Uma unidade petroquímica operacional na Bélgica está contaminada com uma variedade de contaminantes (MTBE, BTEX, óleo mineral e MCB). A Greensoil iniciou um teste piloto bem-sucedido em 2017, demonstrando a degradação biológica aeróbica da contaminação que evoluiu para a instalação de uma barreira biológica delimitando a fronteira sul da fábrica química em 2022.
No local, os testes de viabilidade anteriores (MPE e ISCO) falharam devido às fortes condições de redução e à presença de níveis muito altos de metano nas águas subterrâneas e no vapor do solo. Uma abordagem corretiva alternativa foi sugerida pelo GreenSoil Group com base na degradação biológica aeróbica. Apesar das condições de redução muito fortes no solo antes do início, Greensoil estava convencido de que a geoquímica poderia ser transformada em condições aeróbicas em um tempo razoável.
Em geral, a água subterrânea é extraída, tratada acima do solo em um biorreator patenteado (MTBE) e recirculada no aquífero para distribuir nutrientes e bactérias no solo. O sistema de recirculação da água subterrânea é combinado com um sistema de biosparging e extração de vapor do solo para arejar o solo e fornecer oxigênio para as bactérias.
Os testes piloto de campo foram realizados no local em diferentes áreas. O piloto 1 foi conduzido em uma área não contaminada para testar o raio de influência do sistema de biosparging. Foi observado um raio de influência entre 7 e 10 m.
O piloto 2 foi conduzido para testar a viabilidade da biodegradação aeróbica estimulada em uma área contaminada. A água subterrânea foi extraída de um poço localizado a jusante e, após um tempo de retenção no biorreator, reinfiltrada em outro poço localizado a montante.
Biorreator acima do solo:
Nos primeiros 9 meses, o fluxo do biorreator MTBE foi limitado devido ao alto COD da água subterrânea e às concentrações de afluentes bastante baixas (± 1000 µg/l). Verificou-se que o alto COD/BOD foi causado por um ácido orgânico até então desconhecido. Tanto o MTBE quanto o TBA foram degradados com > 99% de eficiência no biorreator para concentrações abaixo do limite de detecção (<40 µg/l).
Biodegradação aeróbica in situ:
No início, as condições redox permaneceram fortemente reduzidas, pois a demanda natural de oxigênio do solo e das águas subterrâneas era extremamente alta. Após 2 meses, altas concentrações de metano não estavam mais presentes, permitindo aumentar a aeração in situ. Após 5-6 meses, a geoquímica passou de anaeróbica para aeróbica. Após 7 meses, os hidrocarbonetos e o monoclorobenzeno (MCB) foram removidos com uma eficiência de > 99%, enquanto a eficiência de remoção de MTBE in situ estava na faixa de 56 a 93%.
Foi observado que a degradação in-situ do MTBE foi significativamente maior (93%) perto do poço de infiltração onde o efluente do biorreator MTBE foi infiltrado do que nos poços mais distantes, indicando o efeito adicional do bioaumento com nosso biorreator VITO patenteado e culturas de bactérias específicas para bioaumento.
O resultado dos testes piloto demonstrou que a biodegradação aeróbica pode ser fortemente aprimorada, resultando em uma forte redução de contaminantes. Com base nesses resultados, foram projetadas aplicações de remediação em grande escala, das quais a primeira foi a instalação e operação de uma barreira biológica aeróbica para mitigar uma maior migração externa da grande pluma de água subterrânea.
O início dos trabalhos de instalação foi precedido pela descoberta e mapeamento cuidadosos da tubulação de alta pressão existente em cooperação com os operadores de rede. Seguido pela perfuração individual dos poços do sistema e pontos de biospargamento.
A barreira biológica tem um comprimento total de 325 metros e está configurada para criar uma área biológica muito ativa que atua como uma tela para evitar a propagação externa dos contaminantes. Durante a instalação, altas concentrações de THF foram encontradas na parte central da barreira, que não estavam vinculadas às atividades anteriores do cliente e às fontes conhecidas no local. O THF se origina de uma fonte separada causada pelas atividades do proprietário atual. As concentrações de THF chegam a mais de >100 mg/l na área central. Para minimizar também a propagação adicional de THF/DCPD, a barreira biológica aeróbica foi ajustada a um sistema de operação dupla para separar a área de alto THF (no centro) das áreas externas da barreira com principalmente MCB, TPH, BTEX e MTBE, mas com pouco ou nenhum THF. Ambos os fluxos de operação dependem de poços separados e levam a dois sistemas separados de tratamento de águas subterrâneas acima do solo.
O departamento de P&D da Greensoil está conduzindo mais pesquisas de laboratório sobre as taxas de biodegradabilidade e degradação de THF e DCPD na parte central da biobarrier. Foi comprovado que a degradação de THF e DCPD ocorre com alta eficiência. Os resultados laboratoriais positivos sobre THF e DCPD estão atualmente sendo avaliados em campo com relação ao funcionamento geral da barreira biológica.
· 17 km de tubulação
· 67 poços de infiltração (profundidade 8 m-bgl)
· 3 poços de extração (profundidade 9 m-bgl)
· 85 pontos de biospargamento (profundidade 7 m-bgl)
· 85 pontos de biospargamento (profundidade 9 m-bgl)
· 15 poços de extração de vapor do solo
Biorreatores: Aproximadamente 100 kg de massa contaminante cumulativa foram removidos pelos dois biorreatores em um período de 6 meses (fase aquosa).
SALVAR: Aproximadamente 45 kg de massa contaminante cumulativa foram removidos pelo sistema de extração de vapor do solo em um período de 6 meses (fase de vapor).
Os dados são coletados por um ano até o momento por meio do monitoramento intensivo de vários parâmetros:
· Recirculação de águas subterrâneas: vazões injetadas e extraídas, pressões do sistema, biorreator de contaminante/efluente; monitoramento de amostragem de poços
· Processo de biospargamento: fluxos de ar extraídos e injetados, umidade, temperatura
· SVE: vapor de solo extraído (PID e LEL) e monitoramento analítico
Geoquímica: a mudança da geoquímica anaeróbica para a aeróbica é demonstrada pelo aumento de oxigênio e redox
Contaminantes: fortes reduções (> 95%) durante os primeiros 6 meses de operação foram relatadas para BTEX e MCB. O MTBE mostra uma tendência decrescente, mas em um ritmo mais lento.
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