SIMULACION DINAMICA DE LA DEGRADACION EN LANDFARMING
El landfarming o tratamiento superficial en tierra es una técnica de remediación cuya aplicación usual es la reducción de la concentración de hidrocarburos en suelos contaminados aprovechando su capacidad para ser biodegradados.
Esta técnica se ha extendido al tratamiento de residuos de otras características, tales como barros de plantas de tratamiento de efluentes con características tales que posibilitan ser esparcidos sobre la superficie del suelo, sobre el cual se efectuarán luego tareas de laboreo similares a las realizadas cuando se cultivan vegetales.
Estas tareas están destinadas a esparcir y mezclar el residuo, airearlo adecuadamente y mantener una buena nivelación de las parcelas, de modo de asegurar la escorrentía superficial, evitando la formación de charcos y lagunas.
Es importante tener en cuenta que el medio de tratamiento (suelo) es un sistema en fase sólida y por lo tanto heterogéneo, por lo cual no siempre resulta fácil construir modelos de simulación ni evaluar los resultados.
De ahí que se estime útil efectuar una primera aproximación al análisis del comportamiento del sistema mediante la aplicación de un modelo simple de simulación dinámica.
DESARROLLO:
El presente modelo parte de datos reales a partir de experiencias de campo con barros de la planta de tratamiento de efluentes de una planta dedicada a la producción de aceites de soja y girasol.
Se han elegido dos variables a controlar: la concentración total de hidrocarburos (no se discriminan hidrocarburos de petróleo, puesto que los análisis previos muestran un nivel muy bajo, menor a 20 ppm) y la presencia de metales pesados, ya que los mismos no se degradan y se debe evitar un aumento de concentración que sobrepase los límites fijados por la legislación vigente tanto a nivel nacional como provincial.
Ambas variables están representadas en los niveles Acumulación de hidrocarburos y Acumulación de Metal , donde se supone haber elegido el metal más crítico, es decir, el que más rápidamente alcanzaría los límites establecidos.
La Incorporación de Hidrocarburos depende de la Concentración de Hidrocarburos en barros y del Régimen de Aplicación, y su concentración en el suelo queda determinada por las dimensiones y características de la parcela elegida (Dimensión1, Dimensión2, Profundidad de aplicación y Densidad del suelo). Esta concentración no crece indefinidamente puesto que hay dos mecanismos por los cuales se pierde parte de los hidrocarburos: Pérdidas abióticas (es decir aquellas no vinculadas a mecanismos de biodegradación, tales como evaporación) y las Pérdidas por Biodegradación.
Para estas últimas, que son el aspecto más importante del modelo y la base de la técnica del tratamiento en tierra, se ha supuesto, siguiendo a diversos autores y expertos en el tema, una cinética de degradación de primer orden, por lo que la ecuación correspondiente es:
dC/dt = - k * C
Por lo tanto en todo momento la velocidad de degradación es proporcional a la concentración presente.
El Plan de aplicación y la Cantidad aplicada permiten simular el Régimen de aplicación.
La Concentración metal admitida a través de Aplicar interrumpe las aplicaciones de barros si la Acumulación de metal supera el valor guía establecido en la legislación. Se requiere tener en cuenta las Humedades del barro y del suelo a los efectos de convertir los datos a base seca.
Conclusiones
Mediante un modelo sencillo se tiene una primera aproximación al comportamiento de la biodegradación de un barro con hidrocarburos que se trata por landfarming.
La simulación previa permite elegir un régimen de aplicación adecuado así como el diseño de un plan de monitoreo que, en conjunto, eviten tanto la acumulación de hidrocarburos como de metales.
Mario Guido Pérez
mariogperez@arnet.com.ar
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