4 Remediação solos e extração de vapor

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Remediação de áreas 
contaminadas
Prof. Me. Guilherme Vanzetto
TECNOLOGIAS DE REMEDIAÇÃO
Áreas contaminadas
TECNOLOGIAS DE REMEDIAÇÃO
Zonas de contaminação
TECNOLOGIAS DE REMEDIAÇÃO
Zonas de contaminação
► A região não saturada atua como um filtro para proteger as águas
subterrâneas.
► Quando contaminada, no entanto, ela atua como região de 
contaminação das águas subterrâneas e emissão de gases.
Tank
Vadose Zone
Capillary Fringe
Water Table
Saturated Zone
Ground Water Flow
Vapors
Separate Fluid Phase
Dissolved in Ground Water
Residual
TECNOLOGIAS DE REMEDIAÇÃO
Zonas de contaminação
TECNOLOGIAS DE REMEDIAÇÃO
Processos envolvidos nas tecnologias
► Processos Físicos: Envolvem processos de remoção ou imobilização do 
contaminante por processos físicos como volatilização ou solubilização.
► Processos Químicos: seus mecanismos incluem adsorção, retaliação, 
troca de carga, oxidação, redução ou uma combinação entre estes, para 
modificação do contaminante.
► Processos Térmicos:Uso do aquecimento para realizar a volatilização, 
imobilização ou destruição
► Processos Biológicos: Envolvem a descontaminação do local, através do 
uso de seres vivos, como plantas e microrganismos
► Processos Combinados: Envolvem a aplicação de mais de uma 
tecnologia para melhor eficiência do processo de remediação.
TECNOLOGIAS DE REMEDIAÇÃO
Classificação das tecnologias
TECNOLOGIAS DE REMEDIAÇÃO
Classificação das tecnologias
TECNOLOGIAS DE REMEDIAÇÃO
Tecnologias para solo
TECNOLOGIAS DE REMEDIAÇÃO
Tecnologias para a zona saturada
► Solos Saturados
• Barreiras Reativas Permeáveis
• Oxidação/redução química
• Aeração in situ (in situ sparging)
• Eletrocinética
• Bombear e tratar (pump and treat)
• Barreiras Passivas
• Fraturamento do Solo
TECNOLOGIAS DE REMEDIAÇÃO
Normativas remediação
Soil Vapor Extraction (SVE)
Extração de Vapor do Solo (EVS)
Contaminação na região não-
saturada do solo
 A região não saturada atua como um filtro para proteger as
águas subterrâneas.
 Quando contaminada, no entanto, ela atua como região de 
contaminação das águas subterrâneas e emissão de gases.
Tank
Vadose Zone
Capillary Fringe
Water Table
Saturated Zone
Ground Water Flow
Vapors
Separate Fluid Phase
Dissolved in Ground Water
Residual
Extração de vapores
Tecnologia que utiliza ar para retirada de 
contaminantes da fase não saturada do solo
Também conhecida como: in situ volatilização, 
aeração, extração a vácuo
Somente eficiente para compostos orgânicos 
voláteis (VOCs) na zona não saturada do solo
 Facilita a biodegradação aeróbia
Sistema de extração de ar típico
Um ou mais poços de extração
Um ou mais poços de entradas de ar (as vezes 
este item não é utilizado)
Tubos (PVC geralmente)
Bombas de vácuo
Medidores de pressão e vazão
Separador ar/água
Unidade de tratamento do ar
Processos envolvidos
Processos Fundamentais
Os principais processos que ocorrem 
são:
Volatilização
Difusão
Advecção
Desorção
Volatilização
Volatilização ocorre com a retirada da 
forma de vapor do contaminante. 
Conforme retira contaminante (vapor) da 
fase ar do solo, o equilíbrio se altera e a 
fase ar ficará não saturada de 
contaminante. Parte de contaminantes da 
zona saturada é volatizada a fim de 
estabelecer novamente o equilíbrio
Advecção
É o mais eficiente processo na tecnologia. 
