“LAB TO FIELD, SOIL REMEDIATION  DEMONSTRATIVE PROJECT: NEW ISCO APPLICATION TO DNAPL 

MULTICOMPONENT ENVIRONMENTAL PROBLEM”

PROYECTO DEMOSTRATIVO DE REMEDIACIÓN DE SUELOS MEDIANTE OXIDACIÓN QUÍMICA DE CONTAMINANTES DENSOS

EXISTENTES EN EL ACUÍFERO DE BAILÍN

LIFE12 ENV/ES/000761 DISCOVERED LIFE

QUIEN CUANTO

Total: 1.123.305 €Costes subvencionables: 49,97%UE Co-financiación: 529.459 €

CUANDO

Desde 01/01/2014 hasta 30/06/2017 (42 meses)

LIFE+ Política y Gobernanza : 6ºPMA, en ámbitos prioritarios -AREA TEMÁTICA SUELOS-.

•INQUINOSA PRODUJO 27 T/día de HCH (Hexacloro Ciclo Hexano), con 5isómeros principales de los cuales solo uno, el HCH tiene uso insecticida.

Generación de residuos :6,800 T/año de sólidos: isómeros de HCH (entre el 85 y 90 % del HCH producido)300-500 T/año de líquidos (1,500 T/año por otras fuentes)

1º BENCENO + CLORO HCH TÉCNICO (HEXACLOROCICLOHEXANO)R. ULTRAVIOLETA

2º HCH TÉCNICO + METANOL HCH (LINDANO)DESTILACIÓN

EL ORIGEN

Residuos de lindano en Sabiñanigo:• ANTIGUA FACTORÍA DE INQUINOSA

• VERTEDERO DE SARDAS

• VERTEDERO DE BAILÍN

• EMBALSE DE SABIÑANIGO

Vertedero de Sardas

Embalse deSabiñánigo

Vertederode Bailín

RíoGállego

Tipo de residuos: Reacciones fallidas: Líquidos con benceno, clorobenceno, HCH etc. Colas de destilación (grasillas): residuo pastoso con metanol, HCH, impurezas. Lodos de depuración, Carbón activo. Residuos sólidos: isómeros de HCH (, , , e), impurezas. Excedentes de producción de lindano.

140.000 tm sólidos con HCH

6.000 tm líquidos (DNAPL)

600.000 m3 tierras contaminadas

LOS RESIDUOS

RESIDUOS

INQUINOSA

Sardas

Bailin

SUELOS

INQUINOSA

Entorno vert.de Bailín

Entorno de INQUINOSA

Entorno vert.de Sardas

Pie del vert.de Sardas

AQUIFEROS

INQUINOSA

Sardas

Bailin

AGUAS SUPERFICIALES

Barranco de Bailín

Río Gállego:• Embalse de

Sabiñánigo• Embalse de

Javarella• Zonas de

Sedimentación

CONTAMINACION MULTICOMPONENTE:Benceno, policlorobencenos, policlorofenoles, isómeros de HCH, metanol y otros alcoholes, ácidos grasos, dioxinas y furanos, otros ...Convenio de Estocolmo: HCH, HCH, HCH, Pentaclorobenceno, dioxinas y furanos.

MATRICES COMPLEJAS:

SITUACIONES DE CONTAMINACIÓN

Río Gállego

Barranco de Bailín

Vertedero HCH

vertedero urbanos

vertedero RINP800 m. hasta el río

EL VERTEDERO DE BAILIN

*PERIODO DE OPERACION: 1984-1992*TOTAL RESIDUOS ESTIMADOS (antes del desmantelamiento) 200.000 m3

