REMEDIACIÓN Y BIOREMEDIACIÓN Flashcards
DEFINICIÓN DE REMEDIACIÓN
Tarea o conjunto de tareas a desarrollarse en un sitio contaminado con la finalidad de eliminar o reducir contaminantes, a fin de asegurar la protección de la salud humana y la integridad de los ecosistemas.
DEFINICIÓN DE RESTAURACIÓN
Proceso consistente en reducir, mitigar e incluso revertir, los daños producidos en el medio físico para volver en la medida de lo posible a la estructura, funciones, diversidad y dinámica del ecosistema original. Para ello debenrestituirse las condicionesoriginales y corregirse los de impactos medioambientales ocasionados por la actuación llevada a cabo en el entorno.
DEFINICIÓN DE ESTABILIZACIÓN
Capacidad de un ecosistema de mantener su funcionamiento más o menos constante a lo largo del tiempo.
TRATAMIENTO IN SITU
Son las aplicaciones en las que el suelo contaminado es tratado, o bien, los contaminantes son removidos del suelo contaminado, sin necesidad de excavar el sitio. Es decir, se realizan en el mismo sito en donde se encuentra la contaminación.
TRATAMIENTO EX SITU
La realización de este tipo de tecnologías, requiere de excavación o cualquier otro proceso para remover el suelo contaminado antes de su tratamiento que puede realizarse en el mismo sitio o fuera de él.
DEFINICIÓN DE BIODISPONIBILIDAD
- Característica de las sustancias tóxicas que indica la facilidad de incorporarse a los seres vivos mediante procesos o mecanismos, inhalación, ingesta o absorción, y que están influenciados por diferentes parámetros como, las rutas de exposición, las características fisiológicas del receptor y las características químicas del xenobiótico.
- Grado en el que un compuesto químico presente en la matriz del suelo puede ser absorbido o metabolizado por humanos o receptores ecológicos o se encuentra disponible para la interacción con sistemas biológicos.
DEFINICIÓN DE CONTAMINACIÓN
Distribución de una sustancia química o una mezcla de sustancias en un lugar no deseable (aire, agua, suelo), donde puede ocasionar efectos adversos al ambiente o sobre la salud.
DEFINICIÓN DE SUELO
Material no consolidado compuesto por partículas inorgánicas, materia orgánica, agua, aire y organismos, que comprende desde la capa superior de la superficie terrestre hasta diferentes niveles de profundidad.
La proporción de los componentes determina una serie de propiedades que se conocen comopropiedades físicas o mecánicas del suelo:textura,estructura,color, permeabilidad, porosidad, drenaje, consistencia, profundidad efectiva.
QUE ES UNA TECNOLOGÍA DE REMEDIACIÓN
Es cualquier operación unitaria o serie de operaciones unitarias que alteran la composición de una sustancia peligrosa/contaminante a través de acciones químicas, físicas o biológicas de manera que reduzcan la toxicidad, movilidad o volumen del material contaminado. El uso de estas tecnologías depende de: factores específicos del sitio, propiedades fisicoquímicas del contaminante, disponibilidad, costo, estado de desarrollo y fiabilidad proyectada.
COMO SE CLASIFICAN LAS TECNOLOGÍAS DE REMEDIACIÓN
- DE ACUERDO A LA ESTRATEGIA DE REMEDIACIÓN
- LUGAR EN QUE SE REALIZA EN PROCESO DE REMEDIACIÓN
- TIPO DE TRATAMEINTO
TECNOLOGÍAS POR “ESTRATEGIA DE REMEDIACIÓN”
- Destrucción o modificación de contaminantes: buscan alterar la estructura química del contaminante.
- Extracción o separación: los contaminantes se extraen y separan del medio contaminado, aprovechando sus propiedades física o químicas.
- Aislamiento o inmovilización del contaminante: Los contaminantes son estabilizados, y solidificados o contenidos con el uso de métodos físicos o químicos.
TECNOLOGÍAS POR “LUGAR EN QUE SE REALIZA EL PROCESO DE REMEDIACIÓN”
IN SITU: Entre sus ventajas tenemos que permiten tratar el suelo sin necesidad de excavar ni transportar, es más económico. Mientras que en desventajas tenemos que se ocupa mayor tiempo de tratamiento y pueden ser inseguros en la uniformidad debido a la heterogeneidad en las características del suelo.
