noticias


Aplicación de agua oxigenada para la remediación de suelos contaminados

El grupo de investigación Intensificación de Procesos Químicos y Medioambientales (INPROQUIMA) perteneciente a la Universidad Complutense de Madrid (UCM) trabaja en la selección de un procedimiento in situ de remediación de suelos contaminados por compuestos orgánicos que logre optimizar la efectividad de la técnica minimizando los riesgos del tratamiento aplicado.

FUENTE | UCM - mi+d 05/09/2011
 
Comenarios Enviar a alguien Imprimir
Imprimir en blanco y negro
Compartir noticia

Delicious  Digg  Yahoo meneame

Los suelos contaminados con hidrocarburos representan un desafío para los especialistas en remediación. La aplicación del proceso de Fenton clásico -usado habitualmente en el tratamiento de aguas residuales- para la recuperación de suelos contaminados por hidrocarburos constituye la base de una de las técnicas de remediación de suelos más comúnmente empleadas en la actualidad: la oxidación química in situ (ISCO). Esta técnica emplea agentes oxidantes para transformar químicamente los contaminantes en productos mineralizados, degradándolos a CO2 y a fragmentos orgánicos fácilmente biodegradables.

Esquema de reacción del proceso Fenton
Figura 1. Esquema de reacción del proceso Fenton

El proceso Fenton clásico utiliza peróxido de hidrógeno (H2O2), también conocido como agua oxigenada, que actúa como agente oxidante, e ión ferroso (Fe2+) en calidad de catalizador. El papel del Fe2+ consiste en descomponer al H2O2 para dar lugar a los radicales hidroxilo (OH) que es la especie que realmente va a atacar a los contaminantes (esquema de reacción mostrado en la Figura 1). La reacción óptima de generación de los radicales ocurre bajo condiciones de pH relativamente bajo (pH de 2 a 4).

Una de las limitaciones para la aplicación del proceso de Fenton en la remediación de suelos es la movilidad del reactivo de Fenton (es decir, H2O2/ Fe2+) cuando se introduce en el subsuelo. En primer lugar, el H2O2 es inestable en este medio y se descompone de forma rápida por reacción con los componentes naturales del suelo (materia orgánica, minerales de metales de transición) generando O2 y H2O. Este consumo improductivo del H2O2 hace que la concentración del oxidante disminuya drásticamente desde el punto de inyección hasta la zona donde está localizada la contaminación. Debido a esto, el proceso de oxidación Fenton in situ implica la inyección de altas concentraciones de H2O2 en las que hay que tener en cuenta, no sólo la demanda estequiométrica para la degradación del contaminante, sino también las reacciones con el propio suelo que ejercen una demanda natural del oxidante.

Por otra parte, en los casos en los que el proceso de oxidación química in situ no se realice en suelos ricos en minerales naturales a base de Fe (Fenton-like), es necesario asegurar la presencia de la especie metálica de Fe en el suelo. Esta presencia se consigue mediante la adición desde el exterior de Fe en forma de sal (por ejemplo, sulfato de Fe2+). Los suelos carbonatados con un pH básico hacen que la especie metálica no se mantenga en disolución al producirse su precipitación lo que reduce la distancia a la que puede transportase desde el punto de inyección.

El proceso denominado Fenton modificado o Fenton-like puede superar estas limitaciones si se diseña para mitigar los efectos de los procesos naturales del suelo mediante su aplicación efectiva en condiciones de pH básico, no limitando la generación de los radicales OH a pH ácidos, y aumentando la estabilidad del H2O2.Tanto el empleo de agentes quelantes (EDTA, citrato, etc.) que presenten una mayor afinidad hacia el Fe que el propio suelo, que hacen que el catalizador Fe presente una disponibilidad inmediata, como el uso de agentes estabilizadores como el fosfato para mejorar la estabilidad del H2O2, son las técnicas utilizadas para conseguir su efectividad en la remediación de suelos contaminados por compuestos orgánicos.

El grupo de investigación INPROQUIMA de la UCM ha observado que la aplicación del proceso Fenton-like en sistemas en discontinuo con una relación líquido-suelo de 2 mL/g, una temperatura de 20 ºC, usando EDTA y citrato como agentes quelantes (concentraciones iniciales de 20 y 50 mM) para la remediación del 2,4-dimetilfenol (q2.4-DMF= 80 mg/kgsuelo) en un suelo alcalino (pH=7,8) con un alto contenido en materia orgánica (10,1 %) y un alto contenido en Fe (Fe2O3= 34,39 mg/gsuelo) parece viable con la adición del H2O2 a una concentración inicial de 0.29 M (véase Fig. 2). El proceso favorece la generación de los radicales OH, con lo que se incrementa la conversión de contaminante sin necesidad de tener que acondicionar el pH a valores ácidos, y se aumenta la estabilidad del H2O2 al disminuir la conversión del oxidante.

Eliminación del 2,4-dimetilfenol (2,4-DMF)
Figura 2. Eliminación del 2,4-dimetilfenol (2,4-DMF) (a); y descomposición del H2O2 (b) durante el tratamiento Fenton-like.






Bibliografía:

Romero A., Santos A., Cordero T., Rodríguez-Mirasol J., Rosas J. M., Vicente F. (2011). "Soil remediation by Fenton-like process: Phenol removal and soil organic matter modification " Chem. Eng. J. 170(1): 36-43.

Rosas J. M., Vicente F., Santos A., Romero A. (2011). "Enhancing p-cresol extraction from soil." Chemosphere. 84: 260-264.

Vicente F., Rosas J. M., Santos A., Romero A. (2011). “Improvement soil remediation by using stabilizers and chelating agents in a Fenton-like process.” Chem. Eng. J. DOI: 10.1016/j.cej.2011.06.036.


Autor:   Fernando Vicente Iglesias / Arturo Romero Salvador / Aurora Santos López. Grupo de Investigación INPROQUIMA



   Enlaces de interés
Círculo de Innovación en Tecnologías Medioambientales y Energía madri+d
Marketplace Tecnológico madri+d
Blog madri+d: Conservación y Restauración de la Biodiversidad


   Noticias relacionadas
Julio Díaz: La UE debe ser más ambiciosa contra la contaminación
El óxido verde mantiene a raya los residuos radioactivos



Añada un comentario a esta noticia


Los comentarios de esta noticia han sido cerrados.


 




Texto a buscar:
Tema:
Desde:
Hasta:


 


Nube de tags



Exposición SITIO, de Marie Bovo Exposición SITIO, de Marie Bovo

Institut Français de...








sonda1@madrimasd.org sonda2@madrimasd.org