La biorremediación es un método rentable, sostenible y natural para limpiar el suelo y las aguas subterráneas contaminadas mediante el uso de agentes biológicos como bacterias, microbios, hongos y otros organismos de sus enzimas.

El proceso de biorremediación requiere dos componentes clave:

1. Donante de Electrones: normalmente hidrógeno que puede derivarse de una fuente de carbono como el aceite vegetal, el lactato o los contaminantes derivados del petróleo
2. Aceptor de Electrones: un agente respiratorio como el oxígeno, aunque muchos microorganismos son capaces de utilizar otros agentes como el nitrato, el sulfato o incluso un disolvente clorado (PCE o TCE).

Los contaminantes pueden desempeñar tanto el papel de donante de electrones como el de aceptor. Por ejemplo, un hidrocarburo derivado del petróleo podría ser una fuente de carbono utilizable para ciertas bacterias, mientras que un disolvente clorado como el tetracloroeteno (PCE) podría ser utilizado por una cepa diferente de bacterias como aceptor de electrones.

Una cuestión crítica para el éxito de un proyecto de biorremediación es determinar el papel del contaminante en el emplazamiento y qué componente clave se requiere para fomentar la bioactividad. A continuación se presentan dos tablas que ilustran algunos ejemplos comunes de donantes y aceptores de electrones.

Si se dispone de los componentes adecuados en el lugar contaminado, el proceso de biorremediación puede producirse de forma natural sin intervención humana. Esto se conoce en la industria como atenuación natural controlada (MNA) porque todos los componentes necesarios para el crecimiento y la reproducción de las células están presentes y la biorremediación se produce sin estímulos externos.

Cuando falta un donante o un aceptor de electrones, la mayoría de las veces la bioestimulación es una opción para aportar el componente que falta. Y cuando los propios microorganismos que realizan estas reacciones no están presentes, la bioaumentación puede permitir que la reacción continúe y facilitar la biorremediación.

Bioestimulación: La adición de complementos nutricionales para aumentar el metabolismo microbiano y fomentar la biodegradación (a menudo compuestos orgánicos, por ejemplo, EOS microbios autóctonos presentes, pero los sustratos y/o nutrientes son limitados y deben añadirse para fomentar la bioactividad).

Bioaumentación: adición de microorganismos beneficiosos para mejorar la tasa o el alcance de la biodegradación (por ejemplo, los microbios autóctonos no están presentes o están en baja cantidad, por lo que se añaden organismos).

La mayoría de los directores de proyecto dan dos motivos para elegir una determinada tecnología de remediación:

Precio y Rendimiento

Para la mayoría de los proyectos, la biorremediación cumple o supera ambos criterios (precio y rendimiento) en comparación con otras tecnologías de remediación. En EOS Remediation, también ofrecemos ayuda para el proyecto, desde la planificación hasta la finalización, sin coste adicional.

Precio (Coste de Remediación en US$)

• Biorremediación Mejorada $29/yd3
• Tratamiento Térmico $88/yd3
• Oxidación Química $125/yd3
• Lavado con Co-solvente Surfactante $385/yd3

Fuente: McDade et al. Remediation Journal 15, 9-18, 2005. McGuire et al. Ground Water Monitoring and Remediation 26, 73-84, 2006.

EAS^® significa calidad; es la marca comercial de EOS Remediation, derivada de «Electron Acceptor Solution» y de «Effective Anaerobic Solution».

EAS^® no se recomienda en lugares en los que se pueda medir el producto libre bruto de petróleo (es decir, líquido ligero en fase no acuosa = LNAPL).  EAS^® puede utilizarse en lugares con impacto residual («brillo» o altas concentraciones disueltas) y puede utilizarse para limpiar lugares en los que se ha eliminado el producto libre. El impacto residual en el suelo en la zona vadosa puede requerir otras técnicas.

• Las aguas subterráneas deben estar a una profundidad superior a 1,5 m por debajo de la superficie del suelo
• La distancia a la residencia, al agua superficial o al pozo privado debe ser superior a 30 m
• La distancia al pozo municipal de agua potable (100s de gpm) > 380 m
• La zona afectada debe ser estable o decreciente

EOS^® (Emulsified Oil Substrate) es un sustrato orgánico diseñado específicamente para la biorremediación de suelos y aguas subterráneas. Su fórmula y producción han sido meticulosamente diseñadas para una distribución eficaz en el subsuelo, con el fin de proporcionar una fuente duradera de hidrógeno utilizada por los microorganismos para degradar de manera reductiva ciertos compuestos contaminantes (por ejemplo, el tetracloroetileno, también conocido como PCE, y sus productos derivados). Los productos genéricos que imitan nuestra tecnología se denominan aceites vegetales emulsionados o EVO.