Contaminante se move pelo movimento do ar 
nos vazios do solo (semelhante a advecção 
em água)
Difusão
Quando a permeabilidade do meio é baixa ou
quando o contaminante está flutuando sobre
um lençol de água o transporte se dá pro
difusão (semelhante ao processo na zona
saturada)
Dessorção
Os compostos orgânicos são retirados 
das partículas pela sucção e pelo fluxo 
turbulento do ar envolta da partícula.
Quando usar a tecnologia
 Pressão de vapor do composto maior que 
0,5mmHg e a constante de Henry maior que 
100 atm.
Solos relativamente homogênios e de alta 
permeabilidade.
Se o vazamento penetrou mais do que 3 a 6 
metros ou se espalhou em área maiores do 
que 30 m2 ou ainda se o volume vazado for 
maior do que 350m3, nestes casos a 
excavação torna-se muito cara.
Quando usar a tecnologia
 Pressão de vapor: Medida da tendência de uma
substância de passar de um estado sólido ou líquido
para a fase vapor. Corresponde à pressão exercida
por um gás de uma substância, em equilíbrio com
sua fase sólida ou líquida, a uma dada temperatura.
Quanto maior é a pressão de vapor, mais volátil é a
substância
 Constante de Henry: A relação entre as
concentrações de um composto em sua fase vapor e
em sua fase líquida, em estado de equilíbrio e com a
concentração em fase líquida tendendo a zero
(medida da volatilidade)
Quando usar a tecnologia
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Quando usar a tecnologia
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 A umidade reduz o 
volume dos vazios 
disponível para o 
transporte do gás, assim 
quanto maior a saturação, 
menor a permeabilidade 
ao ar.
 Um pouco de umidade 
favorece a dessorção
Quando usar a tecnologia
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 Diferentes fases de remoção/ Rebound
Vantagens
Equipamentos simples e de fácil instalação
Causa pouco impacto no local pela instalação 
do equipamento
Período curto de tratamentos (6 meses a 2 
anos)
Econômica comparado com outras tecnologias 
de remediação
Aplicável com outras metodologias de 
remediação
Desvantagens
A relação de retirada do contaminante é 
não linear, ou seja, no início a técnica é 
muito eficiente e com o passar do tempo 
perde eficiência
Não é efetiva para solos de baixa 
permeabilidade, estratificados e contendo 
alto teor de matéria orgânica
Bases para projeto
 Inicialmente verificar se o solo e o 
contaminante são adequados para a técnica 
SVE.
Realizar um ensaio teste para avaliar a zona 
de influência, trajetória do ar e níveis de 
limpeza.
Resultados do ensaio teste e previsão 
numérica são utilizados para elaboração do 
projeto executivo
Relatório do ensaio teste
Descrição do ensaio com todos os 
elementos e informações do local (Data do 
ensaio, temperatura, pressão e demais 
informações)
Desenhos (perfil do terreno, localização do 
poço de extração, localização do Poço de 
monitoramento, construções, outras 
informações necessárias.
Materiais e equipamentos
Poços: Construídos com a mesma 
tecnologia de construção de 
piezômetros;
Canalizações e bombas existentes no 
mercado
Número de unidade de extração e 
espaçamento dos poços.
O número de poços é especificado em 
função do raio de influência determinado 
no ensaio teste.
 Pode ser calculado teoricamente
Cálculo do número de poços
N 
n.V
Qtp
N= número de Poços
n= porosidade do solo
Q= Vazão de ar
 tp= Tempo requerido para troca do volume 
de contaminantes nos poros do solo 
contaminado
V= Volume de solo ser tratado
Relação com outras tecnologias
A eficiência EVS aumenta com o uso da 
tecnologia de aquecimento do solo 
(Thermal Heating – será visto em outra 
aula), ou fraturamento do solo (Soil 
Fracturing).
Mesma tecnologia do bio-venting
Melhora a bioremediação
Custo
EVS varia de $10 a $150 por
tonelada tratada