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V Seminário Internacional sobreRemediação e Revitalização de Áreas Contaminadas
São Paulo, 5 a 7 de Novembro de 2007
“REMOÇÃO DE FASE LIVRE POR AQUECIMENTO IN SITU”
“FREE PHASE REMOVAL BY IN SITU HEATING”
“REMOÇÃO DE FASE LIVRE POR AQUECIMENTO IN SITU”
“FREE PHASE REMOVAL BY IN SITU HEATING”
Claudio GenthnerGeólogoGEOKLOCK
Rodrigo CoelhoGeólogo GEOKLOCK
Rubens SpinaEngºQuímicoGEOKLOCK
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TópicosHighlights
• Informações e Histórico do Site
• Diagnóstico Ambiental
• Conceito de Remoção de Fase Livre
• Projeto de Engenharia
• Operação do Sistema de Remoção de Fase Livre
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Informações e Histórico do SiteSite History and InformationInformações e Histórico do SiteSite History and Information
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1955 - Início das atividades industriais
- Produção de Negro de Fumo
- Estocagem de Resíduos Aromáticos em tanques
subterrâneos
- Derrames na área de recebimento de matéria prima
- Vazamentos dos tanques subterrâneos
2003 - Investigações Preliminares – Área de Recebimento
Informações e Histórico do SiteSite History and Information
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2005 - Substituição dos tanques subterrâneos por tanques aéreos e
adequação da área de recebimento de matéria prima
2005 - Diagnóstico Ambiental Complementar
Conceito do Sistema de Remoção
2006 - Elaboração do Projeto de Engenharia
Implantação e Start-up do Sistema
2007 - Operação do Sistema (em andamento)
Informações e Histórico do SiteSite History and Information
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Informações e Histórico do SiteSite History and Information
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Diagnóstico AmbientalSite AssessmentDiagnóstico AmbientalSite Assessment
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Sondagens e Poços de Monitoramento
• 72 Sondagens
• 45 Poços de Monitoramento Rasos
• 05 Poços de Monitoramento Profundos
Parâmetros Analisados
• Solo: VOC, SVOC e Metais
• Água Subterrânea: VOC, SVOC e Metais
Sondagens e Poços de MonitoramentoDrillings and Monitoring Wells
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Caracterização HidrogeológicaHydrogeological Aspects
Características
• Aqüífero: Sedimentar Livre
•Direção de Fluxo: N - S
•Velocidade de Fluxo: 5 m/ano
• Nível d’água: 2 a 4 metros
• Condutividade: 5,5 x 10-5 cm/s
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Caracterização HidrogeológicaHydrogeological Aspects
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Solo• Presença de óleo adsorvido ao solo
• Concentrações de PAH acima dos valores de referência
Águas Subterrâneas• Presença de fase livre (LNAPL e DNAPL).
• Concentrações pontuais de PAH acima dos valores de referência, não
configurando plumas de contaminação (baixa solubilidade)
Análise de Risco • Não foi identificado risco a saúde humana na área de recebimento de
matérias primas.
Resultados do Diagnóstico AmbientalSite Assessment Results
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Qualidade do SoloSoil Quality
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Solo• Presença de óleo adsorvido ao solo
• Concentrações de PAH acima dos valores de referência
Águas Subterrâneas• Presença de fase livre (LNAPL e DNAPL).
• Concentrações pontuais de PAH acima dos valores de referência, não
configurando plumas de contaminação (baixa solubilidade)
Análise de Risco • Não foi identificado risco a saúde humana na área de recebimento de
matérias primas.
Resultados do Diagnóstico AmbientalSite Assessment Results
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Qualidade da Água SubterrâneaWater Quality
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Presença de Fase LivreFree Phase Presence
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Solo• Presença de óleo adsorvido ao solo
• Concentrações de PAH acima dos valores de referência
Águas Subterrâneas• Presença de fase livre (LNAPL e DNAPL).
• Concentrações pontuais de PAH acima dos valores de referência, não
configurando plumas de contaminação (baixa solubilidade)
Análise de Risco • Não foi identificado risco a saúde humana na área de recebimento de
matérias primas.
