Remediação Ambiental

A escavação de solo contaminado de um local envolve a atividade desenterrá-lo para tratamento no próprio local ou redisposição final em aterro licenciado ambientalmente. A escavação também pode envolver a remoção de tambores antigos de produtos químicos e outros resíduos que possam estar contaminados, e substituição por solo limpo. Removendo-se estas fontes potenciais de contaminação impede-se que as pessoas entrem em contato com a contaminação e reduz o tempo da remediação da fase dissolvida de contaminantes nas águas subterrâneas que possam estar presentes.

A solidificação refere-se a processo que encapsula um resíduo para formar um material sólido e ou revestir o resíduo com material de baixa permeabilidade, de forma, a restringir a migração de contaminantes, diminuindo a área de superfície exposta à lixiviação.

A solidificação pode ser realizada por processos mecânicos ou por uma reação química entre um contaminante com reagentes de ligação (solidificação). A solidificação geralmente inclui um aumento da resistência à compressão, uma diminuição da permeabilidade e encapsulamento dos contaminantes.

A estabilização refere-se a processo que envolve reações químicas que tornam o contaminante menos propenso a serem lixiviados no meio ambiente. As mudanças desejadas para estabilização incluem a conversão de contaminantes em uma forma menos solúvel, móvel e/ou tóxica.

A técnica de tratamento térmico “in situ” aquece o solo contaminado e/ou água subterrânea a temperaturas elevadas. Com o aumento da temperatura, a viscosidade do contaminante diminui facilitando a sua mobilização do solo/água subterrânea em direção aos poços de bombeamento onde são coletados e direcionados à superfície para ser tratado. Também, à medida que os produtos químicos se transformam em vapores, sua mobilidade aumenta e os vapores são extraídos por meio de poços de extração de vapores, com tratamento em unidade específica, em superfície. Durante o processo de aquecimento alguns contaminantes são destruídos no subsolo. É uma técnica particularmente útil para tratamento de áreas contaminadas com produtos químicos que são líquidos densos de fase não aquosa (DNAPLs – “dense non-aqueous phase liquids”) ou líquidos leves de fase não aquosa (LNAPLs – “light non-aqueous phase liquids”). O calor pode ser introduzido na subsuperfície por aquecimento por meio de resistência elétrica, corrente elétrica, radiofrequência, condução térmica, injeção de água quente, injeção de vapor ou ar quente.

O bombeamento e tratamento é uma das técnicas mais utilizadas no mundo e envolve o bombeamento da água subterrânea contaminada com produtos químicos dissolvidos (ex. hidrocarbonetos de petróleo, solventes clorados, substâncias fluoradas, metais, etc.) ou fase livre de produto, e o seu posterior tratamento em superfície. O bombeamento e tratamento pode apresentar dois objetivos diferentes, sendo o primeiro a contenção de uma contaminação, evitando que ela se espalhe e atinja os bens a proteger, e o segundo realizar a remoção de massa de contaminantes da área de interesse.

A extração multifásica (MPE – “Multi-Phase Extraction”) é uma técnica que por ser dividida em: a) “Dual-Phase Extraction” (DPE) na qual as fases gasosa e líquida (incluindo fase livre de produto) presentes no solo saturado/não saturado são arrastadas simultaneamente e transportadas em tubulações de extração distintos, para tratamento em superfície; b) “Two-Phase Extraction” na qual as fases gasosa e líquida (incluindo fase livre de produto) presentes no solo saturado/não saturado são arrastados simultaneamente e transportados nos mesmas tubulações de extração, para tratamento em superfície, e c) “Bioslurping”, uma configuração de TPE que visa melhorar a recuperação de fase livre de produto/água contaminada, além de estimular a bioventilação na zona não saturada e permitir o arraste de contaminantes e estimular a biodegradação. Assim como no TPE, a fase livre de produto/água contaminada é atraída para o poço de extração e transportado para um separador gás-líquido, sendo a fase líquida transportada para um separador óleo-água. Os sistemas de “Bioslurping” podem melhorar a eficiência da recuperação de produtos em fase livres sem bombear grandes quantidades de água subterrânea que necessariamente precisaria ser tratada.

