TRATAMIENTOS Y CONTROL DE LA CONTAMINACION

Ing. Selua Gil

Sabja

TRATAMIENTO DE AGUAS

Ing. Selua Gil

En ingeniería ambiental el término tratamiento de aguas es el

• conjunto de operaciones unitarias de tipo físico, químico obiológico.

• Cuya finalidad es la eliminación o reducción de lacontaminación o las características no deseables de lasaguas, bien sean naturales, de abastecimiento, de procesoo residuales. (llamadas, en el caso de las urbanas, aguasnegras).

•

• La finalidad de estas operaciones es obtener unas aguascon las características adecuadas al uso que se les vaya adar, por lo que la combinación y naturaleza exacta de losprocesos varía en función tanto de las propiedades de lasaguas de partida como de su destino final.

Tipos de tratamiento.

• Hay distintos tipos de tratamiento de las aguas residuales para lograr retirar contaminantes. Se pueden usar desde sencillos procesos físicos como la sedimentación, en la que se deja que los contaminantes se depositen en el fondo por gravedad, hasta complicados procesos químicos, biológicos o térmicos. Entre ellos, los más usuales son:

a) Físicos• Sedimentación.• Flotación.- Natural o provocada con aire.• Filtración.- Con arena, carbón, cerámicas, etc.• Evaporación.• Adsorción.- Con carbón activo, zeolitas, etc.

b) Químicos• Coagulación-floculación.- Agregación de pequeñas partículas

usando coagulantes y floculantes (sales de hierro, aluminio, polielectrolitos, etc.)

• Precipitación química.- Eliminación de metales pesados haciéndolos insolubles con la adición de lechada de cal, hidróxido sódico u otros que suben el pH.

• Oxidación-reducción.- Con oxidantes como el peróxido de hidrógeno, ozono, cloro, permanganato potásico o reductores como el sulfito sódico.

• Reducción electrolítica.- Provocando la deposición en el electrodo del contaminante. Se usa para recuperar elementos valiosos.

• Intercambio iónico.- Con resinas que intercambian iones. Se usa para quitar dureza al agua.

• Osmosis inversa.- Haciendo pasar al agua a través de membranas semipermeables que retienen los contaminantes disueltos.

c) Biológicos.Usan microorganismos que se nutren con diversos compuestos de

los que contaminan las aguas. Los flóculos que se forman por agregación de microorganismos son separados en forma de lodos.

• Lodos activos.- Se añade agua con microorganismos a las aguas residuales en condiciones aerobias (burbujeo de aire o agitación de las aguas).

• Filtros bacterianos.- Los microorganismos están fijos en un soporte sobre el que fluyen las aguas a depurar. Se introduce oxígeno suficiente para asegurar que el proceso es aerobio.

• Biodiscos.- Intermedio entre los dos anteriores. Grandes discos dentro de una mezcla de agua residual con microorganismos facilitan la fijación y el trabajo de los microorganismos.

• Lagunas aireadas.- Se realiza el proceso biológico en lagunas de grandes extensiones.

• Degradación anaerobia.- Procesos con microorganismos que no necesitan oxígeno para su metabolismo.

Planta de Tratamiento de aguas

residuales

• El tratamiento de aguas residuales consiste en una serie de procesos físicos, químicos y biológicos que tienen como fin eliminar los contaminantes físicos, químicos y biológicos presentes en el agua efluente del uso humano.

• El objetivo del tratamiento es producir agua limpia (o efluente tratado) o reutilizable en el ambiente y un residuo sólido o fango (también llamado biosólido o lodo) convenientes para su disposición o reuso. Es muy común llamarlo depuración de aguas residuales

• Las aguas residuales son generadas por residencias, instituciones ylocales comerciales e industriales.

• Éstas pueden ser tratadas dentro del sitio en el cual son generadas(por ejemplo: tanques sépticos u otros medios de depuración) obien pueden ser recogidas y llevadas mediante una red detuberías - y eventualmente bombas - a una planta de tratamientomunicipal.

• aguas grises y aguas negras es más común en el mundodesarrollado, el agua negra es la que procede de inodoros yorinales y el agua gris, procedente de piletas y bañeras, puede serusada en riego de plantas y reciclada en el uso de inodoros, dondese transforma en agua negra.

• El sitio donde el proceso es conducido se llama Planta detratamiento de aguas residuales.

Estos procesos de tratamiento son típicamente referidos a:

• Pre tratamiento

• Tratamiento primario

• Tratamiento secundario

• Tratamiento terciario

Pre tratamiento

• tratamientos físicos• el desbaste (Rejillas), para la

eliminación de gruesos, trapos, compresas...

• el desarenado, para eliminación de arenas, granos de café...

• el desengrasado, para la eliminación de los sólidos y líquidos no miscibles de menor densidad que el agua.

• Las Rejillas: Con éstas se retiene todo el material grueso, su principal objetivo es retener basuras, material sólido grueso que pueda afectar el funcionamiento de las bombas, válvulas, aireadores, etc. Se utilizan solamente en los desbastes previos, y sirven para que los desechos no dañen las maquinas. Se construyen con barras de 6 mm de grosor y son acomodadas aproximadamente a 100 mm de distancia.