* URBANOS 20.000 m3

* RESIDUOS SÓLIDOS DE HCH 64.000 t* RESIDUOS LÍQUIDOS CON HCH (DNAPL) 2.000-3.000 t* TIERRAS CONTAMINADAS 300.000 t

*SIN AISLAMIENTO EN LA BASE*CUBIERTA SUPERFICIAL CON LÁMINA DE PEAD EN 1996

TRAS EL SELLADO EN 1996

Litología:Areniscas y conglomerados Limolitas

Estructura:Capas subverticalesFallas transversales a las capasFracturación más desarrollada

en las areniscas

MARCO GEOLÓGICO

ALTERNANCIA DECAPAS CON DISTINTO GRADO DE PERMEABILIDAD Y FRACTURACIÓN

FRACTURAS COMUNICADAS EN ZONAS Y CON DIRECCIONES PREFERENTES FRACTURAS AISLADAS

CAPAS DE ARENISCAS CON DNAPL. FLUJO POR COREDORES PEFERENTES

MODELO CONCEPTUAL

EL DNAPLDENSE NON AQUEOUS PHASE LIQUIDLÍQUIDO MAS DENSO QUE EL AGUAPATRON DE MIGRACIÓN CONTROLADO POR LA GRAVEDAD, LA DENSIDAD Y LA VISCOSIDAD

Parameter g/Kg Max. Min.Water 9 2,2Benzene 11,16 9,4Chlorobenzenes 305,06 145,09Phenol 1,72 **Chlorophenols 4,86 1,21Tetrachlorociclohexenes 18,64 1,97Pentachlorociclohexenes 130,69 74,3Hexachlorohexadieno 65,1 **Hexachlorociclohexano 167 **a-HCH 60,92 48,3b-HCH 1,91 **g-HCH 148,86 134d-HCH 129,05 102,2e-HCH 35,9 21,43Other HCH isomers 39,97 **Heptachlorocicloexano 96,38 1,39Alcohols, others 148,85 136,1

Viscosity 25º Cps 12,1 14,2Density Kg/l 1,543 1,3662

EL AGUA EN CONTACTO CON LOS RESIDUOS Y ESPECIALMENTE LOS RESIDUOS LÍQUIDOS (DNAPL) HAN ALCANZADO LAS AGUAS SUBTERRÁNEAS.

EL RÍO GÁLLEGO, RECEPTOR DE LA CONTAMINACIÓN, ESTÁ MUY CERCA.

EL DNAPL

Pump and treat-DNAPL SEAR

ISCO

¿ISCR?

Bioaumentación

Ensayos de laboratorio

Pruebas piloto

Investigación y seguimiento hidrogeológico

AISLAMIENTO, TRASLADO O ELIMINACIÓN DE LOS FOCOS

Tiempo

Aplicación a gran escala

LA DESCONTAMINACIÓN DEL ACUÍFERO

ELIMINACIÓN DEL FOCO - TRASLADO DEL VERTEDERO

ELIMINACIÓN DEL FOCO - TRASLADO DEL VERTEDERO

TRAS EL TRASLADO

PASOS PREVIOS

• PUMP AND TREAT: Agotar la extracción por bombeo• PRUEBAS DE LABORATORIO:

– MERCK: Methanol Extraction Rock Cores– ISCO, In situ chemical oxidation– ISTD, In situ thermal destruction– SEAR, Surfactant Enhanced Aquifer Remediation– ISCR , In situ chemical reduction

• ENSAYOS PILOTO:– Descartados: ISTD– Desarrollados: SEAR– Pendientes: ISCO, ¿ ISCR, …..?

ENSAYO DE LABORATORIO. ISCO Chemex International ltd, FMC Corporation,URS, DGA

• Oxidante seleccionado: persulfato sódico• Potencial de oxidación lo suficientemente elevado para oxidar el espectro completo

de contaminantes de Bailín• Durabilidad en el medio • Elevada solubilidad acuosa que permite trabajar a altas concentraciones• La densidad de estas soluciones concentradas permite una migración sujeta a

fuerzas gravitacionales• Puede difundirse a zonas de baja permeabilidad mejor que otros oxidantes• Está sujeto a menores procesos de adsorción

• Activación seleccionada: Activación alcalina (testeados: calor, FeEDTA,

H2O2, y NaOH )

SE HA ESTABLECIDO:-DNO

-DOSIFICACIÓN ACTIVADOR

-DOSIFICACIÓN PERSULFATO

- CINÉTICA

- VIA DEGRADATIVA, SUBPRODUCTOS.

