Preguntas frecuentes sobre biorremediación con productos QM
La biorremediación es un enfoque rentable, sostenible y natural para limpiar el suelo y las aguas subterráneas contaminados mediante el uso de agentes biológicos como bacterias, microbios, hongos y otros organismos o sus enzimas.
El proceso de biorremediación requiere dos componentes principales:
1) Un donante de electrones
2) Un aceptor de electrones
Los contaminantes pueden desempeñar tanto el papel de donante como el de aceptor de electrones. Por ejemplo, un hidrocarburo derivado del petróleo puede ser una fuente de carbono útil para determinadas bacterias, y un disolvente clorado como el tetracloroeteno (PCE) puede ser utilizado como aceptor de electrones por otra cepa bacteriana. Una idea crucial para el éxito de un proyecto de biorremediación es determinar el papel del contaminante en el lugar y qué componente clave se necesita para promover la bioactividad. A continuación se presentan dos tablas con algunos ejemplos comunes de donantes y aceptores de electrones.
Si en un lugar contaminado se dispone de los componentes adecuados, la biorremediación puede producirse de forma natural sin intervención humana. Esto se conoce en la industria como degradación natural controlada (DGN), porque todos los componentes necesarios para el crecimiento y la reproducción celular están presentes y la biorremediación tiene lugar sin estimulación externa.
Cuando falta un donante o aceptor de electrones, la bioestimulación suele ser una opción para complementar el componente que falta. Y cuando los microorganismos que llevan a cabo estas reacciones no están presentes, la bioaumentación puede continuar la reacción y facilitar la biorremediación.
Bioestimulación: La adición de suplementos nutricionales para aumentar el metabolismo microbiano y promover la biodegradación. Puede ser necesario añadir un donante o aceptor de electrones o macro y micronutrientes para un desarrollo óptimo de la biomasa.
Bioaumentación: La adición de microorganismos beneficiosos para mejorar el ritmo o el alcance de la biodegradación (por ejemplo, los microbios autóctonos no están presentes o lo están en poca cantidad, por lo que se añaden organismos).
La mayoría de los directores de proyecto aducen dos razones para elegir una tecnología de saneamiento concreta:
Precio y rendimiento
En la mayoría de las situaciones de proyecto, la biorremediación cumple o supera ambos criterios (precio y rendimiento) en comparación con otras tecnologías de remediación. En QM Environmental International también ofrecemos apoyo al proyecto, desde la planificación hasta la finalización, sin coste adicional.
Precio (costes de reparación en EE.UU.)
Biorremediación mejorada $ 29/m³
Tratamiento térmico $ 88/m³
Oxidación química $ 125/m³
Aclarado con tensioactivos y co-solventes $ 385/m³
Fuente:
McDade et al. Remediation Journal 15, 9-18, 2005.
McGuire et al. Groundwater Monitoring and Remediation 26, 73-84, 2006.
EAS® es sinónimo de calidad; es la marca comercial de REDOX Tech, derivada de «Electron Acceptor Solution» y de «Effective Anaerobic Solution».
EAS® no se recomienda en lugares donde haya una cantidad significativa de producto petrolífero libre (es decir, líquido en fase ligeramente no acuática = LNAPL). Sin embargo, el EAS® puede aplicarse en lugares con contaminación residual (como un brillo aceitoso o altas concentraciones disueltas) y puede utilizarse como postratamiento después de eliminar el producto libre. La contaminación residual en la zona no saturada (zona vadosa) del suelo puede requerir otras técnicas.
- Las aguas subterráneas deben estar a más de 1,5 m por debajo de la superficie del suelo.
- La distancia a las viviendas, a las aguas superficiales o a un pozo privado debe ser superior a 30 m.
- Distancia al pozo municipal de agua potable (100 gpm) > 380 m.
- El penacho debe ser estable o estar disminuyendo.
EOS® (sustrato de aceite emulsionado) es un compuesto orgánico desarrollado específicamente para la biorremediación de suelos y aguas subterráneas. Su composición y producción se han desarrollado cuidadosamente para permitir una difusión eficaz en la zona saturada y proporcionar una fuente de hidrógeno a largo plazo que los microorganismos utilizan para degradar reductivamente determinados contaminantes (como el tetracloroetileno y el tricloroetileno, o PER y TRI, y sus productos de degradación).
Los productos generales que intentan imitar nuestra tecnología se denominan aceites vegetales emulsionados o AOVE (Aceites Vegetales Emulsionados).
A diferencia de los productos EVO genéricos, nuestra tecnología patentada EOS® está formulada para que las gotas de aceite sean muy pequeñas (~1 micra) y tengan una ligera carga negativa. Esto evita que las gotas se aglutinen y favorece la adsorción en materiales acuíferos ligeramente cargados positivamente. Nuestra emulsión está diseñada para moverse a través de los poros del subsuelo y adherirse al sedimento, proporcionando una fuente de hidrógeno que permanece disponible durante años.
