tecnología de tratamiento térmico ex situ que se basa en la aplica-ción de altas temperaturas (785-1.000°C) al suelo para volatilizar y oxidar los compuestosorgánicos contenidos en el mismo. Para ello se requiere habitualmente un combustible auxi-liar que permita iniciar y mantener el proceso de combustión. Los gases procedentes de esteproceso arrastran parte de los contaminantes, por lo que deben depurarse antes de su emi-sión a la atmósfera, tanto para eliminar partículas como gases ácidos (HCl, NOx y SOx).

Los hornos de combustión más frecuentemente utilizados responden a alguno de los siguien-tes tipos:

• Horno de lecho circulante: utiliza aire a alta velocidad para generar turbulencias en la zonade combustión y destruir los contaminantes. Opera a una temperatura ligeramente inferior ala de otros incineradores (785-870°C), ya que produce una temperatura uniforme en lacámara de combustión y en el ciclón, a la vez que mezcla completamente los suelos duran-te la combustión. Ello reduce los costes de operación y las emisiones de NOx y CO.

• Horno de lecho fluidizado: utiliza aire a alta velocidad para hacer circular y poner en sus-pensión las partículas de suelo en un bucle de combustión, operando a temperaturas hastade 870°C.

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• Horno de combustión por infrarrojos: es un sistema (generalmente móvil) que utilizaelectrodos de carburo de silicio y alimentación eléctrica para calentar los suelos alas temperaturas de combustión (hasta 1.010°C) en la cámara primaria. Los electro-dos se sitúan sobre una cinta que alimenta el suelo a tratar. Mediante una soplantese suministra aire a lo largo de la cinta de alimentación para controlar la oxidacióndel suelo. En la mayoría de los casos, se dispone una cámara de postcombustiónpara tratar el material que no ha sido totalmente oxidado en la cámara primaria.Existe una unidad experimental de infrarrojos que utiliza una resistencia eléctrica otubos de uranio radiante para calentar el material, operando a temperaturas dehasta 870°C.

• Horno rotativo: es la tipología de incinerador comercial más frecuente. El horno estáformado por un cilindro revestido interiormente con material refractario y ligeramenteinclinado que, al rotar, actúa como cámara de combustión a temperaturas de hasta980°C. Está equipado con una cámara de postcombustión y un sistema de tratamientode gases.

Campo de aplicación

La incineración se emplea para tratar suelos contaminados con compuestos orgánicos,especialmente los derivados de explosivos, hidrocarburos clorados, PCBs y dioxinas.

Elevadas concentraciones de sodio y potasio dan lugar a escorias de bajo punto de fusión,que pueden ser agresivas para el revestimiento refractario o formar partículas que obstruyenlos conductos del gas. La presencia de metales pesados en concentraciones significativaspuede generar escorias que requieran un tratamiento de estabilización antes del vertido. Losmetales pueden reaccionar con elementos como el cloro y azufre, formando compuestos másvolátiles y tóxicos que los originales. Además, los metales más volátiles (plomo, cadmio, mer-curio y arsénico) se incorporan a los gases de combustión, por lo que el sistema de depu-ración de los mismos debe estar diseñado (en su caso) para poder eliminarlos.

El tamaño de las partículas del suelo a incinerar también presenta limitaciones, por lo quees habitual someter al suelo a un pretratamiento que permita separar las impurezas y grue-sos (orientativamente, partículas mayores de 50 mm).

En condiciones adecuadas de operación, la eficacia de esta tecnología en la eliminaciónde los contaminantes objetivo antes señalados supera el 99,99% y puede alcanzar nivelesde reducción de hasta el 99,9999% para compuestos del tipo PCBs y dioxinas, tal y comose contempla en las legislaciones. Se requiere conocer el tipo de suelo, su granulometría,humedad y poder calorífico, así como los contenidos en metales pesados, sodio y potasio,a fin de poder ajustar adecuadamente tanto el proceso de combustión como los sistemasde depuración de gases.

lleva un movimiento de aire en la zona no saturada, favoreciendo la entrada de oxíge-no y la degradación de los compuestos volátiles por la actividad microbiana. Cuando elnivel de la fase libre sube de nuevo, el sistema continúa con la extracción de líquidos.De esta forma, un sistema de bioslurping funciona por ciclos alternos (extracción faselibre y extracción aire del suelo), manteniendo una elevación del nivel freático relativa-mente constante a lo largo del proceso.