• Los tamices: Luego de las rejillas se colocan Tamices, con aberturas menores para remover un porcentaje más alto de sólidos, con el fin de evitar atascamiento de tuberías, filtros biológicos, con una abertura máxima de 2.5 mm. Tienen una inclinación particular que deja correr el agua y hace deslizar los desechos por fuera de la malla. Necesita un desnivel importante entre el punto de alimentación del agua y el de salida.

• Los microfiltros: son planillas giratorias plásticas o de acero por las cuales circula el agua y recogen los desechos y las basuras en su interior, los microfiltros tiene sistemas de lavado para que así puedan mantener las mallas limpias. Dependiendo de la aplicación que tengan se selecciona el tamaño de las mallas.

• Desaneradores: son unidades encargadas de retener arenas, guijarros, tierra y otros elementos vegetales o minerales que traigan las aguas.

Tratamiento primario

• se realiza como tratamiento primario propiamente dicho una decantantación para la eliminación de las partículas menores de un determinado tamaño (sólidos en suspensión) no hayan podido eliminarse en el pretratamiento.

• Este proceso es conocido como decantación primaria.

• Tratamiento físico - químico

Sustancias y Partículas coloidales

• Las aguas contienen sustancias tanto disueltas como en suspensión, ambas pueden ser orgánicas e inorgánicas.

• Las materias en suspensión pueden tener un tamaño y densidad tal que pueden eliminarse del agua por simple sedimentación, pero algunas partículas son de un tamaño tan pequeño y tienen una carga eléctrica superficial que las hace repelerse continuamente, impidiendo sus aglomeración y formación de una partícula más pesada y poder así sedimentar.

• Estas partículas, con una dimensión que suele estar comprendida entre 1µm y 0,2µ, son verdaderas partículas coloidales.

La coagulación

• La coagulación en el proceso de tratamiento del agua tiene por objeto agrupar estas partículas dispersas en el agua en otras más voluminosas y pesadas que puedan ser separadas más fácilmente del agua..

• se realiza aplicando al agua determinadas sales de aluminio, hierro, magnesio (coagulantes);

• Las reacciones de coagulación son muy rápidas duran fracciones de segundo desde que se ponen en contacto las partículas con el coagulante.

• La coagulación se consigue mediante una difusión rápida de las sustancias coagulantes en el agua objeto del tratamiento, empleando medios de agitación rápida

La floculación

• este tiene lugar tras someter a los microflóculos a una agitación lenta que permite la unión de estos en agregados mayores o flóculos, visibles ya a simple vista y con la suficiente densidad para someterlos a la siguiente etapa de sedimentación.

• La floculación requiere un menor gradiente de agitación para impedir la rotura y disgregación de los flóculos ya formados.

• La floculación se ve mejorada con el empleo de coadyuvantes, conocidos como, estos suelen ser macromoléculas de polielectrolítos orgánicos (tipo poliacrilamidas).

EFECTOS DE LA COAGULACIÓN SOBRE LAS SUSTANCIAS CONTENIDAS EN EL AGUA

PARAMETROS REDUCCIÓN MÁXIMA

OBTENIDA MEDIANTE LA

COAGULACIÓN:

0: Nada de reducción

+: de 0 a 20% de reducción

++: 20 a 60% de reducción

+++: > 60% de reducción

MINERALES

TURBIDEZ +++

MATERIAS EN SUSPENSIÓN +++

FOSFATOS (P2O5) +++

NITRATOS 0

AMONIO 0

CLORUTOS 0, +

SULFATOS 0, +

FLUORUROS ++

HIERRO +++

ALUMINIO +++

MANGANESO +

COBRE +++

ZINC ++

COBALTO 0

NIQUEL 0

ARSÉNICO `+++As+5, ++As+3

CADMIO ++, +++

CROMO `+Cr+6, +++Cr+3

PLOMO +++

MERCURIO ++

CIANUROS 0

ORGÁNICOS

COLOR +++

OLOR 0, +

DQO +++

COT +++

DBO +++

N KJELDHAL +++

FENOLES 0

HIDROC. AROMÁTICOS POLICICLICOS ++

PESTICIDAS +++

AGENTES DE SUPERFICIE (REACCIONANDO AL AZUL DE

METILENO)

0,+

MICROORGANISMOS

VIRUS +++

BACTERIAS +++

ALGAS ++

Tratamiento secundario

• convencionalmente a bacterias que dentro de tanques grandes, agitados y con ayuda a la oxigenación del agua, se encargan de alimentarse de esta materia orgánica disuelta, separándose posteriormente del agua mediante un nuevo proceso de decantación.

• El proceso de tratamiento biológico recibe el nombre de tratamiento secundario, y la decantación de la mezcla de agua y bacterias se conoce como decantación secundaria.

• Existen muchos tipos de tratamiento secundarios (fangos activos, aireación prolongada, lechos bacterianos,...) pero el principio de funcionamiento es común.

Tratamiento terciario• Se conoce como

tratamiento terciario a todos los tratamientos fisico-químicos destinados a afinar algunas características del agua efluente de la depuradora con vistas a su empleo para un determinado uso.

• Así hay diversos tratamientos según el objetivo, pero el más habitual es el de la higienización, destinada a eliminar la presencia de virus y gérmenes del agua (cloración, rayos UV...).

Alcalinidad

• La alcalinidad es el contenido total de sustancias alcalinas disueltas (carbonatos y bicarbonatos).

