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Dispositivo de depuración de aguas subterráneas para el saneamiento de daños causados por DDT e hidrocarburos clorados en una zona industrial con un rendimiento de depuración de 9600 m³ al día
Introducción / Motivación
Durante un largo período de tiempo el Lago Maggiore resultó afectado por concentraciones DDT de hasta aprox. 3 µg/l (ppb), productos ferrosos de 2-10 mg/l (ppm) y compuestos orgánicos de cloro de hasta 4,2 mg/l (ppm) procedentes de un parque industrial del norte de Italia. Los agentes contaminantes y sobretodo el DDT y sus derivados se saturaron en el lodo del lecho.
Las partículas de plancton liberadas de ese lodo transportan este pesticida a la cadena alimenticia humana. Los peces asimilan el plancton y de este modo el DDT, DDD y DDE se depositan de forma más intensa en el tejido grasoso. Esto se comprobó por primera vez en 1996 con investigaciones a peces de mar. Para evitar la absorción del DDT en el organismo humano se prohibió temporalmente la pesca comercial en el Lago Maggiore.
El peligro del DDT es la afinidad a las moléculas hereditarias humanas y los posibles daños de los genes por este motivo.
Fijación de objetivo
Mediante un sistema de recogida de aguas subterráneas compuesto de cuatro pozos de recogida debería ser posible la extracción de los agentes contaminantes en el origen del siniestro. A causa de fuertes levantamientos en las aguas profundas el caudal total aprox. es de 400 m³/h cuando hay una gran transparencia de la línea del acuífero.
En un dispositivo de depuración de aguas subterráneas por el que se conduce el agua subterránea antes de que se dirija a la corriente de desembocadura, las concentraciones de salida deben lavarse hasta los siguientes valores límite extremadamente bajos:
- DDT hasta 0,05 µg/l (ppb), compuestos orgánicos de cloro hasta 50 µg/l (ppb) y
- productos ferrosos hasta 0,05 mg/l (ppm)
(En el funcionamiento los valores límite indicados están claramente por debajo. En parte incluso por debajo del límite verificado para cada agente contaminante.)
La Autoreidad competente fijó las condiciones marginales hidráulicas de la siguiente forma:
- Extracción total 350 m³/h,
- Recogida en 4 puntos (100 : 100 : 100 : 50) m³/h,
- Introducción directa
Eliminación de DDT a escala industrial
No existe en el mundo un proyecto de saneamiento comparable y por lo tanto no existen datos de procesos transferibles. El desarrollo de la configuración de dispositivo realizada empezó a nivel de laboratorio con la implicación de las conocidas propiedades físico-químicas de la sustancia DDT.
Después de poco tiempo se llevó a cabo una prueba de campo piloto en un esquema de dispositivo apto para la industria. Con un subconjunto de 5 m³/h se analizaron las interacciones de la presente agua subterránea en el funcionamiento dinámico de un dispositivo piloto con el resultado obtenido del accionamiento por series en el laboratorio de los pasos del proceso efectivos y también se manifestó la idoneidad del proceso planificado.
La determinación y sincronización de los tiempos de arranque del proceso de los módulos individuales de la operación fue un contenido de trabajo esencial durante la fase de desarrollo. Las variaciones dependientes de las precipitaciones en el espectro de agentes contaminantes presentaron especiales dificultades.
A pesar de seguir las normas DIN generales, al principio del proyecto no se obtenían análisis coincidentes en los laboratorios especiales que realizaban los mismos trabajos. En el marco de un proyecto común se desarrolló un proceso seguro para la determinación cuantitativa de rastros de DDT en muestras de agua en sensibilidades del ámbito de 30 ng/l .
Principio del tratamiento
El tratamiento del agua subterránea tiene lugar en 3 pasos con un mayor o menor grado de eliminación del agente contaminante según las concentraciones de partida. El concepto de dispositivo une 3 módulos principales de Ingeniería de procesos de un espectro de procesos químicos (floculación/ precipitación), físicos (separación) y físico-químicos (filtración, catálisis de contacto).
1a. Floculación / Precipitación
Grado de eliminación del 90 % para Fe
Grado de eliminación del 90 % para DDT
- Módulo de desferrización en la fase acuosa
1b. Filtración de varias capas
Grado de eliminación del 99% para Fe
- Desferrización catalítica en el filtro de sólidos
2. Desadsorción / Adsorción
Grado de eliminación del 99% para hidrocarburos clorados
- Separación de agua-aire y
- adsorción del aire de separación cargado en carbón activado
3. Filtración de carbón activado
Grado de eliminación del 99% para DDT
- Adsorción de carbón activado
Gracias a los conocimientos adquiridos en las pruebas piloto con 5 m³/h se propuso la construcción de un dispositivo de varias molduras para conseguir llegar a 350 m³ con el mínimo riesgo y lo más rápido posible. El dispositivo para el nivel industrial se realizó en dos pasos:
- Primer paso de ampliación con dos molduras paralelas a 100 m³ (con el mismo factor de escala de aprox. 20)
- Segundo paso de ampliación con 3 molduras a 400 m³/h
No era posible disponer de un almacenamiento temporal del agua tratada y desde el comienzo del funcionamiento del dispositivo se alcanzaron los valores de depuración requeridos. Gracias a una gestión del proyecto eficiente se pudo alcanzar el corto plazo de tiempo fijado por el cliente. Además del desarrollo del proceso, Villiger se ha encargado de la construcción, fabricación, montaje y funcionamiento completos del dispositivo. El dispositivo funciona automáticamente y está dotado de un programa de control y una visualización del proceso. Los parámetros actuales de funcionamiento se pueden enviar en cualquier momento mediante teletransmisión de datos.
Autore:
Dr. Stefan Koppe, Jürgen Prantner, Prantner GmbH Verfahrenstechnik, Reutlingen
Publicado en:
TerraTech 6 Nov/Dic. 1998 (Vereinigte Fachverlage GmbH, Mainz)
CHEManager 1/99 (GIT Verlag, Darmstadt)
Chemie Technik, Núm. 7 1999 (Hüthig GmbH) |
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