MXPA04003716A - Mejoramiento del suelo contaminado con mercurio. - Google Patents

Abstract

Un sistema de mejoramiento del suelo in situ puede utilizarse para retirar o reducir niveles de contaminacion de mercurio dentro del suelo. El sistema de mejoramiento del suelo puede tambien retirar o reducir niveles de otros contaminantes dentro del suelo. El mercurio puede vaporizarse dentro del suelo por un sistema de calentamiento. El mercurio vaporizado puede retirarse del suelo mediante un sistema de vacio. Despues de que el mercurio vaporizado pasa desde las canalizaciones verticales calentadas, el mercurio vaporizado se puede dejar enfriar, condensar y fluir hacia abajo a una instalacion de tratamiento. El retiro de mercurio del suelo como un vapor puede proporcionar una manera economica, segura, y eficiente para mejorar el suelo contaminado con mercurio.

Description

1 MEJORAMIENTO DEL SUELO CONTAMINADO CON MERCURIO Campo de la invención La presente invención se refiere generalmente al tratamiento del suelo contaminado. Una modalidad de la invención se refiere al mejoramiento del suelo mediante desorción térmica in situ del suelo contaminado con mercurio.

Antecedentes de la invención La contaminación del suelo se ha convertido en un tema de preocupación en muchos lugares. "Suelo" se refiere a un material no compactado y compactado en la tierra. El suelo puede incluir material de formación natural tal como suciedad, arena, y roca, así como otro material, tal como material de relleno. El suelo puede quedar contaminado con contaminantes químicos, biológicos y/o radiactivos. La contaminación del suelo puede ocurrir en una variedad de formas, tales como derrame de material, escape de recipientes de almacenamiento, y filtración de relleno de tierras. Surgen preocupaciones adicionales relacionadas con la sanidad pública si los contaminantes se desplazan hacia las capas acuíferas o al aire. Los contaminantes del suelo también pueden desplazarse al suministro de alimentos a través de bioacumulación en diversas especies de la cadena alimenticia. REF. 155230 Existen muchos métodos para mejorar el suelo contaminado. "Mejorar el suelo" significa tratar el suelo para eliminar los contaminantes del suelo o reducir los contaminantes en el suelo (por ejemplo, a niveles aceptables) . Un método para mejorar un lugar contaminado es excavar el suelo y procesarlo en una instalación ce tratamiento separada para eliminar o reducir los niveles de contaminantes en el suelo. Muchos problemas asociados con este método pueden limitar su utilización y efectividad. Por ejemplo, la generación de polvo que conlleva la excavación expone el medio ambiente circundante y los trabajadores a la contaminación del suelo. Asimismo, muchas toneladas de suelo pueden requerir ser excavadas para tratarse eficazmente incluso un pequeño lugar de contaminación. Los costos de equipos, mano de obra, transporte, y tratamiento pueden hacer que el método resulte prohibitivamente costoso en comparación con otros métodos de mejoramiento del suelo. También puede utilizarse el tratamiento biológico y tratamiento quinico in situ para mejorar el suelo. El tratamiento biológico y/o químico puede implicar inyectar material en el suelo, de tal forma que el material haga reaccionar y/o mueva la contaminación dentro del suelo. Un material inyectado durante un tratamiento biológico o químico puede ser un reactivo configurado para reaccionar con la contaminación del suelo para producir productos de reacción que no están contaminados. Algunos de los productos de reacción pueden ser volátiles. Estos productos de reacción pueden eliminarse del suelo. El material inyectado durante un tratamiento químico puede ser un fluido impulsor configurado para dirigir la contaminación hacia un pozo de extracción que retira el contaminante del suelo. El fluido impulsor puede ser vapor, dióxido de carbono, u otro fluido. No obstante, la heterogeneidad del suelo y otros factores pueden, sin embargo, inhibir la reducción uniforme de los niveles de contaminantes en el suelo utilizando tratamiento biológico y/o tratamiento químico. Además, la inyección de fluido puede tener como resultado el desplazamiento de los contaminantes al suelo adyacente. La extracción de vapor del suelo (EVS) es un proceso que puede utilizarse para eliminar contaminantes de la superficie del suelo. Durante la EVS, se aplica un vacío para extraer aire a través del subsuelo del suelo. El vacío puede aplicarse en una superficie de contacto suelo/aire o a través de pozos de vacío colocados dentro del suelo. El aire puede arrastrar y transportar contaminantes volátiles hacia la fuente de vacío. El gas residual extraído del suelo por el vacío puede incluir contaminantes que estaban dentro del suelo. El gas residual puede ser transportado a una instalación de tratamiento. El gas residual extraído del suelo puede ser procesado en la instalación de tratamiento para eliminar o reducir los contaminantes que contiene. La EVS puede permitir que los contaminantes sean extraídos del suelo sin necesidad de mover o remover signif cativamente el suelo. Por ejemplo, la EVS puede realizarse debajo de caminos, cimientos, y otras estructuras fijas. La permeabilidad del subsuelo del suelo puede limitar la efectividad de la EVS. El aire y vapor pueden fluir a través del subsuelo del suelo, principalmente a través de zonas de alta permeabilidad del suelo. El aire y vapor pueden rodear zonas de baja permeabilidad de suelo, permitiendo que cantidades relativamente grandes de contaminantes permanezcan en el suelo. Las áreas de alta y baja permeabilidad pueden caracterizarse, por ejemplo, por humedad, capas de suelo estratificado, y fracturas y Heterogeneidad de materiales dentro del suelo. Agua puede estar presente dentro del suelo. A cierto nivel dentro de cierto suelo, los espacios porosos dentro del suelo se saturan de agua. Se hace referencia a este nivel como la zona de saturación. En la zona vadosa, por encima de la zona de saturación, los espacios porosos dentro del suelo se llenan de agua y gas. Se hace referencia a la superficie de contacto entre la zona vadosa y la zona saturada como la capa freática. La profundidad de la capa freática se refiere a la profundidad de la zona saturada. La zona saturada puede estar limitada per un "aquitard" (característica geológica) . Un "aquitard" es una capa de baja permeabilidad del suelo que impide el desplazamiento del agua . Una reducida permeabilidad del aire debida a la retención de agua puede impedir el contacto del aire que fluye con los contaminantes en el suelo durante el mejoramiento del suelo mediante la EVS . El desagüe del suelo puede resolver parcialmente el problema de la retención de agua. El suelo puede desaguarse bajando la capa freática y/o utilizando una técnica de desagüe al vacio. Estos métodos pueden no ser métodos efectivos para abrir los poros del suelo a los efectos de admitir el flujo de aire. Las fuerzas capilares pueden impedir la extracción del agua del suelo cuando se baja la capa freática. Bajar la capa freática puede tener como resultado un suelo húmedo, que puede limitar la conductividad de aire. Una técnica de desagüe al vacío puede tener limitaciones prácticas. El vacío generado durante una técnica de desagüe al vacío puede disminuir rápidamente con la distancia de los pozos de desagüe. El uso del desagüe al vacío puede no reducir significativamente la retención de agua del suelo. Este método también puede ocasionar la formación de pasajes preferenciales para la conductividad de aire ubicados adyacentes a los pozos de desagüe. 6 Muchos tipos de suelo se caracterizan por la estratificación horizontal con capas alternas de alta y baja permeabilidad. Un ejemplo común de un tipo de suelo estratificado son los sedimentos lacustres, caracterizados por delgados lechos de capas alternas fangosas y arenosas. Los intentos para realizar una EVS en tales capas tienen como resultado un flujo de aire que ocurre sustancialmente dentro de las capas arenosas y evita las capas fangosas. En el suelo pueden existir heterogeneidades. El aire y vapor pueden fluir preferiblemente a través de ciertas zonas o capas de suelo heterogéneo, tal como lechos de grava. El aire y vapor pueden verse impedidos de fluir a través de otras zonas o capas del suelo heterogéneo, tal como lechos de arcilla. También, por ejemplo, el aire y vapor tienden a fluir preferiblemente a través de huecos en material de relleno poco compactado. El aire y vapor pueden verse impedidos de fluir a través de material de relleno excesivamente compactado. Los desechos enterrados dentro del material de relleno también pueden impedir el flujo del aire a través del suelo. Algunos componentes de la contaminación del suelo pueden ser tóxicos. Tales contaminantes del suelo pueden incluir mercurio, compuestos que contienen mercurio tales como mercurio dimetilico, materiales radiactivos tales como plutonio, compuestos volátiles peligrosos y combinaciones de los mismos. La instalación de pozos o el uso de procesos de prueba invasivos para identificar la ubicación y alcance de la contaminación del suelo puede requerir medidas especiales para asegurar que el medio ambiente circundante y los trabajadores no sean expuestos a vapor contaminado, polvo, u otras formas de contaminación durante la instalación y el uso de los pozos o los procesos de prueba. Tales medidas pueden incluir, pero no están limitadas a, efectuar las operaciones que producen polvo o vapor dentro de recintos para evitar la liberación de contaminantes al medio ambiente, tratar el aire dentro de tales recintos para eliminar o reducir la contaminación antes de liberar el aire al medio ambiente, equipar a los trabajadores con ropa protectora adecuada, y/o equipar a los trabajadores con filtros de respiración adecuados o suministros de aire de otra fuente. En algunos casos, el retiro de algunos contaminantes del suelo afectado puede resultar poco práctico, pero el retiro de otros contaminantes puede ser conveniente. Por ejemplo, el suelo contaminado con material radiactivo también puede estar contaminado con otros contaminantes tales como mercurio, compuestos que contienen mercurio, hidrocarburos, y/o hidrocarburos clorados. El retiro del material radiactivo puede ser imposible o poco práctico, pero puede ser conveniente eliminar o reducir otros contaminantes dentro del suelo para evitar que esa 8 contaminación se desplace a otras áreas a través del suelo. La presencia de agua dentro de la tierra es f ecuentemente un problema para los proyectos de construcción. El problema de la presencia de agua y/o de la recarga de agua puede haberse superado por algunos proyectos de construcción. Una barrera para el desplazamiento de agua en un área seleccionada se puede establecer formando una pared congelada que rodea el área seleccionada. El uso de paredes congeladas para estabilizar el suelo adyacente a un sitio de trabajo y evitar el desplazamiento del agua en el sitio del trabajo se ha implementado durante la construcción de túneles y ejes y durante el trabajo de excavación. En una aplicación típica de los pozos de congelamiento en un sitio de trabajo, los pozos de congelamiento se insertan en el suelo y una pared de agua y suelo congelados se forma alrededor de un área seleccionada. El suelo dentro del área seleccionada entonces se excava para formar un agujero. Los soportes pueden evitar que las paredes que definen el agujero lleguen a derrumbarse. La pared congelada se puede dejar descongelar cuando el soporte suficiente es instalado para prevenir el derrumbamiento de las paredes. Alternativamente, el trabajo dentro del agujero formado por el retiro del suelo puede completarse apoyándose en la pared congelada de agua y suelo para evitar que el agujero se colapse. La pared congelada de agua y suelo se puede dejar descongelar después de la terminación del trabajo dentro del pozo. La Patente Norteamericana No. 2,777,679 publicada por Ljungstróm, que está incorporada por referencia come si estuviera expuesta completamente en la presente, describe la creación de una barrera congelada para definir un perímetro de una zona que debe someterse a la producción de hidrocarburo. El material dentro de la zona es pirolizado de manera convectiva avanzando un frente de calor a través del material para conducir los productos de pirólisis hacia los pozos de producción. La Patente Ncrteamericana No. 4,860,544, publicada por Krieg y colaboradores, que está incorporada por referencia como si estuviera expuesta completamente en la presente, describe el establecimiento de un sistema de confinamiento de barrera criogénica sobre un volumen predeterminado que se extiende hacia abajo o por debajo de una región superficial de la Tierra, es decir, un sitio de contención. La contaminación de mercurio en el suelo representa un peligro muy serio a largo plazo. Los casos de problemas de salud extensos que resultan de la contaminación del mercurio se han documentado en muchos países alrededor del mundo. Cierta contaminación de mercurio es debida a los derrames de fuentes industriales. Por ejemplo, los derrames de mercurio de recipientes que fueron utilizados como electrodos en plantas de cloro/alcali son fuentes conocidas 10 de contaminación de mercurio. La contaminación de mercurio y la contaminación de compuestos de mercurio pueden haber ocurrido en minas y sitios de procesamiento de minerajes, instalaciones para la fabricación de baterías, y también pueden ser debido a los derramamientos, fugas y/o a la fractura de barómetros, manómetros, termómetros, interruptores de mercurio y de otros instrumentos y recipientes que contienen mercurio. Los niveles inaceptables de mercurio o compuestos de mercurio pueden también estar presentes en lodo industrial y/o municipal. El mercurio elemental puede entrar en suelo si la carga de presión del mercurio excede la presión de entrada capilar del suelo. El mercurio puede continuar moviéndose hacia abajo a través del suelo hasta que el mercurio encuentra una capa de baja permeabilidad en la cual tamaños de poro pequeños resultan en las presiones capilarmente altas que previenen la entrada del mercurio. El mercurio pasará generalmente en el suelo que tiene una porosidad mayor que aproximadamente 100 milidarcios. Cuando el mercurio alcanza una barrera en la cual no pueda pasar, el mercurio puede fluir lateralmente a lo largo de la barrera y estanque en lugares bajos. Una porción de un derramamiento de mercurio que pasa a través del suelo puede permanecer dentro de los poros del suelo. La cantidad de mercurio conservada dentro de los poros del suelo puede depender de la forma del poro y 11 en la saturación del mercurio. Generalmente, el espacio de poro en un suelo arenoso limpio mantendrá de 5% a 20% en volumen de mercurio residual por volumen de poro del suelo. Las características físicas del mercurio pueden hacer al mercurio difícil de retirar del suelo. La densidad del mercurio (13.5 g/cc a 20°C) puede hacer difícil bombear el mercurio fuera del suelo. La retención de una porción de mercurio dentro del espacio de poro del suelo puede hacer difícil el retiro del mercurio del suelo de tal modo que el suelo no se considera más por estar contaminado con mercurio. La presión de vapor baja del mercurio (por ejemplo, 0.0012 mmHg a 20°C y 0.2729 mmHg a 100°C) puede hacer que el retiro de mercurio por medio de un proceso de extracción de vapor del suelo a temperaturas bajas o ligeramente elevadas, consuma demasiado de tiempo para mejorar factiblemente el suelo contaminado con mercurio. El suelo contaminado con mercurio se puede tratar por la excavación del suelo y el tratamiento subsecuente del suelo para retirar el mercurio. El suelo excavado puede ser tratado lixiviando el mercurio del suelo y/o calentando el suelo para retirar el mercurio. El retiro, tratamiento y transporte del suelo que contiene mercurio pueden no ser prácticos para sitios grandes contaminados. Otros tipos de contaminantes del suelo, tales como contaminantes orgánicos y/o radiactivos, pueden estar presentes en el suelo contaminado con mercurio. Las consideraciones de seguridad debido a la presencia del mercurio y de otros tipos de contaminantes pueden pesar contra el uso de la excavación y tratamiento subsecuente del suelo contaminado con mercurio como método de mejoramiento para tratar el suelo.