La fase líquida extraída por estos sistemas, se envía a un separador de grasas y acei-tes, mientras que el vapor se lleva a un separador aire-agua. El sistema debe diseñar-se para minimizar la cantidad de agua subterránea extraída, así como evitar las emi-siones de gas a la atmósfera, siendo recomendable la reinfiltración de este último en elsubsuelo.

De acuerdo con los métodos expuestos y los objetivos de recuperación, la elección deun método u otro y su diseño puede variar considerablemente, diferenciándose en eltipo de bombas y su disposición en el pozo. La instalación consiste en baterías depozos de igual estructura que los de, por ejemplo, extracción de fase libre (epígrafe7.1.5), variando los sistemas de bombeo instalados en el interior. Para su diseño sedeben tener en cuenta las estrategias que se acaban de exponer de acuerdo con losobjetivos de descontaminación.

Campo de aplicación

Esta tecnología puede aplicarse de forma simultánea para la extracción de compuestosorgánicos volátiles en fase vapor, contaminantes en disolución en fase líquida y compues-tos en fase libre (LNAPL).

La extracción multifase presenta un rendimiento mayor que una extracción del aire del sueloconvencional, en caso que el sustrato sean arcillas o arenas finas. No es recomendable uti-lizar estas tecnologías en substratos de baja permeabilidad, debido a la posibilidad dedejar zonas aisladas con contaminantes no disueltos, no obstante los sistemas de bombeodual son más versátiles, adaptándose mejor a diferentes condiciones del sustrato que losde bombeo simple.

Los factores que limitan la aplicación de estos métodos son:

• Geología del emplazamiento y características y distribución de los contaminantes. Para unaaplicación óptima se recomienda que la permeabilidad (Kw) se sitúe entre 10-3-10-5 cm/s.

• Necesidad de tratamientos posteriores para el agua y el aire extraídos.

El bioslurping se aplica en suelos contaminados con hidrocarburos en fase libre. Es una téc-nica aplicable a profundidades del nivel freático superiores a 30 m.

En el caso del bioslurping, otro factor relevante es la humedad del suelo, ya que debeser suficiente para permitir la biodegradación. Bajas temperaturas ambientales puedendisminuir a su vez la eficacia del tratamiento, como ocurre en cualquier proceso de bio-degradación. En este tipo de sistemas se extraen hidrocarburos, agua y aire del sub-suelo por un sólo pozo, de forma que las tres fases suelen mezclarse. Por ello, es nece-saria la instalación de separadores de grasas y aceites o tratamientos similares antesde poder verterla. Puede ser necesaria la depuración del aire extraído, aunque en lamayoría de los casos se requiere únicamente en las fases iniciales del tratamiento.Dependiendo del emplazamiento, la aplicación del bioslurping puede dar lugar a laextracción de elevadas cantidades de agua subterránea, la cual debe ser también tra-tada.

En general, los rendimientos que se obtienen están en torno al 95% de fase libre extraí-da.

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Costes

Los costes de tratamiento identificados oscilan entre 150 y 1.800 € por m3 de suelo con-taminado con compuestos orgánicos clorados, siendo el rango más habitual de 150-450€ por m3. Para suelos contaminados con PCBs o dioxinas el coste suele ser bastante másalto (orientativamente, entre 2.700 y 5.000 € por m3 de suelo).

Aspectos ambientales

La incineración genera una serie de residuos procedentes del tratamiento de los gases y dela propia combustión (cenizas y escorias), que deben ser gestionados de acuerdo con suscaracterísticas. A diferencia de lo que sucede con la desorción térmica, la incineracióndestruye la estructura del suelo, por lo que la reutilización del material sólido procedentedel tratamiento está limitada.

7.4. Procesos Mixtos

7.4.1. Extracción multifase

Fundamentos

La extracción multifase comprende una categoría general de tecnologías de recuperaciónin situ que extraen más de un tipo de fase de producto de forma simultánea, ya sea a tra-vés de zanjas o de pozos. Las fases incluídas son aire (fase vapor con compuestos orgá-nicos volátiles), agua (fase líquida con contaminantes en disolución) y fase libre (LNAPL).

