Remediación de suelo contaminado con gasolina utilizando el método Extracción de Vapores del Suelo combinado con Oxidación Catalítica

Abstract

Un suelo se puede encontrar contaminado con compuestos peligrosos como la gasolina, de la cual emanan gases que pueden ser perjudiciales, tanto para la salud de las personas como para el ecosistema. Por esto es necesario remediar el suelo contaminado por hidrocarburos, especialmente Compuestos Orgánicos Volátiles (COV) como la gasolina. Para lograr su remediación existen diferentes métodos, como, por ejemplo, la Extracción de Vapores del Suelo mediante vacío (SVE), técnica física de bajo costo que comprende un periodo de remediación entre 6 meses y 2 años, dependiendo de las características del suelo y de las concentraciones que se pretende alcanzar. Este método requiere conocer las características y condiciones en las que se encuentra el suelo para determinar cuánto tiempo podría demorar su remediación. Además, se utiliza la Oxidación Catalítica con un equipo KATOX, proceso químico de oxidación por el que pasan las moléculas extraídas desde el suelo transformándose en agua y dióxido de carbono, lo que permite que no sean perjudiciales al ser liberadas a la atmósfera. En este seminario de título se evaluó un derrame de gasolina ocurrido en una estación de servicio de una zona urbana, teniendo como objetivo principal la descontaminación del suelo. Para ello se realizaron perforaciones en el suelo con el fin de conocer la pluma de contaminación y determinar dónde se posicionarían los pozos de extracción, alcanzando una profundidad de 11 m. En cuanto a la determinación del contaminante, en primera instancia se utilizó un sensor de COV por fotoionización (PID) en forma cualitativa en terreno, donde se encontró que la mayor concentración de contaminantes se hallaba entre los 5 y 6 metros de profundidad. Posterior a ello, durante el periodo de remediación realizado con el equipo KATOX, se enviaron a analizar mensualmente muestras extraídas de gases influentes al equipo, al laboratorio ALS LIFE SCIENCES CHILE S.A., quienes realizan la especiación con benceno, tolueno, etilbenceno y xilenos (BTEX), mediante cromatografía de gases con detector de ionización de llama (GC-FID). Para finalizar la remediación, se analizaron BTEX en muestras de suelo mediante cromatografía de gases con detector de masa (GC-MS), obtenidas de nuevos pozos realizados como verificación de la efectividad del tratamiento. El tratamiento del suelo contaminado con gasolina por el método de Extracción de Vapores del Suelo se realizó por 6 meses, para poder lograr una descontaminación efectiva, llegando a obtener resultados favorables respecto a los parámetros propuestos por la normativa canadiense de Alberta (AEP, Land Policy, 2016, No. 3), en cuanto a inhalación de gases en suelo de uso comercial/industrial y suelo de uso residencial. No se logró comprobar presencia de benceno en las muestras de suelo mediante GC-MS, en el rango superior a 0,4 mg/kg, sin embargo, no se puede aseverar su presencia en valores menores; el parámetro propuesto en la normativa canadiense de Alberta es 0,14 mg/kg.

A soil can be contaminated with dangerous compounds such as gasoline, from which gases emanate that can be harmful, both for the human health and the ecosystem. For this reason, it is necessary to remediate the contaminated soil with hydrocarbons, especially Volatile Organic Compounds (VOC) such as gasoline. To achieve its remediation there are different methods, such as, for example, Soil Vapor Extraction by vacuum (SVE), low-cost physical technique that includes a remediation period of 6 months and 2 years, depending on the characteristics of the soil and the concentrations to be achieved. This method requires knowing the characteristics and conditions of the soil to determine how long it could take to remediate. In addition, Catalytic Oxidation is used with KATOX equipment, a chemical oxidation process through which the molecules extracted from the soil pass, transforming into water and carbon dioxide, which allows them not to be harmless when released into the atmosphere. In this title seminar, a gasoline spill occurred in a service station in an urban area was evaluated, with the main objective of decontamination the soil. For this purpose, soil borings were made to know the contamination plume and to determine where the extraction wells would be positioned, reaching a depth of 11 m. Regarding the determination of the contaminant, in the first instance a photoionization VOC sensor (PID) was used qualitatively in the field, where it was found that the highest concentration of contaminants was observed between 5 and 6 meters deep. After that, during the remediation period carried out with the KATOX equipment, samples extracted form influent gases to the equipment were sent to analyzed monthly, to the external laboratory ALS LIFE SCIENCES CHILE S.A., where they perform the speciation with benzene, toluene, ethylbenzene and xylenes (BTEX), using gas chromatography with flame ionization detector (GC-FID). Then to finalize the remediation, BTEX was analyzed in soil samples by gas chromatography with a mass detector (GC-MS), obtained from new wells carried out as verification of the effectiveness of the treatment. The treatment of soil contaminated with gasoline by the Soil Vapor Extraction method was carried out for 6 months to achieve an effective decontamination, obtaining favorable results with respect to the parameters proposed by the Canadian regulations of Alberta (AEP, Land Policy, 2016, No. 3) in terms of gas inhalation in soil for a commercial/industrial use and for a residential use soil. It was not possible to verify the presence of benzene in the soil samples by GC-MS, in the range greater than 0.4 mg/kg, however, its presence cannot be asserted in lower values; the parameter proposed by the Canadian Alberta regulation is 0.14 mg/kg.