Remediação de àreas contaminadas com óleo e gasolina
Publicado em 30 de abril de 2009 por Nathalie Gaioti
Para um processo ideal de remediação de um determinado solo contaminado deve-se levar em conta:
• a situação atual;
• as características dos hidrocarbonetos;
• retirada todos os contaminantes do solo;
• evitar a migração de contaminantes;
• levar a percentagem de contaminação do ambiente a índices aceitáveis e • produzir um efluente limpo.
Para a remediação deste sítio em um primeiro momento deve-se providenciar a remoção dos tanques com vazamento.
Para o solo contaminado nas imediações dos tanques e com elevadas concentrações dos contaminantes maiores que 50.000 ppm (fase retida: diesel+gasolina) deve-se usar a tecnologia de tratamento de Incineração.
A Incineração ( fig. 02) é um processo de destruição térmica realizado sob alta temperatura - 900 a 1250 ºC com tempo de residência controlada - e utilizado para o tratamento de resíduos de alta periculosidade, ou que necessitam de destruição completa e segura.
Nesta tecnologia ocorre a decomposição térmica via oxidação à alta temperatura da parcela orgânica dos resíduos, transformando-a em uma fase gasosa e outra sólida, reduzindo o volume, o peso e as características de periculosidade dos resíduos.Todos os materiais provenientes deste processo são tratados antes da sua destinação final.
As escórias e cinzas são dispostas em Aterro próprio, os efluentes líquidos são encaminhados para estação de tratamento, onde 100% retornarão ao processo, e os gases oriundos da queima são tratados e monitorados on-line, sob os seguintes parâmetros: vazão, temperatura, níveis de O2, CO e também índices de NOx, SOx e materias particulados.
As vantagens desta técnica se resumem a destruição total da parcela orgânica dos resíduos, ao monitoramento on-line de todo o processo, as emissões atmosféricas totalmente controladas e a flexibilidade na forma de recebimento dos resíduos como tambores, bombonas, caixas, fardos, sacos e big bags.
Em seguida para o solo contaminado nas imediações dos tanques com concentrações de contaminantes menores que 50.000 ppm existem três possibilidades de técnica de remediação:
Uma delas é a Biopilha a qual consiste na oxigenação de pequenas porções do solo sobreposta verticalmente, conseguindo-se dessa forma acelerar a biodegradação de resíduos.
O tratamento por Biopilhas é controlado por processos biológicos onde contaminantes biodegradáveis são convertidos aos seus constituintes minerais básicos (água e dióxido de carbono) sob condições aeróbicas.
O solo é escavado, preparado, colocado em pilhas e aerado para promover a biodegradação. Na maioria dos casos, a biodegradação é atingida por microorganismos endógenos. A eficiência máxima da degradação é atingida através da manutenção da quantidade de água, pH, aeração, temperatura e fração de carbono/nitrogênio.
Para a implantação do sistema de Biopilhas, é necessário realizar a preparação do local; preparação da base; coleta do lixiviado; aeração; adição de água; adição de nutrientes; correção microbiológica; construção da pilha.
Outra técnica que pode ser aplicada é a Dessorção Térmica.
A dessorção térmica é uma tecnologia de tratamento para solos, lamas ou sedimentos contaminados com resíduos tóxicos, neste caso hidrocarbonetos, baseando-se no aquecimento direto do solo (tratamento físico-térmico), sendo utilizada para separar contaminantes com baixo ponto de ebulição (vaporização).
A função desta tecnologia é aquecer o solo contaminado por um determinado período de tempo, até uma temperatura suficiente para volatilizar a água e os contaminantes, para posterior tratamento dos gases. (USEPA, 2001)
As vantagens deste tipo de técnica se resumem ao custo competitivo ao tempo de tratamento menor devido à capacidade da unidade, ao tratamento no local para áreas com grande volume de solo contaminado, os solos tratados podem ser redepositados no local de origem ou em uma nova utilização, as possibilidade de utilização também em solos com elevadas concentrações de hidrocarbonetos de petróleo possui a capacidade de reduzir o TPH -Teor de Hidrocarboneto Total de Petróleo - para menos de 500ppm e também de reduzir o BTEX- Benzeno Tolueno, Etilbenzeno e Xilenos para menos de 500ppb.
