Modelización de un proceso de inyección de un emplazamiento contaminado por DNAPL

Abstract

La contaminación de las aguas subterráneas y el suelo mediante compuestos orgánicos es un problema de origen antrópico que se produce desde el siglo XX por los usos que se les han dado a estos compuestos, principalmente asociados actividades industriales y agrícolas. Los que presentan una mayor problemática son los denominados DNAPL (Dense non aqueous phase liquids) debido a su dificultad para su detección y retirada del medio, pudiendo llegar a producir problemas de salud humana y de los ecosistemas. A la hora de realizar trabajos de descontaminación es importante la realización de ensayos preliminares para conocer los parámetros hidrogeológicos que condicionaran el dimensionamiento de los mismos. Para ello se emplean ensayos de trazadores, ya que son sustancias que permiten caracterizar el proceso de transporte en aguas subterráneas, proporcionando información útil sobre la viabilidad de los procesos de descontaminación. El objetivo de este trabajo es la modelización de un ensayo de inyección de trazadores no reactivos que nos permita obtener información sobre la adecuación de los parámetros de diseño del estudio piloto. Para ello se emplea la programación orientada a objetos en Matlab®. Los parámetros hidrogeológicos introducidos en el modelo se han obtenido a partir de ensayos de campo (LeFranc) y de laboratorio (curvas granulométricas). La sensibilidad del modelo se ha evaluado a través de la incertidumbre en los parámetros hidrogeológicos obtenidos en laboratorio. Los valores de permeabilidad obtenidos por métodos de campo y laboratorio presentaron diferencias notables, aunque dentro del rango de variación recogido en la bibliografía. Las simulaciones realizadas han mostrado la importancia del proceso advectivo frente al difusivo durante el ensayo de trazadores planteado. El modelo ha permitido estimar un tiempo de llegada del trazador al punto de control de 4 horas, lo que dará una idea de la duración del ensayo en campo y de la cantidad de recursos necesarios. El análisis de sensibilidad arrojó una variación poco o nada apreciable sobre el tiempo de llegada del trazador conservativo. La metodología empleada en este trabajo puede calificarse de útil a la hora de dimensionar un ensayo de trazadores en campo. Como línea futura de investigación se propone la comparación de los resultados obtenidos con los producidos en un ensayo de partición de trazadores real. Modelización de un proceso de inyección en un emplazamiento contaminado por DNAPL 2 Abstract The contamination of groundwater and soil by organic compounds is a problem of anthropic origin that occurs since the XX century by the uses that have been given to these compounds, mainly associated with industrial and agricultural activities. Those that present a greater problematic are the denominated DNAPL (Dense non aqueous phase liquids) due to their difficulty for their detection and removing of means, being able to arrive to produce problems to the human health and the ecosystems. When carrying out decontamination work, it is important to carry out preliminary tests to know the hydrogeological parameters that will determine the sizing of the same. For this purpose, tracer tests are used, since they are substances that allow characterizing the transport process in groundwater, providing useful information on the feasibility of decontamination processes. The objective of this work is the modelling of a No reactive tracer injection testin order to obtain information about the adequacy of the design parameters of the pilot study. For this, object-oriented programming in Matlab® is used. The hydrogeological parameters introduced in the model have been obtained from field (LeFranc) and laboratory (granulometric curve) tests. The sensitivity of the model has been evaluated through the uncertainty in the hydrogeological parameters obtained in the laboratory. The permeability values obtained by field and laboratory methods showed notable differences, although within the range of variation collected in the literature. The simulations carried out have shown the importance of the advective process against the diffusive during the proposed tracer test. The model allowed to estimate a time of arrival of the tracer to the control point of 4 hours, which will give an idea of the duration of the test in the field and the amount of resources needed. The sensitivity analysis showed little or no appreciable variation on the arrival time of the conservative tracer. The methodology used in this work can be described as useful when sizing a tracer test in the field. As a future line of research, it is proposed to compare the results obtained with those produced in a real tracer partition assay.