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 El proceso de los equipos METS en breve/2015

Los equipos de proceso de remediación METS son aproximadamente del tamaño de un todoterreno. Son completamente móviles y automotores. El suelo previamente excavado se deposita en la tolva en la parte superior del aparato usando un cargador convencional. Escombros, muy grandes, tales como roca, hormigón o asfalto, presentes en la tierra son generalmente eliminados antes de ser depositados en la abertura de la tolva. De la tolva, el suelo se transfiere en un flujo regulado a un molino de procesamiento de diseño patentado. El molino impacta y destruye el suelo, mientras mezcla una solución de tratamiento (química, biológica o ambas), junto con el aire y humedad, en el suelo utilizando un método que es propietario de EarthWorks Environmental. Las moléculas de contaminantes en el suelo ya están siendo degradadas o neutralizadas para el momento que emerge el suelo del molino de procesamiento. El terreno tratado puede depositarse directamente en el suelo al pie del molino de procesamiento. Sin embargo, el aparato incluye una correa de transporte en la parte trasera, que puede ser utilizada para depositar el suelo en lugares y según configuraciones deseadas o dependiendo de las limitaciones de espacio del sitio.

Principios técnicos explicando la confiabilidad de los equipos METS

El proceso METS está diseñado para cumplir con todos los requisitos fundamentales de una tecnología de remediación de suelo exitosa (es decir, una que produce resultados "no detectado" en pruebas por contaminante según estándares de hoy, de manera consistente y rápida), que son

  1. Capacidad de aplicar una amplia variedad de productos de remediación biológica y química que están disponibles hoy en día, así como aquellos aún por inventar.  
  2. Prácticamente cualquier contaminante es susceptible a ser degradado o neutralizado a nivel molecular por una reacción química o digestión por microbios. Una gran cantidad de investigación y desarrollo se ha realizado y sigue realizándose, con el objetivo de encontrar o crear productos para el tratamiento específico basados en este principio. No es tan  ampliamente divulgado que dichos productos ya se han creado y, en algunos casos, ya están en uso comercial. Por razones que se explicarán en breve, estos productos han no sido utilizados confiablemente o extensivamente para la remediación de suelos contaminados, antes de la comercialización de los equipos METS.

    Un ejemplo de un producto comercialmente disponible (como se describe en su patente: P/N 5.478.389) es una composición de un silicato soluble (en este caso, silicato de sodio), un agente surfactante aniónico (un éster del ácido órgano-fosfórico) y un polyol (etilenglicol), entre otros ingredientes. El producto se utiliza comúnmente hoy en día para degradar hidrocarburos como parte de varias aplicaciones de limpieza y desengrase (por ejemplo, en mantenimiento o actividades de tratamiento de emergencia de derrames en las refinerías de petróleo). Los detalles de las reacciones químicas involucradas son confidenciales, pero las reacciones son complejas y, en gran parte, ocurren simultáneamente. Las reacciones comienzan inmediatamente después de la aplicación, con la suficiente rapidez para inhibir la volatilización de los componentes tóxicos en la atmósfera antes de que termine el proceso de degradación. Hemos encontrado que este producto funciona, cuando es modificado para nuestro proceso, tan eficazmente en degradar la contaminación de hidrocarburos en el suelo como lo hace en las aplicaciones de limpieza o desengrase.

    Otro ejemplo de productos basados en una estrategia de reacción química son implementaciones prácticas de un principio químico conocido como química reactiva de Fenton. “Fenton's Reagent Chemistry - FRC”. FRC provee oxidación directa--liberación de oxígeno naciente--mediante una reacción exotérmica entre un peróxido y un catalizador La reacción exotérmica, así como la liberación de oxígeno, dependiente del catalizador, degrada la molécula de hidrocarburo a sus elementos carbono e hidrógeno. El oxígeno naciente reacciona con estos elementos para formar compuestos benignos (por ejemplo, en el caso de la gasolina, los subproductos son agua y dióxido de carbono). Reacciones químicas basadas en esta química son confiables y predecibles, una vez que se ha creado el entorno adecuado.

    Investigadores en una variedad de organizaciones y empresas han identificado y cultivan microbios que han probado degradar o neutralizar varios tipos de contaminantes. En todos los casos conocidos, estos son organismos biológicos naturales que se ha observado que prosperan en los ambientes donde estos contaminantes han sido introducidos por acontecimientos provocados por el hombre o por causas naturales. No todos estos descubrimientos han producido productos disponibles comercialmente, pero han sido catalogados para la compatibilidad con nuestro proceso y estamos seguros de que no vamos a tener ningún problema obteniendo acceso práctico a estos "productos" incluso si no están todavía en el mercado comercial.