E por fim a técnica de Landfarming. Os resíduos gerados, por possuírem uma composição química com compostos orgânicos em grande concentração, podem ser passíveis de tratamento por um processo de biodegradação.
As Landfarmings proporcionam um método de tratamento simples e dinâmico desse tipo de resíduo. O resíduo é incorporado ao solo onde desencadeará um complexo intercâmbio entre microorganismo e matéria orgânica do resíduo, que determinarão a degradação biológica, a destoxificação, a transformação e a imobilização dos constituintes dos resíduos, minimizando os riscos de contaminação ambiental.
O resultado é eficaz e se dá no nível mais superior do solo, preservando assim os lençóis freáticos do subsolo, pois existe uma camada impermeabilizante abaixo deste nível.
Para os contaminantes retidos na fase livre, neste caso o Diesel, usa-se a técnica de Bombeamento desta substância.
Para a fase vapor usa-se a técnica chamada Air-sparging. É uma tecnologia in situ, que introduz ar no aqüífero contaminado para produzir borbulhamento na água.
As bolhas de ar são atravessadas horizontalmente e verticalmente pela coluna de solo, criando uma aeração que remove os contaminantes por volatização.
O Air Sparging deverá ser utilizado em conjunto com um sistema de Extração de Vapores , para onde os contaminantes são carregados.
Esta tecnologia opera com altas taxas de fluxo de ar, a fim de se manter contato constante entre a água e o solo e propiciar maior aeração da água subterrânea. Os grupos-alvo de contaminantes do Air Sparging são VOCs e combustíveis derivados de petróleo.
Os fatores que podem limitar a aplicabilidade e eficiência do processo são os seguintes:
• Profundidade da contaminação e do nível d'água local;
• Tipos litológicos pouco permeáveis;
• A injeção de ar deve ser projetada para condições específicas;
• O fluxo de ar através da zona não saturada pode não ser uniforme, reduzindo a performance da técnica.
As principais características que determinam a eficiência do método são a permeabilidade gasosa na zona não saturada, taxa de fluxo d'água, permeabilidade do aqüífero, volatibilidade do contaminante e a sua solubilidade.
E por fim para a fase dissolvida usa-se a biorremediação.
A Biorremediação remove a remediação de uma área impactada através de técnicas naturais, utilizando microorganismos (bactérias, fungos e leveduras) para degradar substâncias ou compostos perigosos aos seres humanos e transformá-los em substâncias com pouca ou nenhuma toxicidade.
Os microorganismos, da mesma forma que os seres humanos, comem e digerem substâncias orgânicas, das quais obtêm nutrientes e energia. Os microorganismos digerem substâncias orgânicas presentes no solo ou na água subterrânea, transformando-as principalmente em dióxido de carbono e água.
Eles devem estar ativos e saudáveis para poderem desempenhar sua tarefa de remediação. Para isso, fatores como temperaturas, quantidade de nutrientes e oxigênio, devem estar em condições ideais para possibilitar o seu desenvolvimento.
Microorganismos distintos substâncias distintas. Alguns deles sobrevivem em condições extremamente adversas, mas outros sob as mesmas condições podem morrer ou crescer muito lentamente, ou ainda, gerar compostos mais perigosos.
Para que as condições ideais sejam alcançadas, eventualmente faz-se necessária a adição de ar, nutrientes ou outras substâncias, além de quantidades extras de microorganismos.
A Biorremediação pode ser utilizada para descontaminar tanto o solo quanto a água, e se enquadra em duas grandes categorias: in situ e ex situ. Na remediação in situ, o tratamento do solo ou da água subterrânea contaminada é feito no próprio local. É mais eficaz em solos permeáveis, como os arenosos. As medidas biocorretivas ex situ consistem em escavar o solo contaminado ou extrair a água subterrânea por bomba para aplicar o tratamento em outro local. Estas apresentam uma maior versatilidade para o tratamento de grande número de contaminantes e tipos de solo.