A diferencia de los productos genéricos EVO, nuestra tecnología patentada EOS^® está formulada con pequeñas gotas de aceite (~1 micra) y una ligera carga negativa para evitar que se fusionen, mejorando al mismo tiempo la sorción en materiales acuíferos con carga ligeramente positiva. Nuestra emulsión está diseñada para que se transporte a través de los espacios porosos y se adhiera al sedimento, proporcionando una fuente de hidrógeno que durará años.

De forma muy sencilla, las bacterias anaerobias necesarias para la decloración reductiva (el proceso biótico de convertir el PCE en eteno no tóxico) requieren una fuente de alimento. EOS^® proporciona tanto carbono de rápida disponibilidad (sustrato soluble) como carbono de lenta liberación (aceite de soja) con los nutrientes necesarios para la estimulación biótica. En presencia del alimento y los nutrientes disponibles, las bacterias anaerobias «respiran» los disolventes con cloro, lo que da lugar a productos de desecho inofensivos y a energía para el crecimiento. Gracias a su eficaz transporte, los sustratos EOS^® pueden desplegarse en una amplia variedad de condiciones de emplazamiento.

A diferencia de las emulsiones preparadas en el terreno y del aceite de soja puro, EOS^® no flotará en la capa freática. EOS^® está diseñado para evitar la aglomeración o floculación de las pequeñas gotas de aceite. Esto facilita la propagación de la emulsión durante la inyección en la profundidad deseada, a la vez que absorbe el sustrato en las superficies de los sedimentos.

Una vez finalizado el proceso de inyección, EOS^® se adhiere a los sedimentos del acuífero muy rápidamente, por lo que los contaminantes no se movilizan. De hecho, algunos disolventes clorados pueden sorberse al sustrato, reduciendo aún más el potencial de movilización.

EOS^® está diseñado para que el tamaño de las gotas sea mucho menor que el de la mayoría de los espacios porosos. Las ligeras cargas negativas de las gotas las repelen entre sí, mientras que las absorben en los suelos acuíferos, que tienen una carga ligeramente positiva.

La descomposición metabólica del aceite de soja en el acuífero (es decir, la fermentación a H₂ y acetato) es el primer paso crítico para mejorar la decloración reductora. Pero sin la emulsión, el aceite de soja se degradaría tan lentamente que no estimularía eficazmente los procesos de biodegradación. El aceite de soja combina la biodegradabilidad deseada con la longevidad, lo que permite que EOS^® siga siendo eficaz en el acuífero durante al menos tres o cinco años.

El tratamiento con EOS^® puede dar lugar a una sorción temporal de los contaminantes en la fase del aceite, un efecto claramente beneficioso. La biodegradación no se produce en el petróleo, pero la sorción puede retardar la migración del contaminante, especialmente del DNAPL. Años de investigación de laboratorio y de campo han demostrado que, con el tiempo, los contaminantes se liberan de la fase absorbida a la fase acuosa a medida que avanza la biodegradación en la fase acuosa. El efecto general es mantener los contaminantes en el área que ha sido mejorada, disminuyendo el potencial de migración fuera de la zona de tratamiento.

Numerosos estudios de laboratorio y de campo han demostrado que EOS^® puede soportar la biodegradación anaeróbica de tres a cinco años, dependiendo de la cantidad de sustrato inyectado y de las condiciones del lugar. En un estudio de laboratorio, Long y Borden (2005) demostraron que una sola inyección de aceite de soja emulsionado puede soportar la decloración reductora completa de 10.000 µg/L de PCE a eteno hasta siete años. Las pruebas de campo de la tecnología del aceite emulsionado realizadas por el Centro de Excelencia Ambiental de las Fuerzas Aéreas de EE.UU. (AFCEE) han demostrado que los aceites vegetales emulsionados han durado más de tres años y medio, en la Base de las Fuerzas Aéreas (AFB) de Dover, más de tres años en la AFB de Edwards y más de dos años y medio en la AFB de Altus. Un reciente proyecto de biobarrera apoyado por el Programa de Certificación de Tecnología de Seguridad Medioambiental demostró que una sola inyección de EOS duró más de un año y medio mientras reducía las concentraciones de perclorato del afluente por debajo de la detección (más de un 99,9% de reducción) con una reducción simultánea de 1,1,1-TCA a productos finales no tóxicos (Zawtocki et al., 2004). El seguimiento continúa para evaluar la vida efectiva de esta barrera.