• Los niveles generales de alcalinidad están entre 80 y 125 ppm. (mg/l). Alcalinidad baja (10-70 ppm) Agua muy corrosiva, se produce oxidación de los metales El PH se desestabiliza alcanzando valores inferiores a 7 Se corrige agregando bicarbonato sódico (CO3HNa) Alcalinidad alta (<125 ppm) Agua turbia Incrustaciones en las paredes del vaso Aumento del PH Se corrige agregando ácido clorhídrico (HCl)

Alguicidas

Los alguicidas son útiles en el mantenimiento de piscinas, tinacos y aljiber, ya que permiten mantener el agua contenida en ellos pura y cristalina, además de evitar la coloración verdosa y las paredes y pisos resbaladizos.La gran mayoría de los alguicidas están fabricados a partir de cloruro de benzalconio, un poderoso agente antiséptico. Con el cual uno se asegura, de matar todas las bacterias producidas por los hongos.En el mercado existen diversas presentaciones de alguicidas, solo se debe tener cuidado de que no sea tóxico y de que su uso este a cargo de personas con conocimiento en su uso tomando las debidas precauciones.

Arena sílica

• La arena sílica se utiliza como un medio granular filtrante en el tratamiento del gua potable y residual en filtros llamados de lecho profundo o multimedia.Características físicas: arena de granulo duro. El tamaño de grano de las partículas s variable, es principalmente de color marrón a gris.

Carbón activado

• El carbón activado es carbón poroso que se produce artificialmente de manera que exhiba un elevado grado de porosidad y una alta superficie interna. Estas características, junto con la naturaleza química de los átomos de carbono que lo conforman, le dan la propiedad de atraer y atrapar de manera preferencial ciertas moléculas del fluido que rodea al carbón.

• Las principales aplicaciones del carbón activado es eliminar cloro, y contaminantes orgánicos del agua potable y su la función del equipo es la de remover contaminantes del agua por medio de adsorción.

Cloración

• Para la desinfección del agua de la piscina lo más recomendable es el cloro que es un eficiente bactericida y algicida, cuando se usa apropiadamente. La cantidad de cloro a añadir al agua de la piscina variará dependiendo de los distintos factores influyentes como la temperatura del agua, la extensión de la piscina, la exposición a los rayos solares y la presencia de otras sustancias químicas disueltas en el agua. El contenido de cloro total no debe exceder en 0,6 ppm (mg/l) el contenido en cloro libre. El cloro residual es la cantidad de reserva de cloro presente en el agua que actúa inmediatamente sobre las bacterias. Este residuo de cloro hay que medirlo al menos dos veces al día y en los momentos de máxima afluencia, para ello se contará con unos reactivos adecuados

Funcionamiento del sistema de reciclado deAguas residuales

Primera cámara la primera función de esta cámara es la de depósito del agua evacuada de la vivienda.proceso de decantación mecánica, es decir, de separación por diferencia de densidades de dos sustancias, con lo cual se depositan en el fondo las materias más gruesas.

Segunda cámara esta segunda cámara también asume las funciones de la primera. además, recibe el fango remanente, resultante del proceso de tratamiento que transcurre en la tercera cámara.

Inyección: en la primera, durante seis horas un inyector de aire sumergido activa el fango y éste circula, activando los microorganismos. Se recogen las partículas contaminantes en suspensión de las aguas residuales –fango remanente-, que retorna a la segunda cámara mediante bombeo. Sedimentación: en la segunda, se desconecta la inyección de aire durante dos horas y el fango que se encuentra en esta cámara se sedimenta en el fondo. Se trata de nuevo de un proceso de decantación, en la que el agua depurada forma una capa en la parte superior.Bombeo: en la tercera fase, se extrae esta capa de agua ya depurada mediante una bomba y se vuelve a comenzar un nuevo ciclo de ocho horas con sus correspondientes fases de inyección y sedimentación.

Tercera cámara

Aquí se produce el tratamiento biológico propiamente dicho, mediante la activación de fangos, que se produce en tres fases.

Depuradora de aguas residuales

Nivel de tratamiento Contaminante tratado Operación empleada

Pretratamiento Sólidos gruesos SedimentaciónTrituración y dispersiónCribado

Aceites y grasas Sedimentación

Tratamiento primario Sólidos en suspensión Sedimentación con o sin floculaciónFlotación

pH Neutralización

Tratamiento secundario Materia orgánica Lagunas de aireaciónFilttros percoladoresFangos activadosDigestión aerobia o anaerobiaMicrofiltración

Sólidos en suspensión Sedimentación con o sin flotación

Tratamiento terciario Diversos contaminantesespecíficos

Sedimentación sin flotaciónFiltraciónAdsorciónIntercambiador iónicoDestilaciónÓsmosis inversaElectrodiálisisCongelaciónExtracciónIncineración de líquidos

Tratamientos diversos Diversos contaminantesespecíficos

PrecipitaciónOxidación o reducciónDesorción

Desinfeccón CloraciónOzonizaciónIrradiación

"Planta de tratamiento de Aguas residuales" ( Hospitales, Hoteles, Clubs Deportivos, etc...)

Humedales artificiales

Los humedales

naturales son

grandes

extensiones de

terrenos

encharcados de

agua, como

ciénagas o

marismas. Estos

sistemas actúan

como biofiltros

natural, eliminando

sedimentos y

contaminantes (por

ejemplo metales

pesados) de las

aguas.