    En conclusión, existen hoy en día los medios para degradar, destruir o neutralizar permanentemente compuestos contaminantes. No creemos que haya ningún tipo de contaminación que siempre sea inmune al tratamiento químico o biológico.

  3. Inconsistencias en las condiciones y contenido del suelo requieren excavación y procesamiento adecuado para crear una matriz de suelo consistente y predecible.
  4. La principal razón por la que los productos descritos anteriormente no han sido ampliamente utilizados para remediar suelos contaminados, es la falta de un método eficaz, fiable y versátil para introducir reactivos en un stock de suelo. Las condiciones del suelo que encontramos en la naturaleza pueden variar significativamente en cuestión de unos pocos pies, o incluso unas pocas pulgadas (vertical y horizontalmente). El suelo naturalmente varía en su composición (por ejemplo, arcilla, arena, calcreta, grava, etc.), compactación, acidez, contenido de humedad, etc.. Por otra parte, un stock de suelo puede contener una variedad de materiales tales como piedra, madera, residuos metálicos, etc., que son capaces de obstruir el libre flujo de aire y  humedad.

    Sin embargo, la mayoría de quienes han estado desarrollando y promoviendo las tecnologías de remediación de suelos, de extracción de vapor, aspersión, bio-inyección, tratamiento térmico, lavado de suelo, etc., han operado en el supuesto de que esta variabilidad no es una limitación significativa en la eficacia y eficiencia de dichas tecnologías. Sin embargo, estas tecnologías no han sido eficaces en eliminar o neutralizar la contaminación, excepto bajo condiciones controladas, con resultados incompletos o a través de la intervención con procesos altamente costosos y lentos. De hecho, en nuestra opinión, las únicas historias de éxito creíble y significativas asociadas con estas tecnologías (especialmente la bioremediación) es donde se han aplicado para crear barreras frente a fuentes de contaminación.

    Hemos determinado, después de varios años de investigación y experiencia práctica en una variedad de estas tecnologías, que esta variabilidad de las condiciones y contenido del suelo es la principal, si no única, barrera para una remediación eficaz y eficiente del suelo saturado de contaminación. Creemos que para cualquier tecnología de remediación pueda ser considerada viable debe, ante todo, tener un medio de eliminar esta variabilidad en el suelo, junto con la introducción de uno o más productos reactivos químicos / biológicos. En segundo lugar, el método para reducir la tierra en una matriz homogénea debe reducir el suelo a un estado de partículas fina con el fin de maximizar el acceso a las moléculas de contaminantes. En tercer lugar, el método debe tener un medio de asegurar que el reactivo sea distribuido uniformemente a lo largo de esta matriz de suelo homogéneo y le permitirá completar el proceso de degradación/neutralización, antes de que el suelo pierda su composición particulada fina y homogénea.

    Finalmente, para promover la eficacia y rapidez, la matriz del suelo debe incluir, al menos inicialmente, un nivel relativamente alto de arrastre de aire y un nivel de humedad cuidadosamente calibrado. Estas son las condiciones eficaces para promover y sostener las reacciones químicas deseadas; son aún más críticas para un régimen de tratamiento basado en los organismos biológicos. Por ejemplo, hemos encontrado que los métodos de biorremediación que no crean estas condiciones (matriz homogénea, partículas finas, distribución eficaz, arrastre de aire y humedad adecuada) pueden tomar muchos meses para mostrar resultados significativos y pueden tomar años para alcanzar los objetivos de remediación (quizás requieren inyecciones periódicas de los reactivos biológicos). Sin embargo, con nuestro proceso, resultados significativos mediante organismos biológicos pueden verse dentro de horas y los objetivos de la remediación son alcanzados dentro de unas semanas.

