UNIVERSIDADE FEDERAL DE VIÇOSA

MATHIAS LUZ ANDRADE BARRETO

OXIDAÇÃO QUÍMICA IN SITU: DESCONTAMINAÇÃO DE SOLO E ÁGUA SUBTERRÂNEOS IMPACTADOS POR CLOROBENZENO

VIÇOSA - MG2014

MATHIAS LUZ ANDRADE BARRETO

OXIDAÇÃO QUÍMICA IN SITU: DESCONTAMINAÇÃO DE SOLO E ÁGUA SUBTERRÂNEOS IMPACTADOS POR CLOROBENZENO

Trabalho de Conclusão de Curso apresentado ao Curso de Engenharia Química, da Universidade Federal de Viçosa, como requisito parcial para a obtenção do grau de bacharel em Engenharia Química.

Professor Orientador: Wagner Faria

VIÇOSA - MG

2014

MATHIAS LUZ ANDRADE BARRETO

OXIDAÇÃO QUÍMICA IN SITU: DESCONTAMINAÇÃO DE SOLO E ÁGUA SUBTERRÂNEOS IMPACTADOS POR CLOROBENZENO

Este Trabalho de Conclusão de Curso foi julgado, como requisito parcial, para aprovação no curso de Engenharia Química da Universidade Federal de Viçosa.

Pontuação obtida: _________________

Viçosa, ___de ____________________ de 2014.

________________________________________

Prof. Dr. Wagner Luís da Silva Faria

(Orientador)

(Universidade Federal de Viçosa)

________________________________________

Prof. Dr. Antônio Marcos de Oliveira Siqueira

(Membro de Banca Avaliadora)

(Universidade Federal de Viçosa)

________________________________________

Profa. Dra. Rita de Cássia Superbi de Souza

(Membro de Banca Avaliadora)

(Universidade Federal de Viçosa)

AGRADECIMENTOS

Agradeço a Deus pela vida e por ter me auxiliado todas as minhas atividades.

Aos meus pais e a minha irmã por terem me dado suporte em todos os momentos e

pelo amor incondicional.

Ao professor Wagner pela orientação, apoio e amizade de sempre.

Aos professores da Engenharia Química que não medem esforços para

construção constante de um curso de qualidade.

À empresa NewFields Brasil, principalmente aos Engenheiros Bruno Furtado,

Daniel Moura, Tiago Moura, Leandro Freitas e Rodrigo Figueiredo, por todo o

aprendizado, pelo senso da busca constante de excelência e qualidade nas tarefas e

pela disponibilização de informações para realizar este trabalho.

À Universidade Federal de Viçosa, por ser uma instituição de excelência e de

alto valor humano.

A Fernanda Menezes, Nayara Granato e Hugo Genier pela amizade, pela

companhia nos estudos e pelos bons tempos convividos durante a graduação.

Aos Professores Delly Filho, Sebastião Tavares, Emílio Borges, Edilton

Barcellos, Alexandre Gurgel e Ilda Tinôco que me oportunizaram estágios

acadêmicos, atividades de monitoria e de intercâmbio de estudos.

A todos que direta ou indiretamente participaram da minha formação

acadêmica.

SUMÁRIO

1 INTRODUÇÃO.......................................................................................................132 OBJETIVOS...........................................................................................................16

2.1 Objetivo Geral..................................................................................................162.2 Objetivos Específicos.......................................................................................16

3 REFERENCIAL TEÓRICO.....................................................................................163.1 Remediação Química e Oxidação Química In Situ..........................................16

4 METODOLOGIA.....................................................................................................214.1 Área de Estudo.................................................................................................214.2 Construção, Características e Seleção dos Poços para o Teste Piloto...........244.3 Testes Laboratoriais, Seleção do Oxidante e do Ativador da ISCO.................294.3.1 Teste de Tratabilidade...................................................................................314.3.2 Teste de Demanda de Oxidante do Solo......................................................324.4 Monitoramento de Parâmetros Físico-químicos e Procedimento de Amostragem da Água Subterrânea........................................................................334.4.1 Monitoramento de Parâmetros Físico-químicos............................................334.4.2 Amostragem de Água Subterrânea...............................................................344.5 Operação do Teste Piloto.................................................................................36

5 RESULTADOS E DISCUSSÃO.............................................................................396 CONCLUSÃO.........................................................................................................46

LISTA DE FIGURAS

Figura 1 – Área contaminada de estudo....................................................................22Figura 2 – Pluma de clorobenzeno .........................................................................23Figura 3 – Estrutura de um poço de monitoramento/injeção ..............................26Figura 4 – Localização dos poços construídos na área contaminada ...............27Figura 5 – Área e poços utilizados no teste piloto da oxidação química in situ ...................................................................................................................................28Figura 6 – Amostras de solo coletadas para o teste de tratabilidade e de SOD 32Figura 7 – Coleta de água subterrânea pelo método Bailer .................................35Figura 8 – Frasco de amostra de água subterrânea específico para VOCs .......36Figura 9 – Sistema de injeção do oxidante (persulfato) e ativador (NaOH)........37Figura 10 – Bombeamento de água e monitoramento de parâmetros ................38Figura 11 – Sistema de injeção de solução oxidante no poço de injeção PI-02. 39Figura 12 – Concentração de clorobenzeno nos poços do teste piloto .............40Figura 13 – Média de pH da água subterrânea em PI-01, NFMW07, PI-02 e PI-03...................................................................................................................................42Figura 14 – ORP médio da água subterrânea em PI-01, NFMW07, PI-02 e PI-03.43Figura 15 – “Efeito Rebound” observado no poço PI–02.....................................44Figura 16 – Concentração de clorobenzeno e cálculo da velocidade da água . .45

LISTA DE TABELAS

Tabela 1 - Propensão dos CQIs da área de estudo à oxidação por persulfato com três métodos ativação.........................................................................................31

LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS

ESRI Environmental Systems Research Institute

CFC Clorofluorcarboneto

CETESB Companhia Ambiental do Estado de São Paulo

CONAMA Conselho Nacional do Meio Ambiente

CQIs Compostos Químicos de Interesse

HAP Hidrocarboneto Poliaromáticos

ISCO Oxidação Química In Situ

MON Matéria Orgânica de Ocorrência Natural

NA Nível da Água

NTU Unidades Nefelométricas de Turbidez 

ORP Potencial de Oxirredução

pH Potencial Hidrogeniônico

psi Unidade de Pressão do Sistema Inglês de Unidades

PVC Policloreto de Vinila

SISNAMA Sistema Nacional do Meio Ambiente

SOD Demanda de Oxidante do Solo

TPH Hidrocarboneto do Petróleo

VOCs Compostos Voláteis Orgânicos

LISTA DE SÍMBOLOS

A Área de Influência do Poço

C Concentração

CFC Clorofluorcarboneto

C6H5Cl Clorobenzeno

Foc Fração de Carbono Orgânico

H2O2 Peróxido de Hidrogênio

KCl Cloreto de Potássio

Kd Coeficiente de distribuição Solo/água

KMnO4 Permanganato de Potássio

Koc Coeficiente de Partição Carbono Orgânico/Água

M Massa

P Profundidade do Aquífero

R Raio de Influência do Poço

S2O82- Ânion Persulfato /Peroxidissulfato

V Volume

η Coeficiente Estequiométrico Reacional

Φ Porosidade do Solo

ρ Densidade Aparente do Solo

RESUMO

A tomada de consciência para os problemas ambientais é um assunto que

cada vez mais tem recebido a atenção geral. Não obstante, muitos danos já foram

causados ao meio ambiente, principalmente aqueles relacionados à poluição

industrial, gerando grandes áreas contaminadas. Contra isso, a remediação de

áreas contaminadas consiste na aplicação de técnicas visando à remoção, redução

ou contenção de contaminantes. A oxidação química in situ (ISCO), nesse contexto,

é um método que vem sendo aplicado em áreas contaminadas frequentemente, por

apresentar uma eficiência satisfatória na redução da massa de contaminantes,

particularmente de compostos clorados. Esse processo pode utilizar diferentes tipos

de oxidantes químicos e compostos ativadores, que tem a função aumentar o

potencial de oxidação dos oxidantes. A seleção dos mesmos depende

principalmente das características dos contaminantes-alvo e do meio físico onde

estão, o que conduziu à seleção do persulfato de sódio (Na2S2O8) ativado com

hidróxido de sódio (NaOH) nesse projeto. Este trabalho foi realizado durante estágio

curricular na empresa multinacional de consultoria ambiental NewFields Ltda, a partir

de um projeto de remediação química de uma antiga área industrial, cujos solo e

água subterrânea estavam contaminados por clorobenzeno (C6H5Cl), entre outros

organoclorados. Dessa forma, este trabalho teve como objetivo avaliar a viabilidade

técnica e a eficácia dessa técnica de remediação, a partir do projeto em escala piloto

de remediação com vistas ao scale-up do sistema em seguida. Para tanto,

inicialmente foi realizado teste de tratabilidade para avaliar a eficácia da solução

oxidante frente às matrizes de solo e água do projeto, evidenciando a degradação

de 98% de clorobenzeno de uma amostra em menos de 48h. Em seguida, foi

conduzido um teste de demanda de oxidante do solo (SOD), utilizando-se NaOH e

H2O2 como ativadores, o que resultou numa SOD menor com o uso de NaOH.

Posteriormente, foi montado um sistema de injeção da solução oxidante no lençol

freático e no solo da área. Apesar do fenômeno de recuperação ou “Rebound” da

concentração dos contaminantes, que era naturalmente esperado, o projeto piloto

demonstrou a eficácia da técnica, por reduzir a concentração de C6H5Cl para 65%, o

que permite concluir que o scale-up do projeto é viável.

Palavras-chave: Contaminação. Engenharia Ambiental. ISCO. Remediação.

