Un estudio experimental evaluó los cambios en las propiedades geotécnicas de tres tipos de suelos (arcilla de baja plasticidad, arcilla de alta plasticidad y arena) debido a la contaminación con aceite de motor usado a diferentes niveles. Las propiedades se compararon antes y después de la contaminación y después de un proceso de descontaminación con un surfactante. Se observó que las propiedades del suelo se ven afectadas por la contaminación pero pueden ser parcialmente restauradas mediante la descontaminación química.

1. LOS ESTUDIOS SOBRE LA CONTAMINACIÓN DEL
SUELO A CAUSA DE ACEITE DE MOTOR USADO Y SU
REMEDIACIÓN
ALUMNA:
• PAUCAR PEÑA, Katherin Yuliana

2. UN PROGRAMA EXPERIMENTAL SE LLEVÓ A CABO PARA EVALUAR LOS
CAMBIOS EN EL COMPORTAMIENTO DE LOS SUELOS DEBIDO A LA
INTERACCIÓN CON EL ACEITE DE MOTOR USADO (UMO), SEGUIDO DE
SU REMEDIACIÓN. SE UTILIZARON DIFERENTES TIPOS DE SUELOS
CLASIFICADOS COMO ARCILLA DE BAJA PLASTICIDAD (CL), ARCILLA
CON ALTA PLASTICIDAD (CH), Y LA ARENA POBREMENTE GRADUADA
(SP) PARA EL ESTUDIO. SE LLEVARON A CABO ESTUDIOS DE
LABORATORIO EN MUESTRAS VÍRGENES (NO CONTAMINADA) DE
SUELO Y MUESTRAS DE SUELO SIMULADOS A DIVERSOS GRADOS DE
CONTAMINACIÓN (ES DECIR, 3%, 6% Y 9% EN PESO SECO DE
SUELO) PARA COMPARAR LAS PROPIEDADES GEOTÉCNICAS ANTES Y
DESPUÉS DE LA CONTAMINACIÓN. LAS PROPIEDADES DE INGENIERÍA
ALTERADAS DEBIDO A LA CONTAMINACIÓN. SURFACTANTE (DODECIL
SULFATO DE SODIO (SDS)) SE EMPLEÓ LAVADO MEJORADO PARA
DESCONTAMINAR LOS SUELOS. SE OBSERVÓ QUE LAS PROPIEDADES
GEOTÉCNICAS ORIGINALES DE SUELOS PODRÍAN SER CASI
RESTAURADO (VARIACIÓN QUE VA DE 0 A 12%) TRAS LA
DESCONTAMINACIÓN CON SDS A UNA DOSIFICACIÓN ÓPTIMA.
Resumen

3. PETRÓLEO Y SUS PRODUCTOS REFINADOS (GASOLINA, DIESEL, QUEROSENO,
ACEITE DE MOTOR, COMBUSTIBLE PARA AVIONES, ETC.) SON LOS
PRINCIPALES RECURSOS UTILIZADOS PARA LAS NECESIDADES DE ENERGÍA
EN LOS SECTORES INDUSTRIALES Y DE TRANSPORTE EN TODO EL MUNDO. EL
ACEITE DE MOTOR SE UTILIZA PARA LAS NECESIDADES DE LUBRICACIÓN DE
DIVERSOS TIPOS DE MOTORES DE AUTOMÓVILES Y OTROS. DURANTE ESTOS
TIPOS DE USOS, ACEITE DE MOTOR RECOGE UNA SERIE DE COMPONENTES
ADICIONALES DE DESGASTE DEL MOTOR. ESTOS INCLUYEN METALES
PESADOS, TALES COMO PLOMO, CROMO, CADMIO, Y OTROS MATERIALES
COMO EL NAFTALENO, HIDROCARBUROS CLORADOS, AZUFRE. DESPUÉS DE
QUE EL PASO DEL TIEMPO, EL ACEITE CONVIÉRTASE CAMBIOS NECESARIO
DEBIDO A UN CAMBIO EN LA VISCOSIDAD DEL ACEITE. CUALQUIER QUE
ACEITE PASSE INADECUADA DESPUÉS DE SU USO DEBIDO A LA
CONTAMINACIÓN, POR LO QUE ES APTO PARA SU PROPÓSITO ORIGINAL, SE
CONOCE EL MOTOR USADO ACEITE (UMO) Y ES NECESARIO PARA SER
ADECUADAMENTE DISPUESTOS DE. LOS ACEITES USADOS TIENEN EL
POTENCIAL PARA SER RECICLADO Y RE-REFINADO SI CON SEGURIDAD Y
CORRECTAMENTE RECOGIDO, SIN EMBARGO, EN MUCHOS CASOS, SE VIERTE
EN UN DRENAJE ABIERTO O ARROJADO A LA BASURA DONDE SE PUEDE
CONTAMINAR EL SUBSUELO Y EL AGUA SUBTERRÁNEA. UN LITRO DE ACEITE
PUEDE CONTAMINAR HASTA UN MILLÓN DE LITROS DE AGUA Y SE PUEDE
ACUMULAR EN EL SISTEMA DE SUBSUELO, LO QUE REPRESENTA UN RIESGO
PARA EL MEDIO AMBIENTE. SE ESTIMA QUE EL CAMBIO DE ACEITE
AUTOMOTRIZ SOLA PARA PRODUCIR 4-5 LITROS DE ACEITE USADO.
INTRODUCCION