A extração de vapores do solo (“Soil Vapor Extraction” – SVE) é uma técnica utilizada para remediar solos contaminados com compostos orgânicos voláteis (VOC) e semivoláteis (VOC), ou também mitigar a intrusão de vapores, que é o movimento de vapores de produtos químicos presentes em um solo/água subterrânea contaminados para edificações (ambiente fechado) localizadas próximas as fontes de contaminação. O processo envolve induzir o fluxo de ar na subsuperfície com aplicação de vácuo e, assim, melhorar a volatilização “in situ” de contaminantes; eventualmente o SVE pode ser utilizado “ex situ”. Dependendo da profundidade do solo que está sendo remediado ou da estrutura/edificação presente no local, a extração de ar carregado com contaminantes pode ser obtida com poços de extração verticais, inclinados ou horizontais.

A técnica de Aspersão de Ar (“Air Sparging” – AS) consiste no processo de injeção de ar na subsuperfície saturada para remediar o solo e água subterrânea contaminados. O mecanismo de injeção do ar consiste na partição de contaminantes voláteis (VOC) da fase aquosa para a fase de gasosa, para posteriormente transferência e remoção da zona não saturada em um sistema de SVE e, também, a transferência de oxigênio contido no ar injetado para a fase aquosa para aprimorar a degradação microbiana aeróbica de contaminantes na zona saturada, denominada “biosparging”.

Uma barreira permeável reativa, trata-se de uma barreira em subsuperfície de materiais reativos através da qual uma pluma de contaminantes de fase dissolvida na água subterrânea flui através dela naturalmente, saindo a água tratada do outro lado da BPR. Os materiais reativos que compõe a barreira podem aprisionar os contaminantes ou torná-los menos prejudiciais à saúde humana e/ou meio ambiente. Dependendo do material reativo, os contaminantes são removidos por diferentes processos: a) contaminantes adsorvem-se na superfície do material reativo (ex. partículas de carbono para adsorver compostos orgânico); b) metais dissolvidos (arsênio, chumbo, cromo, entre outros) são precipitados em partículas sólidas que ficam presas na parede da barreira; e  c) os contaminantes reagem com o material reativo para formar subprodutos menos prejudiciais (ex. reações entre partículas de ferro zero valente (ZVI) e compostos organoclorados).

Na remediação pela técnica de oxidação química utilizam-se produtos químicos chamados “oxidantes” para transformar contaminantes em formas menos tóxicas. A Oxidação Química “In Situ”, ou “In Situ Chemical Oxidation – ISCO”, pode ser usada para tratar muitos tipos de contaminantes, como combustíveis, solventes, e pesticidas. Podem ser utilizados diversos oxidantes (sozinhos ou em conjunto), como por exemplo: permanganato de potássio ou sódio, peróxido de hidrogênio, ozônio, persulfato de sódio, percarbonato de sódio, peróxido de cálcio, entre outros. É geralmente descrita como “in situ” porque é realizada no próprio local, sem ter que escavar o solo contaminado ou bombear água subterrânea para tratamento em superfície. A remediação “ISCO”, pode ser usada para tratar muitos tipos de contaminantes, como combustíveis, solventes e pesticidas, entre outros. Após a ISCO, outra técnica, como Bombeamento e Tratamento (“P&T”) ou Atenuação Natural Monitorada (ANM), são frequentemente usadas ​​para tratar as substâncias que restaram em menores concentrações, do que as iniciais, pré remediação.

Na remediação pela técnica de Redução Química “In Situ”, ou “In Situ Chemical Reduction – ISCR ” utilizam-se produtos químicos chamados “agentes redutores” para transformar contaminantes em formas menos tóxicas ou menos móveis. Podem ser utilizados diversos redutores como o ferro zero valente (ZVI) em micro ou nano escala, polisulfitos, materiais bimetálicos (ferro coberto com camada de paládio ou prata).

É geralmente descrita como “in situ” porque é realizada no próprio local, sem ter que escavar o solo contaminado ou bombear água subterrânea para tratamento em superfície. A ISCR pode remediar várias áreas com presença de contaminantes dissolvidos nas águas subterrâneas, podendo ser utilizada a injeção direta dos agentes redutores ou na forma de uma Barreira Permeável Reativa (BPR). Também pode ser usada para remediar contaminantes conhecidos como “DNAPLs”, que não se dissolvem facilmente nas águas subterrâneas e possam ser uma fonte de contaminação por um longo tempo. A ISCR é mais frequentemente usada para remediar áreas contaminadas com o metal cromo e, também, com solventes clorados, entre outros.