En pocas palabras, las bacterias anaerobias, necesarias para la decloración reductora (el proceso biológico por el que el PER y el TRI se convierten en etileno no tóxico), necesitan una fuente de alimento. EOS® proporciona tanto carbono rápidamente disponible (sustrato soluble) como carbono lentamente liberado (aceite de soja), junto con los nutrientes necesarios para estimular la actividad biológica. En presencia de estos nutrientes, las bacterias anaerobias «respiran» los disolventes clorados, obteniendo productos de degradación inocuos y energía para su crecimiento. Gracias a su eficaz dispersión, EOS® puede aplicarse en diversas condiciones de suelo y emplazamiento.
Una vez finalizado el proceso de inyección, EOS® se adhiere muy rápidamente a los sedimentos del acuífero, impidiendo la movilización de contaminantes. De hecho, algunos disolventes clorados pueden adherirse al sustrato, reduciendo aún más la probabilidad de movilización.
EOS® está diseñado para que el tamaño de las gotas sea significativamente menor que el de la mayoría de los poros del acuífero. Las cargas ligeramente negativas de las gotas las repelen entre sí, mientras que son absorbidas por las capas del suelo, ligeramente cargadas positivamente.
La degradación metabólica del aceite de soja en el acuífero (por ejemplo, la fermentación a hidrógeno y acetato) es el primer paso crucial para promover la decloración reductora. Sin embargo, sin emulsificación, 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 una larga duración de acción, lo que permite que EOS® siga siendo eficaz en el acuífero durante al menos tres a cinco años.
El tratamiento con EOS® puede provocar la adsorción temporal de contaminantes en la fase oleosa, lo que es un efecto claramente beneficioso. Aunque la biodegradación no tiene lugar en la fase oleosa, esta adsorción puede ralentizar la migración de contaminantes, sobre todo de DNAPL. Años de estudios de laboratorio y de campo han demostrado que los contaminantes se liberan de la fase adsorbida a la fase acuosa con el tiempo, a medida que avanza la biodegradación en la fase acuosa. El efecto general es que los contaminantes permanecen dentro de la zona tratada, lo que reduce la probabilidad de que se extiendan más allá de la zona de tratamiento.
Amplios 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 locales. En un estudio de laboratorio en columna, Long y Borden (2005) demostraron que una única inyección de aceite de soja emulsionado puede soportar la decloración reductora completa de 10.000 µg/L de PCE a etileno durante un máximo de siete años. Las pruebas de campo de la tecnología del aceite emulsionado realizadas por el Centro de Excelencia Medioambiental de las Fuerzas Aéreas de EEUU (AFCEE) han demostrado que los aceites comestibles emulsionados duraron 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 proyecto reciente de biobarrera apoyado por el Programa de Certificación de Tecnología de Seguridad Medioambiental demostró que una sola inyección de EOS duraba más de un año y medio mientras reducía las concentraciones de perclorato de entrada por debajo del límite de detección (más de un 99,9% de reducción) con reducción simultánea de 1,1,1-TCA a productos finales no tóxicos (Zawtocki et al., 2004). Se está realizando un seguimiento para evaluar la vida útil efectiva de esta barrera.
Según estudios a escala de banco y de campo, una aplicación adecuada de EOS® debe seguir siendo eficaz en el acuífero durante al menos tres a cinco años. Como parte de los requisitos de diseño de ingeniería, tienes control sobre la esperanza de vida de la remediación. Tu representante de QM puede ayudarte a diseñar una esperanza de vida del sustrato suficientemente larga para tu proyecto.
Absoluto. Para aplicaciones de control de fuentes, EOS® suele inyectarse en una rejilla o en una serie de barreras poco espaciadas. Dependiendo de la proximidad a los límites del patio, puede considerarse un sistema de recirculación.
Las pruebas de campo han demostrado que EOS® puede extenderse a grandes distancias en el subsuelo a partir de unos pocos puntos de inyección. Sin embargo, los costes de perforación son sólo una parte del coste total del proyecto. Utilizar una mayor separación entre puntos de inyección puede aumentar los costes totales al aumentar el tiempo de inyección (es decir, los costes de mano de obra).
El gráfico siguiente ilustra el efecto de los costes de perforación y los caudales de los pozos de inyección sobre la separación más barata entre pozos. Cuando los costes de inyección y perforación son bajos, en realidad es más barato utilizar pozos con poca separación. Sin embargo, a medida que aumentan los costes de perforación y/o los caudales de inyección y flujo alcanzables, resulta más rentable espaciar más los pozos. Para los grandes proyectos, es útil hacer estimaciones de costes para diferentes espaciamientos entre pozos, con el fin de encontrar la alternativa más barata. Un análisis específico del emplazamiento debe tener en cuenta el suministro de agua disponible, las limitaciones de acceso, la inyección continua frente a la intermitente, los costes de mano de obra y perforación, etc.