ABSTRACT

The awareness for environmental issues is increasingly an issue that has

received attention. However, much damage has been caused to the environment,

especially those related to industrial pollution, which has left several contaminated

areas all over. In order to address those issues, environmental remediation is

deployed. The remediation of contaminated areas is the application of techniques

aimed to the removal, reduction or containment of contaminants. In situ chemical

oxidation (ISCO), herein, is a remediation method that has increasingly often been

applied to contaminated areas, due to its satisfactory efficiency, particularly to

chlorinated compounds. Yet, this oxidation may use different types of chemical

compounds and oxidant activators, which augment the reaction oxidative potential.

The oxidizer selection depends mainly on the characteristics of target contaminants

and the physical environment where they are. Based on this, in this work the oxidizer

used was sodium persulfate (Na2S2O8) activated by sodium hydroxide (NaOH), being

that one of the most powerful oxidizers used in remediation. This work has been

completed during curricular internship at NewFields environmental consulting

company LLC, from a chemical remediation project of an old industrial area, whose

soil and groundwater were contaminated by chlorobenzene (C6H5Cl), among other

organochlorides. Thus, this study aimed to assess the technical feasibility and the

efficacy of this oxidation technique to the area at issue, from pilot-scale project to

enable its scale-up then. In order to achieve it, treatability test was performed initially

to evaluate the effectiveness of the use of oxidizing solution against the soil and

water of the area, which has shown 98% chlorobenzene degradation in a sample in

less than 48 hours. Further, a Soil Oxidizer Demand test (SOD) was conducted for

NaOH and H2O2 as activators, showing a lower SOD for NaOH. Then, a pilot-scale

system was assembled for injection of oxidant solution in groundwater and soil in the

area. Although the fact of the concentration recovery or “Rebound” phenomenon of

the contaminants, which was naturally expected, the pilot project has demonstrated

the effectiveness of technique, by reducing the concentration of C6H5Cl in 65% in the

study area. Thus, it was possible to conclude that the scale-up of the project is really

feasible.

Keywords: Contamination. Environmental Engineering. ISCO. Remediation.

1. INTRODUÇÃO

O meio ambiente é um assunto que cada vez mais tem recebido a atenção

geral. No final da década de 60 e início da década de 70, movimentos de

conscientização ambiental em nível global promovidos pela ONU manifestaram a

necessidade e o compromisso de vários países no sentido de buscar soluções para

gestão de resíduos, problemas gerados pela industrialização, alterações climáticas e

a degradação ambiental.

Tal preocupação ambiental foi se formalizando conceitualmente e

metodologicamente ao longo de diversas reuniões, entre as quais se destacam a

Conferência de Estocolmo - realizada em 1972, foi a primeira atitude mundial em

tentar organizar as relações do Homem e Meio Ambiente. Na capital

da Suécia, Estocolmo, a sociedade científica já detectava graves problemas futuros

por razão da poluição atmosférica provocada pelas indústrias; Em 1987, no

Protocolo de Montreal, as nações mundiais inauguraram o tratado de Montreal que

passou a regular a produção e o consumo de produtos destruidores da camada de

ozônio. A principal meta foi eliminar o uso dos 15 tipos de CFC que eram as fontes

de destruição do O3; A Rio-92 - realizada em 1992 no Rio de Janeiro, buscou

conciliar meios de conciliar o desenvolvimento socioeconômico com a conservação

e proteção dos ecossistemas da Terra. A “Agenda 21”, documento resultante dessa

conferência veiculou os acordos entre os diversos países para que fossem

implementadas políticas de desenvolvimento compatíveis com a proteção ambiental

e melhoria da qualidade de vida das populações, com base no princípio da

sustentabilidade ambiental.

Em nível nacional, tal processo mundial de conscientização ambiental

repercutiu no estabelecimento da Política Nacional do Meio Ambiente de 1981,

mediante a edição da Lei 6.938/81, criando o SISNAMA, que congrega os órgãos e

instituições ambientais da União, dos Estados, dos Municípios e do Distrito Federal.

Seu objetivo é o estabelecimento de padrões que tornem possível o

desenvolvimento sustentável, através de mecanismos e instrumentos capazes de

conferir ao meio ambiente uma maior proteção.

Contudo, até então muitos danos já foram causados ao meio ambiente,

principalmente aqueles relacionados à poluição industrial, deixando áreas

contaminadas por seus processos. Quando disseminadas indiscriminadamente,

13

alguns grupos de substâncias químicas geram ações adversas à saúde e ao meio

ambiente, dentre os quais se destacam organoclorados, as bifenilas policloradas, os

compostos fenólicos, os hidrocarbonetos de petróleo, os metais pesados, entre

outros. A remediação de áreas contaminadas consiste na aplicação de técnicas

visando à remoção, redução ou contenção desses contaminantes.

A remediação de uma área contaminada pode envolver processos biológicos,

térmicos, físicos e químicos, como, por exemplo, biorremediação, fitorremediação,

tratamento químico e térmico, entre outros. A adoção de uma ou a combinação de

diferentes tecnologias vai depender do uso pretendido para a área contaminada, da

avaliação de risco, eficiência do processo, tempo para descontaminação e da

viabilidade econômica. As tecnologias de remediação de áreas contaminadas

podem ser classificadas como in situ, em que a remediação atua na zona onde o

contaminante foi delimitado; ex situ, que envolve a remoção do meio contaminado

(solo e/ou água) e tratá-lo local específico; e ainda ex situ e on site, sendo o material

contaminado removido e tratado na própria área. Apesar do processo de reabilitação

de uma área contaminada sanar questões ambientais e de saúde pública, também

pode gerar cargas ambientais negativas. Os processos de remediação podem levar

um longo período de tempo e são responsáveis pelo consumo de recursos naturais,

emissão de gases e efluentes, gerações de resíduos, uso da terra e etc. Sendo

assim, a abordagem atual em projetos de descontaminação é pautada no

gerenciamento de riscos à saúde humana e ao meio ambiente.

A oxidação química in situ (ISCO) é o método de remediação que vem sendo

aplicado em áreas contaminadas de forma cada vez mais frequente, por apresentar

uma eficiência satisfatória na redução da massa de contaminantes, particularmente

compostos clorados, durante um período de tempo relativamente curto.

Existem diferentes métodos de oxidação química em que se usam reagentes

químicos diferentes para remediar solos contaminados, que podem ser classificados

como processos convencionais ou oxidativos avançados. Os métodos convencionais

são aqueles que usam íons como agentes oxidantes - por exemplo, o emprego de

KMnO4. Os processos oxidativos avançados utilizam diferentes reagentes para

produzir radicais, que apresentam maior reatividade química, a exemplo do radical

hidroxila uma espécie altamente oxidante e pouco seletiva. Dessa maneira, a

geração de radicais visa aumentar a eficiência e a eficácia do processo de oxidação.

14

Por tais motivos, a oxidação in situ foi à técnica empregada nesse trabalho.

Trabalho esse, cujo objetivo consistiu em avaliar um sistema em escala piloto para

remediação ambiental de água subterrânea e de solo de uma antiga área industrial

contaminada por organoclorados, entre os quais o clorobenzeno, que apresentou

maior concentração. Esse projeto foi desenvolvido durante estágio curricular na

empresa de consultoria ambiental NewFields Brasil e nele foi empregado o

persulfato de sódio (Na2S2O8) ativado com hidróxido de sódio (NaOH), que é o

oxidante mais poderoso da família de compostos de peroxigênio e um dos mais

potentes oxidantes utilizados em remediação.

A relevância desse trabalho para a comunidade acadêmica reside na

demonstração dos critérios técnicos e etapas necessárias à seleção de oxidante

frente a um projeto de remediação por oxidação química, na exemplificação de

cálculo de balanço de massa da quantidade de reagentes requerida na oxidação

química in situ e evidenciar os elementos e ferramentas analíticas empregadas no

gerenciamento de áreas contaminadas. Nesse contexto, este trabalho teve como

objetivo avaliar a viabilidade; técnica e a eficácia dessa técnica de oxidação para a

área em questão, a partir de projeto em escala piloto para viabilizar seu scale-up em

seguida. Para tanto, inicialmente foi realizado um teste de tratabilidade por

laboratório especializado para avaliar a eficácia do emprego da solução oxidante

frente às matrizes de solo e água do projeto, evidenciando a degradação de 98% de

clorobenzeno de uma amostra em menos de 48h. Posteriormente, foi desenvolvido

um sistema em escala piloto composto de tanque de mistura, bomba centrífuga,

mangueiras em PVC, sistema de válvulas e de medidores de vazão e de poços de

monitoramento e/ou injeção existentes na área para a injeção da solução oxidante

no lençol freático e no solo da área. Apesar do fenômeno de recuperação ou

rebound da concentração dos contaminantes, o projeto piloto demonstrou a eficácia

da técnica, por reduzir a concentração de C6H5Cl em 65% na área de estudo. Assim,

foi possível concluir que o scale-up do projeto é viável.

15

2 OBJETIVOS

2.1 Objetivo Geral

Avaliar a viabilidade técnica, a eficácia e a eficiência da técnica de oxidação

química in situ como método de remediação química para a área contaminada a ser

apresentada, através da realização de teste em escala piloto, possibilitando assim, o

futuro scale-up do sistema.

2.2 Objetivos Específicos

a) Apresentar os elementos necessários à oxidação química in situ;

b) Apresentar os parâmetros físico-químicos importantes para o monitoramento

de áreas contaminadas tratadas através de oxidação química in situ;

c) Apresentar as etapas envolvidas na seleção do oxidante químico e seu

respectivo ativador na oxidação química in situ;

d) Estimar a velocidade de deslocamento da água subterrânea da área

contaminada;

e) Concluir se o projeto pode ser executado em escala real a partir dos dados

obtidos no teste piloto da oxidação química in situ.

