El proceso de Desorción Térmica resulta muy complejo de predecir con exactitud cuando varios contaminantes se ven involucrados. Para determinar las condiciones de operación a las que se debe realizar la desorción, se recomienda realizar pruebas preliminares de tratamiento para cada contaminante en particular.
Para la realización de la DT de contaminantes en un Horno Calentado recomienda la literatura, como se describe en la primera Sección I.1.1, que se manejen temperaturas cercanas a las 590 ºC. Los puntos de ebullición más altos entre los contaminantes los presentan aquellos pertenecientes al grupo de HCH, con valores de hasta 323 ºC, por lo que se consideró como mínima la temperatura de 400 ºC con el fin de rebasar este valor, y una temperatura máxima de 600 ºC en consecuencia a la recomendación anterior, convirtiéndose estas en las condiciones originales con las que se trabajó en la fase experimental.
En todos los experimentos realizados bajo las condiciones descritas, con tiempos iguales o menores a una hora, se observó que la remoción de los contaminantes era cercana al 100%, por lo que se concluye que estas temperaturas pudieran estar excedidas de las necesidades para lograr la desorción de los contaminantes en este tipo de suelos. Debido a estos, se plantearon nuevos valores de temperaturas, ya que un ajuste en la temperatura real necesaria, puede representar ahorros considerables en los costos de operación de los equipos de desorción.
Se emplearon entonces como condiciones modificadas, los valores de 200 y 300 ºC para la temperatura de operación, y se realizaron nuevamente corridas experimentales, en lapsos de tiempo de 30 y 60 min.
Aún cuando los contaminantes del grupo HCH, el Endrín y Dieldrín reportan puntos de ebullición por encima de los 200 ºC, se pudo observar cierta remoción de estos en un porcentajes que van desde el 20 hasta un 50% cuando se operó el equipo a esta temperatura y 30 min de tiempo de residencia.
Por lo anterior, se puede concluir que la desorción de varios contaminantes en un mismo medio no se encuentra únicamente relacionada con el punto de ebullición y existen otros factores que pueden promover la desorción de los mismos.
Uno de estos factores se observó el ajustar las condiciones de operación buscando la remoción del contaminante que tenga la mayor presencia dentro del medio contaminado, es decir, aporte el mayor porcentaje de la masa total de los contaminantes. Tal es el caso del DDT en la misma muestra tratada a 200 ºC y 30 min; este contaminante representaba en la muestra sin tratar más del 42% de la masa total de contaminantes, y fue removido en un 27% aproximadamente, dando como resultado una remoción de casi el 25% de la masa total de los contaminantes en el medio.
Las temperaturas de operación de 200 y 300 ºC descritas, se encontraban por debajo o en el límite de lo recomendado por la U.S. EPA de 590 ºC para la operación óptima de la técnica en un Horno Calentado y también así, por debajo de los puntos de ebullición de algunos de los contaminantes. Sin embargo, fue bajo estas condiciones que se pudo observar un cierto comportamiento de la desorción de los contaminantes con respecto a las dos variables empleadas en el presente trabajo, que son el tiempo de residencia de la muestra en el sistema, y la temperatura misma del sistema.
El comportamiento del nivel de desorción respecto a la temperatura y el tiempo de residencia aparentemente sigue un proceso de pseudo-primer orden según el ajuste del modelo discutido en la Sección VIII.4 de este trabajo, el cual tiene sus fundamentos en el presentado por Smith, Berruti y Mehrotra en su trabajo sobre DT [11].
Este comportamiento pudo observarse en el rango de temperatura de 200 a 400 ºC, y este mismo cambia una vez que se alcanzan temperaturas superiores a los 400 ºC donde se alcanzan porcentajes de remoción cercanos al 100%. Lo anterior lleva a pensar que a las temperaturas más altas, los remanentes de pesticidas en el suelo son posiblemente las fracciones menos accesibles debido a su nivel de adsorción en el suelo, sin embargo, la cantidad de observaciones disponibles en este trabajo no permite verificar este hecho, por lo que se recomienda realizar más pruebas en el rango de temperaturas de 300 a 600 ºC.
