Bio Degradación Estimulada de Hidrocarburos de Petróleo

Registros 1 – 2
Septiembre 2006
Concentración media de hidrocarburos: 9%

Registros 3 – 4
Noviembre 2006
Concentración media de hidrocarburos: 1,9%

Registros 5 – 6
Enero 2007
Concentración media de hidrocarburos: 0,5%

BIO DEGRADACIÓN ESTIMULADA DE HIDROCARBUROS DE PETRÓLEO
Y CONFINAMIENTO DE METALES PESADOS

Descripción

La tecnología propuesta ofrece una alternativa, económicamente viable, a los métodos tradicionales de disposición final (de incineración, remediación por inoculación de microorganismos con agregado de nutrientes, la disposición final como ellenos, etc.).

El eje de nuestra tecnología está centrado en la selección e incorporación de sólidos de origen mineral u orgánico, oleofílicos, de elevada área específica, no tóxicos, eficaces para la sorción selectiva de remanentes de hidrocarburos contenidos en matrices térreas contaminadas. Los fenómenos de sorción están gobernados por fuerzas intermoleculares débiles.

Los fenómenos de migración y redistribución que experimentan los hidrocarburos entorno de los aditivos sólidos favorecen notablemente la actividad bacteriana propia de la fauna autóctona. Los hidrocarburos son así biodegradados, generando esencialmente bióxido de carbono y agua.

La metodología propuesta está avalada por la EPA (Enviromental Protection Agency) ¹. Con ello el generador de residuos asegura la disposición final del producto tratado libre de riesgos ambientales y toxicológicos.

El procedimiento permite que el cliente fiscalice cada uno de las etapas de descontaminación y, de esta manera, asegure que el residuo obtenido cumpla con las normas exigidas por los organismos de medio ambiente Nacionales, Provinciales y/o
Municipales que tengan ingerencia en la jurisdicción.

Naturaleza de los aditivos empleados

La selección de los aditivos inorgánicos se hace tras una caracterización global del suelo a tratar. Del tipo de hidrocarburos presentes dependerá la decisión de incorporar sílicoaluminatos de diferente procedencia y propiedades. Es frecuente el empleo de tierras de diatomea, arenas volcánicas, puzolanas, entre otros. En cuanto a los aditivos orgánicos, se emplean habitualmente almidones, celulosa, taninos, aserrín de madera, lodos biológicos y tensioactivos.

Diseño de la remediación

1. Cada lote de suelo contaminado exhibe características propias, pocas veces repetibles, por lo que no se puede establecer un procedimiento único (“receta universal”) para todos ellos.
2. Se comienza el diseño de remediación de cada lote a tratar estudiando las propiedades fisicoquímicas y reológicas del suelo afectado. Una misma concentración de hidrocarburo tipo genera distintas operaciones según la textura/porosidad/salinidad/pH/potencial redox de la matriz que lo contiene.
3. Está indicado, entonces, efectuar ensayos de laboratorio (sobre muestras procedentes de un muestreo con significación estadística) que permitan definir ajustadamente el conjunto de operaciones unitarias convenientes para una eficiente remediación.
4. Dentro de las decisiones críticas está la selección del tenor de humedad con que se deberá operar en cada situación (téngase presente que los sílico-aluminatosactúan como verdaderos reservorios de agua, elemento vital para el desarrollo bacteriano).
5. Está indicado efectuar recuentos bacterianos (microorganismos aerobios autóctonos), en paralelo con la medición de hidrocarburos totales de petróleo.
6. Los ensayos de laboratorio, además de permitir seleccionar racionalmente los aditivos a emplear, son de extrema utilidad para definir los tiempos en que se deben efectuar ajustes en pH, humedad y otras variables.

Ejecución de la remediación

1. Obtenida la información de laboratorio se procede a dimensionar la operación a escala real: acondicionamiento de canchas de laboreo, provisión de máquinas, personal idóneo y logística en general.
2. El jefe de operación deberá confeccionar planillas diarias en las que volcará toda la información pertinente (aditivos agregados, movimientos de suelo, estatus de humedad/pH/conductividad eléctrica) y tomará muestras según cronograma adoptado.