3 REFERENCIAL TEÓRICO

3.1 Remediação Química e Oxidação Química In Situ

A remediação é definida pela resolução Conama nº 420, como uma das

medidas de intervenção para reabilitação de área contaminada, que consiste em

aplicação de técnicas, visando à remoção, contenção ou redução das concentrações

de contaminantes (CONAMA, 2009).

Segundo Teixeira (2012), existe uma gama de tecnologias de remediação de

distintos mecanismos, que podem envolver processos biológico, térmicos, físicos e

químicos, como biorremediação, fitorremediação, oxidação química, entre outras

técnicas. O uso ou associação de diferentes tecnologias depende da avaliação de

16

risco, estabelecendo as metas de remediação, o cronograma e a viabilidade

econômica.

Historicamente, Cunha e Bertolo (2012) mencionam que a partir do final da

década de 1960, os organoclorados foram apontados como um dos principais

causadores de contaminação de solos e águas subsuperficiais. Mesmo em

concentrações na ordem de partes por bilhão, tornam-nas impróprias para consumo,

trazendo potencial risco à saúde humana e ao meio ambiente (PANKOW e

CHERRY, 1996).

Picchi (2011) oportunamente comenta que embora os contaminantes

organoclorados possam ser degradados naturalmente (atenuação natural), tais

processos podem levar décadas para atingir valores de referência aceitáveis pelo

Conama 420, tornando necessária a adoção de um método de remediação para a

aceleração da destruição destes compostos químicos, para que potenciais riscos

possam ser anulados ou gerenciados de maneira mais eficiente.

Cunha e Bertolo (2012) e Sra et al. (2007) concordam com que a oxidação

química in situ (ISCO) é um método de remediação que vem sendo empregado em

áreas contaminadas de forma cada vez mais frequente, por apresentar uma

eficiência satisfatória na redução da massa de contaminantes, particularmente

organoclorados. Muitos oxidantes têm sido objeto de estudo e aplicação na ISCO,

entre os quais peróxido de hidrogênio (H2O2), ozônio (O3), permanganato (MnO4-) e

mais recentemente o peroxidissulfato ou persulfato (S2O8-2), dentre outros. Tais

oxidantes atuam preferencialmente na ruptura das ligações químicas covalentes

carbono-carbono (PICCHI, 2011).

Block (2009), também afirma que o emprego do persulfato de sódio, como

oxidante para a destruição de uma miríade de contaminantes do solo e da água

subterrâneas, tem crescido bastante ultimamente. A reação global de oxidação do

clorobenzeno pelo persulfato é demonstrado pela Equação 1 :

14 S2O82-+ C6H5Cl + 12 H2O → 6 CO2 + 28 HSO4

-+ HCl (1)

O mesmo autor ainda justifica esse crescente interesse em função de que o

ânion persulfato se mostra como o oxidante mais poderoso da família de

compostosde peroxigênio e um dos mais potentes oxidantes utilizados em

17

remediação. O potencial-padrão de oxirredução para a reação representada pela

Equação 2

S2O8-2 + 2H+ + 2e- → 2HSO4

- (2)

é de 2,1 Volts , em comparação com 1,8 V do H2O2, 1,7 V do íon MnO4-, mas

ligeiramente inferior que o do ozônio, 2,2 V.

Ainda corroborando com essa opinião, Graciano (2012) faz a ressalva de que,

se o íon persulfato for induzido a formar radicais sulfato, a exemplo do uso de um

catalisador metálico (ativador), que pode ser o íon ferro ferroso (Fe2+), uma espécie

OH-, entre outros, esse potencial de oxidação se eleva para 2,6 V, segundo a

Equação 3:

S2O8-2

+ catalisador → SO4•- + SO4

2- (3)

Assim sendo, radical sulfato se estabelece como dos mais potentes oxidantes

em soluções aquosas, similar ao do radical hidroxila (2,7 V).

Além de seu potencial oxidante, a oxidação com persulfato e radical sulfato

apresenta várias vantagens sobre outros. sistemas oxidantes. Primeiro, é

cineticamente mais rápida. Segundo, o radical sulfato é mais estável que o radical

hidroxila e, consequentemente, capaz de atingir distâncias maiores na subsuperfície.

Terceiro, o persulfato tem menos atração por compostos orgânicos naturais do solo

do que o sulfato e é, portanto, mais eficaz em solos altamente orgânicos. Esses

atributos se combinam para fazer do persulfato uma opção viável para a oxidação

química de uma ampla gama de contaminantes (CUNHA & BERTOLO, 2012, p.1)

A cinética da reação entre o persulfato e os CQIs é complexa. Para efeito de

simplificação, uma cinética de pseudo-primeira ordem em relação ao persulfato é

frequentemente assumida. Dessa forma, a estimativa da constante cinética exige

empirismo, que em geral é impreciso, em se tratando de extrapolações para

sistemas distintos (SIEGRIST et al., 2011). A taxa de reação (rS2O8-2) para tal cinética

é geralmente escrita da forma:

r S2O8-2 = d[S2O8-2] / dt = -k [S2O8

-2]x [catalisador]y ()

Em que, 0,5 < x < 1,5 e 0 < y < 1,5.

18

Segundo Neta et al. (1977), Tsitonaki et al. (2010), apud Siegrist et al. (2011),

(p. 151), as taxas de reação entre o persulfato e compostos orgânicos são

controladas pelas taxas de difusão na faixa de 105 a 109 L.mol-1.s-1, caracterizando a

vantagem de ser uma reação muito rápida.

Paralelamente, outra vantagem observada por Sra et al. (2007) é a cinética de

primeira ordem para a decomposição do persulfato no meio subterrâneo, sendo o

valor da constante cinética K da ordem de 10 -3 a 10-4 h-1, o que significa que o

persulfato apresenta uma alta estabilidade. Em outras palavras, uma vez inserido no

ambiente subterrâneo, o persulfato permanece reativo em torno de 80 a 90 dias.

Entretanto, Siegrist et al. (2011) pontuam uma desvantagem com relação ao

uso do persulfato como oxidante: os íons carbonato, bicarbonato ou cloreto,

geralmente presentes no ambiente subterrâneo, podem atuar como sequestradores

dos radicais gerados, reduzindo assim a eficiência da oxidação química. Além disso,

pouco se sabe sobre o impacto do persulfato na mobilidade de metais presentes no

meio subterrâneo. Concebe-se, que ele poderia impactar as concentrações naturais

de metais do solo e da água subterrânea, através da modificação de pH, a oxidação

de metais, entre outros mecanismos. Não obstante, o mesmo autor conclui: “os

persulfatos apresentam maiores vantagens e menores desvantagens em relação

aos demais oxidantes”.

Cunha & Bertolo (2012) reforçam que uma característica interessante a ser

observada é a de que a ISCO não é seletiva, isto é, uma vez no ambiente, o

oxidante irá reagir com qualquer composto disponível no meio, seja contaminante,

seja matéria orgânica de ocorrência natural (MON). A MON pode consistir de

compostos orgânicos oriundos da vegetação, deposição secundária de orgânicos,

compostos carbonados do solo ou compostos químicos naturalmente reduzidos.

Dessa forma, o volume de oxidante empregado na ISCO deve ser a soma do

necessário para reagir com a MON, com os compostos inorgânicos e mais o

necessário para reagir com os CQIs. A demanda de oxidante do solo (SOD) é o

termo que descreve o volume de oxidante a ser injetado dentro do meio subterrâneo

para reagir somente com a MON e com tais compostos inorgânicos.

Uma vez finalizados os eventos de injeção da ISCO e iniciado o período de

monitoramento pós-tratamento, comumente, tem sido observado um fenômeno de

19

aumento lento das concentrações CQIs até valores similares aos iniciais

(NEWFIELDS, 2012).

Segundo Siegrist et al. (2011) esse fenômeno, conhecido como Rebound, é

um aspecto esperado nos tratamentos in situ que envolvem o tratamento de

soluções aquosas, incluindo a ISCO. Dentre as causas que serão apresentadas,

esse fenômeno pode:

a. indicar que tratamento adicional é necessário para a finalização do

projeto;

b. indicar que apenas a área contaminada não foi tratada completamente

e o projeto foi dimensionado inadequadamente;

c. indicar o deslocamento de água subterrânea não tratada de regiões de

montante, isto é, com maior potencial gravitacional.

Primeiramente, o Rebound pode ocorrer quando oxidantes degradam o CQIs

que estão presentes na fase aquosa, mas não inteiramente degradam os

contaminantes adsorvidos ao solo ou fases aquosas inacessíveis ao oxidante. Uma

vez que o oxidante é esgotado, os contaminantes antes adsorvidos/inacessíveis

entram em equilíbrio com as águas subterrâneas, resultando em um aumento na

contaminação de fase aquosa observado durante o período de acompanhamento

pós-ISCO. Uma segunda causa é a incompleta delimitação da pluma, resultando em

aplicações subdimensionadas. Por último, aumentos nas concentrações de

contaminantes podem também ocorrer como resultado de um influxo de água

subterrânea contaminada a partir de áreas de montantes não tratadas. Este tipo de

aumento de concentração poderia acontecer com qualquer tecnologia de

remediação in situ, se a ISCO não for aplicada a toda a zona contaminada

(SIEGRIST et al., 2011).

Como no teste piloto abordado nesse projeto a área contaminada não é

tratada inteiramente, logo o fenômeno de Rebound é, naturalmente, de ocorrência

esperada. A área será inteiramente tratada após a validação do teste piloto, isto é,

quando o scale-up do sistema for realizado.

20

4 METODOLOGIA

Essa seção é dedicada à apresentação dos componentes necessários à

execução do teste piloto da oxidação química in situ, bem como à justificativa das

medidas tomadas frente ao desenvolvimento de tal projeto.

