Dessorção Térmica

2 Dessoro Trmica

A prtica das tcnicas de remediao de reas degradadas apresentou um maior desenvolvimento a partir da dcada de 70. Desde ento, tem havido um acelerado crescimento de informaes e conhecimentos sobre a eficincia e limitaes das diferentes tcnicas desenvolvidas. A partir de um levantamento detalhado das condies hidrogeolgicas do local e da caracterizao dos contaminantes, vrias opes de tcnicas de controle e remediao podem ser selecionadas e combinadas para se ter a remediao do local, como mostra a Tabela 1 (Evans, 1991). importante ainda que se tenha umPUC-Rio - Certificao Digital N 9924939/CB

conhecimento das propriedades de degradao dos contaminantes e sua reatividade de ordem fsico-qumica com o solo. (Gusmo, 1999). A identificao do mtodo mais apropriado para a remediao de um dado local um processo difcil e requer a avaliao de uma srie de fatores (Wood, 1997), incluindo: aplicabilidade e eficcia quanto ao nvel de remediao demandado disponibilidade, limitaes e custos categoria de desenvolvimento impacto potencial ambiental necessidade operacional de informao e monitoramento.

Como tcnicas de descontaminao existem os mtodos de tratamento que visam reduzir a concentrao e/ou toxicidade dos contaminantes, e os mtodos de confinamento, que tem como objetivo principal a reduo da mobilidade dos contaminantes. Wood (1997) agrupa os mtodos de remediao em duas categorias: os mtodos geotcnicos e as tcnicas processuais. Os mtodos geotcnicos incluem a remoo para tratamento a posteriori, e o uso de formas de conteno. As tcnicas processuais incluem os processos fsicos, qumicos e biolgicos de estabilizao/solidificao, e os trmicos. Estas tcnicas podem ser utilizadas

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como tratamentos nicos ou combinados. Embora muitas tcnicas processuais estejam em vrios estgios de desenvolvimento, o nmero de tecnologias que tm sido comprovadas ou que esto amplamente disponveis consideravelmente pequeno. Os processos estabelecidos disponveis so, dentre outras tcnicas: incinerao, dessoro trmica, vitrificao, solidificao/estabilizao, tratamento biolgico, eletrocinese, extrao por vapor e lavagem de solo.Tabela 1 Tcnicas para Controle e Remediao de reas Contaminadas(Evans, 1991). Problema do Local Volatilizao de substncias qumicas no ar Lanamento de particulados na atmosfera Produo de poeira por construo pesada ou outras atividades Escoamento superficial do contaminante Eroso superficial provocada pela gua ou vento Escoamento superficial do lixiviado Contato de corpos de gua com resduos Migrao vertical ou horizontal do lixiviado Nvel fretico prximo superfcie podendo resultar em contaminao da gua subterrnea ou interferir com outras tcnicas de remediao. Infiltrao de gua pluvial no terreno para formao de lixiviado Evidncia de migrao lateral no subsolo, de metano ou outros gases txicos Materiais dispostos aleatoriamente em superfcie (lagoas de rejeitos, pilhas de resduos, etc.). Contaminao de gua superficial ou subterrnea atravs de resduos lquidos ou pastosos Solos contaminados Gases perigosos e/ou txicos que tenham sido coletados Sedimentos contaminados Contaminao do sistema de distribuio de gua Linhas de esgoto contaminado Tcnica de remediao (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X

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(1) Drenagem / controle da gua superficial. (2) Controles de poluio do ar. (3) Controle do lixiviado e da gua subterrnea. (4) Controle de imigrao do gs. (5) Escavao e remoo do resduo/solo e disposio em aterros. (6) Remoo e conteno de sedimentos contaminados. (7) Tratamento in situ. (8) Tratamento direto do resduo. (9) Controle das linhas dos sistemas sanitrios (gua e esgoto).


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Um processo ideal de remediao de um determinado subsolo contaminado deve: retirar todos os contaminantes do solo. evitar a migrao de contaminantes. levar a percentagem de contaminao do ambiente a ndices aceitveis produzir um efluente limpo.

