ݺߣ

ݺߣShare a Scribd company logo
Tècniques de restauració
           d’emplaçaments contaminats
                  ç

                                                                     COLGEOCAT 09/05/2012


BLOC 1: PRINCIPIS GENÈRICS
Sessió 1. Recull de tècniques de restauració d’aigües subterrànies




Roberto Espínola Cazorla
Departament d C
D    t    t de Coordinació Hid
                   di   ió Hidrogeològica i Recuperació d’A üíf
                                   lò i     R        ió d’Aqüífers
Unitat de Recuperació i Millora d’Aqüífers
Agència Catalana de l’Aigua (ACA)
Íٷ




        1. Tècniques Ex situ vs In situ

        2. Tècniques Ex Situ

        3. Tècniques In Situ

        4. Rendiment

        5. Taules resum




                                          2
1
   Tècniques
Ex situ vs In situ




                         3
TÈCNIQUES EX SITU

Ex Situ : Implica l’extracció l’aigua subterrània del seu emplaçament
original per tractar-la
   g     p


GENERALITATS:


• Cal aportar energia externa (per bombar l’aigua)
• Tècniques més intrusives
• Produeixen transferència de contaminants
• Assoleixen nivells de qualitat més baixos
• Rendiments limitats
• Més cares de mantenir


                                                                        4
TÈCNIQUES IN SITU

In Situ : no Implica l’extracció l’aigua subterrània del seu emplaçament
original per tractar-la
   g     p


GENERALITATS:


• No cal bombament (no E externa)
• Tècniques poc intrusives
• Poden aconseguir la destrucció total dels contaminats
• Poden actuar sobre fraccions adsorbides al sòl
• Poden assolir objectius de qualitat més ambiciosos
• Manteniment més econòmic


                                                                           5
2
Tècniques
 Ex situ




                6
Tècniques Ex Situ




                      EXTRACCIÓ DE
                      CONTAMINANTS



SISTEMA DE
  GESTIÓ              TRACTAMENT




                        GESTIÓ

                                     7
Tècniques Ex Situ




                    EXTRACCIÓ DE
                    CONTAMINANTS




                                   8
Tècniques Ex Situ


             BOMBAMENT I TRACTAMENT
                      (PUMP & TREAT)


           Extracció d’aigua subterrània contaminada



                    Tractament de l’influent



                      Gestió de l’efluent




                                                       9
Tècniques Ex Situ

PUMP & TREAT




                    10
Tècniques Ex Situ

       PUMP & TREAT



                   Restauració (extracció de contaminants del medi)
     Objectius
     Genèrics
                   Contenció dels contaminants (barrera hidràulica)




Zones de Captura




                           Pou a protegir


                                                                      11
Tècniques Ex Situ

     PUMP & TREAT

CONFIGURACIONS OPERATIVES: Bombament directe




   ESPESSORS IMPORTANTS
       DE FASE LLIURE




                                               12
Tècniques Ex Situ

    PUMP & TREAT

CONFIGURACIONS OPERATIVES: Doble bombament



   ESPESSORS REDUITS
     DE FASE LLIURE




 Inconvenient: Grans volums
       d’aigua a tractar
       d’ i      t t




                                             13
Tècniques Ex Situ

      PUMP & TREAT


Aspectes i
A    t importants d l P
            t t del Pump & T t
                           Treat:


• Àmpliament utilitzat 70s – 90s
    p
• Eficaç per extreure una gran quantitat de contaminant dissolt en les fases inicials
d’ una restauració.
• Adient pels principals contaminants de les aigües subterrànies (Hcs i dissolvents)
• Generació de volums molt grans d’aigua a tractar.
• Gran dificultat per assolir objectius de qualitat ambiciosos (aigua potable)
                                                                      potable).
• Poc efectiu per arrossegar LNAPL i DNAPL.
• A llarg termini comporta elevats costos de manteniment i d’operativitat.
• Efecte rebot




                                                                                       14
Tècniques Ex Situ

      PUMP & TREAT

Efecte rebot: Cas real




     EVOLUCIÓ DE LA
   CONCENTRACIÓ DE PCE




        Efecte rebot


       Fase activa
      (bombament)




                          15
Tècniques Ex Situ

      PUMP & TREAT

Efecte rebot: Saturació residual




                                   16
Tècniques Ex Situ

      PUMP & TREAT

Efecte rebot: Difusió en matriu (típic DNAPL)
                                (           )




                                                17
Tècniques Ex Situ

    PUMP & TREAT




               EDAR o similar
Gestió de
l’efluent

               Abocament a medi: riu llera reinjecció a l’aqüífer
                                 riu, llera,            l aqüífer




                                                                    18
Tècniques Ex Situ


                SOIL VAPOR EXTRACTION
                              (SVE)


           Extracció de gas del sòl mitjançant buit



                    Tractament de l’influent



                      Gestió de l’efluent




                                                      19
Tècniques Ex Situ

           SVE
                      SOIL VAPOR EXTRACTION
                +                      (SVE)
                                                             -
Sistema económico
                                               Reducción máxima 90%
Infraestructura sencilla
                                               Poco efectivo a baja k
Aplicable bajo difi i
A li bl b j edificios, etc
                         t
                                               Poco eficaz en medio anisótropo
Fácil combinación con otros sistemas




                                                                                 20
Tècniques Ex Situ

      SVE
                SOIL VAPOR EXTRACTION
                              (SVE)

                Restauració (extracció de contaminants del medi)
 Objectius
 Genèrics                                       Olors en edificis
                Contenció dels contaminants:
                                                Atmosferes explosives




                                                                        21
Tècniques Ex Situ


    AIR SPARGING + SOIL VAPOR EXTRACTION
                      (SPARGING + SVE)

              Injecció d’aire en la zona saturada
                j


           Extracció de gas del sòl mitjançant buit
                        g              j ç



                    Tractament de l’influent



                      Gestió de l’efluent



                                                      22
Tècniques Ex Situ

 SPARGING + SVE

                +                                       -
Sistema económico                      No aplicable con fase libre
Infraestructura sencilla               Poco eficaz en acuíferos confinados
Fácil combinación con otros sistemas   Poco efectivo a baja k, alta % arcilla
No
N requiere t t i t agua
         i   tratamiento               Ineficaz en suelos estratificados
                                       I fi           l     t tifi d




                                                                                23
Tècniques Ex Situ

   SPARGING + SVE




  Versatilitat
    en les
configuracions




                        24
Tècniques Ex Situ


         AIR SPARGING + SVE + BIOVENTING


               Injecció d’aire + nutrients en el subsòl



           Extracció de gas del sòl mitjançant buit
                        g              j ç



                    Tractament de l’influent



                      Gestió de l’efluent



                                                          25
Tècniques Ex Situ


                SVE + BIOVENTING (+ AIR SPARGING)

Bioventing: Adició de nutrients per fomentar l’activitat biològica




                                                                     26
Tècniques Ex Situ

       SKIMMERS

                          SISTEMES SKIMMERS

                         Captació de producte lliure




Extracció manual del producte acumulat Extracció automàtica del producte acumulat
        (SKIMMERS PASSIUS)                        (SKIMMERS ACTIUS)



                          Tractament de l’influent



                            Gestió de l’efluent
                                      l efluent

                                                                                27
Tècniques Ex Situ

       SKIMMERS
                           SISTEMES SKIMMERS
            Restauració (extracció de contaminants del medi):
                         • Adient per HC pesats i viscosos
Objectius
                         • Adient per fase lliure de poc gruix
Genèrics
                       • Fases finals d’una restauració
            Contenció dels contaminants: Barreres absorbents (aigües superficials)




