Parte 2 A abordagem da ORIN Estratégia da remoçao de fase livre Estudo de casos EIT-DL

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2 Parte I Peroxychem Overview Química do Klozur Persulfato Tratamento e considerações sobre LNAPL residual Considerações sobre dosage do Klozur Persulfato Parte 2 A abordagem da ORIN Estratégia da remoçao de fase livre Estudo de casos EIT-DL September 29, 2014

3 Principios da oxidação do Persulfato Oxidação Direta : Ânion Persulfato: E 0 = 2.12 v S 2 O H + + 2e - 2HSO 4-1 Exemplos: Benz 15 S 2 O C 6 H H 2 O 6 CO HSO -1 4 PCE 2 S 2 O C 2 Cl H 2 O 2 CO Cl H HSO -1 4 Obs: O radical livre Persulfato ativado» SO 4 - possui E 0 = 2.6 v, é cineticamente mais rápido. 20,41Kg / kg 3,17 kg / kg

4 Mecanismos de ativação e formação de radicais livres Klozur Persulfato Gera radicais livre SO 4 com maior poder de reação e cinéticamente mais rápido A Peroxychem sempre recomenda a utilização de ativadores O método mais adequado de ativação é definido em função dos contaminantes, a litologia e a hidrogeologia do site S 2 O ativator SO4 - + (SO4 - or SO 4-2 ) Temp Fe 2+ H 2 O 2 ph (10,5-12) O Fornecimento de Klozur Persulfato produzido pela Peroxychem ja inclui os direitos de utilização de P.I referente as invenções cobertas e registradas na forma de Patentes no preço do produto. Solução SUSTENTAVEL Utiliza Energia Hidroéletrica EIT-DL September 29, 2014

5 Quatro métodos de ativação do Klozur Persulfato 1. Temperatura S 2 O heat 2 SO 4 Cinética rápida Trata uma larga e diversificada faixa de orgânicos C 3. Peroxido de Hidrogênio S 2 O H 2 O 2 2SO 4 + 2OH Cinética rápida Trata uma larga faixa de orgânicos ~ 0.31kg H 2 O 2 / kg persulfato 2. Metais Quelados M +2 Quelante [FeEDTA] Cinética lenta Compostos Clorados etenos, BTEX, MTBE, PAHs 4. ph elevado (meio alcalino) Cinética moderadamnte rápida Trata uma larga faixa de orgânicos Faixa de ph recomendada September 29, 2014

6 Contaminantes + Oxidante + Solo CO 2 + componentes do solo oxidado + intermediarios estaveis Estequiometria Mineralização Demanda de oxidante do solo (sod) Demanda estequiométrica A demanda do contaminante é baseada na transferência de 2 eletrons do ânion persulfato Demanda da decomposição natural A demanda depende da ativação química utilizada Demanda de oxidante do solo (SOD) SOD aumenta a partir das reações com os compostos naturais do solo (nom) e mineralogia redutora SOD valor médio = 1 g persulfato / kg solo, mas é dependente da litologia do solo O teste de sod protocolo Peroxychem pode ser realizado em varios labs qualficados Obs: Recomendamos o teste de sod com amostras coletadas fora da area contaminada, para que o calculo de massa do oxidante possa ser calibrado e evitar o sub dimensionamento EIT-DL September 29, 2014

7 Cliente & Site Produto & Método de ativação Target Resultados Earth Tech, Edwards AFB, CA (Pilot) WSP, Coastal Plains of Florida MECx, Trento, Italy (Pilot) MECx, Kentwood, LA MECx, Dallas/Fort Worth, TX Ativação alcalina Klozur with A/S Klozur CR(Remediação combinanda ) + PermeOx Plus Klozur H202 catalizado (CHP) com recirculação Klozur com baixa dosagen H2O2 + Fe 2+ Klozur com baixa dosagen H2O2 + Fe 2+ CVOCs e JP-4 Querosene de aviação LNAPL LNAPL origem petroleo e pluma de fase dissolvida PAH LNAPL CVOCs e LNAPL oxidados LNAPL fase livre de 1-3 cm a < 1 cm, 70% de redução na área da pluma de fase dissolvida LNAPL eliminado, PAHs dissolvidos < 50 µg/l cm até 30,4 cm de fase livre de Produtos refinados de LNAPL eliminada, petroleo (pipeline) LNAPL Decréscimo de 70% de TPH dissolvido LNAPL e fase dissolvida de hidrocarbonetos leves LNAPL eliminado BTEX redução de 95%, MTBE redução de 66% EIT-DL September 29, 2014

