BOMBEO Y TRATAMIENTO DE AGUAS SUBTERRÁNEAS

Transcripción

1 BOMBEO Y TRATAMIENTO DE AGUAS SUBTERRÁNEAS DESCRIPCIÓN DE LA TÉCNICA: Consiste en la extracción de las aguas hidrocarburas del subsuelo, mediante bombas de fluidos totales sumergibles (eléctricas y/o neumáticas) o autoaspirantes a través de la red de piezómetros del sistema de descontaminación. Además las extracciones pueden combinarse con la instalación de skimmer activos o pasivos para la recuperación selectiva de fases libres (LNAPL). La elección del tipo de sistema de extracción dependerá del volumen de hidrocarburo a retirar, así como de las características hidrogeológicas del emplazamiento. La extracción mediante el empleo de bombas de fluidos totales obliga a realizar un posterior tratamiento sobre los líquidos, mediante separadores de hidrocarburos, torres de aireación (strippers) y filtros de carbón activo, instalados en el interior de Unidades de Tratamiento Medioambiental (UTM). La función del separador de hidrocarburos es retener la fracción no miscible, mediante un tratamiento mecánico (filtro de coalescencia). De esta manera se consigue retirar buena parte del hidrocarburo en fase libre. La fase acuosa es aireada en el interior de una torre o stripper para favorecer la volatilización de los hidrocarburos más ligeros. Por último, las aguas son filtradas a través de carbón activo para eliminar la fracción más pesada de los hidrocarburos. Tras el tratamiento, los efluentes pueden ser inyectados nuevamente al acuífero o vertidos a la red de saneamiento local. Bomba neumática. Recuperación de fase libre con bailer. Interior de UTM. Instrumentación de piezómetro. Obra civil para descontaminación. Imágenes, equipos y proyectos de GEOTECNIA 2000 Separador de HC.

2 EXTRACCIÓN DE VAPORES DEL SUBSUELO (Soil Vapor Extraction) DESCRIPCIÓN DE LA TÉCNICA: Consiste en realizar extracciones de vapores cargados en sustancias volátiles y semi-volátiles, localizados en la zona no saturada del terreno, procedentes de suelos y aguas subterráneas contaminadas. Para ello se utilizan bombas de vacío (depresores) de diferente tipología en función del rango de caudales y ventana de vacío que se necesite aplicar, en función de la estructura y textura de los suelos, así como de sus propiedades neumáticas. Mediante una infraestructura apropiada (colector de aspiración), se conectan los piezómetros integrantes del sistema de descontaminación con una Unidad de Tratamiento Medioambiental (UTM), en cuyo interior se disponen los equipos necesarios. Los equipos que componen el sistema son: - Bomba de vacío, dotada de filtro de partículas y válvula de refresco. - Depósito de condensación de la humedad o separador de gotas. - Filtro de carbón activo, para la depuración de los gases aspirados. - Rotámetro, para el control de volúmenes tratados. - Puntos de muestreo, para el control analítico. Imágenes, equipos y proyectos de GEOTECNIA 2000

3 INYECCIÓN DE AIRE EN ZONA NO SATURADA (BIOVENTING) Y EN ZONA SATURADA (AIR SPARGING) DESCRIPCIÓN DE LAS TÉCNICAS: Ambas técnicas de descontaminación se basan en provocar la volatilización y arrastre de las sustancias orgánicas volátiles y semivolátiles, disueltas en las aguas subterráneas (air sparging) o atrapadas en la porosidad del suelo en la zona no saturada del terreno (bioventing). BIOVENTING: Mediante una soplante se realiza la inyección de aire en la zona no saturada del terreno a través de piezómetros especialmente diseñados. El caudal y el radio de influencia de la inyección dependerá de las características neumáticas del suelo (permeabilidad al aire). Dichas características son determinadas en campo mediante ensayos piloto. AIR SPARGING: Consiste en inyectar aire comprimido mediante un compresor, bajo el nivel freático (zona saturada). La presión aplicada debe vencer la altura de la columna de agua y las pérdidas de carga del sistema. Como en el bioventing, la separación entre piezómetros (radio de influencia) depende de las características neumáticas del terreno, a determinar in situ. Frecuentemente, ambas técnicas de descontaminación se combinan con la extracción de vapores (SVE) para favorecer el rendimiento de la remediación y reducir el riesgo de movilización de los vapores en la zona no saturada, más allá de la zona de actuación. El aporte de aire, hace incrementar el contenido de oxígeno en el agua subterránea y en la masa de aire de la ZNS, favoreciendo la biodegradación aeróbica de los hidrocarburos absorbidos en suelos y disueltos en las aguas. Regulador de presión de aire. Soplante. Imágenes, equipos y proyectos de GEOTECNIA 2000 Compresor.