A lavagem de solo “in situ” envolve inundar uma zona de contaminação com uma solução apropriada para remover o contaminante do solo. Água ou uma solução líquida é injetada ou infiltrada na área de contaminação, mobilizando os contaminantes por solubilização, formação de emulsões ou reação química com as soluções de lavagem. Depois de passar pela área fonte, o fluido contendo contaminantes geralmente é coletado e trazido à superfície para descarte, recirculação ou tratamento, ou ainda reinjeção no local, após tratado. As soluções de lavagem podem ser água, soluções aquosas ácidas ou básicas, agentes quelantes ou complexantes, agentes redutores, co-solventes ou surfactantes. A água extrairá componentes solúveis em água (hidrofílicos) ou móveis em água. As soluções ácidas podem ser usadas para remover metais ou materiais orgânicos básicos. Já as soluções básicas podem ser usadas para alguns metais, como zinco, estanho ou chumbo, e alguns fenóis. Agentes quelantes, complexantes e redutores são usados ​​para recuperar alguns metais. Os co-solventes são geralmente miscíveis e são eficazes para alguns orgânicos. Os surfactantes podem ajudar na remoção de produtos orgânicos hidrofóbicos. O aquecimento da solução de lavagem também pode ajudar a mobilizar contaminantes orgânicos mais rapidamente.

A biorremediação é uma técnica que utiliza micro-organismos para degradar contaminantes orgânicos no solo, nas águas subterrâneas, no lodo e nos sólidos. A biorremediação estimula o crescimento de micro-organismos que utilizam contaminantes como uma fonte de alimento e energia. Estes micro-organismos são organismos muito pequenos, como bactérias, que vivem naturalmente no meio ambiente. Os contaminantes tratados usando biorremediação incluem hidrocarbonetos de petróleo, solventes, pesticidas, entre outros.

A atenuação natural depende de processos naturais para reduzir a contaminação no solo e nas águas subterrâneas. Para ocorrer a atenuação devem existir, no meio, condições adequadas. Os processos de atenuação natural incluem uma variedade de fatores físicos, químicos, biológicos que, em condições favoráveis, atuam sem intervenção humana, de forma a reduzir a massa, toxicidade, mobilidade, volume ou concentração de contaminantes no solo ou nas águas subterrâneas. Estes processos incluem biodegradação, dispersão, diluição, sorção, volatilização, estabilização química ou biológica, transformação ou destruição de contaminantes. A atenuação natural monitorada funciona melhor após a remoção da fonte de contaminação e após verificação da inviabilidade da utilização de outras técnicas de remediação.

A fitorremediação é uma técnica que utiliza vegetação para redução das concentrações das substâncias químicas de interesse, metais, pesticidas, explosivos, no solo, lamas, sedimentos e águas subterrâneas contaminados, através da remoção, degradação ou contenção do contaminante. Os principais mecanismos utilizados pelas plantas para a fitoremediação são definidos como fitoextração, fitodegradação, fitovolatilização, rizodegradação, fitosequestro e fitohidráulica, que permitem que as plantas removam, destruam, transfiram ou estabilizem os contaminantes identificados no meio a ser tratado.

A Remediação Sustentável é um conceito que busca incorporar práticas sustentáveis no processo de remediação, de forma a obter um equilíbrio entre as variáveis econômica, social e ambiental, utilizando princípios de melhores práticas de gerenciamento.

A prática da remediação sustentável considera todos os efeitos ambientais da implementação do remediação e incorpora ações para maximizar a eficiência dos insumos utilizados durante a remediação, como por exemplo a máxima eficiência no uso de carvão ativado, avaliação e otimização periódica da eficiência energética dos equipamentos utilizados, uso de tecnologias projetadas de forma a minimizar a geração de resíduos, a utilização de energia solar em equipamentos, uso de combustíveis menos poluente, reuso da água bombeamento e tratada, a reutilização de equipamentos quando possível.