                                                                               28
Tècniques Ex Situ

  SKIMMERS
                    SISTEMES PASSIUS


                           SKIMMERS PASSIU
                               OLEÒFIL
                               O Ò




                                             29
Tècniques Ex Situ

 SKIMMERS
                    SISTEMES PASSIUS




                                 SKIMMERS PASSIU
                                     OLEÒFIL


                                                   30
Tècniques Ex Situ

  SKIMMERS
                    SISTEMES PASSIUS
                     DETALL DEL CAPÇAL

SKIMMERS PASSIU                          SKIMMERS PASSIU
    OLEÒFIL                                 GRAVETAT




                                                           31
Tècniques Ex Situ

  SKIMMERS
                    SISTEMES PASSIUS
                         SKIMMER ABSORBENT:
        • Un cop saturat amb HC cal substituir-lo per un de nou
        • Adient per hidrocarburs pesats i petits espessors d’ HC
                 p                p        p        p




                                                                    32
Tècniques Ex Situ

  SKIMMERS
                    SISTEMES PASSIUS
                      SKIMMER ABSORBENT




                                          33
Tècniques Ex Situ

  SKIMMERS
                    SISTEMES ACTIUS


                       La purga del HC
                      recuperat es f amb
                              t    fa  b
                         una bomba
                         pneumàtica




                      Bomba pneumàtica
                           de purga




                                           34
Tècniques Ex Situ

  SKIMMERS
                     SISTEMES ACTIUS



                     CINTA SENSE FI
                    Adient per HC pesats




                                           35
Tècniques Ex Situ

      DPE
                    EXTRACCIÓ MULTI FASE
                    (Dual Phase E t ti )
                    (D l Ph     Extraction)

              Extracció de fase gas i fase líquida
                                g            q



                     Tractament de l’influent
                     T t      t d l’i fl    t
                         (ambdues fases)


                       Gestió de l’efluent
                        (ambdues fases)




                                                     36
Tècniques Ex Situ

      DPE
                    EXTRACCIÓ MULTI FASE




                                           37
Tècniques Ex Situ

      DPE
                    EXTRACCIÓ MULTI FASE
   BUIT FOCALITZAT                  BUIT EN CAPÇAL
  (FASE LÍQUID-GAS)               (FASE LÍQUID-GAS)




                                                      38
Tècniques Ex Situ

             DPE
                           EXTRACCIÓ MULTI FASE
Aspectes i
A    t importants d l DPE
            t t del DPE:


                                                       p
• Combinació “millorada” de P&T + SVE: més flexible i operatiu
• Aconsegueix elevades taxes d’extracció: actua sobre Fase liure + dissolt + Gas
• Adient per medis de baixa permeabilitat
• Versàtil a l’hora d’acomodar-ho a les característiques del “Site”
• Dificultat per aplicar en llocs amb fluctuacions importants del nivell d’aigua
• Equip més car i tecnològicament més complex
• Manteniment més costós (dues línies de tractament)
• Poc aconsellable en medi d’alta permeabilitat (elevat volum d’aigua a tractar..)




                                                                                     39
Tècniques Ex Situ




                    TRACTAMENT




                                 40
Tècniques Ex Situ




                     TRACTAMENT


               Processos         Processos
                                 P
            fisicoquímics         biològics


   Separació per gravetat         Bioreactors
   Adsorció
   Stripping
   Precipitació/Coagulació/Floculació




                                                41
Tècniques Ex Situ



Torre aireació: Stripping (típic COVs)
            PCE, TCE,
            PCE TCE BTEX



       AGUAS CONTAMINADAS CON
        COMPUESTOS VOLÁTILES

  • S b b el agua a la parte alta
    Se bombea l              l     t lt
    de la torre stripping
  • Se inyecta aire a presión en la
    base de la torre stripping
                           pp g
  • Los contaminantes se arrastran por la
  acción del aire a contracorriente
  • Se filtra el aire y el agua tratada en
  carbón acti o (si es necesario)
            activo




                                             42
Tècniques Ex Situ

     PUMP & TREAT
Tractaments: Stripping (típic COVs)




                                                      Material
                                      • Inert (polipropilè)
                                      • Genera elevada porositat
                                      •G
                                       Genera gran superfície d contacte
                                                        fí i de




                                                                           43
Tècniques Ex Situ

     PUMP & TREAT
Tractaments: Stripping (típic COVs)
         PCE, TCE,
         PCE TCE BTEX




                                      44
Tècniques Ex Situ

     PUMP & TREAT
Tractaments: Stripping (típic COVs)




                                      45
Tècniques Ex Situ



               SEPARADOR D’HIDROCARBURS


                      Entrada de l’influent



                    Decantació de sorres i
                    D    t ió d
                        d’hidrocarburs



                    Gestió dels hidrocarburs
                           segregats
                                  t




                                               46
Tècniques Ex Situ



                 SEPARADOR D’HIDROCARBURS
                               Obturador per
                                     flotació




SEPARADOR PER
COALESCÈNCIA




                      HC d
                         decantat
                              t t                              HC separat
                                    Desarenador     Filtre
                                                                            47
                                                  coalescent
Tècniques Ex Situ



              SEPARADOR D’HIDROCARBURS



Regulats per les normes:

   Norma DIN 1999 y
   normas europeas UNE-EN 858-1 y
   UNE-EN 858-2

Rendiment de reducció de fins un 90%.

Concentració d’HC de sortida: ≤ 5 mg/l
                                   g




                                         48
Tècniques Ex Situ



                     CARBÓ ACTIVAT

                      Entrada de l’influent
                         (Gas o aigua)



                         Adsorció de
                         contaminants



                    Gestió del carbó saturat



                    Abocador       Recuperació
                                      tèrmica
                                                 49
Tècniques Ex Situ



                     CARBÓ ACTIVAT

Material amb elevada porositat
     (diàmetre de poro >2 - <50 nm)




Material amb una molt elevada superfície específica
     500 - 1500 m2/g

Elevada capacitat d’adsorció inespecífica (adsorbent universal)

Adient per adsorbir molècules apolars i de gran volum (HC)

Aplicable a tractaments de gas i de líquids
                                                                  50
Tècniques Ex Situ



                    CARBÓ ACTIVAT




                                    51
Tècniques Ex Situ



                      CARBÓ ACTIVAT


      Filtres per
  tractament d’aire




                                      52
Tècniques Ex Situ



                    CARBÓ ACTIVAT

      Filtres per
 tractament d’aigua




                                    53
Tècniques Ex Situ



                    CARBÓ ACTIVAT


Especificacions
 spec cac o s
  tècniques




                                    54
Tècniques Ex Situ



                     CARBÓ ACTIVAT

   Regeneració del
    carbó activat


Bàsicament per tractament tèrmic:

   Destrucció de COVs adsorbits
   Destrucció d’un 5-10% de C que cal reposar

El rendiment del carbó regenerat es lleugerament inferior




                                                            55
Tècniques Ex Situ




 CARBÓ
ACTIVAT




                    56
Tècniques Ex Situ




CARBÓ
ACTIVAT




                      57
Tècniques Ex Situ



                    CARBÓ ACTIVAT




                                    58
Tècniques Ex Situ



       PRECIPITACIÓ (+ Coagulació+Floculació)
                         Entrada de l’influent



           Modificació de les característiques físiques i
                     químiques de l’aigua (pH, Eh..)



             Variació de fase dels contaminants:
               de dissolts a sòlids insolubles


                          Gestió de fangs


                    Abocador            Recuperació
                                                            59
                                         dels metalls
Tècniques Ex Situ



             PRECIPITACIÓ + Coagulació+Floculació

Col·loides: Partícules de molt baix diàmetre que romanen de forma permanent
en suspensió i que necessiten d’un canvi d’estat per poder agregar-se i
separar-se d l’ i
           de l’aigua.




