Agenda de
Proteccion Ambiental
de los Estados Unidos
Of icina de
Desechos Solidos y
Respuesta de Emergencia
EPA/542/F-92/021
Diciembre 1992
Guia del ciudadano
La bioventilacion
Oficina de Innovacsdn Tecnologica
.Perfil Tecnol6gico
CONTENIDO
Pagina
es la bioventilacidn? 1
es la retiabllltacl6n
biol6gica?.
iC6mo funciona
la bioventllacidn?
iPor qu$ conslderar
Ja bioventtlacion?
iFunciona
la bloventilacidn
en todos tos sltlos? 3
£Donde se ha optado
por la bioventilaci6n? 3
Para mayor informacldn 3
ELSUPERFUND
Esta gula forma parte de una serie produclda y
patrocinada por el Programa Superfundda la EPA
(Agenda de Proteccidn Ambiental en Ingles).
El Superfluities lldar en el desarrollo de nuevas
tecnologlas para responder a las necesldades
de descontamlnaci6n nacional en forma raplda y
eficiente. Es compromise de la EPA llevar a la
poblacldn a un mejor entendimiento de los
metodos de limplaza ambiental y de las nuevas
tecnteas disponlbles para este fin.
iQue es la bioventilacidn?
La bioventilacion es un proceso in-
situ (en el sitio mismo) de inyecci<5n
de aire" en los suelos contaminados
*en cantidades lo suficientemente
bajas para aumentar sus niveles de
concentracidn de oxfgeno y estimu-
lar la actividad microbioldgica
original.
La bioventilacidn es una de varias
t^cnicas de rehabilitaci(5n bioldgica.
Se vale de un proceso que ocurre en
la naturaleza. Los microorganismos
se multiplican cuando las fuentes de
alimento y oxfgeno abundan, y dis-
minuyen cuando los contaminantes
se degradan.
es la rehabilitacidn
bioldgica?
La rehabilitacidn bio!6gica se vale
de microorganismos que se dan en
un medio natural (bacterias, g6r-
menes, y/u hongos) para degradar
—sintetizar— las sustancias tdxicas
y volverlas menos t6xicas o no
t6xicas. Los microorganismos, al
igual que los humanos, obtienen
nutrientes y energfa de las sus-
tancias orgdnicas. Ciertos micro-
organismos pueden digerir sus-
tancias orgdnieas que son t6xicas
para los seres humanos. Algunos
contaminantes orgdnicos son de-
gradables hasta convertirse en pro-
ductos inertes que en su mayorfa
estdn formados a partir de didxido
de carbono y agua. Algunos ejem-
plos de contaminantes organicos que
los microorganismos pueden degra-
dar incluyen derrames de combus-
tibles comoelpetr61eo y algunos
solventes.
Es necesario que los microorga-
nismos proliferen en el sitio a tratar
para que ocurra la rehabilitacidn
bio!6gica. Ademds de la fuente de
alimentacidn proveniente de los
contaminantes organicos, los
microorganismos requieren de
Perfil de la tecnica de la bio vent llacidn
•Is '
La bioventilaclon es un proceso que consiste en la inyeccibn de aire en suelos contaminados, en
cantfdades tales que la concentracidn de oxfgeno aumenta y estlmula la actividad mlcrobiol6glca.
La bioventilacldn es mas efectiva en contaminantes organicos como ios combustibles y soiventes.
La bloventllacldn es una tecnica tn-situ que se realiza en el sftlo mlsmo.
Impreso en papel reciclado
-------
nutrientes. Los microorganismos que requieren de
oxfgeno para sobrevivir se conocen como micro-
organismos aerdbicos. AqueTlos que no requieren de
oxfgeno se llaman microorganismos anaerdbicos. La
tdcnica de rehabilitacidn bioldgica a seguir se
determina segiin el tipo de microorganismos que se
encuentren presentes, las condiciones del sitio (los
nutrientes y niveles de oxfgeno), y los factores
geoldgicos. For ejemplo, si los microorganismos
aerdbicos se encuentran presentes en un sitio dado y la
cantidad de oxfgeno disponible es limitada, la
bioventilacidn podrfa ser el me"todo adecuado para
incrementar la rehabilitacidn bioldgica en ese lugar.
