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

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

Informações e Histórico do SiteSite History and InformationInformações e Histórico do SiteSite History and Information

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

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

Informações e Histórico do SiteSite History and Information

Diagnóstico AmbientalSite AssessmentDiagnóstico AmbientalSite Assessment

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

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

Caracterização HidrogeológicaHydrogeological Aspects

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

Qualidade do SoloSoil Quality

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

Qualidade da Água SubterrâneaWater Quality

Presença de Fase LivreFree Phase Presence

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

Conceito de Remoção Removal ConceptConceito de Remoção Removal Concept

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

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

• 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

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

Ensaio Piloto - LayoutPilot Test – Layout

Ensaio Piloto - FluxogramaPilot Test - Flow Sheet

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

Projeto de EngenhariaEngineering DesignProjeto de EngenhariaEngineering Design

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

Fluxograma do SistemaFlow Sheet Diagram

Layout do SistemaEngineering Desing

Implantação do SistemaSystem Installation

Abertura de Valas

Lançamento das Tubulações

Poço de Extração de Água Subterrânea e Vapores

Poço de Injeção de Vapores

Implantação do SistemaSystem Installation

Unidade de Extração de Gases e Separação de Fases

Implantação do SistemaSystem Installation

Operação do SistemaSystem OperationOperação do SistemaSystem Operation

Resultados ObtidosSystem Results

• Operação iniciada a doze meses

• Elevação da temperatura do aqüífero

• Redução nas espessuras de fase livre

• Volume de fase livre recuperada

Resultados ObtidosSystem Results

• Operação iniciada a doze meses

• Elevação da temperatura do Aqüífero

• Redução nas espessuras de fase livre

• Volume de fase livre recuperada

Isotemperatura – Start upIsotemperature – Start up

Isotemperatura – Após 7 diasIsotemperature – After 7 days

Isotemperatura – Após 14 diasIsotemperature – After 14 days

Isotemperatura – Após 21 diasIsotemperature – After 21 days

Isotemperatura – Após 1 mêsIsotemperature – After 1 month

Resultados ObtidosSystem Results

• Operação iniciada a doze meses

• Elevação da temperatura do aqüífero

• Redução nas espessuras de fase livre

• Volume de fase livre recuperada

Espessura de Fase Livre – Start upFree Phase Thickness – Start up

Espessura de Fase Livre – Após 1 mêsFree Phase Thickness – After 1 month

Espessura de Fase Livre – Após 3 mesesFree Phase Thickness - After 3 months

Espessura de Fase Livre – Após 6 mesesFree Phase Thickness - After 6 months

Espessura de Fase Livre – Após 9 mesesFree Phase Thickness – After 9 months

Espessura de Fase Livre – Após 12 mesesFree Phase Thickness – After 12 months

Resultados ObtidosSystem Results

• Operação iniciada a doze meses

• Elevação da temperatura do aqüífero

• Redução nas espessuras de fase livre

• Volume de fase livre recuperada

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

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

Ao cliente pela liberação dos dados

À equipe técnica da GEOKLOCK pelo seu empenhono desenvolvimento do projeto

AgradecimentosAcknowledgements