. Buen conocimiento del funcionamiento hidrogeológico•Capa con presencia residual de fase libre, o en su caso ágotamiento del bombeo de fase libre.•Facilidad de acceso•Buen control aguas arriba y aguas abajo. Sondeos existentes

SELECCIÓN CELDA DE ENSAYO

CAPA "M"

Zona con fase librezona seleccionada

Buen conocimiento del funcionamiento hidrogeológico:•Zona de fracturación activa 30-50 m profundidad (cotas 765 a 745)•Longitud celda 100 m•Anchura capa "M" 4 m.•Volumen celda 8000 m3• Densidad fracturación: 1 fractura por metro•Apertura media fracturas 4 mm•Volumen de agua 32 m3•Flujo aguas bajas: 2-5 m3/día

SELECCIÓN CELDA DE ENSAYO

•Capa con presencia residual de fase libre, o en su caso ágotamiento del bombeo de fase libre.

SONDEO 129

abr-15 UNID Sin filtrar filtrado 10 filtrado 0,45

TRICLOROETILENO µg/l 383,12 378,44 378,33

TETRACLOROETILENO µg/l 1,04 <2,5 <2,5

BENCENO µg/l 8910,2 3798,1 3854,98

CLOROBENCENO µg/l 47708,34 11679,89 13964,17

Σ-DICLOROBENCENO µg/l 1190,85 362,25 498,85

Σ-TRICLOROBENCENO µg/l 462,27 1,31 17,01

Σ-TETRACLOROBENCENO µg/l 30,82 4,65 15,33

PENTACLOROBENCENO µg/l 2,85 <0,1 <0,1

FENOL µg/l <0,2 1654,77 <0,2

Σ-CLOROFENOL µg/l 919,96 976,44 <0,1

Σ-DICLOROFENOL µg/l 736,18 732,24 <0,1

2,4,6-TRICLOROFENOL µg/l 2876,5 2441,43 2120,92

TETRACLOROFENOL µg/l 541,86 536,59 538,79

SUMA HCH µg/l 12661,51 8733,09 2820,35

SELECCIÓN CELDA DE ENSAYO

DISEÑO CELDA

9 sondeos nuevos 4 puntos de inyección 4 puntos observación directa 1 punto de extracción

7 puntos de control existentes 1 planta con los depósitos

TRABAJOS PREVIOS

1. Preparación del terreno y accesos

2. Ejecución de sondeos (9 de 40-50m)

3. Preparación de cubetos de seguridad

4. Colocación de instalaciones para ensayo de bombeo

Situación inicialAcondicionamiento

Plataformas y subceldas

Caminos accesos

Explanada equipos

TRABAJOS PREVIOS

1. Preparación del terreno y accesos

2. Ejecución de sondeos (9 de 40-50m)

3. Preparación de cubetos de seguridad

4. Colocación de instalaciones para ensayo de bombeo

TRABAJOS PREVIOS

1. Preparación del terreno y accesos

2. Ejecución de sondeos (9 de 40-50m)

3. Preparación de cubetos de seguridad

4. Colocación de instalaciones para ensayo de bombeo

TRABAJOS PREVIOS

1. Preparación del terreno y accesos

2. Ejecución de sondeos (9 de 40-50m)

3. Preparación de cubetos de seguridad

4. Colocación de instalaciones para ensayo de bombeo

PROPUESTA INICIAL DE ENSAYO

. 3 EVENTOS DE INYECCIÓN SIMULTÁNEA EN LOS 4 SONDEOS

PROPUESTA ENSAYOS HIDRÁULICOS PREVIOS

El ensayo de BOMBEO se realiza en B-1 utilizando el resto de puntos para observación. OBJETIVO: evaluar Q maximo de extracción en régimen natural sin agotar el pozo Los ensayos de INYECCIÓN MÁS BOMBEO se ejecutan simultáneamente en los 4 sondeos de Inyección. OBJETIVO: evaluar el máximo caudal infiltrable por celda sin provocar ascenso por encima de la cota máxima.

