Bombear e tratar
Bombear e tratar, popularmente conhecido como Pump-and-treat, é uma técnica de remediação de águas subterrâneas contaminadas [1]. É um método comumente utilizado, que já foi adotado 1259 vezes para gerenciamento de áreas contaminadas no Estado de São Paulo [2], possuindo capacidade de remoção de contaminantes de compostos solúveis, como: solventes industriais, metais e óleo combustível [3]. Ela é baseada na extração da água contaminada, por meio de bombeamento, até o equipamento onde ela será tratada. Após o tratamento, ela pode ser despejada de volta na superfície ou em redes de água [4]. O sistema de bombeamento consiste em um mecanismo de tubulações que realizam tanto a função hidráulica de extrair o contaminante, como também para despejar a água tratada, enquanto o sistema de tratamento é desenvolvido a partir dos tipos de contaminantes e por isso podem ter diferentes funções e formas de tratamento [5].
Funcionamento do Sistema
[editar | editar código-fonte]O bombeamento e tratamento consiste no bombeamento da água subsuperficial contaminada com LNAPL (líquido leve menos denso que a água) à superfície para posterior tratamento externo de remoção de contaminantes [6]. Este sistema envolve a instalação estratégica de poços de bombeamento, buscando interceptar a pluma de LNAPL, de modo a conter a migração e reduzir as concentrações do contaminante, seja diretamente para um sistema de tratamento ou para um tanque de armazenamento até que o tratamento possa efetivamente iniciar [7]. Ele também pode ser instalado como uma barreira para evitar que os contaminantes sejam dispersados pelo fluxo de água corrente, assim, pode ser necessária a instalação de diversos tubos para conter e extrair os contaminantes por bombeamento, até atingir o local de tratamento [8].
Após o bombeamento, a água passa por uma série de tratamentos. A adsorção por carbono é a mais utilizada, seguido pelos tratamentos: remoção por aeração, filtração, precipitação de metais, tratamento biológico, troca iônica e oxidação por UV [6]. Outros tratamentos que podem ser aplicados em sistemas de bombeamento e tratamento incluem separação de fases, biodegradação aeróbica, air stripping e adsorção de carbono ativado granular em fase líquida [9].
Outro tratamento usualmente utilizado é por meio da caixa separadora de água e óleo (SAO), que contém três compartimentos nos quais grande parte dos contaminantes fica retida. A água também pode ser filtrada por carvão ativado para tratamento em superfície e, uma vez tratada, é conduzida para poços de reinjeção [10]. O sistema de tratamento tanto pode consistir em um único método de limpeza, como carvão ativado ou extração de ar para purificar a água, como também, a aplicação de diversos métodos, especialmente quando a água subterrânea contém diferentes tipos de contaminantes ou apresenta elevadas concentrações de um único poluente. A abordagem para o tratamento pode ser modificada à medida que as concentrações de contaminantes diminuem [11].
Desvantagens do Sistema
[editar | editar código-fonte]Apesar de poder tratar grandes volumes de água subterrânea contaminada, os sistemas de bombeamento e tratamento possuem muitas desvantagens. Os sistemas possuem elevado custo operacional e de instalação, uma vez que demandam a disponibilidade e uso contínuo de energia elétrica, e possuem um tempo de operação prolongado [12]. A aplicação desta técnica em ambientes remotos consequentemente leva ao aumento dos custos operacionais, e sua execução pode enfrentar dificuldades de logística e acesso aos locais, possivelmente expondo o ambiente a maiores impactos ambientais. Outro fator que deve ser avaliado ao considerar a aplicação da técnica é a disponibilidade de corpos receptores para disposição de águas residuais contaminadas que foram extraídas e tratadas pelo sistema [12].
Outra desvantagem dessa técnica é a elevada quantidade de água que precisa ser retirada do aquífero, para realização da remoção dos contaminantes. O tratamento e remoção de quantidades substanciais de água residual ao longo de um longo período de tempo aumentam os custos operacionais e podem levar ao assentamento do solo [9]. As limitações mencionadas da técnica, juntamente com a necessidade de melhores técnicas de remediação, levaram ao estudo de várias tecnologias inovadoras como aprimoramentos ao processo de bombeamento e tratamento.