4 BIOPILAS ACTIVAS DESCRIPCIÓN DE LA TÉCNICA: Se trata de un proceso biológico controlado donde los contaminantes orgánicos son biodegradados y mineralizados, mediante un proceso que consiste en la formación de pilas con el suelo contaminado y estimulación de la actividad microbiana, mediante aireación y/o adición de nutrientes y humedad. La biodegradación de los hidrocarburos, es un proceso mediante el cual, los microorganismos reducen la complejidad de los compuestos químicos a compuestos más simples, es decir de menor peso molecular, por lo que se presenta como una opción muy viable para el tratamiento de los suelos contaminados con hidrocarburos. Para que la degradación se lleve a cabo, es necesario que existan las condiciones ambientales adecuadas, así como la cantidad suficiente de microorganismos degradadores de hidrocarburos, estos por lo general son los microorganismos autóctonos del propio emplazamiento. En caso de que las condiciones ambientales y las unidades formadoras de colonias (UFC) no sean suficientes (>1.000 CFU/gr. suelo), es necesario establecerlas mediante procesos externos de acondicionamiento, inoculación o enmiendas. Fotografías correspondientes a la descontaminación de m³ de suelos con aceites hidráulicos y fuel oil, en una antigua parcela industrial en Madrid.

5 ESQUEMA GENERAL DE GESTIÓN DE SUELOS CONTAMINADOS EN ESTACIONES DE SERVICIO IDENTIFICACIÓN Estación de Servicio CNAE 50,50 Actividad potencialmente contaminante según Anexo I del R.D. 9/2005 SI - IPSS - Informe Preliminar de Situación del Suelo CARACTERIZACIÓN INICIAL -Estudio Histórico -Estudio del medio físico -Inspección de instalaciones -Plantilla ERA -Usos del suelo SI Indicios de afección? NO Informes de situación periódicos DIAGNÓSTICO CARACTERIZACIÓN EXPLORATORIA -Realización de sondeos -Instalación de red de control (piezómetros/captadores de vapor) -Toma de muestras -Análisis químico -Modelo conceptual inicial SI Concentraciones < NGR NO CARACTERIZACIÓN DETALLADA -Realización de nuevos sondeos que delimitan la pluma de afección -Instalación de red de control (piezómetros/captadores de vapor) -Toma de muestras -Análisis químico -Caracterización hidrogeológica -Modelo conceptual revisado -Cálculo de concentraciones máximas admisibles (SSTL) en el ACR. Análisis Cuantitativo de Riesgos Riesgo aceptable? NO INTERVENCIÓN REMEDIACIÓN DEL EMPLAZAMIENTO -Evaluación de alternativas de recuperación -Estudio de Impacto Ambiental -Pruebas piloto -Proyecto técnico -Plan de Seguridad y Salud -Implantación sistema de tratamiento -Plan de control y seguimiento ambiental Emplazamiento contaminado RECUPERACIÓN Concentraciones < SSTL SI Control y seguimiento Emplazamiento no contaminado

6 LAVADO DE SUELOS IN SITU (In situ soil flushing) DESCRIPCIÓN DE LA TÉCNICA: Consiste en lavar los compuestos químicos absorbidos en los suelos mediante el empleo de agentes surfactantes, cosolventes, bioestimulantes u oxigenantes. A través de una red de piezómetros o zanjas permeables, se inyectan los agentes de lavado, que favorecen el bombeo de las sustancias nocivas disueltas en las aguas subterráneas. Este método de limpieza es más efectivo en terrenos de relativa alta permeabilidad, como en el caso de gravas y arenas, aunque se han obtenido relativos buenos resultados en terrenos más impermeables (limos y arcillas). La principal característica de los surfactantes (tensoactivos) y cosolventes (etanol y metanol) relacionada con la remediación de suelos y aguas subterráneas es la de favorecer el aumento de la capacidad de desorber selectivamente los hidrocarburos. Su modo de acción es liberando, mediante emulsionado, los contaminantes adsorbidos en los suelos, o aquellos presentes en el agua subterránea en forma de fase libre, haciéndolos más disponibles hidráulicamente para su extracción por medio de bombeo y tratamiento. Se trata, por tanto, de una tecnología avanzada que permite optimizar los resultados obtenidos de cara a la limpieza complementaria de las aguas subterráneas, inyectados en las inmediaciones de los puntos de bombeo Inyección de agente oxigenante (ORC, Oxygen Release Compound). 2. Inyección de ORC en un piezómetro de una E.S. 3. Bomba para inyección de los agentes de lavado a media-alta presión. 4. Durante la realización de un lavado de suelos en una gasolinera. 5. Detalle de la inyección de surfactante en un piezómetro. 6. Inyección de agente bioestimulante mediante bomba eléctrica. 7. Enjuague (inyección/bombeo) del piezómetro con surfactante. 7 Imágenes, equipos y proyectos de GEOTECNIA 2000

