Remediacao_de_solos_contaminados_2011

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RemediaRemediaççãoão de Solos de Solos 
ContaminadosContaminados
Professor MProfessor Máárcio de Souza S. rcio de Souza S. 
AlmeidaAlmeida
ContaminaContaminaçção do solo e do não do solo e do níível vel 
dd´´ááguagua
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ConteConteúúdo da aulado da aula
 TrajetTrajetóórias dos contaminantesrias dos contaminantes
 Tipos de contaminantesTipos de contaminantes
 Tipos de remediaTipos de remediaçção: mão: méétodos, todos, 
classificaclassificaççãoão
 Barreiras verticaisBarreiras verticais
 RemediaRemediaçção de solos contaminados com ão de solos contaminados com 
NAPLsNAPLs
 TTéécnicas mistascnicas mistas
 Outras tOutras téécnicascnicas
 CustosCustos
Meios de contaminaMeios de contaminaçção: ão: 
solo/solo/áágua e argua e ar
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PossPossííveis trajetveis trajetóórias rias 
dos contaminantesdos contaminantes
 ggáás para a superfs para a superfííciecie
 efluente para as efluente para as ááguas superficiaisguas superficiais
 ContaminaContaminaçção do solo e ão do solo e aquaquííferofero
 cadeia alimentarcadeia alimentar
ContaminaContaminaçção e sua trajetão e sua trajetóóriaria
Fases do solo:Fases do solo:
 SSóólida: partlida: partíículasculas
 LLííquida: quida: áágua ou contaminantegua ou contaminante
 Gasosa: ar ou contaminante volGasosa: ar ou contaminante voláátiltil
Todas as três fases podem estar Todas as três fases podem estar 
contaminadas;contaminadas;
As duas As duas úúltimas fases são mltimas fases são móóveis veis 
(remov(removííveis)veis)
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ConteConteúúdo da aulado da aula
 TrajetTrajetóórias dos contaminantesrias dos contaminantes
 Tipos de contaminantesTipos de contaminantes
 Tipos de remediaTipos de remediaçção: mão: méétodos, todos, 
classificaclassificaççãoão
 Barreiras verticaisBarreiras verticais
 RemediaRemediaçção de solos contaminados com ão de solos contaminados com 
NAPLsNAPLs
 TTéécnicas mistascnicas mistas
 Outras tOutras téécnicascnicas
 CustosCustos
Tipos de Tipos de 
ContaminantesContaminantes
e Efeitos noe Efeitos no
transportetransporte
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Grupos Principais de Grupos Principais de 
ContaminantesContaminantes
 Radioativos: gerados pelas indRadioativos: gerados pelas indúústrias nuclear e de strias nuclear e de 
mineramineraçção (U, ão (U, ThTh, Ra, Rn)., Ra, Rn).
 Metais pesados gerados por efluentes de Metais pesados gerados por efluentes de 
mineramineraçção, resão, resííduos industrial e agrduos industrial e agríícola cola 
(fertilizantes), combust(fertilizantes), combustííveis fveis fóósseis.sseis.
 Nutrientes: gerados por operaNutrientes: gerados por operaçções agrões agríícolas, em colas, em 
geral contêm nitrogênio e fgeral contêm nitrogênio e fóósforo.sforo.
 EspEspéécies inorgânicas geradas por: cies inorgânicas geradas por: chorumeschorumes de de 
aterros sanitaterros sanitáários e resrios e resííduos industriais.duos industriais.
 Contaminantes biolContaminantes biolóógicos: bactgicos: bactéérias patogênicas rias patogênicas 
vvíírus e parasitas: tifo, crus e parasitas: tifo, cóólera, lera, poliomelitepoliomelite, hepatite., hepatite.