8 Utilização inicial típica na remoção física ISCO funciona melhor em espessuras menores nas camadas de LNAPL residual Uma caracterização(delineamento) deficiente sempre é um problema Uma boa compreensão da natureza e da extensão é necessária O retorno de rebound no longo prazo Altas concentrações dissolvidas podem indicar fase residual de NAPL Contaminante Solubilidade ( 20 a 25ºC) ppm Solubilidade de 1% ppm Solubilidade de 10% ppm Benzeno ,9 179 Tolueno 530 5,3 53 Naftaleno 30 0,3 3 TCE PCE 150 1,5 15 Tetracloreto de Carbono 8 0,08 0,8 Clorobenzeno 472 4,72 47,2 Tabela 1: Compostos Químicos e suas solubilidades em água, e suas respectivas concentrações são indicativos da presença de NAPLs. September 29, 2014

9 Contato é Essential Klozur é hidrofílico, reações na fase aquosa Klozur densidade das soluções Klozur Persulfato Propriedades das soluções Solução wt% Peso Específico Metodos que melhoram o contato Ativação por temperatura (melhora a solubilidade e aumenta a reatividade ) Ativação com H 2 O 2 (aumento de tempetartura localizado ) Ativação alcalina (Tensão superficial e polaridade ) Klozur persulfato e surfactantes (utilizado com sucesso em varios casos ) EIT-DL September 29, 2014

10 Distribuição KoW particionamento Água subterrânea e Solo, horizontal e vertical Compostos Muito mais que somente BTEX e SOD Quais são os principais condutores do processo? LNAPL? Concentrações da água subterrânea? Ambos ou algo mais? De uma maneira geral : Meta realística como % de remoção e destruição através da oxidação EIT-DL September 29, 2014

11 Estabeleça meta adequada de remoção da fração da massa de LNAPL residual % Redução necessária» Remover LNAP residual e metas para as concentrações, etc? Identificar abordagens de injeção cenario 1 Alta concentração, baixo volume de injeção (20 30 wt%) cenario 2 Baixa concentração, alto volume de injeção (< 5 wt%) Considerar múltiplas injeções se necessário Altas concentrações podem necessitar de maiores volumes de soluções diluidas Estequiometria vs dosagem Nossas estimativas consideram sempre 100% destruição (mineralização) salvo indicação em contrario) Plano de implementação prático / projeto ISCO EIT-DL September 29, 2014

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13 O tratamento químico mobiliza os contaminantes adsorvidos Facilita a remoção da contaminaçao das águas subterrâneas e / ou NAPL Menor demanda do oxidante Auxilia o tratamento químico na distribuição September 29, 2014

14 Injeção e extração corte transversal Ponto de injeção Extração /poço de monitoramento Ponto de injeção Superfície do solo Zona capilar Injeção de oxidante - Cone de elevação Gradiente Hidraulico NA

15 Injeção e Extração corte transversal Ponto de injeção Poço de extração /monitoramento Ponto de injeção Superficie do solo Injeção do oxidante - Cone de Depressão Gradiente hidraulico N.A

16 Controle Hidraulico Formular o tratamento químico nas áreas impactadas Criar cones de elevação e depressão Previne um excesso de acumulo da água subterranea (mounding) Melhora a desorção e a eficacia da injeção Extração em multiplas localizações simultanemamte September 29, 2014

17 Oxidação Química in situ com extração a vácuo Remoção de fase livre

18 Active Gas Station Bamberg, South Carolina Solo: areia argilosa Profundidade da contaminação : 2,44 4,88m Area: Aproximadamente 915 m² Contaminantes: 16,1 cm LNAPL camada movel Oxidante injetado: 15% Klozur Persulfato ativado com PermeOx Plus Numero de pontos de injeção : 34 Numero de dias injetando : 2