                                                                        60
Tècniques Ex Situ



                     PRECIPITACIÓ + Coagulació+Floculació

     Coagulació: Procés d’alteració de l’equilibri de càrregues en la part més
     superficial de les partícules col·loïdals per evitar el rebuig elèctric.




      Partícula neutra en conjunt, però amb            Partícula neutra en conjunt i en la seva part
la superfície elèctricament desequilibrada (carga -)                 més superficial                   61
Tècniques Ex Situ



             PRECIPITACIÓ + Coagulació+Floculació

Substàncies Coagulants:




                                                    62
Tècniques Ex Situ



            PRECIPITACIÓ + Coagulació+Floculació
Floculació: Procés d’agregació de partícules (coalescència) per generar
flòculs de gran mida amb l’objectiu d’afavorir la seva segregació de l’aigua.




                                                                            63
Tècniques Ex Situ



           PRECIPITACIÓ (+ Coagulació+Floculació)


  La P
  L Precipitació química és el procés tradicional per eliminar metalls
         i it ió í i é l           é t di i     l      li i      t ll
pesats en aigües.

  Els agents precipitants típics són: OH-, S= i a vegades C03-2



                        Els metalls s’ eliminen com:
                                  Hidròxids
                                   Sulfurs
                                Carbonats




                                                                         64
Tècniques Ex Situ



             PRECIPITACIÓ + Coagulació+Floculació
  La solubilitat dels metalls pesats en dissolució presenta un mínim,
generalment a pH alcalins.




                                             Cr i Zn són amfòters, és a dir,
                                             presenten una solubilitat alta tant
                                             en condicions alcalines i àcides.




                                                                               65
Tècniques Ex Situ



            PRECIPITACIÓ + Coagulació+Floculació
Qualitat assolible i tipus de precipitació




                                                   66
Tècniques Ex Situ




                    GESTIÓ




                             67
Tècniques Ex Situ



                       GESTIÓ D’EFLUENTS


                       Gestió a Medi:
                            • a llera
                            • a curs d’aigua
                            •at
                              terreny
GESTIÓ EFLUENTS
                            • reinjecció a l’aqüífer
 TRACTAMENTS

                       Gestió en infraestructura:
                           • a EDAR o similar




                                                       68
Tècniques Ex Situ


                         GESTIÓ D’EFLUENTS
GESTIO A MEDI:
  Cal autorització de l’administració hidràulica (RDL 1/2001)
  Model d’autorització d’abocament a Catalunya
        d autorització d abocament
    • L’organisme competent és l’ ACA
    • Cal fer una “Declaració d’Abocament”
        • Dades del titular (CCAE, raó social...)
        • Breu resum del procés de generació
        • Anàlisi quantitatiu i qualitatiu de l’aigua a abocar
                                              l aigua
        • Cabals i regim d’abocament (estacional, continu..)
        • Coordenades del punt d’abocament
  L’ACA autoritza o rebutja la sol·licitud
    • Pot imposar controls específics
    • L sensibilitat d l punt d’ b
      La    ibilit t del    t d’abocament pot condicionar l resposta d
                                        t t      di i     la      t de
     l’administració.                                                    69
Tècniques Ex Situ


                         GESTIÓ D’EFLUENTS
GESTIO A MEDI:

Reinjecció:
    • La injecció dels efluents de tractament en l’aqüífer facilita les alternatives
                                                 l aqüífer
    de gestió.
    • Generació d’un circuit tancat que “renta” la zona focus.



Inconvenients:
    • Modificacions dels equilibris piezomètrics
    • Mobilització Incontrolada de massa contaminant.
    • Ineficàcia del bombament per no captació del plomall en la seva totalitat




                                                                                70
Tècniques Ex Situ


                        GESTIÓ D’EFLUENTS
GESTIO A EDAR:
  Cal autorització de l’administració actuant


  Les administracions actuants poden ser:
     ACA
     Ajuntaments
     Entitats Supramunicipals:
        • Entitats Metropolitanes
        • Consells Comarcal


  Regulat pel Decret 130/2003 “Reglament dels serveis públics de
sanejament”


  Les administracions actuants poden imposar límits més restrictius   71
Tècniques Ex Situ


                        GESTIÓ D’EFLUENTS
GESTIO A EDAR:
  Límits abocament Decret 130/2003




                                            72
Tècniques Ex Situ

  GESTIO A EDAR:
                       GESTIÓ D’EFLUENTS
Límits abocament Decret 130/2003




                                           73
3
Tècniques
  In situ




                74
Tècniques In Situ




  A) BIOREMEDIACIO


  B) ATENUACIÓ NATURAL MONITORITZADA (ANM)


  C) BARRERES REACTIVES PERMEABLES (BRP)


  D) OXIDACIÓ QUÍMICA In Situ (ISCO)




                                             75
Tècniques In Situ


                           BIOREMEDIACIÓ
     “Tècnica l’objectiu de la qual és la degradació, transformació i/o
      Tècnica l objectiu                  degradació
    immobilització dels contaminants mitjançant processos biològics”


Empra microorganismes autòctons de l‘ aqüífer.


Por fer
P f servir microorganismes aliens a l’ üíf però especialitats en el
        i   i        i      li      l’aqüífer ò      i lit t      l
contaminant objectiu (Bioconcentració).


Es poden alterar les condicions naturals de l‘ aqüífer per afavorir
el metabolisme microbià, Ex: adició de nutrients, de substrat (Bioestimulació).




                                                                            76
Tècniques In Situ


                              BIOREMEDIACIÓ



                ACA
“Guia de bioremediació d’ HC derivats
             del petroli”
                 p




                                              77
Tècniques In Situ


                        BIOREMEDIACIÓ


                    CAPACITAT DE BIODEGRADACIO




                                                 78
Tècniques In Situ


                          BIOREMEDIACIÓ


AVANTATGES


 Es pot destruir completament el contaminant (restarien els productes
 de degradació)
 No hi ha transferència de contaminants
 Generalment és més ràpid que el P&T
 Generalment més barat que d’altres alternatives
 Pot tractar contaminants adsorbits i dissolts
 Pot actuar a la zona focus i al llarg del plomall d’afecció
                                                   d afecció




                                                                        79
Tècniques In Situ


                           BIOREMEDIACIÓ
INCONVENIENTS


 A vegades no s’assoleix la destrucció total dels contaminants
              s assoleix
 Es poden generar compostos més tòxics que l’inicial
 Alguns contaminants són resistents a la biodegradació
 Alguns contaminants poden ser tòxics pels propis microorganismes
 Proliferació incontrolada de microorganismes
 La biodegradació de compostos orgànics pot ocasionar la mobilització
 d’espècies inorgàniques com As o Mn
 L’alteració de les condicions redox de l’aigua o de l’abastament de sustrat
                                            g
 pot afectar l’efectivitat aigües avall




                                                                           80
Tècniques In Situ


                           BIOREMEDIACIÓ


                       Condicions aeròbiques     HCs petroli (BTEX)

BIOREMEDIACIÓ
                       Condicions anaeròbiques   COVs halogenats




                                                                      81
Tècniques In Situ


                           BIOREMEDIACIÓ
DESHALOGENACIÓ
DESHA OGENACIÓ REDUCTIVA




Es requereixen condicions reductores en el medi
El DNAPL actua com a receptor d’electrons
Cal un donador d’electrons efectiu i evitar en el que sigui possible la
               d electrons
 competència d’altres acceptor d’electrons (nitrat, sulfato, O2, CO2, Fe+3)
                                                                              82
Tècniques In Situ


                            BIOREMEDIACIÓ
DESHALOGENACIÓ
DESHA OGENACIÓ REDUCTIVA

 Donadors d’electrons són: lactat, etanol, glucosa..
                                 ,       ,g


 Cal tenir cura de que el procés sigui complet (evitar CV).