A dessoro trmica uma tecnologia de tratamento inovador para solos, lamas ou sedimentos contaminados com resduos txicos, baseando-se no aquecimento direto do solo (tratamento fsico-trmico), sendo utilizada para separar contaminantes com baixo ponto de ebulio (vaporizao). Dentre estes se encontram os contaminantes orgnicos, tais como PCBs, PAHs (hidrocarbonetosPUC-Rio - Certificao Digital N 9924939/CB

poliaromticos), dioxinas, pesticidas, produtos derivados do petrleo, cianetos e metais pesados tais como o mercrio. A funo desta tecnologia aquecer o solo contaminado por um determinado perodo de tempo, at uma temperatura suficiente para volatilizar a gua e os contaminantes, para posterior tratamento dos gases. (USEPA, 2001) A tecnologia de tratamento atravs de dessoro trmica um processo diferente do tratamento por incinerao. Na dessoro trmica utiliza-se do aquecimento para se separar fisicamente o contaminante do solo, sendo o ar contaminado extrado do macio e tratado a posteriori. As vantagens da dessoro trmica em relao ao mtodo tradicional de incinerao abrangem trs fatores importantes: custo, reutilizao do solo e gasto energtico. A tcnica de dessoro trmica pode ser aplicada tanto no local contaminado (dessoro trmica in situ) ou com extrao do solo contaminado (dessoro trmica ex-situ). Os sistema de dessoro trmica on site tratados ex-situ so geralmente classificados em dois grupos, com unidades de aquecimento direto e indireto. Nas unidades de aquecimento direto transfere-se calor atravs da radiao e conveco de gs para o slido. O aquecimento indireto transfere calor atravs da tcnica por conduo ou promove aquecimento atravs de bastonetes de resistncia eltrica colocados no solo, sendo ento os contaminantes volatilizados e expelidos para os sistema de controle de emisso. Podem existir processos de pr-tratamento, tais


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como: secagem e ajuste de pH. Os processos ps-tratamento so: o tratamento dos slidos (resfriamento), e o tratamento de gases (separadores ciclones, oxidadores trmicos, resfriadores evaporativos, condensadores, sistema de carvo ativado, etc). A escavao de solos uma tecnologia que torna o processo mais caro devido mobilizao de equipamentos, custo de transporte e reconstruo da rea escavada, bem como aumenta o risco de disposio e disperso do contaminante enquanto manuseado. A dessoro trmica in situ pode ser utilizada em vrios locais onde a escavao no possvel, abaixo e ao redor de estruturas, por exemplo. Quando abordada a tcnica da dessoro trmica in situ est se falando de uma tecnologia que tem um custo efetivo mais baixo que incinerao. De acordo com Baker (2000) os custos para aplicao da tcnica de dessoro trmica variam de 75 a 260 dlares por m3. A Tabela 2 mostra uma comparao de preos (em Libras Esterlinas) entre diferentes tcnicas de remediao.PUC-Rio - Certificao Digital N 9924939/CB

Tabela 2- Custo para tcnicas de remediaes. (Wood, 1997). Tcnicas de Remediao Correes de superfcie Escavao e destruio off-site Sistema de cobertura Conteno Parede de lama vertical: rasa Parede de lama vertical: funda Lavagem de solo Extrao de vapor do solo in situ Estabilizao/solidificao in situ Tcnicas eletrocinticas in situ Tratamento biolgico: lagoa de sedimentao Tratamento biolgico: torre biolgica Tratamento biolgico: compostagem Tratamento biolgico: cultura anexa Tratamento biolgico: in situ Tratamento biolgico: aerao Tratamento trmico Incinerao Vitrificao forno-bsico Estabilizao/solidificao ex situ: inorgnico Estabilizao/solidificao ex situ: orgnico Solidificao: cimento e pozolnico bsico Solidificao: cal Extrao de solvente Dehalogenao Custo (em ) 10 - 40 / t 7 - 50 / t 20 - 30 / m2 10 - 50 / t 30 - 60 / m2 60 - 120 / m2 50 - 250 / t 10 - 90 / t 60 - 110 / t 40 - 120 / t 50 - 80 / t 15 - 45 / t 10 - 100 / t 5 - 60 / t 5 - 160 / t 15 - 80 / t 40 - 700 / t 50 - 1200 / t 30 - 500 / t 20 - 35 / t 40 - 60 / t 20 - 170 / t 20 - 40 / t 30 - 600 / t 150 - 420 / t