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Un sistema de mejoramiento del suelo mediante la desorción térmica in situ (DTIS) se puede utilizar para tratar el suelo contaminado con mercurio. El sistema de mejoramiento del suelo se puede utilizar para eliminar o reducir a niveles aceptables el mercurio, compuestos de mercurio y otros contaminantes retirables dentro del suelo contaminado con mercurio. El mercurio se puede situar en una localización abierta, o la contaminación de mercurio se puede localizar debajo de una estructura tal como una losa de concrete de un edificio. Si la contaminación se localiza debajo de una estructura, la estructura puede ser movida, retirada o alterada de tal modo que los pozos de extracción y calentamiento del sistema de mejoramiento del suelo entren en contacto con el suelo contaminado por debajo de la estructura . La localización, extensión y concentración de la contaminación de mercurio se pueden determinar antes de instalar un sistema de mejoramiento del suelo que retire o reduzca los contaminantes a niveles aceptables dentro del suelo. Las pruebas no intrusivas pueden utilizarse para establecer la localización del mercurio dentro del suelo. ?1 uso de radar, exámenes gravimétr icos y/o exámenes electromagnéticos puede determinar la presencia del mercurio dentro del suelo. Las características metálicas del, mercurio pueden hacer detectables las cantidades grandes de mercurio dentro del suelo al usar el radar. La presencia de agua dentro del suelo puede limitar la efectividad del radar como prueba de localización del mercurio. La presencia del mercurio dentro del suelo puede aumentar la densidad promedio del suelo. Un aumento mensurable de la gravedad se puede indicar sobre el suelo que está contaminado con mercurio. Un examen de gravedad se puede utilizar para detectar anomalías de densidad en el suelo. Una anomalía detectada puede indicar la presencia de mercurio, o la anomalía detectada puede indicar la presencia de algún otro tipo de anomalía de densidad en el suelo. Además de aumentar la densidad promedio del suelo, el mercurio puede disminuir la resistencia eléctrica del suelo y causar polarización inducida. Las indicaciones del radar, anomalías de densidad, disminución de la resistencia del suelo, y/o la presencia de polarización inducida pueden indicar la presencia de contaminación de mercurio dentro de un área del suelo. La prueba no intrusiva o sustancialmente no 14 intrusiva, tal como el radar, examen gravimétrico o un examen electromagnético puede indicar la presencia del mercurio dentro de una región del suelo. Tales pruebas pueden indicar un área de contaminación de mercurio, pero las pruebas no pueden dar la información exacta de concentración y profundidad de la contaminación. Después de que la contaminación de mercurio se encuentra dentro del suelo, la extensión, profundidad y concentración de la contaminación de mercurio se pueden determinar por las pruebas intrusivas. Los pozos de prueba se pueden colocar dentro del suelo. La prueba de centros de los pozos de prueba y la prueba de fluido retirado de suelo a través de pozos de prueba se pueden utilizar para determinar la información de profundidad y concentración de la contaminación del suelo. Una sonda o sondas de diagrafia se pueden también utilizar para determinar la concentración de mercurio in situ. Las sondas de diagrafía pueden ser importantes en la determinación de la localización, extensión y concentración de la contaminación del mercurio antes del mejoramiento del suelo. Las sondas de diagrafia pueden también ser importantes en la evaluación del progreso y efectividad de un proceso de mejoramiento del suelo durante el mejoramiento del suelo. En una modalidad de un sistema de mejoramiento del suelo, una sonda de diagrafía de neutrones se puede utilizar para proporcionar medidas in situ de la concentración de mercurio. 15 Un sistema de mejoramiento del suelo usado para tratar el suelo contaminado con mercurio puede ser ur. sistema de mejoramiento del suelo mediante DTIS. El calor se puede aplicar al suelo por mantos térmicos y/o pozos de calentamiento. El tipo de calentador del suelo se puede determinar basándose en la profundidad de los contaminantes dentro del suelo. Los mantos de calentamiento pueden ser utilizados cuando la contaminación está cerca de la superficie de tierra. Los pozos de calentamiento pueden ser utilizados cuando la contaminación es más profunda en el suelo. El calor aplicado al suelo puede elevar la temperatura del suelo arriba del punto de ebullición del mercurio a través de un área de tratamiento. Un anillo o anilles de pozos de calentamiento-extracción pueden rodear otros pozos de mejoramiento en un área de tratamiento. Los pozos de calentamiento-extracción pueden evitar el desplazamiento de la contaminación del área de tratamiento durante el mejoramiento del suelo. La contención de mercurio dentro del área de tratamiento y reducción del flujo de aire a través del área de tratamiento se pueden mejorar por una cubierta de tierra y por una barrera alrededor de una periferia del área de tratamiento. La barrera puede evitar el desplazamiento de la contaminación del suelo en áreas adyacentes. La barrera puede también evitar que el fluido fluya en el área de 16 tratamiento desde áreas adyacentes. La barrera se puede formar de secciones de placa de acero u otro tipo de material que se conducen en el suelo alrededor de la periferia del área de tratamiento. Lechadas de cemento, sellos de caucho de alta temperatura u otros tipos de sellos se pueden utilizar para acoplar las secciones individuales juntas. Alternativamente, la barrera puede ser una barrera congelada formada por pozos de congelamiento colocados alrededor de la periferia del área de tratamiento. Una cubierta de tierra para un sistema de mejoramiento del suelo puede evitar la liberación del vapor en el aire desde un área de tratamiento. La cubierta de tierra puede también evitar que el fluido se arrastre en el suelo desde la superficie de tierra. En una modalidad, la cubierta de tierra puede incluir una primera lámina de acero colocada en la superficie de la tierra, una capa de aislamiento encima de la primera lámina de acero y una barrera contra vapor sobre el aislamiento. Las porciones de pozos que se extienden en el suelo pueden pasar a través de la primera lámina de acero. Los pozos se pueden soldar o si no sellar a la barrera. La barrera de vapor puede evitar la liberación del material que escapa más allá de la primera lámina de acero y también puede evitar que el aire y/o agua se arrastren en el suelo desde la superficie. La barrera contra vapor puede ser una barrera de acero y/c una barrera 17 de polímero. La barrera de polímero puede ser, pero s^r; limitarse a, polietileno, polipropileno, caucho de silicón o combinaciones de los mismos. La barrera contra vapor se puede inclinar para dirigir el agua de lluvia que escurre a una localización deseada. El condensado formado en un lado interior de la barrera contra vapor se puede recolectar e introducir en un sistema de tratamiento del sistema de mejoramiento del suelo para asegurarse de que cualquier contaminante dentro del condensado sea tratado correctamente. Una estructura de soporte se puede ubicar encima de la primera lámina de acero. La estructura de soporte puede soportar pozos, canalizaciones verticales, cableado, tubería de recolección y otras estructuras que pasan dentro o afuera de la tierra dentro del área de tratamiento. Un sistema de mejoramiento del suelo puede incluir una barrera de perímetro que rodee o rodee parcialmente un área de tratamiento. La barrera de perímetro puede ser una pared congelada, pared de lechada de cemento y/o un número de láminas insertadas en la tierra a una profundidad deseada y selladas juntas. Un sello se puede formar entre una porción de una cubierta de tierra y la barrera de perímetro. El sello puede ser, pero sin limitarse a, soldadura; adhesivo y/o juntas y fuerza de sujeción proporcionada con abrazaderas, tornillos, pernos u otros tipos de sujetadores. La barrera de perímetro puede evitar el desplazamiento de 18 contaminantes fuera del área de tratamiento. La barrera de perímetro puede también evitar la entrada de fluido en el área de tratamiento desde áreas adyacentes al área de tratamiento . El gas residual extraído del suelo tratado se puede mantener en un estado de vapor dentro de canalizaciones verticales calentadas en los pozos. Corriente abajo de la canalización vertical, el mercurio se puede condensar y fluir hacia abajo a través de un conducto superficial a una instalación de tratamiento. Alternativamente, los conductos superficiales se pueden calentar para mantener los contaminantes en un estado de vapor en ruta a la instalación de tratamiento. En las modalidades donde el conducto no es un calentador, el conducto puede ser gas (por ejemplo, aire) o líquido enfriado. La instalación de tratamiento puede incluir un separador para retirar el mercurio líquido y otros líquidos condensados. El vapor restante se puede pasar a través de una instalación de tratamiento. La instalación de tratamiento puede incluir condensadores, lechos de carbón, lechos de azufre y carbón, oxidantes térmicos e intercambiadores de calor.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS Las ventajas de la invención llegarán a ser evidentes sobre la lectura de la descripción detallada 19 siguiente y al hacer referencia a las figuras anexas, en donde : La figura 1 muestra una representación esquemática de una modalidad de un sistema de me oramiento del suelo mediante desorción térmica in situ (DTIS). La figura 2 representa una vista en sección transversal de una porción de un sistema de mejoramiento del suelo . La figura 3 muestra una representación en sección transversal de un pozo de extracción que incluye un elemento calorífico. La figura 4 representa una vista en planta de un patrón de pozo para un sistema de mejoramiento del suelo con pozos de extracción, algunos de los cueles no incluyen elementos caloríficos y un anillo doble de pozos de congelamiento . La figura 5 representa un diagrama esquemático de una instalación de tratamiento de contaminación. La figura 6 representa una vista en planta de patrones de pozo para pozos de congelamiento y pozos de mejoramiento del suelo que se pueden utilizar para tratar un área grande contaminada del suelo. Mientras que la invención puede tener diversas modificaciones y formas alternativas, se muestran modalidades específicas de la misma a modo de ejemplo en las figuras y será descrita en detalle en la presente. Las figuras pueden no estar a escala. Deberá entenderse, no obstante, que las figuras y descripción detallada no tienen la intención de limitar la invención a la forma especifica descrita, sino que por el contrario, la intención es abarcar todas las modificaciones, equivalentes y alternativas que estén dentro del espíritu y alcance de la presente invención como se definen en las reivindicaciones adjuntas.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LAS MODALIDADES PREFERIDAS Puede utilizarse un sistema de proceso de desorción térmica in situ (DTIS) para mejorar el suelo contaminado. Un proceso de mejoramiento del suelo mediante DTIS implica el calentamiento in situ del suelo para aumentar la temperatura del suelo mientras simultáneamente se retira el gas residual por vacío. El calentamiento del suelo puede tener como resultado la eliminación de los contaminantes mediante una serie de mecanismos. Tales mecanismos pueden incluir, pero no se limitan a: vaporización y traslado del vapor de los contaminantes del suelo; evaporación, arrastre, y eliminación de los contaminantes en una corriente de aire o vapor de agua; y/o degradación térmica o conversión de contaminantes en compuestos nc contaminantes mediante pirólisis, oxidación, u otras reacciones químicas dentro del suelo (por ejemplo, contaminantes diferentes ai mercurio, tal como hidrocarburo 21 y/o contaminantes de hidrocarburo clorado) . Un proceso de mejoramiento del suelo mediante DTIS puede ofrecer considerables ventajas frente a los procesos de extracción de vapor del suelo (EVS) y los procesos que dependen de la inyección de fluidos impulsores, reactivos químicos, y/o reactivos biológicos dentro del suelo. La conductividad del flujo de fluido de un suelo promedio puede variar en un factor de 108 en todo el suelo, debido a las diferencias en el tipo de suelo (grava, arena, arcilla) o a la heterogeneidad del suelo y el agua dentro del suelo. Como se utiliza en la presente, "fluido" se refiere a materia que está en estado líquido o gaseoso. El traslado en masa del fluido a través del suelo puede ser un factor limitante en el mejoramiento de un lugar de tratamiento usando un proceso mediante EVS o tratamiento químico y/o biológico del suelo. En contraste con las variaciones extremamente grandes en la permeabilidad del flujo de fluido en el suelo, la conducti idad térmica de un suelo promedio puede variar en un factor de sólo aproximadamente dos en todo el suelo. Inyectar calor en el suelo puede ser considerablemente más efectivo que inyectar un fluido en el mismo suelo. Además, inyectar calor en el suelo puede provocar el aumento preferencial de la permeabilidad del suelo compactado (baja permeabilidad). El calor inyectado puede secar el suelo. A medida que el suelo se seca, la permeabilidad microscópica y macroscópica del suelo puede aumentar. El aumento de la permeabilidad del suelo calentado puede permitir que un proceso de mejoramiento del suelo mediante DTIS elimine o reduzca más uniformemente los contaminantes a niveles aceptables en toda un área de tratamiento. El aumento de la permeabilidad del suelo puede permitir un mejoramiento in situ de las arcillas y barros de baja permeabilidad que no responden a los procesos estándares de extracción de vapor del suelo. En una modalidad de mejoramiento del suelo, un método de descontaminación incluye calentar el suelo contaminado a temperaturas a las cuales los contaminantes son eliminados mediante vaporización y/o destrucción térmica. El agua in situ puede vaporizarse y arrastrar contaminantes, permitiendo su eliminación del suelo a través de pozos de extracción . El suelo puede calentarse mediante diversos métodos. Los métodos para calentar el suelo incluyen, pero no se limitan a, calentar mediante irradiación o conducción térmica desde una fuente de calor, calentar mediante calentamiento de radiofrecuencia, o calentar mediante calentamiento de resistividad eléctrica del suelo. "Calentamiento radiativo" se refiere a una transferencia radiativa de caler desde una fuente caliente a una superficie más fría. "Calentamiento conductivo" se refiere a transferir 23 calor por contacto físico de un medio. El calor se transfiere desde un calentador a alta temperatura en un pozo a la superficie del suelo sustancialmente por radiación. El calor se transfiere principalmente por conducción desde la superficie del suelo calentado al suelo adyacente, aumentando así la temperatura del suelo a cierta distancia de la fuente de calor. El calentamiento radiativo y/o conductivo puede ser ventajoso porque las temperaturas que pueden obtenerse mediante tal calentamiento no están limitadas por la cantidad de agua presente en el suelo. Utilizando calentamiento radiativo y/o conductivo pueden obtenerse temperaturas del suelo sustancialmente superiores al punto de ebullición del agua. Pueden obtenerse temperaturas del suelo de aproximadamente 100°C, 125°C, 150°C, 200°C, 400°C, 500°C, o superiores utilizando calentamiento radiativo y/o conductivo. La fuente de calor para calentamiento radiativo y/o conductivo puede ser, pero sin limitarse a, un calentador de resistencia eléctrica colocado en una perforación de pozo, un fluido de transferencia de calor que se hace circular a través de una perforación de pozo, o combustión dentro de una perforación de pozo. Los calentadores pueden colocarse en o sobre el suelo para calentar el suelo. Para una contaminación del suelo dentro de aproximadamente 1 m de la superficie del suelo, mantos térmicos y/o calentadores de tierra sobre el 24 suelo pueden aplicar calor conductivo al suelo. Un sistema de vacio puede aplicar un vacio sobre el suelo a través de aberturas de vacio que atraviesan el manto térmico. Los calentadores pueden funcionar a aproximadamente 87C°C. La Patente Norteamericana No. 5,221,827 emitida por Marsden y colaboradores, que se incorpora por referencia como si se expusiera en su totalidad en la presente, describe un sistema de mejoramiento del suelo mediante manto térmico. La Patente Norteamericana No. 4,984,594 emitida por Vinegar y colaboradores, que se incorpora por referencia como si se expusiera en su totalidad en la presente, describe un método ín situ para eliminar contaminantes del suelo de la superficie y cerca de la superficie aplicando un vacio sobre el suelo por debajo de una lámina flexible impermeable y luego calentando el suelo con un calentador eléctrico de superficie que se coloca sobre la superficie del suelo por debajo de la lámina. Para una contaminación más profunda, pueden utilizarse pozos de calentamiento para suministrar calor al suelo. La Patente Norteamericana No. 5,318,116 y la Solicitud de Patente Norteamericana No. 09/549,902 de Vinegar y colaboradores y Solicitud de Patente Norteamericana No. 09/836,447 de Vinegar y colaboradores, cada una de éstas se incorpora por referencia como si se expusieran en su totalidad en la presente, describen procesos de mejoramiento del suelo mediante DTIS para tratar el subsuelo del suele contaminado con calentamiento radiativo y/o conductivo. La Solicitud de Patente Norteamericana No. 09/841,432 de Wellington y colaboradores; la Solicitud de Patente Norteamericana No. 10/131,123 de Wellington y colaboradores; y la Solicitud de Patente Norteamericana No. 10/279,291 intitulada "In Situ Recovery From A Hydrocarbon Containing Formation Using Barriers" de Wellington y colaboradores y presentada el 24 de octubre de 2002, también describe calentadores y varios equipos. Cada una de estas solicitudes se incorpora por referencia como si se expusieran en su totalidad en la presente. Algunos pozos de calentamiento pueden incluir entubados perforados que permiten extraer el fluido del suelo. Un pozo de calentamiento con un entubado perforado también puede permitir que el fluido sea arrastrado o inyectado dentro del suelo. Puede aplicarse vacio al suelo para extraer el fluido del suelo. Puede aplicarse vacio en la superficie o a través de pozos de extracción colocados dentro del suelo. El término "pozos" se refiere a pozos de calentamiento, pozos de extracción, pozos de inyección, y pozos de prueba. La temperatura del suelo puede aumentarse utilizando pozos de calentamiento. El fluido del suelo puede extraerse del suelo a través de los pozos de extracción.

