Tratamientos Biológicos para la Recuperación de Suelos

En estos procesos es necesaria la presencia de nutrientes y el control de la humedad, temperatura y acidez.

Biorremediación

Los microorganismos degradan compuestos orgánicos por vía aerobia y anaerobia.

Ventajas:

• Aplicación in situ y ex situ.
• Bajo coste.
• Poca generación de residuos.
• No requiere equipo especial.

Inconvenientes:

• Proceso lento.
• No efectivo a gran profundidad.
• Aplicable a hidrocarburos biodegradables.

Los metales pueden reducir la contaminación de metales mediante:

• Bisorción: actúan como absorbentes.
• Biometilación: transforman los metales en especies volátiles o solubles.
• Precipitación: al excretar productos inorgánicos metabólicos provocan la precipitación de metales.

Eficacia del proceso:

• Bioestimulación: Modificar el entorno aportando nutrientes, controlando la humedad, la temperatura y la acidez.
• Bioaumentación: Inoculación de microorganismos, los cuales pueden ser exógenos, naturales y genéticamente modificados.

Técnicas de Biorremediación

• Bioventilación: Técnica in situ. Inyección de nutrientes y extracción de aire a través de pozos en la zona no saturada. Es similar a la técnica de extracción de aire, pero requiere menor caudal de extracción. Especialmente indicada para hidrocarburos derivados del petróleo de peso molecular medio. Los factores que afectan son: condiciones del suelo y biodegradabilidad del contaminante.
• Biosparging: Técnica in situ. Se inyectan nutrientes y aire en la zona saturada del suelo a través de pozos de inyección. Suelen combinarse con pozos de extracción. Aplicable a compuestos biodegradables (derivados del petróleo). A veces se añaden surfactantes para aumentar la biodisponibilidad de los contaminantes.
• Bioslurping: Técnica in situ. Combina elementos de la bioventilación y vacío. Adecuado cuando hay fase libre. Para suelos gruesos.
• Landfarming: Técnica ex situ. Requiere la excavación del suelo contaminado y su disposición sobre una superficie impermeable (geomembrana). La tierra contaminada se extiende en una delgada capa y se estimula la acción microbiana aerobia mediante aireación, adición de nutrientes y agua, incluso bacterias autóctonas. Permite el control óptimo de las condiciones de biodegradación: contenido en O₂, pH, humedad y otras enmiendas.
• Biopilas: Técnica ex situ aplicable a hidrocarburos muy volátiles. Los suelos contaminados con compuestos orgánicos se apilan en montones o pilas, donde se estimula la degradación microbiana por aireación y adición de nutrientes y agua.
• Compostaje: Técnica ex situ, aplicable a contaminantes orgánicos biodegradables, no volátiles a elevadas concentraciones. Se mezcla con residuos animales y vegetales, y el producto final es el compost. El suelo contaminado es excavado y trasladado a la zona de tratamiento, que es una pista impermeabilizada con ajuste de las pendientes hacia un colector de lixiviados.

Fitorremediación

Características:

• Técnica de limpieza pasiva.
• Tiempo elevado.
• Bajo coste.
• Para contaminación superficial o poco profunda.
• Permite la reutilización posterior del suelo.

Fracciones del suelo:

• Soluble (más biodisponible).
• Intercambiable (biodisponible).
• Reducible (se requiere el uso de sustancias reductoras).
• Oxidable (menos biodisponible).
• Residual (no biodisponible).

Procesos básicos de interacción entre las plantas y los contaminantes:

• Fitoestabilización o Rizoestabilización: Inmovilización de los contaminantes del suelo.
• Fitoextracción: Absorción de metales del suelo a través de las raíces y acumulación en tallos y hojas.
• Fitovolatilización: Transformación de los contaminantes absorbidos en formas volátiles y eliminación mediante procesos de transpiración.
• Fitodegradación: Degradación de los contaminantes orgánicos absorbidos del suelo, a través de procesos enzimáticos.
• Rizofiltración: Eliminación de los contaminantes del agua por adsorción o inmovilización en las raíces.

Tratamientos Térmicos

Técnica ex situ, basada en la eliminación de contaminantes mediante el tratamiento del suelo a elevadas temperaturas.

Procesos:

• Incineración (Destrucción): El suelo se traslada hasta una planta incineradora, donde se somete a elevadas temperaturas (800ºC). No se puede reutilizar el suelo. Los hornos más utilizados son los de recirculación de aire a alta velocidad, combustión infrarroja y los hornos rotatorios. Se generan residuos.
• Desorción Térmica (Volatilización): El suelo se calienta en el desorbedor a temperaturas moderadas, después se enfría y humedece, pudiendo ser reutilizado. Las temperaturas permiten la desorción y volatilización de contaminantes orgánicos, pero no su degradación. Muy rápido y de menor coste que la incineración.