Resultados do Diagnóstico AmbientalSite Assessment Results
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Conceito de Remoção Removal ConceptConceito de Remoção Removal Concept
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Objetivo
• Remoção da Fase Livre
Premissas do Conceito
• Diagnóstico Ambiental
• Reaproveitamento da fase livre e efluentes gerados durante a
operação do Sistema de Remoção
• Características Físico-Químicas da Fase Livre – Resíduos Aromáticos
Objetivos e PremissasGoals and Assumptions
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Caracterização da Fase LivreSite Assessment
Resíduo Aromático• Derivado do craqueamento do petróleo
Composição Química• Alcanos (C5 – C10) são os principais constituintes da fase livre,
seguido por compostos policíclicos aromáticos
Propriedades Físico-Químicas• Estado Físico: Líquido de alta viscosidade
• Densidade Média: 1,01 g/cm3 a 20º C
• Baixa Solubilidade em Água
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• Injeção de Vapor para Aquecimento do Aqüífero
• Extração de Água Subterrânea e Fase Livre
• Extração de Gases
• Separação das Fases
Elementos do Sistema de RemoçãoSystem Elements
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Diagrama do ProcessoProcess Diagram
VAPOR D'ÁGUAFORNECIDO PELA
EMPRESA
AQUECIMENTO DA ÁGUA E DO SOLO
EXTRAÇÃO DOS CONTAMINANTES
EXTRAÇÃO DE:GASES
FASE LIVREÁGUA SUBTERRÂNEA
FASE LIVREPROCESSO INDUSTRIAL
GASESQUEIMA NOS FORNOS
ÁGUA SUBTERRÂNEAREUSO
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Ensaio Piloto - LayoutPilot Test – Layout
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Ensaio Piloto - FluxogramaPilot Test - Flow Sheet
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CONDIÇÃO 1 - TEMPERATURA AMBIENTE
• Baixa remoção de fase livre no poço de extração
• Processo ineficiente devido elevada viscosidade
CONDIÇÃO 2 - INJEÇÃO DE VAPOR D’ÁGUA
• Formação de isotermas regulares no aqüífero a partir do poço de injeção de vapor
• Redução da viscosidade e conseqüente aumento da mobilidade da fase livre
• Aumento das espessuras de fase livre nos poços de observação
• Elevada da taxa de extração no poço de extração
• Determinação do raio de influência dos poços de extração e injeção (5 metros)
Ensaio Piloto - ResultadosPilot Test - Results
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Projeto de EngenhariaEngineering DesignProjeto de EngenhariaEngineering Design
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Projeto de EngenhariaEngineering Desing
O Sistema de Remoção de Fase Livre é composto pelos seguintes
elementos:
• 14 poços de injeção de vapor d’água
• 17 poços de extração de fase livre, águas subterrâneas e gases
• 01 unidade de extração de gases
• 01 unidade de separação de fases
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Fluxograma do SistemaFlow Sheet Diagram
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Layout do SistemaEngineering Desing
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Implantação do SistemaSystem Installation
Abertura de Valas
Lançamento das Tubulações
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Poço de Extração de Água Subterrânea e Vapores
Poço de Injeção de Vapores
Implantação do SistemaSystem Installation
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Unidade de Extração de Gases e Separação de Fases
Implantação do SistemaSystem Installation
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Operação do SistemaSystem OperationOperação do SistemaSystem Operation
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Resultados ObtidosSystem Results
• Operação iniciada a doze meses
• Elevação da temperatura do aqüífero
• Redução nas espessuras de fase livre
• Volume de fase livre recuperada
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Resultados ObtidosSystem Results
• Operação iniciada a doze meses
• Elevação da temperatura do Aqüífero
• Redução nas espessuras de fase livre
• Volume de fase livre recuperada
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Isotemperatura – Start upIsotemperature – Start up
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Isotemperatura – Após 7 diasIsotemperature – After 7 days
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Isotemperatura – Após 14 diasIsotemperature – After 14 days
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Isotemperatura – Após 21 diasIsotemperature – After 21 days
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Isotemperatura – Após 1 mêsIsotemperature – After 1 month
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Resultados ObtidosSystem Results
• Operação iniciada a doze meses
• Elevação da temperatura do aqüífero
• Redução nas espessuras de fase livre
• Volume de fase livre recuperada
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Espessura de Fase Livre – Start upFree Phase Thickness – Start up
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Espessura de Fase Livre – Após 1 mêsFree Phase Thickness – After 1 month
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Espessura de Fase Livre – Após 3 mesesFree Phase Thickness - After 3 months
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Espessura de Fase Livre – Após 6 mesesFree Phase Thickness - After 6 months
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Espessura de Fase Livre – Após 9 mesesFree Phase Thickness – After 9 months
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Espessura de Fase Livre – Após 12 mesesFree Phase Thickness – After 12 months
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Resultados ObtidosSystem Results
• Operação iniciada a doze meses
• Elevação da temperatura do aqüífero
• Redução nas espessuras de fase livre
• Volume de fase livre recuperada
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6.8556.775
2.585
1.845
4.665
4.885
5.305
5.865
3.865
3.145
6.265
6.705
2650
200
400
600
800
1.000
1.200
1.400
1.600
1.800
set/0
6
out/0
6
nov/0
6
dez/0
6
jan/07
fev/07
mar/07
abr/0
7
mai/07
jun/07
jul/07
ago/0
7
set/0
7
Volu
me
Tota
l (L)
0
1.000
2.000
3.000
4.000
5.000
6.000
7.000
8.000
Volu
me
Acu
mul
ado
Tota
l (L)
Volume Total Extraído Óleo Leve Óleo Pesado
Volume de Fase Livre RecuperadaTotal Recovered Free Phase
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Conclusões e RecomendaçõesConclusions and Recomendations
• Técnica se mostrou eficaz na remoção da fase livre
• Reaproveitamento total dos resíduos e efluentes gerados
• Continuidade da operação do sistema por mais 12 meses
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Ao cliente pela liberação dos dados
À equipe técnica da GEOKLOCK pelo seu empenhono desenvolvimento do projeto
AgradecimentosAcknowledgements