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Industria

Origen de la contaminación y eficiencia de los procesos  
de remediación para contaminantes orgánicos de origen 
industrial

Los episodios de contaminación por compuestos orgánicos (p. ej. compuestos orgánicos volátiles clorados, hidrocarburos del petróleo, hidrocarburos aromáticos policíclicos, etc.) en las aguas subterráneas son un fenómeno muy frecuente en acuíferos situados cerca de polígonos industriales o áreas urbanas en las que existe alguna actividad industrial. Normalmente se asocian a fugas en tanques de almacenamiento o de vertidos accidentales durante operaciones. Estos contaminantes pueden ser más ligeros que el agua, como es el caso de los aditivos de la gasolina i.e. BTEXs, o bien más densos como los compuestos clorados en forma de DNAPLs, factor que determina su comportamiento y la estrategia de remediación en los acuíferos.

Discernir el origen de dicha contaminación es clave para identificar al responsable, y mejorar su gestión. El análisis multi-isotópico de los compuestos orgánicos puede ayudar a discriminar entre diferentes fuentes de contaminación. Además, los isótopos proporcionan una prueba inequívoca de la transformación del contaminante en el medio, ya que los procesos de degradación (que implican ruptura de enlaces de la molécula) están asociados a un cambio en la composición isotópica. Esto es una gran ventaja respecto a las técnicas tradicionales de balances de masa para el seguimiento de la remediación, ya que un descenso en la concentración también puede ser debido a procesos como la adsorción, dilución, o volatilización, que no implican la destrucción del contaminante y generalmente no afectan de manera significativa a su composición isotópica. Por último, el análisis multi-isotópico permite distinguir entre diferentes procesos de degradación y cuantificar la eficacia de los procesos de biodegradación natural o inducida, y de los tratamientos de remediación.

Agricultura y ganadería
Soluciones MAiMA:
  • Identificación del origen de la contaminación industrial: compuestos clorados (p.ej. PCE, TCE, CF, DCA, etc.), aditivos de las gasolinas (BTEX: benceno, tolueno, etilbenceno y xileno, MTBE, ETBE, etc.) y algunos hidrocarburos aromáticos policíclicos (PAHs).
  • Detección, caracterización y evaluación de la eficacia de la atenuación natural: cuando son las propias bacterias del emplazamiento las que degradan los contaminantes orgánicos sin ninguna intervención humana.
  • Asesoramiento en el diseño de tratamientos de descontaminación inducida in situ. Tenemos experiencia en: bioestimulación, barreras permeables reactivas, oxidación química in situ (ISCO), etc.
  • Seguimiento de los tratamientos de descontaminación implantados y cuantificación de su eficiencia.
Casos de éxito

Hemos realizado numerosos estudios de casos específicos en acuíferos contaminados en diferentes localizaciones en España tanto ligados a vertidos de gasolina como de disolventes clorados, con la finalidad de identificar la fuente de la contaminación o de calcular la eficiencia de tratamientos de remediación basados en atenuación natural o inducida (bioestimulación, oxidación química y/o barreras reactivas permeables). 

Proyectos o colaboraciones con:

caso RESPOL_Aitemin

Aplicación del Análisis Isotópico de Compuestos Específicos (CSIA) en la industria del Oil&GAS - Downstream.

1. Validación del uso de la técnica CSIA para carbono e hidrógeno en los aditivos de la gasolina (MTBE, ETBE y BTEX) en un emplazamiento real para estimar tasas de biodegradación de los compuestos en el subsuelo. 2. Aplicación de isótopos del agua para determinar el origen de agua presente en tanques de almacenamiento de hidrocarburos soterrados (gasolina/gasóleo).

En colaboración con: Aitemin Centro Tecnológico

Cliente: Repsol, S.A.

Fecha: 2012-2014

GrupClape_juntas_vertical

Aplicación de la composición isotópica del carbono de DNAPLs en la valoración del rendimiento de barreras reactivas permeables (BRP) de hierro cero valente (ZVI) en actuaciones de atenuación inducida de la contaminación de aguas subterráneas.

Seguimiento y cálculo de la eficiencia de degradación de una barrera permeable reactiva (BPR) de hierro cero valente (ZVI) en un emplazamiento contaminado por disolventes clorados. Para la investigación se instalaron pozos multinivel a ambos lados de la barrera.

En colaboración con: Bosch i Ventayol

Cliente: Grup Clapé

Fecha: 2011-2012

ISO-EVO_ERM_vertical

ISO-EVO “Eines isotòpiques per a la descontaminació sostenible amb oli vegetal emulsionat EVO” (INNOTECRD19-1-0006)

(Herramientas isotópicas para la descontaminación sostenible con aceite vegetal emulsionado EVO).

