• Técnicas químicas

Consisten en la eliminación total o parcial de los contaminantes presentes en un suelo mediante la aplicación de agentes químicos. Dado que no es posible, en la mayoría de los casos, hacer llegar desde la superficie un flujo de agentes químicos descontaminantes a la zona afectada, es necesario recurrir a procesos de mezclado o de inyección de los productos químicos en el suelo.

 

La deshalogenación química es un proceso químico para retirar los halógenos (bromo, yodo, flúor, pero especialmente, cloro) de un contaminante químico, volviéndolo menos peligroso. 

Entre los compuestos halogenados destacan por su importancia contaminante los compuestos halogenado bifenilos policlorados. Además, los compuestos halogenados se usan para fabricar plaguicidas porque confieren la toxicidad necesaria para combatir plagas. Los compuestos halogenados también se usan como productos químicos para piscinas, en la fabricación de tuberías de plástico y en la industria textil. 

Esta técnica puede aplicarse a otros contaminantes halogenados comunes, como las dioxinas. 

Las características principales del proceso son:

- Se usa para tratar contaminantes orgánicos aromáticos halogenados, particularmente bifenilos policlorados y dioxinas. 

- Por medios químicos se convierten materiales tóxicos en materiales menos tóxicos o no tóxicos. 

- Consiste en calentar y mezclar físicamente tierra contaminada con reactivos químicos. 

- Usa dispositivos portátiles que pueden trasladarse hasta el lugar de las operaciones.

Equipo portátil de deshalogenación

 

La reacción de deshalogenación se produce cuando varias sustancias químicas, entre ellas hidróxido de sodio (una base), se mezclan con los contaminantes condensados y se calientan en un reactor. La mezcla líquida resultante se puede incinerar o tratar con otra técnica y reciclar. 

 

La deshalogenación puede ser: deshalogenación con glicolatos  y deshalogenación catalizada por bases

 

Para este tipo de deshalogenación se usa un reactivo químico llamado APEG compuesto por un hidróxido de metales alcalinos (la "A" de las siglas APEG) y un glicol polietilénico (que se abrevia "PEG" en inglés), sustancia similar al anticongelante. El hidróxido de sodio y el hidróxido de potasio son hidróxidos de metales alcalinos comunes. El glicolato polietilénico de potasio es el reactivo APEG más común. 

 

El proceso consiste en mezclar y calentar la tierra contaminada con el reactivo APEG. Durante el calentamiento, el hidróxido de metal alcalino reacciona con el halógeno del contaminante, formando una sal que no es tóxica, y el glicol polietilénico, que ocupa el lugar en el que antes estaba el halógeno en la molécula de bifenilo policlorado, volviéndolo menos peligroso. 

 

El proceso consta de cinco pasos

- (1) Preparación

- (2) Reacción

- (3) Separación

- (4) Lavado

- (5) Deshidratación 

Durante la preparación se excavan los desechos contaminados pasándose posteriormente por una criba para separar los desechos y objetos grandes (por ejemplo, piedras, troncos, etc.). 

 

En el paso de reacción  se vierte la tierra contaminada y el reactivo APEG en un contenedor de gran tamaño, llamado reactor, donde se mezclan y se calientan durante cuatro horas. 

 

Proceso de deshalogenación con glicolatos

Proceso de deshalogenación con glicolatos

Después del tratamiento en el reactor la mezcla de tierra y APEG pasa a un separador (separación) , donde se separa el reactivo APEG de la tierra y se recicla para volver a usarlo en el sistema. 

 

Después de este paso la tierra va a contener sustancias que son producto del tratamiento y por tanto de la reacción que tiene lugar durante la deshalogenación. Estas sustancias químicas nuevas son una sal que no es tóxica y un compuesto orgánico parcialmente deshalogenado que apenas si es tóxico. 

 

La tierra después del paso de separación pasa a una lavadora donde se añade el agua recogida en el paso de reacción anterior. 

 

Por último, la tierra pasa por una etapa de deshidratación en la que se separan el agua y la tierra. El agua es sometida a un tratamiento para retirar los contaminantes antes de verterla en un sistema de tratamiento de aguas residuales, un arroyo receptor u otros lugares apropiados para su descarga. 

 

Después de todo el proceso la tierra se somete a otra prueba para determinar la concentración de contaminantes. Si los contaminantes que contiene todavía excedieran los niveles del tratamiento de nuevo se volvería a repetir todo el proceso o se colocaría en un vertedero que no representara ningún tipo de riesgo ambiental. Si la tierra está limpia, puede volver a colocarse en el sitio original.

