MÉTODO DE TRATAMIENTO DE SUELOS.

Método de tratamiento de suelos en un sitio contaminado con contaminantes orgánicos,

que comprende los pasos que consisten en: (a) determinar las características del sitio, incluida la proximidad de cursos de agua, viviendas y limitaciones físicas, y tomar muestras de un volumen de suelo de dicho sitio; (b) analizar dicha muestra de tierra para determinar las características del suelo, incluida la distribución del tamaño de partícula y el contenido de humedad, y para identificar y cuantificar los contaminantes del interior; (c) seleccionar una composición de tratamiento adecuada para la identidad y cantidad de dichos contaminantes y dicho suelo y las características del sitio determinadas en los pasos (a) y (b); (d) calcular una cantidad efectiva de dicha composición de tratamiento para tratar dichos contaminantes en un volumen unitario de suelo en el sitio, determinándose dicha cantidad efectiva de composición de tratamiento mediante la identidad y la cantidad de dichos contaminantes y las características del suelo y el sitio determinadas en los pasos (a) y (b), y la identidad de la composición de tratamiento seleccionada en el paso (c), y que oscila entre el 2% y el 12% en peso, en relación al peso de suelo tratado; (e) excavar un volumen de suelo contaminado del sitio; (f) combinar dicha composición de tratamiento seleccionada con el suelo excavado en una proporción que corresponde a dicha cantidad efectiva calculada; (g) mezclar de manera mecánica el suelo excavado con la composición de tratamiento de suelos; y (h) airear dicho suelo tratado haciendo que pase por una máquina de cribado, y opcionalmente: (i) acondicionar dicho suelo tratado mezclándolo con agua y/o una composición aglutinante; y posteriormente realizar al menos uno de los siguientes pasos: (j) rellenar el sitio excavado con dicho suelo tratado; (k) almacenar dicho suelo tratado para un uso posterior; (l) desechar dicho suelo tratado en vertederos; (m) transportar dicho suelo tratado para su uso en otro sitio

Campo y antecedentes de la invención La presente invención se refiere a un método de tratamiento de suelos. En concreto, se refiere a un método para el tratamiento de suelos contaminados in situ con el fin de hacer que el sitio quede libre de contaminantes. El método se ha desarrollado especialmente para el tratamiento de suelos contaminados con compuestos orgánicos volátiles (COV) tales como hidrocarburos. En la US-4 913 586, se describe un método de tratamiento de suelos convencional.

El tratamiento de suelos contaminados con materiales no deseados, tales como compuestos orgánicos volátiles (COV), metales pesados o pesticidas, es un paso preliminar esencial en el desarrollo de sitios para construcción, paisajismo u otros proyectos de ingeniería del terreno. Convencionalmente, tales contaminantes se han tratado con los denominados métodos de "excavación y descarga", aunque estos procedimientos son costosos en lo que se refiere al material que se debe llevar para sustituir el suelo excavado. Por otra parte, los métodos de excavación y descarga normalmente se consideran ambientalmente inaceptables.

También se han propuesto métodos de estabilización y solidificación del suelo, donde se añaden aglutinantes al suelo contaminado para interactuar con los contaminantes. Sin embargo, estos métodos sólo sirven para solidificar o encapsular los contaminantes, a fin de reducir su movilidad, aunque en realidad no eliminan los contaminantes del suelo ni los descomponen en materiales ambientalmente más aceptables.

Otros métodos convencionales de tratamiento de suelos para eliminar contaminantes no deseados comprenden medios remediadores biológicos, donde los contaminantes son tratados mediante el uso de nutrientes orgánicos o agentes biológicos. Este método se utiliza a menudo en combinación con el uso de calor, compostaje, o técnicas de burbujeo de aire, todo lo cual se cree que favorece la acción de los nutrientes orgánicos o los agentes biológicos.

Aunque las técnicas con medios remediadores biológicos son eficaces hasta cierto punto, tienden a ser bastante lentas, con un proceso típico que tarda varias semanas o meses en completarse. Los procesos con medios remediadores biológicos, también tienen limitaciones en su capacidad para descomponer partículas del suelo, y este problema es especialmente grave cuando el sitio que se va a tratar tiene un alto contenido de suelos cohesivos tales como arcillas. Por otra parte, los procesos orgánicos empleados para eliminar los contaminantes dejan más residuos orgánicos benignos en su lugar. La presencia de estos residuos orgánicos significa que el suelo tratado va a seguir siendo geotécnicamente malo. Por lo tanto, aunque el tratamiento con medios remediadores biológicos es una técnica adecuada para un sitio que se va a ajardinar o desarrollar de otro modo, no se puede utilizar por sí misma en un sitio en el que se va a construir.