"Planta de Fitodepuración para el tratamiento de materia orgánica o lixiviados"

Pre Tratamiento:

Las aguas residuales contienen materiales que podrían dañar la maquinaria, es por esto que deben ser eliminados por medio de

enrejados o barras verticales:

y se queman o se entierran tras ser recogidos manual o mecánicamente. Luego el agua pasa por una trituradora, donde los materiales son triturados facilitar su posterior procesamiento y eliminación.En este proceso son utilizadas técnicas como:

Cámara de arena:

Son cámaras aireadas de flujo en espiral con fondo en tolva, o clarificadores, provistos de brazos mecánicos encargados de raspar. Se elimina el residuo mineral y se vierte en vertederos sanitarios. La acumulación de estos residuos puede ir de los 0.08 a los 0.23m2 por cada 3.8 millones de litros de aguas residuales.

Tratamiento primario:

Sedimentación:

El agua pasa a un depósito de sedimentación donde se depositan materiales orgánicos. Este proceso puede reducir de un 20% a un 40% la DBO5 y de un 40 a un 60% los sólidos en suspensión.La tasa de sedimentación se incrementan en algunas plantas de tratamiento industrial incorporando procesos llamados coagulación y floculación químicas. La coagulación es un proceso que consiste en añadir productos químicos como el sulfato de aluminio, el cloruro férrico o polielectrólisis a las aguas residuales; esto altera las características superficiales de los sólidos en suspensión. Ambos procesos eliminan más del 80% de los sólidos en suspensión.

Flotación:

Es alternativa a la sedimentación. Se fuerza la entrada de aire a las aguas a presiones de entre 1.75 y 3,5 kg por cm2. El agua residual, se descarga en un depósito abierto. En él la ascensión de las burbujas de aire hace que los sólidos en suspensión suban a la superficie, de donde son retirados. La flotación puede eliminar más de un 75% de los sólidos en suspensión

Tratamiento secundario:

Una vez eliminados de un 40 a un 60 % de los sólidos en suspensión y reducida la DBO5 el tratamiento secundario reduce la cantidad de materia orgánica en el agua. Por lo general, los procesos microbianos empleados son aeróbicos.

El tratamiento secundario supone emplear y acelerar los procesos naturales de eliminación de los residuos. Las bacterias aeróbicas convierten la materia orgánica en formas estables, como dióxido de carbono, agua, nitratos y fosfatos, así como otros materiales orgánicos.

Hay diversos procesos alternativos para el tratamiento secundario:

Filtro de goteo

Una corriente de aguas residuales se distribuye intermitentemente sobre un lecho o columna de algún medio poroso revestido con una película gelatinosa de microorganismos que actuan como agentes destructores. La materia orgánica es absorbida por la película microbiana y transformada en CO2 y agua. Puede reducir cerca de un 85% la DBO5

Tratamiento terciaro:

Purificación, Cloración, ozonización.. UV…

TIPOS DE TRATAMIENTOS

DE RESIDUOS SOLIDOS

En la mayoría de los casos, el uso de rellenos sanitarios será el preferido para la eliminación definitiva de los residuos domésticos. Sin embargo, es común que los rellenos existentes queden inutilizados o se vuelvan inaccesibles. Por tanto, se hace necesarioestablecer nuevas localizaciones para restablecer el servicio. La situación más favorable ocurre cuando se dispone de sitios previamente seleccionados de acuerdo con estudios preliminares realizados. De no contarse con estos, se propone hacerlo teniendo en cuenta los siguientes aspectos, que constituyen criterios mínimos para la localización de un nuevo relleno sanitario en situaciones de emergencia:

1. El nuevo relleno sanitario debe estar fuera del radio urbano, a una distancia mínima de 500 metros de cualquier asentamiento humano.

2. Accesibilidad.

3. Suelos firmes y eriazos (sin ningún tipo de uso), de preferencia de baja capacidad de infiltración.

4. Ubicación en depresiones naturales, con pendientes suaves de preferencia, que en el futuro no representen riesgos para la población.

5. Área suficiente de acuerdo con la generación estimada y la proyección de vida útil.

6. La dirección del viento debe ser contraria a cualquier asentamiento humano o habilitación urbana.

7. Aspectos de impacto ambiental (calidad de las aguas superficiales y subterráneas).

8. Evitar lugares ubicados en fallas geológicas (por ejemplo, quebradas).

9. Evitar humedales, manglares, pantanos y marismas.

10. Evitar las cercanías de los aeropuertos.

11. Evitar las cercanías a corrientes de agua con caudal continuo, cuerpos receptores o pozos de agua (a una distancia de 500metros como mínimo) y zonas de recarga de acuíferos.

12. Baja vulnerabilidad ante deslizamientos, terremotos o inundaciones.

13. Usar toda la información ambiental disponible y la reglamentación local.

Rellenos sanitarios.

Zanja para residuos sólidos

¿Qué es un Biodigestor?

Un Biodigestor es un sistema sencillo de conseguir solventar la problemática energética-ambiental, así como realizar un adecuado manejo de los residuos tanto humanos como animales.

Metano

El gas metano es un hidrocarburo alcano más sencillo, contiene únicamente átomos de carbono e hidrógeno unidos por un enlace covalente. Es incoloro y no es soluble en agua. En la naturaleza se produce como producto final de la putrefacción anaeróbica de las plantas.