Algunos pozos de extracción pueden incluir elementos caloríferos. Tales pozos de extracción, a los que se hace referencia como "pozos de calentamiento-extracción", son capaces tanto de aumentar la temperatura del suele como de extraer el fluido del suelo. En una zona adyacente a un pozo de calentamiento-extracción, el flujo de calor puede estar contracorriente al flujo de fluido. El fluido retirado del pozo de calentamiento-extracción puede exponerse a una temperatura suficientemente alta dentro del pozo de calentamiento-extracción, lo que resulta en la destrucción de algunos de los contaminantes dentro del fluido. Los pozos de inyección permiten que se introduzca un fluido dentro del suelo. El muestreo o registro del suelo o fluido del suelo pueden realizarse utilizando pozos de prueba que se ubican en lugares deseados dentro de un patrón de pozos de un sistema de mejoramiento del suelo. Un sistema de mejoramiento del suelo in sítu puede incluir una pluralidad de pozos de calentamiento y al menos un pozo de extracción de vapor. Un pozo de extracción de vapor también puede incluir uno o más elementos caloríferos. Los elementos caloríferos del pozo de extracción de vapor pueden proporcionar calor para establecer una permeabilidad inicial en la cercanía del pozo de extracción de vapor. El calor adicional también puede evitar la condensación de vapor de agua y contaminantes en el pozo. En algunas modalidades de pozos de extracción, los pozos de extracción pueden no incluir elementos caloríferos. La ausencia de elementos caloríferos dentro del pozo de extracción de vapor puede simplificar el diseño de la perforación de pozo de extracción de vapor, y puede preferirse en algunas aplicaciones. Los pozos pueden formarse en un patrón de filas y columnas dentro del suelo. Las filas de pozos pueden ser escalonadas de modo que los pozos estén en un patrón triangular. Alternativamente, los pozos pueden estar alineados en un patrón rectangular, un patrón pentagonal, un patrón hexagonal, o un patrón poligonal de mayor orden. Una distancia entre pozos adyacentes puede ser una distancia sustancialmente fija de modo que los patrones poligonales de pozos puedan hacerse con formaciones regulares de triángulos equiláteros o cuadrados. Una distancia de espaciamiento entre pozos adyacentes de un patrón puede variar de aproximadamente 1 metro a aproximadamente 12 metros o más. Una distancia de espaciamiento típica puede ser de aproximadamente 2 a 4 metros. Algunos pozos pueden colocarse fuera de un patrón regular para evitar obstrucciones dentro del patrón. Un proceso de mejoramiento del suelo mediante DTIS puede tener varias ventajas sobre la EVS. El calor agregado al suelo contaminado puede aumentar la temperatura del suelo por encima de las temperaturas de vaporización de los 28 contaminantes dentro del suelo. Si las temperaturas del suelo superan la temperatura de vaporización de un contaminante del suelo, el contaminante puede vaporizarse. El vacio aplicado al suelo puede arrastrar el contaminante vaporizado fuera del suelo. Incluso calentar el suelo a una temperatura inferior a las temperaturas de vaporización de los contaminantes, puede tener efectos beneficiosos. Aumentar la temperatura del suelo puede aumentar las presiones de vapor de los contaminantes en el suelo y permitir una corriente de aire o agua para eliminar una parte mayor de los contaminantes del suelo de lo que es posible a temperaturas inferiores del suelo. La mayor permeabilidad del suelo debida al calentamiento puede permitir la eliminación de los contaminantes en toda un área de tratamiento del suelo. La Solicitud de Patente Norteamericana No. de serie, 10/279,771, titulada "Thermally Enhanced Soil Decontamination Method" de Stegemeier y colaboradores, presentada el 24 de octubre 2002; "Isolation of Soil with a Frozen Barrier Prior to Conductive Thermal Treatment of The Soil" de Vinegar y colaboradores, presentada el 24 de octubre 2002; y la Solicitud de Patente Norteamericana No. de serie 10/280,103, titulada "Soil Remediation Well Positioning in Relation to Curved Obstructions" de Stegemeier y colaboradores, presentada el 24 de octubre 2002; describen el 29 proceso de mejoramiento del suelo mediante DTIS. Cada una ce éstas está incorporada por referencia como si estuvieran expuestas en su totalidad en la presente. Muchas formaciones del suelo incluyen una gran cantidad de agua en comparación a los contaminantes. Aumentar la temperatura del suelo a la temperatura de vaporización del agua puede vaporizar el agua. El vapor de agua puede ayudar a volatilizar (por destilación de vapor) y/o arrastrar contaminantes dentro del suelo. El vacio aplicado al suelo puede eliminar del suelo los contaminantes volatilizados y/o arrastrados. La vaporización y arrastre de contaminantes puede tener como resultado la eliminación del suelo de contaminantes de punto de ebullición medio y alto. Además de permitir una mayor eliminación de contaminantes del suelo, un mayor calentamiento del suelo puede provocar la destrucción de contaminantes in situ (por ejemplo, contaminantes diferentes del mercurio tal como hidrocarburo y/o contaminantes de hidrocarburo clorado) . La presencia de un oxidante, tal como aire o vapor de agua, puede tener como resultado la oxidación de los contaminantes que pasan a través del suelo con alta temperatura. En ausencia de oxidantes, los contaminantes dentro del suelo pueden ser alterados mediante pirólisis. El vacio aplicado al suelo puede eliminar los productos de reacción del suelo.

Un sistema de calentamiento y extracción de vapor puede incluir pozos de calentamiento, pozos de extracción, pozos de inyección, y/o pozos de prueba. Los pozos de calentamiento aplican energía térmica al suelo para aumentar la temperatura del suelo. Los pozos de extracción de un sistema de calentamiento y extracción de vapor pueden incluir entubados perforados que permiten que el gas residual sea eliminado del suelo. El entubado o una parte del entubado puede estar hecho de un metal resistente a degradación química y/o térmica. Las perforaciones en el entubado de un pozo pueden taparse con un material removible antes de introducir el entubado dentro de la tierra. Luego de la introducción del entubado dentro de la tierra, pueden retirarse los tapones de las perforaciones. La Solicitud de Patente Norteamericana No. 09/716,366, la cual se incorpora por referencia como si se expusiera en su totalidad en la presente, describe pozos que están instalados con tapones removibles colocados dentro de las perforaciones de entubados de un pozo. Las perforaciones del entubado de un pozo pueden ser, pero sin limitarse a, agujeros y/o ranuras. Las perforaciones se pueden proteger. El entubado puede tener varias zonas perforadas en diferentes posiciones a lo largo del entubado. Cuando el entubado se introduce en el suelo, las zonas perforadas pueden ubicarse adyacentes a las capas contaminadas del suelo. Las áreas adyacentes a las secciones perforadas de un entubado pueden rellenarse con grava o 31 arena. El entubado puede pegarse al suelo adyacente en capas de suelo no productoras para impedir el desplazamiento de los contaminantes en el suelo no contaminado. Una barrera se puede formar alrededor de suelo para ser mejorado. La barrera puede incluir barreras de perímetro naturales y/o barreras de perímetro instaladas. Las barreras de perímetro naturales pueden ser las capas del suelo que son sustancialmente inpermeables al flujo de fluido, tal como terrenos de recubrimiento y/o materiales de recubrimiento inferior. Las barreras de perímetro instaladas pueden ser barreras formadas en la tierra. Las barreras instaladas incluyen, pero sin limitarse a, láminas interconectadas en la tierra, paredes de lechada de cemento y barreras congeladas formadas por pozos de congelamiento. Los pozos de congelamiento se pueden utilizar conjuntamente con o en lugar de otros tipos de barreras para evitar el desplazamiento de la contaminación desde un área de tratamiento. Además de evitar el desplazamiento de contaminantes desde el área de tratamiento, una barrera congelada formada por pozos de congelamiento puede evitar el desplazamiento del agua en el área de tratamiento. Los pozos de congelamiento pueden evitar un aumento de temperatura o una esterilización del suelo adyacente al área de tratamiento. Los pozos de congelamiento pueden también limitar la cantidad de aire arrastrado desde el suelo adyacente dentro del área de tratamiento.

El mercurio elemental puede contaminar el suele subterráneo. Los compuestos de mercurio, compuestos orgánicos y otros tipos de contaminación pueden también estar presentes dentro del suelo contaminado con mercurio. La contaminación se puede localizar dentro de un área abierta, o la contaminación se puede localizar bajo una estructura tal como una losa de concreto de un edificio. La localización y determinación de la extensión de contaminación de mercurio pueden ser una primera etapa en un proceso de mejoramiento del suelo contaminado con mercurio. Varias características del mercurio pueden facilitar la localización y definición de los grados de contaminación de mercurio. La localización inicial de la contaminación de mercurio puede ser realizada usando técnicas geofísicas que son no intrusivas o requerir solamente la intrusión mínima en el suelo. La localización inicial de la contaminación de mercurio dentro de una región del suelo se puede realizar usando radar, exámenes de gravedad y/o exámenes electromagnéticos. Una cantidad grande de mercurio elemental dentro del suelo puede proporcionar una señal grande de radar. El uso del radar para encontrar la contaminación de mercurio dentro del suelo se puede limitar por la presencia de agua en el suelo y/o por la presencia de estructuras metálicas dentro del suelo. Las estructuras metálicas pueden incluir, pero sin limitarse a, láminas de metal, tanques metálicos y redes 33 de rebar (acero reforzado) . La fuerza gravitacional se puede aumentar sobre una alta concentración de mercurio dentro del suelo debido a la densidad creciente del suelo. La atracción gravitacional de una losa de espesor t, con una diferencia de densidad con relación al fondo de D se puede expresar como: G = 0.0127 D t (miligalio) Para D = 1 gm/cm3 y para un espesor de 1.20 metros (4 pies) del suelo, la fuerza gravitacional será de aproximadamente 0.05 miligalio. Tal diferencia de densidad corresponde a una saturación de mercurio del 20% de un 35% de porosidad del suelo. Una fuerza gravitacional se puede detectar por un gravímetro Modelo D disponible de LaCoste & Romberg (Austin, Texas). El gravímetro tiene una precisión de aproximadamente 0.005 miligalio. Un examen de gravedad puede dar lugar a la generación de un mapa del contorno de gravedad. El mapa del contorno de gravedad puede acentuar una distribución regional de las anomalías de densidad dentro de una región. Una anomalía de densidad puede no ser el resultado de la contaminación del mercurio dentro del suelo. También, un examen de gravedad puede no proporcionar ninguna indicación de la profundidad de la contaminación dentro del suelo. Un examen electromagnético se puede utilizar para detectar la contaminación de mercurio dentro del suelo. Un 34 examen electromagnético se puede utilizar conjuntamente con un examen de gravedad y/o una prueba de radar para confirmar la presencia del mercurio y proporcionar una indicación de la profundidad de la contaminación. Un examen electromagnético puede incluir un examen de resistividad y un examen de polarización inducida (PI) . En general, el suelo que contiene una cantidad significativa de mercurio será menos resistente y tendrá una mayor respuesta de ?I que el suelo sin mercurio. Los electrodos se pueden conducir en el suelo a una profundidad de aproximadamente 0.3 m. Los electrodos se pueden conectar a una fuente de corriente, y los voltajes que resultan se pueden medir durante un examen de resistividad. El examen de resistividad puede utilizar un arreglo de 4 electrodos Wenner (I-V-V-I) . El espaciamiento entre los electrodos se puede aumentar para un sondeo más profundo en el suelo. La información se puede obtener a una profundidad igual aproximadamente al espaciamiento del electrodo. Un espaciamiento inicial de aproximadamente 1.2 m a aproximadamente 1.5 m puede ser utilizado. Las medidas de repetición con múltiplos del espaciamiento inicial se pueden utilizar para proporcionar la información adicional de la profundidad. El mismo arreglo de Wenner se puede utilizar para un examen de PI. La polarización inducida ocurre cuando la corriente es forzada a través de una interfase de salmuera/metal y un mecanismo de conducción eléctrica cambia la conducción iónica a electrónica. Los metales y arcillas tienen respuestas de PI, pero una respuesta de PI metálica es más grande en magnitud y no lineal con la densidad de corriente debido a las reacciones conducidas en la interfase de salmuera/metal. Un examen electromagnético puede complementar un examen de gravedad proporcionando la información de profundidad. Un examen electromagnético puede también proporcionar la información de la presencia de concentraciones más bajas de mercurio que un examen de gravedad. Después de que un área de contaminación de mercurio se haya definido, las pruebas intrusivas se pueden realizar en áreas de baja y alta concentración para obtener la información detallada sobre el suelo, contaminantes del suelo, y concentraciones de los contaminantes del suelo. Las pruebas intrusivas pueden incluir, pero sin limitarse a, obtener y analizar muestras del centro, obtener y analizar el fluido del suelo y realizando la diagrafia de neutrones. Una muestra o muestras del centro del suelo no contaminado se pueden tomar del suelo para evaluar las características físicas del suelo. La muestra o muestras se pueden utilizar para determinar la porosidad, permeabilidad horizontal, permeabilidad vertical, presión capilar del mercurio y la saturación del mercurio residual de las capas de suelo dentro del suelo. Los centros contaminados del suelo se pueden utilizar para determinar la concentración de la contaminación en localizaciones especificas dentro y alrededor de un área de tratamiento. Un centro o centros contaminados del suelo se pueden tomar para la evaluación de laboratorio que simula un proceso propuesto del mejoramiento del suelo, y/o para la comparación de las muestras del centro tomadas después de la terminación del mejoramiento del suelo.