 Els compostos “fill” presenten valor Koc progressivament menors (baixa
 capacitat d’adsorció i major solubilitat = més facilitat per la seva remoció)
           d adsorció                                                 remoció).


 Cometabolisme: Quan el compost objectiu es degradat per una enzima
(cofactor) generada durant el metabolisme d’un altre compost. En aquest
cas la degradació del DNAPL no rendeix cap benefici a l’organisme.


                                                                                  83
Tècniques In Situ


                     BIOREMEDIACIÓ
BIOREMEDIACIÓ DE COVS x NO HABITUAL   HABITUAL




                                                 84
Tècniques In Situ


                              BIOREMEDIACIÓ
CONFIGURACIÓ DE SISTEMES DE RESTAURACIÓ

 Gran variabilitat segons les particularitats de l’emplaçament objectiu:


 Ex: Biobarreres




 Injecció de nutrients i 02
 mitjançant piezòmetres per
 mineralitzar contaminants
 en medi aeròbic
         aeròbic.




                                                                           85
Tècniques In Situ


            ATENUACIÓ NATURAL MONITORITZADA
Conjunt   de    processos    naturals   físics,   químics       i    biològics   que
contribueixen a reduir o atenuar les concentracions de contaminants.


Inclou processos:


• No destructius: dispersió, dilució, sorció, immobilització, volatilització


•D t
 Destructius:
        ti      decaïment
                d   ï   t     radioactiu,
                                di   ti     hidròlisis,
                                            hid òli i       i       transformació
                                                                    t    f     ió   i
degradació biològica.




                                                                                        86
Tècniques In Situ


ATENUACIÓ NATURAL
 MONITORITZADA



         ACA
 “Guia d’ Atenuació Natural
      monitoritzada”




                              87
Tècniques In Situ


          ATENUACIÓ NATURAL MONITORITZADA +


+                                                                    -




            Fraccions en els hidrocarburs comercials més habituals


                                                                         88
Tècniques In Situ


       ATENUACIÓ NATURAL MONITORITZADA




                                         89
Tècniques In Situ


       ATENUACIÓ NATURAL MONITORITZADA




                                         90
Tècniques In Situ


               ATENUACIÓ NATURAL MONITORITZADA
METODOLOGIA I ENFOC
Fase I. Model conceptual i avaluació preliminar del cas: descripció detallada
del cas, incloent-hi informació de la font de contaminació, del flux subterrani
         ,                                                    ,
i la hidrologia, i l’extensió i transport dels contaminats, així com de l’entorn i
dels receptors potencials.

Fase II. avaluació de l’atenuació: aplicació i desenvolupament de les línies
d’evidència que mostrin i quantifiquin el comportament del plomall.

• Lí i d’ idè i primària: sèries d d d
  Línia d’evidència     i ài      èi     de dades espacials i t
                                                       i l    temporals per conèixer
                                                                     l         èi
l’estabilitat, expansió o retracció del plomall.

• Línies d’evidència secundària: dades geoquímiques que evidencien la transformació
      es d e dè c a secu dà a          geoqu ques       e de c e a t a s o ac ó
dels contaminats al medi.

• Línies d’evidència opcionals: dades microbiològiques, assaigs de laboratori, o altres
tipus d’
ti    d’assaig que aportin altres i di i d’ t
             i          ti lt     indicis d’atenuació d l contaminants
                                                   ió dels   t i    t

                                                                                      91
Tècniques In Situ


             ATENUACIÓ NATURAL MONITORITZADA
METODOLOGIA I ENFOC

Fase III. Monitoreig a llarg termini: verificació i seguiment de l’atenuació;
detecció de canvis punts d’alarma i/o assoliment dels objectius de
              canvis,
remediació. En cas que s’assoleixin els objectius, podrà finalitzar-se el cas.




                                                                             92
Tècniques In Situ


       ATENUACIÓ NATURAL MONITORITZADA




                                         93
Tècniques In Situ


       ATENUACIÓ NATURAL MONITORITZADA


                                  ANM no
                                recomanada




                                    ANM
                                 recomanada




                                              94
Tècniques In Situ


         ATENUACIÓ NATURAL MONITORITZADA


Xarxa de control




                                           95
Tècniques In Situ


         ATENUACIÓ NATURAL MONITORITZADA
                      XARXA DE CONTROL




                                   Xarxa control ANM




Xarxa control estàndard
                 à




                                                       96
Tècniques In Situ


ATENUACIÓ NATURAL
 MONITORITZADA

     PARÀMETRES A
      CONTROLAR




                         97
Tècniques In Situ


       ATENUACIÓ NATURAL MONITORITZADA

                    PARÀMETRES A
                     CONTROLAR




                                         98
Tècniques In Situ


        BARRERES REACTIVES PERMEABLES

              Intercepció del flux d’aigua subterrània



           Actuació sobre el contaminant objectiu
                       (zona reactiva)



                        Gestió de fangs



                     Monitoreig de l’eficàcia


                                                         99
Tècniques In Situ


             BARRERES REACTIVES PERMEABLES




  Model
conceptual




                                             100
Tècniques In Situ


            BARRERES REACTIVES PERMEABLES
CARACTERÍSTIQUES
        Í

   Mètode passiu (no cal aportar energia)
           p      (        p         g )
   No hi ha transferència de contaminants a altres medis
   Tecnologia assequible
   No hi ha emissions de CO2 emissions
   Costos de manteniment baixos

PROCESSOS

   Deshalogenació reductiva
            g
   Redox
   Millora biorremediació
   Sorció
   S    ió
   Control pH
                                                           101
Tècniques In Situ
    BRP
                CONFIGURACIONS TÍPIQUES BRP




                                              102
Tècniques In Situ




Contaminants tractables
        en BRP




                          103
Tècniques In Situ




COVs halogenats tractables
COV h l      t t    t bl
         amb Feo




                             104
Tècniques In Situ


        BARRERES REACTIVES PERMEABLES


             Materials emprats en processos de sorció




                                                        105
Tècniques In Situ


        BARRERES REACTIVES PERMEABLES


 Materials emprats en processos de millora de la bioremediació




                                                                 106
Tècniques In Situ


        BARRERES REACTIVES PERMEABLES
                    Materials reactius




                                         107
Tècniques In Situ




Materials reactius




                       108
Tècniques In Situ


        BARRERES REACTIVES PERMEABLES
   TRACTAMENT DE COVs HALOGENATS AMB ZVI (Feo)




                                     REDOX

                                  Fe :
                                  Feº: e- donnor

                               DNAPLs: e- acceptor




                                                     109
Tècniques In Situ


        BARRERES REACTIVES PERMEABLES
                    TRACTAMENT DE Cr VI

Reducció de Cr+6 a Cr+3 mitjançant Feo i precipitació d hidròxids
                                                      d’hidròxids




                                                                    110
Tècniques In Situ


             BARRERES REACTIVES PERMEABLES




Material
M t i l reactiu: F o
            ti Fe




                                             111
Tècniques In Situ




  Rasa d’intercepció:
Material reactiu: Feo 3%:




                            112
Tècniques In Situ


                OXIDACIÓ QUÍMICA In Situ

           Adició de compostos d’alta capacitat oxidant



               Destrucció i/o transformació dels
               D t     ió i/ t     f     ió d l
                        contaminants