Condiciones para la biodigestión

Las condiciones para la obtención de metano en el digestor son las siguientes:

1. Temperatura entre los 20°C y 60°C

2. pH (nivel de acidez/ alcalinidad) alrededor de siete.

3. Ausencia de oxigeno.

4. Gran nivel de humedad.

5. Materia orgánica

6. Que la materia prima se encuentra en trozo más pequeños posible.

7. Equilibrio de carbono/ nitrógeno.

Planta de incineración de basura

planta de incineración de basura en Corea del Sur

Incinerar los residuos sólidos tiene dos aspectos muy positivos. Se reduce mucho el volumen de restos a almacenar de restos a almacenar porque, lógicamente, las cenizas que quedan ocupan mucho menos que la basura que es quemada y además se obtiene energía que se puede aprovechar para diferentes usos

Al incinerarse se produce CO2, partículas diversas, metales tóxicos y otros compuestos que salen como humo.

Para evitar que salgan a la atmósfera se deben limpiar los humos con filtros electrostáticos que atraen las partículas, las aglutinan y caen por gravedad a unirse a las cenizas. También pasa el humo por una lluvia de agua con productos químicos que neutraliza y retira compuestos tóxicos del humo. Al final salen los humos mucho más limpios si el proceso funciona bien, lo que no siempre ocurre si no se vigila y pone a punto continuamente.

Otro importante peligro está en que algunos compuestos como el PVC (policloruro de vinilo) y algunas tintas, cuando arden producen dioxinas y otras sustancias gravemente tóxicas y muy difíciles de eliminar de los gases. De todas formas, una incineradora de moderna tecnología que funciona bien produce unas emisiones perfectamente aceptables, aunque también su coste es muy alto.

Otro de los puntos a resolver cuando se instala una incineradora es decidir dónde se depositan las cenizas que contienen elementos tóxicos. Normalmente se hace esto en vertederos controlados.

Incinerador artesanal

Dinamarca

convierte basura local en energía para 60.000 hogares. La “torre” de 100 metros de altura esconde la chimenea tras sus paredes.

TIPOS DE RELLENOS SANITARIOS

El método constructivo y la subsecuente operación de un relleno sanitario están determinados principalmente por la topografía del terreno.

Este método se utiliza en regiones planas y consiste en excavar periódicamente zanjas de dos o tres metros de profundidad con una o un tractor de orugas. Hay experiencias de excavación de trincheras de hasta de 7 metros de profundidad.

Los RSM se depositan y acomodan dentro de la trinchera para luego compactarlos y cubrirlos con la tierra excavada. Se debe tener especial cuidado en periodos de lluvias dado que las aguas pueden inundar las zanjas. De ahí que se deba construir canales perimétricos para captarlas y desviarlas e incluso proveer a las zanjas de drenajes internos. En casos extremos, se puede construir un techo sobre ellas o bien bombear el agua acumulada. Sustaludes o paredes deben estar cortados de acuerdo con el ángulo de reposo del suelo excavado.

En áreas relativamente planas, donde no sea factible excavar fosas o trincheras para enterrar las basuras, éstas pueden depositarse directamente sobre el suelo original, elevando el nivel algunos metros. En estos casos, el material de cobertura deberá ser importado de otros sitios o, de ser posible, extraído de la capa superficial. En ambas condiciones, las primeras se construyen estableciendo una pendiente suave para evitar deslizamientos y lograr una mayor estabilidad a medida que se eleva el relleno.

Es necesario mencionar que, dado que estos dos métodos de construcción de un relleno sanitario tienen técnicas similares de operación, pueden combinarse lográndose un mejor aprovechamiento del terreno del material de cobertura y rendimientos en la operación

Pendiente (%) = Vertical = 3 = 0,5 = 50 %

horizontal 6

Pendiente = 3 = 1 = 1 : 2

6 2

su ancho equivale al frente de trabajo necesario para que los vehículos recolectores (en estos casos no suelen ser más de dos) puedan descargar la basura al mismo tiempo.

El largo (avance) está definido por la cantidad de basura que llega al relleno en un día y la altura se limita a un metro o metro y medio para lograr una mayor compactación. Con el propósito de ahorrar tierra, se recomienda que la celda sea cuadrada

El esparcimiento y compactación se realizan en capas horizontales o inclinadas con una pendiente de 3:1 ó 2:1 (avance:altura), lo cual proporciona mayor grado de compactación, mejor drenaje superficial, menor consumo de tierra y mejor contención y estabilidad del relleno

TÉCNICAS DE TRATAMIENTO DE SUELOS CONTAMINADOS

La problemática de la utilización1

El suelo es un componente natural del medio ambiente

El uso del suelo lleva inevitablemente acoplado una degradación

Concepto de degradación

Proceso que rebaja la capacidad actual ypotencial del suelo para producir(cuantitativa y cualitativamente) bienes yservicios (FAO-UNESCO)

-p

rod

ucc

ión

+

- degradación + -p

rod

ucc

ión

+

Suelo no degradado

- abonado +

Suelo degradado

-p

rod

ucc

ión

+

- fertilidad +

Tipos de degradaciones

1. Degradación de la fertilidadEs la disminución de la capacidad del suelo para soportar vida. Se producen modificaciones en sus propiedades físicas, químicas, fisicoquímicas y biológicas que conllevan a su deterioro.