EX SITU: Entre sus ventajas tenemos que se ocupa un menor tiempo en el tratamiento, son más seguros en la uniformidad, debido que pueden homogeneizar y muestrear periódicamente. Mientras que en sus desventajas tenemos que tienen necesidad de excavar el suelo lo que aumenta el costo y al manipular el contaminante puede haber una posible exposición por parte de este.
TECNOLOGÍAS POR “TIPO DE TRATAMIENTO”
- Tratamientos biológicos (biorremediación): Aprovecha as actividades metabólicas de organismos vivos para degradar, transformar o remover los contaminantes a productos metabólicos inocuos.
- Tratamientos fisicoquímicos: Utiliza las propiedades físicas y/o químicas de los contaminantes o del medio contaminado para destruir, separar o contener la contaminación.
- Tratamientos térmicos: Utiliza calor para incrementar la volatilización (separar), quemar, descomponer o fundir (inmovilizar) los contaminantes en el suelo.
MENCIONA LAS VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE LAS TECNOLOGÍAS POR “TIPO DE TRATAMIENTO”
- Tratamiento Biológico: V: son efectivos en cuanto a costos, son amigables con el ambiente, los contaminantes son destruidos son requerir un tratamientos posterior. D: requieren mayor tiempo de tratamiento, no se puede emplear si el tipo de suelo no favorece el crecimiento del organismo vivo.
- Tratamiento fisicoquimico: V: son efectivos en cuanto a costo, se pueden realizar en periodos cortos, no se necesita mucha energía e ingenieria en los equipos. D: los residuos generados en la separación deben tratarse, por lo que eso genera un aumento en costo, los fluidos de extracción aumentan la movilidad de los contaminantes.
- Tratamiento térmico: V: permite limpieza en tiempos rápidos. D: es el grupo más costoso, aumentan en función del empleo de energía y equipo.
TIPOS TECNOLOGÍAS DE REMEDIACIÓN CON BASE AL TIEMPO EN QUE LLEVAN EN EL MERCADO Y AL GRADO DE DESARROLLO EN EL QUE SE ENCUENTRAN
- TRADICIONALES: son utilizadas comúnmente a gran escala, cuya efectividad ha sido probada. Su información sobre costos y eficiencia es de fácil acceso. Entre las tres tecnologías tradicionales más usadas están: incineración in situ y ex situ, solidificación/estabilización, la extracción de vapores y desorción térmica.
- INNOVADORAS: son propuestas recientes, pueden encontrarse en diferentes etapas de desarrollo (investigación, escala piloto o gran escala). Su limitado número de aplicaciones genera falta de datos en costos y eficacia. En general, una tecnología de tratamiento se considera novedosa si su aplicación a gran escala ha sido limitada.
TRATAMIENTOS FISICOQUÍMICOS
Incluyen tres estrategias básicas de acción sobre el contaminante: destrucción, separación e inmovilización. Pueden realizarse in situ o ex situ, siendo in situ la mayoría. Entre las tecnologías de este tipo tenemos: Remediación electrocinética (RE), Lavado de suelos (LS), Extracción de vapores (EV), Solidificación/estabilización (S/E).
REMEDICACIÓN ELECTROCINÉTICA (RE) (Tratamiento fisicoquímico)
Aprovecha la conductividad existente en el suelo para separar y extraer los contaminantes orgánicos e inorgánicos del mismo suelo, lodos y sedimentos, con el uso de un campo eléctrico que permite remover las especies cargadas (ionizadas). Ocupa la aplicación de una corriente de baja intensidad entre un electrodo positivo y uno negativo. Los iones metálicos, como de amonio y otros compuestos orgánicos positivos, migran hacia el cátodo; mientras que los aniones como el cloruro, cianuro, fluoruro, nitrato y compuestos orgánicos negativos migran hacia el ánodo.
APLICACIONES DE LA REMEDIACIÓN ELECTROCINÉTICA (RE)
- Trata contaminantes órganicos polares y metales pesados. Y contaminantes inorgánicos como Pb, Ni, HG, Cu, Zn y CR. además de los orgánicos.