7 UNIDAD DE TRATAMIENTO MEDIOAMBIENTAL (UTM) DESCRIPCIÓN DEL EQUIPO: La Unidad de Tratamiento Medioambiental diseñada y construida por GEOTECNIA 2000, constituye un equipo compacto y móvil, para la limpieza de suelos y aguas subterráneas contaminadas por hidrocarburos. Combina distintas técnicas de remediación (bombeo y tratamiento, aspiración de vapores, air sparging y bioventing). Permiten una actuación de tratamiento simultáneo sobre las aguas subterráneas (línea de aguas) e indirectamente sobre los suelos a través de la aspiración de gases de la zona no saturada del terreno (línea de gases). LÍNEA DE AGUAS Relacionada con el sistema de bombeo y tratamiento (Pump&Treat) de las aguas subterráneas contaminadas. A través de los piezómetros de remediación. Dispone de: - Separador de hidrocarburos (pat ). - Torre de aireación (stripper). - Filtro de carbón activo. - Bombas de transferencia. - Compresor para bombas neumáticas. - Sondas de nivel. AUTOMATÍSMOS Y MEDIDAS DE SEGURIDAD LÍNEA DE GASES Relacionada con el sistema de aspiración de vapores (SVE) e inyección de aire en la zona saturada (Air Sparging) y no saturada (Bioventing) del subsuelo. Dispone de: - Bomba de vacío. - Separador de gotas. - Filtro de carbón activo. - Compresor para inyección de aire bajo NF. - Soplante para inyección de aire en ZNS. - Rotámetro, para control de caudales. Dispone de marcado CE y numerosos sistemas de seguridad (centralita y cabeza detectora de atmófera explosiva, motores antideflagrantes, extractor, señalizadores de fallo, protección electrica, tomas de tierra individuales por equipo, extintor, etc.). Además cuenta con control remoto vía telefonía GSM. Imágenes, equipos y proyectos de GEOTECNIA 2000

8 EXCAVACIÓN SELECTIVA DE SUELOS Y GESTIÓN A VERTEDERO DESCRIPCIÓN DE LA TÉCNICA: Consiste en excavar los suelos contaminados de forma selectiva, para minimizar el coste de gestión a vertedero y evitar la mezcla excesiva entre suelos limpios e impactados. Partiendo de un estudio de caracterización ambiental del terreno, se fija la extensión y profundidad que debe alcanzar la excavación. Se realizan muestreos en paredes y fondo de la excavación para determinar la concentración de los contaminantes, parando o progresando en la extensión de la misma. Una vez removidos todos los suelos contaminados se realiza una verificación final para certificar la calidad de los suelos remanentes. Los suelos excavados deben analizarse según la Decisión 2003/33/CE del Consejo para clasificarlos como residuos inertes, no peligrosos o peligrosos, determinándo su gestíon a distintos tipos de vertederos. La tipología y cuantía de la maquinaria a utilizar dependerá de cada proyecto, en función del volumen de tierras a remover y del tiempo asignado a cada obra. Imágenes, equipos y proyectos de GEOTECNIA 2000

9 TECNOLOGÍAS DE DESCONTAMINACIÓN DE SUELOS Y AGUAS LAVADO DE SUELOS IN SITU (SOIL FLUSHING) Detalle de "shocks" de ORC para el interior de un piezómetro Preparación de solución de oxigenante (ORC Oxigen Release Compound) Adición de ORC a piezómetro Inyección de surfactante a piezómetro Preparación de mezcla de oxigenante ORC Preparación de solución surfactante Inyección con bomba de solución surfactante