EOS® es un fluido de baja viscosidad y no requiere equipos especializados de manipulación o bombeo. Está diseñado para migrar al acuífero a temperatura ambiente y baja presión lejos del punto de inyección. La capacidad de introducir el material en el acuífero a una distancia significativa del punto de inyección es una ventaja clave de EOS®.
EOS® se suministra como concentrado en bidones de 200 L o IBC de 1000 L, o a granel, y debe diluirse antes de la inyección en una proporción de al menos cuatro partes de agua por una de EOS®. Dependiendo de tu diseño específico, se puede utilizar una «persecución de 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 más importante es suministrar la cantidad adecuada de EOS® a toda la zona de tratamiento.
Una ventaja de utilizar EOS® en tu centro es que puedes emplear los métodos de inyección que prefieras. Nuestra experiencia ha demostrado que, cuando puede utilizarse la tecnología de empuje directo, la instalación de micropozos (pozos de PVC de ¾ a 1 pulgada) puede ser una opción muy rentable. Sin embargo, los micropozos no son ni mejores ni peores que los pozos instalados convencionalmente. Si hay varias tecnologías adecuadas, los factores de coste suelen determinar la elección de la conducción.
Existen varias técnicas de inyección, incluida la inyección simultánea de varios pozos, para reducir los costes de inyección. EOS® puede diluirse en un tanque de almacenamiento y luego inyectarse, o puede inyectarse utilizando un Dosatron. El Dosatron elimina la mezcla en el tanque y reduce los costes de mano de obra para la inyección. Tu representante de QM puede asesorarte sobre los métodos de inyección adecuados.
Haz clic aquí para ver un breve vídeo explicativo de las inyecciones EOS.
Hay numerosos emplazamientos en los que se ha utilizado la recirculación durante la inyección de EOS®. La recirculación durante la inyección ofrece las ventajas de utilizar los recursos hídricos disponibles in situ para generar gradientes de flujo de aguas subterráneas que arrastren el EOS® a través del acuífero.
Sí. EOS® es un sustrato natural de calidad nutricional y puede producirse con aceite vegetal que no contiene OMG.
Hasta ahora, nuestros productos de saneamiento 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
Además, EOS se utiliza en países como:
Alemania, Australia, Austria, Bélgica, Brasil, Canadá, Dinamarca, España, Francia, Hungría, Italia, Japón, Nueva Zelanda, Países Bajos, Reino Unido, Sudáfrica, Suecia y Taiwán.
Comprobamos que el EOS® no migra a una distancia significativa del punto de inyección. Una vez que se detiene el proceso de inyección, cesa la fuerza motriz y EOS®, por diseño, se absorbe en los materiales del acuífero y no sigue migrando con las aguas subterráneas. Para evaluar hasta dónde se ha desplazado el EOS® por el acuífero, se puede utilizar la monitorización aguas abajo mediante indicadores visuales (como el avance en los pozos de monitorización del rendimiento aguas abajo) o un 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 determinada o a una distancia determinada en el subsuelo.
Tu programa de vigilancia puede ser especificado para tu emplazamiento por el organismo regulador con jurisdicción sobre el mismo. Como mínimo, tu programa de vigilancia debe incluir los contaminantes pertinentes y el potencial de reducción-oxidación (REDOX). También se recomiendan parámetros de campo como el pH, la conductividad y el oxígeno disuelto.
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, etileno) y posiblemente ácidos grasos volátiles. Los lugares cada vez más complejos también podrían controlar los ácidos grasos fosfolípidos y diversas herramientas de biología molecular, como recuentos de población de Dehalococcoides ssp., otros microorganismos deshalogenantes y genes funcionales.
Existen 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 monitorización del rendimiento, puede utilizarse a veces como indicador visual de la presencia de EOS®. Los análisis de laboratorio sobre 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 debidos a la formación de condiciones reductoras anaeróbicas sugieren la presencia de EOS®.
Sí, es posible la inmovilización de metales. Como EOS® crea condiciones reductoras en el acuífero, algunos metales sensibles al redox (como el aluminio, el cobre, el plomo, el manganeso y el zinc) pueden precipitar en formas no móviles de diversos sulfuros metálicos. Si tu emplazamiento no tiene suficiente concentración de sulfatos, puede ser necesario añadir EAS. Ponte en contacto con nosotros para obtener más información y comentar los detalles de tu emplazamiento.