A identificação do método mais apropriado para a remediação de um dado local é um processo difícil e requer a avaliação de uma série de fatores, incluindo:
• aplicabilidade e eficácia quanto ao nível de remediação demandado;
• disponibilidade, limitações e custos;
• categoria de desenvolvimento;
• impacto potencial ambiental e
• necessidade operacional de informação e monitoramento.
Os processos de remediação envolvidos neste estudo de caso contemplam as características acima citadas.
4 – REFERÊNCIAS
Air sparging. Disponível em: < www.ekosbrasil.org/anexos/cyro_bernardes.pdf > Acesso em 06 de Junho de 2008.
Biorremediação. Disponível em: < http://www.enzilimp.com.br/pages/index.php?id=8 > Acesso em 06 de Junho de 2008.
DESCHAMPS.E. Técnicas de remediação do solo: 2008. 6 p. Notas de aula.
FRANÇA, Júnia Lessa et al. Manual para normalização de publicação técnico – cientifico.7 ed. Belo Horizonte: Ed. UFMG, 2004.
Landfarming. Disponível em: < http://www.miliarium.com > Acesso em 06 de Junho de 2008.
PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DO RIO DE JANEIRO, 2005. Dessorção Térmica. Rio de Janeiro, 2004.
Técnicas de remediação do solo. Disponível em: < http://ambiente.hsw.uol.com.br/contaminacao-dos-solos6.htm > Acesso em 06 de Junho de 2008.
Técnicas de remediação do solo. Disponível em: < www.eq.ufrj.br/extensao/cursos_meio%20ambiente/tecnicasremediacao.html > Acesso em 06 de Junho de 2008.
Técnicas de remediação do solo. Disponível em: < www.niead.ufrj.br/cursos/tecnicas_remediacao.html > Acesso em 06 de Junho de 2008.
Técnicas de remediação do solo. Disponível em: < www.portalunicsul.com.br/print.php?sid=400 > Acesso em 06 de Junho de 2008.
• a situação atual;
• as características dos hidrocarbonetos;
• retirada todos os contaminantes do solo;
• evitar a migração de contaminantes;
• levar a percentagem de contaminação do ambiente a índices aceitáveis e • produzir um efluente limpo.
Para a remediação deste sítio em um primeiro momento deve-se providenciar a remoção dos tanques com vazamento.
Para o solo contaminado nas imediações dos tanques e com elevadas concentrações dos contaminantes maiores que 50.000 ppm (fase retida: diesel+gasolina) deve-se usar a tecnologia de tratamento de Incineração.
A Incineração ( fig. 02) é um processo de destruição térmica realizado sob alta temperatura - 900 a 1250 ºC com tempo de residência controlada - e utilizado para o tratamento de resíduos de alta periculosidade, ou que necessitam de destruição completa e segura.
Nesta tecnologia ocorre a decomposição térmica via oxidação à alta temperatura da parcela orgânica dos resíduos, transformando-a em uma fase gasosa e outra sólida, reduzindo o volume, o peso e as características de periculosidade dos resíduos.Todos os materiais provenientes deste processo são tratados antes da sua destinação final.
As escórias e cinzas são dispostas em Aterro próprio, os efluentes líquidos são encaminhados para estação de tratamento, onde 100% retornarão ao processo, e os gases oriundos da queima são tratados e monitorados on-line, sob os seguintes parâmetros: vazão, temperatura, níveis de O2, CO e também índices de NOx, SOx e materias particulados.
As vantagens desta técnica se resumem a destruição total da parcela orgânica dos resíduos, ao monitoramento on-line de todo o processo, as emissões atmosféricas totalmente controladas e a flexibilidade na forma de recebimento dos resíduos como tambores, bombonas, caixas, fardos, sacos e big bags.