  5. Adaptación de tecnologías de procesamiento de suelo existentes para crear una matriz de suelo homogéneo y de partículas finas.
  6. Sabiendo que el éxito de las tecnologías de remediación depende de las tecnologías de procesamiento eficaz del suelo--es decir, las tecnologías que (1) crean una matriz de suelo homogéneo formado por partículas finas; (2) aseguran la distribución uniforme de los reactivos químicos/biológicos; (3) promueven la incorporación de aire; y así sucesivamente... empezamos a investigar y evaluar posibles candidatos. No consideramos inventar una nueva tecnología porque no creímos que sería necesario. Además, no queríamos que nuestro proceso de diseño sea obstaculizado por las incertidumbres sobre el desempeño de un elemento tan crítico.

    No encontramos candidatos en la industria de remediación ambiental. Sin embargo, encontramos a muchos candidatos atractivos, presentando varias combinaciones de las fortalezas y debilidades para nuestros propósitos, en la minería, industrias de equipo agrícola y de arena y grava. El procesamiento y tratamiento de suelos y contenido en el suelo es, por supuesto, un elemento vital en las operaciones de minería,  arena y grava y en la agricultura. Además, encontramos tecnologías similares empezando a ser más comunes en la industria de la demolición (para el procesamiento de materiales) y algunas otras industrias lejos de, o al menos fuera de la industria de remediación ambiental.

    No es el propósito de este artículo dar detalles de esta parte de nuestra investigación. Es suficiente decir que no sólo se investigó estas tecnologías, sino también en ciertos casos se hizo uso práctico de ellas con el propósito de remediar suelos contaminados. Como resultado, hemos sido capaces de identificar la mejor tecnología, sus aplicaciones comerciales y la base para modificarla y alcanzar nuestros objetivos.

    Cabe señalar, en aras de la divulgación adecuada, que no somos la única empresa o inventor que ha identificado la necesidad o utilidad de equipos de procesamiento de suelo, de un tipo u otro, para remediación ambiental. Sabemos de otros que han intentado comercializar inventos basados en esta idea, y también estamos familiarizados con una variedad de patentes que se han emitido, que contienen referencias a la utilización de dichos equipos para remediación ambiental. Sin embargo, no sabemos de ninguna otra compañía o inventor que ha tenido éxito en el desarrollo de un proceso práctico y comercialmente probado que cumple con todos los criterios de éxito que hemos identificado, especialmente la capacidad y base de conocimientos necesarios para remediar una amplia gama de tipos de contaminantes en una amplia gama de condiciones del suelo, con eficiencia y confiabilidad.

  7. Adecuada integración de los agentes reactivos químicos/biológicos de tratamiento con el mecanismo de procesamiento del suelo.
  8. Como se señaló anteriormente, es una condición necesaria pero no suficiente para el éxito que el suelo sea procesado en una matriz homogénea de partículas finas de elementos del suelo. Además, tiene que existir un medio para distribuir uniformemente los agentes químicos/biológicos en el suelo mientras se encuentra en este estado homogéneo. Para alcanzar este objetivo, se realizó nuevamente investigación en tecnologías comercialmente disponibles que puedan adaptarse a esta finalidad. Hemos sido capaces de identificar una serie de candidatos prometedores, principalmente en la industria de maquinaria agrícola. En esta industria, por supuesto, es deseable obtener distribuciones homogéneas de productos químicos, alimentos y materiales orgánicos, en suelo. Las modificaciones necesarias para nuestros propósitos fueron pocas y constituyeron una invención mínima por nuestra parte.

    Cabe destacar que un principio fundamental de nuestro diseño también es lo que distingue nuestro proceso en un grado crítico de otros intentos de inventos de tecnologías de remediación superficialmente similares. Es decir, nuestro proceso distribuye los reactivos precisamente en el punto de que el suelo está entrando en el mecanismo de procesamiento que produce la matriz homogénea. Como resultado, los reactivos se distribuyen a lo largo del suelo contaminado en el momento exacto en que son activados por el proceso de degradación/neutralización. Además, también es el escenario óptimo para el arrastre de aire y control de humedad. Otros inventos de remediación intentaron introducir los reactivos un tiempo sustancial antes o después de que el suelo ha sido procesado y, en consecuencia, logran resultados inconsistentes o no fiables, incluyendo el tener que volver a tratar el suelo. En nuestro sistema, el agente(s) ya está en el proceso de degradar/neutralizar las moléculas contaminantes el momento en que el suelo sale del equipo de proceso

  9. Capacidad para tratar a varios tipos de contaminantes al mismo tiempo.
  10. Muchos proyectos de remediación, particularmente sobre propiedades industriales o militares, están obstaculizados, si no completamente bloqueados, por el hecho de que el suelo está contaminado por más de un material contaminante/peligroso. Por ejemplo, un stock de suelo puede estar contaminado con gasolina y plomo soluble. Todos los problemas y desafíos, que hacen de remediar un tipo único de contaminante difícil y poco fiable, se agravan cuando múltiples contaminantes están presentes (de hecho, la mayoría de otras tecnologías de remediación les costaría remediar eficientemente suelos contaminados con incluso dos tipos diferentes de hidrocarburos, como el aceite de motor y gasolina).

