Gas Metano y su Eliminación de Pozos de Agua

El metano puede ocurrir en un pozo de agua debido a las condiciones naturales o puede ingresar a un pozo debido a actividades humanas, incluidas la extracción de carbón, la perforación de pozos de gas, las fugas de tuberías y los vertederos. El metano es un gas incoloro, inodoro, insípido y combustible. El metano de grado de producción está marcado por un olor acre procedente del mercaptano; un olor químico agregado al metano por una compañía de gas antes de su distribución para ayudar en la detección de fugas.

El gas metano por sí solo no es tóxico y no causa problemas de salud en el agua potable, pero en concentraciones elevadas puede escapar rápidamente del agua causando un peligro de explosión en áreas poco ventiladas o confinadas. Los gases que se escapan pueden filtrarse a áreas confinadas de su hogar, donde pueden alcanzar concentraciones peligrosas. Ha habido casos en Pensilvania donde casas, campamentos o pozos explotaron debido a la acumulación de metano.

La prevalencia del metano en los pozos de agua de Pensilvania no está bien definida. Un estudio de Penn State de 2011 de 233 pozos de agua en toda la región de Marcellus de Pensilvania encontró concentraciones de metano detectables en el 24% de los pozos de agua antes de que comenzara la perforación en los sitios de pozos de gas adyacentes. Sin embargo, la mayoría de las concentraciones de metano disuelto fueron muy bajas, con solo el 2% de los pozos de agua que contenían metano disuelto por encima de 10 mg / L y menos del 1% por encima de 28 mg / L. Un informe de 2012 del Servicio Geológico de los Estados Unidos (USGS) resumió los resultados de metano disuelto de 239 pozos de agua en todo el estado de Nueva York y encontró concentraciones de metano detectables en el 53% de los pozos de agua antes de cualquier perforación de pozos de gas no convencionales. En este estudio, el 9% excedió los 10 mg / L y el 2% estuvo por encima de los 28 mg / L.

¿Cuánto Metano es Demasiado?

El metano forma una mezcla explosiva en el aire a una concentración de 5 al 15 por ciento en volumen. La concentración exacta de metano en el agua que es capaz de producir una mezcla tan explosiva depende de la temperatura del agua, la ventilación del pozo de agua, la composición porcentual del gas y el movimiento del aire dentro de la casa. La Oficina de Minería de Superficie del Departamento del Interior de los Estados Unidos sugiere que los propietarios de viviendas con pozos que tengan concentraciones de metano superiores a 28 mg/L deben tomar medidas inmediatas para reducir esta concentración. Los propietarios de viviendas con pozos que tienen de 10 a 28 mg/L deben monitorear el pozo de manera rutinaria para asegurarse de que las concentraciones no estén aumentando y tal vez deseen considerar reducir esta concentración. Los pozos con concentraciones de metano por debajo de 10 mg/L generalmente se consideran seguros para su uso. Sin embargo, cualquier pozo de agua con una concentración detectable de metano debe analizarse de forma rutinaria para asegurarse de que la concentración de metano no esté aumentando a un nivel peligroso.

Midiendo el Metano en su Pozo

Muchos propietarios sospechan que hay metano cuando escuchan un gorgoteo proveniente de su pozo. El metano puede emitir este sonido, pero otros gases (como el dióxido de carbono) pueden ser la fuente. El metano se escapa rápidamente del agua, lo que dificulta la medición precisa, por lo que siempre debe tener un laboratorio acreditado por el Departamento de Protección Ambiental de Pennsylvania (PA DEP) para realizar pruebas de metano. El muestreo debe realizarse en su hogar para obtener los resultados más precisos y debe ser recolectado por el personal del laboratorio, no por el propietario. Si sospecha que hay metano en su pozo, consulte inmediatamente a un laboratorio local de análisis de agua acreditado.

Los detectores y medidores de gas también pueden identificar la existencia de metano y otros gases (monóxido de carbono y propano) en el hogar. Algunas marcas de detectores que cuestan menos de $ 100 se pueden encontrar en ferreterías o tiendas de mejoras para el hogar. Dado que el metano es más liviano que el aire, los detectores domésticos deben instalarse cerca del techo de una habitación para maximizar su efectividad.

Eliminación de Metano con Ventilas para Pozo

El metano puede entrar en un pozo de agua tanto por encima como por debajo del nivel del agua. Dado que el metano es más liviano que el aire, cualquier gas que ingrese al agua muy por encima del nivel del agua se elevará rápidamente y se acumulará en la parte superior del pozo debajo de la tapa del pozo.

