Seleção e dimensionamento de técnicas de remediação

ENSAIO DE BANCADA PARA A OXIDAÇÃO QUÍMICA DE HIDROCARBONETOS TOTAIS DE PETRÓLEO

Allan Fuse, Renato Kumamoto 

Contexto do Projeto:

Após investigações ambientais conduzidas em uma antiga unidade industrial no Brasil, foi identificada uma contaminação nas águas subterrâneas com hidrocarbonetos totais de petróleo (TPH), especialmente compostos alifáticos no C5 a C10, incluindo o produto químico utilizado no processo industrial do local, de cadeia alifática C9H12. 

Desta forma, a EBP Brasil realizou um teste de bancada, com o objetivo de avaliar o desempenho de processos de oxidação avançada (AOPs), reduzir as concentrações dos produtos químicos de interesse (COCs) e fornecer dados para apoiar a subsequente execução de um Teste Piloto de Oxidação Química In Situ (ISCO).

Assim, amostras da água subterrânea foram coletadas de um poço de monitoramento instalado em uma Area de Tancagem no parque industrial. 
O ensaio de bancada utilizou três métodos diferentes para ativar o Persulfato de Sódio (Na2S2O8) e formar o radical Sulfato (SO4. -). Três combinações distintas de Persulfato de Sódio com um ativador foram testadas: 

• 1) Persulfato de Sódio com Ferro Ferroso e Ácido Ascórbico, 
• 2) Persulfato de Sódio com Peróxido de Hidrogênio 
• 3) Persulfato de Sódio com Percarbonato de Sódio. 

Foi testada também a reação do Persulfato de Sódio sem ativador. Dosamos três concentrações distintas do ativador para cada método de ativação. Também foram realizados ensaios sem oxidantes, como controle, com o intuito de avaliar a taxa de volatilização do contaminante, pois os TPH são compostos voláteis. 

Os testes foram realizados em 11 reatores, e coletamos amostras de água subterrânea em 04 intervalos de tempo, com o objetivo de avaliar a capacidade de degradação dos compostos de interesse. Cada reator foi dosado com três concentrações distintas do ativador para cada método de ativação. 
 

Resultados:

Os resultados analíticos indicaram que todos os três métodos para ativação de persulfato de sódio foram eficientes na destruição dos COCs.  A combinação de persulfato de sódio com ferro ferroso e Ácido Ascórbico tiveram os melhores resultados com 100% de desempenho na redução de COCs após as 02 horas iniciais de teste. Com base nestes resultados, esta mistura foi selecionada para uso no ISCO Teste Piloto, que visa avaliar a distribuição espacial do oxidante no aquífero e verificando a eficiência das injeções na redução do COC.

 

TESTE PILOTO EM PLANTA INDUSTRIAL: SVE, AIR SPARGING E SISTEMA DE INJEÇÃO DE OZÔNIO

Daniel Danezi, Danilo Saunite, Enrico Freire e Talita Noccetti.  

Contexto do projeto: 

Com o intuito de avaliar o desempenho de uma remediação SVE e SVE/AS na remoção de PCE de um aquífero de permeabilidade baixa, a EBP Brasil realizou um teste piloto para avaliar o uso destes sistemas e o potencial benefício do uso de injeções de ozônio, visando a diminuição do uso de carvão ativado para tratamento de vapores das correntes gasosas extraídas do solo.

 

Dessa forma, três diferentes condições foram aplicadas e testadas com o objetivo de avaliar o desempenho da remediação no local:

No primeiro teste foi aplicado o Soil Vapor Extraction (SVE), que representa uma técnica de extração de vapor na zona não saturada do solo com a utilização de vácuo. Depois de removidos, os vapores extraídos (PCE) vão, por meio de um tubo coletor, para um sistema de tratamento com carvão ativado localizado na superfície. 

O segundo teste consistiu na aplicação da técnica de SVE em conjunto com a técnica Air Sparging (AS), a qual consiste em uma técnica de remediação que utiliza injeções de ar na água subterrânea, controladas por meio de um compressor, para potencializar a volatilização de compostos de interesse e, consequentemente, favorecer a taxa de remoção. 

O último teste compreendeu a aplicação do sistema de extração SVE combinado com a injeção de ozônio (O3) na fase de extração do gás, antes de ser realizado o tratamento. O objetivo da aplicação do ozônio foi acelerar a degradação dos SQIs.

O SVE teve um período de operação de 15 dias até a sua estabilização. O AS foi iniciado após a estabilização das concentrações na fase do vapor e, finalmente, a injeção de O3 foi iniciada 15 dias após o AS.

Como conclusões principais deste trabalho podem-se citar:

Piloto SVE 

•  SVE foi eficaz na remoção do VOCs do aquífero; 

•  O raio de influência de extração obtido, considerando condições estabilizadas, foi de aproximadamente 5,0 metros; 

 
Piloto AS 

• Foi observado um ligeiro aumento de concentração de VOC (na entrada do sistema) após 15 dias de operação, atribuído ao efeito do AS; 

•  Após operação do AS foi observada uma diminuição na concentração de VOC no monitoramento de águas subterrâneas dos poços; 

• O raio de influência da injeção, considerando a estabilização das condições foi de aproximadamente 3,5 metros. 

 
Piloto de Oz 

• A injeção de ozônio não alterou significativamente as concentrações de entrada do sistema. 

• O estudo possibilitou definir a utilização de um sistema de remediação para a área em questão composto pelo sistema SVE/AS.