La diagrafía de neutrones se puede realizar para obtener la medida in situ exacta de la concentración de mercurio dentro del suelo. La diagrafía de neutrones se puede utilizar para determinar concentraciones de mercurio antes, durante y/o después de un procedimiento de mejoramiento del suelo. Hay por lo menos dos métodos independientes para medir concentraciones de mercurio usando sondas de diagrafía de neutrones pulsadas: 1} medida de la sección transversal del neutrón y 2) medida de los espectros de captura característicos. El mercurio tiene una sección transversal de captura térmica del neutrón extraordinariamente alta (sigma). La sigma puede ser varias veces mayor que la de los materiales de tierra que aparecen naturalmente. La sigma del mercurio se calcula por ser mayor de 15,000 unidades de captura (cu) . Por comparación, una piedra arenisca típica tiene una sigma del 10 cu y el agua dulce tiene una sigma de 22 cu. Una piedra arenisca saturada de agua (la piedra arenisca tiene una porosidad de aproximadamente 30%) puede tener una sigma de aproximadamente 13.6 cu. La introducción de una saturación de mercurio residual del 5% elevará la sigma de la piedra arenisca a aproximadamente 265 cu. Una sonda de diagrafia de neutrones con una precisión de sigma de + 1 cu puede ser capaz de monitorear los cambios en la concentración de mercurio de + 22 partes por millón (ppm) . El mercurio tiene un pico espectral de captura de alta sensibilidad que se puede identificar y cuantificar con una incertidumbre estadística de aproximadamente + 120 ppm. El mercurio se correlaciona espectralmente con el azufre y potasio. Si el suelo que es probado tiene poco o nada de azufre o potasio, la incertidumbre se puede reducir a aproximadamente + 70 ppm. Una sonda de diagrafia de neutrones se puede utilizar para realizar las medidas del espectro de captura y del neutrón térmico para determinar la concentración de mercurio. Una sonda de diagrafía de neutrones puede ser suspendida dentro de un pozo de perforación abierto y entubado. La sonda se puede ubicar ventajosamente dentro de un pozo de perforación con entubado de acero sin afectar significativamente la exactitud de la sonda de diagrafía de neutrones. El pozo de perforación con entubado de acero puede evitar la exposición de contaminantes a los 38 trabajadores y a la atmósfera antes y durante el mejoramiento del suelo. El entubado y/o sonda se pueden ubicar dentro de un agujero barrenado, o el entubado y/o sonda se pueden insertar en la tierra con equipo de inserción, tal come un camión de Geoprobe con un cono penetrómetro . La sonda de -diagrafía de neutrones se puede bajar o elevar a una profundidad deseada dentro del suelo. Después de tomar las medidas a varias diversas profundidades dentro del suelo, la sonda se puede retirar del suelo, y la sonda de diagrafía de neutrones se puede mover y utilizar para tomar medidas en una localización diferente. La sonda de diagrafía de neutrones se puede utilizar dentro de un pozo o pozos seleccionados durante un proceso de mejoramiento del suelo para monitorear el progreso del mejoramiento del suelo. Las perforaciones de pozo en la tierra que se utilizan durante la determinación de la extensión, profundidad y concentración de la contaminación de mercurio dentro del suelo contaminado se pueden utilizar durante el mejoramiento del suelo como perforaciones de pozo para pozos de extracción, pozos de calentamiento, pozos de inyección o pozos de prueba. Una Schlumberger RST (Reservoir Saturation Tool) y una Schlumberger APS (Accelerator Porosity Sonde) pueden utilizarse como sondas de diagrafía de neutrones para medir la concentración de mercurio dentro del suelo. Ambas sondas miden la sigma y capturan espectros. La RST tiene un 39 diámetro externo de 4.3 centímetros. La RST tiene una resolución vertical de aproximadamente 0.3 m y una profundidad de investigación de aproximadamente 22 centímetros. Las medidas se pueden tomar dentro de aproximadamente 1 m de la profundidad del pozo de perforación. La APS tiene un diámetro externo de 9.2 centímetros . El uso de diagrafía de neutrones puede ofrecer varias ventajas para localizar el mercurio y para evaluar la eficiencia del me oramiento. Algunas de las ventajas pueden incluir: minimizar la necesidad de tomar, guardar y analizar muestras del centro; proporcionar la capacidad de medir concentraciones muy bajas de mercurio; proporcionar la capacidad de tomar medidas antes, durante y después del mejoramiento del suelo en varias profundidades en el suelo; y proporcionar la capacidad de promediar grandes volúmenes de muestra para reducir las variaciones estadísticas. La sonda de diagrafía se puede colocar en un pozo entubado para minimizar o eliminar la exposición del trabajador a contaminantes dentro del suelo que es tratado. Alternativamente, una sonda de diagrafía se puede colocar en un entubado perforado o en una perforación de pozo sin entubado . Después de determinar un área de contaminación del suelo, las simulaciones numéricas se pueden utilizar para 40 modelar un sistema de mejoramiento del suelo para retirar o reducir la contaminación. Un simulador de fines generales, tal como el Steam, Thermal and Advanced Processes Reservoir Simulatcr (STARS) disponible de Computer Modeling Group, Ltd. (Alberta, Canadá), se puede utilizar para el trabajo de simulación numérica. También, un simulador para pozos de congelamiento, -al como TEMP W disponible de Geoslope {Calgary, Alberta) , se puede utilizar para las simulaciones numéricas de pozos de congelamiento modelo, si tales pozos se van a utilizar para formar una barrera. Un sistema de mejoramiento del suelo se puede instalar para el mejoramiento del suelo contaminado. En algunas modalidades de los sistemas de mejoramiento del suelo, el suelo contaminado puede ser completamente incluido dentro de un patrón de pozo del sistema de mejoramiento del suelo. Si la contaminación se localiza debajo de una estructura, la estructura se puede mover, retirar o alterar para permitir la instalación del sistema de mejoramiento del suelo. Por ejemplo, si la contaminación de mercurio se localiza debajo de una losa de concreto, la losa de concreto se puede retirar antes de la instalación de pozos de un sistema de mejoramiento del suelo. Alternativamente, los agujeros se pueden perforar o barrenar a través la losa en ubicaciones en donde los pozos serán colocados en el suelo. La figura 1 representa una modalidad del sistema de 41 desorción térmica in situ 30 que se puede utilizar para tratar el suelo contaminado con mercurio 32 incluido dentro de un perímetro indicado por la linea discontinua 34. El suele no contaminado 36 puede estar adyacente al suelo contaminado 32. El sistema de mejoramiento del suelo 30 puede incluir la barrera 38, cubierta de tierra 40, pluralidad de pozos, sistema colector de vapor 42, instalación de tratamiento 44 y un sistema de control. La barrera 38 puede definir un perímetro del área de tratamiento 46. La barrera 38 para el sistema de mejoramiento del suelo 30 cor. mercurio puede ser, pero sin limitarse a, una pluralidad de láminas insertadas en la tierra, pared de lechada de cemento, pared congelada o combinaciones de los mismos. La barrera 38 debe ser resistente a la formación de brechas debido a las altas temperaturas y químicos dentro del suelo. En una modalidad, las láminas insertadas en la tierra son láminas de acero que se impactan en la tierra en un perímetro de un área de tratamiento. En una modalidad alternativa, las láminas insertadas en la tierra son láminas interconectadas colocadas en fosos a lo largo de un perímetro de un área de tratamiento. Los fosos se pueden rellenar con el material del suelo o relleno tal como arena o grava. Las láminas que forman una barrera se pueden interconectar en los extremos de las láminas mediante un sello de alta 42 temperatura, lechada de cemento de alta temperatura, soldaduras u otros tipos de conexiones. Una pared de lechada de cemento puede formarse vertiendo lechada dentro de un foso a lo largo del perímetro del área de tratamiento. Una pluralidad de pozos de congelamiento 48 (pozo de congelamiento mostrado en la figura 2) se puede utilizar para formar una barrera congelada alrededor del perímetro de un área de tratamiento. Los pozos ce congelamiento 48 pueden ser pozos que enfrían el suelo a temperaturas debajo del punto de congelación del agua dentro del suelo. Una barrera congelada que es impermeable al flujo de fluido puede formarse entre los pozos de congelamiento adyacentes 48. La barrera 38 puede evitar la afluencia de fluido (gases y líquidos) en el área de tratamiento 46. La barrera 38 puede también evitar el desagüe indeseado del fluido del área de tratamiento. En una modalidad, la barrera 38 puede extenderse en el suelo a una profundidad debajo de la profundidad de contaminación del suelo. Alguno de los sistemas de mejoramiento del suelo mediante DTIS puede no incluir una barrera. Otros sistemas de mejoramiento del suelo pueden incluir solamente una barrera alrededor de una porción del perímetro del área de tratamiento. La figura 2 muestra una porción de la cubierta de tierra 40 adyacente a un pozo. La cubierta de tierra 40 se puede ubicar sobre un área de tratamiento. La cubierta de tierra 40 puede extenderse hasta o más allá de un perímetro del área de tratamiento. La cubierta de tierra 40 puede evitar que el vapor se escape del área de tratamiento a la atmósfera. La cubierta de tierra 40 puede también evitar que el fluido (liquido y vapor) se arrastre en el área de tratamiento a través de la superficie de tierra. Una porción de la cubierta de tierra 40 se puede sellar a la barrera periférica 55 alrededor del perímetro de un área de tratamiento. La cubierta de tierra 40 puede incluir la capa de lámina metálica 50, aislamiento 52, capa impermeable 54 y armazón 56. La capa de lámina metálica 50 se puede ubicar encima del material de relleno 58, tal como arena o grava, que se utiliza para nivelar la tierra de un área de tratamiento. Todos los pozos y estructuras que penetran la capa de lámina metálica 50 se pueden soldar o si no sellar a la capa de lámina metálica de tal modo que la capa de lámina metálica evita que el fluido fluya dentro o afuera del suelo excepto a través de los pozos o estructuras. La capa de lámina metálica 50 se puede formar de un número de secciones separadas que están soldadas, selladas con sellador de alta temperatura o si no acopladas juntas para formar una capa que evita el escape del fluido del área de tratamiento y que el fluido se introduzca en el área de tratamiento. La capa de lámina metálica 50 se puede sellar por soldaduras, sellador de alta temperatura u otro sellador 44 a la barrera periférica 55 que rodea el área de tratamiento y a los pozos dentro del área de tratamiento. En u a modalidad, la barrera periférica 55 puede ser una pila ae lámina conducida abajo a un aquatard (formación geológica aje inhibe el flujo subterráneo) , y la capa de lámina metálica 50 se sella a la pila de lámina. Si la pared congelada 38 se utiliza como barrera, un labio 51 de la capa de lámina metálica se puede congelar a la barrera durante la formación de la pared congelada. Sellar una barrera a la capa de lámina metálica puede evitar que el fluido se arrastre en el área de tratamiento desde áreas adyacentes al área de tratamiento. La inhibición de la afluencia del fluido puede permitir que un sistema de vacio de un sistema de tratamiento aplique un airo vacio del suelo dentro del área de tratamiento durante el mejoramiento. El alto vacío puede dar lugar a que una cantidad grande de mercurio y de otra contaminación del suelo sean retiradas del suelo contaminado durante el mejoramiento del suelo. La capa de lámina metálica 50 y otros componentes de un sistema de mejoramiento del suelo que pueden exponerse a altas temperaturas, mercurio y/o otros contaminantes se pueden hacer de materiales que son resistentes a la amalgamación y resistentes a la degradación química y/o térmica. En una modalidad, la capa de lámina metálica es acero al carbono. 45 La cubierta de tierra 40 puede incluir el aislamiento 52 que está ubica encima de o debajo de la capa de lámina metálica 50. La colocación del aislamiento 52 sobre la capa de lámina metálica 50 puede evitar venta osamente la contaminación del aislamiento. El aislamiento 52 puede evitar la pérdida de calor a la atmósfera durante el mejoramiento del suelo. El aislamiento puede ser cualquier tipo de aislamiento de alta temperatura. El aislamiento puede ser, pero sin limitarse a, aislamiento mineral, aislamiento de fibra de vidrio o aislamiento de vermiculita. En una modalidad, el aislamiento es el aislamiento de vermiculita que está soplado alrededor del armazón 56. La cubierta de tierra 40 del sistema de mejoramiento de_ suelo 30 puede incluir la capa impermeable 54. La capa impermeable 54 puede ser una capa de soporte para la capa de lámina metálica 50 para evitar la liberación del vapor a la atmósfera. La capa impermeable 54 se puede sellar a la barrera 38, barrera 55 y/o a la capa de lámina metálica 50. La capa impermeable 54 puede también servir como barrera contra agua para evitar que el agua de lluvia u otro fluido entre en contacto con el aislamiento 52, la capa de lámina metálica 50 y/o porciones de pozos y de calentadores colocados en un área de tratamiento. La capa impermeable 54 puede ser, pero sin limitarse a, metal, lona, 46 polímero o combinaciones de los mismos. La capa impermeable 54 se puede inclinar para evitar el estancamiento de agua encima de la capa impermeable. El condensado que se forma en una superficie interna de la capa impermeable 54 se puede dirigir a las trampas condensadas. Si una trampa condensada colecta una cantidad significativa de condensado, el condensado se puede probar para la contaminación. Si el condensado contiene contaminantes, el condensado se puede introducir en una instalación de tratamiento del sistema de mejoramiento del suelo o transportar a una instalación de tratamiento fuera del lugar. En una modalidad del sistema de mejoramiento del suelo, una instalación de tratamiento o un sistema de vacio separado puede aplicar un vacío ligero entre ia capa de lámina metálica 50 y la capa impermeable 54. El vacío aplicado entre la capa de lámina metálica 50 y la capa impermeable 54 no necesita ser un vacío grande. Si el vacío es aplicado por un sistema de vacío separado, la descarga del vacío se puede conectar al sistema de tratamiento 44. El armazón 56 puede ser parte de la cubierta de tierra 40. El armazón 56 puede evitar la compresión y/o interrupción del aislamiento 52 ubicado en la capa de lámina metálica 50. El armazón 56 puede soportar pozos y otras estructuras, tales como canalizaciones verticales, colocadas dentro del área de tratamiento. El armazón 56 puede soportar 47 un pasillo que proporcione acceso a ios pozos de calentamiento, pozos de extracción, pozos de prueba y a los calentadores de tierra dentro de un área de tratamiento. La capa impermeable 54 se puede soportar en porciones del armazón 56. Una cubierta de tierra puede no ser necesaria en algunas modalidades del sistema de mejoramiento del suelo. Una cubierta de tierra no puede ser requerida si el suelo contaminado es muy profundo y/o hay capas impermeables que intervienen entre la superficie y la contaminación de tal modo que el calentamiento del suelo y la extracción del gas residual del suelo tendrán un efecto insignificante en la superficie del suelo. Según lo mostrado en la figura 1, una pluralidad de pozos se puede ubicar dentro del área de tratamiento 46. Los pozos para un sistema de mejoramiento de suelo pueden ser pozos de extracción 60, pozos de calentamiento 62, una combinación de pozos de calentamiento-extracción 63, pozos de inyección, pozos de congelamiento y/o pozos de prueba 64. Los pozos se pueden insertar en el suelo en un número de diversas maneras. Las aberturas se pueden perforar en el suelo y los pozos se pueden colocar en el suelo. Los pozos se pueden impulsar y/o vibrar en el suelo. Los pozos impulsados y/o vibrados en el suelo pueden tener varias ventajas. Los pozos impulsados y/o vibrados en el suelo 48 pueden no dar lugar a la formación de cortes a medida que se perfora una abertura en el suelo. Los cortes formados durante la perforación se pueden considerar material peligroso si el suelo contiene material peligroso. Los cortes pueden requerir procedimientos de colocación y mane o especiales. Los pozos impulsados y/o vibrados en el suelo pueden dar lugar a menos polvo y generación de vapor en comparación a la perforación de aberturas para pozos. Menos polvo y generación de vapor pueden minimizar el equipo y el costo asociados con la prevención de polvo y exposición de vapor a los trabajadores durante la instalación del pozo en suelo contaminado. Algunas modalidades de pozos de congelamiento y de pozos de mejoramiento del suelo pueden incluir entubados de pozo. Los entubados de pozo se pueden formar de tubería estándar que está roscada o soldada y colocada en un pozo que usa un equipo de perforación. Los entubados de pozo generalmente tienen un intervalo de aproximadamente 5 centímetros a aproximadamente 15 centímetros de diámetro. Entubados de pozo más grandes o más pequeños se pueden utilizar para cumplir con los requisitos específicos del lugar . En una modalidad, los entubados de pozo se pueden instalar mediante la instalación de tubo en espiral. La instalación de tubo en espiral puede reducir un número de 49 conexiones soldadas y/o roscadas en una longitud del entubado. Las conexiones roscadas y/o soldadas en un tubo en espiral pueden ser pre-comprobadas para su integridad. El tubo en espiral está disponible de Quality Tubing, Inc. (Houston, Texas) y otros fabricantes. El tubo en espiral puede estar disponible en muchos tamaños y diversos materiales. Los tamaños del tubo en espiral pueden ir de aproximadamente 2.5 centímetros a aproximadamente 15 centímetros. El tubo en espiral puede estar disponible en una variedad de diversos metales, incluyendo acero al carbono. El tubo en espiral se puede enrollar en una bobina de diámetro grande. La bobina se puede llevar en una unidad de tubo en espiral. Las unidades de tubo en espiral convenientes están disponibles de Fleet Cementers, Inc. (Cisco, Texas) y Halliburton Co. (Duncan, Oklahoma). Un capuchón se puede roscar y/o soldar en el tubo en espiral si el entubado es uno que deba sellarse. El tubo en espiral se desenrolla de la bobina, pasa por una enderezadora y se inserta en un pozo. Después de la inserción, el tubo en espiral se puede cortar desde la bobina. Algunas modalidades de pozos incluyen elementos (tales como conductos de entrada) colocados dentro de entubados. Los elementos se pueden colocar dentro del entubado antes de que éste se enrolle en la bobina. Si el tubo en espiral incluye elementos colocados dentro de un 50 entubado, un solo procedimiento de instalación se puede utilizar para colocar el pozo en el suelo. Alternativamente, los entubados se pueden instalar usando la instalación de tubo en espiral, y los elementos se pueden instalar posteriormente en los entubados usando la instalación de tubo en espiral o un procedimiento de inserción distinto. En algunas modalidades, los entubados se pueden insertar usando métodos distintos de la instalación de tubo en espiral, y los elementos colocados en el entubado se pueden instalar usando la instalación de tubo en espiral. Los diámetros de ciertos entubados de pozo, tales como entubados de pozo de congelamiento, instalados en la tierra pueden ser de gran tamaño con respecto a un diámetro mínimo necesario para permitir la formación de una zona de baja temperatura. Por ejemplo, si los cálculos del diseño indican que la tubería de 10.2 centímetros es necesaria para proporcionar un área de transferencia térmica suficiente entre el suelo y los pozos de congelamiento, la tubería de 15.2 centímetros se puede colocar en el suelo. El entubado de gran tamaño puede permitir una manga u otro tipo de sello que se coloque en el entubado si se desarrolla una fuga en el entubado del pozo de congelamiento. Alguna de las modalidades del sistema de mejoramiento del suelo mediante DTIS puede no incluir pozos. Los calentadores para tales sistemas se pueden colocar encima 51 del suelo y se pueden cubrir con una cubierta de tierra impermeable y aislante. Alternativamente, los calentadores se pueden colocar encima de una lámina metálica de una cubierta de tierra. Un sistema de tratamiento puede extraer un vacio debajo de la cubierta de tierra para extraer gas residual del suelo. En otras modalidades del sistema de mejoramiento del suelo de DTIS, los calentadores se pueden colocar en fosos dentro de un área de tratamiento y los calentadores se pueden cubrir con el material del suelo y/o de relleno. Un sistema de tratamiento puede aplicar un vacio debajo de una cubierta de tierra para extraer el gas residual que es movilizado por los calentadores. Los pozos se pueden colocar sustancialmente de forma vertical dentro del suelo o colocar de manera direccional dentro del suelo en cualquier ángulo deseado. Un pozo puede ser sustancialmente paralelo a un pozo adyacente. En una modalidad, los pozos se colocan dentro de los fosos formados en el suelo. Después de que los pozos se coloquen en los fosos, los fosos se pueden llenar de material del suelo o de relleno. En otras modalidades del sistema de mejoramiento del suelo, los pozos se pueden insertar verticalmente y/o insertar de forma direccional en el suelo.

