19 julio 2009

Evaluación económica de la limpieza de suelos contaminados con hidrocarburos

La evaluación económica de la limpieza de suelos es importante en las áreas de explotación y tratamiento de hidrocarburos. En este artículo hablamos del tratamiento biológico, que suele ser suficiente donde la concentración de hidrocarburos es menor de 500 ppm. Estas técnicas biológicas están ganando popularidad de manera creciente por la alta aceptación del público hacia este tipo de acciones.

No hablamos de técnicas nuevas, pues durante muchos años los residuos del petróleo se han tratado usando métodos simples y poco costosos de tratamiento biológico. Típicamente, el tratamiento implica el control del oxígeno, nutrientes y humedad (para optimizar la actividad microbiológica.

Los sistemas bioventing son algo más complejos, con un coste también ambo mayor. Se usan en suelos con hidrocarburos no-volátiles. La tecnología de extracción de vapor (air stripping) de los componentes volátiles se combina con el acondicionamiento del suelo (tal como adición de nutrientes) para realzar la degradación microbial. Este método de tratamietno puede usarse in situ o ex situ. Los espacios relativos de tratamiento de tierra requeridos son reducidos. El tiempo de tratamiento es del orden de semanas o meses.

Los bio-reactores son alternativas biológicas más complejas y caras. Pueden limpiar agua contaminada, o sólidos mezclados con agua (slurry bioreactors). El reactor puede configurarse con diversas opciones. Los costes más altos se justifican por un tratamiento de tiempo más rápido (del orden de horas o días y por su capacidad para degradar contaminantes en lugares difíciles como la roca madre.

La siguiente tabla compara entre sí las tecnologías más comunes actualmente en uso.

Tipo/coste ($/yd3)

Ventajas

Desventajas

Tratamiento de suelo ($30-$90)

  • Pueden usarse para tratamiento in o ex situ dependiendo del contaminante y tipo de suelo.
  • Se genera poco o ningún chorro residual.
  • Es una tecnología probada para muchos compuestos del petróleo.
  • Puede usarse como tecnología de perfeccionamiento siguiendo al lavado de suelos o tratamiento biolechada.
  • Eficiencia en la destrucción moderada dependiendo de los contaminantes.
  • Tiempo prolongado de tratamiento relativo a otros métodos.
  • El tratamiento in situ sólo es practicable cuando la contaminación está a menos de 60 cm de la superficie.
  • Requieres un área para la célula de tratamiento relativamente grande.

Bioventing ($50-$120)

  • Excelente retirada de compuestos volátiles de la roca madre del suelo.
  • Dependiendo del método de tratamiento de vapor, poco o ningún chorro de residuos se elimina.
  • Tiempo de tratamiento moderado.
  • Puede usarse para tratamiento in situ o ex situ dependiendo del contaminante y tipo de suelo.
  • El tratamiento de vapor usando carbón activado puede ser caro en altas concentraciones de contaminantes.
  • El sistema requiere tolerar el aire para su operación.

Biorreactor ($150-$250)

  • Separación mejorada de muchos contaminantes del suelo.
  • Excelente eficiencia en la destrucción de contaminantes.
  • Tiempo de tratamiento.
  • Altos costes de movilización y desmovilización en pequeños proyectos.
  • Los requerimientos de manejo de materiales incrementan los costes.
  • Debe eliminarse el agua de los sólidos tratados.
  • La aplicación a gran escala es bastante reciente.

Como vemos en la tabla el rango de costes es importante por lo que en cada caso es preciso estudiar la solución más efectiva en costes para el nivel de limpieza deseado. Para seleccionar el método adecuado es preciso investigar en detalle el sitio y estudiar la viabilidad del proyecto.

Bibliografía:

  • Hicks, T.G. Handbook of civil engineering calculations. McGraw-Hill
  • Environmental Protection Agency (EPA) Method 8015M

Palabras clave: Bioslurry treatment

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