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PAINEL: Tecnologias de Avaliação e Remediação BIORREMEDIAÇÃO SAPOTEC Soluções Ambientais LTDA. Part of Zech Group Dr. Thomas M. Berger • Biorremediação • Conceito • Aplicação • Técnicas • In-situ versus ex-situ e off-site versus on-site • Mercado da Biorremediação • Na Alemanha • No Brasil • Estudo de caso Índice A escolha do método de remediação depende: • Do uso pretendido para a área (CONAMA 420) • Das características do meio contaminado; • Das características dos contaminantes; • Dos objetivos da remediação (metas); • Da localização da área (infra-estrutura e acesso); • Do tempo e dos recursos disponíveis; Remediação Definição (Segundo USEPA, 1998): • Mudança de uso definido da área para minimizar o risco; • Remoção ou destruição dos contaminantes para eliminação do risco; • Redução da concentração dos contaminantes ou contenção desses para eliminar ou minimizar riscos. Conceito da Biorremediação BIORREMEDIAÇÃO Utilização de seres vivos ou de seus componentes na eliminação ou redução de poluentes no ambiente. Geralmente são processos que empregam microrganismos ou suas enzimas para degradar compostos poluentes. Pode ser aplicado tanto no solo quanto na água ou em resíduos industriais ou urbanos. Conceito da Microorganismos Água CO2 + H2O + Biomassa Nutrientes Estrutura Oxigênio Biorremediação do Solo Processo da Biorremediação Possíveis processos da eliminação microbiana de contaminantes Mineralização (Real eliminação dos contaminantes) Transformação Ganho energético, Aumento de biomassa, Metabólitos com alto grau de oxidação Degradação parcial com ganho energético Degradação parcial sem ganho energético, Transformação Ganho energético, Aumento de biomassa, produtos intermediários degradação sem ganho energético, sem Aumento de biomassa , produtos intermediários degradação sem ganho energético, sem aumento de biomassa, metabólitos Solo/Resíduo Contaminado Microrganismos CO2 + H2O + Biomassa + Redução na concentração do poluente Processo da Biorremediação Obtenção de alta taxa de degradação Aumento da População microbiana ● Tipo microrganismo (bactérias, fungos e leveduras) ● O2 , pH, Temperatura, Umidade ● Nutrientes (N2, K, P) ● Contaminante ([] e toxicidade) Fatores limitantes: Processo da Biorremediação Biorremediação no Brasil, Dr. Thomas Berger Mais de 100 colônias conhecidas como Degradadores de Hidrocarbonetos BACTÉRIAS FUNGOS/LEVEDURAS Microrganismos envolvidos: Aspergillus, Fusarium, Phomas, Aureobasidium, Gliocladium, Scolecobasidium, Beauveria, Graphium, Scopulariopsis, Candida, Sporobolomyces... Acinetobacter, Klebsiella, Pseudomonas, Actinomycetes, Leucothrix, Sphaerotilus, Alcaligenes, Micrococcus, Spirillium, Athrobacter Micromonospora... Processo da Biorremediação pH 7 10 2 Fungos Bactérias Crescimento de vários tipos Crescimento de alguns tipos possíves pH Influência do pH: Processo da Biorremediação Influência da Temperatura: Microrganismos Termofílicos Mesofílicos Psicrofílicos -20 -10 0 10 20 30 40 50 60 70 80 (°C) Compostagem Biopilhas Lençol freático Solo (natural, não escavado) Temperatura ótima ótimo ótimo ótimo Processo da Biorremediação Partícula poluente Filme líquido Adsorvida Absorvida Água nos poros Líquido ou sólido nos poros Processo da Biorremediação Influência do solo: Contaminantes Não apropriado parcial Apropriado Desconhecido Hidrocarbonetos / produtos de óleos minerais (TPH) X Hidrocarbonetos aromáticos policíclicos (PAH) X Hidrocarbonetos clorados voláteis X Hidrocarbonetos aromáticos (BTEX) X Bifenilos policloretados X Outros compostos orgânicos halogenados