Trabajo que describe la naturaleza de la aireación de suelos, la aireación como método de descontaminación de suelos y sus mejoras como la extracción de vapores, inyección de aire y el bioventing.

1. UNIVERSIDAD NACIONAL DE PIURA
CONTAMINACION Y TRATAMIENTO DE
SUELOS Y AGUAS SUBTERRANEAS
TECNOLOGÍAS DE REMEDIACIÓN DE
SUELOS: AIREACIÓN
FLORES MEJÍA MARNEL
GONZALES SÁNCHEZ LIZ
JIBAJA SÁNCHEZ CARLOS

2. Esquema de la Zona de Aireación y la Zona
de Saturación
Zona no saturada o

3. Naturaleza de la Aireación del Suelo
Para que los organismos del suelo lleven
a cabo la respiración o la fotosíntesis, se
debe suministrar oxígeno y eliminar el
dióxido de carbono.
A la vez, no se debe permitir que la
concentración de CO2 y de otros gases
potencialmente tóxicos, cómo metano y
etileno, se eleve excesivamente.

4. Aireación del Suelo en el Terreno
La disponibilidad de oxígeno en los
suelos in situ, está regulada por tres
factores principales:
La macroporosidad del suelo.
El contenido de agua del suelo.
El consumo de O2 de los organismos
que respiran.

5. Efectos en la Degradación de los
Residuos Orgánicos
La aireación del suelo influye en muchas
reacciones del suelo y sus propiedades.
Las más obvias de estas reacciones están
asociadas con la actividad microbiológica,
especialmente la descomposición de los residuos
orgánicos y otras reacciones microbianas.
Donde hay presencia de O2, están activos los
microorganismos aeróbicos.
En ausencia de oxígeno gaseoso, dominan los
organismos anaeróbicos.

6. Aireación del suelo en el terreno
 Proceso de difusión de gases (O2 y CO2).

7. Aireación del suelo en el terreno
 Comparación de la composición del aire atmosférico y el aire del suelo

8. Aireación
Se considera un método de eliminación pasiva
para contaminantes volátiles.
El suelo se excava y se vierte una fina capa, de
unos 20 cm, sobre una superficie impermeable y
se espera a que los COV se volatilicen.
Para favorecer la volatilización se procede a la
remoción periódica, por ejemplo, mediante el
arado. El riego también favorece el proceso ya
que el agua disuelve los contaminantes y
produce su desorción y al evaporarse los arrastra
hacia la superficie.

9. Proceso de Aireación del Suelo

10. Aireación
La aireación implica la ventilación del suelo, con el
movimiento de gases tanto hacia adentro como hacia
fuera del suelo.
La principal ventaja de esta técnica es su bajo costo
económico.
En general se trata de un proceso muy lento y tiene
el inconveniente de que los contaminantes son
devueltos directamente a la atmósfera, sin sufrir
ninguna depuración.
Los disolventes clorados industriales se descomponen
fotolíticamente con gran rapidez por acción de las
radiaciones ultravioleta.

11. Importancia de la Aireación
 Propicia la actividad microbiana.
 Descomposición (oxidación) de la materia
orgánica.
 Producción de cultivos; afectado
adversamente en:
- Crecimiento y función de las raíces
- Absorción nutrientes
- Absorción de agua
 Procesos de óxido - reducción en el suelo.

12. La Extracción de Vapores
Es una técnica in situ que se aplica a la zona no
saturada (zona de aireación) de suelos para la
extracción de contaminantes volátiles de tipo
orgánico.
Consiste en la perforación de pozos por encima del
nivel freático, en los que se genera un vacío, de
forma que se bombean los COV contenidos en el
suelo.
Los gases que se extraen son recogidos y tratados,
de forma que se separan los contaminantes para su
tratamiento posterior o almacenamiento en
condiciones de mayor seguridad.

13. Sistema de Extracción de Vapores

14. Proceso de Extracción de Vapores

15. La efectividad del sistema de extracción
de vapores depende principalmente de
la volatilidad de los contaminantes y de
la permeabilidad y homogeneidad del
suelo.
Mejoras a la técnica básica que se
pueden utilizar son:
• Impermeabilizar la superficie.
• Instalación de respiraderos.
• Inyección de aire caliente.

16. Los factores a tener en cuenta para
comprobar las limitaciones de la técnica son:
• Volatilidad.
• Adsorción.
• Permeabilidad al aire.
• Temperatura.
• Humedad.
La SVE a menudo es usada para remediar
sitios contaminados por derrames o fugas de
COV y algunas gasolinas.

