UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA DE LA SELVA

FACULTAD DE RECURSOS NATURALES RENOVABLES

INGENIERIA AMBIENTAL

PRÁCTICA N° 02

“LAVADO DE SUELOS CONTAMINADOS”

CURSO : TRATAMIENTO DE LA CONTAMINACIÓN DE SUELO

DOCENTE :

ALUMNOS :

TINGO MARIA- PERU 2012

I. INTRODUCCION

La contaminación antrópica del suelo aparece cuando una sustancia está presente

a concentración superior a sus niveles naturales, y tiene un impacto negativo en

alguno o todos los constituyentes del mismo.

Los metales pesados son los contaminantes predominantes, seguidos por los

residuos biológicos infecciosos así como las grasas y los aceites, solventes

orgánicos, compuestos inorgánicos e hidrocarburos. En los últimos años se han

conocido casos de contaminación con metales en instalaciones industriales

específicas donde se ha identificado contaminación del suelo con plomo, arsénico

y cadmio preferentemente. El lavado de suelo se comenzó a utilizar como una

técnica de restauración de sitios contaminados en Holanda hacia el año de 1982

como una necesidad debido a la identificación de un número importante de

lugares contaminados como resultado del crecimiento industrial. El lavado de

suelos es una técnica de restauración ex-situ que emplea la extracción física y

química seguida de un proceso de separación que logra disminuir la cantidad de

contaminantes presentes en el suelo. La extracción se realiza utilizando diferentes

soluciones extractantes, principalmente agentes ácidos y quelantes y en cuyo

proceso intervienen diferentes factores como el pH, el tipo de suelo, la capacidad

de intercambio de cationes, la presencia de materia orgánica, la antigüedad de la

contaminación y la presencia de otros contaminantes inorgánicos.

En esta práctica se evaluará la viabilidad técnica de la descontaminación del suelo

mediante el proceso de lavado de suelo aplicado a una muestra obtenida de un

sitio contaminado que contenía metales pesados.

Objetivo.

Diseñar un equipo para el lavado del suelo contaminado con metales

pesados.

Realizar el tratamiento de descontaminación de suelos con metales

pesados.

II. REVISION BIBLIOGRAFICA

II.1. Metales pesados

Tradicionalmente se llama metal pesado a aquel elemento metálico que

presenta una densidad superior a 5 g/cm3, aunque a efectos prácticos en estudios

medioambientales se amplía esta definición a todos aquellos elementos metálicos

o metaloides, de mayor o menor densidad, que aparecen comúnmente asociados

a problemas de contaminación.(2)

Algunos de ellos son esenciales para los organismos en pequeñas cantidades,

como el Fe, Mn, Zn, B, Co, As, V, Cu, Ni o Mo, y se vuelven nocivos cuando se

presentan en concentraciones elevadas, mientras que otros no desempeñan

ninguna función biológica y resultan altamente tóxicos, como el Cd, Hg o el Pb.

Estos elementos tienen su origen en el substrato litológico, apareciendo bien como

elementos nativos o incorporados normalmente en las estructuras de sulfuros,

silicatos, carbonatos, óxidos e hidróxidos. Los aportes dominantes se producen

por deposición atmosférica y afectan de forma significativa a los primeros

centímetros de suelo. Son fuentes importantes de metales en suelos las cenizas y

escorias de los procesos de combustión de carbón fósil o derivados del petróleo

(Figura 1), el aporte directo procedente de actividades agrícolas (adición de

fertilizantes, pesticidas, lodos de depuradoras, compost, etc) y su acumulación a

partir de residuos industriales, urbanos y mineros (metalurgia, fabricación de

pinturas, barnices, disolventes, baterías, textiles, curtidos, etc). (4)

Figura 1. Principales fuentes de metales pesados en suelos (5)

Tabla 1. Micronutrientes y macronutrientes para el óptimo funcionamiento de los

organismos vivos (8)

Metales pesados que son micronutrientes esenciales

(unos pocos mg o ug/dia)

As, Co, Cr, Cu, Fe, Mn, Mo, Se, V, Zn

Otros micronutrientes esenciales F, I, Si

Macronutrientes ( 100 mg o más por día)

Ca, Cl, Mg. P. K, Na, S

Metales pesados no esenciales* Be, Cd, Hg, (Ni), Pb, Sb, (Sn), Ti

* Los metales en paréntesis pueden ser esenciales

Tabla 2. Concentraciones geoquímicas normales y anómalas de algunos elementos traza

en suelos. (1)

Elemento Rango normal (ppm) Concentraciones anómalas (ppm)

As < 5-40 Hasta 2500Cd <1-2 Hasta 30Cu <2-60 Hasta 2000Mo <1-5 10-100Ni 2-100 Hasta 8000Pb 10-150 10000 o másSe <1-2 Hasta 500Zn 25-200 10000 o más

II.2. Lavado

El lavado de suelos es un técnica que consiste en el uso de agua combinada con

otros aditivos químicos que, junto con un proceso mecánico, logra depurar de

contaminantes el suelo.(3)

El lavado de suelos es un tratamiento generalmente ex situ en el que el suelo

excavado es previamente separado físicamente por tamizado, densidad o

gravedad para eliminar las partículas de grava más gruesas, con poca capacidad

de adsorción, de la fracción fina y seguidamente lavado con extractantes químicos

que permitan desorber y solubilizar los contaminantes (9). Después del tratamiento

químico, el suelo se vuelve a lavar con agua para eliminar los contaminantes y

agentes extractantes residuales y se devuelve a su lugar de origen (6). La eficacia

de esta técnica depende del grado de adsorción del contaminante, controlado por

una serie de propiedades del suelo como el pH, la textura, la capacidad de

intercambio catiónico, la mineralogía o el contenido en materia orgánica y otros

factores como el tiempo que hace que el suelo está contaminado o la presencia de

otros elementos tóxicos (7).