4. MATERIALES Y MÉTODOS
 Los tres tipos de suelos utilizados en el presente
estudio fueron clasificados baja plasticidad, de alta
plasticidad, y suelo no plástico. El aceite de motor
usado era el contaminante y se utilizó el SDS, el
tensioactivo para la descontaminación. La
caracterización de estos materiales y sus
propiedades básicas se dan en las siguientes
secciones.

5. SUELOS
 Hay tres tipos de suelos los cuales se seleccionaron: arcilla con baja
plasticidad, arcilla con alta plasticidad, y la arena, para cubrir el
amplio espectro Generalmente de suelos encontrado. Estos suelos
fueron nombrados S-1, S-2 y S-3 según la descripción dada en la
Tabla 1.
 Suelos S-1 y S-3 ¿Fueron los suelos naturales recogidos localmente
de minas a cielo abierto. Como la arcilla de alta plasticidad no se
encontró en una región cercana, se decidió fabricar el suelo
mediante la mezcla de caolinita disponible comercialmente
(H4Al2Si2O4) con un 15% de bentonita (CaOAl2O35SiO22H2O) en
peso. La característica plasticidad del suelo caolinita fue aumentada
con la adición de polvo de bentonita. Este suelo se fabrica con alta
plasticidad Referido S-2.

6. SUELOS
La muestra
No.
Clasificación
de suelo
nombre
1 ARCILLA-I
(baja
plasticidad)
s-1
2 ARCILLA-II
(alta
plasticidad)
s-2
3 arena s-3
Tabla 1. Descripción de suelo.

7. Tabla 2 representa la composición basada en el análisis de tamaño
de grano, límites de Atterberg (líquido, plástico, y de contracción), y
la clasificación de los suelos. Las características químicas de los
suelos se muestran en la Tabla 3.
Tabla 2. Propiedades de los suelos.
Propiedades Suelo S-1 Suelo S-2 Suelo S-3 estándar
El contenido de
arena (%)
10 02 96.3 IS 2720 Part 4:
1985a
Contenido de
limo (%)
67 18 3.7 IS 2720 Part 4:
1985a
El contenido de
arcilla (%)
23 80 - IS 2720 Part 4:
1985a
Límite líquido
(%)
32.7 85.1 - IS 2720 Part 5:
1985b
Límite plástico
(%)
19.8 34.8 - IS 2720 Part 5:
1985b
Límite de
contracción (%)
16.4 13.7 - IS 2720 Part 6:
1972c
clasificación de
suelos
CL CH SP Clasificación de
suelos unificada
Nota: CL, baja plasticidad; CH, alta Plasticidad; SP, mal arena graduada.

8. Tabla 3. Características químicas de los suelos.
Nota: CL, baja plasticidad; CH, alta Plasticidad; SP, mal arena graduada.