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De acordo com a Tabela 2 as maiores faixas de variao de preos esto relacionados aos processos de tratamento trmico e de incinerao, ressaltando a grande importncia no conhecimento dos parmetros trmicos para uma boa estimativa do tempo e do custo necessrio para o tratamento de descontaminao. A dessoro trmica in situ, ilustrada na Figura 1, baseia-se no aquecimento direto do solo em seu local de origem atravs da aplicao de cobertores trmicos (a) ou de bastonetes trmicos (b), com a finalidade de remover os contaminantes do solo sem a necessidade de escav-lo ou destruir suas propriedades fsicoqumicas. Os bastonetes trmicos utilizam a energia eltrica para aquecer o solo atravs de uma resistncia, criando uma fonte de vapor (obtido pela umidade contida no solo). Os cobertores trmicos consistem de sees de caixa de ao, as quais contm uma resistncia (fonte de aquecimento). Estas caixas de ao so colocadas na superfcie do terreno.PUC-Rio - Certificao Digital N 9924939/CB

(a) (b)

Figura 1 Sistemas de Dessoro Trmica in situ (Terratherm, 2001).

Os cobertores trmicos diferem dos mtodos tradicionais, pois alm de no necessitarem de escavao, os instrumentos de aquecimento encontram-se na (b) superfcie do solo. Este processo de dessoro trmica atravs de cobertores foi desenvolvido pela Shell Oil, no final dos anos 80, e tem sido utilizado para remediar locais com vazamentos de leo. Em 1996, o processo tornou-se


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disponvel comercialmente quando a Shell formou a Terratherm, que j remediou vrios locais com eficincia maior que 98%. Os cobertores so eltricos e necessitam de uma fonte geradora de 1 a 2,5 MW, dependendo do mbito do projeto. Os cobertores so efetivos para locais onde a fonte ou pluma de contaminao no se aprofunda mais do que 90 cm (Terratherm, 2001). Os cobertores utilizados pela empresa Terratherm, consistem em sees de caixas de ao com as seguintes dimenses: 2,4 m de largura por 6 m de comprimento e 30,5 cm de espessura, em uma malha de ao inoxidvel. Varetas de aquecimento so introduzidas atravs da malha, um tapete de borracha usado como isolamento recobrindo o sistema (Figura 1). As maiores vantagens da tcnica de dessoro trmica que podem ser efetivadas tanto para locais com nveis muito baixos de contaminao quanto para locais altamente contaminados, apresentando um mnimo risco de mobilidade dosPUC-Rio - Certificao Digital N 9924939/CB

contaminantes. A destruio dos contaminantes in situ completa e o processo no prejudicado pela heterogeneidade do subsolo, alm de ser rpida e segura. Este mtodo quando comparado a outras tcnicas de remediao in situ, no requer que produtos qumicos de qualquer natureza sejam injetados no subsolo como processo de remediao. Para contaminantes com alta solubilidade, a secagem do solo pode ser necessria. Quando a adsoro for significante, altas temperaturas e / ou longos tempos de remediao sero necessrios. Comparado com um processo de injeo de fludo para descontaminao, o processo de conduo de calor mais uniforme nas direes verticais e horizontais, aquecendo pr igual todo o volume de solo. Alm do mais os processo de vaporizao dos contaminantes agilizado pelo aumento da permeabilidade, devido ao processo de secagem e trincamento do solo, permitindo que o vapor contaminado seja direcionado para a zona de captura. A efetiva combinao do aquecimento com o fluxo de vapor, faz com que os contaminantes no solo sejam completamente removidos com uma eficincia de aproximadamente 100%. Um outro fator que ajuda na eficincia deste tratamento que a rea contaminada pode ser aquecida a altas temperaturas durante vrios dias, estudos de laboratrio e campo confirmaram que a combinao de altas temperaturas durante um elevado perodo de tempo resultaram numa remoo extremamente


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eficiente inclusive para contaminantes com altos pontos de ebulio. (Chang, 2001) Os passos num processo de dessoro trmica ocorrem da seguinte maneira: primeiramente acontece a conduo trmica no solo, seguido da vaporizao do fludo que est contido neste solo. Aps a vaporizao ocorre a oxidao e pirlise do contaminante, seguida da coleta dos vapores para posterior tratamento dos mesmos em superfcie. Os vapores tm que ser colhidos rpida e eficazmente para evitar que se condensem novamente em zonas mais frias do solo. Os processos de remediao trmica so efetivos devido a vrios fatores: PUC-Rio - Certificao Digital N 9924939/CB

aumento da volatilidade dos contaminantes rpida transferncia de massa rpida evaporao e difuso inibe a destruio biologia permite o aquecimento de solos de baixa permeabilidade acelera as reaes qumicas