17. Respiraderos o entrada de aire por
encima del nivel freático

18. Ventajas
- Rendimiento comprobado.
- Equipos fácilmente disponibles.
- Fácil instalación.
- Los tiempos de tratamiento cortos: generalmente 6 meses a
2 años en condiciones óptimas.
- Costo competitivo: $ 20-50 / tonelada de suelo contaminado.
- Combina fácilmente con otras tecnologías.
- Puede ser utilizado bajo los edificios y otros lugares que no
pueden ser excavados.
- Puede tratar grandes volúmenes de suelo a costos menores al
de otras tecnologías.

19. Desventajas
- Reducciones en concentración mayores al 90% son
difíciles de alcanzar.
- Tiene menor efectividad cuando se aplica a suelos
poco permeables o estratificados.
- Puede requerir tratamientos costosos para descargar
los vapores extraídos a la atmósfera.
- Generalmente se requiere permiso para las emisiones
a la atmósfera.
- Solo se puede tratar la zona no saturada (zona de
aireación) del suelo; para suelos saturados y para aguas
subterráneas se necesitan otros métodos de
tratamiento.

20. La extracción de vapores del suelo da
mejor resultado en suelos flojos no
saturados, como arena, grava y limo
grueso o lecho de roca fracturado. Sin
embargo, se ha usado en suelos más
densos, aunque el tratamiento podría
llevar más tiempo.
Además, cuanta más humedad contenga
el suelo, más lenta será la extracción.

21. Los vapores extraídos con este proceso
por lo general son sometidos a un
tratamiento de adsorción con carbón,
incineración, oxidación catalítica o
condensación.
También se han usado otros métodos,
como tratamiento biológico y oxidación
ultravioleta.
El tipo de tratamiento que se seleccione
dependerá de los contaminantes
presentes y su concentración.

22. Inyección de Aire
La inyección de aire es una técnica in situ que se
aplica a la zona saturada y es complementaria a la
extracción de vapores.
Consiste en la introducción de aire por debajo del nivel
freático a través de canales excavados verticales u
horizontales llamados respiraderos que permiten el
tratamiento de una mayor área.
El aire inyectado hace burbujear la zona saturada y se
desplaza el equilibrio vapor-líquido, volatilizándose los
COV más insolubles, que se suelen extraer mediante un
sistema de extracción de vapores

23. Funcionamiento del Sistema de Extracción
de Vapores - Inyección de aire
• Instalar pozos de extracción de vapor y de inyección de aire.
• Los pozos de inyección de aire usan compresores de aire.
• Los respiraderos son pasivos.
• Cuando el aire que entra pasa por el suelo camino a los pozos
de extracción, los contaminantes se evaporan de los espacios
entre las partículas del suelo.
• Los pozos de extracción pueden ser horizontales o verticales.
• Los pozos de extracción se penetran hasta las capas inferiores
de la zona no saturada.
• Los vapores extraídos con este proceso son sometidos a
diferentes tratamientos.

24. Sistema de Inyección de Aire y Extractores
de Vapores

25. Bioventing
Técnica de tratamiento biológico in situ que combina la
ventilación mecánica de los COV con la utilización de
microorganismos autóctonos para degradar compuestos
orgánicos adsorbidos por el suelo en la zona de
aireación.
El aire se suministra en el sitio contaminado a través de
pozos de extracción, por movimiento forzado
(extracción o inyección), con bajas velocidades de flujo,
con el fin de proveer solamente el oxígeno necesario
para sostener la actividad de los microorganismos
degradadores.

26. Sistema de Bioventing con inyectores
de aire y extractores de vapores

27. Cuadro Comparativo

28. Conclusiones
 El objetivo de la aireación, extracción de vapores,
inyección de aire y el bioventing es la volatilización de los
vapores contaminantes del suelo.
 La extracción de vapores y la inyección de aire son técnicas
de remediación complementarias.
 La aireación es una técnica pasiva (no utiliza tecnologías
como aspersores, respiraderos o aspiradores para el ingreso
del aire o la salida de los vapores contaminantes del
suelo).
 Todos los métodos antes mencionados tienen una gran
ventaja: su bajo costo económico. Su desventaja es que su
tiempo de tratamiento puede variar entre 6 meses hasta 2
años aproximadamente.