Siguiendo la terminología de la USACE (1999) y la EPA (EPA/510/B-95/007) para clasi-ficar los distintos mecanismos de aplicación de la extracción multifase, cabe distinguir lossiguientes:

• Extracción dual: mediante este principio de acción, las fases gaseosa y líquida del suelose extraen de forma simultánea a través de conductos separados mediante la utilizaciónde diferentes bombas. En general se utiliza una configuración de doble revestimiento; enla parte interna se sitúa una bomba sumergible que extrae la fase líquida, ya sea aguao fase libre. La fase gaseosa se extrae simultáneamente a través de la zona exterior delpozo, debido a la acción de una bomba de vacío situada en la cabecera.

• Extracción de dos fases: en este caso, la extracción de ambas fases, líquida (agua o faselibre) y gaseosa, se lleva a cabo mediante un único conducto, con una bomba de vacíoo un compresor en la cabecera del pozo. Los fluidos extraídos son llevados a un sepa-rador líquido-vapor.

• Bioslurping: constituye una variante de la extracción de dos fases en la que, además, sefavorece la bioventilación de la zona no saturada. Esta tecnología utiliza un único siste-ma de bombeo por vacío que extrae la fase libre y el aire del suelo de forma conjunta.La aplicación de la bioventilación a la zona no saturada se realiza infiltrando de nuevoel gas que se extrae por el pozo de recuperación de fase libre, de forma que se mini-miza su emisión a la atmósfera. Cuando el proceso de bioslurping ha concluido, el sis-tema se transforma fácilmente en una bioventilación convencional completando la bio-rrecuperación.

Un sistema de bioslurping está constituido por un pozo en el que se instala un tubo deabsorción, el cual está conectado a una bomba. El tubo se coloca al nivel de la faselibre, extrayendo hidrocarburos y agua. Cuando el nivel de la fase libre disminuye debi-do al bombeo, el tubo de absorción comienza a extraer vapores del suelo, lo que con-

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Campo de aplicación

En términos generales, la fitorrecuperación puede emplearse para tratar una amplia variedadde contaminantes como metales pesados (cadmio, cobre, plomo, arsénico, selenio, níquel,cobalto, etc.), pesticidas, disolventes, hidrocarburos pesados derivados del petróleo y PAHs.No obstante, altas concentraciones de contaminantes pueden ejercer efectos tóxicos e inhibirel crecimiento de las plantas. Para contaminantes que se encuentran fuertemente adsorbidos(por ejemplo, PCBs) o débilmente adsorbidos, esta técnica apenas es efectiva.

La textura del suelo puede ser relevante dependiendo de las especies de plantas a utilizary los mecanismos dominantes. Si el contenido de materia orgánica y/o nutrientes es defi-citario, se puede estimular el crecimiento de las plantas mediante abonos.

En cualquier tipo de aplicación las características climatológicas pueden interferir o limitarestacionalmente el crecimiento de las plantas. Dependiendo del tipo de emplazamiento, lasespecies vegetales introducidas pueden incorporarse a la cadena trófica del entorno, porlo que es necesario establecer la concentración de contaminante que puede quedar absor-bida en el tejido vegetal y la proporción que puede pasar al resto de los componentes dela cadena trófica. En aplicaciones in situ, la incorporación de contaminantes o subproduc-tos de degradación a las aguas subterráneas también puede limitar la viabilidad de estatécnica.

En todo caso, la eficacia del tratamiento se ve condicionada por las especies vegetales uti-lizadas y, más concretamente, por su profundidad radicular. Por ello, la fitorrecuperaciónaplicada in situ sólo se utiliza cuando la contaminación se limita a las capas superficialesdel suelo (orientativamente, hasta 0,5-1 metro de profundidad), lo cual es frecuente en casosde contaminación difusa. En aplicaciones ex situ la limitación de profundidad de tratamien-to también debe tenerse en cuenta a la hora de dimensionar la superficie necesaria.

Para alcanzar los objetivos de descontaminación mediante los mecanismos naturales impli-cados en la fitorrecuperación se requiere en la mayor parte de los casos largos periodos,que pueden oscilar desde varias estaciones hasta décadas. En cualquier caso, a similitudde lo que ocurre con los tratamientos biológicos convencionales, es muy difícil conseguir

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Costes

Es dificil establecer un rango de costes para la tecnología de extracción multifase, debidoa sus distintos mecanismos y ámbitos de aplicación. De forma indicativa se pueden estimarlos siguientes costes:

Instalación de equipos: 30.000 – 100.000 €

Manteniemiento y operación: 3.000 – 8.000 €/mes.