Os sistemas de dessoro trmica so baseados no princpio de que a presso de vapor de contaminantes orgnicos cresce com a elevao de temperatura. A relao entre temperatura e presso de vapor para vrios componentes orgnicos pode ser estimada usando a equao de Antoine que tem a seguinte forma genrica (EPA, 1988): ln(VP) = ANTa ANTb / (T+ANTc) Onde: ln(VP) logaritmo da presso de vapor ANTa- coeficiente A da equao de Antoine ANTb- coeficiente B da equao de Antoine ANTc- coeficiente C da equao de Antoine T temperatura Os coeficientes ANT so parmetros dependentes das unidades de presso e temperatura usadas. Na Figura 2 mostra-se a relao entre temperatura e presso de vapor para o benzeno, etilbenzeno e naftaleno, ilustrando-se bem o mecanismo (1)


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de transferncia de calor e massa com o uso da equao de Antoine. Atravs da Figura 2 fica evidente a alta volatilidade do benzeno, pois mesmo a pequenas temperaturas j possvel volatiliz-lo. Tambm se observa atravs desta figura que a presso de vapor dos compostos varia bastante com a temperatura. Segundo Miller et al. (1990)e Feenstra (1990), apud Nobre et al. (1998), a tecnologia de dessoro trmica permite uma maior taxa de extrao dos contaminantes, em funo principalmente do aumento das taxas de transferncia da fase livre do contaminante para a fase gasosa ou fase dissolvida na gua. Sabese que a transferncia de massa funo de diversos fatores, tais como: viscosidade da gua e do contaminante; tenso superficial entre o contaminante e a fase gasosa; e, solubilidade efetiva do contaminante.


Presso de Vapor (mmHg)

Temperatura (oC)Figura 2- Relao entre temperatura e presso de vapor (EPA, 1998)


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Na maioria dos casos de remediao de solos e guas subterrneas, a fonte de contaminao pode ser constituda de uma mistura de compostos qumicos com distintas propriedades termodinmicas, e que se encontra, normalmente, imobilizada em camadas geolgicas com diferentes permeabilidades. Assim, com a aplicao da energia trmica, a evaporao se processa conforme a concentrao da fase gasosa de cada componente em equilbrio com a massa lquida no miscvel. Para presses prximas s atmosfricas, em compostos com pontos de ebulio menor que a gua (100 C), pode ocorrer a vaporizao completa da fase lquida do contaminante com custos relativamente reduzidos. Nobre et al. (1998) sugere que compostos volteis e semivolteis podem ser, de fato, eliminados atravs de processos trmicos, com grande eficincia. Davis (1997) descreve que existem trs mtodos genricos que podem ser usados para injetar ou aplicar calor num subsolo para atingir a remediao: injeo em forma de gases quentes, aquecimento atravs de energiaPUC-Rio - Certificao Digital N 9924939/CB

eletromagntica, e, injeo de gua quente. A energia eltrica tem sido aplicada ao solo em variaes de baixa freqncia, usando fora eltrica tal como freqncia de rdio. A transferncia de calor se d a nveis moleculares, usando-se do mesmo processo de aquecimento de microondas, mas com uma freqncia e taxa de aquecimento muito menores. As temperaturas do solo e do contaminante com esta tcnica podem atingir at 300oC, dependendo das propriedades do solo, no sendo muito efetiva para solos argilosos e siltosos (Cliff, 2000). A freqncia de rdio uma tcnica muito utilizada em pases frios para controlar a temperatura do solo, melhorando substancialmente o aumento nas taxas de bioremediao (melhor faixa de temperatura para a bioremediao por volta de 30oC). Para aquecimento eltrico, as propriedades eltricas do solo e a presena de gua so importantes na determinao da eficincia no processo de aquecimento. O aquecimento eltrico j foi provado efetivo no meio arenoso, e ainda tem um potencial maior do que os outros mtodos em meios porosos de baixa permeabilidade, tais como argilas. O aquecimento eltrico se aplica bem a meios com baixa permeabilidade e quando se tem uma heterogeneidade significante. A eficincia da tcnica de dessoro trmica primeiramente uma funo do mximo de volume de solos atingidos pela temperatura durante o tratamento e