Los pozos de extracción 60 se pueden unir por el sistema colector de vapor 42 a la instalación de tratamiento 44. Según lo mostrado en la figura 1, un vacio producido por la instalación de tratamiento 44 puede extraer el gas residual de los pozos de extracción 60. Los pozos de extracción se pueden colocar en un patrón regular dentro de un área de tratamiento para promover la extracción uniforme del gas residual a través del área de tratamiento. En algunas modalidades del sistema de mejoramiento del suelo, algunos pozos de extracción se pueden colocar en localizaciones irregulares para evitar obstrucciones dentro del área de tratamiento. Los pozos de extracción se pueden colocar en patrones triangulares, rectangulares, pentagonal, hexagonal, o de polígono de alto orden. Un espaciamiento entre los pozos de extracción se puede determinar por parámetros de sitio específicos. Un espaciamiento entre los pozos de extracción puede ir de aproximadamente 0.61 m a 9.1 m o más. En la modalidad del sistema de mejoramiento del suelo representada en la figura 1, los pozos de extracción 60 se colocan en un patrón triangular en centros de seis pozos de calentamiento circundantes 62. En la modalidad, la distancia entre los pozos de extracción 60 es de aproximadamente 4.9 m. Un espaciamiento más pequeño o más grande y/o un patrón de pozo se pueden utilizar en otras modalidades de mejoramiento del suelo. La figura 3 representa una vista en sección transversal de una porción de una modalidad del pozo 60 de extracción. El entubado 66 puede incluir aberturas 68 adyacentes al suelo contaminado 32. Las aberturas 68 pueden permitir que el fluido fluya en el entubado 66 desde el suelo adyacente al entubado. En modalidades alternativas, una porción de un pozo de extracción adyacente al suelo contaminado puede ser una perforación de pozo abierto, que puede tener filtros o puede tener otro tipo de entradas que permitan que el fluido fluya en el entubado. Las porciones de pozos de extracción adyacentes a capas de suelo sustancialmente impermeables, no contaminadas, pueden ser no perforadas. Un sello formado por relleno, cemento u otro tipo de sellador se puede ubicar en o adyacente a una inferíase entre el suelo contaminado y el suelo no contaminado. El sello puede evitar el desplazamiento de la contaminación en el suelo no contaminado a lo largo del entubado . El entubado 66 para el pozo de extracción 60 puede incluir el conducto 70 que incluye el elemento calorífico 72. El conducto 70 puede proporcionar la protección contra corrosión para el elemento calorífico 72. El conducto 70 se puede llenar con un fluido, tal como helio, que promueve la transferencia térmica entre el elemento calorífico 72 y el conducto. Los espaciadores 74 pueden evitar que el conducto 70 haga contacto con el entubado 66. Los espaciadores 74 pueden también evitar que el elemento calorífico 72 haga contacto con el conducto 70. El elemento calorífico 72 puede 54 calentar de forma radiativa el conducto 70, que calienta ae forma radiativa el entubado 66. El entubado 66 puede transferir conducti amente calor al suelo adyacente. El calor transferido al suele se puede transferir lejos del pozo principalmente por conducción. La figura 2 representa el pozo de extracción 60 con una fuente de calor eléctricamente accionada, tal como una tira de metal o un cable aislado mineral. El cableado eléctrico 76 puede salir del pozo de extracción 60 a través del puerto lateral 78 en el pozo. El cableado 76 se puede acoplar a la fuente de energía 80 (mostrada en la figura 1). En una modalidad de un sistema de mejoramiento del suelo, la fuente de energía puede ser una serie de transformadores que están acoplados a una rejilla eléctrica. La fuente de calor se puede utilizar para calentar el suelo adyacente al pozo de extracción y/o para mantener una temperatura del fluido que pasa a través del pozo de extracción arriba de la temperatura monofásica del mercurio, vapor de agua, y/o mezcla de aire. Un pozo de extracción con una fuente de calor que calienta el suelo adyacente al pozo de extracción es un pozo de calentamiento-extracción. Fuentes de calor distintas de las fuentes de calor eléctricamente accionadas se pueden utilizar con los pozos de extracción. En algunos sistemas de mejoramiento del suelo, algunos pozos de extracción pueden no incluir las fuentes de 55 calor que permiten que los pozos de extracción calienten el suelo. Un pozo de extracción sin una fuente de calor puede ser más económico de producir e instalar. Un pozo de extracción sin una fuente de calor puede incluir una traza de calor que inhiba la condensación de vapor dentro del pozo de extracción . En una modalidad del sistema de mejoramiento del suelo, los pozos de extracción sin fuentes de calor se colocan cerca o en los centros de gravedad de los patrones de pozos de calentamiento circundantes. Por ejemplo, un pozo de extracción se puede colocar sustancialmente en el centro de gravedad de tres pozos de calentamiento que están en un patrón de triángulo equilátero. La figura 4 representa un patrón de pozo en donde los pozos de extracción 60 no incluyen las fuentes de calor que calientan el suelo. Los pozos de extracción están situados en los centros de tres pozos 62 de calentamiento colocados en un patrón de triángulos equiláteros. En la modalidad mostrada en la figura 4, los pozos de calentamiento 62 y los pozos de extracción 60 están rodeados por un anillo doble de pozos de congelamiento que forman una barrera alrededor de un área de tratamiento . En algunas modalidades de mejoramiento del suelo, un anillo o anillos de pozos de calentamiento-extracción pueden rodear otros pozos de mejoramiento en un área de tratamiento. Los pozos de calentamiento-extracción pueden 56 evitar el desplazamiento de la contaminación del área de tratamiento durante el mejoramiento del suelo. El patrón de pozo representado en la figura 4 incluye una fila doble de pozos 48 de congelamiento que forman la barrera 38. Un fluido de transferencia térmica circulante fluye a través de los pozos de congelamiento 48 para formar y mantener la barrera 38. El fluido de transferencia térmica puede fluir en un ciclo cerrado de tuberías de entrada 82 a los pozos de congelamiento 48, desde los pozos de congelamiento a las tuberías de salida 84 (mostradas en la figura 2), desde tuberías de salida a la unidad de refrigeración 86, y desde la unidad de refrigeración a las tuberías de entrada. En otras modalidades, los pozos de congelamiento pueden ser unidades operadas en serie en donde un fluido criogénico, tal como nitrógeno líquido, se coloca en un pozo de congelamiento, y el calor del suelo se transfiere al fluido criogénico. El fluido criogénico se puede rellenar como sea necesario. Los pozos de calentamiento 62 (mostrados en la figura 1} pueden aplicar calor al suelo. El calor se puede aplicar al suelo, pero no se limita a ser aplicado al suelo, por radiación y/o conducción térmicas, por calentamiento de radiofrecuencia y por calentamiento de resistividad del suelo. Una fuente de calor para aplicar calor radiativo y/o calor conductivo al suelo puede ser un elemento calorífico 57 eléctrico. El elemento calorífico puede ser una tira metálica oculta en el suelo, la tira metálica o tubería suspendida en un pozo, cable aislado mineral u otro tipo de elemento calorífico eléctrico. En modalidades alternativas, una fuente de calor para aplicar calor radiativo y/o conductivo al suelo puede ser el fluido calentado que se hace circular a través del pozo de calentamiento, o combustión u otro tipo de reacción exotérmica que ocurre en una perforación de pozo. Si la contaminación de mercurio se localiza cerca de la superficie de tierra (es decir, a aproximadamente 1 m de la superficie de tierra), los calentadores de tierra se pueden utilizar para calentar el suelo en vez de los pozos de calentamiento colocados en el suelo . Si la contaminación está a una profundidad que hará poco práctico el retiro de contaminación usando los calentadores de tierra, los pozos de calentamiento se pueden colocar en fosos en el suelo o en perforaciones de pozo en el suelo . En algunas modalidades del sistema de mejoramiento del suelo, tal como el sistema ilustrado en la figura 1, pozos de mejoramiento del suelo y calentadores de tierra se pueden utilizar para el mejoramiento del suelo. Los calentadores de tierra 88 pueden evitar la condensación de vapores en la cubierta de tierra 40. Los calentadores de 58 tierra 88 se pueden colocar en las localizaciones seleccionadas dentro del área de tratamiento 46. Los calentadores de tierra 88 se pueden colocar sobre o debajo de la capa de lámina metálica 50 de la cubierta de tierra 40. Los calentadores de tierra 88 pueden evitar que el gas residual que pasa a través de la superficie de tierra se condense en la cubierta de tierra 40 y de fluir nuevamente dentro del suelo. Una porción de vacio producida por la instalación de tratamiento 44 se puede aplicar en áreas seleccionadas bajo la cubierta de tierra 40 para extraer el gas residual que fluye fuera del suelo a través de la superficie de tierra a una instalación de tratamiento. Los pozos de calentamiento pueden calentar el suelo de tal modo que las temperaturas dentro de un área de tratamiento estén arriba de una temperatura de vaporización del mercurio dentro del suelo. Una temperatura de vaporización del mercurio a una atmósfera de presión es de aproximadamente 360°C (680°F) . Un vacio extraído del suelo por una instalación de tratamiento de vapor puede reducir la temperatura de vaporización del mercurio dentro del suelo. La presencia de vapor de agua o aire puede facilitar la vaporización del mercurio. Si el suelo está contaminado con un contaminante removible adicional que tiene una temperatura de vaporización arriba de la temperatura de vaporización del mercurio, los pozos de calentamiento pueden calentar el suelo 59 a una temperatura arriba de la temperatura de vaporización del contaminante. Cuando un sistema de calentamiento para un área de tratamiento se energiza, la temperatura del suelo dentro del área de tratamiento puede elevarse. La elevación de temperatura puede aumentar la presión parcial del mercurio y forzar más mercurio en un estado de vapor. También, un poco de mercurio en el suelo se puede arrastrar por el otro vapor presente en el suelo, tal como vapor de agua. El calentamiento del suelo arriba de una temperatura de vaporización del mercurio puede permitir que el mercurio se vaporice dentro del suelo. El vapor de mercurio puede ser más fácil de retirar del suelo que el mercurio liquido. El vapor del mercurio es significativamente menos denso que el mercurio liquido, lo que hace que el retiro del vapor de mercurio sea significativamente más fácil que el retiro del mercurio liquido. También, el calentamiento del suelo puede aumentar de manera significativa la permeabilidad del suelo y facilitar el movimiento inducido por vacio del vapor de mercurio hacia y dentro de un pozo de extracción. Los pozos de calentamiento y/o pozos de calentamiento-extracción pueden elevar las temperaturas del suelo a través de un área de tratamiento a temperaturas superiores de la temperatura de vaporización del mercurio en condiciones de presión dentro del suelo. 60 Los pozos de calentamiento se pueden espaciar relativamente cerca juntos en un patrón para permitir superponer el calor de varios pozos de calentamiento. Los pozos de calentamiento se pueden colocar en patrones sustancialmente uniformes a través de un área de tratamiento para promover el calentamiento uniforme a través del patrón. Algunos pozos de extracción se pueden colocar afuera del patrón para evitar obstrucciones en el suelo. La superposición del calor de varios pozos puede permitir que el suelo sea calentado rápida y eficientemente a temperaturas favorables al mejoramiento de la contaminación dentro del suelo, incluyendo el mercurio. Los pozos de calentamiento y otros pozos dentro de un área de tratamiento se pueden colocar en cualquier patrón deseado. Los pozos de calentamiento se pueden colocar en patrones triangulares, patrones rectangulares, patrones pentagonales, patrones hexagonales o patrones de polígono de alto orden. Un espaciamiento entre los pozos de calentamiento puede ser un factor en la determinación de una cantidad de tiempo necesaria para calentar el área de tratamiento a una temperatura deseada. Un espaciamiento estrecho puede requerir menos tiempo de mejoramiento, pero muchos pozos, los costos de instalación de un pozo y gastos de operación del sistema pueden hacer el espaciamiento estrecho prohibitivamente costoso. Un espaciamiento entre los pozos de calentamiento puede ir de aproximadamente 0.6 a aproximadamente 9.1 m o más. En una modalidad, un espaciamiento entre los pozos de calentamiento colocados en un patrón hexagonal con un pozo de calentamiento-extracción colocado en un centro de cada hexágono es de aproximadamente 2.4 m. Un espaciamiento más grande o más pequeño y/o diversos patrones se pueden utilizar para ajustarse a las propiedades y condiciones especificas del sitio. Los pozos de calentamiento, mantos térmicos y/o pozos de calentamiento-extracción pueden funcionar a temperaturas que van de aproximadamente 540°C a aproximadamente 870°C. Los pozos de calentamiento, mantos térmicos y/o pozos de calentamiento-extracción se pueden operar a temperaturas más altas o más bajas para cumplir con las necesidades de operación especificas de un sitio de mejoramiento. El gas residual extraído del suelo puede pasar adyacente a los calentadores. En algunos sitios de mejoramiento del suelo, el mercurio de dimetilo altamente tóxico puede estar presente en el suelo o se puede formar durante el mejoramiento conforme la temperatura del suelo comienza a elevarse debido al calor y a la presencia de hidrocarburos en el suelo. El gas residual puede pasar adyacente a los calentadores conforme el gas residual se extrae del suelo. Los calentadores pueden elevar una temperatura del gas residual arriba de una temperatura de 62 descomposición del mercurio de dimetilo. Un tiempo de residencia del gas residual a temperaturas arriba de temperaturas de descomposición del mercurio de dimeiiio puece permitir la destrucción térmica de todo o sustancialmente todo el mercurio de dimetilo retirado del suelo. El mercurio dentro del gas residual se puede condensar como mercurio elemental para evitar la tormación del mercurio de dimetilo o de otros compuestos de mercurio después de la extracción del gas residual del suelo. Los pozos de inyección se pueden utilizar para introducir fluido en el suelo. Un pozo de inyección puede incluir un entubado. Una porción del entubado puede incluir perforaciones, filtros, u otro tipo de aberturas que permitan que el fluido pase desde el pozo de inyección al suelo. Una porción de una perforación de pozo de un pozo de inyección puede ser una perforación de pozo abierto sin un entubado. Los pozos de extracción seleccionados se pueden convertir a pozos de inyección al desconectar los pozos de una fuente de vacio y acopiando los pozos a un sistema de medición del fluido que introduce el fluido impulsor en el suelo. Un fluido introducido en el suelo a través de un pozo de inyección puede ser un fluido impulsor y/o reactivo. Un fluido impulsor puede ser, pero sin limitarse a, agua, vapor, aire, oxigeno, nitrógeno, dióxido de carbono o combinaciones de los mismos. Un reactivo puede reaccionar con los contaminantes (por ejemplo, contaminantes de hidrocarburo) en el suelo para formar productos volátiles o no contaminantes. Un reactivo puede ser, pero sin limitarse a, oxigeno, aire y/o peróxido ae hidrógeno. El fluido se puede inyectar en el suelo a través de pozos de inyección por bombas. En otras modalidades del sistema de mejoramiento del suelo, el vacio aplicado al suelo por una instalación de tratamiento puede extraer el fluido colocado en pozos de inyección en el suelo. En una modalidad del sistema de mejoramiento del suelo, los pozos de extracción adyacentes a una barrera se utilizan como pozos de inyección cerca del final de un proceso de mejoramiento del suelo. Un fluido impulsor se puede inyectar o extraer en los pozos de extracción que son utilizados como pozos de inyección. El fluido impulsor puede movilizar la contaminación restante en el suelo a los pozos de extracción. El proceso se puede repetir usando el anillo interno siguiente de pozos de extracción hasta que el fluido impulsor se introduzca en los pozos que rodean un anillo interior de los pozos de extracción en el área de tratamiento. En un sistema alternativo de mejoramiento del suelo, un fluido impulsor se puede introducir en un anillo interior de pozos de extracción que se convierten en pozos de inyección, y el fluido impulsor se produce desde los pozos restantes de extracción. El proceso puede repetirse hasta que el fluido 64 impulsor se introduzca en el suelo desde un anillo de pozos de extracción adyacentes a los pozos de extracción que colindan con una barrera. En algunos sistemas de mejoramiento del suelo, los pozos de inyección no pueden utilizarse . Los pozos de prueba 64, mostrados en la figura 1, pueden utilizarse para medir las propiedades del suelo. Los sensores de temperatura se pueden colocar en pozos de prueba. Los sensores de temperatura pueden ser, pero sin limitarse a, termopares o detectores de temperatura de resistencia (DTR) . Un DTR puede proporcionar exactitud y estabilidad sobre un intervalo de temperatura amplio, incluyendo temperaturas cerca de una temperatura de vaporización del mercurio. El pozo de prueba 34 puede incluir más de un sensor de temperatura. La posición de los sensores de temperatura en pozos de prueba puede ser ajustable para medir la temperatura dentro del suelo en función de la profundidad. Las muestras se pueden tomar del suelo durante el mejoramiento del suelo para monitorear el progreso del mejoramiento del suelo. La sonda de diagrafia de neutrones 90 (mostrada en un pozo de prueba 64 en la figura 1) se pueden colocar dentro de los pozos de prueba 64 para monitorear el progreso del mejoramiento del suelo durante el mejoramiento. La sonda de diagrafia de neutrones 90 se puede mover a varios pozos de prueba para monitorear el 65 mejoramiento del suelo en diferentes ubicaciones dentro y adyacentes a un área de tratamiento. El sistema colector de vapor 42 (también mostrado en la figura 2) puede transportar el gas residual extraído del suelo a la instalación de tratamiento 44. Una modalidad del sistema colector de vapor 42 puede incluir las canalizaciones verticales 92, conductos 94 y colector 96. Según lo mostrado en la figura 2, la canalización vertical 92 se puede acoplar al pozo de calentamiento-extracción 63 y conducto 94. La canalización vertical 92 se puede calentar con un calentador interno y/o una traza de calor externo para mantener una temperatura dentro de la canalización vertical superior a una temperatura de ebullición del mercurio. La canalización vertical 92 se puede aislar térmicamente para reducir la pérdida de calor. Una temperatura dentro del conducto 94 del sistema colector de vapor se puede dejar caer por debajo de la temperatura de ebullición del mercurio. La altura proporcionada por la canalización vertical 92 y una pendiente del conducto 94 y un colector puede permitir que el mercurio que se condensa dentro del conducto 94 y colector fluya por gravedad a través del conducto y del colector a una instalación de tratamiento. Las canalizaciones verticales 92 pueden extenderse 1 m o más arriba de la superficie de tierra. En algunas modalidades, las canalizaciones 66 verticales se pueden sellar a una cubierta de tierra alrededor de una abertura en la cubierta de tierra para poder extraer un vacío a la superficie de tierra. Un sistema colector de vapor para un sistema de mejoramiento del suelo que no incluye pozos de extracción puede incluir las canalizaciones verticales que se sellan a las aberturas en una cubierta de tierra. El gas residual extraído del suelo se puede transportar a través de las canalizaciones verticales, conductos y a través de un colector a una instalación de tratamiento. La canalización vertical 92 puede ser un tumbo metálico. Los conductos 94 pueden ser una combinación de tubo metálico, manguera flexible, y/o tubería plástica. El material usado en una porción específica del conducto 94 se puede determinar basándose en una temperatura que la porción específica del conducto alcanzará durante el uso. Una porción del conducto 94 cerca de la canalización vertical 92 se puede hacer de metal o de manguera flexible de alta temperatura. Una porción del conducto 94 localizada a una distancia lejos de la canalización vertical puede estar a una temperatura bastante baja para permitir que el conducto sea formado de tubo plástico. En algunas modalidades del sistema colector de vapor, algunos conductos de las canalizaciones verticales pueden incluir líquido o intercambiadores de calor enfriados con aire que promueven el enfriamiento rápido del 67 gas residual y de la condensación de mercurio. Un colector de un sistema colector de vapor se puede formar de tubería metálica o de plástico. Varios pozos de extracción se pueden acoplar a una sola canalización vertical. La canalización vertical también se puede sellar a una abertura a través de una cubierta de tierra para aplicar un vacío en el suelo debajo de la cubierta de tierra. Varios pozos de extracción y combinaciones de canalización vertical se pueden situar dentro de un área de tratamiento. Los conductos que se conducen desde los pozos de extracción a las canalizaciones verticales se pueden calentar para evitar la condensación del gas residual dentro de los conductos. Según lo mostrado en la figura 1, un sistema de mejoramiento del suelo puede incluir la instalación de tratamiento 44. La instalación de tratamiento 44 puede incluir el sistema de vacío 98 y el sistema de tratamiento del contaminante 100. El sistema de vacío 98 se puede acoplar al sistema colector de vapor 42. El vacío proporcionado por el sistema de vacío 98 puede extraer el gas residual del suelo. La figura 5 muestra un diagrama esquemático de una modalidad de una instalación de tratamiento. La instalación de tratamiento puede eliminar o reducir una cantidad de contaminantes en el gas residual extraído del suelo. El gas 68 residual extraído del suelo puede pasar a través de un sistema colector de vapor a la unidad de separación 102. La unidad de separación 102 puede separar el gas residual en la corriente de vapor 104 y una corriente líquida. La corriente líquida además se puede separar en la corriente de mercurio 106, la corriente no acuosa 108 y la corriente acuosa 110. La corriente de mercurio 106 se puede transportar al purificador de mercurio 112. El purificador de mercurio 112 se puede situar en el sitio de mejoramiento, o el purificador de mercurio puede ser una instalación fuera del sitio. La corriente no acuosa 108 puede incluir aceites y otro material no acuoso. La corriente no acuosa 108 puede ser muy pequeña en comparación a la corriente acuosa 110. La corriente no acuosa 108 se puede enviar a la unidad de tratamiento 114. La unidad de tratamiento 114 puede ubicar la corriente no acuosa en contenedores de almacenamiento, tales como barriles de desechos. Los contenedores pueden transportarse fuera del sitio para su disposición. Alternativamente, la unidad de tratamiento 114 puede ser un oxidante u otro tipo de sistema reactor que destruya o destruya sustancialmente la corriente no acuosa orgánica 108.

