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Francia: Degradación anaeróbica biológica de los COV combinada con el calentamiento de las aguas subterráneas mediante recirculación

En este centro de producción de productos químicos en Francia, las actividades anteriores han provocado una contaminación por COV en el suelo y las aguas subterráneas. La migración vertical de la contaminación por COV a través del primer acuífero semipermeable hacia el acuífero calcáreo subyacente es una amenaza potencial.

Estrategia de remediación

La contaminación máxima del suelo se encuentra entre 13,5-13,75 metros de profundidad con concentraciones de 340 mg/kg de 1,2-dicloroetano (DCA) y 260 mg/kg de diclorometano(DCM). Además, la contaminación máxima de las aguas subterráneas se detecta a una profundidad de 8 a 19 metros, con concentraciones de 435 000 µg/l de 1,2DCA, 373 000 µg/l de DCM y 1,700 µg/l de VC (cloruro de vinilo). GreenSoil realizó un primer ensayo piloto de campo para investigar la viabilidad de la decloración reductora mejorada (ERD) para reducir el riesgo de propagación, y luego implementó un sistema a gran escala.

Se sabe que los principales contaminantes son biológicamente degradables en condiciones anaeróbicas. La estrategia de remediación seleccionada consiste en:

a) Estimulación de la degradación anaeróbica biológica de todos los COV mediante la dosificación de Dehalo-GS (donante de electrones).

b) Calentar el agua subterránea recirculada. Mediante la circulación del agua subterránea, las bacterias anaerobias, el donante de electrones, el agua calentada y los contaminantes se movilizarán y, por lo tanto, estarán más biodisponibles. El agua se calienta a unos 25 °C para estimular la actividad biológica según las pruebas de microcosmos que se realizaron antes de la prueba piloto.

Dado que la contaminación se localizó dentro de una zona ATEX en una planta química activa, se tuvieron que incluir medidas de seguridad específicas en el plan de trabajo.

El diseño a gran escala y los resultados de MIP en diferentes ubicaciones. El área de prueba piloto se representa con líneas discontinuas..

La prueba piloto proporcionó información importante sobre el proceso de biorremediación propuesto. GreenSoil hizo varias recomendaciones que se implementaron en el proyecto a gran escala. Estas incluyen:

· Uso de bombas de fondo pozo en lugar de bombas de superficie.

· Incremento de los diámetros de los pozos.

· Mejora de las disposiciones de sellado en los pozos de inyección.

· Confiar en la circulación del agua subterránea y en la dosificación del donante de electrones.

Restringir el uso de sistemas de calentamiento, especialmente en las capas más profundas, ya que esto puede provocar incrustaciones y obstrucciones del calentador y requiere un consumo de energía adicional para aumentar marginalmente el número y la actividad de las bacterias.

Tras los resultados positivos observados durante la prueba piloto, se instaló un sistema de remediación a gran escala.

Sistema de instalación a gran escala
Facts & figures
  • Location
    Francia
  • Timeframe
    Q3 2019 – Q2 2021
  • Contaminant
    cVOC
  • Contract type
    Tiempo y materiales
  • Contract value
    > 700.000 €
Volumes
Soil
Groundwater
  • Volume
    -
    -
  • Depth
    13.75 m-bgl
    8-19 m-bgl
Contaminants
Chlorinated Volatile Organic Compounds (cVOC)
1,2-Dichloroethane (DCA)
Dichloromethane (DCM)
Chloroethene (VC) - Vinylchoride

Results

  • Se observó una disminución rápida y clara de las altas concentraciones de DCM y 1,2 DCA. Las concentraciones de hasta 200 000 μg/l se degradaron en 3 meses. El aumento delas concentraciones de eteno (hasta 12 000 μg/l) y metano (hasta aproximadamente 7 000 μg/l), productos de la degradación, indicó que la degradación biológica había tenido éxito.

    Las concentraciones de clorometano, un posible producto de la degradación del DCM, eran muy bajas y, a menudo, inferiores al límite de detección, lo que indica que no se acumuló y probablemente se degradó aún más a metano o que el DCM se degradó por otra vía de degradación.

    En consecuencia, estos resultados demostraron la alta eficiencia del enfoque de remediación anaeróbica biológica con o sin calentamiento.

  • El análisis molecular también confirmó la presencia y el aumento de la población bacteriana natural que estuvo involucrada en la degradación del DCA y el DCM.

    Se detectaron cantidades elevadas de dehalococcoides, Dehalobacter y Dehalogenimonas, hasta 1.010 células/l. La cantidad de dehalococcoides aumentó significativamente en comparación con las mediciones previas a la prueba piloto. La mayor parte de la degradación tuvo lugar antes de la implementación del calentamiento del agua subterránea in situ. Por lo tanto, se atribuye principalmente a la dosificación del donante de electrones la rápida degradación.

    Aunque durante la prueba piloto se demostró el calentamiento del agua subterránea, su efecto adicional sobre la degradación no pudo evaluarse completamente ya que esta última se completó antes de iniciar el proceso de calentamiento. Estos resultados confirman la alta eficiencia del enfoque de remediación anaeróbica biológica, independientemente de la presencia o ausencia de calentamiento.

  • Basándonos en los resultados positivos observados durante la fase piloto, se procedió a instalar una remediación a gran escala. El sistema a gran escala operó de manera eficiente y se lograron los objetivos establecidos en un período de 2 años.