10 CARACTERIZACIÓN DE EMPLAZAMIENTOS POTENCIALMENTE CONTAMINADOS CONSTRUCCIÓN DE PIEZÓMETROS Y CAPTADORES DE VAPOR Perforación sondeo 2. Tubería de PVC piezómetros 3. Instalación piezómetro 4. Nivelación topográfica piezómetros 5. Engravillado del piezómetro 6. Desarrollo intensivo con bomba autoaspirante 7. Piezómetro finalizado con arqueta metálica 5 6 7

11 CARACTERIZACIÓN DE EMPLAZAMIENTOS POTENCIALMENTE CONTAMINADOS MUESTREO Y MEDICIONES IN SITU Cuarteador para la toma de duplicados y muestras compuestas de suelos Muestreo de suelos en pared de excavación Muestreo de aguas en un pozo Equipo de toma de datos para ensayos hidrogeológicos Medida de nivel freático con sonda interfase Medida de parámetros in situ en agua (ph, Conductividad, O2 y Tª)

12 TECNOLOGÍAS DE DESCONTAMINACIÓN DE SUELOS Y AGUAS CONSTRUCCIÓN DE ZANJA DRENANTE E INSTALACIÓN DE SEPARADOR DE HIDROCARBUROS Separador de hidrocarburo

13 TECNOLOGÍAS DE DESCONTAMINACIÓN DE SUELOS Y AGUAS RECUPERACIÓN DE FASE LIBRE Mantas absorbentes de hidrocarburo en el interior de una arqueta Recogida de contaminantes por gestor autorizado Skimmers desechables Skimmers desechables saturados "Oil eater" Bailer con fase libre Almohadillas absorbentes

14 CARACTERIZACIÓN DE EMPLAZAMIENTOS POTENCIALMENTE CONTAMINADOS MEDIDAS DE VOLÁTILES EN SUELO "SOIL GAS" Perforación a rotación Penetración de la varilla mediante golpeo Detalle de la varilla de medición perforada en la parte inferior Muestreo de vapores en suelos con bomba de bajo caudal y filtro de carbón activo Útiles de perforación Medición de vapores en suelo con detectror PID Representación en perfil de la distribución de concentraciones de COV s en el subsuelo

15 TECNOLOGÍAS DE DESCONTAMINACIÓN DE SUELOS Y AGUAS CONSTRUCCIÓN DE POZOS DE BOMBEO DE GRAN DIÁMETRO Traslado del anillo de hormigón perforado y con malla Colocación en la excavación Superposición de anillos y filtro exterior con gravas Finalización del pozo Interior Bomba de extracción

16 TECNOLOGÍAS DE DESCONTAMINACIÓN DE SUELOS Y AGUAS SUBTERRÁNEAS EXCAVACIÓN SELECTIVA DE SUELOS Excavación de suelos contaminados Hueco de excavación Muestreo para delimitar la zona de afección Zona de homogeneización (adición de nutrientes) Relleno de hueco de excavación con suelos recuperados Aireación mecánica y mezcla del suelo

17 TECNOLOGÍAS DE DESCONTAMINACIÓN DE SUELOS Y AGUAS SUBTERRÁNEAS BIOPILAS ACTIVAS Base impermeable del cimiento de la biopila Tuberías del sistema de aireación Soplante para aireación Colocación de los suelos contaminados en la biopila Cubrición de la biopila con lamina de PEAD Biopila finalizada

18 TECNOLOGÍAS DE DESCONTAMINACIÓN DE SUELOS Y AGUAS SUBTERRÁNEAS INFRAESTRUCTURA DE REMEDIACIÓN DE UNA ESTACIÓN DE SERVICIO Demolición de solera de hormigón Arqueta con conexiones Hormigonado de las zanjas Finalizado de la zanja Conexiones entre arquetas Arqueta Vista arquetas y zanjas

19 TECNOLOGÍAS DE DESCONTAMINACIÓN DE SUELOS Y AGUAS SUBTERRÁNEAS UNIDAD DE TRATAMIENTO MEDIOAMBIENTAL (UTM) Rotámetro Torre de aireación Filtro carbón activo Bomba de vacio Separador de gotas Explosímetro Cuadro eléctrico Separador de hidrocarburos Compresor