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o tempo de residncia no meio contaminado. Vrios fatores afetam a eficincia e/ou aplicao da dessoro trmica in situ: ponto de ebulio do contaminante sistema de vcuo temperatura de tratamento dos slidos e tempo de residncia tipo de solo e tamanho efetivo dos gros (permeabilidade do solo a ser tratado) concentrao de matria orgnica quantidade de metais no solo a ser tratado grau de mistura solo-contaminante

O processo de dessoro trmica permite que ocorra uma revegetao da rea tratada, mesmo que no local no seja feito nenhum tipo de fertilizao ou outro tipo de interveno. Quando se utiliza de baixas temperaturas e presses,PUC-Rio - Certificao Digital N 9924939/CB

pode-se deixar o subsolo ameno para ser tratado com bioremediao, ou quando se utiliza de altas temperaturas, o subsolo pode ser esfriado para depois se restabelecer no local uma populao microbiolgica. Segundo Cummings (2000), alguns microorganismos sobrevivem a altas temperaturas. Este mesmo autor cita que, quando num processo de remediao pr dessoro trmica ficar um resduo de contaminante, este subsolo pode ser tratado por um processo de atenuao natural. Uma outra importante caracterstica do processo que a conduo de calor aumenta a permeabilidade nas regies secas, permitindo que esta tcnica seja aplicada a argilas e siltes de baixas permeabilidades, onde provavelmente outros processos de remediao no seriam eficientes. De acordo com USEPA (2001) a limpeza do solo e da gua subterrnea atravs de mtodos trmicos pode levar desde poucos meses at vrios anos. E segundo a EPA (1999), a aplicao da dessoro trmica nos Estados Unidos e na Inglaterra tem-se tornado sinnimo de economia de tempo e de dinheiro, aliada eficincia: em Albany Georgia EUA, 42000 toneladas de solo contaminado com pesticidas em concentraes maiores que 1000 ppm foi tratada com Dessoro Trmica a 515C durante 15 mim, obtendo uma eficincia de remoo maior que 98%.


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em Fort Richardson Alasca EUA, solos com concentraes de at 1000 ppm, foram tratados com dessoro trmica com extrao de vapor a vcuo, onde reas de 3800 a 5300 m3 foram tratadas num perodo de 4 a 8 semanas.

em Anchorage Alasca EUA, o tratamento de 226,80 kg de contaminantes em 2300 toneladas de solo por Dessoro Trmica, onde restou apenas 2,7 kg de contaminantes na rea depois de 6 semanas de aplicao. Com um custo de US$ 38 a 110/m3 (US$ 10 a 50 menos do que os mtodos tradicionais)

em Liverpool UK, solos com concentraes mdia de PCBs de 120 mg/kg e pontos marcantes com 1300 ppm foram tratados com dessoro trmica a 450C, reduzindo os nveis de contaminao a menos de 0,5 ppm.


Segundo Reed (1998), os bastonetes aquecem o solo a uma temperatura que varia entre 215 e 800C, dependendo do contaminante. Quando os contaminantes alcanam o seus pontos de ebulio, eles sobem para a superfcie como vapor. Atravs do sistema de extrao vcuo, os vapores so coletados e encaminhados para o equipamento de tratamento. O processo tem uma eficincia de remoo maior que 99%. EPA (1998) cita uma tcnica de tratamento atravs de aquecimento do solo com bastonete, onde o meio contaminado aquecido a temperaturas entre 149 e 649oC, dependendo esta temperatura do ponto de ebulio dos contaminantes, do critrio e do grau de limpeza, e, do tempo de residncia do tratamento. As maiores temperaturas de tratamento esto ligadas aos orgnicos menos volteis, como os pesticidas, hidrocarbonetos policclicos aromticos (PAHs) e PCBs. Nesta mesma referncia citam-se vrios casos histricos tratados com dessoro trmica que obtiveram eficincia da ordem de 99%. Existe o caso de Old Marsh no Arizona EUA que tratou uma quantidade de 54.000 t. contaminadas com pesticidas, com 99,9% de eficincia. Outros casos histricos de menor volume so os caso de Harbor Point NY e da Companhia TH de Agricultura e Nutrio, na Georgia, que trataram solo contaminado com BTEX e PAHs, e pesticidas mais DDT respectivamente, com eficincia de 99% em ambos os casos.