 Contaminantes orgânicosContaminantes orgânicos
Contaminantes mais comunsContaminantes mais comuns
 TricloroetilenoTricloroetileno
TCE TCE 50%50%
 BenzenoBenzeno 43%43%
 TetracloroetilenoTetracloroetileno
PCEPCE 38%38%
 Tolueno Tolueno 36%36%
Fonte: EPAFonte: EPA
 Chumbo Chumbo 47%47%
 Arsênico Arsênico 41%41%
 CromoCromo 37%37%
 CCáádmiodmio 32%32%
 NNííquel quel 29%29%
 ZincoZinco 29%29%
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Fases de um Fases de um 
processo de remediaprocesso de remediaççãoão
1.1. InvestigaInvestigaçção Geoambientalão Geoambiental
2.2. AvaliaAvaliaçção do Risco Ambientalão do Risco Ambiental
3.3. ConcentraConcentraçção medida x legislaão medida x legislaçção ão 
4.4. Objetivos da remediaObjetivos da remediaçção ão 
5.5. MMéétodo de remediatodo de remediaçção ão 
6.6. Projeto da remediaProjeto da remediaççãoão
7.7. ImplementaImplementaçção do projeto e monitoramentoão do projeto e monitoramento
8.8. VerificaVerificaçção se os objetivos foram alcanão se os objetivos foram alcanççadosados
9.9. Repetir etapas atRepetir etapas atéé alcanalcanççar os objetivos ar os objetivos 
ConteConteúúdo da aulado da aula
 TrajetTrajetóórias dos contaminantesrias dos contaminantes
 Tipos de contaminantesTipos de contaminantes
 Tipos de remediaTipos de remediaçção: mão: méétodos, todos, 
classificaclassificaççãoão
 Barreiras verticaisBarreiras verticais
 RemediaRemediaçção de solos contaminados com ão de solos contaminados com 
NAPLsNAPLs
 TTéécnicas mistascnicas mistas
 Outras tOutras téécnicascnicas
 CustosCustos
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Tipos de remediaTipos de remediaççãoão
 In situ:In situ: remediaremediaçção no local do solo contaminado.ão no local do solo contaminado.
 Ex situ:Ex situ: remoremoçção do solo; utilizado apenas no caso ão do solo; utilizado apenas no caso 
de solos muito contaminados; tde solos muito contaminados; téécnica cara.cnica cara.
 ContenContençção:ão: isolamento da isolamento da áárea contaminada; em rea contaminada; em 
geral aceita como equivalente geral aceita como equivalente àà remediaremediaçção ão 
(passiva); mais barata que remedia(passiva); mais barata que remediaçção.ão.
 RemediaRemediaçção ão (ativa)(ativa): : ttéécnica (in situ) pressão pela cnica (in situ) pressão pela 
sua adosua adoçção pelos ão pelos óórgãos ambientais e tambrgãos ambientais e tambéém pela m pela 
pressão da legislapressão da legislaçção e econômica (reuso de terras)ão e econômica (reuso de terras)
ClassificaClassificaçção dos mão dos méétodos de todos de 
RemediaRemediaççãoão
Remoção 
do Solo Categoria Técnica ou processo Exemplos Obs.:
Sim
(ex situ)
Contenção Disposição Aterros Solo 
tratado 
poderá
ser 
dispost
o no 
aterro 
ou 
retornar 
ao sítio
Tratamento Químico -
Físico Lavagem do 
solo, 
estabilização, 
solidificação
Biológico Biopilhas. 
biorreatores
Térmico Incineração, 
vitrificação
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ClassificaClassificaçção dos mão dos méétodos de todos de 
RemediaRemediaçção (cont.)ão (cont.)
Não
(In 
situ)
Contenção Bombeamento e 
Tratamento(1)
Poços verticais Contenção 
ativa e passiva 
são possíveisCobertura -
Barreiras 
verticais
Estruturas de 
contenção de barreiras 
reativas, etc...
Barreiras 
Horizontais
“ jet grouting”
Tratame
nto
Químico - Tratamento 
ativo e passivo 
são passíveisFísico Lavagem do solo (2), estabilização, 
solidificação 
vitrificação, extração 
de vapor do solo (2)
biológico Atenuação natural
térmico Injeção de vapor, 
vitrificação
MMéétodo de remediatodo de remediaçção depende de:ão depende de:
 Tipo de contaminante: e.g., resTipo de contaminante: e.g., resííduo sduo sóólido, lido, 
industrial, etcindustrial, etc
 Tipo da contenTipo da contençção: metão: metáálica, sololica, solo--cimento, cimento, 
etcetc
 Geometria do local e condiGeometria do local e condiçções do subões do sub--solosolo
 Grau de remediaGrau de remediaçção necessão necessááriorio
 Tempo e recursos disponTempo e recursos disponííveisveis
 Disponibilidade e grau de evoluDisponibilidade e grau de evoluçção do mão do méétodotodo
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ConteConteúúdo da aulado da aula
 TrajetTrajetóórias dos contaminantesrias dos contaminantes
 Tipos de contaminantesTipos de contaminantes
 Tipos de remediaTipos de remediaçção: mão: méétodos, todos, 
classificaclassificaççãoão
 Barreiras verticaisBarreiras verticais
 RemediaRemediaçção de solos contaminados com ão de solos contaminados com 
NAPLsNAPLs
 TTéécnicas mistascnicas mistas
 Outras tOutras téécnicascnicas
 CustosCustos
Esquema tEsquema tíípico de pico de 
remediaremediaçção ão ““cutcut--offoff”” para para 
contencontenççãoão
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Barreiras (verticais) de contenBarreiras (verticais) de contenççãoão
 ““CutCut--offoff”” raso: escavaraso: escavaçção de trincheira preenchida ão de trincheira preenchida 
por material pouco permepor material pouco permeáável (solo compactado, vel (solo compactado, 
mistura cimentomistura cimento--bentonita,membrana); estacas bentonita, membrana); estacas 
pranchas, etc.pranchas, etc.
