4 Principales mÃtodos de descontaminaciÃn de suelos

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4. PRINCIPALES MÉTODOS DE DESCONTAMINACIÓN DE SUELOS 
Los métodos o tecnologías de saneamiento utilizan diferentes principios de acción para 
recuperar suelos contaminados (físico-químico, biológico o térmico). Además, dependiendo de 
la forma de implantación, estos métodos se pueden considerar in-situ o ex-situ. En cada uno de 
los distintos procesos se habla de 4 aspectos distintos : Fundamentos, campo de aplicación, 
costes y aspectos ambientales. De entre todos los posibles métodos de descontaminación sólo se 
tratarán en este punto aquellos directamente competidores con la desorción térmica, es decir, 
aquellos métodos que implican acciones en la zona no saturada del suelo. 
4.1 PROCESOS FÍSICO-QUÍMICOS 
4.1.1 Extracción de aire del suelo 
• Fundamentos 
La extracción de aire del suelo es una técnica de recuperación in situ aplicable 
fundamentalmente a la zona no saturada. El principio de acción de esta técnica se basa en la 
extracción de los contaminantes adsorbidos en las partículas del suelo, mediante volatilización o 
evaporación. La extracción del aire se puede realizar mediante pozos verticales y/o tuberías 
horizontales, en función de las restricciones impuestas por los edificios o infraestructuras 
existentes en el emplazamiento. El aire con los contaminantes volátiles se dirige hacia los pozos 
de extracción, que lo conducen a superficie, donde se trata en instalaciones de depuración 
adecuadas (filtros de carbón activo, oxidación térmica, etc.). En ocasiones la extracción de estos 
compuestos se puede favorecer mediante la inyección de aire a alto caudal a través de pozos de 
inyección. 
Dado que con esta técnica se persigue la volatilización de los contaminantes, las tasas de 
inyección/extracción de aire son en general superiores a las aplicadas en la bioventilación. En 
general, la extracción de aire se realiza de forma continua, hasta que la concentración de los 
contaminantes en el aire extraído alcanza niveles mínimos y relativamente constantes. En estos 
casos, la extracción de aire se recomienda realizar de forma intermitente, lo que mejora el 
rendimiento dejando concentraciones residuales menores. 
La extracción del aire puede llegar a ejercer una presión negativa sobre el agua subterránea, de 
forma que ésta se puede desplazar hacia los pozos. En caso que esto pueda ocurrir, o que se 
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quiera aplicar la extracción de aire a la zona saturada, se debe llevar a cabo la extracción previa 
del agua subterránea. 
 
• Campo de aplicación 
Esta técnica es aplicable a suelos contaminados con sustancias volátiles y semivolátiles con 
una presión de vapor de al menos 100 N/m2 y una constante de Henry superior a 0,01. A estas 
condiciones responden algunos hidrocarburos derivados del petróleo (los de cadena inferior a 14 
carbonos), algunos disolventes no clorados, hidrocarburos aromáticos policíclicos ligeros (de 2 
anillos) y los compuestos organoclorados volátiles. 
 
No es una técnica recomendable para el tratamiento de las fracciones pesadas de los 
hidrocarburos derivados del petróleo (> C25), metales, PCBs o dioxinas. El espectro de 
contaminantes tratables se aumenta (sobre todo para semivolátiles) mediante la extracción de 
aire estimulada térmicamente mediante diversos métodos, tales como la utilización de 
resistencias eléctricas, radiofrecuencias, campos magnéticos o inyección de aire caliente. 
 
El uso de resistencias eléctricas para calentar el suelo se utiliza en suelos de baja permeabilidad 
tales como arcillas y sedimentos de granulometría fina, ya que son medios bastante conductivos. 
Los electrodos se sitúan directamente en las capas poco permeables y mediante el calentamiento 
se seca el suelo, el cual acaba por fracturarse, aumentando la permeabilidad del mismo. 
 
El método más común para el calentamiento es la inyección de aire caliente, el cual no necesita 
instalaciones extras además de las necesarias para la extracción del aire del suelo. 
 
La presencia de fase libre sobre la superficie freática dificulta su aplicación, por lo que es 
aconsejable eliminar ésta antes de iniciar la extracción de aire del suelo mediante las técnicas 
existentes a tal efecto. 
 
Por otra parte, altas concentraciones de contaminantes orgánicos (orientativamente, 
superior a 10.000 mg/kg) tienen un efecto negativo, incrementando el tiempo de tratamiento 
y reduciendo el rendimiento de la técnica. 
 
