SAPOTEC Soluções Ambientais LTDA. Part of Zech Group BIORREMEDIAÇÃO. PAINEL: Tecnologias de Avaliação e Remediação. Dr. Thomas M.

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1 SAPOTEC Soluções Ambientais LTDA. Part of Zech Group BIORREMEDIAÇÃO PAINEL: Tecnologias de Avaliação e Remediação Dr. Thomas M. Berger

2 Índice 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

3 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. 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;

4 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.

5 Conceito da Microorganismos Água Nutrientes Biorremediação do Solo CO 2 + H 2 O + Biomassa Estrutura Oxigênio

6 Processo da Biorremediação Possíveis processos da eliminação microbiana de contaminantes Mineralização Transformação (Real eliminação dos contaminantes) Degradação parcial com ganho energético Degradação parcial sem ganho energético, Transformação Ganho energético, Aumento de biomassa, Metabólitos com alto grau de oxidação 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

7 Processo da Biorremediação Solo/Resíduo Contaminado + Microrganismos CO 2 + H 2 O + Biomassa Redução na concentração do poluente

8 Processo da Biorremediação Fatores limitantes: Obtenção de alta taxa de degradação Aumento da População microbiana Tipo microrganismo (bactérias, fungos e leveduras) O 2, ph, Temperatura, Umidade Nutrientes (N 2, K, P) Contaminante ([] e toxicidade)

9 Processo da Biorremediação Microrganismos envolvidos: Mais de 100 colônias conhecidas como Degradadores de Hidrocarbonetos BACTÉRIAS FUNGOS/LEVEDURAS Acinetobacter, Klebsiella, Pseudomonas, Actinomycetes, Leucothrix, Sphaerotilus, Alcaligenes, Micrococcus, Spirillium, Athrobacter Micromonospora... Aspergillus, Fusarium, Phomas, Aureobasidium, Gliocladium, Scolecobasidium, Beauveria, Graphium, Scopulariopsis, Candida, Sporobolomyces... Biorremediação no Brasil, Dr. Thomas Berger

10 Processo da Biorremediação Influência do ph: ph ph Fungos Bactérias Crescimento de vários tipos Crescimento de alguns tipos possíves

11 Processo da Biorremediação Influência da Temperatura: Microrganismos Temperatura ótima Termofílicos ótimo Mesofílicos ótimo Psicrofílicos ótimo ( C) Compostagem Biopilhas Lençol freático Solo (natural, não escavado)

12 Processo da Biorremediação Influência do solo: Partícula poluente Filme líquido Adsorvida Absorvida Água nos poros Líquido ou sólido nos poros

13 Processo da Biorremediação Contaminantes Tratáveis: Contaminantes Hidrocarbonetos / produtos de óleos minerais (TPH) Hidrocarbonetos aromáticos policíclicos (PAH) Hidrocarbonetos clorados voláteis Hidrocarbonetos aromáticos (BTEX) Bifenilos policloretados Outros compostos orgânicos halogenados Cianetos (também com ligações complexas) Compostos orgânicos nitrogenados Agrotóxicos/ pesticidas Metais pesados Dioxinas e furanos Não apropriado X X parcial Apropriado Desconhecido X X X X X X X X X

14 Técnicas de Remediação Técnicas de Remediação MÉTODOS DE REMEDIAÇÃO In-situ (sem escavação) Ex-situ (com escavação) Pump and Treat Air-Sparging, Extr. de Vapores Bioventing; MPE; Biorremediação in-situ; Oxidação Química; Atenuação Natural Monitorada, etc Biológico; Físico químico; Térmico. On-site Off-site

15 Técnicas de Remediação Técnicas de Remediação: In-situ Aplicações 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;

16 Projeto de Remediação Técnicas de Remediação: In-situ Injetar: In-situ (sem escavação) Sondagem Poços de Extração / Injeção Interligação / Registros Unidade de Tratamento Vala de Infiltração... Oxidante Ar Nutrientes Extrair: Ar / Vapor do solo Água contaminada (fase diluida) Fase livre (Produto sobrenadante)