&C6mo funciona la bioventilacion?
La figura 1 ilustra el proceso de bioventilacidn.
Comienza con la excavacidn de pozos de suministro
en los suelos contaminados. La cantidad de pozos, su
localizacidn, asf como la profundidad de los mismos
depende de muchos factores geoldgicos y otras consi-
deraciones de ingenierfa.
Un ventilador suministra aire a los suelos contami-
nados a trave"s de los pozos de inyeccidn. El aire (que
conteniene oxfgeno) fluye a trave"s del suelo y es
aprovechado por los microorganismos. Adem^s del
oxfgeno, otros nutrientes pueden ser dirigidos al
subsuelo a travel de los pozos de inyeccidn. Por;
ejemplo, se puede bombear nitrdgeno y fdsforo en
cantidades adecuadas para optimizar el crecimiento de
los microorganismos. Los microorganismos habran de
Figura 1
Bioventilacidn
Monitoreo
de la superficie
para asegurarse de
que no haya
emisiones de VOCs
| 1 Ventilador jf
Jenpl ^^JX'sVvXW^—,
Pozo de
inyecci6n
Pozo de
extraccidn
(opclonal)
Los microorganismos
degradan los
contaminantes
Equlpo para el
monlloreo de los
nlvelo» da
productos dertvadoa
(dioxldo do carbono
V »aua)
aprovechar los contaminantes de los suelos como
alimento transform&idolos en sustancias inertes. Los
principales productos derivados de esta reaccidn de
conversidn son el didxido de carbono y el agua.
El nivel de estos productos finales se monitorea para
ver si la reaccidn de la rehabilitacidn bioldgica se esta"
llevando a cabo. De no ser asf, se pueden ajustar los
niveles de nutrientes y de oxfgeno en los suelos.
Durante el proceso de bioventilacidn, la superficie de
los suelos es observada contfnuamente para detectar
los compuestos org&iicos voldtiles (VOCs en ingle's).
Los VOCs representan algunos de los contaminantes
org&iicos que el proceso de bioventilacidn degrada.
Antes de que ocurra la degradacidn, los VOCs pueden
salir del suelo y contaminar el aire. Esto puede suce-
der cuando el aire de la bioventilacidn fluye con rapi-
dez. Este potencial efecto lateral se puede evitar bom-
beando ma's lentamente el aire que va al subsuelo. Se
debe alcanzar un balance al momento de la inyeccidn
del aire a una velocidad que sea lo suficientemente alta
para que e"ste lleve el oxfgeno a los microorganismos,
pero lo suficientemente baja para evitar la fuga de
VOCs. Si se detecta la presencia de VOCs, se debe
ajustar el bombeo a un nivel ma's bajo.
La bioventilacidn puede usarse en combinacidn con la
te"cnica de extraccidn de aire. La tdcnica de extraccidn
de aire requiere de la creacidn de pozos de extraccidn
adema's de los pozos de inyeccidn. En este caso, el
aire se suministra lentamente por el suelo hacia el pozo
de extraccidn. En el pozo de extraccidn, el aire es
extrafdo del suelo. Las caracterfsticas propias de cada
sitio, como el tipo de superficie, las condiciones del
suelo y demds condiciones geoldgicas son las que
determinan si estas te"cnicas se habrdn de usar en
conjunto o por separado.
La degradacidn de los contaminantes orgdnicos por
microorganismos puede tardar varies meses o hasta
varies afios, dependiendo del tipo de compuestos
presentes. En un sitio en Traverse City, Michigan, 463
yardas cubicas de suelos contaminados con gasolina
tardaron cuatro meses en descontaminarse con la t6c-
nica de bioventilacidn. Una vez concluida la degrada-
cidn de los contaminantes, los microorganismos mue-
ren al agotar su fuente de alimentacidn. Los micro-
organismos muertos no representan riesgo de conta-
minacidn alguno porque ya se ban degradado y trans-
formado los contaminantes en sustancias inertes.