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A fin de facilitar el movimiento del aire inyectado, el suelo debe tener una permeabilidad 
suficiente (orientativamente, una conductividad hidráulica mínima de 0,1 m/día). En caso de 
tratar un suelo heterogéneo, es recomendable realizar estudios piloto previos, ya que la 
existencia de zonas o estratos contaminados de baja permeabilidad puede provocar flujos 
preferentes de aire a través de las zonas más permeables, disminuyendo considerablemente la 
eficacia del tratamiento en las menos permeables. En todo caso, la permeabilidad del suelo puede 
incrementarse mediante la técnica de fracturación. 
 
En condiciones óptimas (suelos con una permeabilidad mayor de 3 m/día y con una 
concentración de contaminantes orgánicos volátiles inferior a 3.000 mg/kg), se pueden alcanzar 
rendimientos de recuperación superiores al 95%. Para alcanzar estos rendimientos es preciso un 
plazo que, en condiciones medias, puede situarse entre 3 y 9 meses. 
 
Además de la tipología y distribución espacial de la contaminación (en extensión y profundidad) 
es necesario conocer los siguientes parámetros del suelo: estructura litológica, permeabilidad, 
granulometría, porosidad efectiva, humedad, pH, temperatura. 
 
Para garantizar la viabilidad de la aplicación de esta técnica, se deben realizar siempre 
estudios piloto que permitan establecer los parámetros esenciales de diseño (caudales 
de inyección/extracción y radio de influencia de los pozos). 
 
• Costes 
El rango típico de coste de aplicación de esta técnica varía de 10 a 15 € por m3, excluyendo 
el tratamiento del aire extraído. 
 
• Aspectos ambientales 
 
El consumo energético de una unidad de extracción de aire intersticial se sitúa en torno a 
0,01 kW·h por m3/hora de caudal nominal de aire. Los gases extraídos del suelo pueden 
encontrarse en proporciones explosivas, por lo que es aconsejable disponer de equipos de 
medición y control del riesgo de explosión. Pueden producirse molestias por ruidos y olores. 
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4.1.2 Lavados de suelos ex – situ 
 
• Fundamentos 
 
El lavado de suelos es una técnica aplicada ex situ y basada en principios de acción físico- 
químicos, mediante los cuales, los contaminantes adsorbidos en la matriz del suelo se tratan en 
una solución acuosa. Se llevan a cabo procesos de disolución o suspensión en el agua de lavado, 
la cual se depura posteriormente y, con frecuencia, se recircula como agua de proceso. 
 
Antes del lavado propiamente dicho se suele proceder a una homogeneización del suelo, tras la 
que se efectúa la separación de las partículas finas y las gruesas, aprovechando métodos basados 
en la diferencia de densidades (hidrociclones, celdas de flotación, etc.) o de tamaños de 
partículas (tamices y cribas, etc.). 
 
A continuación, se deben realizar las consideraciones oportunas para ajustar el agua de lavado 
(pH, agentes lixiviantes, surfactantes o quelantes) y así potenciar la disolución y puesta en 
suspensión de los compuestos orgánicos y metales pesados del suelo que, de esta forma, son 
transferidos a la solución de lavado. La elección de los aditivos y reactivos que se añaden al agua 
depende de la naturaleza de la contaminacióna tratar. En todo caso, la adición de estas 
sustancias al agua de lavado repercute en una mayor complejidad del tratamiento de la misma, 
así como en la posibilidad de que parte de dichas sustancias queden retenidas en el suelo. 
 
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En suelos contaminados con múltiples sustancias de distintas características, la aplicación de la 
técnica suele exigir un proceso secuencial en el que se utilizan diferentes soluciones de lavado. 
 
• Campo de aplicación 
 
Esta tecnología presenta ciertas limitaciones en cuanto a las características del suelo a tratar: 
 
• El contenido en partículas finas debe ser limitado (diámetro inferior a 63 micras) ya que 
la eliminación de los contaminantes adsorbidos a las mismas es de gran dificultad. El 
contenido en finos suele estar limitado a un 20 – 30 %. En general, el rango óptimo de 
tamaño de partículas se sitúa alrededor de 0,25 y 2 mm. 
 
- Altos contenidos en sustancias húmicas y una elevada capacidad de intercambio catiónico del 
suelo, dificultan la desorción de los contaminantes, reduciendo la efectividad del tratamiento 
e incrementando su coste. 
 
En principio, el lavado de suelos permite tratar un amplio espectro de contaminantes, 
encontrándose su mayor eficacia en los compuestos orgánicos semivolátiles, hidrocarburos 
derivados del petróleo, cianuros y metales pesados. No es un método eficaz para dioxinas y 
PCBs, a menos que no se requieran rendimientos de descontaminación importantes. 
 