Por ser um tratamento complexo e que depende muito da quantidade de contaminantes presentes, ele pode se tornar um tratamento de duração bem prolongada, levando anos e até décadas até o fim do tratamento. Isso implica em maiores custos com energia para manter o funcionamento do sistema, além da demora para o fim do tratamento [13].
Técnicas de Aprimoramento
[editar | editar código-fonte]A técnica de bombeamento e tratamento pode ser aprimorada com adição de um agente redutor químico à água subterrânea tratada antes de ser reinjetada no aquífero. É chamada de “Bombeamento e Tratamento Quimicamente Aprimorado”, também conhecida como fixação geoquímica [14]. Essa técnica aprimorada pode ser utilizada para tratar áreas-fonte e dispensa a disposição na superfície é considerada uma técnica in situ. Ela remove, por exemplo, o Cr(VI) residual que não é efetivamente removido durante a fase de extração da água subterrânea contaminadas por cromo, através do uso de diferentes reagentes como metabissulfito de sódio e Na2S2O5 [14]. Entretanto, deve-se controlar a concentração dos produtos de reação de redução na água tratada para não levar a uma maior contaminação do aquífero em que a mesma será disposta.
Referências
Bibliografia
[editar | editar código-fonte]- CAMENZULI, D. et al. On-site and in situ remediation technologies applicable to metal-contaminated sites in Antarctica and the Arctic: A review. Polar Research, 2013, Vol.32(1).
- CASASSO, A. et al. How Can We Make Pump and Treat Systems More Energetically Sustainable? Water, v. 12, n. 1, p. 67, 23 dez. 2019.
- CETESB - Companhia Ambiental do Estado de São Paulo. Relatório Áreas Contaminadas e Reabilitadas no Estado de São Paulo. São Paulo, 2023.
- CIAMPI, P. et al. Pump-and-treat (P&T) vs groundwater circulation wells (GCW): Which approach delivers more sustainable and effective groundwater remediation? Environmental Research, v. 234, p. 116538–116538, 1 out. 2023.
- EPA, U. S. Superfund Remedy Report, Sixteenth Edition. 16th Editi ed. UnitedStates: U.S. Environmental Protection Agency (EPA), 2020.
- FRUCHTER, J. In-Situ Treatment of Chromium-Contaminated Groundwater. Environmental Science & Technology, 36(23), 464A–472A, 2002.
- Khaitan, S., S. Kalainesan, L.E. Erickson, P. Kulakow, S. Martin, R. Karthikeyan, S.L.L. Hutchinson, L.C. Davis, T.H. Illangasekare, and Crispin Ng'oma. Remediation of Sites Contaminated by Oil Refinery Operations. Environmental Progress 25.1 20-31, 2006.
- U. S. Environmental Protection Agency (USEPA). Superfund Remedy Report Fourteenth Edition. [s.l.] CreateSpace, 2013.
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- U. S. Environmental Protection Agency (USEPA). Low-flow (minimal drawdown) groundwater sampling procedures United States Environmental Protection Agency’”. Washington, 12 p.
- U.S. Environmental Protection Agency (USEPA); Methodology for Deriving Ambient Water Quality Criteria for the Protection of Human Health (2000): Technical Support Document: Risk Assessment, vol. 1; United States, Washington, DC, 2000.
- SPEIGHT, J. G. Remediation technologies. Natural Water Remediation, p. 263–303, 2020.
- TRUEX, M. et al. Performance Assessment of Pump-and-Treat Systems. Groundwater Monitoring & Remediation, v. 37, n. 3, p. 28–44, 19 jul. 2017.
- ZHA, Y. et al. Exploitation of pump-and-treat remediation systems for characterization of hydraulic heterogeneity. Journal of Hydrology, v. 573, p. 324–340, 1 jun. 2019.