 Trincheira escavada com lama: preenchida com Trincheira escavada com lama: preenchida com 
mistura cimentomistura cimento--bentonita ou solobentonita ou solo--bentonita.bentonita.
 Estacas justapostas ou Estacas justapostas ou ““Jet Jet GroutingGrouting””: problemas : problemas 
de fuga de contaminante entre estacas.de fuga de contaminante entre estacas.
 Barreira reativa permeBarreira reativa permeáável: contvel: contéém material no m material no 
qual contaminante serqual contaminante seráá adsorvido ou precipitado.adsorvido ou precipitado.
 Barreira horizontal: solo impermeBarreira horizontal: solo impermeáável; vel; ““jetjet
groutinggrouting””..
EscavaEscavaçção e execuão e execuçção de ão de 
trincheira trincheira ““impermeimpermeáávelvel””
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Sistemas de Barreiras verticaisSistemas de Barreiras verticais
Exemplos de contenExemplos de contençção e ão e 
tratamentos passivostratamentos passivos
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Aterro não controladoAterro não controlado
RemediaRemediaçção por contenão por contenççãoão
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ConteConteúúdo da aulado da aula
 TrajetTrajetóórias dos contaminantesrias dos contaminantes
 Tipos de contaminantesTipos de contaminantes
 Tipos de remediaTipos de remediaçção: mão: méétodos, todos, 
classificaclassificaççãoão
 Barreiras verticaisBarreiras verticais
 RemediaRemediaçção de solos contaminados ão de solos contaminados 
com com NAPLsNAPLs
 TTéécnicas mistascnicas mistas
 Outras tOutras téécnicascnicas
 CustosCustos
NAPLsNAPLs: não se misturam com : não se misturam com 
ááguagua
 LNAPLsLNAPLs: : + leve que + leve que 
áágua.gua.
 Resultam de: Resultam de: 
produproduçção, refino e ão, refino e 
distribuidistribuiçção de ão de 
derivados de derivados de 
petrpetróóleo.leo.
 Exemplos: Benzeno, Exemplos: Benzeno, 
Tolueno, Tolueno, EtilbenzenoEtilbenzeno, , 
Xileno, Xileno, NaftalenoNaftaleno
 remediaremediaçção realizada ão realizada 
ao longo de vao longo de váários rios 
anos.anos.
 DNAPLsDNAPLs: : + pesado que + pesado que 
ááguagua
 Resultam de: ind. Resultam de: ind. 
ququíímicas, metalmicas, metalúúrgicas; rgicas; 
pesticidas, pesticidas, óóleos de leos de 
transformadores, transformadores, 
tratamento de madeiras.tratamento de madeiras.
 Exemplos: TCE, PAH, Exemplos: TCE, PAH, 
PCB.PCB.
 RemediaRemediaçção muito mais ão muito mais 
difdifíícil do que cil do que LNAPLsLNAPLs, em , em 
particular se solventes particular se solventes 
clorados estão clorados estão 
presentes.presentes.
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NAPLsNAPLs
 Podem se constituir de:Podem se constituir de:
–– um um úúnico qunico quíímico: e.g., TCEmico: e.g., TCE
–– centenas de produtos qucentenas de produtos quíímicos: e.g., gasolina micos: e.g., gasolina 
(remedia(remediaçção mais difão mais difíícil)cil)
 Vazamento de NAPL: Vazamento de NAPL: 
–– inicialmente continicialmente contíínuo (NAPL mnuo (NAPL móóvel); vel); 
–– transformatransforma--se em bolhas posteriormente (NAPL se em bolhas posteriormente (NAPL 
residual).residual).
 RemediaRemediaçção de 99% de NAPL necessão de 99% de NAPL necessáária ria 
para restaurar padrão de para restaurar padrão de potabilidadepotabilidade: dif: difíícil cil 
ou impossou impossíível mesmo utilizando tvel mesmo utilizando téécnicas de cnicas de 
biodegradabiodegradaççãoão..