Los rendimientos que se pueden obtener varían en función de los contaminantes a tratar. Así, los 
compuestos orgánicos volátiles y sustancias altamente solubles se pueden eliminar hasta en un 
100%, los hidrocarburos aromáticos policíclicos (PAHs) hasta un 98% y los metales pesados 
hasta un 90%, orientativamente. 
Para analizar la viabilidad de esta técnica se requiere conocer los siguientes parámetros: 
 
- Tipo de suelo 
- Granulometría 
- Humedad 
- Contenido de materia orgánica 
- Capacidad de intercambio iónico 
- pH 
- Capacidad tampón 
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• Costes 
 
La inversión requerida por una planta de lavado de suelos depende de varios factores 
(capacidad de tratamiento, procesos implantados, etc.). Es habitual manejar ratios de 10 a 40 € 
por tonelada de capacidad anual de tratamiento. 
 
Los costes de tratamiento dependen, entre otros, de la composición del suelo (contenido de finos 
y materia orgánica), del tipo de contaminación y de los objetivos de descontaminación. Los 
precios habituales para las situaciones más frecuentes son de unos 45-100 €/m3. Para 
tratamientos complejos de suelos con alto contenido en fracción arcillosa el coste se puede elevar 
hasta 200-300 €/m3. 
 
 
• Aspectos ambientales 
 
Las concentraciones residuales de contaminantes presentes en la fracción fina (la cual puede 
representar hasta un 20-30 % del volumen original de suelo) exigen habitualmente tratarla 
mediante otras técnicas o depositarla en un vertedero. El agua de lavado debe depurarse para su 
posterior recirculación; este tratamiento da lugar a unos fangos que deben gestionarse como 
residuo. Así, el factor ambiental principal a tener en cuenta durante la implantación de esta 
tecnología es la producción de residuos, y en menor medida las molestias por ruidos. 
 
 
 
 
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4.1.3 Extracción con disolventes 
 
• Fundamentos 
 
Esta técnica, aplicada ex situ, se basa en la extracción de contaminantes mediante la mezcla 
del suelo (en estado sólido o en forma de fango) con un disolvente orgánico. El tiempo de 
retención en el tanque depende del tipo de suelo y contaminantes, así como de las 
concentraciones de partida de los mismos; orientativamente, se sitúa entre 10 y 40 minutos. 
 
Es habitual someter al suelo a un pretratamiento de separación física, a fin de retirar materiales 
extraños y las fracciones más gruesas. Ello contribuye además a acelerar la cinética de las 
reacciones, disminuyendo el contenido en metales pesados particulados. 
 
A diferencia del lavado de suelos, que emplea agua o una solución acuosa con aditivos, esta 
técnica utiliza disolventes orgánicos, siendo los más frecuentes acetona, hexano, metanol, éter 
dimetílico y trietilamina. En ocasiones, también se han utilizado gases licuados (dióxido de 
carbono, propano, butano), aunque su manipulación y requisitos de seguridad complican 
sensiblemente la operación. 
 
Mediante evaporación se separa el suelo tratado de los disolventes que contienen la carga 
contaminante. A continuación, el disolvente se lleva hasta un separador donde se produce el 
tratamiento del mismo para eliminar los contaminantes, permitiendo su reutilización. El 
tratamiento del disolvente se realiza mediante procesos físico-químicos (adición de otro 
disolvente, etc.) o térmicos (destilación a alta presión y temperatura). El suelo tratado suele 
lavarse con agua para arrastrar en lo posible los restos de disolvente que incorpora. 
 
 
• Campo de aplicación 
 
Esta es una técnica eficaz para tratar suelos contaminados por compuestos orgánicos como 
PCBs, COVs, disolventes halogenados e hidrocarburos derivados del petróleo. También se 
pueden extraer junto con los contaminantes orgánicos compuestos organometálicos. 
Entre los factores que suponen una limitación para la aplicación de esta técnica, ya que 
aumentan el tiempo de tratamiento, cabe señalar: 
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- Alto grado de humedad 
- Alto contenido en arcillas 
- Presencia de detergentes y emulsionantes 
- Presencia de plomo y otras sustancias inorgánicas 
 
Si el diseño y operación del tratamiento es el óptimo, se pueden conseguir eliminar hasta un 90-
95% de los contaminantes para los que esta técnica es aplicable. La eficacia de la extracción para 
contaminantes orgánicos de muy alto peso molecular o muy hidrofílicos es sensiblemente menor. 
 