Uma vez que esse trabalho foi feito a partir de documentos sobre a oxidação

química in situ, realizada 1 ano antes da confecção desse trabalho - o que

caracteriza esse trabalho como ex-post facto - os dados apresentados nesse

trabalho foram obtidos a partir da busca de documentos e registros internos da

empresa NewFields: banco de dados virtual da NewFields; relatórios executivos;

memorandos; discussões com os engenheiros da NewFields responsáveis pelo

projeto piloto da oxidação química in situ; laudos laboratoriais de análises químicas

fornecidos por empresas subcontratadas; fichas técnicas de empresas fornecedoras

de reagentes químicos e de equipamentos utilizados na ISCO; enfim, qualquer fonte

relevante na NewFields sobre o projeto piloto em questão.

4.1 Área de Estudo

A área de estudo abordada nesse trabalho terá sua localização,

características e identidade preservadas por sigilo entre as partes interessadas do

projeto, no caso as empresas NewFields Brasil e sua contratante, sem nenhum

prejuízo para os objetivos aqui pretendidos.

No passado, a área contaminada apresentada (Figura 1) era uma planta

industrial de defensivos agrícolas, desativada desde a década de 90. Relata-se que

por acidentes ocorridos ao longo das décadas de operação dessa fábrica,

compostos organoclorados ou voláteis orgânicos (VOCs) sintetizados na linha de

produção, entre os quais o clorobenzeno (C6H5Cl), contaminaram o solo e a água

subterrânea do local. É muito oportuno mencionar que a NewFields Brasil passou a

gerenciar essa área contaminada após a mesma haver passado pela gerenciamento

de outras empresas, de modo que existem poços que não foram construídos pela

NewFields, e portanto, não seguem os mesmos critérios técnicos que serão

apresentados, principalmente, quanto ao espaçamento e à localização dos poços.

Dessa maneira, esse trabalho se isenta da justificação técnica para os poços que

não estiverem dentro da área do teste piloto a ser apresentado.

21

Figura 1 - Área contaminada de estudo.Fonte: NewFields (2012, p.7)

Um programa de monitoramento físico-químico de longo prazo da água

subterrânea, prévio ao início desse trabalho - que começou no dia 16 de agosto de

2011 até dia 18 de dezembro de 2011 - indicou que a pluma de contaminantes

(Figura 2) alcançou um equilíbrio natural, isto é, esses compostos migram em

velocidade extremamente lenta para o aquífero profundo ou para fora da área

contaminada (água superficial), uma vez que 100% das amostras nestes dois meios

físicos não apresentaram detecções de clorobenzeno - processo de amostragem e

de determinação de parâmetros físico-químicos a ser detalhado.

O aquífero raso, em que os VOCs foram detectados, não é utilizado como

fonte de água para consumo humano. Por estas razões, não existe risco à saúde

humana ou ecológica no site. Apesar de o sistema estar em equilíbrio, o processo de

atenuação natural, ainda assim, levaria um longo tempo para que as elevadas

concentrações de contaminantes na água subterrânea fossem reduzidas, uma vez

que a grande massa de contaminantes está adsorvida ao solo local. Como forma de

acelerar o processo de redução das concentrações dos VOCs, o tratamento da água

subterrânea foi proposto.

22

Figura 2 - Pluma de clorobenzeno.Fonte: NewFields (2012, p.12)

Em termos hidrogeológicos, a água subterrânea da área contaminada em

questão apresenta escoamento do sentido norte-sul, que é regido pela energia

potencial gravitacional. Essa característica da drenagem foi estimada a partir dos

dados de elevação dos níveis freáticos em relação ao nível do mar, medidos dentro

dos poços preexistentes do site, a partir de equipamento comumente conhecido

como medidor de nível de água. De posse desses últimos dados e com a utilização

do pacote computacional ArcGIS 9.3® da ESRI, que é uma família de programas de

Sistema de Informação Geográfica, obteve-se um cartograma com tais dados

freáticos, dentro do Sistema de Coordenadas Universal Transversal de

Mercator/UTM. Selecionou-se, em seguida, um interpolador matemático para

realizar a integração dos dados referidos, gerando-se um cartograma da superfície

potenciométrica da área (curvas tracejadas na Figura 2), indicando a tendência da

direção ou fluxo preferencial das águas subterrâneas. Dessa forma, tornou-se

possível a visualização das áreas de maior e menor risco à contaminação (TERRA

et al., 2013).

23

Com a identificação das áreas de maior risco à contaminação e de acordo

com a norma ABNT NBR 13.895/1997, os poços tubulares NFMW03 e NFMW04

foram instalados em local estratégico - a metodologia para construção dos poços

será detalhada em próximos tópicos desse trabalho. Esses poços são classificados

como poços sentinela (Figura 2), porque são os poços mais distantes a jusante da

pluma e, ao mesmo tempo, mais próximos das águas superficiais do lago e do arroio

mostrados na Figura 1 e 2. Isso significa que a concentração de clorobenzeno

medida nesses dois poços, indica o potencial da contaminação se espalhar para a

água superficial, hipoteticamente criando um cenário de alto risco ambiental, isto é,

criando “vias de exposição” para os receptores, que são todos os seres vivos que

entrariam em contato com as águas superficiais contaminadas.

Com base na Resolução Conama 420, que estabelece os valores de

referência ambientalmente aceitáveis com respeito ao tipo de uso o solo (ex.:

residencial ou industrial), a concentração de C6H5Cl não pode ultrapassar 700 ppb

ou 700 µg/L nesses dois poços (solo industrial).

Então, como medida preventiva, uma benfeitoria foi implementada na lagoa.

Assim, uma barreira hidráulica na desembocadura da lagoa no rio. Isso fez com que

o nível da lagoa aumentasse em aproximadamente 1 metro. Dessa forma, a energia

potencial gravitacional do lago foi elevada, de modo que o fluxo convectivo das

águas subterrâneas a montante foi reduzido. O resultado imediato disso é que,

limitando-se efeitos de convecção dos CQIs através do deslocamento da água

subterrânea, eles apenas poderão se mover por difusão, reduzindo-se maiores

riscos de propagação da pluma.

4.2 Construção, Características e Seleção dos Poços para o Teste Piloto

O sistema de monitoramento, compostos de poços tubulares, tem a função de

acusar a influência de uma determinada fonte de poluição na qualidade da água

subterrânea. As amostragens são realizadas em um conjunto de poços distribuídos

estrategicamente, nas proximidades da área de disposição do resíduo, de modo a

oferecer subsídios para o diagnóstico da situação. A localização estratégica e a

construção racional dos poços de monitoramento e injeção, aliadas a métodos

eficientes de coleta, acondicionamento e análise de amostras, permitem resultados

24

bastante precisos sobre a influência do método de remediação ambiental, na

qualidade da água subterrânea (CETESB, 1999).

A construção dos poços de monitoramento e de injeção obedeceu às

diretrizes estabelecidas pela norma técnica ABNT NBR 13.895/1997. Nessa norma,

constam todos os tipos de informações preliminares à construção dos mesmos. Em

termos gerais, são necessários uma descrição da geologia do local, uma estimativa

da espessura do aquífero freático - a da área contaminada apresentada é de

aproximadamente 6 metros - e a localização dos poços em coordenadas cartesianas

e parâmetros a serem analisados na água (CETESB, 1999).

Durante a perfuração, que é geralmente executada através de máquina

rotativa com sonda de trado oco, é importante acompanhar as variações do nível de

água e controlar as amostras do solo escavado. A descrição do solo e a correlação

deste com a respectiva profundidade escavada são importantes na avaliação da

profundidade ideal (CETESB, 1999).

Após o término da construção, o poço deve ser esgotado por operação de

bombeamento tantas vezes quantas necessárias, até que se obtenha água com

turbidez menor ou igual a 5 NTU. Esse processo é comumente referido como

“desenvolvimento do poço” (CETESB, 1999).

Os poços de monitoramento/injeção, conforme a Figura 3, são constituídos

basicamente dos seguintes elementos, apresentando funções específicas:

a) tubo geomecânico (revestimento interno): define o poço, reveste a

parede de perfuração, evita desmoronamentos e serve como proteção

sanitária. Geralmente feito em aço inoxidável ou PVC. Apresenta extremidade

com rosca para encaixe com o filtro.

b) filtro: permite a entrada da água e impede a penetração de algumas

impurezas do poço. É um tubo com ranhuras de 2 a 3 mm espaçadas

longitudinalmente de 1 cm ao longo de seu diâmetro. Apresenta extremidades

com rosca para encaixe com tubo geomecânico ou outro filtro.

c) pré-filtro: ocupa o espaço anular entre o filtro e a parede de perfuração.

É constituído de areia lavada de grãos quartzosos (inertes e resistentes).

Deve ser cuidadosamente disposto, com os grãos bem empacotados,

minimizando a formação de espaços vazios. A granulometria adequada deve

ser correspondente ao diâmetro de partícula maior do que a abertura do filtro.

25

d) selo: evita que a água superficial contamine o poço através da infiltração

através do espaço anular. Composto de cimento ou bentonita e geralmente

possui 30 cm de espessura.

e) cap: veda o poço. É uma tampa roscada do tubo geomecânico.

Figura 3 - Estrutura de um poço de monitoramento/injeção.Fonte: NewFields (2012, p.5)

A Figura 3 apresenta o desenho de um poço construído na região do estudo,

detalhado com as medidas em polegadas e em milímetros de seus elementos.

Mesmo dentro da mesma área contaminada, as características do poço quanto à

profundidade, diâmetro e etc. podem mudar de acordo com as particularidades

geológicas de cada ponto.

A localização de todos os poços construídos até então na área contaminada é

apresentada na Figura 4. Novamente, cabe ressaltar que tal área contaminada já

havia sido gerenciada anteriormente por outras empresas, de modo que a maioria

dos poços mostrados ( na cor verde) nessa Figura, já haviam sido construídos por

outras empresas que não a NewFields.

