Meio Ambiente (água, ar e solo)

Remediação de solos: Técnicas alternativas melhoram desempenho

Quimica e Derivados
27 de julho de 2003
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    O processo de atenuação natural monitorada (ANM) em águas subterrâneas, baseada nos princípios naturais de degradação in-situ, resulta da interação de uma série de mecanismos no subsolo que são classificados como “destrutivos” ou “não-destrutivos”. A biodegradação aeróbica ou anaeróbica é considerada o processo mais relevante para a redução da massa de contaminantes no subsolo. Processos de atenuação não-destrutivos, por outro lado, incluem a dispersão, diluição (por recarga), volatilização e adsorção nas partículas do solo. Embora seja uma alternativa adicional para o tratamento de aqüíferos contaminados, essa tecnologia normalmente demanda um maior período de tempo para atingir os critérios de tratamento estabelecidos para o sítio (National Research Council, 2000; Nobre at. al, 2002).

    As tecnologias de oxidação química, por outro lado, utilizam compostos químicos para transformar os contaminantes in-situ, através de reações de oxirredução, convertendo-os em formas não tóxicas na maioria dos casos. Agentes oxidantes possíveis incluem o permanganato de potássio, peróxido de hidrogênio e o ozônio. Os agentes redutores podem incluir o ferro metálico zinco e o sulfato ferroso.

    O aumento da taxa de extração de fluidos orgânicos e imiscíveis (NAPLs) de solos e águas subterrâneas também pode ser realizado através de processos térmicos, que aumentam a temperatura do solo e das águas subterrâneas. Existe uma variedade de métodos in-situ que podem introduzir energia térmica no subsolo, incluindo a injeção de ar ou de águas aquecidas, injeção de vapor, eletrocinese, aquecimento por freqüência de rádio e processos de desorção térmica. Todas essas tecnologias permitem uma maior extração de contaminantes em função, principalmente, do aumento das taxas de transferência de massa da fase livre do NAPL para fase gasosa ou fase dissolvida na água (Nobre e Thomson, 1993). A Tabela 2 apresenta uma relação de compostos e a relativa facilidade de transferência de massa dos mesmos na remediação in-situ por processos térmicos.

    É considerada, dessa forma, a forte influência da temperatura nas diversas propriedades dos fluidos presentes, tais como a viscosidade e a tensão superficial entre o NAPL e a fase aquosa e a solubilidade efetiva dos contaminantes. Os efeitos da variação da temperatura nos processos de transferência de massa, no entanto, são ainda pouco conhecidos. Os processos térmicos já se mostraram bastante eficazes na remoção de contaminantes residuais de difícil eliminação através dos métodos convencionais. A Figura 3 apresenta, esquematicamente, o sistema de injeção de vapor no solo, um dos processos térmicos mais utilizados na área de remediação de solos.

    Há também as tecnologias de contenção física que promovem tanto o isolamento de fontes secundárias quanto o controle de migração de plumas de contaminação. O principal objetivo da contenção, no entanto, é tentar reduzir, de imediato, o risco associado com um derramamento de larga escala. As águas subterrâneas e os solos contaminados podem ser fisicamente isolados por meio de barreiras de reduzida permeabilidade como por exemplo as paredes diafragmas plástico (p.e., Nobre e Nobre, 1997). Esses sistemas são, freqüentemente, acoplados a um sistema de contenção hidráulica de forma a impedir o escape de águas contaminadas, além de evitar a difusão de contaminates através da barreira permeável. Taxas de remoção de massa mais elevadas são obtidas com a diminuição das velocidades de fluxo nas proximidades da barreira física, elevando as concentrações.

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    Manoel Maia Nobre

    Barreiras reativas permeáveis (BRPs), por outro lado, são também muito utilizadas na área da remediação de solos uma vez que possibilitam a degradação in-situ dos contaminantes durante o deslocamento da pluma através de porções reativas construídas na própria barreira física, com permeabilidades mais elevadas, como parte do sistema “funnel-and gate” (p.e., Gavaskar et. Al, 1998; Gusmão et al., 2002; Nobre et al., 2003).

    Processos de imobilização adicionais incluem a solidificação e o encapsulamento, que consistem em processos de remoção de águas dos resíduos e/ou de mudança de sua estrutura química de modo a tornar o resíduo inerte. A vitrificação é também uma técnica de imobilização onde o resíduo é submetido a temperaturas elevadas (1600 a 2000 oC) para sua inertização. O resultado é um material vítreo e cristalino, quimicamente estável e resistente a lixiviação.

    A eliminação de fontes de DNAPL, quando existentes, deve ser executada através de técnicas apropriadas, de forma concomitante aos processos de remediação de subsolo, descritas acima. Conforme já tratado, as técnicas de redução/eliminação de fonte acopladas aos processos de remediação possibilitam a restauração do sítio de forma mais otimizada.

    Química e Derivados: Solos: rosane.

    Rosane Cunha Maia Nobre

    Os autores

    O engenheiro civil Manoel Maia Nobre é PhD em recursos hídricos pela Universidade de Waterloo, no Canadá, centro de excelência mundial em hidrogeologia. Professor da PUC-RJ e da pós-graduação executiva em meio ambiente da Coppe/UFRJ, trabalha como consultor em vários projetos de remediação de solos e águas subterrâneas pelo Brasil.

    É responsável por obras de investigação, descontaminação e por diagnósticos ambientais em empresas do pólo petroquímico de Camaçari-BA e de todas as unidades de vinílicos da Braskem (Alagoas, Bahia, São Paulo), entre vários outros projetos.

    Engenheira civil, com mestrado pela Universidade de Waterloo, Rosane Cunha Maia Nobre é doutoranda em avaliação de vulnerabilidade de aqüíferos através de modelagem matemática pela Universidade Federal do Rio de Janeiro. É professora adjunta da Universidade Federal de Alagoas, onde ministra as disciplinas de hidráulica, recursos hídricos e fenômenos de transporte.

     


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