Para analizar la viabilidad de la aplicación de esta técnica es necesario conocer la distribución 
granulométrica del suelo, su pH, contenido de materia orgánica y humedad, capacidad de 
intercambio iónico y concentraciones de metales y compuestos volátiles. 
 
 
• Costes 
 
El coste estimado para esta tecnología depende del tipo de suelo y contaminantes a tratar, así 
como de las concentraciones iniciales de éstos, factores que determinan los disolventes a utilizar 
y el tiempo de retención en el tanque de extracción. De acuerdo con la bibliografía, el coste 
puede variar entre 120 y 475 € por tonelada, situándose con frecuencia en el rango 
120-250 €/ton. 
 
• Aspectos ambientales 
 
En la aplicación de esta técnica pueden quedar trazas de disolvente en el suelo tratado. 
Además se debe tener en cuenta la toxicidad del disolvente utilizado y los residuos generados en 
el tratamiento del mismo para su posterior reutilización. Puede requerir bastante espacio para su 
ejecución. 
 
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4.2 PROCESOS BIOLÓGICOS 
 
4.2.1 Bioventilación 
 
• Fundamentos 
 
La bioventilación es una técnica de aplicación in situ que se centra en la recuperación de la 
zona no saturada. La base de esta tecnología consiste en hacer circular aire limpio a bajo caudal a 
través del suelo contaminado, con el fin de incrementar la concentración de oxígeno y estimular 
la actividad microbiológica y los procesos de biodegradación. 
 
A diferencia de lo que sucede en la técnica de extracción de aire del suelo, en la bioventilación 
se debe inyectar exclusivamente el volumen de aire necesario para favorecer la actividad 
biológica, tratando de evitar en lo posible la volatilización de loscontaminantes. Por ello, suele 
ser necesario realizar ensayos previos de tratabilidad para poder estimar los parámetros de la 
instalación, en especial el caudal de aire a inyectar. El cálculo estequiométrico del oxígeno 
necesario para la biodegradación suele ser ligeramente inferior al que se debe inyectar, ya que 
existen factores del medio que condicionan el resultado del proceso, tales como las 
características del suelo (permeabilidad, tamaño de partículas, humedad, etc.) y la temperatura. 
 
En los casos en que se prevea que determinados compuestos volátiles no van a ser degradados, 
es preciso instalar pozos de extracción para recogerlos. En este caso, el aire extraído debe 
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tratarse posteriormente mediante la técnica más adecuada (filtros de carbón activo, oxidación 
térmica, etc.). La extracción del aire se puede realizar mediante pozos verticales y/o tuberías 
horizontales, en función de las restricciones impuestas por los edificios o infraestructuras 
existentes en el emplazamiento. 
 
Para poder alcanzar los objetivos de recuperación de un emplazamiento mediante bioventilación, 
es fundamental tener en cuenta el radio de influencia (máxima distancia a la que, desde un pozo 
de inyección o extracción, se puede inducir un caudal de aire suficiente para mantener tasas de 
degradación aceptables en el suelo) como un parámetro de diseño clave. 
 
El radio de influencia puede variar en función de diversos factores, tales como la permeabilidad 
y humedad del suelo, contaminantes a degradar o plazo de recuperación. Suele variar entre 3 y 
30 metros. 
 
 
• Campo de aplicación 
 
De forma general, la bioventilación es aplicable en suelos contaminados con compuestos 
orgánicos biodegradables con una presión de vapor mayor o igual a 100 N/m2 y una constante de 
Henry superior a 0,01. A estas condiciones responden algunos hidrocarburos derivados del 
petróleo (los de cadena inferior a 25 carbonos), algunos disolventes no clorados e hidrocarburos 
aromáticos policíclicos ligeros (de 2 anillos). La bioventilación no es efectiva para tratar suelos 
contaminados con hidrocarburos pesados derivados del petróleo (> C30), PCBs o hidrocarburos 
clorados. A pesar de que la bioventilación es aplicable a hidrocarburos ligeros derivados del 
petróleo, éstos deben estar en fase vapor en la zona no saturada del suelo. En caso de que tales 
hidrocarburos den lugar a producto en fase libre, éste debe ser retirado previamente a la 
aplicación mediante las técnicas adecuadas a tal efecto. 
Por otra parte, altas concentraciones de contaminantes orgánicos (orientativamente, superiores a 
10.000 mg/kg) tienen un efecto negativo sobre la disponibilidad de la materia orgánica para los 
microorganismos, retardando o deteniendo el proceso de biodegradación. Aunque no está 
concebido para tratar suelos con contaminantes inorgánicos, la bioventilación puede provocar la 
adsorción, acumulación y concentración de los mismos en macro y microorganismos por lo que 
podría ser aplicable para la reducción de estos contaminantes en el suelo o como pretratamiento 
del mismo. En todo caso, esta aplicación de la técnica está todavía en fase experimental. 
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A fin de hacer posible el movimiento del aire inyectado, el suelo debe tener una permeabilidad 
suficiente (orientativamente, una conductividad hidráulica mínima de 0,1 m/día). En caso de 
tener que tratar un suelo heterogéneo, es recomendable realizar estudios piloto previos, ya que la 
existencia de zonas o estratos contaminados de baja permeabilidad puede provocar flujos 
preferentes de aire a través de las zonas más permeables, disminuyendo considerablemente la 
eficacia del tratamiento en las menos permeables. En todo caso, se podría considerar la 
aplicación de la fracturación de los estratos menos permeable para homogeneizar el suelo y 
mejorar el rendimiento de la bioventilación. 
 