Ao mencionar esse fato, a intenção é de apenas assumir a responsabilidade

técnica e de justificar a metodologia de estudo para os poços dentro da elipse preta

26

Figura 4 - Localização dos poços construídos na área contaminada.Fonte: NewFields (2012, p.14)

(Figura 4), que representa a área selecionada para execução do teste piloto.

Somente nessa área, todos os poços foram construídos pela NewFields. Cunha e

Bertolo (2012, p.90) empregam o mesmo critério aqui adotado para seleção da área

para o teste piloto de injeção. A seleção dessa área se deu pelo fato de que ela se

encontra sobre o centro de massa da pluma de clorobenzeno, que é a fonte de

contaminantes que deve ser eliminada. Uma breve inspeção das Figuras 2 e Figura

4 permite tal observação.

O teste piloto, então, englobará os seguintes poços: NFMW07, PM12, PI-01,

PI-02, PI-03 e PZ04 (Figura 5). A nomenclatura dos poços é baseada nas seguintes

abreviações: “NFMW” (NewFields Monitoring Well), “PI” (Poço de Injeção),“PM”

(Poço de Monitoramento) e “PZ” (Poço Piezométrico).

No diz respeito ao arranjo dos poços dentro da área do teste piloto, ele foi

estabelecido considerando-se uma estimativa para o raio de influência de injeção de

aproximadamente 3 metros foi obtida a partir do método slug test, cuja definição é

27

Figura 5 - Área e poços utilizados no teste piloto da oxidação química in situ.Fonte: NewFields (2012, p.13)

apresentada no glossário desse trabalho e cujos cálculos são mostrados no

Apêndice A.

Assim, os poços PI-01, PI-03, NFMW07 e PM12 estavam situados dentro do

raio de influência de 3 metros a partir do PI-02, que será o único poço em que

ocorrerão eventos de injeção, pois é central em relação aos demais poços de

monitoramento. O poço PZ-04 apenas foi monitorado como forma de controle

adicional, uma vez não está dentro do raio de influência da injeção.

Maziero, Carneiro e Wendland (2004, p.6) defendem que o slug test tem

grande vantagem, ser de simples execução, de baixo custo, rápido e representar as

condições reais observadas em campo. Tal método é baseado nos princípios da Lei

de Darcy (1856) para a percolação da água no solo. Segundo a Lei de Darcy, a

velocidade de percolação da água no solo é proporcional ao gradiente hidráulico

através de um fator de proporcionalidade, denominado de condutividade hidráulica.

q = - K. i ()

28

Em que:

q: velocidade de Darcy (m/s);

K: constante de proporcionalidade ou condutividade hidráulica (m/s);

i: gradiente hidráulico (adimensional).

4.3 Testes Laboratoriais, Seleção do Oxidante e do Ativador da ISCO

A seleção do oxidante foi um processo realizado através de extensiva revisão

da literatura científica. Vários oxidantes químicos foram estudados para se

determinar o composto mais seguro e efetivo com base nas condições geológicas da

área contaminada. Seguro, no sentido de gerar produtos/subprodutos com o menor

potencial de periculosidade ao meio ambiente e aos operadores do sistema de

remediação. Efetivo, no sentido de prover o maior grau de certeza possível quanto

ao sucesso do tratamento dos contaminantes presentes. Essas duas avaliações

levaram em conta as características geológicas que se referem principalmente à

formação dos solos da área, que incluem camadas de argila de baixa

permeabilidade sobrepondo um horizonte arenoso de alta de permeabilidade

(NEWFIELDS, 2012).

Com base nas várias aplicações com sucesso reportadas pela FMC

Environmental Solutions (2013) para persulfato no tratamento de áreas

contaminadas, contendo uma variedade de grupos de contaminantes orgânicos, o

persulfato, comercializado na forma de persulfato de sódio (Na2S2O8) foi selecionado.

Os referidos grupos de contaminantes orgânicos incluem: etenos clorados, etanos

clorados, metanos clorados, pesticidas - entre os quais o clorobenzeno -

hidrocarbonetos poliaromáticos (HAPs), hidrocarbonetos do petróleo (TPHs) e

dioxinas (FMC ENVIRONMENTAL SOLUTIONS, 2013).

Então, a NewFields contatou a FMC Environmental Solutions, empresa

criadora da tecnologia ISCO com persulfato e que concordou com a escolha

efetuada, além de auxiliar no planejamento dos testes laboratoriais de tratabilidade e

de SOD, que ratificam a viabilidade do uso do oxidante. Adicionalmente, a FMC

também, recomendou o uso de um ativador para o oxidante, que propicia uma

cinética de oxidação mais rápida e efetiva, uma vez usado o ativador apropriado

(FMC ENVIRONMENTAL SOLUTIONS, 2013).

29

Existem quatro métodos principais de ativação do persulfato:

1. Calor;

2. Catalisador ferroso (Fe2+);

3. Peróxido de hidrogênio;

4. Alto pH.

Cada sistema de ativação tem benefícios e aplicações específicas. A seleção do

ativador é dependente do tipo de contaminante, localização de contaminantes (ex.:

água subterrânea ou adsorvida no solo) e hidrogeologia. A NewFields, então,

conduziu testes, utilizando o peróxido de hidrogênio e NaOH (alto pH) como

ativadores. Para maiores detalhes sobre os métodos de ativação, recomenda-se a

referência (FMC ENVIRONMENTAL SOLUTIONS, 2013).

Todos os métodos de ativação possuem o objetivo de criar a partir do

persulfato, dois outros oxidantes, que são o ânion sulfato (SO4-2) mais reativo que o

S2O8-2 e o radical sulfato (●SO-4) que, por sua vez, é mais reativo que o SO4

-2

(SIEGRIST et al., 2011).

O uso do persulfato sem ativação resulta em uma cinética de oxidação mais

lenta, consequentemente, o que aumenta o tempo de execução do projeto e o que

pode ser financeiramente crítico. No entanto, se a matriz do solo for rica em ferro

(Fe2+) disponível, ele fornecerá algum grau de ativação, podendo dispensar método

adicional de ativação.

Inversamente proporcional à reatividade, a vida útil do radical sulfato,

geralmente medida em minutos, é relativamente curta. O ânion sulfato é mais

estável e pode permanecer reativo no subsolo por vários dias. O ânion persulfato,

todavia, apresenta um potencial de eletrodo substancialmente menor quando

comparado ao ânion sulfato ou ao radical sulfato, porém é mais estável na água

subterrânea, possibilitando a oxidação dos CQIs por mais tempo. As Equações 6 e 7

representam as reações de geração das espécies químicas referidas em meio

básico:

4OH- + S2O8-2 → 2HO2

- + 2SO4-2 + 2H++ 4e- (4)

2OH2

- + S2O8-2 →SO4·- + SO4

-2 + O2·- + 4H+ (5)

30

A Tabela 1 apresenta informações qualitativas na sobre a suscetibilidade de

seis CQIs, identificados na área contaminada de estudo, submetidos a três

processos de oxidação com: persulfato ativado com NaOH, persulfato ativado com

H2O2 e persulfato sem ativação química. Essas informações ratificam a realização

dos testes laboratoriais utilizando o peróxido de hidrogênio e NaOH como ativadores

(USEPA, 2012).

Tabela 1 - Propensão dos CQIs da área de estudo à oxidação por persulfato com três métodos ativação.

Composto Químico de Interesse

Suscetibilidade à Oxidação com

Persulfato Ativado por NaOH

Suscetibilidade à Oxidação com

Persulfato Ativado por H2O2

Suscetibilidade à Oxidação com Persulfato sem

AtivaçãoClorobenzeno Excelente Excelente Boa1,2-Dicloroetano Boa Boa BaixaBenzeno Excelente Excelente ExcelenteTolueno Excelente Excelente ExcelenteXilenos Excelente Excelente ExcelenteMetil tert-butil éter (MTBE) Excelente Excelente Excelente

Fonte: (USEPA, 2002).

4.3.1 Teste de Tratabilidade

Amostras de solo foram coletadas manualmente com auxílio de uma

britadeira para remoção do pavimento e de pá metálica na área contaminada em

janeiro de 2010. A Figura 6 mostra as localizações de onde as amostras foram

tomadas. Uma amostra foi coletada sobre a área da pluma de clorobenzeno (cruz

vermelha da Figura 6) e a outra em uma área livre de contaminação, que serviu de

controle (cruz verde).

Elas foram enviadas para um laboratório analítico especializado, onde foi

realizado um teste de tratabilidade cujo objetivo foi concluir sobre a eficácia de dois

diferentes ativadores do persulfato: peróxido de hidrogênio e hidróxido de sódio.

O teste de tratabilidade demonstrou que o persulfato ativado tanto com

peróxido de hidrogênio, quanto com hidróxido de sódio, foi capaz de destruir mais de

98% do clorobenzeno presente nas amostras, em menos de 48 horas

independentemente da dosagem. Logo, com tal teste foi confirmada a eficácia da

oxidação do persulfato, não importando se ativação era feita com NaOH ou H2O2.

31

Figura 6 - Amostras de solo coletadas para o teste de tratabilidade e de SOD.Fonte: NewFields (2012, p.11)

4.3.2 Teste de Demanda de Oxidante do Solo

Para a determinação da demanda de oxidante do solo, que é a quantidade de

oxidante necessária para mineralizar a matéria orgânica de ocorrência natural

(MON) e compostos inorgânicos da matriz do solo, foram coletadas duas amostras

de solo. A amostragem empregou as mesmas ferramentas utilizadas para a coleta

de amostras do teste de tratabilidade. O ponto em que a amostra foi tomada, no

entanto, devia ser próxima da área da pluma (cruz de cor laranja da Figura 6) para

conservar as mesmas características geoquímicas, porém livre de contaminação,

pois o objetivo é avaliar a demanda natural de oxidantes pelo solo da área a ser

tratada (ASTM, 2010).

Assim, justifica-se o ponto de coleta de tal amostra, representado na Figura 6.