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Baker (2000) cita os trabalhos feitos na Termeltrica de Missouri, MO. A contaminao era de PCBs com concentrao mxima de 20.000 ppm. O ponto de ebulio deste tipo de contaminante da faixa de 380 a 415oC. A rea contaminada era composta de um solo argiloso, com uma profundidade de contaminao de 3 metros. O nvel dgua se encontrava a 3,5 m da superfcie. Utilizou-se tanto cobertores quanto bastonetes trmicos. A eficincia de aplicao da tcnica de dessoro trmica neste local foi de 99% e no se registrou nenhuma migrao de contaminantes para reas vizinhas. Cummnigs (2000) cita trs locais contaminados com materiais diferente que foram tratados com a tcnica de dessoro trmica. Em Chicago, IL, a contaminao ocorria por PCE, sendo tratado com uma remoo final de 75% ao custo de U$ 87/m. Em Stoke, IL a rea contaminada era de um solo siltoso com lentes de argila contaminado com TCE, sendo que a remoo total atingida no local foi de 99%, a um custo de U$ 35/m. Um outro solo formado por siltes ePUC-Rio - Certificao Digital N 9924939/CB

pedregulhos contaminado por TCE em Portland, OR, teve uma remoo total de contaminantes de 99,9% com um custo de U$ 46/m. O projeto de remediao do polo industrial de Visalia USA, teve como objetivo limpar o subsolo do local a nveis de contaminao aceitveis a um baixo custo e com um tempo mais rpido que o processo de bombeamento, sendo usado o tratamento trmico com bastonetes. Foram tratados 7200 m2 com profundidade varivel de 6 a 29 metros sendo removido 1.300 toneladas de creosoto (DNAPL). Se tivesse sido utilizado bombeamento para se tratar o local, gastar-se-ia 6.800 dlares por litro de creosoto removido enquanto todo o processo de dessoro trmica custou 35 dlares por litro, e o tempo necessrio para essa remediao por bombeamento seria de 3250 anos contra os 3 anos gastos para se limpar a rea. (CH2MHILL, 2000) Shimizu et al. (2002) apresentou resultados extremamente satisfatrios de remediao utilizando-se de mtodos de aquecimento de solo e extrao de vapor para solos de baixa permeabilidade contaminados com TCE. Ensaios de laboratrio demonstraram que a permeabilidade do ar e os sistema absoro/dessoro dependem da temperatura do solo. Jorge (1999) desenvolveu um sistema off-site de Dessoro Trmica. O programa experimental demonstrou que a dessoro trmica bastante eficaz no


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tratamento de solos finos contaminados com compostos orgnicos que apresentam alta persistncia e baixa mobilidade, como o Ascarel. Experimentos de Dessoro Trmica In Situ numa areia contaminada com leo foram executados por Portes (2002). Um mini-cobertor trmico de ao inox 316 de 1mm de espessura com sistema para liberao de gases, foi acoplado a placas aquecedoras de cermica, e este, foi posicionado no topo de um tanque de tijolo refratrio com dimenses internas de 400mm x 400mm x 470mm. A temperatura mxima do ensaio foi de 600oC. Os ensaios demonstraram que a utilizao de cobertores trmicos pode ser uma soluo extremamente eficaz e rpida, sendo 100% eficaz quando a contaminao por derrame encontra-se nas proximidades da superfcie at 20 cm. (Araruna Jr. et. al.)


2.1 Contaminantes Para se avaliar e pesquisar como o aquecimento pode atingir o processo de remediao de um solo, essencial que se entenda as propriedades dos contaminantes, antes de trat-los. Os efeitos de temperatura para uma boa remediao no dependem somente das propriedades dos contaminantes como tambm dos mecanismos limitadores para a taxa de remoo do contaminante. As propriedades fsico-qumicas dos contaminantes orgnicos que influenciam no fluxo so: densidade, viscosidade, presso de vapor, solubilidade e razo de difuso. As interaes dos contaminantes com outras fases so feitas atravs de adsoro/dessoro e interaes capilares. Os passos para se atingir a vaporizao do contaminante so os seguintes: evaporao destilao por vapor ebulio oxidao pirlise