Si el nivel freático se encuentra a menos de 3 metros de profundidad y se prevé un sistema de 
extracción de aire mediante pozos, hay que analizar el efecto de ésta en el nivel freático, que 
puede ascender sensiblemente, reduciendo el flujo efectivo de aire en el suelo no saturado. Así 
mismo, es necesario estudiar la efectividad del sistema de inyección/extracción de aire en la zona 
capilar, sobre todo en suelos de permeabilidad media-baja con el nivel freático próximo a la zona 
a tratar. 
 
En condiciones óptimas (suelos con una permeabilidad mayor de 3 m/día y con una 
concentración de contaminantes orgánicos inferior a 3.000 mg/kg), se pueden alcanzar 
rendimientos de recuperación del 90-95% para compuestos volátiles (BTEX) y superiores al 
40% para hidrocarburos pesados (cadenas de más de 15 carbonos). En todo caso, para alcanzar 
estos rendimientos es preciso un plazo relativamente dilatado que, en condiciones medias, puede 
situarse entre 6 y 12 meses. 
 
Además de la tipología y distribución espacial de la contaminación (en extensión y profundidad) 
es necesario conocer los siguientes parámetros del suelo: estructura litológica, permeabilidad, 
granulometría, porosidad efectiva, humedad, pH, nutrientes básicos requeridos, temperatura y 
tasa de respiración. Puede ser necesario realizar ensayos de respiración in situ para calcular la 
cantidad de oxígeno necesaria para que se desarrollen los procesos de biodegradación en óptimas 
condiciones. 
Si el objetivo de saneamiento (expresado en términos de contaminantes individuales) es inferior 
a 0,1 ppm o se requiere un porcentaje de reducción superior al 95% (expresado en términos de 
hidrocarburos totales derivados del petróleo), es necesario llevar a cabo estudios piloto en el 
emplazamiento para comprobar la viabilidad de la aplicación de la bioventilación, ya que no 
siempre la técnica se aplica en condiciones óptimas lo que dificulta alcanzar altos rendimientos. 
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• Costes 
 
El rango típico de coste de aplicación de la bioventilación varía de 30 a 60 € por m3, de los 
cuales 10 a 35 € corresponden a la inyección y extracción de aire propiamente dichas 
(excluyendo su tratamiento). 
 
 
• Aspectos ambientales 
 
El consumo energético de una unidad de extracción de aire intersticial se sitúa en torno a 
0,01 kWh por m3/hora de caudal nominal de aire. Debe tenerse en cuenta que se pueden generar 
molestias por ruidos y por olores. 
 
 
 
4.2.2 Biopilas 
 
• Fundamentos 
 
Las biopilas constituyen una técnica de tratamiento biológico del suelo que puede aplicarse 
tanto in situ como ex situ, si bien la segunda es la forma más habitual. El principio básico de 
acción es la transformación de los contaminantes biodegradables del suelo en productos inocuos, 
aprovechando para ello la acción (en condiciones controladas) de determinados microorganismos 
presentes en el suelo. 
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De cara a optimizar las condiciones de biodegradación y los consiguientes rendimientos de 
tratamiento, se deben controlar diversos parámetros del suelo, entre los cuales cabe destacar los 
siguientes: 
- Estructura: debe ser homogénea y facilitar la acción de los microorganismos, para lo cual 
puede requerirse la adición de enmiendas (serrín, etc.) y, en todo caso, la 
homogeneización del suelo mediante mecanismos apropiados. 
 
