Tecnologia Ambiental

10 de dezembro de 2013

Artigo técnico: Técnica “in situ” acelera remediação de solos

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Publicado por: Quimica e Derivados
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    Especialistas demonstram, com estudo de caso, conclusão rápida de processo de descontaminação usando oxidação química

    Por Samar Steiner e Marcelo Bárbara

    A

    s técnicas tradicionais de remediação de contaminantes no solo e na água subterrânea, com processos físicos de remoção – como bombeamento e tratamento (pump and treat), extração multifásica e outros métodos de transferência de massa –, nem sempre apresentam a eficácia necessária às demandas de gerenciamento ambiental. Isso tanto em termos de tempo de tratamento e custos associados como também para atestar o término do processo nas agências ambientais.

    O fator preponderante na dificuldade de remoção de contaminantes está relacionado à distribuição das diferentes fases de contaminantes no meio e sua disponibilização para extração. O comportamento dos compostos orgânicos no solo é regido por suas propriedades físico-químicas e pelas características ambientais da área.

    A pressão capilar – a força necessária para efetuar a passagem de gotas de produtos em meios porosos – é o mecanismo primário de distribuição e mobilidade do contaminante na água subterrânea. Trata-se de distribuição descontínua, que formará gânglios de contaminantes trapeados em poros conectados, os quais formarão uma porosidade móvel (passível de mobilidade para extração ou destruição) e poros desconectados, formando porosidade imóvel.

    A recuperação dessa fonte de contaminação imóvel trapeada na matriz do solo é a maior limitação das técnicas de remediação por extração.

    Os modelos de distribuição demonstram que grande parte da massa de contaminantes disponibilizada é trapeada no solo (fase retida) em forma de porosidade imóvel, sendo que apenas uma fração será disponibilizada como porosidade móvel (disponível à extração ou destruição in situ).

    A fase retida terá a tendência de atuar como fonte secundária nos processos de movimentação da água subterrânea, agindo como fonte contínua para contribuir com a contaminação.

    In situ – As dificuldades em obter resultados satisfatórios com os sistemas tradicionais levaram ao desenvolvimento de técnicas de remediação in situ, que, em vez de apenas transferir os contaminantes de mídia, extraindo e tratando, realizam a destruição do contaminante no próprio local.

    A primeira fase dos processos de intervenção in situ se mostrou promissora no tratamento de fontes de contaminação. Mas eram na época tecnologias custosas para o tratamento das zonas anaeróbicas e aeróbicas das plumas de contaminação. Vários desafios deveriam ainda ser superados para que houvesse melhor desempenho nos processos de injeção e distribuição de reagentes no solo e nas águas subterrâneas e uma consequente relação custo/benefício positiva.

    A aplicação de fluidos em solo e águas subterrâneas apresenta maior dificuldade que a extração dos fluidos. Como regra geral, consegue-se injetar 1/3 do volume que se extrai do aquífero. A taxa de acomodação vertical explica a assimetria entre a taxa de injeção e a de extração em aquíferos, em virtude da tolerância do aquífero à injeção de um fluido pressurizado.

    Uma vez que a água é incompressível, ao se injetar uma solução aquosa em um aquífero, aplica-se uma força à totalidade da massa saturada no aquífero. Dessa forma, a distribuição de reagentes em solução na água subterrânea é o ponto central para o sucesso dos processos de injeção in situ.

    O desafio da remediação in situ está em injetar um líquido em outro líquido em meio poroso de forma que se efetue a menor taxa de deslocamento possível, promovendo a melhor distribuição nos contaminantes a serem tratados pelo período de tempo suficiente (cinética persistente) para que haja efetiva reação.

    A tecnologia de aplicação desenvolvida por nossa empresa, objeto de registro de propriedade intelectual e totalmente nacional, é uma iniciativa de inovação na aplicação de soluções no solo, com o objetivo de diminuição de massas de compostos químicos de interesse, solucionando algumas dificuldades técnicas inerentes às tecnologias clássicas de aplicação in situ.

    A inovação se refere à remediação das diferentes fases de contaminação na matriz do solo. Uma remediação que envolve a massa total, oxidando as fases retidas no solo, livre e dissolvida na água subterrânea no mesmo processo.

    Química e Derivados, Amostra antes da intervenção "in situ" em 13 de janeiro de 2012...

    Amostra antes da intervenção “in situ” em 13 de janeiro de 2012…

    O processo – O processo é realizado por meio do estudo detalhado do meio físico e dos modelos de distribuição geoquímica dos compostos de interesse. É aplicada uma sequência determinada de soluções químicas para carrear a maior massa possível de contaminantes em fase retida no solo, transferindo-se em fase dissolvida na água subterrânea.

    Na sequência, toda a massa disponível, incluindo as soluções utilizadas nos processos de transferências de fase, é oxidada com altas taxas de mineralizações, atentando-se aos controles de pressão e temperatura que permitem uma aplicação segura e eficaz.

    Um aparato mecânico é utilizado para aplicação de solução oxidante, da qual o agente Fentox entra em sua composição. Bom ressaltar que todo o processo é baseado em agentes químicos biodegradáveis, sem risco à saúde humana e dentro dos padrões legais brasileiros.

    O Fentox, um catalisador desenvolvido pela Agência de Inovação da Universidade Estadual de Campinas (Unicamp), cuja patente foi licenciada por nossa empresa, tem como função básica produzir alta taxa de radical hidroxila, que apresenta potencial elevado de oxidação de compostos orgânicos sem a necessidade de ambientes ácidos, necessários à geração desse radical.


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      Um Comentário


      1. Paulo

        Bom dia.

        É preciso entender melhor o processo de injeção e formulação do oxidante.
        Por acaso é injetado, junto ou paralelamente ao oxidante, um determinado surfactante?
        Isso poderia diluir a fase livre, no entanto, causaria um problema sério já que a probabilidade de espalhar a contaminação em fase dissolvida é grande.



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