    La capacidad para tratar el suelo que contiene varios tipos de contaminantes en un mismo proceso confiable, eficiente y asequible, no era un objetivo crítico de nuestro esfuerzo de investigación y desarrollo. Sin embargo, rápidamente descubrimos que las tecnologías que hemos identificado y los procesos que hemos diseñado, eran fácilmente y rápidamente adaptables para el tratamiento de varios tipos de contaminantes durante una sola pasada a través del equipo de proceso. De hecho, las modificaciones necesarias para alcanzar este resultado son triviales. Esencialmente, involucran instalar una serie de tanques de almacenamiento por separado y un sistema de distribución actuando en paralelo, cada uno de los cuales aplica un reactivo diferente al suelo (por ejemplo, un reactivo para degradar el combustible diesel, otro reactivo para neutralizar el plomo soluble) al mismo tiempo. No hay ningún límite para el número de sistemas de distribución de reactivos involucrados y por lo tanto de los tipos de contaminantes que pueden ser tratados de esta manera, aparte de las limitaciones prácticas de tamaño de los equipos de procesamiento.

    Por otro lado, somos conscientes de la posibilidad de que, en ciertas circunstancias, las actividades de un reactivo pueden obstaculizar o bloquear las acciones de otro (por ejemplo, un reactivo químico podría ser perjudicial para o inhibir un organismo biológico hasta que se completen las reacciones químicas). Estas situaciones, que creemos que serán raras, se identificarían en laboratorio de pruebas antes de la aplicación en campo. En ese caso, la solución más sencilla sería el procesar del suelo a través del equipo una segunda vez.

  11. El proceso es un sistema completo, no sólo es un equipo o un producto de tratamiento
  12. Hemos diseñado METS para ser una oferta totalmente comercial. Es decir, queremos que el propietario/operador del sistema tenga el poder de tratar fácilmente un problema de contaminación del suelo típico, de cualquier tamaño, en cuestión de días después del entrenamiento, y tener la capacidad de estimar razonablemente la cantidad de tiempo, mano de obra, reactivos, etc., necesarios para completar el proyecto. Tenemos la intención de dar licencia de la tecnología de proceso METS a otras empresas que tienen poco conocimiento de los principios involucrados en el diseño de los equipos METS.

    Para alcanzar estos objetivos, hemos creado un proceso que abarca y estandariza todas las fases del ciclo de vida de un proyecto de remediación completa. Este ciclo de vida incluye: pruebas para determinar las condiciones del suelo e identificar los tipos de contaminantes presentes, selección de los reactivos químicos o biológicos óptimos, calibración y ajuste de los componentes de los equipos de proceso correctamente,  carga del suelo contaminado y manejo del suelo remediado, pruebas de los suelos remediados en intervalos de tiempo, y finalmente el almacenamiento los resultados en una base de datos estándar. Los datos recogidos en la base de datos estarán disponibles para desarrollar mejor a los proyectos de remediación de características similares futuros.

    Como resultado, la operación exitosa de los equipos  METS no requiere la participación activa de los inventores de los equipos de proceso, ni requiere la presencia de profesionales técnicos altamente capacitados.

    Conclusión

    El proceso METS es hoy una realidad comercial. La explicación del proceso METS puede parecer sorprendentemente sencilla para aquellos que han sido frustrados por la falta de otras tecnologías de remediación. La tendencia en los últimos años ha sido adoptar tecnologías de remediación que contienen un alto grado de complejidad ingenieril y componentes costosos de diseño personalizado. Sin embargo, la simplicidad de los conceptos técnicos que presenta el diseño del proceso usado con los equipos METS, es parte de la razón que lo hace tan poderoso. Siendo también esta la razón de que METS sea la única tecnología totalmente comercial que existe hoy en  día, que puede tratar una amplia gama de problemas de contaminación más rápido y a menor costo que cualquier otro método activo de remediación, incluyendo los vertederos.

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