Al degradarse el suelo pierde capacidad de producción y cada vez hay que añadirle más cantidad de abonos para producir siempre cosechas muy inferiores a las que produciría el suelo si no se presentase degradado.

•Puede tratarse de una degradación química, que se puede deber a varias causas: pérdida de nutrientes, acidificación, salinización, sodificación, aumento de la toxicidad por liberación o concentración de determinados elementos químicos.

•El deterioro del suelo a veces es consecuencia de una degradación física, por: pérdida de estructura, aumento de la densidad aparente, disminución de la permeabilidad, disminución de la capacidad de retención de agua.

•En otras ocasiones se habla de degradación biológica, cuando se produce una disminución de la materia orgánica incorporada.

* Degradación química* Degradación física* Degradación biológica

exceso de sales

•Química

El fuego es un factor desertificanteFuente: Portal de Educación Ambiental

•Física

2. Erosión

La erosión es la pérdida selectiva de materiales del suelo. Por la acción del agua o del viento

erosión hídrica

la erosión eólica. Fuente: Terradaily y Eurekalert

La erosión continuada de los suelosculmina con la desertización

Barreras Rompeviento

Al plantar árboles uno delos usos que se le puedendar, además de producirmadera, es el deplantarlos de tal formaque sirvan como barrerasrompevientos, con lo cualse evita que el piso sereseque, al lograr que elviento rompa o se frene,esto permite -entre otrascosas- el que las cosechaspuedan desarrollarsebien, que no hayaerosión, pero ademáslograr contener el aguade lluvia que seráutilizada posteriormentepor el mismo bosque.

Barreras vivas y ni vivas

Hileras de plantas de denso crecimiento que se siembran siguiendo las curvas a nivel y reducen la erosión, actuando como barreras de la acción de las aguas de escorrentía. Coberturas verdes y muertas Sistema consistente en colocar coberturas verdes o muertas (pastos, hojarasca, desechos de cosecha), a manera de acolchado sobre el suelo lo que salvaguarda a este de la erosión, además de regular la humedad, temperatura y actividad biológica.

3. Contaminación

1. Pérdida de nutrientes

• directa

• por lavado

• por erosión

• indirecta

Consecuencias de la degradación

• acidificación

• desbasificación

• aumento del pH

• salinidad

• capacidad de cambio

• bloqueo de los oligoelementos

2. Propiedades fisicoquímicas

Consecuencias de la degradación

1. Pérdida de nutrientes

3. Deterioro de la estructura

• porosidad

• encostramiento

• densidad aparente

• permeabilidad

• drenaje

• escorrentía

• estabilidad

Consecuencias de la degradación

1. Pérdida de nutrientes

2. Propiedades fisicoquímicas

4. Disminución capacidad de retención de agua

• por degradación de la estructura

• por pérdida de suelo

Consecuencias de la degradación

1. Pérdida de nutrientes

2. Propiedades fisicoquímicas

3. Deterioro de la estructura

5. Pérdida física de materiales

• textura (erosión selectiva)

• erosión parcial

• erosión total

Consecuencias de la degradación1. Pérdida de nutrientes

2. Propiedades fisicoquímicas

3. Deterioro de la estructura

4. Disminución de la capacidad de retención de agua

3

6. Incremento de la toxicidad

• artificial

• (natural)

Consecuencias de la degradación

1. Pérdida de nutrientes

2. Propiedades fisicoquímicas

3. Deterioro de la estructura

4. Disminución de la capacidad de retención de agua

5. Pérdida física de materiales

Técnicas de tratamiento

• 1.- Confinamiento:es el conjunto de medidas destinadas a aislar la fuente de contaminación, evitando la salida de lixiviados, polvo y gases y la entrada de aguas superficiales y subterráneas. Algunas de estas medidas son la cobertura, la instalación de barreras y los sistemas de recogida de aguas y lixiviados.

• 2.- Tratamiento "in situ": se llama así al realizado en el propio espacio contaminado, sin extraer el suelo, mediante técnicas que están en desarrollo. Se aplica cada vez con más frecuencia por ser la más barata. Sorcion: Las sustancias

químicas se pegan o sorben al suelo, que las fija al lugar. De ese modo no se eliminan las sustancias químicas pero sí se impide que contaminen las aguas subterráneas y que escapen del lugar, al menos mientras las condiciones físico-químicas del suelo permanezcan estables.

Mezcla y dilución: Al pasar las aguas subterráneas a través del suelo, la contaminación se puede mezclar con el agua limpia. De ese modo se diluye la contaminación

las bacterias que viven en el suelo y en las aguas subterráneas utilizan algunas sustancias químicas como alimento

3.- Tratamiento "on site": es el que se realiza en el mismo lugar pero extrayendo el suelo contaminado del terreno. Se utilizan unidades móviles de tratamiento que están diseñadas para limpiar el suelo o el agua contaminada. Es más cara que la anterior.

