SAPOTEC Soluções Ambientais LTDA. Part of Zech Group · A escolha do método de remediação...
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PAINEL: Tecnologias de Avaliação e Remediação BIORREMEDIAÇÃO SAPOTEC Soluções Ambientais LTDA. Part of Zech Group Dr. Thomas M. Berger
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PAINEL: Tecnologias de Avaliação e Remediação
BIORREMEDIAÇÃO
SAPOTEC
Soluções Ambientais LTDA.
Part of Zech Group
Dr. Thomas M. Berger
• Biorremediação
• Conceito
• Aplicação
• Técnicas
• In-situ versus ex-situ e
off-site versus on-site
• Mercado da Biorremediação
• Na Alemanha
• No Brasil
• Estudo de caso
Índice
A escolha do método de remediação depende: • Do uso pretendido para a área (CONAMA 420)
• Das características do meio contaminado;
• Das características dos contaminantes;
• Dos objetivos da remediação (metas);
• Da localização da área (infra-estrutura e acesso);
• Do tempo e dos recursos disponíveis;
Remediação
Definição (Segundo USEPA, 1998): • Mudança de uso definido da área para minimizar o risco;
• Remoção ou destruição dos contaminantes para eliminação do risco;
• Redução da concentração dos contaminantes ou contenção desses para eliminar
ou minimizar riscos.
Conceito da Biorremediação
BIORREMEDIAÇÃO
Utilização de seres vivos ou de seus componentes na eliminação ou redução de poluentes no ambiente. Geralmente são processos que empregam microrganismos ou suas enzimas para degradar compostos poluentes.
Pode ser aplicado tanto no solo quanto na água ou em resíduos industriais ou urbanos.
Conceito da
Microorganismos Água
CO2 + H2O + Biomassa
Nutrientes
Estrutura
Oxigênio
Biorremediação do Solo
Processo da Biorremediação
Possíveis processos da eliminação microbiana de contaminantes
Mineralização
(Real eliminação dos contaminantes)
Transformação
Ganho energético, Aumento de biomassa, Metabólitos com alto grau de oxidação
Degradação parcial com ganho energético
Degradação parcial sem ganho energético,
Transformação
Ganho energético, Aumento de
biomassa, produtos intermediários
degradação
sem ganho energético, sem Aumento de
biomassa , produtos intermediários
degradação
sem ganho energético, sem aumento de
biomassa, metabólitos
Solo/Resíduo
Contaminado Microrganismos CO2 + H2O +
Biomassa +
Redução na concentração do poluente
Processo da Biorremediação
Obtenção de alta taxa
de degradação
Aumento da População
microbiana
● Tipo microrganismo (bactérias, fungos
e leveduras)
● O2 , pH, Temperatura, Umidade
● Nutrientes (N2, K, P)
● Contaminante ([] e toxicidade)
Fatores limitantes:
Processo da Biorremediação
Biorremediação no Brasil, Dr. Thomas Berger
Mais de 100 colônias conhecidas como Degradadores de Hidrocarbonetos
BACTÉRIAS
FUNGOS/LEVEDURAS
Microrganismos envolvidos:
Aspergillus, Fusarium, Phomas, Aureobasidium, Gliocladium, Scolecobasidium, Beauveria, Graphium, Scopulariopsis, Candida, Sporobolomyces...
Acinetobacter, Klebsiella, Pseudomonas, Actinomycetes, Leucothrix, Sphaerotilus, Alcaligenes, Micrococcus, Spirillium, Athrobacter Micromonospora...