X Cianetos (também com ligações complexas) X Compostos orgânicos nitrogenados X Agrotóxicos/ pesticidas X Metais pesados X Dioxinas e furanos X Contaminantes Tratáveis: Processo da Biorremediação Técnicas de Remediação MÉTODOS DE REMEDIAÇÃO In-situ (sem escavação) Ex-situ (com escavação) On-site Off-site • Pump and Treat • Air-Sparging, Extr. de Vapores • Bioventing; • MPE; • Biorremediação in-situ; • Oxidação Química; • Atenuação Natural Monitorada, etc… • Biológico; • Físico – químico; • Térmico. Técnicas de Remediação Aplicações Técnicas de Remediação: In-situ • Remediação da zona saturada (lençol freático) e não saturada; • Inviabilidade de escavação (edificações, tubulações, transito, produção, clima, área e volume elevados de escavação, etc.); • Condições favoráveis de aplicação (condutividade hidráulica ideal dos solos) • Características dos contaminantes; • Disponibilidade de tempo para alcance das metas; Técnicas de Remediação Técnicas de Remediação: In-situ In-situ (sem escavação) • Sondagem • Poços de Extração / Injeção • Interligação / Registros • Unidade de Tratamento • Vala de Infiltração • ... Injetar: • Oxidante • Ar • Nutrientes Extrair: • Ar / Vapor do solo • Água contaminada (fase diluida) • Fase livre (Produto sobrenadante) Projeto de Remediação Ar Nutrientes Fluxo da água subterrânea Bioventilação Técnicas de Remediação Aplicações Técnicas de Remediação: Ex-situ • Basicamente remediação da zona não saturada; • Profundidade da contaminação permite a escavação (rebaixamento do lençol freático, medidas geotécnicas); • Características dos contaminantes; • Necessidade de alcançar rapidamente as metas (liberação!); • Possibilidade de “casamento” da escavação com o projeto construtivo (garagem subterrânea, corte de terreno) Técnicas de Remediação Tratamento em bioreatores Tratamento em biopilhas Técnicas ex-situ de tratamento biológico Landfarming Técnicas de Remediação Processos de Biorremediação ex-situ On-site Off-site BIOPILHAS Biorremediação ex-situ Técnicas de Remediação Sistema de aeração ativa Pilhas baixas Revolvimento periódico Pilhas - 3 a 5m altura ESTÁTICAS DINÂMICAS Terraferm BIOPILHAS Técnicas de Remediação: Ex-Situ Técnicas de Remediação Biorremediação no Brasil, Dr. Thomas Berger (12/03/2009) Fluxograma do Processo TERRAFERM: Técnicas de Remediação ON-SITE EX-SITU Pesagem Recebimento do solo Retirada do solo da doca Trituração e homogeneização Solo em tratamento Tratamento dos HC volatilizados Biorremediação off-site Etapas de tratamento Técnicas de Remediação 93 Unidades de Biorremediação off-site com: • Capacidade de > 6.5 Milhões de toneladas por ano (2007); • 76% de utilização. Na Alemanha Mercado da Biorremediação Resíduos tratados na Alemanha Código do resíduo (CR)¹ Nome do resíduo 13 05 01* Resíduos sólidos provenientes de desarenadores e de separadores óleo/água 13 05 08* Mistura de resíduos provenientes de desarenadores e de separadores óleo/água 17 05 03* Solos e pedras, contendo substâncias perigosas 17 05 04 Solos e pedras com exceção dos enquadrados em 17 05 03 17 05 05* Material de dragagem, contendo substâncias perigosas 17 05 07* Brita,contendo substâncias perigosas 17 05 08 Brita com exceção daquela enquadrada em 17 05 07 19 12 09 Minerais (por exemplo, areia, rochas) 19 13 01* Resíduos sólidos provenientes do processo de remediação de solos, contendo substâncias perigosas 19 13 02 Resíduos sólidos provenientes do processo de remediação de solos com exceção daqueles enquadrados em 19 13 01 19 13 03* Lodo do processo de remediação de solos, contendo substâncias perigosas 19 13 05* Lodo do processo de