As amostras de solo foram analisadas por laboratório especializado em teste de

SOD, em que foram utilizados o hidróxido de sódio e o peróxido de hidrogênio como

ativadores do persulfato. Os resultados laboratoriais indicaram que a SOD para a

32

área contaminada é de 1,1 g de persulfato/Kg de solo quando utilizado o ativador

hidróxido de sódio e 4,3 g de persulfato/Kg de solo quando utilizado o peróxido de

hidrogênio como ativador (NEWFIELDS, 2012).

Logo, por uma questão de economia, optou-se pelo persulfato ativado por

hidróxido de sódio no teste piloto de campo, discutido na seção 4.5.

Finalmente, a reação global que governa a ISCO nesse trabalho será

representada pela Equação 1.

A vantagem adicional do uso de NaOH, é que um excesso dele é capaz de

neutralizar o HCl formado na reação, de forma a não provocar alterações críticas de

pH no meio. Com respeito ao CO2 gerado, Siegrist et al. (2011) afirmam que ele não

representa riscos ambientais consideráveis, uma vez que se dissolve nas formas de

carbonato e bicarbonato, ambas de natural ocorrência do meio subterrâneo.

4.4 Monitoramento de Parâmetros Físico-químicos e Procedimento de Amostragem da Água Subterrânea

4.4.1 Monitoramento de Parâmetros Físico-químicos

Conforme discutido anteriormente, a utilização de persulfato de sódio como

oxidante químico apresenta a vantagem de gerar vários compostos oxidantes.

Siegrist et al. (2011) e FMC Environmental Solutions (2013) afirmam que os ânions

sulfato e radicais sulfato não são criados, a não ser que o pH do composto oxidante

seja superior a 11,0.

Durante o teste piloto, o hidróxido de sódio foi utilizado como ativador e a

solução oxidante teve seu pH mantido acima do valor de 11,0. Daí decorreu a

importância do monitoramento do valor de pH, tanto na preparação da solução

oxidante, quanto na água subterrânea dos poços.

Outro parâmetro físico-químico igualmente importante aqui é o potencial de

oxirredução (ORP), fornecendo uma medida do potencial de compostos químicos,

presentes na água subterrânea, perderem (oxidação) ou receberem elétrons

(redução). Um ORP positivo indica um ambiente oxidante e um ORP negativo indica

um ambiente redutor. Assim como o pH, o ORP representa uma medida da

qualidade da água. As medidas de ORP podem ser afetadas por diversos fatores

como a solução padrão da sonda de medição, temperatura da água, teor de oxigênio

33

dissolvido e estabilidade da água no momento do monitoramento. O ORP, que é

medido em milivolts (mV), foi monitorado através do medidor multiparâmetros portátil

U-50 Multiparameter Water Quality Checker da marca Horiba®, assim como o pH.

4.4.2 Amostragem de Água Subterrânea

A amostragem subterrânea é o procedimento, através do qual as

concentrações dos CQIs e de demais compostos químicos são medidas. Todos os

dados de concentração apresentados nesse trabalho foram obtidos através desse

procedimento.

Obedecendo à norma técnica ABNT NBR 13.895/1997, a análise da amostra

foi realizada em laboratório especializado.

De forma resumida, inicialmente os dados de nível de água dos poços nos

seis poços do teste piloto foram coletados através de equipamento medidor de NA

(nível da água) para se determinar se havia alguma alteração no aquífero

comparando com as características iniciais do poço, quando da sua construção.

Em seguida, realiza-se o esgotamento do poço através de bombeamento de

água para fora, porque a água parada no poço pode não ser representativa da

qualidade da água do aquífero. Portanto, a água estagnada no poço e no pré-filtro

deve ser removida, de tal forma que a água da formação substitua a água estagnada

(CETESB, 1999).

Com relação à coleta propriamente dita, o tipo de técnica coleta depende dos

parâmetros (grupo de substâncias químicas, cuja detecção será analisada). Como

os CQIs nesse projeto pertenciam ao grupo VOC (voláteis orgânicos), o método de

coleta Bailer foi empregado. O método Bailer consiste na imersão de um tubo que se

chama Bailer no interior do poço. Geralmente, tal tubo é composto de material

polimérico inerte translúcido (plástico). Com uma extremidade aberta controlada por

válvula e a outra aberta, o Bailer é capaz de reter volume de água do poço no seu

interior (Figura 7).

Como o pH e o ORP eram parâmetros importantes a serem medidos através

do equipamento multiparâmetros portátil, essa operação realizada, tomando-se os

cuidados para preservar as amostras recém-retiradas. Esses cuidados se referem

ao acondicionamento em caixas térmicas do tipo Cooler à baixas temperaturas

imediatamente realizado após a tomada das amostras. Outra medida adotada nesse

34

sentido foi a retirada o acondicionamento hermético das amostras em seus

respectivos recipientes, isto é, a remoção de bolhas de ar através de agitação dos

frascos de amostra.

Figura 7 - Coleta de água subterrânea pelo método Bailer.Fonte: NewFields (2012, p.10)

Assim, uma parte do volume da água subterrânea contida no Bailer era

transferida para frasco específico de VOC, fornecido pelo laboratório analítico

especializado (Figura 8). Após tal procedimento, as amostras eram acondicionadas

sob refrigeração em recipientes térmicos e enviadas para o laboratório especializado

realizar as análises químicas.

Para a análise de VOCs, o laboratório analítico seguiu a metodologia

EPA8260 como estabelecido pela norma da ABNT NBR 13.895/1997 (CETESB,

1999).

No contexto do monitoramento do teste piloto da ISCO, um evento de

amostragem foi realizado 15 dias antes do início das operações de injeção (que

gerou os dados de referência do estudo, isto é, das condições iniciais da região

contaminada). A partir disso, eventos quinzenais de amostragem foram realizados

durante um período de 90 dias. Dessa forma, é possível o acompanhamento da

evolução do processo oxidativo a partir dos dados de concentração do clorobenzeno

35

obtidos nesses eventos amostrais. Consequentemente, será possível a comparação

dos dados de concentração dos contaminantes, que permitirão uma conclusão a

respeito da eficácia do método empregado.

Figura 8 - Frasco de amostra de água subterrânea específico para VOCs.Fonte: NewFields (2012, p.3)

4.5 Operação do Teste Piloto

O teste piloto foi conduzido durante um período de cinco dias do mês de

setembro de 2011. Aproximadamente 2.150 litros de solução a 17,3% (concentração

mássica de persulfato mais soda cáustica), com pH em torno de 13,8, foram

preparados para o teste piloto.

O teste piloto foi iniciado no dia 07 de setembro de 2011, quando bombas

submersas elétricas foram instaladas no poço de monitoramento PI-01 localizado a

montante do poço de injeção PI-02 e no poço de monitoramento PI-03 a jusante,

como mostrado na Figura 9.

Água subterrânea foi bombeada de cada um destes poços por

aproximadamente 2 horas, com vazão variando de 0,7 a 1,0 litro por minuto (lpm).

36

Esse bombeamento foi realizado com a intenção de aumentar a capacidade

de recepção de solução oxidante pelo do poço de injeção PI-02. Aproximadamente

250 litros de água subterrânea foram bombeados dos dois poços de monitoramento

(PI-01 e PI-03). O bombeamento foi interrompido durante a noite, o que permitiu o

retorno do lençol freático ao nível estático, que é o nível de água no poço quando o

lençol está equilíbrio. Durante o primeiro dia do teste piloto a solução oxidante não

foi injetada no poço PI-02.

Figura 9 - Sistema de injeção do oxidante (persulfato) e ativador (NaOH).Fonte: NewFields (2012, p.5)

No dia 08 de setembro de 2011, o bombeamento da água subterrânea dos

dois poços de monitoramento (PI-01 e PI-03) foi reiniciado. O bombeamento da água

subterrânea (Figura 10), bem como o monitoramento dos parâmetros físico-químicos

da água e o monitoramento do nível de água (NA) nos poços de monitoramento,

foram conduzidos por aproximadamente 11 horas. Cerca de 600 litros de água

subterrânea foram retirados dos dois poços de bombeamento (NEWFIELDS, 2012).

Iniciou-se, em seguida a injeção no poço PI-02, como mostrado na Figura 11,

com simultâneo bombeamento nos poços PI-01 (montante) e PI-03 (jusante).

Aproximadamente 360 litros de solução oxidante foram injetados no poço PI-02,

durante 2 horas de operação. A taxa média de bombeamento da água subterrânea

37

dos poços (PI-01 e PI-03) foi inferior a 1,0 lpm, enquanto a taxa de injeção a baixa

pressão (< 1 psi) foi de 3,75 lpm.

Figura 10 - Bombeamento de água e monitoramento de parâmetros.Fonte: NewFields (2012, p.6)

No dia 9 de setembro de 2011, o bombeamento da água subterrânea e

injeção da solução oxidante foram conduzidos por 8 horas. Durante o período

combinado de bombeamento/injeção, aproximadamente 650 litros de água

subterrânea foram retirados dos dois poços de bombeamento e 1430 litros de

solução foram introduzidos no poço PI-02. A taxa média de bombeamento de água

subterrânea dos poços foi menor a 1,0 lpm e a taxa de injeção foi de

aproximadamente 3,0 lpm. Todas as medidas de vazão foram tomadas através de

medidor de fluxo instalado na linha de transmissão da solução oxidante.

Os possíveis riscos relacionados ao teste piloto foram identificados e as

devidas precauções foram seguidas. Dessa forma, todos os colaboradores

envolvidos nas atividades de manuseio dos produtos químicos utilizaram máscaras

full face com purificador de ar, roupas resistentes a químicos e luvas para manuseio

de químicos em pó como apresentado na Figura 9.

Todos os químicos diluídos foram armazenados em tanques de fibra de vidro

instalados no interior de diques de concreto para contenção de eventuais

vazamentos.