                     Monitoreig de l’eficàcia




                                                          113
Tècniques In Situ


                         OXIDACIÓ QUÍMICA
COMPOSTOS OXIDANTS


• Permanganat: MnO4-
• Peròxid d’ hidrògen: H2O2 + Feo (Reacció Fenton)
• Persulfat: S2O8-2
• Ozò: O3




                                                     114
Tècniques In Situ




                    115
Tècniques In Situ




                    116
Tècniques In Situ


                    OXIDACIÓ QUÍMICA




                                       117
Tècniques In Situ


                        OXIDACIÓ QUÍMICA
Permanganat: MnO4-




                                         PCE
                                  TCE
                                          DCE
                                          CV

MnO2 (sòlid): = Pèrdues de permeabilitat en la BRP


                                                     118
Tècniques In Situ


     Reacció Fenton         OXIDACIÓ QUÍMICA




·OH: radical hidroxil. Oxidant inespecífic molt reactiu.
Te molt baixa capacitat de mobilització: implica que H2O2 i Fe+2 han d’estar
alhora en el matei lloc
             mateix lloc.
Es fan servir estabilitzants per perllongar la capacitat reactiva del H2O2 i Fe+2
                                                                                119
Tècniques In Situ


                       OXIDACIÓ QUÍMICA
Reacció F t
R    ió Fenton
                          Avantatges




                                          120
Tècniques In Situ


                       OXIDACIÓ QUÍMICA
Reacció F t
R    ió Fenton
                         Limitacions




                                          121
Tècniques In Situ

                          OXIDACIÓ QUÍMICA
Configuracions operatives: Recirculació




                                             122
Tècniques In Situ

                         OXIDACIÓ QUÍMICA
Configuracions operatives: Allib
C fi      i         ti     Alliberador puntual d’ id t
                                   d      t l d’oxidant