Coste total del tratamiento: 100.000 – 500.000 €

Aspectos ambientales

El principal factor ambiental a tener en cuenta es el consumo energético, así como la pro-ducción de residuos que deben ser tratados adecuadamente.

7.4.2. Fitorrecuperación

Fundamentos

La fitorrecuperación es una técnica basada en la utilización de plantas para transferir y esta-bilizar o eliminar contaminantes presentes en el suelo y en el agua. La acción sobre los con-taminantes se ejerce por las propias plantas o por las poblaciones microbianas asociadaspresentes en la rizosfera. Esta técnica se puede aplicar in situ o ex situ. Los principales meca-nismos en que se apoya la fitorrecuperación son los siguientes:

• Biodegradación en la rizosfera: tiene lugar en la zona que rodea las raíces. Las sustan-cias liberadas por las raíces suponen una fuente de nutrientes para los microorganismosdel suelo, lo que estimula su actividad biológica. Las raíces además ablandan el suelo ycuando mueren facilitan el flujo de agua y aire. Este mecanismo provoca que el aguatienda a moverse hacia la zona superficial del suelo, disminuyendo la humedad de laszonas inferiores.

• Fitoacumulación: las plantas absorben los contaminantes a través de las raíces y los acu-mulan en tallos y hojas.

• Fitodegradación: los contaminantes son metabolizados en los tejidos vegetales, los cua-les producen enzimas (como las deshalogenasas y las oxigenasas) que catalizan ladegradación. Se está estudiando si los compuestos aromáticos y los alifáticos cloradosson susceptibles de ser degradados por este mecanismo. En general, en este proceso seobtienen productos de degradación menos tóxicos o inocuos que sus precursores.

• Fitoestabilización: las plantas producen compuestos químicos que inmovilizan los conta-minantes en la interfase raíz-suelo.

La aplicación de la fitorrecuperación comienza con la selección de las especies más ade-cuadas, la cual depende de varios factores, tales como el tipo de suelo, la profundidad ala que se encuentren los contaminantes (lo que determina la longitud de raíces deseada) yel tipo de contaminantes (por ejemplo, las gramíneas y tréboles tienen un alto rendimientode absorción debido a la disposición continua y compacta de sus rizosferas; algunas espe-cies modificadas, como el tabaco transgénico, presentan una gran tolerancia a los metalespesados y gran capacidad de absorción).

Una vez que el ciclo vital de las plantas a concluido, o al menos se han alcanzado los nive-les de descontaminación esperados, las plantas deben retirarse y gestionarse como unaresiduo (depósito en vertedero controlado, incineración, compostaje, etc.).

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son, en general, biodegradables, independientemente de su peso molecular, siempre y cuandolos microorganismos presentes en el suelo tengan un suministro adecuado de nutrientes y no veaninhibida su actividad biológica por la presencia de sustancias tóxicas. Para ello, el pH del suelodebe oscilar entre 6 y 8, la humedad entre 40 y 85% y la temperatura entre 10 y 45°C.

En los hidrocarburos pesados, menos volátiles y solubles, el mecanismo primario de elimi-nación es la biodegradación, por delante de la volatilización. En todo caso, la biodegra-dación se da más lentamente que en los hidrocarburos ligeros.

Los compuestos volátiles y semivolátiles halogenados también pueden ser atenuados deforma natural, si bien la efectividad suele ser mucho menor y los resultados sólo son apre-ciables en ciertos contaminantes particulares.

Los suelos poco permeables tienen una baja aireación, ralentizando el proceso de biode-gradación aerobia. Por el contrario, presentan la ventaja de limitar las posibilidades de dis-persión de los contaminantes.

La atenuación natural no debe utilizarse cuando se da alguna de las siguientes circunstancias:

• Las concentraciones de hidrocarburos totales del petróleo superan los 10.000 ppm.

• Hay presencia de contaminación en fase libre.

• Existen potenciales receptores en el entorno del emplazamiento que se estima puedenalcanzar los contaminantes antes de degradarse por mecanismos naturales.