La corriente acuosa 110 se puede desplazar por la bomba 116 a través de la unidad de tratamiento 118. La unidad de tratamiento puede ser un lecho de carbón activado u otro tipo de sistema que retire o reduzca la contaminación 69 dentro de la corriente acuosa. La corriente acuosa restante puede descargarse. Por ejemplo, después de pasar la corriente acuosa a través de un lecho de carbón activado, la corriente acuosa se puede enviar a una alcantarilla sanitaria . La corriente de vapor 104 puede pasar a través del lecho de carbón revestido con azufre 120, a través del oxidante térmico 122 y/o a través del lecho de carbón activado 124. El lecho de carbón revestido con azufre 120 puede reaccionar químicamente con vapores de mercurio y algunos contaminantes para formar compuestos sólidos. Los compuestos sólidos se pueden retirar de la corriente por filtración u otra técnica de separación. El oxidante térmico 122 puede destruir una porción significativa (alrededor del 99.9999 %) de contaminantes restantes dentro de la corriente de vapor 104. Una corriente de salida del oxidante térmico 122 puede pasar a través del intercambiador de calor 126, del lecho de carbón activado 124 y a través del sistema de vacio 98. El intercambiador de calor 126 puede reducir la temperatura de la corriente que sale del oxidante térmico antes de que la corriente entre en el sistema de vacío 98. El lecho de carbón activado 124 puede eliminar los hidrocarburos restantes dentro de la corriente de vapor a niveles aceptables. El sistema de vacío 98 puede dar salida a la corriente restante hacia la atmósfera. 70 En ciertas modalidades del sistema de mejoramiento del suelo para el suelo contaminado con mercurio, un lecho ce carbón revestido con azufre y/o un oxidante térmico pueden no ser necesarios. El retiro del mercurio presente en el gas residual por condensación en los separadores 102 puede hacer a un sistema de reacción de mercurio, tal como lecho de carbón revestido con azufre, innecesario. En las modalidades del sistema de me oramiento del suelo que utilizan pozos de congelamiento con refrigerante circulante, una porción de salida de una unidad refrigerante se puede utilizar en un intercambiador de calor para reducir significativamente la temperatura de la corriente de gas residual para que sustancialmente todo el mercurio dentro de la corriente se condense fuera de la corriente. El o los lechos de carbón activado 124 pueden ser suficientes para retirar contaminantes dentro de una corriente de vapor a niveles aceptables de tal modo que un oxidante térmico no sea necesario. La eliminación del uso de un oxidante térmico puede mejorar la economía del mejoramiento de suelo al eliminar grandes costos de capital, costos de operación, costos de transporte y costos de mano de obra asociados con el oxidante térmico. Para instalar una modalidad de un sistema de mejoramiento del suelo mediante DTIS que utiliza los pozos colocados en el suelo, tal como el sistema representado en la 71 figura 1, el material de relleno 58 tal como arena y/o grava (mostrados en las figuras 2 y 3) se puede colocar y clasificar para nivelar el área de tratamiento 46. La capa metálica 50 de la cubierta de tierra 40 se puede formar sobre el área de tratamiento 46 uniendo las láminas metálicas juntas. La barrera 38 se puede formar alrededor del área de tratamiento 46. La barrera 38 se puede sellar a la capa metálica 50 de la cubierta de tierra 40. En una modalidad, la barrera 38 es una pared congelada formada por los pozos de congelamiento. La formación de la pared congelada puede iniciarse antes de calentar el suelo para formar la barrera completamente cuando se calienta el suelo. Otros tipos de barreras pueden también utilizarse. Tales barreras pueden ser, pero sin limitarse a, láminas metálicas interconectadas o una pared de lechada de cemento. Las aberturas en las láminas metálicas 50 se pueden formar para los pozos y/o para las canalizaciones verticales 92 que permitan que un vacio sea aplicado a la superficie de tierra. Los pozos se pueden insertar de forma vibratoria en el suelo. Los pozos pueden ser pozos de calentamiento 62, pozos de extracción 60 y/o pozos de calentamiento-extracción 63. Los pozos de prueba 64 se pueden también colocar dentro del suelo. El sistema de pasillo se puede formar para proporcionar el acceso a los pozos de prueba seleccionados 64 para poder tomar muestras de los pozos de prueba, o poder colocar sondas de diagrafía en los pozos de prueba durante el mejoramiento. Todos los pozos del sistema de mejoramiento del suelo se pueden sellar a la capa metálica 50. Las canalizaciones verticales 92 se pueden acoplar a los pozos de extracción 60 y/'c a los pczos de calentamiento-extracción 63. Las canalizaciones verticales 92 se pueden también sellar a las aberturas en la cubierta de tierra para permitir que el vacio se extraiga de la superficie del suelo durante el mejoramiento. Los conductos 94 pueden conectar las canalizaciones verticales 92 con el colector 96. El colector 96 se puede acoplar a la instalación de tratamiento 44. Las canalizaciones verticales 92 pueden incluir calentadores internos y/o traza de calor externo para permitir que el fluido fluya a través de las canalizaciones verticales que se mantendrán a una temperatura en la cual el mercurio se condensa. Las canalizaciones verticales 92 se pueden aislar para evitar la pérdida de calor. Los calentadores de tierra 88 se pueden colocar en la capa metálica 50 en ubicaciones seleccionadas entre los pozos. Los pozos de calentamiento 62, pozos de calentamiento-extracción 60, 62, calentadores de tierra 88, y/o canalizaciones verticales 92 se pueden acoplar a fuentes de energía. La fuente de energía puede ser un transformador que se acopla a una rejilla eléctrica. Según lo mostrado en las figuras 2 y 3, el aislamiento 52 se puede ubicar encima 73 de la capa metálica 50 de la cubierta de tierra 40. La capa de cubierta de tierra impermeable 54 se puede ubicar sobre el aislamiento 52. La capa de cubierta de tierra impermeable 54 se puede sellar a las canalizaciones verticales 92 y a la barrera 38. La capa impermeable 54, representada en la figura 2, se puede inclinar para promover la salida. Los pozos de calentamiento 62, pozos extracción 60, pozos de prueba 64, traza de calor de las canalizaciones verticales 92, y la instalación de tratamiento 44, mostrada en la figura 1, se pueden conectar eléctricamente a un sistema de control. El sistema de vacio 98 de la instalación de tratamiento 44 se puede acoplar para arrastrar el fluido fuera del suelo. Los calentadores se pueden activar para calentar el suelo. Durante un periodo inicial de calentamiento, el gas residual extraído del suelo puede contener principalmente vapor de agua, aire e hidrocarburos de punto de ebullición bajo. El gas residual puede también incluir un poco de mercurio que es arrastrado en el vapor. Mientras que la temperatura del suelo aumenta arriba de la temperatura de vaporización del agua dentro del suelo, una cantidad de vapor de agua en el gas residual puede comenzar a disminuir y una cantidad de mercurio dentro del gas residual puede aumentar. A medida que la temperatura del suelo aumenta arriba de la temperatura de vaporización del mercurio dentro del suelo, la cantidad de mercurio en el gas residual puede comenzar a 74 disminuir puesto que una porción grande del mercurio en el suelo puede haberse ya vaporizado y dejar el suelo a través de los pozos de extracción. El suelo se puede calentar o mantener adicionalmente a una temperatura superior de la temperatura de vaporización del mercurio dentro del suelo para reducir el mercurio dentro del suelo a una concentración deseada. La concentración de mercurio dentro del suelo se puede determinar durante el mejoramiento probando las muestras tomadas de un pozo de prueba y/o usando una sonda de diagrafia de neutrones. Un área grande de contaminación del suelo se puede tratar en secciones. La figura 6 representa una vista en planta de los pozos de congelamiento 48 y pozos de mejoramiento del suelo 128 que se pueden utilizar para tratar una tira larga de suelo contaminado. Los pozos de congelamiento 48 se pueden formar a lo largo de un primer extremo y lados de una porción de la longitud de la tira de suelo contaminado para definir la primera zona 130. Los pozos de congelamiento 48 se pueden colocar en el suelo no contaminado, o sustancxalmente no contaminado que está adyacente al suelo contaminado. Los pozos de mejoramiento del suelo 128 se pueden insertar en la primera zona 130. Los patrones de pozos de congelamiento 48 y de pozos de mejoramiento del suelo 128 pueden ser extendidos en la segunda zona 132 que colinda con la primera zona 130. Los 75 pozos de mejoramiento del suelo 128 se pueden acoplar a una instalación de tratamiento. La cubierta de tierra 40 puede ser instalada sobre la primera zona 130. Una cubierta de tierra puede también ser instalada sobre la segunda zona 132.

