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1. INTRODUCCIÓN

DESORCIÓN TÉRMICA. 1. INTRODUCCIÓN. 2. TECNOLOGÍAS. 3. APLICABILIDAD. 4. COSTES. 5. CASO REAL. 6. CONCLUSIONES. DESORCIÓN TÉRMICA. 1. INTRODUCCIÓN. 2. TECNOLOGÍAS. 3. APLICABILIDAD. 4. COSTES. 5. CASO REAL. 6. CONCLUSIONES. 1. INTRODUCCIÓN. Ex-situ In-situ.

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1. INTRODUCCIÓN

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  1. DESORCIÓN TÉRMICA 1. INTRODUCCIÓN 2. TECNOLOGÍAS 3. APLICABILIDAD 4. COSTES 5. CASO REAL 6. CONCLUSIONES

  2. DESORCIÓN TÉRMICA 1. INTRODUCCIÓN 2. TECNOLOGÍAS 3. APLICABILIDAD 4. COSTES 5. CASO REAL 6. CONCLUSIONES

  3. 1. INTRODUCCIÓN Ex-situ In-situ 1. Tecnología aplicable 2. Fundamento: Calentamiento del suelo contaminado (90 - 560 ºC) poco O2  contaminantes con Tª ebull.  volatilizan  corriente gaseosa  tratamiento.

  4. 1. INTRODUCCIÓN 3. Capacidad de descontaminación: 20 Tsuelo/h Cantidad de suelo contaminado Condiciones del suelo: seco/húmedo, detritos,… Tipo y cantidad de sustancias químicas dañinas 4. Tiempo descontaminación Sitios pequeños Poca cantidad de sustancias químicas Sitios grandes Gran cantidad de sustancias químicas Pocas semanas Años

  5. DESORCIÓN TÉRMICA 1. INTRODUCCIÓN 2. TECNOLOGÍAS 3. APLICABILIDAD 4. COSTES 5. CASO REAL 6. CONCLUSIONES

  6. 2. TECNOLOGÍAS EX – SITU Según la Tª operación: Temperaturas entre 320 ºC y 560 ºC En combinación con 1. Desorción Térmica de Alta Temperatura (HTTD) (High Temperature Thermal Desorption) Incineración Solidificación/estabilización

  7. 2. TECNOLOGÍAS Temperaturas entre 90 ºC y 320 ºC Los HC vaporizados se tratan en Destruir compuestos orgánicos 2. Desorción Térmica de Baja Temperatura (LTTD) (Low Temperature Thermal Desorption) • Cámara de post-combustión • Cámara de oxidacióncatalítica • Condensador • Unidad adsorción de carbono Eliminación posterior antes de su vertido a la atmósfera

  8. 2. TECNOLOGÍAS 2. Desorción Térmica de Baja Temperatura (LTTD) Ventajas Separación física de los contaminantes  No destruye compuestos. Tª y tiempo de residencia  volatiliza los contaminantes, no los oxida. Tecnología rápida y económica. Tiempos rápidos de limpieza. Sólidos tratados  redepositados en el sitio o usados para cubrir rellenos sanitarios.

  9. 2. TECNOLOGÍAS 2. Desorción Térmica de Baja Temperatura (LTTD) Desventajas • Requiere excavación de los suelos  limitada a 25 pies bajo la superficie terrestre. • Costes elevados debidos al transporte del suelo. • Los costos aumentan en función del uso de energía y equipo. • Son procedimientos intensivos en el uso de mano de obra y capital.

  10. 2. TECNOLOGÍAS 2. Desorción Térmica de Baja Temperatura (LTTD) Sistemas de tratamiento de gases Partículas Se tratan mediante lavadores venturi, ciclones, tornillos térmicos, etc. Vapores orgánicos y monóxido de carbono  post-combustión mediante secadores rotatorios y hornos transportadores  temperaturas de salida del gas de 750 ºC a 860ºC. Eficiencia en destrucción orgánica  95-99%. Después de estos sistemas  condensador o sistemas de carbón activo ( refrigera el gas hasta 35 ºC)  Eficacia de condensadores en eliminación de compuestos orgánicos  entre 50% hasta más de 95%.