Para contaminantes orgnicos volteis (combustveis e solventes clorados), com o aumento de temperatura a presso de vapor cresce exponencialmente (conforme mostra a Figura 2), aumentando a razo de solubilidade e dissoluo, diminuindo desta forma a adsoro do mesmo na matriz do solo, aumentando


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assim a razo de difuso. Quando se trata de orgnicos semivolteis e no volteis (creosotos, piches, dentre outros) o aumento de temperatura tambm faz com que a presso de vapor aumente exponencialmente fazendo com que a viscosidade decresa exponencialmente, decrescendo tambm as tenses interfaciais e aumentando desta maneira a permeabilidade relativa destes tipos de compostos. Atingir a presso de vapor e aumentar a taxa de vaporizao so geralmente os mecanismos mais importantes para se conseguir uma boa remediao, utilizando-se da tcnica de aquecimento. O efeito da temperatura na solubilidade dependente do composto qumico, sendo que normalmente a presso de vapor cresce com a temperatura, conforme ilustra a Figura 2. Em geral, quando um composto qumico aquecido, a sua densidade diminui, sendo a sua presso de vapor aumentada. Sua adsoro na fase slida ou na matria orgnica diminuda e sua difuso molecular na fase aquosa e gasosa aumentada. Dados tm mostrado que o coeficiente de difuso em lquidos proporcional a temperatura.PUC-Rio - Certificao Digital N 9924939/CB

O processo de difuso em gases muito maior do que em lquidos. Como a viscosidade de gases aproximadamente duas ordens de magnitudes menor que a viscosidade de lquidos, a converso de um lquido em um gs ir aumentar em muito a sua mobilidade, facilitando assim a sua remoo. Num solo, quanto maior a quantidade de matria orgnica, torna-se mais difcil de se retirar o contaminante, at mesmo com aquecimento, e quanto menor o teor de matria orgnica maior ser a quantidade de contaminante na fase gua e ar. Contaminantes com os menores pontos de ebulio geralmente tm maior presso de vapor. Para compostos com alto ponto de ebulio e quando esto sendo tratados dentro de solos argilosos, a adio de calor como parte do processo de remediao ir aumentar significativamente a volatilizao com o processo de extrao de vapor. Para contaminantes oleosos a mais significativa melhoria que o aquecimento proporciona a reduo da viscosidade na fase oleosa. A Tabela 3 mostra as propriedades de alguns contaminantes orgnicos. Esta tabela foi elaborada com base em Davis, 1997 tendo sido acrescentados alguns contaminantes. interessante se notar a quantidade de contaminantes com o ponto de ebulio inferior a 100oC.


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Tabela 3 Propriedades de alguns compostos orgnicos que tem sido encontrados em reas contaminadas. Contaminante Orgnico Ponto de Densidade Ebulio (Mg/m3) (oC) 40 49 56,3 57,4 1,3182 25oC 1,2444 0,7899 1,17 1,2649 25oC 1,49 0,675 0,659 1,3303 25oC 0,791 1,5833 25oC 0,7994 25oC 0,88 0,7731 25oC 1,4578 25oC 0,8647 25oC 1,613 25oC 0,6986 25oC 1,1007 25oC 0,8654 25oC 0,8577 1,2988 25oC 0,75 0,97 1,020 1,06 20 oC 0,65 20 oC 1,87 0,773 Viscosidade (25oC) Solubilidade na gua (mg/L) 20000 a 20oC 600 a 20oC 5500 a 20oC 800 a 20oC 8000 a 20oC 50 a 20oC 9,5 4400 a 20oC 800 a 20oC 26,8 1770 a 25oC 58 a 25oC 1100 a 25oC 515 540 a 25oC 150 a 25oC 0,7 a 20oC 490 a 25oC 160 a 25oC 160 a 25oC 80 a 25oC 0,0034 32 a 25oC 28,5 190 a 20oC 5710 a 20oC 0,0063 Presso de vapor (mmHg) 10oC 50oC 260,9 >760 198,7 121,7 125,8 104,8 98,6 90,0 80,8 67,4 58,5 58,3 52,6 47,8 50,5 37,6 14,3 9,0 6,5 6,9 6,0 4,5 2,2 >760 622,4 608,6 580,0 541,3 485,3 407,5 360,1 400 332,8 314,3 307,8 272,3 256,7 579,1 100oC 400 100oC 368,7 100oC 323,7 100oC 295,7 100oC 238,9 100oC 67,1 19,5 22,7 0,043 8,8 755

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