Basándose en estudios a escala de banco y de campo, la aplicación adecuada de EOS^® debería durar al menos de tres a cinco años en el acuífero. Como parte de los criterios de diseño de ingeniería, el usuario controla la esperanza de vida de la remediación. Su representante de EOS Remediation puede ayudarle a determinar una vida útil del sustrato adecuada para su proyecto.

Por supuesto. Para las aplicaciones de control de fuentes, EOS^® suele inyectarse en una retícula o en una serie de barreras poco espaciadas. Dependiendo de la proximidad de los límites de la propiedad, se puede considerar un sistema de recirculación.

Las pruebas de campo han demostrado que EOS^® puede distribuirse a grandes distancias en el subsuelo a partir de unos pocos puntos de inyección. Sin embargo, los costes de perforación son solo una parte del coste total del proyecto. El uso de una mayor separación entre pozos puede aumentar el coste total al incrementar el tiempo (es decir, el coste de la mano de obra) para la inyección.

El gráfico siguiente ilustra el efecto de los costes de perforación y de los caudales de los pozos de inyección sobre la separación de pozos más económica. Cuando los caudales de inyección y los costes de perforación son bajos, es menos costoso utilizar pozos poco espaciados. Sin embargo, a medida que aumentan los costes de perforación y/o los caudales de inyección viables, las distancias entre pozos más grandes resultan más rentables. En el caso de grandes proyectos, resulta útil generar estimaciones de costes para varias separaciones de pozos diferentes con el fin de encontrar la alternativa menos costosa. Un análisis específico del emplazamiento debería tener en cuenta el suministro de agua disponible, las restricciones de acceso, la inyección continua frente a la intermitente, los costes de mano de obra y de perforación, etc.

EOS^®, un fluido de baja viscosidad, no requiere ningún equipo especializado de manipulación o bombeo. Está diseñado para desplazarse hacia el acuífero lejos del punto de inyección a temperatura ambiente y baja presión. La posibilidad de introducir el material en el acuífero a una distancia considerable del punto de inyección es una de las principales ventajas de EOS^®.

EOS^® se distribuye en bidones de 55 galones, contenedores o a granel como concentrado y debe diluirse con una proporción de al menos cuatro partes de agua por una parte de EOS^® antes de la inyección. En función de su diseño, se puede utilizar una «persecución con agua» o una proporción de dilución inicial de 10:1 para la inyección. Ambos métodos son igualmente eficaces y cada uno tiene sus ventajas. La consideración clave es proporcionar la cantidad correcta de EOS^® en toda la zona de tratamiento.

Una de las ventajas de utilizar EOS^® en su emplazamiento es el empleo de los métodos de inyección que usted elija. Nuestra experiencia ha demostrado que cuando se puede utilizar la tecnología de empuje directo, la instalación de micropozos (pozos de PVC de 1,9 a 2,5 cm) puede ser una opción muy rentable. Sin embargo, los micropozos no son ni mejores ni peores que los pozos instalados de forma convencional. Si hay múltiples tecnologías apropiadas, los factores de coste normalmente determinan la elección de la conducción.

Existe una variedad de técnicas de inyección, incluyendo la inyección de múltiples pozos simultáneamente, para reducir los costes de inyección. EOS® puede diluirse en un tanque de retención y luego inyectarse o puede inyectarse utilizando un Dosatron. El Dosatron elimina la mezcla del tanque y reduce los costes de mano de obra de la inyección. Su distribuidor de EOS Remediation puede ayudarle a elegir los métodos de inyección más adecuados.

Haga clic aquí para ver un breve vídeo que le ayudará a entender las inyecciones de EOS.