                                                          123
4
Rendiment




            124
Rendiment




Rendiment
 e d e t




             125
Rendiment




Efectivitat de del
    sistema




                     126
5
Taules resum




               127
128
129
130
131
132

More Related Content

Tecnicas de restauración de aguas subterráneas

  • 1. Tècniques de restauració d’emplaçaments contaminats ç COLGEOCAT 09/05/2012 BLOC 1: PRINCIPIS GENÈRICS Sessió 1. Recull de tècniques de restauració d’aigües subterrànies Roberto Espínola Cazorla Departament d C D t t de Coordinació Hid di ió Hidrogeològica i Recuperació d’A üíf lò i R ió d’Aqüífers Unitat de Recuperació i Millora d’Aqüífers Agència Catalana de l’Aigua (ACA)
  • 2. Íٷ 1. Tècniques Ex situ vs In situ 2. Tècniques Ex Situ 3. Tècniques In Situ 4. Rendiment 5. Taules resum 2
  • 3. 1 Tècniques Ex situ vs In situ 3
  • 4. TÈCNIQUES EX SITU Ex Situ : Implica l’extracció l’aigua subterrània del seu emplaçament original per tractar-la g p GENERALITATS: • Cal aportar energia externa (per bombar l’aigua) • Tècniques més intrusives • Produeixen transferència de contaminants • Assoleixen nivells de qualitat més baixos • Rendiments limitats • Més cares de mantenir 4
  • 5. TÈCNIQUES IN SITU In Situ : no Implica l’extracció l’aigua subterrània del seu emplaçament original per tractar-la g p GENERALITATS: • No cal bombament (no E externa) • Tècniques poc intrusives • Poden aconseguir la destrucció total dels contaminats • Poden actuar sobre fraccions adsorbides al sòl • Poden assolir objectius de qualitat més ambiciosos • Manteniment més econòmic 5
  • 7. Tècniques Ex Situ EXTRACCIÓ DE CONTAMINANTS SISTEMA DE GESTIÓ TRACTAMENT GESTIÓ 7
  • 8. Tècniques Ex Situ EXTRACCIÓ DE CONTAMINANTS 8
  • 9. Tècniques Ex Situ BOMBAMENT I TRACTAMENT (PUMP & TREAT) Extracció d’aigua subterrània contaminada Tractament de l’influent Gestió de l’efluent 9
  • 11. Tècniques Ex Situ PUMP & TREAT Restauració (extracció de contaminants del medi) Objectius Genèrics Contenció dels contaminants (barrera hidràulica) Zones de Captura Pou a protegir 11
  • 12. Tècniques Ex Situ PUMP & TREAT CONFIGURACIONS OPERATIVES: Bombament directe ESPESSORS IMPORTANTS DE FASE LLIURE 12
  • 13. Tècniques Ex Situ PUMP & TREAT CONFIGURACIONS OPERATIVES: Doble bombament ESPESSORS REDUITS DE FASE LLIURE Inconvenient: Grans volums d’aigua a tractar d’ i t t 13
  • 14. Tècniques Ex Situ PUMP & TREAT Aspectes i A t importants d l P t t del Pump & T t Treat: • Àmpliament utilitzat 70s – 90s p • Eficaç per extreure una gran quantitat de contaminant dissolt en les fases inicials d’ una restauració. • Adient pels principals contaminants de les aigües subterrànies (Hcs i dissolvents) • Generació de volums molt grans d’aigua a tractar. • Gran dificultat per assolir objectius de qualitat ambiciosos (aigua potable) potable). • Poc efectiu per arrossegar LNAPL i DNAPL. • A llarg termini comporta elevats costos de manteniment i d’operativitat. • Efecte rebot 14
  • 15. Tècniques Ex Situ PUMP & TREAT Efecte rebot: Cas real EVOLUCIÓ DE LA CONCENTRACIÓ DE PCE Efecte rebot Fase activa (bombament) 15
  • 16. Tècniques Ex Situ PUMP & TREAT Efecte rebot: Saturació residual 16
  • 17. Tècniques Ex Situ PUMP & TREAT Efecte rebot: Difusió en matriu (típic DNAPL) ( ) 17
  • 18. Tècniques Ex Situ PUMP & TREAT EDAR o similar Gestió de l’efluent Abocament a medi: riu llera reinjecció a l’aqüífer riu, llera, l aqüífer 18
  • 19. Tècniques Ex Situ SOIL VAPOR EXTRACTION (SVE) Extracció de gas del sòl mitjançant buit Tractament de l’influent Gestió de l’efluent 19
  • 20. Tècniques Ex Situ SVE SOIL VAPOR EXTRACTION + (SVE) - Sistema económico Reducción máxima 90% Infraestructura sencilla Poco efectivo a baja k Aplicable bajo difi i A li bl b j edificios, etc t Poco eficaz en medio anisótropo Fácil combinación con otros sistemas 20
  • 21. Tècniques Ex Situ SVE SOIL VAPOR EXTRACTION (SVE) Restauració (extracció de contaminants del medi) Objectius Genèrics Olors en edificis Contenció dels contaminants: Atmosferes explosives 21
  • 22. Tècniques Ex Situ AIR SPARGING + SOIL VAPOR EXTRACTION (SPARGING + SVE) Injecció d’aire en la zona saturada j Extracció de gas del sòl mitjançant buit g j ç Tractament de l’influent Gestió de l’efluent 22
  • 23. Tècniques Ex Situ SPARGING + SVE + - Sistema económico No aplicable con fase libre Infraestructura sencilla Poco eficaz en acuíferos confinados Fácil combinación con otros sistemas Poco efectivo a baja k, alta % arcilla No N requiere t t i t agua i tratamiento Ineficaz en suelos estratificados I fi l t tifi d 23
  • 24. Tècniques Ex Situ SPARGING + SVE Versatilitat en les configuracions 24
  • 25. Tècniques Ex Situ AIR SPARGING + SVE + BIOVENTING Injecció d’aire + nutrients en el subsòl Extracció de gas del sòl mitjançant buit g j ç Tractament de l’influent Gestió de l’efluent 25
  • 26. Tècniques Ex Situ SVE + BIOVENTING (+ AIR SPARGING) Bioventing: Adició de nutrients per fomentar l’activitat biològica 26
  • 27. Tècniques Ex Situ SKIMMERS SISTEMES SKIMMERS Captació de producte lliure Extracció manual del producte acumulat Extracció automàtica del producte acumulat (SKIMMERS PASSIUS) (SKIMMERS ACTIUS) Tractament de l’influent Gestió de l’efluent l efluent 27
  • 28. Tècniques Ex Situ SKIMMERS SISTEMES SKIMMERS Restauració (extracció de contaminants del medi): • Adient per HC pesats i viscosos Objectius • Adient per fase lliure de poc gruix Genèrics • Fases finals d’una restauració Contenció dels contaminants: Barreres absorbents (aigües superficials) 28
  • 29. Tècniques Ex Situ SKIMMERS SISTEMES PASSIUS SKIMMERS PASSIU OLEÒFIL O Ò 29
  • 30. Tècniques Ex Situ SKIMMERS SISTEMES PASSIUS SKIMMERS PASSIU OLEÒFIL 30
  • 31. Tècniques Ex Situ SKIMMERS SISTEMES PASSIUS DETALL DEL CAPÇAL SKIMMERS PASSIU SKIMMERS PASSIU OLEÒFIL GRAVETAT 31
  • 32. Tècniques Ex Situ SKIMMERS SISTEMES PASSIUS SKIMMER ABSORBENT: • Un cop saturat amb HC cal substituir-lo per un de nou • Adient per hidrocarburs pesats i petits espessors d’ HC p p p p 32
  • 33. Tècniques Ex Situ SKIMMERS SISTEMES PASSIUS SKIMMER ABSORBENT 33
  • 34. Tècniques Ex Situ SKIMMERS SISTEMES ACTIUS La purga del HC recuperat es f amb t fa b una bomba pneumàtica Bomba pneumàtica de purga 34
  • 35. Tècniques Ex Situ SKIMMERS SISTEMES ACTIUS CINTA SENSE FI Adient per HC pesats 35
  • 36. Tècniques Ex Situ DPE EXTRACCIÓ MULTI FASE (Dual Phase E t ti ) (D l Ph Extraction) Extracció de fase gas i fase líquida g q Tractament de l’influent T t t d l’i fl t (ambdues fases) Gestió de l’efluent (ambdues fases) 36
  • 37. Tècniques Ex Situ DPE EXTRACCIÓ MULTI FASE 37
  • 38. Tècniques Ex Situ DPE EXTRACCIÓ MULTI FASE BUIT FOCALITZAT BUIT EN CAPÇAL (FASE LÍQUID-GAS) (FASE LÍQUID-GAS) 38
  • 39. Tècniques Ex Situ DPE EXTRACCIÓ MULTI FASE Aspectes i A t importants d l DPE t t del DPE: p • Combinació “millorada” de P&T + SVE: més flexible i operatiu • Aconsegueix elevades taxes d’extracció: actua sobre Fase liure + dissolt + Gas • Adient per medis de baixa permeabilitat • Versàtil a l’hora d’acomodar-ho a les característiques del “Site” • Dificultat per aplicar en llocs amb fluctuacions importants del nivell d’aigua • Equip més car i tecnològicament més complex • Manteniment més costós (dues línies de tractament) • Poc aconsellable en medi d’alta permeabilitat (elevat volum d’aigua a tractar..) 39
  • 40. Tècniques Ex Situ TRACTAMENT 40
  • 41. Tècniques Ex Situ TRACTAMENT Processos Processos P fisicoquímics biològics Separació per gravetat Bioreactors Adsorció Stripping Precipitació/Coagulació/Floculació 41