38

Figura 11 - Sistema de injeção de solução oxidante no poço de injeção PI-02.Fonte: NewFields (2012, p.5)

Após o preparo das soluções, a área foi isolada por uma cerca temporária

com sinalização de segurança (NEWFIELDS, 2012).

5 RESULTADOS E DISCUSSÃO

O principal objetivo da oxidação química foi oxidar os compostos orgânicos

voláteis presentes na água subterrânea impactada. A concentração inicial de

clorobenzeno no poço de injeção PI-02, isto é, antes do tratamento, era de 116.100

µg/L (16 de agosto de 2011). A amostragem da água subterrânea no dia 27 de

setembro de 2011 (Figura 12), indicou uma diminuição de 98,9% na concentração

de clorobenzeno, restando uma concentração de 1.239 µg/L. Reduções similares

foram identificadas para outros CQIs, sendo de 99,3% para o 1,2-dicloroetano e

88,8% para o benzeno.

A Figura 12 mostra as concentrações de clorobenzeno dissolvido na água

subterrânea nos poços da área do teste piloto de oxidação química. No poço PI-01,

situado a montante da injeção (PI-02), a concentração de clorobenzeno apresentou

39

ligeiro acréscimo, que pode ser atribuído ao bombeamento, deslocando

clorobenzeno oriundo de uma área a montante.

Figura 12 – Concentração de clorobenzeno nos poços do teste piloto.Fonte: NewFields (2012, p.17)

Nos poços PI-03 e NFMW-07, localizados a jusante da injeção, um tempo maior foi

necessário para ocorrer redução nas concentrações de clorobenzeno, de forma que

esta redução obedeceu a similar tendência observada no poço PI-02.

Três retas paralelas que indicam a tendência similar de redução das

concentrações de clorobenzeno dissolvido nos poços PI-02, PI-03 e NFMW-07 são

mostradas na Figura 12 (linhas cinza pontilhadas). A redução nas concentrações de

clorobenzeno foi similar entre os poços, mas a redução total variou com o tempo.

Conforme previsto, o decréscimo no poço PI-02 foi imediato, o decréscimo no

poço PI-03 ocorreu aproximadamente 30 dias após a injeção e o decréscimo no

poço NFMW-07 ocorreu aproximadamente 60 dias após a injeção.

As duas quedas distintas nas concentrações de clorobenzeno no poço PI-03

em aproximadamente 30 dias e aproximadamente 60 dias após a injeção,

apontaram que o clorobenzeno, a montante do poço PI-03, foi destruído. Reduções

similares nas concentrações de clorobenzeno indicaram que um volume de água

limpa oriundo da área a montante se deslocou para a região dos poços PI-03 e

NFMW-07. Após a passagem de um volume de água por esses poços, as

concentrações de clorobenzeno retornaram a níveis anteriores à oxidação química.

40

Como identificado na Figura 12, as concentrações de clorobenzeno no poço

PI-02 permaneceram abaixo de 20.000 µg/L por mais de 75 dias após o

encerramento da injeção. O aumento “rebound” da concentração de clorobenzeno

dissolvido no poço PI-02 foi atribuído ao transporte da água subterrânea de

montante. O aumento lento e contínuo observado no período de 27 de setembro até

23 de novembro de 2011 evidenciou que a pluma de clorobenzeno dissolvido

deslocou e se misturou com a água tratada ao redor do poço PI-02 para áreas a

jusante, conforme o gradiente de potencial.

A partir da campanha de amostragem do dia 30 de novembro (82 dias após a

injeção) as concentrações de clorobenzeno no poço PI-02 se estabilizaram em

aproximadamente 28.000 µg/L. A Figura 12 mostra que as concentrações de

clorobenzeno não apresentaram variações consideráveis após esta data, indicando

um novo ponto de equilíbrio do aquífero.

Quanto ao poço PZ-04, a jusante da injeção, não teve sua concentração de

clorobenzeno afetada pela injeção, indicando que o processo de oxidação está

limitado a uma área próxima do ponto de injeção.

Com base na série de dados temporais da água subterrânea, obtida após o

teste piloto de injeção no poço PI-02, pode ser observada a degradação dos

contaminantes em um raio de aproximadamente 4 metros a partir do poço PI-02,

após um período de injeção de aproximadamente dois dias com um volume total de

2.130 litros injetados.

Os níveis de pH, apesar de não terem se constituído em uma medição direta

da oxidação química, indicam que esta se estendeu por vários dias após o evento de

injeção no poço PI-02. A Figura 13 apresenta o pH médio da água subterrânea nos

poços localizados na área do teste piloto. Conforme evidenciado em tal Figura, o pH

da água subterrânea no poço PI-02 permaneceu acima de 11,0 por um período

mínimo de 12 dias e acima de 10,0 por um período mínimo de 30 dias.

A mesma Figura também indicou que a injeção teve relativamente pouco ou

nenhum efeito sobre o pH da água subterrânea ao redor do poço de injeção. Isto

indicou que o raio de influência do poço PI-02 é inferior à distância até o poço mais

próximo a jusante (< 5,5 metros).

Tais dados também demonstraram o efeito localizado da injeção, bem como a

cinética de decomposição do persulfato. À medida que foi ativado e consumido, o

41

hidróxido de sódio também foi consumido na reação, gerando uma redução dos

elevados níveis de pH.

Figura 13 – Média de pH da água subterrânea em PI-01, NFMW07, PI-02 e PI-03.Fonte: NewFields (2012, p.22)

Durante a oxidação dos CQIs e da MON, dióxido de carbono (CO2) foi gerado.

Em solução, o dióxido de carbono se apresenta na forma de ácido carbônico

(H2CO3), que consumiu a soda cáustica, trazendo o valor de pH para

aproximadamente 7. Em resumo, os dados de pH obtidos demonstram que o

processo ISCO é localizado e não apresenta efeitos negativos a potenciais

receptores a jusante, respectivamente pelo pequeno raio de influência da injeção e

pela não geração de substâncias perigosas à saude animal e humana.

Assim como o pH, o ORP representou uma medida da qualidade da água. A

Figura 14 apresenta o ORP médio durante e após o teste ISCO.

Apesar dos níveis de ORP terem variado ao longo do tempo, como mostrado

na Figura 14, os dados forneceram outro indicador de que o processo ISCO é

estável e previsível. O monitoramento do ORP realizado antes da injeção de ISCO

indicou que a pluma da água subterrânea era estável com níveis de ORP muito

similares nos poços NFMW-07, PI-01 e PI-02.

Até o dia 10 de outubro, os níveis de ORP no poço PI-02 reduziram

acentuadamente, indicando que o persulfato não produziu ânions ou radicais sulfato.

O 10 outubro foi o último dia em que a média das leituras de pH no poço PI-02 foram

superiores a 10,0, indicando que a ativação do persulfato havia sido cessada. Após

42

esta data, portanto, o ânion peroxidissulfato foi o único oxidante remanescente no

meio.

Figura 14 – ORP médio da água subterrânea em PI-01, NFMW07, PI-02 e PI-03.Fonte: Adaptado de NewFields (2012, p.23)

Até o dia 27 de outubro, os níveis de ORP do poço PI-02 se reduziram

substancialmente e a água subterrânea passou a ter um potencial redutor (valor

negativo). Isto confirma a cinética de decomposição do persulfato e a natureza

reguladora do sistema, que eram esperadas.

Imediatamente após a injeção, o ORP no poço PI-02 aumentou

acentuadamente. Até o dia 16 de setembro, sete dias após da injeção de ISCO, os

níveis de ORP nos poços vizinhos aumentaram. Esta mudança rápida no ORP pode

ter sido devida ao transporte solução oxidante, bem como devida a efeitos dinâmicos

do bombeamento da água subterrânea.

A Figura 15 apresenta a concentração de clorobenzeno no poço PI-02 desde

o início das campanhas de amostragem até o fim do período do piloto da

remediação química. Um decréscimo significativo e acelerado na concentração de

clorobenzeno imediatamente após a injeção, que indica eficiência do persulfato

ativado, na destruição do clorobenzeno, é bastante elevada nesse período inicial de

aproximadamente 50 dias. Por outro lado, a Figura 15 também ilustra o aumento

contínuo da concentração de clorobenzeno dissolvido após o encerramento da

oxidação.

43

Figura 15 – “Efeito Rebound” observado no poço PI–02.Fonte: NewFields (2012, p.25)

Uma linha foi plotada, unindo-se os pontos para demonstrar que as

concentrações de clorobenzeno tiveram um aumento de primeira ordem, a uma taxa

linear até aproximadamente 82 dias após a ISCO. O aumento de primeira ordem

indica que o clorobenzeno foi transportado a partir de uma fonte a montante para o

poço PI-02. O aumento contínuo e previsível da concentração de clorobenzeno foi

cessado a partir do dia 30 de novembro, estabilizando-se ao redor de 28.200 µg/L,

isto é, 65% abaixo da condição inicial de concentração do clorobenzeno. É

esperado, portanto, que em futuras injeções não ocorra o “Rebound”, pois as áreas

contaminadas a montante também serão tratadas.

Uma vez ocorrida a degradação de clorobenzeno no poço PI-02,

imediatamente após o evento de injeção, esperava-se o deslocamento de um

volume de água “limpa” oriundo de tal poço para a área dos poços PI-03 e NFMW07.

Considerando que ambos PI-03 e NFMW07 estavam localizados a jusante do

poço PI-02 (Figura 5), era esperado que estes poços recebessem esse volume de

“água tratada”, porém apresentando concentrações ligeiramente diferentes daquelas

detectadas no poço PI-02, como de fato aconteceu, segundo a Figura 16.

44

Considerando a distância do poço PI-02 em relação aos demais poços e um

padrão de fluxo estável da água subterrânea pelos poços avaliados, foi possível a

estimativa da velocidade de transporte da água subterrânea na área.