• Existe la posibilidad de que la migración de los contaminantes los disperse en un ámbi-to espacial amplio antes de degradarse. Esto puede ocurrir en suelos muy permeables ofracturados. Se recomienda evitar el uso aislado de la atenuación natural en suelos conconductividades hidráulicas superiores a 10-6 m/s.

En la práctica, casi siempre se utiliza la atenuación natural como mecanismo complemen-tario de un sistema de recuperación activo. Sólo en casos en que los riesgos evaluados departida sean aceptables, y siempre que se den las circunstancias antes descritas, cabe plan-tear ésta como única medida de recuperación de un emplazamiento.

Dado que no es habitual que concurran los rangos óptimos de todos los parámetros nece-sarios para garantizar una buena biodegradación natural, siempre se debe hacer unaevaluación detallada de cada caso que permita determinar la viabilidad y efectividad deesta solución.

La atenuación natural requiere plazos mucho más largos que los métodos activos para con-seguir las mismas concentraciones residuales, en especial cuando los contaminantes impli-cados son hidrocarburos pesados.

Costes

Los costes de aplicación de esta solución son inferiores a los de la mayoría de tratamien-tos activos y están asociados a la modelización de las tasas de degradación en el estudiode viabilidad, así como a los de control y seguimiento (muestreos y análisis periódicos paracomprobar la evolución espacial y temporal de la contaminación).

Aspectos ambientales

La atenuación natural requiere la monitorización constante de la zona durante el tiempoque dure el proceso, ya que debe evitarse la posible migración descontrolada de conta-minantes.

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concentraciones residuales de contaminantes por debajo de ciertos umbrales en los que losmecanismos de biodegradación ya no son efectivos en la práctica.

Costes

La información disponible sobre costes de aplicación a escala real es limitada y varía sen-siblemente de unos casos a otros. Una estimación orientativa de rango habitual de costeoscila entre 30 y 60 € por m3 de suelo tratado.

Aspectos ambientales

En principio, la acumulación de contaminantes en plantas no tiene efectos negativos. No obs-tante, debido a las incertidumbres todavía remanentes acerca de los procesos implicados ysus efectos, la posibilidad de incorporación de contaminantes a las aguas subterráneas o acadenas tróficas puede tener importancia en algunos casos. En cualquier caso, el tratamien-to de las plantas como residuos exige una gestión acorde con sus características.

7.4.3. Atenuación natural

Fundamentos

Se incluye bajo este concepto y se diferencia de las tecnologías anteriormente descritas lasolución denominada habitualmente “atenuación natural” que, si bien consigue una dismi-nución de las concentraciones de contaminantes en suelos y/o aguas subterráneas, lo hacesin intervenciones antrópicas significativas. Por ello, se la puede considerar como una no-tecnología, aunque de suficiente interés para resolver ciertos casos de contaminación porhidrocarburos derivados del petróleo.

Se trata de un sistema de recuperación pasivo basado en aprovechar los procesos natura-les (dilución, volatilización, biodegradación, adsorción y transformación química) que sedan en el subsuelo, para reducir las concentraciones de los contaminantes hasta nivelesaceptables.

En general, para los hidrocarburos derivados del petróleo, la biodegradación es el meca-nismo de atenuación natural más importante, siendo el único que disminuye realmente laconcentración de los mismos.

La atenuación natural debe apoyarse en ciertos factores específicos de cada emplaza-miento para que pueda llevarse a cabo. Estos factores son los siguientes:

• Protección de receptores potenciales durante el proceso.

• Condiciones geológicas y geoquímicas favorables.

• Reducción de contaminantes probada y documentada en un plazo de tiempo razonable.

• Confirmación en estudios microbiológicos de la degradación del contaminante.

• Asegurar la contención de los contaminantes residuales, tanto durante como después delproceso.

Es importante realizar los modelos necesarios para caracterizar el emplazamiento en referen-cia a las tasas de degradación de los contaminantes y sus vías de migración, así como la con-centración de contaminante en receptores potenciales gradiente debajo de la fuente.

Campo de aplicación

Los contaminantes que se pueden tratar mediante esta técnica son los compuestos volátiles ysemivolátiles no halogenados, así como los hidrocarburos derivados del petróleo. Estos últimos

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