Processo da Biorremediação
pH
7 10 2
Fungos
Bactérias
Crescimento de vários tipos
Crescimento de alguns tipos possíves
pH
Influência do pH:
Processo da Biorremediação
Influência da Temperatura:
Microrganismos
Termofílicos
Mesofílicos
Psicrofílicos
-20 -10 0 10 20 30 40 50 60 70 80 (°C)
Compostagem
Biopilhas
Lençol freático
Solo (natural, não escavado)
Temperatura ótima
ótimo
ótimo
ótimo
Processo da Biorremediação
Partícula poluente
Filme líquido
Adsorvida
Absorvida
Água nos poros
Líquido ou sólido nos poros
Processo da Biorremediação
Influência do solo:
Contaminantes Não apropriado parcial Apropriado Desconhecido
Hidrocarbonetos / produtos de óleos minerais (TPH) X
Hidrocarbonetos aromáticos policíclicos (PAH) X
Hidrocarbonetos clorados voláteis X
Hidrocarbonetos aromáticos (BTEX) X
Bifenilos policloretados X
Outros compostos orgânicos halogenados X
Cianetos (também com ligações complexas) X
Compostos orgânicos nitrogenados X
Agrotóxicos/ pesticidas X
Metais pesados X
Dioxinas e furanos X
Contaminantes Tratáveis:
Processo da Biorremediação
Técnicas de Remediação
MÉTODOS DE REMEDIAÇÃO
In-situ (sem escavação)
Ex-situ (com escavação)
On-site
Off-site
• Pump and Treat
• Air-Sparging, Extr. de Vapores
• Bioventing; • MPE;
• Biorremediação in-situ; • Oxidação Química;
• Atenuação Natural Monitorada, etc…
• Biológico;
• Físico – químico;
• Térmico.
Técnicas de Remediação
Aplicações
Técnicas de Remediação: In-situ
• Remediação da zona saturada (lençol freático) e não saturada;
• Inviabilidade de escavação (edificações, tubulações, transito, produção, clima, área e volume elevados de escavação, etc.);
• Condições favoráveis de aplicação (condutividade hidráulica ideal dos solos)
• Características dos contaminantes;
• Disponibilidade de tempo para alcance das metas;
Técnicas de Remediação
Técnicas de Remediação: In-situ
In-situ
(sem escavação)
• Sondagem
• Poços de Extração / Injeção
• Interligação / Registros
• Unidade de Tratamento
• Vala de Infiltração
• ...
Injetar:
• Oxidante • Ar • Nutrientes
Extrair:
• Ar / Vapor do solo • Água contaminada (fase diluida) • Fase livre (Produto sobrenadante)
Projeto de Remediação
Ar
Nutrientes
Fluxo da água subterrânea
Bioventilação
Técnicas de Remediação
Aplicações
Técnicas de Remediação: Ex-situ
• Basicamente remediação da zona não saturada;
• Profundidade da contaminação permite a escavação (rebaixamento do lençol freático, medidas geotécnicas);
• Características dos contaminantes;
• Necessidade de alcançar rapidamente as metas (liberação!);
• Possibilidade de “casamento” da escavação com o projeto construtivo (garagem subterrânea, corte de terreno)
Técnicas de Remediação
Tratamento em bioreatores
Tratamento em biopilhas
Técnicas ex-situ de tratamento biológico
Landfarming
Técnicas de Remediação
Processos de Biorremediação ex-situ
On-site Off-site
BIOPILHAS
Biorremediação ex-situ
Técnicas de Remediação
Sistema de aeração ativa
Pilhas baixas
Revolvimento periódico
Pilhas - 3 a 5m altura
ESTÁTICAS DINÂMICAS
Terraferm
BIOPILHAS
Técnicas de Remediação: Ex-Situ
Técnicas de Remediação
Biorremediação no Brasil, Dr. Thomas Berger (12/03/2009)
Fluxograma do Processo TERRAFERM:
Técnicas de Remediação
ON-SITE EX-SITU
Pesagem Recebimento do solo
Retirada do solo da doca
Trituração e homogeneização
Solo em tratamento
Tratamento dos HC volatilizados
Biorremediação off-site
Etapas de tratamento
Técnicas de Remediação
93 Unidades de Biorremediação off-site com:
• Capacidade de > 6.5 Milhões de toneladas por ano (2007);
• 76% de utilização.