  11. 2. TECNOLOGÍAS 2. Desorción Térmica de Baja Temperatura (LTTD) Equipo Horno de Oxidación térmica Tornillo sin fin Horno de Oxidación térmica Tratamiento de gases Descarga de gas Suelodes-contaminado Desorbedor (Horno Rotatorio) Enfriador rotatorio Entrada suelo contaminado Combustible

  12. 2. TECNOLOGÍAS IN – SITU Inyección de Vapor Inyección de aire caliente Inyección de agua caliente

  13. 2. TECNOLOGÍAS Calentamiento con resistencia eléctrica Calentamiento por radio frecuencia Conducción térmica

  14. DESORCIÓN TÉRMICA 1. INTRODUCCIÓN 2. TIPOS 3.APLICABILIDAD 4. TECNOLOGÍAS 5. CASO REAL 6. CONCLUSIONES

  15. TÉCNICAS IN-SITU COV’s SCOV’s Pesticidas Carburantes 3. APLICABILIDAD

  16. 3. APLICABILIDAD TÉCNICAS EX-SITU 2. HTTD • SVOC’s • HPA’s • PCB’s • Pesticidas • Metales 1. LTTD • COV’s no halogenados • Combustibles

  17. 3. APLICABILIDAD

  18. Evaluación de la aplicabilidad Condiciones edáficas 3. APLICABILIDAD Tamaño de partícula Textura Materia orgánica humificada Humedad Capacidad calorífica Plasticidad Permeabilidad Densidad aparente Kow Solubilidad Metales pesados Componentes abrasivos

  19. Condiciones contaminación Condiciones de operación Costes 3. APLICABILIDAD Naturaleza Concentración Punto de ebullición Presión de vapor

  20. 3. APLICABILIDAD ÁRBOL DE DECISIONES

  21. DESORCIÓN TÉRMICA 1. INTRODUCCIÓN 2. TECNOLOGÍAS 3. APLICABILIDAD 4. COSTES 5. CASO REAL 6. CONCLUSIONES

  22. 4. COSTES Costes del Procedimiento In - situ 30 a 130 $USD/m3 45 a 300 $USD/ tonelada Ex - situ Suelos con Hidrocarburos 50 y 350 $USD/m3 Desorción térmica con uso de vapor Mas de 400 $USD/m3 (Instituto Nacional de Ecología, INE, México, 2007)

  23. 4. COSTES Costes del Procedimiento

  24. DESORCIÓN TÉRMICA 1. INTRODUCCIÓN 2. TIPOS 3. CONDICIONES DE APLICACIÓN 4. TECNOLOGÍAS 5. CASO REAL 6. CONCLUSIONES

  25. 5. CASO REAL CASO 1. • -Localización: • Cape Girardeau, Missouri (USA) • -Origen de la contaminación: • Missouri Electric Works se dedica a la venta y fabricación de transformadores motores y controladores eléctricos. Como resultado de esta actividad se contamina con PCB´s una parte de la parcela donde se encuentran sus instalaciones. • -Contaminantes: • El contaminante principal era PCB´s en concentraciones de hasta 20000ppm. • Se tomaron muestras discretas cada 2ft de profundidad hasta los 12 ft y los resultados se muestran en la gráfica.

  26. 5. CASO REAL

  27. 5. CASO REAL

  28. 5. CASO REAL

  29. 5. CASO REAL -Características del suelo tratado. • Arcilla con trazas de limo, con una fina cubierta orgánica. • -Duración del tratamiento. • 42 días. • Tratamiento: • -Técnica. • Tratamiento por desorción térmica in situ. (ISTD) • -Procedimiento. • La zona a descontaminar se malló en triángulos (figura) y se hicieron 12 perforaciones de 6 in de diámetro completamente verticales de 12 ft de profundidad espaciadas entre si 5 ft. En las perforaciones se instalaron calentadores/vaciadores con capacidad de suministrar 350-700watts/ft de calor en un rango de temperaturas de 1600 a 1800ºF. • Sello-cubierta para reducir las pérdidas de calor aislar la zona de los alrededores para mejorar la aspiración de los gases y evitar la entrada de agua de lluvia

  30. 5. CASO REAL

  31. 5. CASO REAL Perforaciones para calentamiento y aspiración

  32. 5. CASO REAL Barrera de aislamiento del perímetro Perforaciones para calentamiento y aspiración

  33. 5. CASO REAL Barrera de aislamiento (perímetro y cubierta) Perforaciones para calentamiento y aspiración Puntos de toma de muestra

  34. 5. CASO REAL Esquema del proceso

  35. 5. CASO REAL Esquema del proceso Equipo de desorción térmica

  36. 5. CASO REAL Esquema del proceso Equipo de desorción térmica Perforaciones para calentamiento y aspiración

  37. 5. CASO REAL Esquema del proceso Equipo de desorción térmica Cubierta de aislamiento Perforaciones para calentamiento y aspiración

  38. 5. CASO REAL -Operación Los calentadores se encendieron durante un periodo de 3h con una potencia inicial de 500wtts/ft. La potencia se incrementó en todos los calentadores hasta que los medidores registraron la temperatura máxima de operación (1600ºF). (Perfil de temperaturas). La presión al iniciar el proceso era de 25ft de columna de líquido de vacio y se mantuvo en 4-5 durante toda la operación. El aire aspirado pasa a través de un ciclón para separar las partículas y dos filtros de carbón.