  • 42. Tècniques Ex Situ Torre aireació: Stripping (típic COVs) PCE, TCE, PCE TCE BTEX AGUAS CONTAMINADAS CON COMPUESTOS VOLÁTILES • S b b el agua a la parte alta Se bombea l l t lt de la torre stripping • Se inyecta aire a presión en la base de la torre stripping pp g • Los contaminantes se arrastran por la acción del aire a contracorriente • Se filtra el aire y el agua tratada en carbón acti o (si es necesario) activo 42
  • 43. Tècniques Ex Situ PUMP & TREAT Tractaments: Stripping (típic COVs) Material • Inert (polipropilè) • Genera elevada porositat •G Genera gran superfície d contacte fí i de 43
  • 44. Tècniques Ex Situ PUMP & TREAT Tractaments: Stripping (típic COVs) PCE, TCE, PCE TCE BTEX 44
  • 45. Tècniques Ex Situ PUMP & TREAT Tractaments: Stripping (típic COVs) 45
  • 46. Tècniques Ex Situ SEPARADOR D’HIDROCARBURS Entrada de l’influent Decantació de sorres i D t ió d d’hidrocarburs Gestió dels hidrocarburs segregats t 46
  • 47. Tècniques Ex Situ SEPARADOR D’HIDROCARBURS Obturador per flotació SEPARADOR PER COALESCÈNCIA HC d decantat t t HC separat Desarenador Filtre 47 coalescent
  • 48. Tècniques Ex Situ SEPARADOR D’HIDROCARBURS Regulats per les normes: Norma DIN 1999 y normas europeas UNE-EN 858-1 y UNE-EN 858-2 Rendiment de reducció de fins un 90%. Concentració d’HC de sortida: ≤ 5 mg/l g 48
  • 49. Tècniques Ex Situ CARBÓ ACTIVAT Entrada de l’influent (Gas o aigua) Adsorció de contaminants Gestió del carbó saturat Abocador Recuperació tèrmica 49
  • 50. Tècniques Ex Situ CARBÓ ACTIVAT Material amb elevada porositat (diàmetre de poro >2 - <50 nm) Material amb una molt elevada superfície específica 500 - 1500 m2/g Elevada capacitat d’adsorció inespecífica (adsorbent universal) Adient per adsorbir molècules apolars i de gran volum (HC) Aplicable a tractaments de gas i de líquids 50
  • 51. Tècniques Ex Situ CARBÓ ACTIVAT 51
  • 52. Tècniques Ex Situ CARBÓ ACTIVAT Filtres per tractament d’aire 52
  • 53. Tècniques Ex Situ CARBÓ ACTIVAT Filtres per tractament d’aigua 53
  • 54. Tècniques Ex Situ CARBÓ ACTIVAT Especificacions spec cac o s tècniques 54
  • 55. Tècniques Ex Situ CARBÓ ACTIVAT Regeneració del carbó activat Bàsicament per tractament tèrmic: Destrucció de COVs adsorbits Destrucció d’un 5-10% de C que cal reposar El rendiment del carbó regenerat es lleugerament inferior 55
  • 56. Tècniques Ex Situ CARBÓ ACTIVAT 56
  • 58. Tècniques Ex Situ CARBÓ ACTIVAT 58
  • 59. Tècniques Ex Situ PRECIPITACIÓ (+ Coagulació+Floculació) Entrada de l’influent Modificació de les característiques físiques i químiques de l’aigua (pH, Eh..) Variació de fase dels contaminants: de dissolts a sòlids insolubles Gestió de fangs Abocador Recuperació 59 dels metalls
  • 60. Tècniques Ex Situ PRECIPITACIÓ + Coagulació+Floculació Col·loides: Partícules de molt baix diàmetre que romanen de forma permanent en suspensió i que necessiten d’un canvi d’estat per poder agregar-se i separar-se d l’ i de l’aigua. 60
  • 61. Tècniques Ex Situ PRECIPITACIÓ + Coagulació+Floculació Coagulació: Procés d’alteració de l’equilibri de càrregues en la part més superficial de les partícules col·loïdals per evitar el rebuig elèctric. Partícula neutra en conjunt, però amb Partícula neutra en conjunt i en la seva part la superfície elèctricament desequilibrada (carga -) més superficial 61
  • 62. Tècniques Ex Situ PRECIPITACIÓ + Coagulació+Floculació Substàncies Coagulants: 62
  • 63. Tècniques Ex Situ PRECIPITACIÓ + Coagulació+Floculació Floculació: Procés d’agregació de partícules (coalescència) per generar flòculs de gran mida amb l’objectiu d’afavorir la seva segregació de l’aigua. 63
  • 64. Tècniques Ex Situ PRECIPITACIÓ (+ Coagulació+Floculació) La P L Precipitació química és el procés tradicional per eliminar metalls i it ió í i é l é t di i l li i t ll pesats en aigües. Els agents precipitants típics són: OH-, S= i a vegades C03-2 Els metalls s’ eliminen com: Hidròxids Sulfurs Carbonats 64
  • 65. Tècniques Ex Situ PRECIPITACIÓ + Coagulació+Floculació La solubilitat dels metalls pesats en dissolució presenta un mínim, generalment a pH alcalins. Cr i Zn són amfòters, és a dir, presenten una solubilitat alta tant en condicions alcalines i àcides. 65
  • 66. Tècniques Ex Situ PRECIPITACIÓ + Coagulació+Floculació Qualitat assolible i tipus de precipitació 66
  • 67. Tècniques Ex Situ GESTIÓ 67
  • 68. Tècniques Ex Situ GESTIÓ D’EFLUENTS Gestió a Medi: • a llera • a curs d’aigua •at terreny GESTIÓ EFLUENTS • reinjecció a l’aqüífer TRACTAMENTS Gestió en infraestructura: • a EDAR o similar 68
  • 69. Tècniques Ex Situ GESTIÓ D’EFLUENTS GESTIO A MEDI: Cal autorització de l’administració hidràulica (RDL 1/2001) Model d’autorització d’abocament a Catalunya d autorització d abocament • L’organisme competent és l’ ACA • Cal fer una “Declaració d’Abocament” • Dades del titular (CCAE, raó social...) • Breu resum del procés de generació • Anàlisi quantitatiu i qualitatiu de l’aigua a abocar l aigua • Cabals i regim d’abocament (estacional, continu..) • Coordenades del punt d’abocament L’ACA autoritza o rebutja la sol·licitud • Pot imposar controls específics • L sensibilitat d l punt d’ b La ibilit t del t d’abocament pot condicionar l resposta d t t di i la t de l’administració. 69
  • 70. Tècniques Ex Situ GESTIÓ D’EFLUENTS GESTIO A MEDI: Reinjecció: • La injecció dels efluents de tractament en l’aqüífer facilita les alternatives l aqüífer de gestió. • Generació d’un circuit tancat que “renta” la zona focus. Inconvenients: • Modificacions dels equilibris piezomètrics • Mobilització Incontrolada de massa contaminant. • Ineficàcia del bombament per no captació del plomall en la seva totalitat 70
  • 71. Tècniques Ex Situ GESTIÓ D’EFLUENTS GESTIO A EDAR: Cal autorització de l’administració actuant Les administracions actuants poden ser: ACA Ajuntaments Entitats Supramunicipals: • Entitats Metropolitanes • Consells Comarcal Regulat pel Decret 130/2003 “Reglament dels serveis públics de sanejament” Les administracions actuants poden imposar límits més restrictius 71
  • 72. Tècniques Ex Situ GESTIÓ D’EFLUENTS GESTIO A EDAR: Límits abocament Decret 130/2003 72
  • 73. Tècniques Ex Situ GESTIO A EDAR: GESTIÓ D’EFLUENTS Límits abocament Decret 130/2003 73
  • 74. 3 Tècniques In situ 74
  • 75. Tècniques In Situ A) BIOREMEDIACIO B) ATENUACIÓ NATURAL MONITORITZADA (ANM) C) BARRERES REACTIVES PERMEABLES (BRP) D) OXIDACIÓ QUÍMICA In Situ (ISCO) 75
  • 76. Tècniques In Situ BIOREMEDIACIÓ “Tècnica l’objectiu de la qual és la degradació, transformació i/o Tècnica l objectiu degradació immobilització dels contaminants mitjançant processos biològics” Empra microorganismes autòctons de l‘ aqüífer. Por fer P f servir microorganismes aliens a l’ üíf però especialitats en el i i i li l’aqüífer ò i lit t l contaminant objectiu (Bioconcentració). Es poden alterar les condicions naturals de l‘ aqüífer per afavorir el metabolisme microbià, Ex: adició de nutrients, de substrat (Bioestimulació). 76
  • 77. Tècniques In Situ BIOREMEDIACIÓ ACA “Guia de bioremediació d’ HC derivats del petroli” p 77
  • 78. Tècniques In Situ BIOREMEDIACIÓ CAPACITAT DE BIODEGRADACIO 78
  • 79. Tècniques In Situ BIOREMEDIACIÓ AVANTATGES Es pot destruir completament el contaminant (restarien els productes de degradació) No hi ha transferència de contaminants Generalment és més ràpid que el P&T Generalment més barat que d’altres alternatives Pot tractar contaminants adsorbits i dissolts Pot actuar a la zona focus i al llarg del plomall d’afecció d afecció 79