- Su eficiencia disminuye si: en el medio contamiado hay un contenido de humedad menor a 10%, valores extremos de pH y las reacciones oxido-reducción, los costos varian entre la cantidad de suelo, conductividad, tipo de contaminante y proceso. Costo neto de 50 USD por m^3.
LAVADO DE SUELOS, EXTRACCIÓN POR SOLVENTE E INUNDACIÓN DE SUELOS (tratamientos fisicoquímicos)
Estas tres tecnologías separan el contaminante orgánico e inorgánico del suelo por medio de un liquido de extracción. El fluido liquido requiere de un tratamiento posterior para remover o destruir los contaminantes.
- Lavado de suelos: los contaminantes absorbidos en las partículas del suelo son removidos con soluciones acuosas en un suelo excavado. De esta manera se reduce el volumen del material contaminado.
- Extracción por solventes: Utiliza solventes orgánicos para disolver los contaminantes y así removerlos del suelo.
- Inundación del suelo: Grandes cantidades de agua se aplican al suelo para aumentar el nivel del agua en la zona contaminada favoreciendo el paso de los contaminantes en el suelo hacia el cuerpo de agua. Este debe incluir una extracción y tratamiento del agua contaminada.
APLICACIONES DE LAS TRES TECNOLOGIAS: LAVADO, INUNDACIÓN Y EXTRACCIÓN.
Son utilizadas para tratar suelos con hidrocarburos, hidrocarburos aromáticos, pesticidas y metales pesado. Algunas desventajas es que las soluciones utilizadas y solventes pueden alterar las propiedades fisicoquimicas del suelo, es dificil tratar suelos poco permeables o heterogéneos. Los surfactantes usado en el lavado pueden adherirse al suelo y disminuir la porosidad. El lavado e inundación son de corto a mediano plazo. Los costos de una inundación son entre 20 y 200 USD por m^3 mientras que para el lavado es de 150 USD por m^3
EXTRACCIÓN DE VAPORES (EV) (tratamiento fisicoquímico)
Es conocida como ventilación del suelo, vaporización y volatilización, en esta tecnología se aplica un vacío al suelo para inducir un flujo continuo de aire y remover contaminantes volátiles y semi del suelo. Usualmente se lleva in situ.
La EV se utiliza a menudo para remedir sitios por derrames o fugas de COVs y gasolina, esta tecnología puede facilitar e inducir otros procesos de remediación como la biodegradación de contaminantes poco volátiles.
SOLIDIFICACIÓN/ESTABILIZACIÓN (S/E)
- Proceso que mezcla el suelo contaminado con aditivos para inmovilizar los contaminantes, disminuyendo o eliminando la lixiviación. Solidificación hace referencia a las técnicas que encapsulan al contaminante formando un material sólido, la estabilización limita la solubilidad o movilidad del contaminante por la adición de materiales como cemento, cal o polímeros que asegura que los constituyentes peligrosos se mantengan menos móviles.
- Se puede realizar in situ y ex situ. Los procesos de S/E son usualmente utilizados para tratar contaminantes inorgánicos, como suelos y lodos contaminados con metales
TECNOLOGÍA DE SEPARACIÓN FÍSICA (tratamiento fisicoquímico)
Esta técnica busca concentrar los contaminantes sólidos por medios físicos y químicos. Las particulas finas de arcillas y sedimientos pueden separarse de arenas y gravas gruesas para concentrar los contaminantes en volumenes menores del suelo.
La separación ex situ puede realizarse por varios procesos:
1. separación por gravedad
2. separación por tamaño de particulas
3. Separación magnetica.
Los contaminantes que se pueden tratar aqui son los COVs, gasolinas y compuestos inorganicos.
TECNOLOGÍAS DE REMEDIACIÓN TÉRMICAS
Ofrecen tiempos rápidos de limpieza, pero son los más caros. Igual que las tecnologías fisicoquimicas estos incluyen la destrucción, separación e inmovilización de contaminantes. Estos procesos utilizan la temperatura para incrementar la volatilidad, quemado, descomposición o fundición de los contaminantes.
Estas tecnologías producen vapores que requieren tratamiento, las destructivas producen residuos sólidos (cenizas) y en ocasiones residuos líquidos. La mayoría de las tecnologías térmicas pueden también aplicarse in situ y ex situ. Dentro de las ex situ estan la incineración, pirólisis y desorción térmica.