Em seguida para o solo contaminado nas imediações dos tanques com concentrações de contaminantes menores que 50.000 ppm existem três possibilidades de técnica de remediação:
Uma delas é a Biopilha a qual consiste na oxigenação de pequenas porções do solo sobreposta verticalmente, conseguindo-se dessa forma acelerar a biodegradação de resíduos.
O tratamento por Biopilhas é controlado por processos biológicos onde contaminantes biodegradáveis são convertidos aos seus constituintes minerais básicos (água e dióxido de carbono) sob condições aeróbicas.
O solo é escavado, preparado, colocado em pilhas e aerado para promover a biodegradação. Na maioria dos casos, a biodegradação é atingida por microorganismos endógenos. A eficiência máxima da degradação é atingida através da manutenção da quantidade de água, pH, aeração, temperatura e fração de carbono/nitrogênio.
Para a implantação do sistema de Biopilhas, é necessário realizar a preparação do local; preparação da base; coleta do lixiviado; aeração; adição de água; adição de nutrientes; correção microbiológica; construção da pilha.
Outra técnica que pode ser aplicada é a Dessorção Térmica.
A dessorção térmica é uma tecnologia de tratamento para solos, lamas ou sedimentos contaminados com resíduos tóxicos, neste caso hidrocarbonetos, baseando-se no aquecimento direto do solo (tratamento físico-térmico), sendo utilizada para separar contaminantes com baixo ponto de ebulição (vaporização).
A função desta tecnologia é aquecer o solo contaminado por um determinado período de tempo, até uma temperatura suficiente para volatilizar a água e os contaminantes, para posterior tratamento dos gases. (USEPA, 2001)
As vantagens deste tipo de técnica se resumem ao custo competitivo ao tempo de tratamento menor devido à capacidade da unidade, ao tratamento no local para áreas com grande volume de solo contaminado, os solos tratados podem ser redepositados no local de origem ou em uma nova utilização, as possibilidade de utilização também em solos com elevadas concentrações de hidrocarbonetos de petróleo possui a capacidade de reduzir o TPH -Teor de Hidrocarboneto Total de Petróleo - para menos de 500ppm e também de reduzir o BTEX- Benzeno Tolueno, Etilbenzeno e Xilenos para menos de 500ppb.
E por fim a técnica de Landfarming. Os resíduos gerados, por possuírem uma composição química com compostos orgânicos em grande concentração, podem ser passíveis de tratamento por um processo de biodegradação.
As Landfarmings proporcionam um método de tratamento simples e dinâmico desse tipo de resíduo. O resíduo é incorporado ao solo onde desencadeará um complexo intercâmbio entre microorganismo e matéria orgânica do resíduo, que determinarão a degradação biológica, a destoxificação, a transformação e a imobilização dos constituintes dos resíduos, minimizando os riscos de contaminação ambiental.
O resultado é eficaz e se dá no nível mais superior do solo, preservando assim os lençóis freáticos do subsolo, pois existe uma camada impermeabilizante abaixo deste nível.
Para os contaminantes retidos na fase livre, neste caso o Diesel, usa-se a técnica de Bombeamento desta substância.
Para a fase vapor usa-se a técnica chamada Air-sparging. É uma tecnologia in situ, que introduz ar no aqüífero contaminado para produzir borbulhamento na água.
As bolhas de ar são atravessadas horizontalmente e verticalmente pela coluna de solo, criando uma aeração que remove os contaminantes por volatização.
O Air Sparging deverá ser utilizado em conjunto com um sistema de Extração de Vapores , para onde os contaminantes são carregados.
Esta tecnologia opera com altas taxas de fluxo de ar, a fim de se manter contato constante entre a água e o solo e propiciar maior aeração da água subterrânea. Os grupos-alvo de contaminantes do Air Sparging são VOCs e combustíveis derivados de petróleo.
Os fatores que podem limitar a aplicabilidade e eficiência do processo são os seguintes:
• Profundidade da contaminação e do nível d'água local;
• Tipos litológicos pouco permeáveis;
• A injeção de ar deve ser projetada para condições específicas;
• O fluxo de ar através da zona não saturada pode não ser uniforme, reduzindo a performance da técnica.