4.- Tratamiento "off site": se llama así al que se realiza fuera del emplazamiento, en instalaciones autorizadas para la recuperación de suelos contaminados o el tratamiento de residuos industriales especiales. Tienen que ser instalaciones cercanas al suelo contaminado porque el transporte es un problema que encarece mucho el tratamiento.

tecnologías empleadas en el tratamiento y recuperación de suelos contaminados

Técnica de aislamiento Sellado

– Tecnologías de cubrimiento (vertederos)

Tecnologías de cubrimiento(vertederos)

◦Extracción de vapores

El aire se inyecta mediante unasbarrenas helicoidales que perforany mezclan el suelo. El aire se propaga a través del migrandohacia la superficie. A veces se perforan unos pozos para extraerel aire mediante succión.El aire con los contaminantes se puede depurar utilizando filtros de carbono activo.Es un procedimiento sólo válidopara extraer contaminantesvolátiles (cómo mínimo con unapresión de vapor de mercurio de 0,5mm) y de bajo peso molecular, como son: xileno, benceno, tolueno, tetracloruro de carbono, tricloroetano, cloruro de metilo, etc.

•Aireación

Se considera un método de volatilización pasiva para contaminantes volátiles. El suelo se excava y se vierte una fina capa, de unos 20 cm, sobre una superficie impermeable.

Para favorecer la volatización 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. Además la humedad acelera la actividad de los microorganismos. También al extender el suelo se aumenta su temperatura y se expone a la acción de los vientos, con lo que aumenta la volatización.

• La extracción de vapores del suelo y la aireación del suelo (Soil vapor extraction and Air Sparging) son dos técnicas diferentes, aunque a menudo complementarias, que se emplean para extraer contaminantes químicos del suelo vaporizándolos. Son complementarias porque la primera se emplea por encima del nivel freático, mientras que la segunda se utiliza por debajo de éste

Arrastre Consiste en inyectar un gas para arrastrar a los contaminantes. Generalmente se utiliza aire y vapor de agua. El aire penetra desde la superficie del terreno y se fuerza su circulación al succionarlo a través de unos pozos que se excavan.

◦Lavado

Consiste en inyectar agua en el suelo. El agua moviliza a los contaminantes y luego se extrae y se depura.El método sólo es válido para contaminantes solubles en aguaEn ocasiones se utiliza agua con disolventes para facilitar la extracción. También se emplean detergentes para extraer contaminantes con comportamientos hidrofóbicos. Otra variante consiste en utilizar soluciones acidificantes. La extracción ácida ofrece buenos resultados para el caso de los metales pesados.

Biológicas

Consiste en potenciar el desarrollo de microorganismos con capacidad de degradación de contaminantes (bioremediación). Se puede o favorecer la actividad de los microorganismos presentes o introducir nuevas especies. Para favorecer las acciones bióticas se pueden mejorar determinadas condiciones edáficas, añadiendo nutrientes, agua, oxígeno y modificando el pH.

Proceso de Bioremediación in situ de agua y suelo.

TérmicasBusca la destrucción de los contaminantes mediante el suministro de calor.Se trata de un tratamiento ex situ.En la incineración la combustión de los contaminantes se consigue sometiendo al suelo a altas temperaturas (alrededor de 1000°C). El tratamiento se desarrolla en dos fases. En una primera se oxidan la mayor parte de los contaminantes. El proceso se completa en la segunda fase en la que se mantiene al suelo a altas temperaturas durante el tiempo necesario para conseguir la destrucción completa de los contaminantes y se eliminen todos los gases . Para depurar los gases residuales se incorpora un sistema de limpieza.

CARACTERÍSTICAS DE LAS TECNOLOGÍAS DE TRATAMIENTO DE SUELOS

Técnica Lugar de aplicación Velocidad de tratamiento Coste económico Contaminantes tratables

Tecnologías de pantalla In situ Lenta Bajo Contaminantes muy tóxicos

Vitrificación in situ In situ Media Alto Contaminantes muy tóxicos

Reducción de la

volatilizaciónIn situ Solución temporal Bajo COV

Estabilización/solidificación In situ ó ex situ Rápida BajoMetales pesados, materiales

radiactivos

Extracción de vapores In situ Media BajoCOV, algunos derivados del

petróleo

Inyección de aire In situ Media Bajo COV

Aireación Ex situ Lenta Bajo COV

Bombeo de agua In situ Rápida Bajo Compuestos solubles

Enjuague de suelos In situ Media Medio

Fenoles, metales, aceites,

contaminantes solubles,

compuestos orgánicos

Lavado de suelos Ex situ Rápida MedioMetales, derivados del

petróleo, COV, plaguicidas

Tratamiento electrocinético In situ Media AltoMetales, compuestos

orgánicos

Tratamientos químicos In situ Rápida MedioPCB, otros contaminantes

orgánicos

Barreras reactivas In situ Lenta Medio

Metales, halocarbones,

hidrocarburos derivados del

petróleo, otros compuestos

orgánicos

Bioestimulación in situ In situ Lenta Bajo

Hidrocarburos, derivados del

petróleo, pesticidas,

disolventes, conservantes de

la madera, otras sustancias

químicas orgánicas.