La presente invención trata de abordar las cuestiones antes mencionadas, proporcionando un método rápido y ambientalmente aceptable para eliminar contaminantes no deseados del suelo en un sitio, y que da como resultado la producción de un material geotécnicamente bueno, de manera que el sitio se vuelve propicio para la construcción.

Breve descripción de la invención

Por lo tanto, según la presente invención, se proporciona un método para el tratamiento de suelos en un sitio contaminado con contaminantes orgánicos, que comprende los pasos que consisten en:

(a) determinar las características del sitio, incluida la proximidad de cursos de agua, viviendas y limitaciones físicas, y tomar muestras de un volumen de suelo de dicho sitio;

(b) analizar dicha muestra de tierra para determinar las características del suelo, incluida la distribución del tamaño de partícula y el contenido de humedad, y para identificar y cuantificar los contaminantes del interior;

(c) seleccionar una composición de tratamiento adecuada para la identidad y cantidad de dichos contaminantes y dichas características del suelo y el lugar, determinadas en los pasos (a) y (b);

(d) calcular una cantidad efectiva de dicha composición de tratamiento para tratar dichos contaminantes en un volumen unitario de suelo en el sitio, determinándose dicha cantidad efectiva de composición de tratamiento mediante la identidad y la cantidad de dichos contaminantes y las características del suelo y el sitio determinadas en los pasos (a) y (b), y la identidad de la composición de tratamiento seleccionada en el paso (c), y que oscila entre el 2% y el 12% en peso, en relación al peso de suelo tratado;

(e) excavar un volumen de suelo contaminado del sitio;

(f) combinar dicha composición de tratamiento seleccionada con el suelo excavado en una proporción que corresponde a dicha cantidad efectiva calculada;

(g) mezclar de manera mecánica el suelo excavado con la composición de tratamiento de suelos; y

(h) airear dicho suelo tratado haciendo que pase por una máquina de cribado, y opcionalmente:

(i) acondicionar dicho suelo tratado mezclándolo con agua y/o una composición aglutinante; y posteriormente realizar al menos uno de los siguientes pasos:

j) rellenar el sitio excavado con dicho suelo tratado;

(k) almacenar dicho suelo tratado para un uso posterior;

(l) desechar dicho suelo tratado en vertederos; y/o

(m) transportar dicho suelo tratado para su uso en otro sitio.

El término "suelo" según se usa en este documento debe interpretarse en sentido amplio para que incluya sustancialmente todas las partículas o material mineral agregado.

El método según la presente invención se ha desarrollado para el tratamiento de suelos contaminados con contaminantes orgánicos, tales como compuestos orgánicos volátiles (VOC), y muy especialmente para el tratamiento de suelos contaminados con hidrocarburos. También se prevé que el método se pueda utilizar para el tratamiento de suelos que también estén contaminados con otros contaminantes tales como metales pesados o pesticidas. En contraste con técnicas convencionales tales como el tratamiento con medios remediadores biológicos, el método de la presente invención es particularmente conveniente para usar en el tratamiento de suelos contaminados con un alto contenido de material cohesivo, por ejemplo arcillas.

Las características del sitio determinadas en el paso (a) del método de la presente invención incluyen la proximidad de cursos de agua y viviendas, que podrían verse afectados tanto por los contaminantes como por la composición de tratamiento. Las limitaciones físicas del sitio también deben tenerse en cuenta, tanto en lo que se refiere a la maquinaria que se puede utilizar, como a la capacidad para almacenar el suelo excavado en el sitio, ya sea contaminado, tratado parcialmente o descontaminado.

El paso (b) del método de la presente invención comprende el análisis del suelo para determinar su distribución de tamaño de partícula y el contenido de humedad. Esto va a afectar a la cantidad efectiva de la composición de tratamiento que se va a calcular en el paso (d), así como a la cantidad de mezcla que se va a necesitar en el paso (g). Por ejemplo, los suelos más cohesivos van a necesitar mayores cantidades de composición de tratamiento con el fin de descomponer la estructura del suelo, antes de la aireación en el paso (h). Los suelos limosos y granulares, por el contrario, no requieren ninguna descomposición para mejorar el proceso de aireación. En este caso, la composición de tratamiento se utiliza únicamente para volatilizar los contaminantes, y por tanto se requiere menos composición.