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A partir de lo observado en el desarrollo del presente trabajo, es recomendable que para el establecimiento o aproximación de las condiciones de operación para el tratamiento de cualquier tipo de suelo, se realicen pruebas de tratabilidad. Los datos que se proporcionan por agencias gubernamentales y no gubernamentales en materia, así como el punto de ebullición del o los contaminantes que se encuentren presentes, son un excelente punto de referencia para la búsqueda de la optimización de estos factores. No obstante, las consecuencias por la falta de ajuste de estos parámetros, puede ocasionar repercutir de manera económica; como es el gasto innecesario de energía o la necesidad de un segundo tratamiento por la baja eficiencia del proceso de DT aplicado.
El ajuste de las condiciones de operación para el tratamiento por medio de DT de cada suelo depende también de las concentraciones máximas en la que se permitirá tener presencia a los contaminantes, ya que con esto, varía el porcentaje de remoción requerido, y con ellos, el valor de los parámetros considerados.
Otro factor que se debe considerar, es la variabilidad que se pueda presentar en la efectividad de la técnica con respecto a las dimensiones del lecho de material a tratar, ya que al incrementar su tamaño, podría presentarse alguna especie de resistencia o retardo con la salida de los contaminantes del material. Aunado a esto, la humedad del suelo a tratar es otro factor importante cuyo efecto no se estudió en le presente trabajo.
Los parámetros de tiempo de residencia y temperatura pueden ser entonces, considerados como primordiales en el ajuste de las condiciones de operación de cualquier equipo de DT, ya que no importa las dimensiones del equipo o el lecho de material a tratar por lote, se pueden realizar los ajustes necesarios para llevar a cabo la DT de los contaminantes hasta el punto que se desee o superior a este como se observó con las muestras que fueron tratadas bajo condiciones experimentales originales.
En cuanto al tratamiento de los gases de salida, el método de lavado de gases empleado, fue diseñado únicamente por seguridad y resultó no ser tan eficaz. Se pueden realizar ajustes para incrementar su eficiencia, aunque es posible que técnicas como la incineración de los gases o el tratamiento químico de los mismos, puedan resultar más efectivos desde un punto de vista técnico, o económicamente rentables, en una escala mayor.
X. BIBLIOGRAFÍA.
[1] Smith, Berruti and Mehrotra. Thermal Desorption Treatment of Contaminated Soils in a Novel Batch Thermal Reactor. Ind. Eng. Chem. Res. 2001, 40, 5421-5430.
[2] U.S. EPA. United States of America Environmental Protection Agency. http://www.epa.gov. (vi: 01/12/03)
[3] Naval Facilities Engineering Service Center. Application Guide for Thermal Desorption Systems. Technical Report TR-2090-ENV. 1998.
[4] Federal Remediation Technologies Roundtable.
http://www.frtr.gov/matrix2/section3/table3_2.html (vi: Jun.15/05) [5] Enviromental Protection Agency: Pesticides.
http://www.epa.gov/pesticides (vi: Oct.10/03)
[6] CICOPLAFEST. Comisión Intersecretarial para el Control del Proceso y Uso de
Plaguicidas y Sustancias Tóxicas.
http://www.sagarpa.gob.mx/cicoplafest (vi: Jul.23/05)
[7] Estudio realizado por el Laboratorio de Geofísica Ambiental, ITESM. 2004.
Información confidencial.
[8] Agency for Toxic Substances and Disease Registry: ToxFAQs. http://www.atsdr.cdc.gov/toxfaq.html (vi: Oct.10/03)
[9] Mackay, Shiu y Ma. Illustrated Handbook of Physical-Chemical Properties and
Environmental Fate for Organic Chemicals. Volume V: Pesticide Chemicals. Lewis Publishers. 1997.
[10] Howard, Philip H. Handbook of Environmental Fate and Exposure Data for Organic Chemicals. Volume III: Pesticides. Lewis Publishers. 1991.
[11] Smith, Berruti y Mehrotra. Termal Desorption Treatment of Contaminated Soils in a Novel Batch Reactor. Ind. Eng. Chem. Res. 2001.
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