PROPUESTA ENSAYOS HIDRÁULICOS PREVIOS

PROPUESTA ENSAYOS HIDRÁULICOS PREVIOSAlcance de la franja objetivo condicionado por la

estructura y características litoestratigráficas

ENSAYOS HIDRÁULICOS PREVIOS

ENSAYO BOMBEO -B1-:Ajuste: Q min 3,6 l/minTiempo bombeo 1horaQ extraído 267 lSondeo SECOQ recuperación: 1,4 a 0,11 l/min

ENSAYO BOMBEO-INYECCIÓN:Q bombeo 3,6 l/minTiempo ensayo 1horaQ extraído 267 lSondeo SECOInyección 76 minutosvol. I1: 1257 l. Q 16 l/min

I2: 617 l 8 l/minI3: 42 lI4: 99 l

ENSAYOS HIDRÁULICOS PREVIOSAMPLIACIÓN DE LA CELDA

HoraTiempo

acumulado (min)Volumen bombeo

acumulado (l)Profundidad de nivel (m)

12:16 0 1102 28,63

13:07 51 1120 30,68

13:09 53 1123 30,76

13:15 59 1155 31,11

13:20 64 1178 31,37

13:37 81 1257 32,30

15:46 210 1809 34,23

17:31 315 2248 35,56

. Evolución volúmenes de extracción y nivel de agua durante el bombeo en P98

0-75 min Q 5 l/min descenso 6 cm/min75-315 min Q 8 l/min descenso 3 cm/min. Tendencia a régimen permanente

BOMBEO EN P98

ENSAYOS HIDRÁULICOS PREVIOSAMPLIACIÓN DE LA CELDA

BOMBEO EN P98 INYECCION EN I1 E I2

inyección 2h10’

I-1 2.314 l

I-2 1.255 l

Bombeo 3.156l

¿? 3 h 50’ 101’ 0

140310 200Distancia (m)LlegadaMaximoAscensoRecuperación

¿? 10 h 6 h 5 h 86’¿? 72 cm 48 cm 30cm 2,36 m¿? 32 h 17h 17h >32h

PARAMETROS DE LA CELDA

DISEÑO ENSAYOEnsayo piloto completo

Volumen total de agua en el acuífero en la zona de ensayo 48 m3

Volumen total de agua a inyectar a lo largo de todo el ensayo 42 m3

Cantidad total de persulfato sódico (oxidante) 1.100 Kg

Cantidad total de hidróxido sódico (activador) (frente alcalino previo+3 eventos) 415 Kg

Cantidades y concentración por evento de inyecciónFase 1. Frente alcalino

Volumen de agua inyectada para crear las condiciones alcalinas ~ 4 m3

Concentración de NaOH en el agua inyectada para crear las condiciones alcalinas de reacción 11 g/L

Masa de NaOH a añadir para crear las condiciones alcalinas de reacción 53 kg

Duración de la inyección de sosa para alcanzar condiciones alcalinas ~ 3 horas

Caudal Infiltración sondeo I-1 6 l/min

Caudal Infiltración sondeo I-2 6 l/min

Caudal Infiltración sondeo P129 6 l/min

Caudal Infiltración sondeo P-143 6 l/min

DISEÑO ENSAYO

Cantidades y concentración por evento de inyecciónFase 2. Datos aplicables a cada evento de inyección

Volumen de agua con NaOH y persulfato, para oxidación 14 m3

Concentración de NaOH en corriente de oxidación 8,4 g/L

Masa OH por evento de inyección 120 kg

Concentración de persulfato en corriente de oxidación 25 g/L

Masa persulfato por evento de inyección 358 kg

Caudal Infiltración sondeo I-1 17,6 l/min

Caudal Infiltración sondeo I-2 9,6 l/min

Caudal bombeo P98 6,4 l/min

Duración total evento de la inyección de la mezcla oxidante ~ 36 horas

DISEÑO ENSAYO

DISEÑO ENSAYO

DISEÑO ENSAYOPlanificación monitorización del rendimiento

“LAB TO FIELD, SOIL REMEDIATION  DEMONSTRATIVE PROJECT: NEW ISCO APPLICATION TO DNAPL 

MULTICOMPONENT ENVIRONMENTAL PROBLEM”

GRACIAS POR SU ATENCIÓN

LIFE12 ENV/ES/000761 DISCOVERED LIFE