1 DESCONTAMINACIÓN DE SUELOS Y AGUAS SUBTERRÁNEAS

SUELOS CONTAMINADOS
DESCONTAMINACIÓN DE SUELOS Y AGUAS SUBTERRÁNEAS
CONTAMINADAS POR HIDROCARBUROS MEDIANTE BIOPILAS ACTIVAS
El pasado mes de agosto, GEOTECNIA 2000 (Grupo ATISAE) concluyó los trabajos
correspondientes a la primera de las cuatro fases previstas, de las labores de
descontaminación de los suelos y aguas subterráneas de una parcela, en la que
durante más de 70 años llevó a cabo una actividad industrial y en la que, se
produjeron derrames y pérdidas de combustible (aceites hidráulicos, fuel oil y
diesel) desde 11 tanques enterrados y en la infraestructura de distribución de
aquellos.
Tras las correspondientes labores de caracterización ambiental del subsuelo para
establecer la tipología de los contaminantes, grado de afección y su extensión
espacial, se procedió a la elaboración de un estudio de evaluación de riesgos, que
ha servido de base para establecer los objetivos de limpieza para suelos y aguas en
el emplazamiento para un uso industrial.
Tras evaluar las distintas alternativas de remediación del emplazamiento, en base a
criterios de coste, tiempo necesario para alcanzar los objetivos, condicionados
ambientales, etc., se optó como mejor alternativa por la excavación selectiva de
suelos y su posterior tratamiento mediante biopilas activas. Para el caso de las
aguas, el tratamiento escogido fue el de bombeo y tratamiento.
BIOPILAS ACTIVAS
Constituye uno de los métodos de biodegradación ex – situ más eficaces para la
descontaminación de suelos con hidrocarburos.
El fundamento del biotratamiento es relativamente sencillo. Consiste en potenciar
la biodegradación de los hidrocarburos, que de forma natural se produce en el
suelo, como consecuencia de la existencia de microorganismos autóctonos
(bacterias, hongos, levaduras, etc.) degradadores. Por lo tanto, para que el sistema
tenga éxito hay que asegurar que los suelos de forma natural presentan un
adecuado volumen de población bacteriana y que las condiciones ambientales
dentro de la biopila son las adecuadas (humedad, temperatura, pH, contenido en
nutrientes, toxicidad, etc.).
Ensayos de biotratabilidad
Con objeto de determinar la capacidad del suelo contaminado a ser biodegradado
y como paso previo al diseño de las biopilas, se realizaron ensayos de
biotratabilidad en el laboratorio del GIRO (Gestió Integral de Residus Orgánics),
en Mollet del Vallés (Barcelona).
Los ensayos de biotratabilidad (imagen 1), se dividieron en dos tipos de ensayos:
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SUELOS CONTAMINADOS
Ensayos de Nivel I:
centrados en determinar las principales características fisicoquímicas del suelo (pH, conductividad, capacidad de campo,
COT, contenidos en nutrientes, etc.).
Ensayos de Nivel II: destinados a profundizar más en los aspectos de la
biodegradación. Se distinguen 3 grandes grupos de ensayos
realizados dentro del Nivel II:
•
•
•
Respirometrías.
Determinación de hidrocarburos.
Determinaciones microbiológicas.
Los resultados obtenidos de los ensayos de biotratabilidad fueron concluyentes,
indicando que los suelos eran potencialmente biodegradables, presentando unas
condiciones físico-químicas adecuadas para la biodegradación de hidrocarburos
(TPH). No presentaban toxicidad inherente que inhibiese la actividad metabólica
de la población microbiana autóctona.
Imagen 1. Ensayo de biotratabilidad en microcosmos, 14
viales (7 tipos diferentes de condiciones por duplicado).
Comprobada la potencialidad de los suelos a ser biodegradados, se realizó el
proyecto de remediación que incluye el diseño constructivo de las biopilas.
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SUELOS CONTAMINADOS
Características constructivas de las biopilas
La geometría de las biopilas corresponde a una pirámide truncada de base
rectangular de 37 m de largo por 28 m de ancho y 2 metros de altura, capaz de
contener un total de 1.800 m³ de suelos.
Las biopilas cuentan con una sub-base (imagen 2) de material seleccionado
limoarcilloso, compactado y nivelado que actúa como cimiento de las mismas. Por
encima de esta sub-base y apoyada sobre una manta geotextil, se ha dispuesto
una geomembrana (imagen 3) de polietileno de alta densidad (PEAD) de 1,5 mm
de espesor y con termosoldadura doble, para garantizar la impermeabilización de
la base e impedir la posible lixiviación de contaminantes. Para concluir, encima de
la lámina de PEAD se ha colocado una capa de drenaje (imagen 4) compuesta por
gravas silíceas subredondeadas y un tubo de drenaje central.
La construcción se completó con la instalación del sistema de recogida de
lixiviados y de aireación compuesto por 5 ramales de inyección (imagen 6) y una
soplante de gran capacidad.