9. CONTAMINANTE
 El aceite usado del motor fue elegido como
contaminante para el estudio. Se procuró desde la
ubicación del taller de automóviles. El grado de
aceite usado fue SAE 10W. Las propiedades físicas
de la UMO se dan en la Tabla 4.

10. GRADO DE CONTAMINACIÓN
En este trabajo, el grado de contaminación se define
al porcentaje del peso de contaminante (UMO) con
respecto al peso seco de suelo. El nivel de
contaminación observada en los sitios contaminados
sirvió de base para la contaminación del suelo en el
laboratorio en porcentajes variables (Singh 2005).
Sobre la base de esta consideración, el suelo estaba
contaminado a 3%, 6% y 9% de grado de
contaminación es más estudios. El grado inicial de
contaminación se fijó en el 3% debido a que el Estado
de Nueva Jersey clasifica los suelos con una
concentración de aceite 3% por encima de los
residuos peligrosos (Pincus et al., 1995).

11. CONTAMINACIÓN
El peso calculado de UMO para conseguir el
grado deseado de contaminación se pulverizó
sobre 5 kg de cada tipo de suelo. La mezcla
de suelo-contaminante se pulverizó
manualmente y se mezcló a fondo durante 1 h
en una bandeja cubierta. La mezcla se colocó
en un recipiente tapado durante 1 semana, así
Que la UMO llegaría a un equilibrio con los
suelos. Durante este período, los suelos se
mezclaron PERIODICOS. Los suelos secos
requieren de 24 a 48 horas para llegar a un
equilibrio con agua (USACE 1970; ASTM
1993).

12. EVALUACIÓN DE LAS PROPIEDADES
GEOTÉCNICAS
Las propiedades de índice y de
ingeniería de los suelos vírgenes se
determinaron de acuerdo con las partes
pertinentes del SP36 (Oficina de Normas
de la India (BIS, el ex Instituto de
Normas de la India) 1987a). Del mismo
modo, las propiedades geotécnicas de
las muestras contaminadas se
determinaron.

13. LA DESCONTAMINACIÓN DE SUELOS
La dosificación óptima del tensioactivo SDS para la descontaminación fue
encontrado por el método de ensayo y error. El porcentaje óptimo de surfactante
(SDS) fue la Considerada la dosis mínima que se pudo restaurar las
propiedades de índice de la tierra contaminada que no contaminado Los que
están en el estado. Las dosis óptimas de SDS encontradas de las pruebas de
ensayo fueron 1,5%, 3,0%, 4,5%; 1,5%, 3,5%, 5%; y 1,0%, 2,0%, 3,0% para
suelos S-1, S-2 y S-3 contaminados con 3,0%, 6,0% y 9,0% UMO,
respectivamente. Después de la determinación de la concentración óptima de
SDS, 5 kg de cada uno de los suelos contaminados se lavaron-batch en un 30 L
recipiente de acero inoxidable.
Las cantidades requeridas de SDS se mezclaron a fondo con el suelo en estado
seco. Después, se añadieron 12,5 L de agua a la tierra contaminada mezclado-
SDS y se agitó vigorosamente durante 0,5 h y se dejó reposar durante 2 h.
Posteriormente, el agua junto con la espuma producida durante la mezcla se
decantó. El suelo en el recipiente se lavó de nuevo con 12,5 L de agua fresca
del grifo y se decantó. Durante el proceso de decantación, se tuvo cuidado
multas Que presentes en el suelo no tragaba junto con el líquido. La solución
decantada se mantuvo de pie en un recipiente separado durante 24 h. Fue
entonces filtrada para retener la cola multas suelo podría haber sido descartado
con la decantación. El suelo filtrada se vuelve a mezclar con el suelo lavado. El
suelo lavada se deja secarse al aire durante 6-7 días.

14. RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Tablas 5 a 7 se comparan las propiedades de ingeniería de suelos originales,
contaminada y descontaminados. Se puede observar que las propiedades
geotécnicas cambian debido a la contaminación con UMO
En decesos, densidad seca máximos generales y resistencia a la compresión no
confinada de los suelos aumenta con el grado de contaminación para el suelo
arcilloso CL y CH. Aumentos de cohesión eficaces y ángulo efectivo de fricción
interna disminuye para el suelo CL; mientras que tanto los parámetros de corte
aumento para el CH suelo. Sin embargo, el ángulo de fricción interna efectiva
para la arena pobremente graduada disminuye significativamente en la
contaminación, desde 36,58 en el estado virginal de 24.58 en el 9% un nivel de
contaminación, lo que reduce su capacidad de soporte en el fracaso de cizalla.
Al-Sanad et al. (1995) y Shin et al.(2002) reportaron resultados similares.
La conductividad hidráulica de ambos suelos de grano fino clasificados como CL
y CH aumenta con el grado de contaminación. En el caso de arena pobremente
graduada (SP), la conductividad hidráulica se ha encontrado para disminuir en
comparación con su estado virgen, el valor máximo de estar en un nivel de
contaminación 3%. Estos resultados están de acuerdo con las tendencias
reportadas (Fernández y Quigley 1991; Al-Tabba y Walsh 1994). En la práctica,
los suelos arcillosos con baja conductividad hidráulica (<10-9 m / s) se utilizan
como materiales de revestimiento en los sistemas de contención. El espesor del
revestimiento está diseñado en base

15. RESULTADOS Y DISCUSIÓN
generalmente en la conductividad hidráulica del original (no contaminada) arcillas. Con el
paso del tiempo, debido a un aumento en la hidráulica conductividad del revestimiento de
arcilla, la filtración de contaminantes fluido a través de revestimiento de arcilla en el
sistema de contención será más que el valor de diseño. Por lo tanto, se convierte
imperativo que la conductividad hidráulica del material de revestimiento arcillas ser
determinadas con respecto a la contaminante real fluido.
Los valores del índice de compresión aumentan y el coeficiente de consolidación
disminuye tanto para los suelos CL y CH debido a la contaminación con UMO Sridharan y
Rao (1973) informaron de un aumento en el índice de compresión de caolín con diferentes
contaminantes orgánicos. Esto implica que los asentamientos de consolidación serán
mayores y continuarán durante períodos más largos. El porcentaje de aumento en la
solución de consolidación para suelos arcillosos varía de 35% a 60%.
La relación California cojinete (CBR) de la arena (SP) en una condición unsoaked aumenta
hasta un nivel de contaminación 6% y a partir de entonces, disminuye bruscamente. El
valor máximo de la CBR se ha encontrado en un grado 3% de contaminación. Al-Sanad et
al. (1995) reportaron una mejora en el valor de CBR para la arena de Kuwait contaminada
con petróleo crudo hasta un grado de contaminación del 4%. Este efecto sobre la arena se
puede emplear ventajosamente cuando se utiliza arena contaminada (<6% de grado de
contaminación) como un material de sub-base o subbase bajo pavimento flexible
proporcionado otras consideraciones ambientales permiten
Características Hinchazón en los suelos CL y CH aumentan significativamente a la
contaminación con UMO Hinchazón Superior conduce a una mayor presión de la
hinchazón y el asentamiento diferencial.

16. RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Los cambios en las propiedades geotécnicas de los suelos pueden ser debido a la física y
(o) la interacción físico-química entre el suelo y contaminante. Los parámetros importantes
en la interacción física son la viscosidad, densidad y tensión superficial de contaminación
de aceites. La interacción física es predominante en el caso de suelos granulares, mientras
físico-químico la interacción puede tener lugar en los suelos de grano fino. Para suelos con
alta plasticidad, la interacción química anula la física interacción. Por fluido contaminante
orgánico no polar, la constante dieléctrica es el parámetro importante que trae los cambios
en el espesor de la doble capa difusa en suelos arcillosos. Un valor más pequeño de la
constante dieléctrica para aceites de petróleo disminuye el espesor de la capa difusa y, en
consecuencia, la estructura de las arcillas tiende a ser más floculada.
Para los estudios de remediación, los pesos porcentuales óptimos del agente tensioactivo
con respecto al peso de contaminada suelos es la mitad y un tercio del grado de
contaminación en el suelo y el suelo CL SP, respectivamente. El tensioactivo (SDS) de
lavado se encuentra para ser eficaz en la restauración del original las propiedades del
suelo con una variación que va de 0 a 12%. La transformada de Fourier infrarroja (FTIR)
(Figs. 1-3) de las muestras de suelo contaminadas y descontaminadas también confirmar
la eliminación física de UMO de la matriz del suelo como el pico correspondiente a 2930
cm-1 se desvanece después del lavado.
En la espectroscopia de FTIR, la transmisión de infrarrojos (en%) a través de muestras de
suelo como el eje de ordenadas se representa frente a la número de onda (en cm-1) como
la abscisa para identificar el funcional grupos correspondientes a diferentes picos, es decir,
máximo absorbancia. El pico característico para el enlace C-H se produce a una frecuencia
de onda de 2930 cm-1.

17. TABLA 5. COMPARACIÓN DE LAS PROPIEDADES EN LA ÚNICA,
CONTAMINADA Y DESCONTAMINADA EL SUELO S-1

18. TABLA 6. COMPARACIÓN DE LAS PROPIEDADES EN LA ÚNICA,
CONTAMINADA Y DESCONTAMINAR EL SUELO S-2

19. TABLA 7. COMPARACIÓN DE LAS PROPIEDADES EN LA ÚNICA,
CONTAMINADA Y DESCONTAMINAR EL SUELO S-3.

20. TABLA 7. COMPARACIÓN DE LAS PROPIEDADES EN LA ÚNICA,
CONTAMINADA Y DESCONTAMINAR EL SUELO S-3.

21. FIG. 1. LOS ESPECTROS DE FTIR DE SUELO S-1 (A) CONTAMINADO CON 6% UMO;
(B) DESCONTAMINADO CON LA DOSIS ÓPTIMA DE SDS.

22. FIG. 2. ESPECTROS FTIR DE SUELO S-2 (A) CONTAMINADO CON 6% UMO;(B) DESCONTAMINADO
CON LA DOSIS ÓPTIMA DE SDS.

23. FIG. 3. ESPECTROS FTIR DE SUELO S-3 (A) CONTAMINADO CON 6% UMO;
(B) DESCONTAMINADO CON LA DOSIS ÓPTIMA DE SDS.

24. CONCLUSIONES
• El rendimiento de suelo como un medio o construcción de soporte el material se ve afectada
negativamente por la contaminación con UMO debido a cambios en algunas de las propiedades
del suelo.
• Características de volumen de cambio, es decir, la solución de consolidación y las características
de hinchamiento, se aumentan en el contaminado estado de los suelos arcillosos (CL y CH). El
ángulo efectivo de fricción interna del suelo arenoso (SP) disminuye bruscamente sobre la
contaminación con U.M.O. Los suelos contaminados con UMO son propensos a sufrir más
asentamientos y susceptibles a grandes cambios de volumen sobre la saturación. La cizalla la
fuerza y ​​la presión de apoyo admisible en disminuciones de suelos granulares significativamente
a la contaminación con U.M.O, restringiendo así su uso como un medio de soporte. Una
estructura de que ya está construido experimentará la angustia, tales como grietas, sobre
contaminación posterior del soporte del suelo. Sand que contiene hasta un contenido UMO 6%
puede ser ventajosamente usado como material de sub-base o subbase bajo pavimento flexible.
En el diseño de espesor de revestimiento de arcilla, la conductividad hidráulica de arcillas para
ser utilizado como material de revestimiento debe determinarse utilizando el contaminante real
fluido.
• Remediación de suelos contaminados es una necesidad práctica con respecto a consideraciones
geotécnicas y ambientales. Aunque los resultados de laboratorio indicaron la restauración de
propiedades geotécnicas originales de la eliminación de la suciedad y física de los
contaminantes de la matriz del suelo con surfactante (SDS) de lavado, un sistema mecanizado
necesita ser desarrollado para su aplicación práctica en la recuperación de contaminados tierra.

25. GRACIAS