As principais características que determinam a eficiência do método são a permeabilidade gasosa na zona não saturada, taxa de fluxo d'água, permeabilidade do aqüífero, volatibilidade do contaminante e a sua solubilidade.
E por fim para a fase dissolvida usa-se a biorremediação.
A Biorremediação remove a remediação de uma área impactada através de técnicas naturais, utilizando microorganismos (bactérias, fungos e leveduras) para degradar substâncias ou compostos perigosos aos seres humanos e transformá-los em substâncias com pouca ou nenhuma toxicidade.
Os microorganismos, da mesma forma que os seres humanos, comem e digerem substâncias orgânicas, das quais obtêm nutrientes e energia. Os microorganismos digerem substâncias orgânicas presentes no solo ou na água subterrânea, transformando-as principalmente em dióxido de carbono e água.
Eles devem estar ativos e saudáveis para poderem desempenhar sua tarefa de remediação. Para isso, fatores como temperaturas, quantidade de nutrientes e oxigênio, devem estar em condições ideais para possibilitar o seu desenvolvimento.
Microorganismos distintos substâncias distintas. Alguns deles sobrevivem em condições extremamente adversas, mas outros sob as mesmas condições podem morrer ou crescer muito lentamente, ou ainda, gerar compostos mais perigosos.
Para que as condições ideais sejam alcançadas, eventualmente faz-se necessária a adição de ar, nutrientes ou outras substâncias, além de quantidades extras de microorganismos.
A Biorremediação pode ser utilizada para descontaminar tanto o solo quanto a água, e se enquadra em duas grandes categorias: in situ e ex situ. Na remediação in situ, o tratamento do solo ou da água subterrânea contaminada é feito no próprio local. É mais eficaz em solos permeáveis, como os arenosos. As medidas biocorretivas ex situ consistem em escavar o solo contaminado ou extrair a água subterrânea por bomba para aplicar o tratamento em outro local. Estas apresentam uma maior versatilidade para o tratamento de grande número de contaminantes e tipos de solo.
A identificação do método mais apropriado para a remediação de um dado local é um processo difícil e requer a avaliação de uma série de fatores, incluindo:
• aplicabilidade e eficácia quanto ao nível de remediação demandado;
• disponibilidade, limitações e custos;
• categoria de desenvolvimento;
• impacto potencial ambiental e
• necessidade operacional de informação e monitoramento.
Os processos de remediação envolvidos neste estudo de caso contemplam as características acima citadas.
4 – REFERÊNCIAS
Air sparging. Disponível em: < www.ekosbrasil.org/anexos/cyro_bernardes.pdf > Acesso em 06 de Junho de 2008.
Biorremediação. Disponível em: < http://www.enzilimp.com.br/pages/index.php?id=8 > Acesso em 06 de Junho de 2008.
DESCHAMPS.E. Técnicas de remediação do solo: 2008. 6 p. Notas de aula.
FRANÇA, Júnia Lessa et al. Manual para normalização de publicação técnico – cientifico.7 ed. Belo Horizonte: Ed. UFMG, 2004.
Landfarming. Disponível em: < http://www.miliarium.com > Acesso em 06 de Junho de 2008.
PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DO RIO DE JANEIRO, 2005. Dessorção Térmica. Rio de Janeiro, 2004.
Técnicas de remediação do solo. Disponível em: < http://ambiente.hsw.uol.com.br/contaminacao-dos-solos6.htm > Acesso em 06 de Junho de 2008.
Técnicas de remediação do solo. Disponível em: < www.eq.ufrj.br/extensao/cursos_meio%20ambiente/tecnicasremediacao.html > Acesso em 06 de Junho de 2008.
Técnicas de remediação do solo. Disponível em: < www.niead.ufrj.br/cursos/tecnicas_remediacao.html > Acesso em 06 de Junho de 2008.
Técnicas de remediação do solo. Disponível em: < www.portalunicsul.com.br/print.php?sid=400 > Acesso em 06 de Junho de 2008.