3.10 Injeção de Vapor
A injeção de vapor se enquadra como uma tecnologia de aquecimento in situ cujo princípio consiste em injetar vapor nos poços para aquecer o meio contaminado, induzindo um gradiente de temperatura e pressão que mobiliza o LNAPL até um sistema de extração de água subterrânea. A técnica pode ser aplicada para o LNAPL em fase livre, dissolvida, adsorvida e residual, sendo mais eficiente em contaminantes com baixa viscosidade e alta volatilidade (CANADA, 2019).
Injeção de vapor – Ficha técnica
| Tecnologia | Nomenclatura | Injeção de vapor |
| Sinônimos | Injeção de água quente | |
| Nomenclatura em inglês | Steam injection | |
| Processo de remediação | Estratégia de remediação | A = Mudança de fase/composição, tratamento da fase dissolvida. B = Remoção de massa. |
| Zona de contaminação | Zona saturada e insaturada. | |
| Fases do LNAPL | Fase livre, dissolvida, residual e adsorvida. | |
| Duração | O período de remediação da injeção de vapor pode ser curto, de 6 a 9 meses para locais relativamente pequenos. Entretanto, a tecnologia é mais utilizada em locais grandes e profundos, exigindo períodos de remediação mais longos, sendo superiores a 1 ano. | |
| Aplicações | É aplicável em todos os tipos de LNAPL, porém os de maior viscosidade e/ou menor volatilidade podem ocasionar um maior tempo de tratamento; Pode ser aplicada em fábricas de gás manufaturado, locais de tratamento de madeira, instalações de refino de petróleo e outros locais contendo líquidos orgânicos leves a densos, como carvão de alcatrão, soluções de pentaclorofenol e derivados de petróleo. | |
| Vantagens | Baixo tempo de remediação (até 1 ano); Pode ser aplicada em grandes profundidades; Alta aplicabilidade em áreas contaminadas extensas; Não há necessidade de escavação; A injeção de vapor pode ser combinada com outras tecnologias biológicas de remediação, como a bioestimulação e a bioaumentação, quando a temperatura é mantida até 40 oC. | |
| Limitações | A tecnologia necessita de grandes quantidades de equipamentos, tubulações e controle de emissões de vapor, além de equipes de campo no local contaminado e restrições de área durante o uso da tecnologia; É recomendado que a tecnologia seja aplicada em solos arenosos e homogêneos, visando sua eficácia; A pressão de injeção do vapor é limitada pela pressão exercida pelo solo acima do aquífero contaminado, sob risco de formação de fratura e ocorrência de caminhos preferenciais. | |
| Requisitos de aplicação | Características do local | Verificar tamanho e características do solo, uma vez que a injeção de vapor é mais adequada para locais grandes, profundos e com fluxo significativo de águas subterrâneas; Conferir as características das águas subterrâneas, pois a tecnologia é melhor aplicável em solos de alta permeabilidade com fluxo significativo de águas subterrâneas. |
| Características do LNAPL | Conferir suas propriedades químicas, incluindo composição, pressão de vapor, ponto de ebulição e viscosidade; Determinar a extensão lateral e vertical do LNAPL, sendo necessário para estimar o volume total do solo que deverá ser aquecido e as necessidades de geração de vapor; Verificar a localização do LNAPL, sendo preferencialmente em uma área aberta; Avaliar as concentrações dos contaminantes, visto que afetam a seleção de tecnologia de carga e descarga de gases. | |
| Critérios quantitativos | A condutividade hidráulica necessária para a aplicação da técnica é de no mínimo 10-5 cm/s; Hidrocarbonetos líquidos com pontos de ebulição de até 175 °C podem ser completamente removidos através da condensação de vapor; Os contaminantes devem ter uma pressão de vapor de ≥ 10 mm Hg. | |
| Testes em escala piloto | Conferir a permeabilidade do solo, a taxa de injeção de vapor e pressão de injeção; Determinar a alocação da injeção e poços de extração, além de profundidade, comprimento e espaçamento da tela; A pressão de injeção deve ser menor do que a pressão de sobrecarga para garantir que não ocorra curto-circuito na superfície. | |
| Métricas de desempenho | Realizar medição de temperatura ao longo da área de tratamento para garantir que toda a área contaminada esteja aquecida e na temperatura recomendada; Acompanhar a taxa de recuperação de massa e a massa acumulada recuperada para determinar os momentos em que a recuperação de massa diminui; Conferir as concentrações das águas subterrâneas e do solo, pois é esperado que a concentração das águas aumente inicialmente e que ambas diminuam conforme a massa remanescente do solo diminui. | |
| Custos | Fatores de influência | Os custos para a realização da tecnologia dependem das características de cada área, como geologia subsuperficial, tipos e quantidades de contaminantes; Pode ser levado em consideração o custo por unidade de solo tratado. |
| Operação e manutenção | Quanto mais profunda a zona de contaminação, maiores serão os custos de perfuração e instalação dos poços; A geração de vapor responde por elevada parcela da composição dos custos operacionais. | |
| Referências | (U. S. EPA, 1998; ITRC, 2018c; FRTR, 2020). |