La empresa operadora comunicará al cliente, semanalmente, el grado de avance de obra. Asimismo, invitará al mismo a visitar y fiscalizar las operaciones, incluyendo toma de muestras. La invitación se hace extensiva a la autoridad de aplicación pertinente.

Operación tipo

Para un suelo empetrolado a niveles de 5-10% (m/m), 40% arcillas, 50% arena, pH entre 6 y 9, Conductividad Eléctrica < 5.000 microS/cm, con contenidos de metales pesados por debajo de los límites legalmente aceptados se recomienda:

1. Homogeneizar mecánicamente el suelo, ajustar pH y acomplejar iones de calcio y magnesio si están presentes en demasía.
2. Incorporar tensioactivos en fase líquida. Incorporar tierras de diatomea, zeolitas y/o perlitas. Humectar la masa de reacción a niveles de 10% (m/m) de agua.
3. “Curar” la masa de reacción por 4-7 días, sin nuevos aportes de agua.
4. Medir concentración de hidrocarburos, contenido de bacterias aerobias por gramo de suelo, porosidad y densidad aparente.
5. Escarificar. Incorporar nutrientes (portadores de fósforo y nitrógeno), medir porosidad y densidad aparente.
6. Incorporar material “puzolánico”. Humectar la masa reactiva a niveles comprendidos entre 5-10% (m/m).
7. “Curar” la masa de reacción por 2-4 días, sin nuevos aportes de agua. Medir concentración bacteriana, pH, densidad aparente e hidrocarburos remanentes.
8. Iterar el prospecto descripto hasta lograr una concentración de hidrocarburos totales inferior a 10.000 ppm.
9. Alcanzado el nivel prescripto en parágrafo (8), se procederá a efectuar un muestreo, con significación estadística, para la implementación de la Norma EPA 1310 (lixiviado acuoso ácido), aplicada a hidrocarburos totales de petróleo y metales pesados.
10. Superadas las exigencias impuestas por la legislación vigente, se procederá a solicitar a la Autoridad de Aplicación la conformidad para emitir certificaciones de disposición final satisfactoria.

PRESENCIA DE METALES PESADOS

En ciertos casos excepcionales, es dable encontrar en la materia a remediar concentraciones de metales pesados a niveles que exceden los límites permisibles según legislación vigente (Ej. Ley 24051) ². En tales casos está indicado proceder a la inmovilización (confinamiento) de los mismos. Como regla general, un pH alcalino asegura que los metales se encuentren en estado de óxidos/hidróxidos muy poco solubles en medios acuosos (consultar tablas internacionales de productos de solubilidad) ³. De existir ión bario en disolución (aditivo de frecuente uso en lodos de perforación) está recomendado confinarlo en la forma de sulfato, altamente insoluble.

1 – Stabilization/Solidification of CERCLA and RCRA Wastes: Physical Tests, Chemical Testing Procedures, Technology Screening and Field Activities. Risk Reduction Engineering Laboratory. EPA/625/6-89/022. May 1989

2 – En informes de la EPA sobre los “Procesos de Estabilización y Solidificación de Contaminantes en Suelos” (ver ref. 1) se aprecia claramente en el punto sobre Estabilización / Solidificación Puzolánica como, los compuestos a base de sílico aluminato, son eficaces para confinar Al, Ni, Cu, Cd, Hg, Pb, Cr o Ar presentes en suelos contaminados.

3 – Griffin et al., 1977 “Illinois State Geological Survey – Environmental Geology Notes” nros 79, 47 pp; Förstener & Wittman, 1979 “Metal Pollution in the aquatic Environment” Springer – Verlag, NY 486 pp. Griffin & Shimp, “Enviromental Science & Technology” Volumen 10 nro 11 pp 1256-1261.