- pH: es un factor fundamental para el mantenimiento de la actividad bacteriana y debe 
mantenerse en torno a pH neutro (en todo caso, entre 6 y 8). Si es necesario, se pueden 
añadir al suelo agentes correctores del pH. 
 
- Contenido en nutrientes: los valores de la relación C/N/P que habitualmente se requieren 
para garantizar la biodegradación oscilan entre 100/10/1 y 100/1/0,5,dependiendo de los 
contaminantes y los microorganismos implicados. En caso de que el suelo no presente el 
equilibrio necesario de nutrientes, se debe modificar añadiendo fertilizantes. 
 
- Humedad: los microorganismos requieren determinado grado de humedad para su 
crecimiento, por lo que se debe evitar tanto el exceso como la falta de agua. El rango 
óptimo suele estar entre el 40 y el 85% de la capacidad de campo, correspondiente a un 
12-30% en peso, aproximadamente. Lo habitual es que se tenga que añadir agua al suelo 
de forma periódica para mantener una humedad óptima. 
 
- Temperatura: la actividad microbiana desciende significativamente por debajo de 10°C y 
prácticamente desaparece a menos de 5°C. Por ello, si la temperatura ambiental es baja, 
se debe calentar el suelo para evitar el descenso de la tasa de biodegradación o incluso la 
detención del proceso. También deben evitarse temperaturas excesivamente altas (por 
encima de 45°C desciende mucho la velocidad de crecimiento de las poblaciones 
bacterianas habitualmente implicadas). Se recomienda mantener el suelo durante el 
tratamiento a una temperatura comprendida entre 20 y 40°C. 
 
- Poblaciones bacterianas: se encuentran típicamente en el rango 104-107 CFU/gramo de 
suelo. Por debajo de 1.000 CFU/g de bacterias heterótrofas la biodegradación es 
prácticamente inviable. 
 
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En la tecnología de biopilas el suelo, una vez pretratado y homogeneizado (separación de 
partículas gruesas y elementos extraños, trituración de bolos arcillosos y/o partículas gruesas del 
suelo), se dispone en pilas con una altura de hasta 4 metros (es habitual no superar 2-3 metros) 
sobre un sustrato impermeabilizado y dotado de un sistema de captación y evacuación de 
lixiviados. En esta técnica, la aireación del suelo durante el tratamiento suele realizarse mediante 
tuberías colocadas en la base que insuflan aire o lo aspiran, por lo que no se rotura (pilas 
estáticas). También existen sistemas en los que, desarrollándose el proceso a cubierto (por 
ejemplo, dentro de una nave), las pilas se airean con máquinas volteadoras similares a las 
utilizadas en el compostaje de residuos. En todo caso, el sistema de pilas estáticas con aireación 
forzada es el que permite un mejor control de las condiciones de degradación y de las emisiones 
de compuestos orgánicos volátiles. Si éstos pueden suponer un problema, es preferible optar por 
un sistema de aspiración con posterior depuración del aire extraído (con biofiltros o filtros de 
carbón activo, por ejemplo). Si la temperatura ambiente es excesivamente baja, el sistema de 
aireación forzada permite además inyectar aire caliente en el suelo para garantizar una 
temperatura adecuada del mismo. 
 
La tecnología precursora de las biopilas es el landfarming, en el cual el suelo, una vez pretratado 
se dispone en camas con una altura máxima de unos 50 cm. El sustrato de las camas está 
habitualmente impermeabilizado y dispone de un sistema de captación y evacuación de 
lixiviados. Durante el tratamiento, el suelo se rotura periódicamente con medios mecánicos, 
consiguiendo así la homogeneización y aireación del mismo. Es habitual tener que añadir agua 
para mantener unas condiciones óptimas de humedad, lo cual puede efectuarse con un sistema de 
riego, pulverizadores o aspersores. Cuando se alcanza el nivel de descontaminación deseado, el 
suelo tratado se retira procediendo a formar nuevas camas con suelo contaminado. Es 
conveniente dejar parte del suelo limpio para mezclar con el contaminado, de manera que se 
mantiene la población bacteriana adecuada para la biodegradación. 
 
Es frecuente que el agua de riego incorpore nutrientes y aditivos para estimular la 
biodegradación. Para este fin es recomendable instalar un sistema por goteo que facilita una 
distribución uniforme del agua en la pila, evitando arrastres de suelo por escorrentía. En algunas 
plantas el lixiviado recogido se recircula, minimizando el consumo de agua. Es relativamente 
habitual cubrir las biopilas con un plástico para controlar la evaporación de agua y la 
volatilización de contaminantes, favoreciendo además la retención de calor en la masa. 
 