El término "granular" se utiliza aquí para referirse a suelos que tienen tamaños de partícula superiores a 0,05 mm, los términos "limo" o "limoso" se emplean aquí para referirse a suelos que tienen tamaños de partícula que oscilan entre 0,002 y 0,05 mm, y los términos "cohesivo" o "arcilla" se emplean aquí para referirse a suelos que tienen tamaños de partícula por debajo de 0,002 mm.

La naturaleza de los contaminantes identificados en el paso (b) va a afectar también de manera inevitable a la cantidad preparada y efectiva de la composición de tratamiento que se va a determinar en los pasos (c) y (d), y a la cantidad de mezcla que se va a necesitar en el siguiente paso (f). Como se describe con más detalle a continuación, el suelo contaminado con gasolina va a necesitar cantidades relativamente pequeñas de composición para el tratamiento y mezcla, mientras que el suelo contaminado...

1. Método de tratamiento de suelos en un sitio contaminado con contaminantes orgánicos, que comprende los pasos que consisten en:

(a) determinar las características del sitio, incluida la proximidad de cursos de agua, viviendas y limitaciones físicas, y tomar muestras de un volumen de suelo de dicho sitio;

(b) analizar dicha muestra de tierra para determinar las características del suelo, incluida la distribución del tamaño de partícula y el contenido de humedad, y para identificar y cuantificar los contaminantes del interior;

(c) seleccionar una composición de tratamiento adecuada para la identidad y cantidad de dichos contaminantes y dicho suelo y las características del sitio determinadas en los pasos (a) y (b);

(d) calcular una cantidad efectiva de dicha composición de tratamiento para tratar dichos contaminantes en un volumen unitario de suelo en el sitio, determinándose dicha cantidad efectiva de composición de tratamiento mediante la identidad y la cantidad de dichos contaminantes y las características del suelo y el sitio determinadas en los pasos (a) y (b), y la identidad de la composición de tratamiento seleccionada en el paso (c), y que oscila entre el 2% y el 12% en peso, en relación al peso de suelo tratado;

(e) excavar un volumen de suelo contaminado del sitio;

(f) combinar dicha composición de tratamiento seleccionada con el suelo excavado en una proporción que corresponde a dicha cantidad efectiva calculada;

(g) mezclar de manera mecánica el suelo excavado con la composición de tratamiento de suelos; y

(h) airear dicho suelo tratado haciendo que pase por una máquina de

cribado, y opcionalmente:

(i) acondicionar dicho suelo tratado mezclándolo con agua y/o una composición aglutinante; y posteriormente realizar al menos uno de los siguientes pasos:

(j) rellenar el sitio excavado con dicho suelo tratado;

(k) almacenar dicho suelo tratado para un uso posterior;

(l) desechar dicho suelo tratado en vertederos;

(m) transportar dicho suelo tratado para su uso en otro sitio.

2. Método de tratamiento de suelos según la reivindicación 1, en donde la composición de tratamiento seleccionada en el paso (c) comprende uno o más componentes seleccionados de carbonatos, óxidos e hidróxidos de calcio, de preferencia comprende, y más preferiblemente consiste básicamente en óxido de calcio (cal viva).

3. Método de tratamiento de suelos según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, para tratar suelo contaminado con compuestos orgánicos volátiles (VOC) y/o hidrocarburos.

4. Método de tratamiento de suelos según la reivindicación 3, en donde en el paso (b) la contaminación por hidrocarburos identificada se caracteriza como gasolina, gasóleo o petróleo, según el número de átomos de carbono por molécula, y/o el suelo analizado se caracteriza por ser granular, limoso o arcilloso, según el tamaño de partícula.

5. Método de tratamiento de suelos según la reivindicación 4, en donde:

- la contaminación por hidrocarburos se caracteriza como gasolina, y la cantidad efectiva de composición de tratamiento calculada en el paso (d) oscila entre el 2% y el 6% en peso, con respecto al peso del suelo tratado, o

- la contaminación por hidrocarburos se caracteriza como gasóleo, y la cantidad efectiva de composición de tratamiento calculada en el paso (d) oscila entre el 3% y el 8% en peso, con respecto al peso del suelo tratado, o

- la contaminación por hidrocarburos se caracteriza como petróleo, y la cantidad efectiva de composición de tratamiento calculada en el paso (d) oscila entre el 6% y el 12% en peso, con respecto al peso del suelo tratado.

