Novos desenvolvimentos tecnológicos para a eliminação de poluentes voláteis no tratamento de solos assistidos eletroquimicamente

Abstract

RESUMEN: El tratamiento de suelos contaminados se está convirtiendo en una importante prioridad en el marco de la búsqueda de un planeta más sostenible y los procesos de remediación asistidos electroquímicamente están siendo aceptados como una buena opción para afrontar este reto, especialmente cuando se asocian con otros tratamientos complementarios que permiten mejorar de forma sinérgica su eficacia. Sin embargo, cuando se aplican a la eliminación de compuestos orgánicos estos procesos de base electroquímica también pueden conllevar la generación de contaminación secundaria, siendo especialmente importante la producción de corrientes gaseosas, por cuanto su estudio no ha sido abordado todavía en profundidad. En este escenario, este trabajo propone la mejora de tecnologías electroquímicas para el tratamiento de suelos contaminados con compuestos organoclorados con procesos que permitan extraer de forma controlada los flujos gaseosos producidos. Se ha trabajado a dos escalas: bancada y piloto. Para los experimentos a nivel bancada, las tecnologías de lavado electrocinético de suelos (denominadas por el acrónimo en lengua inglesa EKSF, electrokinetic soil flushing) se combinaron con la tecnología de extracción de aire (AS, air stripping) y, para los experimentos realizados en escala piloto, se utilizó remediación electrocinética (EK, electrokinetic), con y sin lavado de suelo, acoplada a una tecnología de extracción de vapor (SVE, soil vapor extraction). Los resultados de los estudios a nivel bancada se realizaron con suelos sintéticos contaminados con compuestos puros y demostraron que la tecnología combinada EKSF+AS puede eliminar más del 90% de los compuestos fenólicos contenidos en un suelo fresco después de 14 días de tratamiento. En el mismo periodo de tiempo, esta tecnología es también capaz de lograr una eliminación del 50% en la remediación de un suelo enriquecido con lindano. A escala piloto, se estudiaron las asociaciones entre SVE+EK y SVE+EKSF, además del uso de SVE de manera individual, para la remediación de una matriz envejecida, que contenía una mezcla de hexaclorociclohexanos (γ-HCH, ε-HCH, α- HCH, δ-HCH), integrada en una matriz de suelo sintético fresco compactado. Los resultados mostraron una eliminación del 70% utilizando SVE de manera individual. La asociación de SVE+EK afectó negativamente la remediación de contaminantes y la pérdida del contenido de agua del suelo puso de manifiesto la necesidad de utilizar tecnología EKSF en lugar de EK. De hecho, se logró una eliminación del 90% utilizando las tecnologías integradas EKSF+SVE. La combinación de EKSF y SVE puede ser ventajosa, pero es necesaria la aplicación de campos eléctricos elevados para favorecer una temperatura más alta en el sistema de escala piloto, lo que mejora la volatilización del HCH contenido en el sistema. El transporte EK mejora mediante la aplicación de campos eléctricos, pero en el marco de esta tesis se ha determinado que estos procesos de transporte son más lentos que los procesos de volatilización, que se convierten en los más importantes para este tipo de tecnología.