Bioventing In situ Media Bajo

Hidrocarburos derivados

del petróleo, disolventes

no clorados, algunos

pesticidas, conservantes

de la madera, otros

compuestos orgánicos

Bioslurping In situ Media BajoHidrocarburos derivados

del petróleo

Landfarmig Ex situ Media Bajo Lodos de refinería

Biopilas Ex situ Media BajoCOV, hidrocarburos,

pesticidas

Compostaje Ex situ Media Bajo

Explosivos, HAP,

compuestos orgánicos

biodegradables

Biodegradación off site Ex situ Media AltoResiduos de artillería,

COV, PCB, pesticidas

Fitorremediación in situ In situ Lenta Bajo

Metales, pesticidas,

disolventes, explosivos,

hidrocarburos del

petróleo, HAP

Incineración Ex situ Rápida AltoTodo tipo de compuestos

orgánicos

Desorción térmica Ex situ Rápida Medio

Compuestos orgánicos

procedentes de residuos

de refinería, residuos de

alquitrán, residuos de la

industria de la madera,

suelos contaminados por

creosota, hidrocarburos,

pesticidas, desechos de

pinturas

SONIDO RUIDO

· Es producido por simple naturalidad · Tiene un efecto agradable al oído· Proviene de la naturaleza· No lastiman el oído · Es un fenómeno físico.

· Tiene que intervenir un ente aparte a la naturaleza, la mano del hombre.· Tiene un efecto desagradable y molesto al oído, llegándolo a lastimar.· Es también un fenómeno físico

NIVELES DE RUIDO

Control de ruido no significa exclusivamente reducción de ruido.

Sonómetro PCE-MSM 1

Sonómetro para una medición orientativa para interiores y exteriores, fácil de usarRango: 40 ... 130 dBResolución: 0,1 dBPrecisión: ±3,5 dB a 1 kHz, 94 dBCatalogo: Instrumentos medida / Medidores / Sonometros / Sonómetros PCE-MSM 1Fabricante:PCE Holding GmbH

Sonometro PCE 222

•Sonómetro para medir varios parámetros con interfaz RS-232 y software compatible con Windows.Luz: 0,1…40.000 lux •Sonido: 35 ... 130 dB •Humedad relativa: 20 ... 95 % •Temperatura: -20 ... +40 ºC (externo hasta 750 ºC) •incluye sensor de temperatura, software y RS-232 Catalogo: Instrumentos medida / Medidores / Sonometros / Sonometros PCE-222Fabricante:PCE Holding GmbH

Sonometro PCE 999

El sonómetro para no iniciados de la clase industrial profesional. •Rango de medición: 30 ... 130 dB •Resolución: 0,1 dB •Precisión: ±1,5 dB •Frecuencia: 31,5 Hz ... 8kHzCatalogo: Instrumentos medida / Medidores / Sonometros / Sonometros PCE-999Fabricante:PCE Holding GmbH

Ruido en decibelios Tiempo de exposición

121dB 8 segundos

118dB 15 segundos

115dB 30 segundos

112dB 60 segundos

109dB 2 minutos

106dB 4 minutos

103dB 8 minutos

100dB 15 minutos

97dB 30 minutos

94dB 60 minutos

91dB 2 horas

88dB 4 horas

85dB 8 horas

• Una vez determinados los problemas de ruido sufridos en una zona o municipio el control del mismo puede hacerse desde 3 puntos de vista:

El sonido es una onda que se propaga por el aire. Pero esta propagación no es gratuita sino que el rozamiento que se produce entre partículas con el avance de la onda produce disipación de la energía, esto podemos aprovecharlo para reducir el nivel de sonido que reciben los oyentes. Otra forma de pérdida de energía es la atenuación producida por obstáculos y barreras que se encuentra la onda en su propagación.

Algunos métodos de control del ruido en la propagación:

:

Control del ruido en la propagación

Barreras acústicas: se trata de pantallas sólidas especialmente construidas para reducir el nivel sonoro tras ellas y protegiendo de este modo al oyente. Este tipo de barreras se suelen colocar en calzadas de grandes dimensiones que se encuentran cerca de núcleos de población. Dentro de los municipios su instalación es inviable por lo que se recurre a otros objetos, de menor tamaño e impacto visual y por tanto efecto sonororeductor como árboles.

Cerramientos: esta solución consiste en encerrar la fuente en cabinas que reducen el nivel de emisión en el exterior de las mismas.Este tipo de soluciones son muy utilizadas en elementos de ventilación de edificios, instalados en azoteas.

El aislante de lana de roca está hecho de materiales naturales, como diabasa y basalto. Es utilizado para aislar el hogar y absorber el ruido

cartones de huevos en las paredes o en el techo de tu casa para aislar el ruido.

aislantes térmicos específicos pueden ser las lanas minerales (lana de roca y lana de vidrio). Como ejemplo, el Cannatech es una manta aislante fabricada con fibra natural obtenida de la planta del Cáñamo, empleada como aislante térmico y regulador de la humedad.

Los materiales aislantes son a su vez absorbentes del ruido.El corcho, la celulosa, y otros muchos son aislantes que se utilizan en los hogares. En la acutualidad hay materiales hechos con polietileno y espuma de poliuretano… que pesan poco, son fáciles de colocar.

AISLAMIENTOS ACUSTICOS

Control del ruido en el receptor:

Tapones de oídos y orejeras: 1) Fibras refractarias al ruido que se pueden moldear;2) Fibras acústicas recubiertas de plástico;3) Plástico expandible;4) Tapones de oídos de plástico que se pueden utilizar más de una vez;5) Orejeras.

Si una pequeña fuente sonora produce un nivel de sonido de 90 dB a una distancia de 1 metro, el nivel sonoro a una distancia de 2 metros será de84 dB, a 4 metros de 78 dB, etc

Entre las más ruidosas se encuentran

1. Tokio2. México3. New York, 4. Buenos Aires, 5. Hong Kong, 6. San Pablo

Las ciudades más ruidosas del mundo