17 Técnicas de Remediação Bioventilação Nutrientes Ar Fluxo da água subterrânea

18 Técnicas de Remediação Técnicas de Remediação: Ex-situ Aplicações 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)

19 Técnicas de Remediação Técnicas ex-situ de tratamento biológico Landfarming Tratamento em biopilhas Tratamento em bioreatores

20 Técnicas de Remediação Biorremediação ex-situ Processos de Biorremediação ex-situ On-site Off-site BIOPILHAS

21 Técnicas de Remediação Técnicas de Remediação: Ex-Situ Terraferm ESTÁTICAS BIOPILHAS DINÂMICAS Sistema de aeração ativa Pilhas baixas Revolvimento periódico Pilhas - 3 a 5m altura

22 Técnicas de Remediação Fluxograma do Processo TERRAFERM: Biorremediação no Brasil, Dr. Thomas Berger (12/03/2009)

23 EX-SITU ON-SITE

24 Técnicas de Remediação Etapas de tratamento Biorremediação off-site Pesagem Recebimento do solo Retirada do solo da doca Trituração e homogeneização Solo em tratamento Tratamento dos HC volatilizados

25 Mercado da Biorremediação Na Alemanha 93 Unidades de Biorremediação off-site com: Capacidade de > 6.5 Milhões de toneladas por ano (2007); 76% de utilização.

26 Mercado da Biorremediação Resíduos tratados na Alemanha Código do resíduo (CR)¹ Nome do resíduo * Resíduos sólidos provenientes de desarenadores e de separadores óleo/água * Mistura de resíduos provenientes de desarenadores e de separadores óleo/água * Solos e pedras, contendo substâncias perigosas Solos e pedras com exceção dos enquadrados em * Material de dragagem, contendo substâncias perigosas * Brita, contendo substâncias perigosas Brita com exceção daquela enquadrada em Minerais (por exemplo, areia, rochas) * Resíduos sólidos provenientes do processo de remediação de solos, contendo substâncias perigosas Resíduos sólidos provenientes do processo de remediação de solos com exceção daqueles enquadrados em * Lodo do processo de remediação de solos, contendo substâncias perigosas * Lodo do processo de remediação de água subterrânea, contendo substâncias perigosas Varreduras Resíduos da limpeza de sistema de esgotos *Resíduos perigosos ¹Europäischer Abfallkatalog BRA Ganderkesee (ZECH Umwelt)

27 Mercado da Biorremediação Regras técnicas para reuso de resíduos minerais LAGA -TR BODEN Valores de Orientação (limite superior da classe de reaterro)

28 Mercado da Biorremediação Destinação final do solo tratado na Alemanha 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.

29 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 exsitu de grande porte (55.000t de solo contaminado) : REPLAN (2002/03).

30 Mercado da Biorremediação Biorremediação no Brasil Fonte: ABETRE (Ass.Bras.de Empresas de Tratamento de Resíduos)

31 Mercado da Biorremediação Biorremediação no Brasil Resíduos Industriais Quantidades Processadas por Tecnologia de Tratamento Fonte: ABETRE, 2011

32 Mercado da Biorremediação Destinação final do solo tratado no Brasil Retorno do solo tratado ao local de origem; Destinado para aterro Classe II.

33 Estudo de Caso Hanseatic Trade Center (HTC) localizado na maior área de revitalização da Europa GRASSBROCK, Hamburgo

34 Estudo de Caso

35 Estudo de Caso

36 Estudo de Caso

37 Estudo de Caso

38 Estudo de Caso Proprietário: HTC GmbH & Co. KG

39 Estudo de Caso Área total: cerca de m 2

40 Estudo de Caso General Contractor: Kurt Zech GmbH (Hamburgo)

41 Estudo de Caso Inauguração: Julho de 2002

42 CONCLUSÃO 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.

43 Mercado da Biorremediação Normativos para o reuso de solos tratados e outros resíduos: CONAMA 307?? NBR ?? CONAMA 420??...?? Necessidade de regulamentações técnicas e legais!!

44 SAPOTEC Ltda. OBRIGADO PELA ATENÇÃO! Dr. Thomas M. Berger

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