Plumas de contaminantesPlumas de contaminantes
DNAPLsDNAPLs x x LNAPLsLNAPLs
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ContaminaContaminaçção com ão com DNAPLsDNAPLs: : 
presenpresençça de camadas horizontais a de camadas horizontais 
impermeimpermeááveisveis
NAPLNAPL
Livre(Livre(““freefree--phasephase””) x residual) x residual
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Vazamento Vazamento -- Posto de Posto de 
CombustCombustííveisveis
Bombeamento e Tratamento Bombeamento e Tratamento 
((PumpPump & & TreatTreat))
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Vazamento de um tanque e Vazamento de um tanque e 
extraextraçção por bombeamentoão por bombeamento
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Sistemas de monitoramento de Sistemas de monitoramento de 
postos de servipostos de serviçço de combusto de combustííveisveis
Bombeamento 
em profundidade
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Sistema 
combinado 
de extração 
por vácuo e 
de 
bombeament
o e 
tratamento de 
LNAPL
Bombeamento e Tratamento Bombeamento e Tratamento 
((““PumpPump & & TreatTreat””))
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Bombeamento e Tratamento Bombeamento e Tratamento 
((““PumpPump & & TreatTreat””))
Bombeamento e Tratamento (BT)Bombeamento e Tratamento (BT)
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LiberaLiberaçção de Vapores Orgânicosão de Vapores Orgânicos
ExtraExtraçção de vapor do soloão de vapor do solo
 MMéétodo SVE (todo SVE (soilsoil vapor vapor extractionextraction): ): 
vaporizavaporizaçção e remoão e remoçção de componentes ão de componentes 
orgânicos volorgânicos volááteis e semiteis e semi--volvolááteis (teis (VOCsVOCs e e 
SVOCsSVOCs).).
 Usado principalmente na remediaUsado principalmente na remediaçção de solos ão de solos 
nãonão--saturados.saturados.
 VVáácuo cuo éé aplicado para extrair a fase de aplicado para extrair a fase de 
vapor, trazido para a superfvapor, trazido para a superfíície para ser cie para ser 
tratado extratado ex--situ (e.g., situ (e.g., biofiltrabiofiltraççãoão, , 
condensacondensaçção)ão)
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ExtraExtraçção de vapor do soloão de vapor do solo
ExtraExtraçção de vapor do soloão de vapor do solo
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ExtraExtraçção de vapores do soloão de vapores do solo
BioBio--remediaremediaççãoão
 Uma das poucas tUma das poucas téécnicas para a cnicas para a 
remediaremediaçção de solos contaminados ão de solos contaminados LNAPLsLNAPLs..
 MMéétodo de degradatodo de degradaçção aerão aeróóbica baseado na bica baseado na 
habilidade das bacthabilidade das bactéérias em transformar rias em transformar 
hidrocarbonetos em biomassa, COhidrocarbonetos em biomassa, CO22 e He H220.0.
 Oxigênio + nutrientes fornecidos ao solo Oxigênio + nutrientes fornecidos ao solo 
melhoram desempenho do mmelhoram desempenho do méétodo.todo.
 Nos casos (Nos casos (DNAPLsDNAPLs) onde processos ) onde processos 
anaeranaeróóbicos dominam, tratamento mais bicos dominam, tratamento mais 
lento que aerlento que aeróóbico.bico.
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BioBio--remediaremediaççãoão (cont.)(cont.)
 Tratamento exTratamento ex--situ (em situ (em biobio--reatorreator) usado ) usado 
em condiem condiçções extremas: solos de baixa ões extremas: solos de baixa 
porosidade (difporosidade (difíícil introduzir micro cil introduzir micro 
organismos) com alta contaminaorganismos) com alta contaminaçção.ão.
 PresenPresençça de metais pesados retarda e a de metais pesados retarda e 
diminui eficiência do tratamento.diminui eficiência do tratamento.
 Caso histCaso históórico com PAH (rico com PAH (policlyclicpoliclyclic
aromaticaromatic hidocarbonshidocarbons) mostrou que ) mostrou que 
tratamento neste caso não foi eficiente.tratamento neste caso não foi eficiente.