  • 80. Tècniques In Situ BIOREMEDIACIÓ INCONVENIENTS A vegades no s’assoleix la destrucció total dels contaminants s assoleix Es poden generar compostos més tòxics que l’inicial Alguns contaminants són resistents a la biodegradació Alguns contaminants poden ser tòxics pels propis microorganismes Proliferació incontrolada de microorganismes La biodegradació de compostos orgànics pot ocasionar la mobilització d’espècies inorgàniques com As o Mn L’alteració de les condicions redox de l’aigua o de l’abastament de sustrat g pot afectar l’efectivitat aigües avall 80
  • 81. Tècniques In Situ BIOREMEDIACIÓ Condicions aeròbiques HCs petroli (BTEX) BIOREMEDIACIÓ Condicions anaeròbiques COVs halogenats 81
  • 82. Tècniques In Situ BIOREMEDIACIÓ DESHALOGENACIÓ DESHA OGENACIÓ REDUCTIVA Es requereixen condicions reductores en el medi El DNAPL actua com a receptor d’electrons Cal un donador d’electrons efectiu i evitar en el que sigui possible la d electrons competència d’altres acceptor d’electrons (nitrat, sulfato, O2, CO2, Fe+3) 82
  • 83. Tècniques In Situ BIOREMEDIACIÓ DESHALOGENACIÓ DESHA OGENACIÓ REDUCTIVA Donadors d’electrons són: lactat, etanol, glucosa.. , ,g Cal tenir cura de que el procés sigui complet (evitar CV). Els compostos “fill” presenten valor Koc progressivament menors (baixa capacitat d’adsorció i major solubilitat = més facilitat per la seva remoció) d adsorció remoció). Cometabolisme: Quan el compost objectiu es degradat per una enzima (cofactor) generada durant el metabolisme d’un altre compost. En aquest cas la degradació del DNAPL no rendeix cap benefici a l’organisme. 83
  • 84. Tècniques In Situ BIOREMEDIACIÓ BIOREMEDIACIÓ DE COVS x NO HABITUAL HABITUAL 84
  • 85. Tècniques In Situ BIOREMEDIACIÓ CONFIGURACIÓ DE SISTEMES DE RESTAURACIÓ Gran variabilitat segons les particularitats de l’emplaçament objectiu: Ex: Biobarreres Injecció de nutrients i 02 mitjançant piezòmetres per mineralitzar contaminants en medi aeròbic aeròbic. 85
  • 86. Tècniques In Situ ATENUACIÓ NATURAL MONITORITZADA Conjunt de processos naturals físics, químics i biològics que contribueixen a reduir o atenuar les concentracions de contaminants. Inclou processos: • No destructius: dispersió, dilució, sorció, immobilització, volatilització •D t Destructius: ti decaïment d ï t radioactiu, di ti hidròlisis, hid òli i i transformació t f ió i degradació biològica. 86
  • 87. Tècniques In Situ ATENUACIÓ NATURAL MONITORITZADA ACA “Guia d’ Atenuació Natural monitoritzada” 87
  • 88. Tècniques In Situ ATENUACIÓ NATURAL MONITORITZADA + + - Fraccions en els hidrocarburs comercials més habituals 88
  • 89. Tècniques In Situ ATENUACIÓ NATURAL MONITORITZADA 89
  • 90. Tècniques In Situ ATENUACIÓ NATURAL MONITORITZADA 90
  • 91. Tècniques In Situ ATENUACIÓ NATURAL MONITORITZADA METODOLOGIA I ENFOC Fase I. Model conceptual i avaluació preliminar del cas: descripció detallada del cas, incloent-hi informació de la font de contaminació, del flux subterrani , , i la hidrologia, i l’extensió i transport dels contaminats, així com de l’entorn i dels receptors potencials. Fase II. avaluació de l’atenuació: aplicació i desenvolupament de les línies d’evidència que mostrin i quantifiquin el comportament del plomall. • Lí i d’ idè i primària: sèries d d d Línia d’evidència i ài èi de dades espacials i t i l temporals per conèixer l èi l’estabilitat, expansió o retracció del plomall. • Línies d’evidència secundària: dades geoquímiques que evidencien la transformació es d e dè c a secu dà a geoqu ques e de c e a t a s o ac ó dels contaminats al medi. • Línies d’evidència opcionals: dades microbiològiques, assaigs de laboratori, o altres tipus d’ ti d’assaig que aportin altres i di i d’ t i ti lt indicis d’atenuació d l contaminants ió dels t i t 91
  • 92. Tècniques In Situ ATENUACIÓ NATURAL MONITORITZADA METODOLOGIA I ENFOC Fase III. Monitoreig a llarg termini: verificació i seguiment de l’atenuació; detecció de canvis punts d’alarma i/o assoliment dels objectius de canvis, remediació. En cas que s’assoleixin els objectius, podrà finalitzar-se el cas. 92
  • 93. Tècniques In Situ ATENUACIÓ NATURAL MONITORITZADA 93
  • 94. Tècniques In Situ ATENUACIÓ NATURAL MONITORITZADA ANM no recomanada ANM recomanada 94
  • 95. Tècniques In Situ ATENUACIÓ NATURAL MONITORITZADA Xarxa de control 95
  • 96. Tècniques In Situ ATENUACIÓ NATURAL MONITORITZADA XARXA DE CONTROL Xarxa control ANM Xarxa control estàndard à 96
  • 97. Tècniques In Situ ATENUACIÓ NATURAL MONITORITZADA PARÀMETRES A CONTROLAR 97
  • 98. Tècniques In Situ ATENUACIÓ NATURAL MONITORITZADA PARÀMETRES A CONTROLAR 98
  • 99. Tècniques In Situ BARRERES REACTIVES PERMEABLES Intercepció del flux d’aigua subterrània Actuació sobre el contaminant objectiu (zona reactiva) Gestió de fangs Monitoreig de l’eficàcia 99
  • 100. Tècniques In Situ BARRERES REACTIVES PERMEABLES Model conceptual 100
  • 101. Tècniques In Situ BARRERES REACTIVES PERMEABLES CARACTERÍSTIQUES Í Mètode passiu (no cal aportar energia) p ( p g ) No hi ha transferència de contaminants a altres medis Tecnologia assequible No hi ha emissions de CO2 emissions Costos de manteniment baixos PROCESSOS Deshalogenació reductiva g Redox Millora biorremediació Sorció S ió Control pH 101
  • 102. Tècniques In Situ BRP CONFIGURACIONS TÍPIQUES BRP 102
  • 103. Tècniques In Situ Contaminants tractables en BRP 103
  • 104. Tècniques In Situ COVs halogenats tractables COV h l t t t bl amb Feo 104
  • 105. Tècniques In Situ BARRERES REACTIVES PERMEABLES Materials emprats en processos de sorció 105
  • 106. Tècniques In Situ BARRERES REACTIVES PERMEABLES Materials emprats en processos de millora de la bioremediació 106
  • 107. Tècniques In Situ BARRERES REACTIVES PERMEABLES Materials reactius 107
  • 109. Tècniques In Situ BARRERES REACTIVES PERMEABLES TRACTAMENT DE COVs HALOGENATS AMB ZVI (Feo) REDOX Fe : Feº: e- donnor DNAPLs: e- acceptor 109
  • 110. Tècniques In Situ BARRERES REACTIVES PERMEABLES TRACTAMENT DE Cr VI Reducció de Cr+6 a Cr+3 mitjançant Feo i precipitació d hidròxids d’hidròxids 110
  • 111. Tècniques In Situ BARRERES REACTIVES PERMEABLES Material M t i l reactiu: F o ti Fe 111
  • 112. Tècniques In Situ Rasa d’intercepció: Material reactiu: Feo 3%: 112
  • 113. Tècniques In Situ OXIDACIÓ QUÍMICA In Situ Adició de compostos d’alta capacitat oxidant Destrucció i/o transformació dels D t ió i/ t f ió d l contaminants Monitoreig de l’eficàcia 113
  • 114. Tècniques In Situ OXIDACIÓ QUÍMICA COMPOSTOS OXIDANTS • Permanganat: MnO4- • Peròxid d’ hidrògen: H2O2 + Feo (Reacció Fenton) • Persulfat: S2O8-2 • Ozò: O3 114
  • 117. Tècniques In Situ OXIDACIÓ QUÍMICA 117
  • 118. Tècniques In Situ OXIDACIÓ QUÍMICA Permanganat: MnO4- PCE TCE DCE CV MnO2 (sòlid): = Pèrdues de permeabilitat en la BRP 118
  • 119. Tècniques In Situ Reacció Fenton OXIDACIÓ QUÍMICA ·OH: radical hidroxil. Oxidant inespecífic molt reactiu. Te molt baixa capacitat de mobilització: implica que H2O2 i Fe+2 han d’estar alhora en el matei lloc mateix lloc. Es fan servir estabilitzants per perllongar la capacitat reactiva del H2O2 i Fe+2 119
  • 120. Tècniques In Situ OXIDACIÓ QUÍMICA Reacció F t R ió Fenton Avantatges 120
  • 121. Tècniques In Situ OXIDACIÓ QUÍMICA Reacció F t R ió Fenton Limitacions 121
  • 122. Tècniques In Situ OXIDACIÓ QUÍMICA Configuracions operatives: Recirculació 122
  • 123. Tècniques In Situ OXIDACIÓ QUÍMICA Configuracions operatives: Allib C fi i ti Alliberador puntual d’ id t d t l d’oxidant 123
  • 124. 4 Rendiment 124
  • 128. 128
  • 129. 129
  • 130. 130
  • 131. 131
  • 132. 132