6. Método de tratamiento de suelos según la reivindicación 4 ó 5, en donde:

- el suelo se caracteriza por ser granular, y la cantidad efectiva de composición de tratamiento calculada en el paso (d) oscila entre el 2% y el 6% en peso, con respecto al peso de suelo tratado, o

- el suelo se caracteriza por ser limoso, y la cantidad efectiva de composición de tratamiento calculada en el paso (d) oscila entre el 3% y el 9% en peso, con respecto al peso de suelo tratado, o

- el suelo se caracteriza por ser arcilloso, y la cantidad efectiva de composición de tratamiento calculada en el paso (d) oscila entre el 4% y el 12% en peso, con respecto al peso de suelo tratado.

7. Método de tratamiento de suelos según la reivindicación 4, en donde la contaminación por hidrocarburos se caracteriza como gasolina, y en donde:

- el suelo se caracteriza por ser granular, y la cantidad efectiva de composición de tratamiento calculada en el paso (d) oscila entre el 2% y el 6% en peso, con respecto al peso del suelo tratado, o

- el suelo se caracteriza por se limoso, y la cantidad efectiva de composición de tratamiento calculada en el paso (d) oscila entre el 3% y el 6% en peso, con respecto al peso del suelo tratado, o

- el suelo se caracteriza por ser arcilloso, y la cantidad efectiva de composición de tratamiento calculada en el paso (d) oscila entre el 4% y el 6% en peso, con respecto al peso del suelo tratado.

8. Método de tratamiento de suelos según la reivindicación 4, en donde la contaminación por hidrocarburos se caracteriza como gasóleo, y en donde:

- el suelo se caracteriza por ser granular, y la cantidad efectiva de composición de tratamiento calculada en el paso (d) oscila entre el 3% y el 6% en peso, con respecto al peso del suelo tratado, o

- el suelo se caracteriza por ser limoso, y la cantidad efectiva de composición de tratamiento calculada en el paso (d) oscila entre el 3% y el 8% en peso, con respecto al peso del suelo tratado, o

- el suelo se caracteriza por ser arcilloso, y la cantidad efectiva de composición de tratamiento calculada en el paso (d) oscila entre el 4% y el 8% en peso, con respecto al peso del suelo tratado.

9. Método de tratamiento de suelos según la reivindicación 4, en donde la contaminación por hidrocarburos se caracteriza como petróleo, y en donde:

- el suelo se caracteriza por ser granular, y la cantidad efectiva de composición de tratamiento calculada en el paso (d) es sustancialmente del 6% en peso, con respecto al peso del suelo tratado, o

- el suelo se caracteriza por ser limoso, y la cantidad efectiva de composición de tratamiento calculada en el paso (d) oscila entre el 6% y el 9% en peso, con respecto al peso del suelo tratado, o

- el suelo se caracteriza por ser arcilloso, y la cantidad efectiva de composición de tratamiento calculada en el paso (d) oscila entre el 6% y el 12% en peso, con respecto al peso del suelo tratado.

10. Método de tratamiento de suelos según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde se repite la secuencia de los pasos (f) a (h) del método hasta que el contenido de contaminantes en el suelo tratado se reduce a un nivel satisfactorio.

11. Método de tratamiento de suelos según la reivindicación 10, en donde se deja que el suelo tratado se mulla después del paso (h) antes de repetir el paso (f).

12. Método de tratamiento de suelos según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el paso (g) comprende pulverizar el suelo excavado y/o mezclar la composición de tratamiento de suelos con el suelo excavado utilizando un esparcidor y un motocultor, y/o añadir agua al suelo excavado.

13. Método de tratamiento de suelos según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el paso (f) comprende precribar el suelo excavado, antes de añadir la composición de tratamiento de suelos.

5 14. Método de tratamiento de suelos según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el paso (h) comprende elevar, transportar y/o descargar el suelo y la composición de tratamiento combinados para favorecer la aireación.

15. Método de tratamiento de suelos según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde se evalúa el contenido de contaminantes en el suelo, de preferencia mediante detección por fotoionización (PID) antes y/o después de cada paso de la secuencia de pasos (f) a (h) del método, y/o antes y/o después de cada repetición de la secuencia de pasos (f) a (h) del método.