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21 13,46 cm de LNAPL removido Nenhum produto livre retornou com a diminuição da fase dissolvida Status do site: Nenhuma outra ação necessaria. caso encerrado Carga estequiométrica baseada na demanda de oxidante Kg Custo de implementação utilizando a demanda estequiométrica da carga de reagentes químicos Estratégia da carga utilizada pela Orin kg Custo de implementação utilizando a carga de reagents da ORIN Redução de custos $141, $53, $87,720.00

22 Oxidação Química in situ com extração a vácuo Remoção de fase livre

23 Posto de gasolina em atividade Muscatine, Iowa Solo : areia siltosa Depth of contamination: 2,74-4,57m ou ,1 m dependendo da prof da água subterrânea Área: Aproximadamente 1981 m² Contaminantes: BTEX e 18,7 cm de LNAPL Oxidante injetado : 17-20% Klozur Persulfato ativado com PermeOx Plus Numero de pontos de injeção : 51 Numero de dias de injeção : 3

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25 18,7 cm de LNAPL removido Sem retorno de fase livre do produto Status do site : Nenhuma outra ação necessaria. caso encerrado Carga estequiométrica baseada na demanda de oxidante Kg Custo de implementação utilizando a demanda estequiométrica da carga de reagentes químicos Estratégia da carga utilizada pela Orin kg Custo de implementação utilizando a carga de reagents da ORIN Redução de custos 12,910 $203, $74, $129,776.00

26 Oxidação Química in situ com extração a vácuo September 29, 2014

27 Posto de gasolina em atividade Davidson, Michigan Solo: Argila e silte argiloso Profundidade da contaminação : 1,2-2,4 m Area: Aproximadamente 3048 m² Contaminantes: BTEX( dessorção de LNAPL durante as atividades de injeção ) Oxidante injetado: 17-20% Klozur Sodium Persulfate ativado com PermeOx Plus Numero de pontos de injeçao : 47 Numero de dias de injeção : 4

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30 ppb Poço de monitoramento mais contaminado Pre-treatment Pré tratamento Post-treatment Pós tratamento Benzeno Tolueno Etil benzeno Xileno

31 20,32 cm de LNAPL removido Sem retorno de fase livre de produto Status do site : Nenhuma outra ação necessaria. caso encerrado Carga estequiométrica baseada na demanda de oxidante Kg Custo de implementação utilizando a demanda estequiométrica da carga de reagentes químicos Estratégia da carga utilizada pela Orin kg Custo de implementação utilizando a carga de reagents da ORIN Redução de custos $475, $46, $428,500.00

32 Oxidação Química in situ com extração a vácuo Remoção de fase livre September 29, 2014

33 Planta industrial desativada - Butler, Pennsylvania Solo: areia argilosa e cascalho Profundidade da contaminação : 1,84 3,05 m Area: Aproximadamente 1676 m² Contaminantes: BTEX, Resíduo de tinta e 45,7 cm de LNAPL Oxidante injetado: 18% Klozur Sodium Persulfato ativado com PermeOx Plus Numero de pontos de injeção : 30 poços de injeção perfurados and 25 DPT(direct push technology) localidades Numero de dias de injeção : 3.5

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35 57,9 cm de LNAPL removido Sem retorno de fase livre de produto Status do site : Nenhuma outra ação planejada Carga estequiométrica baseada na demanda de oxidante Kg99793 Custo de implementação utilizando a demanda estequiométrica da carga de reagentes químicos Estratégia da carga utilizada pela Orin kg Custo de implementação utilizando a carga de reagents da ORIN Redução de custos 99,793 $813, ,479 $206, $607,225.00

36 Perguntas? Obrigado pela atenção! Larry Kinsman - Orin Remediation Technologies Office: Cell: lkinsman@orinrt.com / Afonso Matsura Josephine Molin josephine.molin@peroxychem.com Paulino Rodriguez Cel paulino.rodriguez@envirochem.com.br EIT-DL September 29,