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• Campo de aplicación 
 
Las biopilas han demostrado ser eficaces para tratar suelos contaminados por hidrocarburos 
derivados del petróleo y algunos pesticidas. En el caso del landfarming, la técnica opera con 
mayor eficacia para los menos pesados (orientativamente, hasta C25) y puede tener limitaciones 
o condicionantes en su aplicación para los más volátiles, si es preciso controlar las emisiones de 
los mismos a la atmósfera. Para estos casos es recomendable utilizar las biopilas. 
 
Los metales pesados, los compuestos orgánicos pesados (por ejemplo, PAHs de 4 y 5 anillos) y 
los compuestos organoclorados o nitrogenados son difíciles de eliminar, pudiendo además 
inhibir el proceso por ser tóxicos para los microorganismos. En primera aproximación, 
concentraciones de hidrocarburos totales derivados del petróleo (TPH) superiores a 50.000 ppm 
y/o concentraciones totales de metales pesados superiores a 2.500 ppm suponen la inhibición del 
tratamiento hasta el punto de hacerlo inviable. 
 
En cuanto a las características del suelo, son aceptables suelos granulares de todo tipo, si bien los 
que poseen textura arcillosa o limosa son difíciles de tratar, conllevando un proceso muy lento, 
incluso con roturación intensiva y adición de enmiendas. Para garantizar unas condiciones 
aceptables de aireación, se recomienda que el suelo tenga una porosidad superior al 25%. 
 
En suelos de adecuadas características, los hidrocarburos ligeros se eliminan en su práctica 
totalidad, mientras que para las fracciones medias se llega a rendimientos del 95-97%; para las 
fracciones pesadas es difícil superar rendimientos del 80-90%. 
 
El tiempo necesario para dar por finalizado el tratamiento también depende de los factores antes 
señalados, así como de los objetivos concretos de descontaminación establecidos. En suelos de 
adecuadas características, el tratamiento de los contaminantes típicos puede durar entre 4 y 12 
semanas (20 en ciertos casos) para alcanzar los niveles que permiten la reutilización del suelo. 
Para contaminantes orgánicos pesados el tiempo de tratamiento puede sobrepasar un año, lo que 
en muchas ocasiones hace económicamente inviable su aplicación. 
 
Además de una completa caracterización de la contaminación del suelo (naturaleza y 
concentraciones, presencia de sustancias tóxicas, COVs, contaminantes inorgánicos, etc.) se 
deben tener en cuenta los datos clave del propio suelo (textura, contenido en nutrientes, pH, 
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humedad y microorganismos presentes). Las condiciones ambientales del emplazamiento 
(temperatura, precipitación, velocidad y dirección del viento, disponibilidad de agua, etc.) 
también son importantes para diseñar el sistema de tratamiento 
 
Es recomendable llevar a cabo ensayos piloto previos para calcular los parámetros de diseño 
adecuados a cada caso concreto. 
 
• Costes 
 
Los costes de tratamiento dependen de la duración del mismo y de las concentraciones residuales 
a alcanzar. Los rangos típicos para el landfarming se sitúan entre 30 y 60 € por m3 de suelo; para 
el tratamiento mediante biopilas los rangos oscilan de 50 a 100 €/m3. El tratamiento de suelos 
con compuestos muy poco biodegradables puede costar entre 100 y 150 € por m3. 
 
• Aspectos ambientales 
 
El almacenamiento y manipulación de los suelos contaminados pueden generar molestias 
(emisiones de polvo y partículas, olores) si el sistema se desarrolla a la intemperie. En presencia 
significativa de volátiles, las emisionesde éstos a la atmósfera sin depuración previa pueden 
representar un impacto no despreciable. Las biopilas presentas menores requisitos de espacio que 
el landfarming. 
 
 
 
 
 
 
Memoria. Principales métodos de descontaminación de suelos 
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4.3 PROCESOS TÉRMICOS 
 
4.3.1 Desorción Térmica 
 
A lo largo del presente proyecto se trata esta técnica de descontaminación en profundidad. 
 
 
4.3.2 Incineración 
 
• Fundamentos 
 
La incineración es una tecnología de tratamiento térmico ex situ que se basa en la aplicación 
de altas temperaturas (785-1.000°C) al suelo para volatilizar y oxidar los compuestos orgánicos 
contenidos en el mismo. Para ello se requiere habitualmente un combustible auxiliar que permita 
iniciar y mantener el proceso de combustión. Los gases procedentes de este proceso arrastran 
parte de los contaminantes, por lo que deben depurarse antes de su emisión a la atmósfera, tanto 
para eliminar partículas como gases ácidos (HCl, NOx y SOx). 
 