  39. 5. CASO REAL Perfil de temperaturas del proceso Perforaciones para calentamiento y aspiración

  40. 5. CASO REAL Evolución de la T con el tiempo

  41. 5. CASO REAL Evolución de la T con el tiempo Evaporación del agua del suelo

  42. 5. CASO REAL • Resultado final: • -Se cumplieron los objetivos de la limpieza reduciendose la máxima concentración de PCB´s hasta por debajo de 1ppm para profundidades de hasta 10ft por debajo de la superficie, llegando en alguna zona al límite de detección (<33ppb). • -Eficacia de eliminación del 99,99% • -No existen evidencias de migración vertical o lateral de los contaminantes. • -No se complementó la limpieza con ninguna otra técnica. • -Los análisis del aire emitido durante al proceso no detectaron contaminación por PCB (<10μg/m3) ni presencia de olores.

  43. 5. CASO REAL CASO 2. • -Localización: • New Jersey (USA). • -Origen de la contaminación: • Desde 1965 a mediados de los 1980, la Metaltec Corporation, abandona en la zona los desechos de sus manufacturas (envases metálicos para pinturas en sprays, tubos para barras de labios, puntas de bolígrafo, etc) quedando fuertemente contaminados los suelos de la zona. • -Contaminantes: • Compuestos orgánicos volátiles clorurados (VOCs) y metales pesados, fundamentalmente Ni y Cr.

  44. 5. CASO REAL Contaminantes de la zona

  45. 5. CASO REAL -Características del suelo tratado. • Arcillo-arenoso con gravas. Humedad < 20%. • -Duración del tratamiento. • 2 meses. • Tratamiento: • -Técnica. • Tratamiento por desorción térmica de baja temperatura ex situ. • -Procedimiento. • 300ºC, durante 15-20 minutos en cámara de desorción rotatoria. Capacidad del sistema 16 t/hora.

  46. 5. CASO REAL • Resultado final: • 1,2- DCE < 33 mg/kg (6.600 mg/kg en el suelo contaminado) • TCE < 5,6 mg/kg (7.600 mg/kg en el suelo contaminado) • Finalmente, los resultados fueron: • Los objetivos se cumplieron en todos los casos • No hubo que volver a tratar ninguna muestra • No se complementó la limpieza con ninguna otra técnica • El aire emitido durante el proceso cumplió en un 99,99% con EPA

  47. DESORCIÓN TÉRMICA 1. INTRODUCCIÓN 2. TECNOLOGÍAS 3. APLICABILIDAD 4. COSTES 5. CASO REAL 6. CONCLUSIONES

  48. 6. CONCLUSIONES 1.- No es una tecnología que se lleve a cabo por si sola sino que es parte de un sistema integrado de procesos tecnológicos. 2.- Es uno de los procesos más competitivos dentro del mercado. 3.- Las aplicaciones de esta tecnología son diversas, eficientes y “moderadamente” económicas, esto obliga a conocer de manera integral el tipo de suelo a tratar (mediante sondeos y calicatas) y el tipo de contaminante que se pretende eliminar. 4.- La mano de obra debe ser especializada tanto en el estudio del terreno como en el uso de las tecnologías integradas, traduciéndose finalmente en menos tiempo de operación y por lo tanto menos coste. 5.- Mediante esta tecnología es posible adelantar en meses o años, procesos que naturalmente demorarían siglos, además requiere menores tiempos de aplicación que otras técnicas de remediación de suelos siendo esto un aporte para la recuperación de paisaje en áreas de restauración o rehabilitación. 6.- La tecnología de desorción térmica ex situ mediante equipos móviles es una de las mas vigentes hoy en día, aplicada a la recuperación de suelos por contaminación de productos orgánicos, debido a que compite directamente con la gestión de vertederos, principalmente en términos económicos competitivos.

  49. GRACIAS

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