En una modalidad, los pozos de congelamiento 48' se colocan entre la primera zona 130 y la segunda zona 132 de tal modo que los pozos de congelamiento forman una barrera congelada de separación entre la primera zona y la segunda zona. El espaciamiento entre los pozos de mejoramiento del suelo 128 y el espaciamiento entre la pozos de congelamiento 48' que forman la barrera de separación pueden ser, o se pueden ajustar para ser, múltiplos convenientes para poder convertir algunos o todos los pozos de congelamiento que forman la barrera de separación a pozos de mejoramiento del suelo que se ajustan dentro de un patrón de pozos de mejoramiento del suelo. Las perforaciones de pozo para pozos de congelamiento 48' que forman las barreras de separación se pueden formar en el suelo en intervalos seleccionados a lo largo de la longitud del suelo contaminado para definir las zonas de tratamiento que darán lugar al mejoramiento de la longitud entera del suelo contaminado. En una modalidad alternativa, una barrera de lámina metálica puede insertarse o una pared de lechada de cemento se puede formar en el suelo entre una primera zona y una segunda zona. La barrera de separación puede evitar 76 venta osamente o evitar sustancialmente el transporte del fluido entre la primera y segunda zonas, mientras que permite que todo el suelo hasta la barrera sea mejorado. Una porción de calor aplicada en la primera zona cerca de la barrera de separación se puede transferir a través de la barrera en la segundá zona. La barrera de separación puede formarse de tal modo que la barrera no interfiera con un patrón de pozos de congelamiento y/o pozos de mejoramiento del suelo. Las barreras metálicas pueden insertarse, o paredes de lechada de cemento se pueden formar, en intervalos seleccionados a lo largo de la longitud del suelo contaminado para definir zonas de tratamiento que darán lugar al mejoramiento de la longitud entera del suelo contaminado. En algunas modalidades, una barrera alrededor del suelo contaminado puede ser una barrera metálica insertada o pared de lechada de cemento en lugar de pozos de congelamiento. Los pozos de congelamiento 48 en la primera zona 130 se pueden activar para formar una barrera congelada alrededor de la primera zona. El suelo dentro de la primera zona 130 puede mejorarse usando pozos de mejoramiento del suelo 128 después de la formación de la barrera congelada. Cuando el mejoramiento de la primera zona 130 está próximo a terminarse, los pozos de congelamiento de la segunda zona 132 se pueden activar para extender una barrera congelada a lo largo de una longitud del suelo contaminado. Después de 77 completar el mejoramiento de la primera zona 130, algunos de los pozos de congelamiento, incluyendo los pozos de congelamiento 48' que forman la barrera de separación, pueden desactivarse. Algunos de los pozos de congelamiento 48 y algunos de los pozos de mejoramiento del suelo 128 en la sección 134 de la primera zona 130 pueden permanecer activados. Después de la formación de la barrera congelada extendida, los pozos de mejoramiento del suelo 128 en la segunda zona 132 de tratamiento pueden activarse. Si la barrera de separación entre la primera zona 130 y la segunda zona 132 es una barrera congelada, los pozos activados de mejoramiento del suelo 128 de la primera zona y los pozos de mejoramiento del suelo 128 de la segunda zona pueden destruir la barrera congelada de separación. Algunos o todos los pozos de congelamiento 48' que forman la barrera de separación se pueden convertir en pozos de mejoramiento del suelo después de desactivar los pozos de congelamiento. Los pozos activados de mejoramiento del suelo 128 y los pozos de congelamiento 48 en la sección 134 pueden evitar el desplazamiento del fluido más allá de los pozos activados. Las zonas adicionales pueden ser tratadas extendiendo el patrón de pozos a lo largo de la longitud del suelo contaminado hasta que todo el suelo contaminado se trate. Una ventaja del sistema de mejoramiento del suelo es que el sistema puede utilizar una sonda de diagrafia de 78 neutrones. La sonda de diagrafia de neutrones se puede utilizar para proporcionar medidas in situ de la concentración del mercurio antes, durante y después del mejoramiento del suelo. El uso de una sonda de diagrafia de neutrones puede minimizar ventajosamente la necesidad de tomar, guardar y analizar muestras del centro; proporciona la capacidad de medir concentraciones muy ba]as de mercurio; proporciona la capacidad de tomar medidas antes, durante y después del mejoramiento del suelo a varias profundidades en el suelo; proporciona la capacidad de promediar volúmenes grandes de muestra para reducir las variaciones estadísticas; y ayuda a minimizar o eliminar la exposición del trabajador a contaminantes dentro del suelo que se está tratando. Una ventaja de un sistema de mejoramiento del suelo mediante DTIS para el tratamiento del suelo contaminado con mercurio es que el sistema calienta el suelo y aumenta sustancialmente de forma uniforme la permeabilidad del suelo a través de un área de tratamiento. El aumento en la permeabilidad del suelo puede permitir el retiro de los contaminantes del suelo a través del área de tratamiento. El aumento en la permeabilidad del suelo causado por el calén-amiento del suelo puede permitir que el área de tratamiento sea mejorada sin que cada pozo del sistema de mejoramiento del suelo sea un pozo de extracción. Una ventaja del sistema de mejoramiento del suelo 79 mediante DTIS para el tratamiento del suelo contaminado con mercurio es que los pozos de extracción del sistema retiran el mercurio del suelo como vapor. El vapor de mercurio se puede condensar como mercurio elemental después de su retiro del suelo sin la formación significativa de compuestos de mercurio. El retiro de mercurio como vapor puede permitir la reducción del mercurio en el suelo a niveles residuales extremadamente bajos. Un sistema de mejoramiento del suelo mediante DTIS puede reducir la contaminación de mercurio dentro del suelo a concentraciones por debajo de 10 partes por millón. Una ventaja del sistema de mejoramiento del suelo mediante DTIS para el tratamiento del suelo contaminado con mercurio es que el sistema de mejoramiento del suelo puede retirar o reducir otros contaminantes presentes dentro del suelo asi como el mercurio. Otras ventajas de usar un sistema de mejoramiento del suelo mediante DTIS para tratar el suelo contaminado con mercurio pueden incluir que el sistema es seguro, económico, robusto, durable, simple, eficiente y confiable; inclusive el sistema también puede ser fácil de montar, instalar y usar. Otras modificaciones y modalidades alternativas de los distintos aspectos de la invención resultarán evidentes a los expertos en la técnica en vista de la presente descripción. En consecuencia, la presente descripción debe 80 interpretarse como ilustrativa solamente y tiene el propósito de enseñar a los expertos en la técnica la forma general de llevar a cabo la invención. Se entenderá que las formas de la invención mostradas y descritas en la presente deberán tomarse como ejemplos de las modalidades. Los elementos y materiales ilustrados y descritos en la presente pueden ser sustituidos, las partes y procesos pueden invertirse, y ciertas características de la invención pueden utilizarse independientemente, según resulte evidente a un experto en la técnica luego de beneficiarse de la presente descripción de la invención. Pueden hacerse cambios a los elementos descritos en la presente sin apartarse del espíritu y alcance de la invención como se describe en las reivindicaciones siguientes .

Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.

