Ensaio Piloto - Injeção de EHC-M® para remediação de chumbo em água subterrânea.
Ensaio Piloto - Injeção de EHC-M® para remediação de chumbo em água subterrânea é um artigo publicado na Revista Meio Ambiente Industrial na edição de Julho/Agosto de 2008.
Sumário
O produto EHC-M® da Adventus Group tem se mostrado de grande eficiência na imobilização de chumbo em água subterrânea, como mostram dados recentes de ensaiopiloto realizado em fábrica de bateria localizada no Estado de
São Paulo. Após a injeção do EHC-M em novembro de 2007, foram realizadas subseqüentes campanhas de monitoramento nos meses de janeiro, fevereiro, março e junho de 2008, quando se observou concentrações de chumbo inferiores ao limite de detecção do método analítico para chumbo de 10 ppb, o que representou uma redução superior a 97%. O tratamento também consistiu no ajuste do pH ácido para uma faixa próxima a 8 na área do ensaio.
O Desafio
A água subterrânea do site encontra-se impactada por chumbo em concentrações de até 600 ppb, sendo que a pluma de contaminação avançou para fora do site, atingindo uma extensão de, aproximadamente, 250 metros de comprimento, 150 metros de largura e 30 metros de profundidade. O nível d’água médio local observado foi de 15 metros. Também existe uma pluma de menor extensão a norte da planta medindo cerca de 50 metros de comprimento, 50 metros de largura e 30 metros de profundidade.
O objetivo do ensaio-piloto foi imobilizar o chumbo na matriz de solo a fim de impedir a continuidade da migração da pluma de contaminação junto ao fluxo de água subterrânea. Este processo consistiu na injeção de EHC-M no aqüífero local, produto este patenteado e fornecido pela Adventus Group e executado pela SGW Services Engenharia Ambiental, com o objetivo de promover a precipitação do chumbo solúvel em sulfetos estáveis. Dados preliminares do site mostraram condições oxidantes do meio com oxigênio dissolvido em água entre 2 a 6 ppm e potencial Redox da ordem de 80 a 400 mV. Também fez parte do processo-piloto o ajuste de pH para próximo de 8, uma vez que medições de referência apontaram pH da ordem de 2,5 na área estudada. A geologia local é composta por areia fina e argila arenosa e o fluxo de água subterrânea estimado em 3 metros por ano.
EHC-M® para imobilização in-situ de Chumbo nas Águas Subterrâneas
O chumbo metálico tem maior estabilidade apenas em condições de baixo potencial Redox e pH variando de ligeiramente ácido a extremamente básico (Figura 2). Como resultado, muitas vezes o Pb é transformado em outras formas oxidadas, como hidro-cerusita [Pb3(CO3)2(OH)2], cerusita [PbCO3], PbCO3, PbSO4 e alguns traços de óxido de chumbo [PbO]. A fase mineral da hidro-cerusita é estável com pH entre 7,7 e 10, enquanto a cerusita é estável entre as faixas de 6 e 7,7. No entanto, as faixas de estabilidade do Pb3(CO3)2(OH)2 e do PbCO3 irão variar devido a mudanças nas constantes termodinâmicas e concentração de Pb total solúvel.
O EHC-M® combina a liberação controlada de fonte de carbono e ferro zero valente (ZVI), além de íons de sulfeto. Após a injeção do EHC-M no subsolo, ocorre uma combinação de reações químicas e biológicas que proporcionam condições favoráveis à criação de um ambiente extremamente redutor, elevando os níveis de ferro reduzido e sulfeto. Desta forma, o Pb(s) estará fortemente ligado sob condições redutoras, como carbonatos e óxidos de ferro.
Para complementar a influência do EHC-M e facilitar a atividade bacteriana local foi adicionada a injeção de calcário em pó, a fim de corrigir o pH a níveis básicos acima de 7.O incremento do pH do aqüífero deve reduzir de forma considerável a solubilidade da hidro-cerusita e cerusita, na qual apresentam mínima solubilidade apenas em ambientes com pH próximo a 9. O aumento no pH deve melhorar as condições para atividades bacterianas e a adição de calcário deve aumentar, também, as concentrações de carbonatos totais, resultando, por sua vez, na limitação de mobilidade do chumbo no aqüífero. Na presença de fosfato, o chumbo também irá se imobilizar em forma de piromorfita (Pb5(PO4)3OH) ou cloro-piromorfita (Pb5(PO4) 3Cl), ambos extremamente insolúveis em água.
Ensaio-Piloto de Campo
O ensaio piloto de campo objetivou: i) validar o desempenho do EHC-M em condições locais; ii) avaliar a eficiência construtiva do método, com injeção composta da mistura EHC-M/calcário em pó. A mistura de EHC-M, calcário em pó e água foi aplicada em 12 pontos de injeção com espaçamento de 3 metros com o uso de tecnologia de metodologia direct push (Figura 3). A área objeto do ensaiopiloto foi locada a montante do poço de bombeamento PB-01, e limitou-se a uma dimensão de 12 metros de comprimento, 9 metros de largura e profundidade aproximada de 28 metros (Figura 4).
A dosagem de EHC-M e calcário em pó injetados na zona de ensaio respeitou a seguinte proporção:
• Um total de 1.000 kg de EHC-M foi injetado no subsolo partindo de 17 metros de profundidade até uma cota de 28 metros, dentre o qual resultou em uma taxa de diluição de aproximadamente 0,05% da massa de solo tratado, sendo este estimado em, aproximadamente, 2 mil toneladas.
• Um volume aproximado de 5.000 kg de calcário em pó foi injetado nos mesmos pontos concomitante à injeção do EHC-M, a fim de ajustar o pH da área, resultando em uma proporção aproximada de 0,5% da massa de solo tratado.
Resultados
Em posteriores campanhas de amostragem realizadas em janeiro, fevereiro, março e junho de 2008, as concentrações de chumbo em água subterrânea observadas no poço PB-01 mostraram-se abaixo do limite de detecção do método de 10 ppb. Isto representa uma redução superior a 97% se comparado com campanha de amostragem de novembro de 2007, quando apresentava 306 ppb de chumbo em água (Gráfico 1).
A solução tecnológica de redução química in-situ com o emprego do EHC-M tem se mostrado no mundo todo como sendo segura, eficiente e de baixo custo na remediação de áreas impactadas por metais pesados de alta toxicidade, como arsênio, chumbo, mercúrio, cádmio e cromo hexavalente, entre outros.
Link para o pdf do artigo original.
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