V Seminário Internacional sobre Remediação 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 Rubens Spina EngºQuímico GEOKLOCK Rodrigo Coelho Geólogo GEOKLOCK Claudio Genthner Geólogo GEOKLOCK
Tópicos Highlights 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 Site Site History and Information
Informações e Histórico do Site Site 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 Site Site 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 Site Site History and Information
Diagnóstico Ambiental Site Assessment
Sondagens e Poços de Monitoramento Drillings and Monitoring Wells 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
Caracterização Hidrogeológica Hydrogeological 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 Hidrogeológica Hydrogeological Aspects
Solo Resultados do Diagnóstico Ambiental Site Assessment Results 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.
Qualidade do Solo Soil Quality
Solo Resultados do Diagnóstico Ambiental Site Assessment Results 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.
Qualidade da Água Subterrânea Water Quality
Presença de Fase Livre Free Phase Presence
Solo Resultados do Diagnóstico Ambiental Site Assessment Results 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.
Conceito de Remoção Removal Concept
Objetivos e Premissas Goals and Assumptions 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
Resíduo Aromático Caracterização da Fase Livre Site Assessment 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/cm 3 a 20º C Baixa Solubilidade em Água
Elementos do Sistema de Remoção System Elements Injeção de Vapor para Aquecimento do Aqüífero Extração de Água Subterrânea e Fase Livre Extração de Gases Separação das Fases
Diagrama do Processo Process Diagram VAPOR D'ÁGUA FORNECIDO PELA EMPRESA EXTRAÇÃO DE: GASES FASE LIVRE ÁGUA SUBTERRÂNEA GASES QUEIMA NOS FORNOS FASE LIVRE PROCESSO INDUSTRIAL ÁGUA SUBTERRÂNEA REUSO AQUECIMENTO DA ÁGUA E DO SOLO EXTRAÇÃO DOS CONTAMINANTES
Ensaio Piloto - Layout Pilot Test Layout
Ensaio Piloto - Fluxograma Pilot Test - Flow Sheet
Ensaio Piloto - Resultados Pilot Test - Results 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)
Projeto de Engenharia Engineering Design
Projeto de Engenharia Engineering 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 Sistema Flow Sheet Diagram
Layout do Sistema Engineering Desing
Implantação do Sistema System Installation Abertura de Valas Lançamento das Tubulações
Implantação do Sistema System Installation Poço de Extração de Água Subterrânea e Vapores Poço de Injeção de Vapores
Implantação do Sistema System Installation Unidade de Extração de Gases e Separação de Fases
Operação do Sistema System Operation
Resultados Obtidos System Results Operação iniciada a doze meses Elevação da temperatura do aqüífero Redução nas espessuras de fase livre Volume de fase livre recuperada
Resultados Obtidos System Results Operação iniciada a doze meses Elevação da temperatura do Aqüífero Redução nas espessuras de fase livre Volume de fase livre recuperada
Isotemperatura Start up Isotemperature Start up
Isotemperatura Após 7 dias Isotemperature After 7 days
Isotemperatura Após 14 dias Isotemperature After 14 days
Isotemperatura Após 21 dias Isotemperature After 21 days
Isotemperatura Após 1 mês Isotemperature After 1 month
Resultados Obtidos System 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 up Free Phase Thickness Start up
Espessura de Fase Livre Após 1 mês Free Phase Thickness After 1 month
Espessura de Fase Livre Após 3 meses Free Phase Thickness - After 3 months
Espessura de Fase Livre Após 6 meses Free Phase Thickness - After 6 months
Espessura de Fase Livre Após 9 meses Free Phase Thickness After 9 months
Espessura de Fase Livre Após 12 meses Free Phase Thickness After 12 months
Resultados Obtidos System Results Operação iniciada a doze meses Elevação da temperatura do aqüífero Redução nas espessuras de fase livre Volume de fase livre recuperada
1.800 1.600 1.400 1.200 1.000 800 600 400 200 0 8.000 7.000 6.855 6.775 6.705 6.265 6.000 5.865 4.665 5.305 5.000 3.865 4.885 4.000 3.145 2.585 3.000 2.000 1.845 1.000 265 0 set/06 out/06 nov/06 dez/06 jan/07 fev/07 mar/07 abr/07 mai/07 jun/07 jul/07 ago/07 set/07 Volume Total (L) Volume Acumulado Total (L) Volume de Fase Livre Recuperada Total Recovered Free Phase Volume Total Extraído Óleo Leve Óleo Pesado
Conclusões e Recomendações Conclusions 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
Agradecimentos Acknowledgements Ao cliente pela liberação dos dados À equipe técnica da GEOKLOCK pelo seu empenho no desenvolvimento do projeto