Los hornos de combustión más frecuentemente utilizados responden a alguno de los siguientes 
tipos: 
 
- Horno de lecho circulante: utiliza aire a alta velocidad para generar turbulencias en la 
zona de combustión y destruir los contaminantes. Opera a una temperatura ligeramente 
inferior a la de otros incineradores (785-870°C), ya que produce una temperatura 
uniforme en la cámara de combustión y en el ciclón, a la vez que mezcla completamente 
los suelos durante la combustión. Ello reduce los costes de operación y las emisiones de 
NOx y CO. 
 
- Horno de lecho fluidizado: utiliza aire a alta velocidad para hacer circular y poner en 
suspensión las partículas de suelo en un bucle de combustión, operando a temperaturas 
hasta de 870°C. 
 
- Horno de combustión por infrarrojos: es un sistema (generalmente móvil) que utiliza 
electrodos de carburo de silicio y alimentación eléctrica para calentar los suelos a las 
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temperaturas de combustión (hasta 1.010°C) en la cámara primaria. Los electrodos se 
sitúan sobre una cinta que alimenta el suelo a tratar. Mediante una soplante se suministra 
aire a lo largo de la cinta de alimentación para controlar la oxidación del suelo. En la 
mayoría de los casos, se dispone una cámara de postcombustión para tratar el material 
que no ha sido totalmente oxidado en la cámara primaria. Existe una unidad experimental 
de infrarrojos que utiliza una resistencia eléctrica o tubos de uranio radiante para calentar 
el material, operando a temperaturas de hasta 870°C. 
 
- Horno rotativo: es la tipología de incinerador comercial más frecuente. El horno está 
formado por un cilindro revestido interiormente con material refractario y ligeramente 
inclinado que, al rotar, actúa como cámara de combustión a temperaturas de hasta 980°C. 
Está equipado con una cámara de postcombustión y un sistema de tratamiento de gases. 
 
 
• Campo de aplicación 
 
La incineración se emplea para tratar suelos contaminados con compuestos orgánicos, 
especialmente los derivados de explosivos, hidrocarburos clorados, PCBs y dioxinas. 
 
Elevadas concentraciones de sodio y potasio dan lugar a escorias de bajo punto de fusión, que 
pueden ser agresivas para el revestimiento refractario o formar partículas que obstruyen los 
conductos del gas. La presencia de metales pesados en concentraciones significativas puede 
generar escorias que requieran un tratamiento de estabilización antes del vertido. Los metales 
pueden reaccionar con elementos como el cloro y azufre, formando compuestos más volátiles y 
tóxicos que los originales. Además, los metales más volátiles (plomo, cadmio, mercurio y 
arsénico) se incorporan a los gases de combustión, por lo que el sistema de depuración de los 
mismos debe estar diseñado (en su caso) para poder eliminarlos. 
 
El tamaño de las partículas del suelo a incinerar también presenta limitaciones, por lo que es 
habitual someter al suelo a un pretratamiento que permita separar las impurezas y gruesos 
(orientativamente, partículas mayores de 50 mm). 
 
En condiciones adecuadas de operación, la eficacia de esta tecnología en la eliminación de los 
contaminantes objetivo antes señalados supera el 99,99% y puede alcanzar niveles de reducción 
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de hasta el 99,9999% para compuestos del tipo PCBs y dioxinas, tal y como se contempla en las 
legislaciones. Se requiere conocer el tipo de suelo, su granulometría, humedad y poder 
calorífico, así como los contenidos en metales pesados, sodio y potasio, a fin de poder ajustar 
adecuadamente tanto el proceso de combustión como los sistemas de depuración de gases. 
 
• Costes 
 
Los costes de tratamiento identificados oscilan entre 150 y 1.800 € por m3 de suelo 
contaminado con compuestos orgánicos clorados, siendo el rango más habitual de 150-450 € por 
m3. Para suelos contaminados con PCBs o dioxinas el coste suele ser bastante más alto 
(orientativamente, entre 2.700 y 5.000 € por m3 de suelo). 
 
• Aspectos ambientales 
 
La incineración genera una serie de residuos procedentes del tratamiento de los gases y de la 
propia combustión (cenizas y escorias), que deben ser gestionados de acuerdo con sus 
características. A diferencia de lo que sucede con la desorción térmica, la incineración destruye 
la estructura del suelo, por lo que la reutilización del material sólido procedente del tratamiento 
está limitada.