Claims (79)

1. 81 REI INDICACIONES
2. Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones: 1. Método de mejoramiento de suelo contaminado con mercurio, caracterizado porque comprende: calentar el suelo dentro de un área de tratamiento para vaporizar el mercurio dentro del suelo; retirar el mercurio vaporizado y el gas residual del suelo; elevar el mercurio vaporizado y el gas residual en una canalización vertical; y transportar el mercurio vaporizado y el gas residual a una instalación de tratamiento a través de un conducto, en donde el mercurio vaporizado es mantenido en estado de vapor mientras pasa a través del conducto desde la canalización vertical a la instalación de tratamiento. 2. Método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque una porción del mercurio vaporizado se permite condensar en el conducto y fluir por gravedad a la instalación de tratamiento.
3. 3. Método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque adicionalmente comprende separar el mercurio del gas residual en la instalación de tratamiento.
4. 4. Método de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado porque adicionalmente comprende tratar el gas residual para reducir la contaminación dentro del gas residual .
5. 5. Método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el mercurio vaporizado se mantiene en estado de vapor mientras que pasa a través del conducto desde la canalización vertical a la instalación de tratamiento mediante una traza de calor.
6. 6. Método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el calentamiento del suelo comprende la inserción de pozos de calentamiento en el suelo y el calentamiento de pozos de calentamiento.
7. 7. Método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el calentamiento del suelo comprende utilizar calentadores de tierra para calentar el suelo.
8. 8. Método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el retiro del mercurio vaporizado del suelo comprende la extracción del vapor de mercurio desde el suelo en un pozo de extracción unido a la canalización vertical .
9. 9. Método de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque el pozo de extracción incluye un elemento calorífico configurado para calentar el suelo adyacente al pozo de extracción. 83
10. 10. Método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el retiro del mercurio vaporizado del suelo comprende la aplicación de un vacio en la superficie de la tierra a través de la canalización vertical.
11. 11. Método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque adicionalmente comprende monitorear la concentración de mercurio dentro del suelo durante el mejoramiento utilizando una sonda de diagrafia de neutrones.
12. 12. Método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque adicionalmente comprende inyectar un fluido impulsor en el suelo dentro del área de tratamiento, y la producción de una porción del fluido del suelo.
13. 13. Método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque adicionalmente comprende formar una barrera alrededor de una porción de un perímetro del área de tratamiento, extender la barrera para rodear una segunda área de tratamiento, calentar el suelo dentro de la segunda área de tratamiento, y retirar el mercurio vaporizado y el gas residual del suelo en la segunda área de tratamiento.
14. 14. Método de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque una porción de la barrera comprende una barrera congelada.
15. 15. Método de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque una porción de la barrera comprende una pared de lechada de cemento. 84
16. 16. Método de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque una porción de la barrera comprende una pila de lámina.
17. 17. Método de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque adicionalmente comprende calentar menos del total del suelo del área de tratamiento adyacente a la segunda área de tratamiento cuando se calienta el suelo dentro de la segunda área de tratamiento, y retirar el gas residual de una porción del área de tratamiento adyacente a la segunda área de tratamiento simultáneamente con el retiro del mercurio vaporizado y el gas residual del suelo en la segunda área de tratamiento.
18. 18. Método para mejorar el suelo contaminado con mercurio, caracterizado porque comprende: establecer una barrera alrededor de una porción de un perímetro del suelo contaminado; colocar una cubierta sobre el área de tratamiento; calentar el suelo dentro del área de tratamiento; retirar el gas residual del suelo a través de pozos de extracción; transportar el gas residual de los pozos de extracción a través de los conductos a una instalación de tratamiento, en donde una porción de mercurio dentro del gas residual se deja condensar dentro de los conductos y fluir por gravedad a la instalación de tratamien-o, en donde un 85 vacio es aplicado a la superficie de la tierra.
19. 19. Método de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado porque adicionalmente comprende condensar al menos una porción del mercurio que es condensado en un condensador.
20. 20. Método de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado porque adicionalmente comprende monitorear la concentración de mercurio dentro del suelo durante el retiro del gas residual del suelo utilizando una sonda de diagrafia de neutrones.
21. 21. Método de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado porque adicionalmente comprende convertir un anillo de pozos de extracción a pozos de inyección, insenar un fluido impulsor en el suelo a través de los pozos de inyección, y convertir el anillo de pozos de inyección de nuevo a pozos de extracción.
22. 22. Método de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado porque el establecimiento de la barrera comprende insertar pozos de congelamiento en la tierra e iniciar los pozos de congelamiento para enfriar el suelo para congelar el agua dentro del suelo y formar una barrera congelada .
23. 23. Método de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado porque el establecimiento de la barrera comprende insertar la lámina metálica en la tierra alrededor 86 de la porción.
24. 24. Método de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado porque el establecimiento de la barrera comprende formar una pared de lechada de cemento en la tierra alrededor de la porción.
25. 25. Método de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado porque la cubierta comprende una capa de lámina metálica.
26. 26. Método de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado porque la cubierta comprende una capa de lámina metálica y aislamiento.
27. 27. Método de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado porque la cubierta comprende una capa de lámina metálica y una capa impermeable.
28. 28. Método de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado porque la cubierta comprende una capa de lámina metálica y una capa impermeable, y en donde un vacio se aplica entre la capa de la lámina metálica y la capa impermeable .
29. 29. Método de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado porque adicionalmente comprende extender la barrera para rodear una segunda área de tratamiento, calentar el suelo dentro de la segunda área de tratamiento, y retirar el gas residual del suelo en la segunda área de tratamiento.
30. 30. Método de conformidad con la reivindicación 87 29, caracterizado porque adicionalmente comprende calendar menos del total del suelo del área de tratamiento adyacente a la segunda área de tratamiento cuando se calienta el suelo dentro de la segunda área de tratamiento, y retirar el gas residual de una porción del área de tratamiento adyacente a la segunda área de tratamiento simultáneamente con el retiro del gas residual del suelo en la segunda área de tratamiento.
31. 31. Método de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado porque una porción de los conductos comprende tubos flexibles.
32. 32. Método de conformidad con la rei indicación 18, caracterizado porque una porción de los conductos comprende tubería plástica.
33. 33. Método de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado porque la instalación de tratamiento comprende un lecho de azufre-carbón configurado para reaccionar con el vapor de mercurio.
34. 34. Método de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado porque la instalación de tratamiento comprende un oxidante térmico.
35. 35. Sistema para el mejoramiento del suelo contaminado con mercurio caracterizado porque comprende: una pluralidad de calentadores en un área de tratamiento, los calentadores están configurados para calentar el suelo arriba de una temperatura de vaporización del mercurio; un sistema de vacío configurado para eliminar el mercurio vaporizado del suelo como un componente de una corriente de gas residual; una cubierta de tierra configurada para evitar la liberación de vapor del suelo a la atmósfera; una pluralidad de canalizaciones verticales acopladas al sistema de vacío y en relación de trabajo al suelo, las canalizaciones verticales se configuran para elevar la corriente de gas residual y las canalizaciones verticales se configuran para mantener la corriente de gas residual arriba de una temperatura de condensación de la corriente de gas residual; y un sistema colector de vapor unido a las canalizaciones verticales, en donde el sistema colector de vapor se orienta para permitir que el mercurio se condense dentro del sistema colector de vapor para fluir por gravedad a una instalación de tratamiento.
36. 36. Sistema de conformidad con la reivindicación 35, caracterizado porque las canalizaciones verticales se configuran para mantener la corriente de gas residual arriba de la temperatura de la condensación del mercurio.
37. 37. Sistema de conformidad con la reivindicación 35, caracterizado porque adícionalmente comprende una barrera alrededor de un perímetro de la cubierta de la tierra. 89
38. 38. Sistema de conformidad con la reivindicación 35, caracterizado porque adicionalmente comprende pozos de congelamiento en el suelo, los pozos de congelamiento están configurados para formar una barrera congelada alrededor de por lo menos de una porción del área de tratamiento.
39. 39. Sistema de conformidad con la reivindicación 35, caracterizado porque adicionalmente comprende una barrera alrededor de por lo menos una porción de un perímetro de la cubierta de tierra, en donde por lo menos una porción de la barrera comprende una pared de lechada de ceir.ento.
40. 40. Sistema de conformidad con la reivindicación 35, caracterizado porque adicionalmente comprende una barrera alrededor de por lo menos una porción de un perímetro de la cubierta de tierra, en donde por lo menos una porción de la barrera comprende una pila de lámina.
41. 41. Sistema de conformidad con la reivindicación 35, caracterizado porque la cubierta de tierra comprende una capa de lámina metálica.
42. 42. Sistema de conformidad con la reivindicación 35, caracterizado porque la cubierta de tierra comprende una capa de lámina metálica y una capa impermeable.
43. 43. Sistema de conformidad con la reivindicación 35, caracterizado porque la tierra comprende una capa de lámina metálica, aislamiento, y una capa impermeable.
44. 44. Sistema de conformidad con la reivindicación 90 35, caracterizado porque la cubierta de tierra comprende una capa de lámina metálica, una capa impermeable, y estructura de soporte.
45. 45. Sistema de conformidad con la reivindicación 35, caracterizado porque adicionalmente comprende pozos de prueba, en donde los pozos de prueba permiten que las propiedades del suelo sean medidas durante el mejoramiento.
46. 46. Sistema de conformidad con la reivindicación 35, caracterizado porque adicionalmente comprende una sonda de diagrafia de neutrones configurada para colocarse en pozos de prueba durante el mejoramiento.
47. 47. Sistema de conformidad con la reivindicación 35, caracterizado porque la instalación de tratamiento comprende un separador para retirar el mercurio liquido de la corriente de gas residual.
48. 48. Sistema de conformidad con la reivindicación 35, caracterizado porque la instalación de tratamiento comprende un oxidante térmico.
49. 49. Sistema de conformidad con la reivindicación 35, caracterizado porque la instalación de tratamiento comprende una lecho de carbón-azufre configurado para retirar el vapor de mercurio de la corriente de gas residual.
50. 50. Sistema de conformidad con la reivindicación 35, caracterizado porque los calentadores comprenden pozos de calentamiento insertados en el suelo. 91
51. 51. Sistema de conformidad con la reivindicación 35, caracterizado porque los calentadores comprenden calentadores de tierra.
52. 52. Sistema de conformidad con la reivindicación 35, caracterizado porque adicionalmente comprende pozos de extracción insertados en el suelo y unidos a las canalizaciones verticales.
53. 53. Sistema de conformidad con la reivindicación 52, caracterizado porque por lo menos un pozo de extracción incluye un elemento calorífico configurado para calentar el suelo adyacente al pozo de extracción.
54. 54. Sistema de conformidad con la reivindicación 35, caracterizado porque el sistema colector de vapor comprende tubería metálica.
55. 55. Sistema de conformidad con la reivindicación 35, caracterizado porque el sistema colector de vapor comprende tubería flexible.
56. 56. Sistema de conformidad con la reivindicación 35, caracterizado porque el sistema colector de vapor comprende tubería plástica.
57. 57. Método para determinar una extensión de suelo contaminado con mercurio, caracterizado porque comprende: localizar un área en donde el suelo potencialrnente contiene contaminación de mercurio; colocar una sonda de diagrafía de neutrones en el 92 suelo potencialmente contaminado con mercurio; activar la sonda de diagrafia de neutrones para determinar la concentración de mercurio dentro del suelo potencialmente contaminado con mercurio a una profundidad seleccionada; y retirar la sonda de diagrafia del suelo, y utilizar una abertura en el suelo en la cual la sonda de diagrafia de neutrones es colocada como una perforación de pozo para el pozo de mejoramiento del suelo.
58. 58. Método de conformidad con la reivindicación 57, caracterizado porque la localización de un área comprende conducir una prueba de radar del suelo para encontrar áreas con respuesta de señal mayor potencialmente debido a la presencia de mercurio.
59. 59. Método de conformidad con la reivindicación 57, caracterizado porque la localización de un área comprende conducir un estudio de gravedad para encontrar anomalías de densidad potencialmente debido a la presencia de mercurio dentro del suelo.
60. 60. Método de conformidad con la reivindicación 59, caracterizado porque conduce el estudio de gravedad que comprende utilizar un gravímetro.
61. 61. Kétodo de conformidad con la reivindicación 57, caracterizado porque la localización de un área comprende conducir un estudio electromagnético para encontrar anomalías 93 de resistividad del suelo potencialmente debido a la presencia de mercurio dentro del suelo.
62. 62. Método de conformidad con la reivindicación 57, caracterizado porque la localización de un área comprende conducir un estudio electromagnético para encontrar anomalías de polarización inducida potencialmente debido a la presencia de mercurio dentro del suelo.
63. 63. Método de conformidad con la reivindicación 57, caracterizado porque la colocación de la sonda de diagrafía de neutrones en suelo comprende hacer vibrar la sonda en el suelo.
64. 64. Método de conformidad con la reivindicación 57, caracterizado porque la colocación de la sonda de diagrafía de neutrones en suelo comprende la colocación de la sonda en una perforación de pozo.
65. 65. Método de conformidad con la reivindicación 63, caracterizado porque adicionalmente comprende la localización de un área que abarca conducir un estudio electromagnético para encontrar anomalías de polarización inducidas potencialmente debido a la presencia de mercurio dentro del suelo.
66. 66. Método de formación de un sistema de mejoramiento del suelo para tratar el suelo contaminado con mercurio, caracterizado porque comprende: instalar calentadores de suelo, en donde los 94 calentadores de suelo se configuran para calentar el suelo dentro de un área de tratamiento a una temperatura arriba de una temperatura de vaporización del mercurio; instalar productores en el área de tratamiento para retirar el gas residual que contiene mercurio del suelo; unir canalizaciones verticales a los productores, en donde las canalizaciones verticales se configuran para mantener el gas residual en un estado de vapor dentro de las canalizaciones verticales; y unir una instalación de tratamiento a las canalizaciones verticales mediante conductos, en donde los conductos se inclinan para permitir que el mercurio liquido dentro de los conductos fluya por gravedad a la instalación de tratamiento.
67. 67. Método de conformidad con la reivindicación 66, caracterizado porque las canalizaciones verticales se configuran para mantener el mercurio en un estado de vapor dentro de las canalizaciones verticales.
68. 68. Método de conformidad con la reivindicación 66, caracterizado porque la instalación de los calentadores de suelo comprende la formación de pozos de calentamiento en perforaciones de pozo barrenadas.
69. 69. Método de conformidad con la reivindicación 66, caracterizado porque la instalación de los calentadores de suelo comprende impactar pozos de calentamiento en el 95 suelo .
70. 70. Método de conformidad con la reivindicación 66, caracterizado porque la instalación de los calentadores de suelo comprende insertar por medio de vibración los pozos de calentamiento en el suelo.
71. 71. Método de conformidad con la reivindicación 66, caracterizado porque la instalación de los calentadores de suelo comprence la colocación de calentadores de tierra en relación de trabajo al suelo de modo que los calentadores de tierra calienten el suelo.
72. 72. Método de conformidad con la reivindicación 66, caracterizado porque la instalación de los calentadores del suelo comprende enterrar porciones de calentadores del suelo en el suelo.
73. 73. Método de conformidad con la reivindicación 66, caracterizado porque la instalación de productores comprende la colocación de un entubado perforado en el suelo, y conectar el entubado a un sistema de vacio.
74. 74. Método de conformidad con la reivindicación 73, caracterizado porque la colocación del entubado perforado en el suelo comprende la colocación del entubado en una perforación de pozo barrenada.
75. 75. Método de conformidad con la reivindicación 73, caracterizado porque la colocación del entubado perforado en el suelo comprende impactar el entubado en el suelo. 96
76. 76. Método de conformidad con la reivindicación 73, caracterizado porque la colocación del entubado perforado en el suelo comprende insertar de modo vibratorio el entubado en el suelo.
77. 77. Método de conformidad con la reivindicación 66, caracterizado porque adicionalmente comprende colocar una cubierta de tierra sobre el área de tratamiento.
78. 78. Método de conformidad con la reivindicación 77, caracterizado porque adicionalmente comprende unir una barrera a la cubierta de tierra.
79. 79. Método de conformidad con la reivindicación 77, caracterizado porque adicionalmente comprende formar una barrera congelada alrededor del área de tratamiento, y unir la barrera congelada a la cubierta de tierra.