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Tesis:

Optimización de los tratamientos de desorción térmica de suelos contaminados por hidrocarburos derivados del petróleo.

  • Autor: MARIN SAN PEDRO, Ana Fabiola

  • Título: Optimización de los tratamientos de desorción térmica de suelos contaminados por hidrocarburos derivados del petróleo.

  • Fecha: 2010

  • Materia: Sin materia definida

  • Escuela: E.T.S. DE INGENIEROS DE CAMINOS, CANALES Y PUERTOS

  • Departamentos: INGENIERIA CIVIL: ORDENACION DEL TERRITORIO, URBANISMO Y MEDIO AMBIENTE

  • Acceso electrónico:

  • Director/a 1º: ROGEL QUESADA, Juan Manuel

  • Resumen: Las tecnologías innovadoras de recuperación de suelos contaminados por hidrocarburos derivados del petróleo, como los tratamientos de Desorción Térmica, hoy en día no han recibido la suficiente atención. Estas tecnologías presentan características "/'n situ" y "ex situ" (on site u off site), y altos rendimientos energéticos que preservan las propiedades físicas de los suelos descontaminados, siendo muy aplicados para volatilizar contaminantes orgánicos. En este contexto, los tratamientos térmicos de desorción resultan de mayor interés para el estudio de suelos contaminados por hidrocarburos derivados del petróleo de rango diesel. Este trabajo de investigación estudia el efecto que produce la temperatura en los procesos térmicos de volatilización de contaminantes derivados del petróleo en diferentes tiempos de retención. Particularmente en los análisis dentro del equipo de calentamiento, incluyendo la influencia de los compuestos orgánicos del rango diesel en un suelo contaminado, con características conocidas a través de ensayos de tratabilidad. Simultáneamente, se ha podido desarrollar una modelización matemática del tratamiento térmico de desorción "ex situ". Se basa en el estudio de modelos teóricos de evaporación "in situ", y para ello se adaptó el modelo teórico de Hartley. La investigación se basa en dos fases, la fase experimental y la fase matemática. La primera fase consiste en una serie de dos etapas de estudio para la realización de los ensayos de tratabilidad. La segunda es la fase matemática, que desarrolla un modelo teórico para determinar la tasa de volatilidad de los tratamientos térmicos de desorción "ex situ". Con el fin de lograr la determinación, los datos individuales de los compuestos orgánicos estudiados que se obtuvieron en los ensayos de tratabilidad, fueron expuestos para el análisis estadístico y matemático, y las tendencias se muestran en los resultados alcanzados. Para validar los resultados obtenidos en el estudio matemático, se han tomado una serie de ensayos en diferentes tiempos de retención a una misma temperatura de tratamiento. Esto para verificar la fiabilidad del proceso matemático. Los ensayos de tratabilidad se han realizado en pruebas a escala laboratorio, en el Laboratorio de Ingeniería Sanitaria de la ETSICCP, se han analizado, definido y concretado tendencias, para proponer unas ecuaciones y coeficientes que definan el rango óptimo de los tiempos de retención en los tratamientos térmicos de desorción. El modelo simplificado muestra que los tiempos de volatilización para un suelo contaminado por un hidrocarburo del rango diesel, a una temperatura de tratamiento de 350 °C, deben estar en un rango óptimo de 2-3 minutos en todos los ensayos experimentales, mientras que en el modelo matemático el rango óptimo es de 0.8-3 minutos. Se ha considerado que los efectos de la temperatura en los procesos térmicos, son altamente dependientes de las características físicas y químicas tanto del suelo como de los contaminantes. En la fase matemática, los contaminantes orgánicos presentaron comportamientos lineales que difieren en cuando a sus temperaturas de volatilización individual. Por otro lado, la fase experimental, muestra que los compuestos con una mayor concentración inicial en peso son los que requieren mayor tiempo de retención para ser volatilizados. En el análisis de rendimiento, la influencia de la temperatura en los tratamientos térmicos en la fase experimental y en la fase matemática, es causada por el tiempo de retención que requieren los sólidos para ser descontaminados, esta variable depende de la concentración en porcentaje en peso y de la temperatura de volatilización de los contaminantes presentes. Se ha comprobado que este análisis nos ha llevado a obtener los rangos óptimos de temperatura y tiempos de retención para el tratamiento térmico empleado. Con la confirmación y validación de los resultados obtenidos por las diferentes vías de investigación científica (ensayos de laboratorio, análisis estadístico y matemático), se han analizado, definido y concretado tendencias. Nuestro principal objetivo en este trabajo ha sido proponer unas ecuaciones y coeficientes para definir la temperatura y los tiempos óptimos de tratamiento para alcanzar mejores rendimientos en los procesos térmicos de desorción de compuestos orgánicos del rango diesel.