Na Alemanha
Mercado da Biorremediação
Resíduos tratados na Alemanha
Código do resíduo (CR)¹
Nome do resíduo
13 05 01* Resíduos sólidos provenientes de desarenadores e de separadores óleo/água
13 05 08* Mistura de resíduos provenientes de desarenadores e de separadores óleo/água
17 05 03* Solos e pedras, contendo substâncias perigosas
17 05 04 Solos e pedras com exceção dos enquadrados em 17 05 03
17 05 05* Material de dragagem, contendo substâncias perigosas
17 05 07* Brita, contendo substâncias perigosas
17 05 08 Brita com exceção daquela enquadrada em 17 05 07
19 12 09 Minerais (por exemplo, areia, rochas)
19 13 01* Resíduos sólidos provenientes do processo de remediação de solos, contendo substâncias perigosas
19 13 02 Resíduos sólidos provenientes do processo de remediação de solos com exceção daqueles enquadrados em 19 13 01
19 13 03* Lodo do processo de remediação de solos, contendo substâncias perigosas
19 13 05* Lodo do processo de remediação de água subterrânea, contendo substâncias perigosas
20 03 03 Varreduras
20 03 06 Resíduos da limpeza de sistema de esgotos
BRA Ganderkesee (ZECH Umwelt)
*Resíduos perigosos ¹Europäischer Abfallkatalog
Mercado da Biorremediação
Regras técnicas para reuso de resíduos minerais LAGA -TR BODEN - 2003
Valores de Orientação (limite superior da classe de reaterro)
Mercado da Biorremediação
• Uso como solo com sua multifuncionalidade:
Retorno do solo tratado ao local de origem;
Solo para jardinagem, barreiras acústicas;
Recuperação de áreas degradadas.
• Uso em obras de engenharia:
Cobertura de fechamento de aterros sanitários;
Recuperação de áreas degradadas
Obras rodoviárias, estacionamentos, etc.
Destinação final do solo tratado na Alemanha
Mercado da Biorremediação
No Brasil
Informações gerais: • Até o ano 2000 não havia registros de
planos de remediação através de
técnicas ex-situ no Brasil;
• Primeiro projeto de biorremediação ex-
situ de grande porte (55.000t de solo
contaminado) : REPLAN (2002/03).
Mercado da Biorremediação
Biorremediação no Brasil
Fonte: ABETRE (Ass.Bras.de Empresas de Tratamento de Resíduos)
Mercado da Biorremediação
Fonte: ABETRE, 2011
Mercado da Biorremediação
Resíduos Industriais – Quantidades Processadas por Tecnologia de Tratamento
Biorremediação no Brasil
• Retorno do solo tratado ao local de origem; • Destinado para aterro Classe II.
Mercado da Biorremediação
Destinação final do solo tratado no Brasil
Hanseatic Trade Center (HTC)
localizado na maior área de revitalização da Europa – GRASSBROCK, Hamburgo
Estudo de Caso
Estudo de Caso
Estudo de Caso
Estudo de Caso
Estudo de Caso
Estudo de Caso
Proprietário: HTC GmbH & Co. KG
Estudo de Caso
Área total: cerca de 26.500 m2
Estudo de Caso
General Contractor: Kurt Zech GmbH (Hamburgo)
Estudo de Caso
Inauguração: Julho de 2002
● Projetos de remediação ex-situ podem viabilizar em um relativo curto
prazo a liberação de uma área contaminada para implementação de
projetos por ex. imobiliários.
● O tratamento ex-situ de solos contaminados via biorremediação é
considerada mais sustentável quanto comparado com tecnológicas de
tratamento térmico (emissão de CO2)
● A remediação biológica tem como objetivo principal reduzir de forma
eficaz e barata o risco potencial de uma contaminação, buscando atingir
os valores limites dos contaminantes.
CONCLUSÃO
Normativos para o reuso de solos tratados e outros resíduos:
Mercado da Biorremediação
CONAMA 307 ??
CONAMA 420 ??
Necessidade de regulamentações técnicas e legais !!
NBR 10.004 ??
..............??