 

Es una técnica económica, que no causa contaminación, para corregir el problema de la contaminación de líquidos, fangos residuales, tierra y sedimentos con compuestos orgánicos clorados, especialmente bifenilos policlorados, plaguicidas, algunos herbicidas y dioxinas. 

 

Al igual que el método anterior el procedimiento comienza por excavar el suelo contaminado y pasar la tierra por una criba para sacar desechos y partículas grandes. Después se tritura y se mezcla con bicarbonato de sodio en una proporción de una parte de bicarbonato de sodio por diez partes de tierra. Esta mezcla se calienta en un reactor. El calor separa los compuestos halogenados de la tierra por evaporación. La tierra que queda se saca del reactor pudiendo retornarla a su lugar de origen. Los gases contaminados, condensados en forma líquida, pasan a un reactor de fase líquida. 

 

En este caso no es necesario extraer los reactivos de la tierra tratada como en el caso de la deshalogenación con glicolatos. 

 

En esta técnica se usa equipo que requiere menos tiempo y espacio para movilizar, instalar y desmantelar que un incinerador, otro tratamiento común de los desechos contaminados con bifenilos policlorados. 

 

Proceso de descomposición catalizado por bases

Es un proceso eficaz para suprimir halógenos de compuestos orgánicos peligrosos que se caracteriza por su corta duración, por usar una cantidad moderada de energía y  porque los gastos de operación y mantenimiento son relativamente bajos. Además, los dispositivos usados se pueden trasladar hasta el sitio donde deba procederse al proceso de descontaminación de modo que evita el transporte desechos peligrosos. Por contra, no sirve para tratar grandes cantidades de desechos o desechos con una concentración de contaminantes clorados superior al 5%. Además, como es necesario excavar el suelo contaminado y cribar la tierra antes del tratamiento debe haber suficiente espacio en el sitio para realizar este tratamiento preliminar. La eficacia del método se ve reducida cuando el porcentaje de arcilla o agua del suelo es elevado o cuando el suelo tiene una acidez elevado o el contenido orgánico es alto.

 

La oxidación química es una técnica que emplea oxidantes para destruir la contaminación en los suelos y en las aguas subterráneas. Los oxidantes ayudan a transformar sustancias químicas dañinas (combustibles, solventes y plaguicidas) en otras inofensivas como el agua y el dióxido de carbono. 

Consiste en la perforación de pozos a distintas profundidades del área contaminada. Mediante los pozos se bombea el oxidante al interior del suelo, donde éste se mezcla con las sustancias nocivas descomponiéndolas. El bombeo ayuda a que se mezclen los reactivos con las sustancias nocivas. Para mayor rapidez del proceso se bombean los oxidantes por un pozo y se extraen las sustancias inofensivas por otro. Una vez bombeada la mezcla hacia el exterior se puede provocar una recirculación del oxidante por el primer pozo, de modo que, a medida que se continúa con el proceso se produce mayor descontaminación.

El oxidante de uso más común es el peróxido de hidrógeno o agua oxigenada. También es frecuente el uso de permanganato de potasio, que resulta más económico. Ambos oxidantes se bombean en forma líquida. Otro oxidante de gran intensidad es el ozono aunque al ser un gas su empleo no es muy fácil.

En ocasiones se emplea un catalizador junto con el oxidante para aumentar la velocidad del proceso.

Unidad piloto usada para la oxidación química directa

Unidad piloto para la oxidación química directa
 usada para la eliminación de solventes de tricloroetano

La oxidación química puede crear suficiente calor como para hacer hervir el agua. El calor puede hacer que las sustancias químicas que se hallan en el subsuelo se evaporen transformándose en gases. Los gases ascienden a través del suelo hacia la superficie del terreno donde son capturados y descontaminados.

Proceso de oxidación química usando permanganato potásico

Oxidación química

A pesar de ser un proceso bastante seguro puede acarrear riesgos. Los oxidantes son corrosivos, lo que significa que pueden desgastar ciertos materiales y producir quemaduras en la piel. Además, algunos de estos elementos pueden explotar si se usan en condiciones inadecuadas. A pesar de ello, es un proceso que ahorra tiempo y reduce costes. A menudo se emplea para eliminar la contaminación a la que no se puede llegar por otros métodos, como la que se halla en las profundidades de las aguas subterráneas.

El tiempo que se tarda en eliminar la contaminación de un emplazamiento mediante el empleo de la oxidación química depende de varios factores:

- Dimensión y profundidad de la zona contaminada.

- Tipo de suelo y condiciones reinantes.

- Forma en que fluyen las aguas subterráneas contaminadas a través del suelo.


 

 
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