Diapositiva 1

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Biobarreras Santiago Cardona Gallo scardona_at_unal
.edu.co 4255112 Universidad Nacional de
Colombia Sede Medellín Facultad de Minas Escuela
de Geociencias y Medio Ambiente Posgrado en
Aprovechamiento de Recursos Hidráulicos
Mayo 2 y 3 de 2006
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Esquema contaminador de suelos y acuíferos
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Modelo Conceptual
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Modelo Conceptual
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Procesos de transformación y transporte
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Dinámica de la contaminación de suelos y acuíferos
7
Ciclo hidrológico y la contaminación
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PROBLEMA COMPLEJO
Geoquímica
Adsorción
Diseño reactor
BRP
Biodegradación
Transporte contaminantes
Diseño BRP
Oxidación
Hidráulica
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MODELO CONCEPTUAL
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MODELO CONCEPTUAL
MEDIOS REACTIVOS APLICADOS
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MODELO CONCEPTUAL
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Objetivo

• General
• Evaluar la capacidad del sistema de tratamiento
  pasivo de paredes para tratar suelos y agua
  subterránea contaminada con hidrocarburos.
• Específicos
• Determinar y caracterizar el suelo en estudio.
• Determinar las cinéticas de la biodegradación y
  oxidación de
• diesel en agua.
• Determinar los parámetros de diseño de la barrera
  reactiva
• permeable .
• Aplicación de los procesos.

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Justificación

• Tecnología económica, costos 50 menor Bombeo y
  Tratamiento
• Alta remoción
• Manejable aplicación, operación y mantenimiento
• Tratamiento extenso en el tiempo
• Medios reactivos y paredes asequibles
• Eficiente
• Agua dulce 2.7. Subterránea 22.40. Ríos 0.01.
• Volumen 9,376 MT. Derrames 32MG (1998) Mundial.
• Estaciones de servicio gt2,500 en la Colombia.

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Costo barrera reactiva permeable vs. Tratamiento
y bombeo
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Metodología
1. Plan experimental intermitente 1.1. Caracteriza
ción del suelo agrícola Porosidad, fracción de
carbono orgánico, pH, nitrógeno, fósforo,
clasificación textura del suelo, conductividad
eléctrica, densidad de biomasa (UFC/gr),
densidad real, densidad aparente, capacidad de
campo, conductividad hidráulica, color, textura,
contenido de agua.  1.2. Estudio en reactores
por lotes Biodegradación Biodegradación con
microorganismos SoA, N, H2O2 40,000 mg/L
diesel Cultivo en placa y
crecimiento bacterial Estudio
MEB Oxidación Adsorción del diesel en
suelo Factor de retardo, R
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Metodología
Diseño Barrera Reactiva Permeable -
Determinación cinética ecuación - Modelo Flujo
Pistón - Cinética Primer orden - Conductividad
hidráulica - Porosidad - Velocidad
flujoth/b 1.3. Columnas Experimentales. Estudios
en reactores dinámicos secuénciales
(biodegradación y oxidación) y de un solo medio
reactivo. - Diseño BRP como un reactor flujo
pistón, cinética enzimática, th, K, A, b,
L, v, V, ?10.7cm, h30cm - Construcción
BRP - Operación BRP diesel, pH, flujo, N,
H2O2, UFC/g, análisis de metales -
N 46. H2O2 50 industrial. 10,000 mg/L
diesel
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RESULTADOS
Caracterización Suelo agrícola cumple con las
condiciones para el proceso. Biodegradación
Crecimiento de bacterias
 
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DISEÑO BIOBARRERA
MODELO CONCEPTUALREACTOR FLUJO PISTÓN
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DISEÑO BARRERA REACTIVA REACTOR FLUJO PISTÓN
REACCIÓN ENZIMÁTICA CINÉTICA DE PRIMER
ORDEN ESPESOR BARRERA bQ/A 1/K Ln(S/Se) VX
th TIEMPO DE RESIDENCIA th1/K Ln(C/C0) TIEMPO
DE VIDA MEDIA th 1/K Ln2 NÚMERO DE VIDAS
MEDIAS th/t1/2 REMOCIÓN DE MASA MR
(1-e(-0.693th/t1/2))100 MODELO McCarty
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• Resultados en Columnas
• Remoción 80.5 de diesel con adición de
  peróxido de hidrógeno y nitrógeno.
• Remoción 53.30 de diesel sin adición de H2O2
  y N
• Remoción suelo estéril 44
• Concentración inicial 10,000 mg/L de diesel
• Flujo 300 mL/d

Densidad bacterial en columnas
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(No Transcript)
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Conclusiones

• El estudio cumple con el objetivo planteado ya
  que se comprueba que una tratamiento pasivo de
  paredes es eficiente para el tratamiento de agua
  del subsuelo contaminada con diesel.
• El proyecto aporta al campo de la ingeniería de
  la remediación los hidrocarburos del petróleo
  como el diesel son removidos eficientemente por
  medio de una barrera reactiva permeable, lo cual
  no se ha reportado en la literatura
  especializada.
• La concentración inicial de diesel tiene gran
  influencia en la tasa de biotransformación.
• En las condiciones del estudio realizado se
  presentó la biodegradación de diesel por el
  consorcio de microorganismos del suelo agrícola.
• La tecnología desarrollada permitirá a las
  empresas colombianas que ofrecen servicios de
  remediación (principalmente al gobierno)
  aplicarla para sanear derrames de diesel e
  hidrocarburos.

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Fin de la Presentación Gracias