El metano que ingresa al agua muy por debajo del nivel del agua puede permanecer disuelto en el agua, pero la concentración depende tanto de la presión como de la temperatura del agua. El agua subterránea en los pozos de agua de Pensilvania generalmente tiene una temperatura de aproximadamente 50 grados Fahrenheit, lo que permite que aproximadamente 28 mg/L de gas metano permanezcan disueltos en el agua. A medida que el agua subterránea se bombea a la superficie, el metano puede liberarse a medida que aumenta la temperatura del agua y se reduce la presión del agua.

Puede quedar muy poco metano en el agua una vez que alcanza la presión superficial y se calienta por encima de los 58 grados. Agregar un tubo de ventilación a la tapa del pozo de agua puede promover la liberación de metano del pozo de agua y, en última instancia, reducir la concentración de metano disuelto en el agua que ingresa a la casa.

Si la tapa del pozo está enterrada o en un pozo cubierto, la carcasa debe extenderse por encima de la superficie del suelo y, posteriormente, estar equipada con una tapa y un respiradero. Los pozos del sótano son especialmente problemáticos porque el metano se escapa directamente a su hogar. Debe colocar el pozo con una tapa sellada para evitar esta fuga.

Luego, la ventila debe extenderse a través de la pared del sótano hasta el exterior de su casa. Los códigos de plomería locales pueden incluir requisitos de ventilación.

Comuníquese con un profesional de pozos de agua para determinar el mejor método para ventilar su pozo de agua. Tenga en cuenta que las tapas de los pozos ventilados tienen una capacidad limitada para eliminar el metano disuelto del agua. Cuando se producen concentraciones elevadas de metano disuelto, se necesitan dispositivos de tratamiento de agua para eliminar el metano a niveles seguros.

Eliminación de Metano Mediante Aireación

La aireación o la extracción con aire también pueden eliminar el metano en el agua de pozo. Algunas unidades eliminan también otros gases y productos químicos orgánicos volátiles, como el sulfuro de hidrógeno y el radón. Estos dispositivos van desde sistemas simples, con aireadores de aspersión encerrados en un tanque, hasta aireadores de torre empaquetados, que recolectan y liberan el gas acumulado. Estas unidades son caras, pero pueden ser útiles cuando los conductos de ventilación no pueden reducir suficientemente la concentración de metano u otros gases que están presentes en el agua. La instalación de dispositivos de aireación generalmente cuesta entre $ 1,500 y $ 5,000 y requiere un mantenimiento de rutina.

Al considerar la instalación de unidades de aireación, también deben tenerse en cuenta otros aspectos de la calidad del agua, como los niveles de hierro, manganeso y otros contaminantes. Es posible que el agua con altos niveles de estos tipos de contaminantes necesite un tratamiento previo para evitar que se obstruya la unidad de aireación. También se puede recomendar equipo de desinfección ya que algunas unidades de aireación pueden permitir la contaminación bacteriana en el sistema de agua.

Por lo general, los dispositivos de aireación se instalan en el sótano, con una ventilación que conduce al exterior de la casa. Ocasionalmente, las unidades de aireación se colocan en un edificio separado donde el metano sale del agua antes de ingresar a su hogar.

Recursos Adicionales

Para mas información acerca de metano en pozos de agua consulte las siguientes publicaciones en ingles.

• Boyer, E., B.R. Swistock, J. Clark, D. Rizzo, M. Madden. 2012. Impact of Marcellus Gas Drilling on Rural Drinking Water Supplies, Final report to the Center for Rural Pennsylvania, 26 pp.
• Minnesota Department of Health, 2011. Methane in Minnesota Well Water, Fact Sheet.
• U.S. Geological Survey, 2006, Methane in West Virginia Ground Water, USGS Fact Sheet 2006- 3011, 6 pp.
• Kappel, W.M., and E.A. Nystrom. 2012. Dissolved methane in New York groundwater, 1999­2011, U.S.Geological Survey Open-File Report 2012-1162, 6 pp.
• U.S. Department of Interior, Office of Surface Mining. September 2001. Technical Guidance for the Investigation and Mitigation of Fugitive Methane Hazards in Areas of Coal Mining, pp.129

Thanks to the following individuals who reviewed this publication:

• Fred Baldassare, P.G., senior geologist, owner, ECHELON Applied Geoscience Consulting, Murrysville, Pennsylvania
• Tate A. Burckhardt, vice president, Better Water Industries, Inc. Tyler, Minnesota
• James A. Clark, extension educator, Penn State Extension, McKean County
• Sue Gohr, Twin Lakes Water Testing and Treatment, Lawrenceville, PA

Preparado por Bryan R. Swistock, Senior Extension Associate and Dana Rizzo, Extension Educator.