BioBio--RemediaRemediaççãoão do Solodo Solo
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TTéécnicas mais comuns para cnicas mais comuns para 
RemediaRemediaçção de ão de NAPLsNAPLs
1.1. Bombeamento e tratamentoBombeamento e tratamento
2.2. ExtraExtraçção de vaporesão de vapores
3.3. BiorremediaBiorremediaççãoão
4.4. FitorremediaFitorremediaççãoão
Barreira vertical Barreira vertical 
((““impermeimpermeáávelvel””) reativa) reativa
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ConteConteúúdo da aulado da aula
 TrajetTrajetóórias dos contaminantesrias dos contaminantes
 Tipos de contaminantesTipos de contaminantes
 Tipos de remediaTipos de remediaçção: mão: méétodos, todos, 
classificaclassificaççãoão
 Barreiras verticaisBarreiras verticais
 RemediaRemediaçção de solos contaminados com ão de solos contaminados com 
NAPLsNAPLs
 TTéécnicas mistascnicas mistas
 Outras tOutras téécnicascnicas
 CustosCustos
Exemplos de TExemplos de Téécnicas cnicas 
MistasMistas
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Tratamento ativo In Situ: Tratamento ativo In Situ: 
Bombeamento e Bombeamento e ““AirAir spargingsparging””
ConteConteúúdo da aulado da aula
 TrajetTrajetóórias dos contaminantesrias dos contaminantes
 Tipos de contaminantesTipos de contaminantes
 Tipos de remediaTiposde remediaçção: mão: méétodos, todos, 
classificaclassificaççãoão
 Barreiras verticaisBarreiras verticais
 RemediaRemediaçção de solos contaminados com ão de solos contaminados com 
NAPLsNAPLs
 TTéécnicas mistascnicas mistas
 Outras tOutras téécnicascnicas
 CustosCustos
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Tecnologias para remediaTecnologias para remediaçção de ão de 
metaismetais
‘ 
Fator de 
avaliação 
Eletro-
cinética 
Fitoreme- 
diação 
“Soil 
flushing” 
Estabi-
lização 
Técnica recente recente comercial comercial 
Limitações estado da 
arte 
tempo, profund., 
concentração 
Permeabi-
lidade, metais 
tratados 
Longo 
Prazo 
 
Outros mOutros méétodos de remediatodos de remediaççãoão
 FitoremediaFitoremediaççãoão: uso de plantas para : uso de plantas para 
retirada dos contaminantes.retirada dos contaminantes.
 Lavagem do solo: injeLavagem do solo: injeçção de ão de áágua atravgua atravéés s 
de sistema de pode sistema de poçços e remoos e remoçção atravão atravéés de s de 
outro sistema de pooutro sistema de poçços; pode tambos; pode tambéém ser m ser 
exex--situsitu
 DessorDessorççãoão ttéérmica: aquecimento do solo rmica: aquecimento do solo 
(inje(injeçção de ão de áágua quente) visando gua quente) visando 
aumentar a mobilidade dos contaminantes aumentar a mobilidade dos contaminantes 
orgânicos; aplicado a orgânicos; aplicado a VOCsVOCs, , SVOCsSVOCs, , PCBsPCBs
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SolidificaSolidificaçção ão 
e estabilizae estabilizaççãoão
 IntroduIntroduçção de materiais que se solidificam ão de materiais que se solidificam 
e causam reae causam reaçções quões quíímicas, ou micas, ou 
modificamodificaçção no pH visando imobilizaão no pH visando imobilizaçção ão 
dos contaminantesdos contaminantes
 Objetivo: eliminar ou minimizar lixiviaObjetivo: eliminar ou minimizar lixiviaçção ão 
dos contaminantesdos contaminantes
 Usado in situ ou ex situ atravUsado in situ ou ex situ atravéés da adis da adiçção ão 
de: cimento, cal, cinza volante, bentonita, de: cimento, cal, cinza volante, bentonita, 
silicatos e polsilicatos e políímerosmeros
 TTéécnica mais usada para inorgânicos do cnica mais usada para inorgânicos do 
que orgânicosque orgânicos
 Monitoramento Monitoramento éé importanteimportante
ConteConteúúdo da aulado da aula
 TrajetTrajetóórias dos contaminantesrias dos contaminantes
 Tipos de contaminantesTipos de contaminantes
 Tipos de remediaTipos de remediaçção: mão: méétodos, todos, 
classificaclassificaççãoão
 Barreiras verticaisBarreiras verticais
 RemediaRemediaçção de solos contaminados com ão de solos contaminados com 
NAPLsNAPLs
 TTéécnicas mistascnicas mistas
 Outras tOutras téécnicascnicas
 CustosCustos
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ComparaComparaçção de custos para ão de custos para 
remediaremediaçção de ão de NAPLsNAPLs
Tecnologia
Tratamento = T; Contenção = C
Bio-remediação (T) 20 – 80
Custo
(US$/m3)
Barreira reativa permeável (T) 65 – 130
Extração de vapor do solo (T) 65 – 130
Parede de Diafragma (C) 75 – 140
Lavagem do Solo (T) 100 – 160
Volatilização is situ (“Air sparging”) (T) 100 – 160