El método se utiliza principalmente para eliminar contaminantes como metales

pesados, derivados del petróleo y plaguicidas. Las ventajas que presenta a

manera de lista son las siguientes:

- Se crea un sistema cerrado que no se ve afectado por condiciones

externas. Es por ello que el pH o la temperatura pueden controlarse sin

ningún problema.

- Permite que las muestras sean tratadas directamente en donde fueron

tomadas sin necesidad de ser trasladadas.

- Se pueden retirar una gran variedad de contaminantes.

El lavado de suelos, como se ha visto, tiene bastantes ventajas en cuanto a la

cantidad de materiales necesarios para su descontaminación o el hecho de que se

reduce la contaminación de otros lugares al no ser necesario transportar la muestra.

Sin embargo, como ya se ha analizado antes, el agua de lavado de suelos se lleva

toda esta contaminación y por tanto requiere un tratamiento adicional porque, de no

ser así, solo se estarían trasladando los contaminantes de un medio a otro sin llegar a

su eliminación. Es por ello que dentro de este trabajo se analiza como propuesta la

descontaminación del agua de lavado de suelos a través de los procesos avanzados

de oxidación Fenton y Foto-Fenton pero antes es necesario definir de manera clara

los contaminantes presentes en esta agua que son, por un lado, el plaguicida que se

encontraba en el suelo inicialmente y, por otro lado, el surfactante utilizado para su

remoción. (3)

III. MATERIALES Y METODOS

III.1. Materiales

Tubo de PVC ½ pulgada

Soporte de fierro para el equipo

Manguera de ¼ de pulgada

Manguera de ½ pulgada.

2 Recipientes de plástico 30x20x10 cm

1 recipiente de 14x14

4 codos de ½ pulgada

1 llave de paso

2 adaptadores de ½ pulg.

1 cocina eléctrica

1 armazón de madera

Soldimix

Pegamento de PVC y cinta teflón

Clavos, alicates.

III.2. Metodología. Se realizó la construcción del equipo de lavado para suelos contaminados

con metales pesados.

Se consiguió la tierra contaminada con metales pesados.

IV. RESULTADOS.

IV.1. Cronograma de Actividades

ACTIVIDADES

CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES PARA EL DISEÑO DE UN EQUIPO DE ARA EL TRATAMIENTO DE SUELO CONTAMINADO

JUNIO14 15 16 17 18 19 20 21 28

Descripción de la practica X

Búsqueda de materiales para

elaborar el equipo

X X

Cotización de costos X

Compra de materiales X

Elaboración del equipo para el experimento

X X X X

Recopilación y Estructura del primer avance

X X X

Entrega del primer avance X

Realización de la práctica X

Entrega final del informe X

IV.2. Panel Fotográfico.

Fig. 02.

Fig. 03. Corte de los tubos para el paso de agua en el lavado de suelo.

Fig. 04. Instalación de los tubos para el paso de agua en el lavado de suelo.

Fig. 05. Perforando los recipientes para la filtración del agua en el lavado de suelo.

V. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS

Fig. 06. Perforando los recipientes para la filtración del agua en el lavado de suelo.

Fig. 07. Perforando las tuberías para la formación de duchas para el lavado de suelo.

1. Bowie, S.H.U. & Thornton (1985): Environmental Geochemistry and Health. Kluwer Academic Publ., Hingham. MA.

2. GALÁN. E.; ROMERO, A. Contaminación de suelos por metales pesado. En línea http://www.ehu.es/sem/macla_pdf/macla10/Macla10_48.pdf

3. MARTINEZ, G. En línea: http://catarina.udlap.mx/u_dl_a/tales/ documentos/ lqu/martinez_d_gp/capitulo1.pdf.

4. MARTINEZ, V.; NUÑEZ, R.; MEAS, Y.; AVELAR, F.; RODRIGUEZ, F. Lavado de suelo contaminado con plomo y recuperación electroquímica del Pb. En línea http://www.bvsde.paho.org/bvsaidis/mexico2005/martinez.pdf.

5. Mas, A. y Azcúe, JM. 1993. Metales en sistemas biológicos. Promociones y Publicaciones Universitarias, S.A. LCT-74. Barcelona.

6. Peters, R. W. 1999. Chelant extraction of heavy metals from contaminated soils. Journal of Hazardous Materials, 66: 151-210.

7. Reed, B. E., Carriere, P. C., and Moore, R. 1996. Flushing of a Pb(II) contaminated soil using HCl, EDTA, and CaCl2. Journal of Environmental Engineering, 122 (1): 48-50.

8. Siegel, F. R. (2002): Environmental geochemistry of potentially toxic metals. Springer.

9. Van Benschoten, J. E., Matsumoto, R. R., and Young, W. H. 1997. Evaluation and analysis of soil washing for seven lead-contaminated soils. Journal of Environment Engineering (ASCE), 123 (3): 217-224.