Seguimiento temporal con técnicas multi-isotópicas y moleculares de la inyección de aceite vegetal emulsionado (EVO) en un acuífero contaminado por disolventes cloroetenos (PCE, TCE, cisDCE y VC) para su diagnóstico como tratamiento de bioestimulación bacteriana. Se han elaborado microcosmos anóxicos y experimentos abióticos para valorar el posible fraccionamiento isotópico en la partición agua/EVO del contaminante. En el acuífero donde se ha implementado la bioestimulación, se han obtenido disminuciones drásticas de la carga contaminante y se ha probado su decloración completa a eteno en algunos puntos.

En colaboración con: BioremUAB; IRTA; Isotope Tracer Tecnologies (IT2, Canadá)

Programa/marco: proyecto INNOTEC de ACCIÓ, Agencia para la Competitividad de la Empresa de Cataluña

Cliente: ERM Iberia, S.A.U.

Fecha: 2019 – 2022

Tubkal_2019-2021_vertical

Estudio multi-isotópico de caracterización de la pluma de contaminación y seguimiento de los tratamientos de remediación en un emplazamiento contaminado por PCE.

Estudio multi-isotópico para evaluar el origen de la contaminación en un emplazamiento contaminado con PCE, así como para determinar la eficiencia de un tratamiento de oxidación química in situ (ISCO) con permanganato. Analizamos los isótopos del agua, y realizamos análisis de compuestos específicos (CSIA) de Carbono (C) y Cloro (Cl) de tetracloroeteno (PCE).

Cliente: Tubkal Ingeniería, S.L.

Fecha: 2019 – 2021

CSIA_ERM_vertical

Aplicación del análisis isotópico de compuestos específicos (Compound Specific Isotope Analysis – CSIA) para el estudio de la eficiencia de las actividades de remediación de un sitio contaminado por disolventes clorados.

Aplicación del análisis multi-isotópico para evaluar la eficiencia de un tratamiento del agua subterránea mediante oxidación química in situ (ISCO) con permanganato sódico para la remediación de un emplazamiento contaminado por disolventes clorados (cloroetenos), su distinción frente a la biodegradación natural, y la evaluación del potencial de bioestimulación intrínseco del acuífero a través de experimentos de microcosmos.

Cliente: ERM Iberia, S.A.U.

Fecha: 2019 – 2020

caso URA_2020_vertical

Aplicación de técnicas de análisis isotópico para la evaluación del grado de atenuación natural e identificación de los focos contaminantes en el acuífero de Gernika.

Estudio de caracterización e identificación de áreas fuente y evaluación del grado de atenuación natural. Los resultados del estudio han permitido delimitar mejor las áreas fuente de la contaminación (principalmente PCE) e identificar zonas afectadas por los distintos focos. A su vez, el estudio isotópico ha permitido determinar el alcance de la biodegradación alcanzado en determinados puntos y estimar el porcentaje de degradación del PCE.

Cliente: URA Uraren Euskal Agentzia (Agencia Vasca Del Agua)

Fecha: 2020

(IMAGEN: Esquema genérico y posibles resultados en un estudio isotópico de identificación de fuentes. Source: MAiMA / Fuente: MAiMA / Font: MAiMA)

Litoclean-UAB

Diagnóstico e implementación de ensayos de tratabilidad y piloto para un proceso de bioestimulación en un emplazamiento contaminado por cloroetenos.

Tras probar su viabilidad en microcosmos, se realizó una prueba piloto in situ de biorremediación en un acuífero contaminado por cloroetenos y se combinaron técnicas multi-isotópicas y moleculares como evidencias complementarias para el diagnóstico de la evolución y posibles dificultades de la bioestimulación de las bacterias decloradoras presentes. El grupo de investigación Biorem de la UAB se encargó de las técnicas moleculares, la consultoría ambiental LITOCLEAN, S.L. diseñó e implementó las actuaciones de biorremediación, y el Grup MAiMA se encargó del estudio multi-isotópico. Dado el éxito de esta experiencia, la consultora lo aplicó durante un año a escala completa demostrándose decloración reductiva completa hasta eteno.

Colaboración con: grupo de investigación BioremUAB de la UAB y LITOCLEAN, S.L.

En el marco de: co-dirección de tesis doctoral en el marco de un Doctorado Industrial de la Generalidad de Cataluña concedido a UAB y LITOCLEAN, S.L.

Fecha: 2016 - 2019

Nuestras publicaciones más relevantes:

Atenuación natural monitorizada de compuestos clorados:

No hay publicaciones en este momento

Eficiencia de barreras permeables reactivas en la degradación de compuestos clorados: 

No hay publicaciones en este momento