EOS^® está diseñado para ser colocado fácilmente en toda la zona de tratamiento del acuífero. Hemos comprobado que el uso de agua de persecución reduce los costes de mano de obra. El aumento de la tasa de dilución del concentrado tiene el mismo efecto que la persecución con agua. En lugar de diluir el concentrado en una proporción de 4:1 con agua y utilizar agua de persecución, se puede simplemente aumentar la dilución sin necesidad de utilizar agua de persecución. Al utilizar agua de persecución, el sistema puede automatizarse para suministrar agua potable en el subsuelo. Una alimentación de agua potable a baja presión no requiere supervisión in situ; una emulsión diluida inyectada, sin embargo, debe ser supervisada. Cualquiera de los dos métodos cumple el requisito de diseño.

Hay numerosos lugares donde se ha utilizado la recirculación durante la inyección de EOS^®. La recirculación durante la inyección ofrece las ventajas de utilizar un suministro de agua disponible in situ para generar gradientes de flujo de agua subterránea para arrastrar EOS^® a través del acuífero.

Sí. EOS^® es un sustrato natural de calidad alimentaria y puede producirse con aceite vegetal no modificado genéticamente.

Hasta la fecha, nuestros productos de remediación se han utilizado en los siguientes estados de EE. UU.:
AL, AR, AZ, CT, CA, CO, DE, FL, GA, IN, IL, KY, LA, MA, MD, ME, MI, MN, MO, MT, NE, NC, NH, NJ, NM, NV, NY, OH, OK, OR, PA, PR, SC, TN, TX, UT, VA, WA, WI, WY
Y en otros países del mundo: Alemania, Australia, Austria, Bélgica, Brasil, Canadá, España, Francia, Hungría, Italia, Japón, Nueva Zelanda, Países Bajos, Reino Unido, Sudáfrica y Taiwán.

No.

Hemos comprobado que EOS^® no se aleja mucho del punto de inyección. Una vez que el proceso de inyección se detiene, la fuerza motriz cesa y EOS^®, por su diseño, se adhiere a los materiales del acuífero y no continúa migrando junto con el agua subterránea. Para evaluar la extensión de EOS^® en el acuífero, se puede utilizar el control descendente mediante indicadores visuales (como la penetración en los pozos de control de rendimiento descendentes) o el aumento del carbono orgánico total (COT). La recirculación es otra forma de proporcionar control hidráulico durante la inyección o de mover EOS^® en una dirección o distancia determinada en el subsuelo.

El programa de control puede ser determinado para el emplazamiento por la agencia reguladora con jurisdicción sobre el mismo. Como mínimo, el programa de control debe incorporar los contaminantes de interés y el potencial de reducción-oxidación (REDOX). También se recomiendan parámetros de campo como el pH, la conductividad y el oxígeno disuelto. La turbidez aparente, observada como un tenue tinte blanco, puede utilizarse a veces como indicador visual de la presencia de EOS^®.

Un programa de seguimiento más detallado podría incluir compuestos inorgánicos (por ejemplo, nitrato y sulfato), metales (por ejemplo, hierro y manganeso), carbono orgánico total, gases de hidrocarburos ligeros (metano, etano, eteno) y posiblemente ácidos grasos volátiles. Los emplazamientos más complejos también podrían controlar los ácidos grasos de los fosfolípidos y una serie de herramientas de biología molecular que incluirían recuentos de poblaciones de Dehalococcoides ssp., otros microorganismos deshalogenadores y genes funcionales.

Hay formas directas e indirectas de medir la presencia de EOS^® en el acuífero.  La turbidez aparente, observada como un tenue tinte blanco en los pozos de control del rendimiento, puede utilizarse a veces como indicador visual de la presencia de EOS^®.  Los análisis de laboratorio para el carbono orgánico total (COT) y los ácidos grasos volátiles (AGV) también pueden proporcionar indicaciones directas de la presencia de sustrato.  Indirectamente, los cambios en la geoquímica de las aguas subterráneas como resultado de la formación de condiciones reductoras anaeróbicas sugieren la presencia de EOS^®.

Sí, la inmovilización de metales es posible. Debido a que EOS^® crea condiciones reductoras en el acuífero, ciertos metales sensibles al redox (es decir, Al, Cu, Pb, Mn y Zn) pueden ser depositados en formas no móviles de varias especies de sulfuros metálicos. Si su sitio no tiene una concentración suficiente de sulfato, entonces puede ser necesaria la adición de EAS. Contacte con nosotros para obtener más información y discutir los detalles de su emplazamiento.