remediação de água subterrânea, contendo substâncias perigosas 20 03 03 Varreduras 20 03 06 Resíduos da limpeza de sistema de esgotos BRA Ganderkesee (ZECH Umwelt) *Resíduos perigosos ¹Europäischer Abfallkatalog Mercado da Biorremediação Regras técnicas para reuso de resíduos minerais LAGA -TR BODEN - 2003 Valores de Orientação (limite superior da classe de reaterro) Mercado da Biorremediação • Uso como solo com sua multifuncionalidade: Retorno do solo tratado ao local de origem; Solo para jardinagem, barreiras acústicas; Recuperação de áreas degradadas. • Uso em obras de engenharia: Cobertura de fechamento de aterros sanitários; Recuperação de áreas degradadas Obras rodoviárias, estacionamentos, etc. Destinação final do solo tratado na Alemanha Mercado da Biorremediação No Brasil Informações gerais: • Até o ano 2000 não havia registros de planos de remediação através de técnicas ex-situ no Brasil; • Primeiro projeto de biorremediação ex- situ de grande porte (55.000t de solo contaminado) : REPLAN (2002/03). Mercado da Biorremediação Biorremediação no Brasil Fonte: ABETRE (Ass.Bras.de Empresas de Tratamento de Resíduos) Mercado da Biorremediação Fonte: ABETRE, 2011 Mercado da Biorremediação Resíduos Industriais – Quantidades Processadas por Tecnologia de Tratamento Biorremediação no Brasil • Retorno do solo tratado ao local de origem; • Destinado para aterro Classe II. Mercado da Biorremediação Destinação final do solo tratado no Brasil Hanseatic Trade Center (HTC) localizado na maior área de revitalização da Europa – GRASSBROCK, Hamburgo Estudo de Caso Estudo de Caso Estudo de Caso Estudo de Caso Estudo de Caso Estudo de Caso Proprietário: HTC GmbH & Co. KG Estudo de Caso Área total: cerca de 26.500 m2 Estudo de Caso General Contractor: Kurt Zech GmbH (Hamburgo) Estudo de Caso Inauguração: Julho de 2002 ● Projetos de remediação ex-situ podem viabilizar em um relativo curto prazo a liberação de uma área contaminada para implementação de projetos por ex. imobiliários. ● O tratamento ex-situ de solos contaminados via biorremediação é considerada mais sustentável quanto comparado com tecnológicas de tratamento térmico (emissão de CO 2 ) ● A remediação biológica tem como objetivo principal reduzir de forma eficaz e barata o risco potencial de uma contaminação, buscando atingir os valores limites dos contaminantes. CONCLUSÃO Normativos para o reuso de solos tratados e outros resíduos: Mercado da Biorremediação CONAMA 307 ?? CONAMA 420 ?? Necessidade de regulamentações técnicas e legais !! NBR 10.004 ?? ..............?? SAPOTEC Ltda. Dr. Thomas M. Berger tberger@sapotec.com.br OBRIGADO PELA ATENÇÃO! Número do slide 1 Número do slide 2 Número do slide 3 Número do slide 4 Número do slide 5 Número do slide 6 Número do slide 7 Número do slide 8 Número do slide 9 Número do slide 10 Número do slide 11 Número do slide 12 Número do slide 13 Número do slide 14 Número do slide 15 Número do slide 16 Número do slide 17 Número do slide 18 Número do slide 19 Número do slide 20 Número do slide 21 Número do slide 22 Número do slide 23 Número do slide 24 Número do slide 25 Resíduos tratados na Alemanha Regras técnicas para reuso de resíduos minerais �LAGA -TR BODEN - 2003 Número do slide 28 No Brasil Biorremediação no Brasil Número do slide 31 Número do slide 32 Número do slide 33 Número do slide 34 Número do slide 35 Número do slide 36 Número do slide 37 Número do slide 38 Número do slide 39 Número do slide 40 Número do slide 41 Número do slide 42 Normativos para o reuso de solos tratados �e outros resíduos: Número do slide 44
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