Figura 16 – Concentração de clorobenzeno e cálculo da velocidade da água.Fonte: NewFields (2012, p.29)

Ainda de acordo com a Figura 16, a menor concentração de C6H5Cl nos poços

PI-03 e NFMW07 foi detectada na mesma campanha de amostragem, 47 dias após

o início das atividades da injeção, a partir de 7 de setembro de 2011. Assumindo que

tal campanha identificou o volume de “água tratada” deslocada, a taxa de transporte

do poço PI-02 para o poço PI-03 é igual a 46 metros por ano e a taxa de transporte

do poço PI-02 para o poço NFMW-07 é de 40 metros por ano. Esses resultados são

obtidos pela razão entre o tempo de deslocamento do volume de água tratada entre

dois poços e a distância entre os mesmos, medida a partir de seus centros.

6 CONCLUSÃO

47 dias

45

Os dados obtidos a partir do teste piloto de oxidação química indicaram que

esta técnica de remediação é apropriada para a área contaminada em questão,

considerando os aspectos físicos e geoquímicos da mesma. O processo da ISCO

demonstrou ser controlável, eficiente e seguro para aplicação em larga escala.

Controlável, pois a injeção é regulada em tempo real pelo operador do sistema em

termos de taxa de injeção, do volume a ser injetado e da opção de quais poços

serão injetados; eficiente, pois a ISCO através do persulfato ativado, apresenta

rápida cinética, com taxa de reação com relação ao clorobenzeno variando de 105 a

109 L.mol-1.s-1; seguro, pois a ISCO não gera produtos nocivos à saúde humana e

animal e os distúrbios ao meio ambiente são limitados. O estudo de viabilidade da

técnica de remediação, incluindo a seleção do composto químico oxidante,

compreendeu extensa revisão da literatura científica, cujas informações foram

confirmadas através do teste de tratabilidade, teste de SOD e teste piloto de

oxidação em escala piloto. O projeto real de remediação da água subterrânea na

área contaminada, portanto, será concebido com base nas informações

apresentadas neste projeto piloto. Tal trabalho é de grande relevância para a

formação acadêmica do seu autor, uma vez que permitiu a aplicação dos conceitos

principalmente os de de Instrumentação de Processos e de Cinética de Reatores

aprendidos durante sua formação acadêmica em um contexto dinâmico e

desafiador, que é o tratamento de áreas contaminadas.

46

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49

APÊNDICE A – BALANÇO DE MASSA DE REAGENTES NA ISCO

Dados:

R= 3 m (estimado através do teste piloto);

P= 6 m (medida da espessura do aquífero);

Φ= 25% (propriedade física do solo);

Koc clorobenzeno= 83,2 (L/Kg) (obtido a partir de isotermas de sorção);

Foc=2500 mg/Kg (propriedade química do solo);

Cclorobenzeno/água=118 (mg/L) ( amostragem );

ρ= 1600 (Kg/m3) ( propriedade física do solo);

SOD = 1,1 (g de oxidante/ Kg de solo) (teste de SOD);

A geometria da seção do poço é circular;

A reação balanceada entre o peroxidissulfato de sódio e o clorobenzeno é

descrita pela seguinte equação de reação seguinte.

14 S2O82-+ C6H5Cl + 12 H2O → 6 CO2 + 28 HSO4

-+ HCl

Solução

Etapa 1 – Cálculo do volume de água subterrânea e a massa de solo sob a área de influência de um dado poço de injeção:

Vágua=A x P x Φ = ПxR2 x P x Φ= 3,14 x (3 m)2x 6 m x 0,25 = 42,2 m3

msolo= A x P x Φ x ρ = 3,14 x (3 m)2 x 6 m x 1600 (Kg / m3) = 271.433 Kg

Etapa 2 – Cálculo da massa de clorobenzeno dentro da área de influência de um dado poço de injeção:

Primeiro calcula-se o coeficiente de distribuição do clorobenzeno (Kdclorobenzeno), para

saber a quantidade de clorobenzeno adsorvido no solo:

Kdclorobenzeno = Foc x Kocclorobenzeno

50

Kdclorobenzeno = 2500 (mg / Kg) x 83,2 (L / Kg) x kg/1000 mg = 0,208 (L / Kg)

Daí,

Cclorobenzeno/solo = Kd clorobenzeno x Cclorobenzeno/água = 0,208 (L / Kg) x 118 (mg / L) =

Cclorobenzeno/solo = 24,5 (mg / Kg)

Etapa 3 – Determinação da massa de clorobenzeno na matriz do solo e da água subterrânea:

mclorobenzeno/solo = Cclorobenzeno/solo x msolo

mclorobenzeno/solo= 24,5 (mg / Kg) x 271.433 (Kg) x 1 (Kg / 1x106 mg) = 6,7 Kg

Da mesma forma,

mclorobenzeno/água= Cclorobenzeno/água x Vágua

mclorobenzeno/água= 118 (mg / L) x 42,142 m3 x (1L / 1x103 m3) x (1Kg / 1x106 mg) =

4,97 Kg

Etapa 4 – Balanço de Massa

mNa2S2O8 = mSOD + (mclorobenzeno/solo + mclorobenzeno/água) x( ηNa2S2O8/ ηC6H5Cl)

mNa2S2O8 = 271.440Kg x 1,1 (g Na2S2O8 / Kgsolo) x (1Kg / 103g) + ( 6,7 + 4,97) Kg x

(14 / 1) = 462 Kg

Por fim, considerando-se que, a solução final a ser injetada deverá ser 20% (M/M)

(concentração mássica Na2S2O8) e 25 % (V/V) (concentração volumétrica de NaOH),

dispondo-se de uma solução 50% (V/V) de NaOH:

Vsoluçãofinal= m Na2S2O8 / 0,2 = 1650 L de solução de Na2S2O8 ativado

VNaOH= (0,25/0,50) x 1650 L = 825 L de NaOH 50%(V/V)

51

Ou seja, deve-se dissolver 462 Kg de Na2SO8 em 825 L de NaOH 50%(V/V) mais

825 litros de água potável.

GLOSSÁRIO

52

Aquífero

Unidade geológica saturada formada de rocha ou sedimento suficientemente

permeável para servir como grande reservatório de água, mas que a transmite de

forma bem lenta, sendo geralmente a 5.10-8 m/s (PICCHI, 2011).

Aquífero freático

Formação aquífera com superfície livre à pressão atmosférica (CETESB,

1999).

Avaliação de Risco

Processo através do qual são identificados, avaliados e quantificados os

riscos à saúde humana, ao meio ambiente e a outros bens a serem protegidos

(CETESB, 1999).

Cartograma

Um cartograma é um mapa que mostra informação quantitativa mantendo um

certo grau de precisão geográfica das unidades espaciais mapeadas.

Composto Químico de Interesse (CQI)

Elementos, substâncias e produtos químicos de interesse para investigação

da contaminação (PICCHI, 2011).

Datum

Nível de referência (CETESB, 1999).

Datum oficial

53

Datum referido ao nível do mar (CETESB, 1999).

Ex-post facto

Tipo de pesquisa que tem o mesmo propósito que a pesquisa experimental

por observar a existência de relações entre variáveis, mas cujos acontecimentos não

sofrem a interferência do autor, uma vez que o evento ou fenômeno ou caso já

aconteceu. Portanto, o pesquisador identifica as situações que se desenvolveram

naturalmente e trabalha sobre elas como se estivessem submetidas a controles.

Organoclorados

Grupo de pesticidas tem como característica marcante, um prolongado efeito

residual, tendo alta persistência no ambiente e por sua capacidade de se acumular

nos seres vivos, principalmente, em humanos, além de seu efeito carcinogênico

observado em animais de laboratório (TOXICOLOGIA UFRJ, 2013).

Pluma de Contaminação

Representação da distribuição de compostos químicos de interesse,

considerando o tempo e o espaço analisado (CETESB, 1999).

Poços de Injeção

Poço tubular através do qual é realizado o evento de injeção de substâncias

químicas na água e solo subterrâneo (CETESB, 1999).

Poço de Monitoramento

Poço tubular através do qual é realizado o evento de monitoramento da

qualidade da água subterrânea (CETESB, 1999).

Poço Tubular

54

Estrutura de sondagem subterrânea definida por tubo geomecânico que dá

acesso à água subterrânea a partir da superfície do solo.

Poço de jusante

Poço colocado a jusante da área de disposição/tratamento de resíduo, em

relação ao fluxo preferencial das águas subterrâneas, de forma a interceptar o fluxo

de poluentes provenientes da área (CETESB, 1999).

Poço de montante

Poço situado a montante da área de disposição/tratamento de resíduos, em

relação ao fluxo preferencial das águas subterrâneas. As amostras coletadas nesse

poço deverão servir como indicação da qualidade das águas subterrâneas do local

(CETESB, 1999).

Poço Piezométrico

Poço de observação no qual é medido o nível freático ou a altura

piezométrica.

Raio de Influência de Injeção

É o raio, medido a partir do centro de um poço de injeção, da região freática

que sofre alterações físico-químicas por influência de substâncias químicas injetadas

no mesmo.

Scale-up

Dimensionamento de um projeto piloto para a escala do mundo real.

Slug TestO Slug Test é um método de avaliar a permeabilidade (ou condutividade

55

hidráulica) de um aqüífero. O objetivo principal deste teste é a determinação da

recuperação do nível d’água de um aqüífero e, com isso, calcular qual a

permeabilidade e o raio de influência de um determinado aquífero.

Teste de Tratabilidade

Teste de bancada que visa prover informação preliminar quanto à eficiência e

eficácia do oxidante em relação à degradação dos compostos químicos de interesse.

Teste de SOD

Teste de bancada que visa calcular a demanda de oxidante do solo (SOD)

que, por sua vez, é a quantidade necessária de oxidante para degradar a matéria

orgânica de ocorrência natural do solo, bem como compostos inorgânicos da matriz

(CUNHA & BERTOLO, 2012).