Imagen 2. Compactación de la sub-base.
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SUELOS CONTAMINADOS
Imagen 3. Colocación de la lámina de impermeabilización.
Imagen 4. Extendido del material drenante y sujeción de la lámina de PEAD con bordillos de
hormigón.
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SUELOS CONTAMINADOS
Simultáneamente a la construcción del cimiento de las tres biopilas, se realizaron
las excavaciones de los suelos, para después someterlos al proceso de
homogeneización, desterronado, aireación (imagen 5) y adición de nutrientes.
Concluida esta etapa, clave en el proceso, se procedió a colocar los suelos
contaminados sobre el cimiento de las tres biopilas hasta configurar la geometría
proyectada y finalmente se cubrieron totalmente con láminas de PEAD, para evitar
su erosión y la alteración de sus propiedades físico-químicas por las condiciones
meteorológicas.
Imagen 5. Aireación mecánica de los suelos.
Finalizada la cubrición de las biopilas (imagen 7) semanalmente se procede a
registrar mediante un detector multiparamétrico el contenido de CO2, O2, COV’s y
LEL desde puntos de monitoreo de gases instalados en las biopilas para tal fin
(imagen 10).
La evolución del contenido en CO2 y O2 en el gas intersticial del interior de la
biopila constituye un buen índice de la marcha de la biodegradación, ya que el
hidrocarburo absorbido en el suelo es potencialmente biodegradado por las
bacterias y microorganismos existentes en el subsuelo, mediante el consumo de
oxígeno (metabolismo orgánico o respiración aeróbica). En el proceso, las
bacterias consumen oxígeno para degradar las moléculas de carbono-hidrógeno,
liberando CO2 y agua.
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SUELOS CONTAMINADOS
Imagen 6. Ramales de inyección en biopilas 2 y 3.
Imagen 7. Aspecto del talud lateral de la biopila 2 tras su cubrición, fijación y atado.
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SUELOS CONTAMINADOS
Imagen 8 y 9. Detalle de toma de muestras de suelo mediante Hand Auger.
Imagen 10. Detalle de medición de la calidad del aire intersticial mediante detector PID.
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SUELOS CONTAMINADOS
Con periodicidad mensual se realizan muestreos con hand auger desde la parte
superior de cada biopila (imágenes 8 y 9) con objeto de comprobar la
concentración de hidrocarburos de los suelos y establecer el grado de
biodegradación alcanzado.
En base a las mediciones y controles que se están llevando a cabo se estima que
entre el mes de noviembre y diciembre, podrán desmantelarse estas 3 primeras
biopilas e instalar otras 3, correspondientes al segundo ciclo.
Para concluir se adjunta un cuadro en el que se recogen las mediciones más
significativas del proyecto:
UNIDAD DE OBRA
Nº de biopilas construidas
Capacidad de tratamiento de suelos por biopila
Nº de biopilas a construir en total
Estimación inicial de suelos contaminados
Volumen de suelo contaminado en proceso de limpieza (Fase 1)
Nº de tanques extraídos
m² de demolición de losas de hormigón
m³ de estructuras de hormigón gestionadas a vertedero de inertes
m² de geomembrana de 1,5 mm de PEAD instalada
m² de geomembrana de 0,75 mm de PEAD instalada
m² de manta geotextil de 200 g/m² instalada
m³ de aporte de material para sub-base
m³ de aporte de material para capa drenante
m lineal de tubería de PVC roscada de Ø 89 mm
m lineal de tubería de PVC roscada de Ø 114 mm
m lineal de tubería de PVC roscada de Ø 32 mm
m lineal de tubería de PVC presión de Ø 90 mm
m lineal de tubería de drenaje de PVC Ø 80 mm
nº de bordillos de hormigón para fijación de cubierta de biopilas
nº de ensayos para determinación de hidrocarburos en suelos
nº de mediciones de parámetros in situ vapores biopila
nº de bombas de achique utilizadas para bombeo aguas subterráneas
m lineales de manguera de conducción de aguas subterráneas
nº de separadores de hidrocarburos
nº de soplantes para inyección de aire
nº de casetas de obra
nº unidades de tratamiento medioambiental (aguas subterráneas)
Kg Nutrientes: Urea.
Kg Nutrientes: Ca(H2PO4).
Kg Nutrientes: K2SO4.
nº máximo de camiones utilizados
nº máximo de retroexcavadoras utilizadas
Fernando Herrera Rodríguez
Director Técnico
GEOTECNIA 2000 (Grupo ATISAE)
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CANTIDAD
3
1.800 m³
12 ud
22.000 m³
5.400 m³
9 ud
4.400 m²
5.300 m³
4.410 m²
5.292 m²
3.300 m²
1.165 m³
465 m³
465 m
54 m
84 m
340 m
100 m
400 ud
161 ud
294 ud
5 ud
550 m
2 ud
3 ud
2 ud
1 ud
1.800 Kg
155 Kg
215 Kg
5 ud
3 ud