Comportamiento fluido-partícula durante procesos de flujo y transporte en suelos limosos

Natalia C. Venchiarutti, Gonzalo M. Aiassa, Pedro A. Arrúa, Marcelo G. Eberhardt

In the proceedings of: GEO2011: 64th Canadian Geotechnical Conference, 14th Pan-American Conference on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering, 5th Pan-American Conference on Teaching and Learning of Geotechnical Engineering

Session: Geoenvironmental Engineering

ABSTRACT: Contamination of groundwater generated by urban and hazardous waste disposal is governed by mechanisms of transport through the soil. Pollutants transport involved advection, hydrodynamic dispersion and molecular diffusion, chemical and physicochemical reactions between pollutants, its matrix and soil. Different variables affect the fluid transport. The soil composition, contaminate fluid characteristics, void ratio, the structure of the soil matrix and saturation degree. This paper presents a research about the influence of contaminant characteristics in the fluid flow and transport mechanisms through the soil to assess the interaction between soil and the different fluids used. For this study soil samples were structured with constant matrix, generated by static compaction of Cordoba silty soils,at same dry unit weight and water content. The fluids used for infiltration tests were distilled water, industrial solution and a combination of elements typical of municipal waste leachate. Tests were conducted in rigid wall infiltration cells, under falling-head. PRESENTACIONES TÉCNICAS La contaminación de las napas generada por la disposición final de residuos urbanos y peligrosos está gobernada por mecanismos de transporte a través del suelo. En este mecanismo intervienen procesos de advección, dispersión hidrodinámica, difusión molecular y químicas y fisicoquímicas entre los contaminantes, su matriz y el suelo. Entre las variables que intervienen se pueden destacar la composición del suelo, características del fluido contamínate, relación de espacios vacíos, estructura de la matriz del suelo y grado de saturación del mismo. En este trabajo se investiga la influencia de las características del fluido contaminante en los mecanismos de flujo y transporte a través del suelo, la interacción entre el suelo y fluidos utilizados. Para ello se conformaron muestras de suelos limosos de Córdoba con matriz constante, compactadas estáticamente a iguales valores de peso unitario seco y con el mismo contenido de humedad inicial. Los fluidos utilizados para los ensayos fueron agua destilada, diferentes soluciones industriales y una combinación de elementos típicos de lixiviado de residuos urbanos. Los ensayos se realizaron en celdas de infiltración pared rígida, bajo condición de carga hidráulica variable. 1 INTRODUCCIÓN Existen numerosos efluentes acuosos considerados contaminantes. Esta característica depende de la composición del líquido, teniendo en cuenta tanto las sustancias constituyentes como las concentraciones, ya que los elementos comunes, como el cloruro de sodio (NaCl), puede ser un componente contaminante en un efluente si la concentración supera los niveles permitidos para el destino final del líquido. Estos niveles dependerán de las necesidades, características y región considerada. Entre los diferentes destinos, uno de los ampliamente utilizados es el suelo, ya sea en forma directa o indirecta. Uno de los riesgos asociados a la contaminación del suelo es la afectación del agua subterránea. El transporte de contaminantes a través del suelo esta gobernado por una serie de fenómenos físicos, fisicoquímicos y químicos como la adsorción, dispersión, difusión, advección y reacciones químicas entre ellos, su matriz y el suelo. Se han realizado numerosos estudios que reflejan como las propiedades del suelo y del líquido que se infiltra influyen significativamente en los parámetros de permeabilidad del suelo (Mitchel y Jaber 1990; Mitchel y Soga 2005; Schimtz 2006; Mosaddeghi et al. 2008; Souli H. et al. 2008). Otro factor importante en la movilidad de contaminantes en el suelo es la capacidad que presenta para retener dichos contaminantes bajo mecanismos de adsorción, entre otros. El mecanismo de adsorción depende básicamente de la interacción entre la superficie del suelo y el contaminante, y esta interacción suelo-contaminante depende de las características de la matriz del líquido infiltrado como el pH de la solución, concentración de los contaminantes y otros reactivos, la interacción entre el contaminante y la matriz líquida, la temperatura del medio, la actividad biológica, entre otros factores de menor importancia (McLean et al. 1992; Kayabali y 2000; Singhal et al. 2007). Con el objetivo de evaluar la permeabilidad del suelo frente a diferentes líquidos contaminantes, se realizaron ensayos con diferentes soluciones elaboradas en

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Natalia C. Venchiarutti; Gonzalo M. Aiassa; Pedro A. Arrúa; Marcelo G. Eberhardt (2011) Comportamiento fluido-partícula durante procesos de flujo y transporte en suelos limosos in GEO2011. Ottawa, Ontario: Canadian Geotechnical Society.

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