-------
c,Por que considerar la bioventilacion?
Una ventaja de la te"cnica de la bioventilacidn es que
elimina la necesidad de transporter los desechos conta-
minados originates. De entre todas las te"cnicas de
rehabilitacidn bio!6gica que existen, la bioventilacidn
es una de las ma's econdmicas. For ultimo, la bioven-
tilacidn es una soluci<5n prdctica desde el punto de
vista ecoldgico y efectiva en la eliminacidn de los
contaminantes deseados.
tFunciona la bioventilacidn en todos
los sitios?
Para que la rehabilitacidn bioldgica sea exitosa, es
necesario que las condiciones del suelo propicien la
vida de los microorganismos. La bioventilacidn se
requiere sdlo en aquellos sitios de rehabilitacidn
bioldgica donde el oxfgeno adicional ayudarfa a la
propagacidn de los microorganismos.
La bioventilacidn es ma's efectiva en los suelos no
saturados arriba del nivel acuffero. Como la bioven-
tilacidn hace que el aire fluya a trav6s del terreno, 6sta
se usa en las zonas no saturadas de los suelos porosos.
c,D6nde se ha optado por la bioventilacidn?
Se ha optado por la te"cnica de bioventilacidn como un
me'todo de tratamiento para el sitio Cliff/Dow Dump
del Superfund en Michigan. Este sitio contiene dese-
chos provenientes de una planta productora de carbdn
vegetal. La te"cnica de bioventilacidn se usa como
muestra en la descontaminacidn del combustible de
aviones en varios sitios de tratamiento, incluyendo la
Base AeYea de Tyndall en Florida^ la Base Ae"rea de
Eielson, cerca de Fairbanks, Alaska y la Base Ae"rea
de Hill, al norte de Salt Lake City, en Utah.
4<5ue es una tecnica innovadora
de tratamiento?
Las tecnicas de tratamiento son Jos procesos que
se aplican durante el ciclo de tratamiento de
desechos tbxicos o materiales contain Inados, para
alterar permanentemente su condicidn, ya sea por
medios quimicos, bio!6gicos o ffsicos. Las
tecnicas que se nan probado, elegido o empleado
para el tratamiento de desechos tbxicos o
materiales contaminados, que carecen de datos
precisos en cuanto a su costo y rendlmiento bajo
diversas condiciones de operacibn, se conocen
como tecnicas innovadoras de tratamiento.
Para mayor informacfon
La EPA ha preparado esta gufa para aportar informacibn basica en cuanto a la tecnica de la bioventilacidn.
A continuacidn se enlistan otros reportes ticnicos" (publicados unicamente en ingles). Las publicaciones
con la clave "PB" se encuentran disponibles. Comuniquese con el National Technical Information Service
(NTIS) al 1 •'800-336-4700, o escribiendo a:
National Technical Information Service
Springfield, VA 22161
Otros numeros pueden solicitarse por fax al (513) 891-6685, o escribiendo a:
U.S. Environmental Protection Agency
National Center for Environmental Publications and Information
11029 Kenwood Road, Building 5
Cincinnati, OH 45242-2419
Puede ser que haya un cargo por estos documentos.
Gufa del ciudadano: Un me/or entendimiento de la rehabilitacidn bioldgica, EPA/540/2-91/002.
• La rehabilitacidn bioldgica en elcampo, EPA/540/2-91/027.
• La rehabilitacidn bioldgica en la superficie de suelos contaminados, PB90-164047.
La rehabilitacidn bioldgica in-situ de derrames tanques de almacenamiento subterraneos, PB89-219976.
NOTA: Este documento es so/amente una gufa de inlormacidn general. No pretende, nipuede usarse para conferir derecho alguno aplicable a ninguna parte en litigio
con los Estados Unldos. Asimismo, la Agenda se reserva el derecho de cambiar esta gufa en cualquler momento sin previo aviso al publico.
-------
------- |