3.2 Revolvimento do solo
O revolvimento do solo é uma tecnologia que envolve a mistura de aditivos no solo para tratar, biorremediar ou sequestrar contaminantes. Os aditivos, que são injetados no solo por uma ou mais brocas giratórias, podem incluir agentes ligantes, como misturas de cimento, ou agentes para acelerar a biodegradação, como compostos que liberam oxigênio, ar ou vapor para facilitar os processos biológicos. O principal objetivo desta abordagem é remediar a zona da fonte, favorecendo o contato dos aditivos com o material contaminado e aumentando a eficácia das substâncias que promovem a remoção de massa dos contaminantes.
Além de ser empregada para hidrocarbonetos de petróleo, essa técnica é usada para solidificar e estabilizar os solos, prevenindo a lixiviação de contaminantes inorgânicos e orgânicos. Também possibilita a introdução de vapor ou aditivos para retirar ou facilitar a reação de degradação dos contaminantes. A técnica pode ser empregada para o LNAPL em fase livre e residual e não há limitações para os tipos de contaminantes que podem ser tratados com esta tecnologia.
Exemplo esquemático do revolvimento do solo.
Revolvimento do solo – Ficha técnica
| Tecnologia | Nomenclatura | Revolvimento do solo |
| Sinônimos | Mistura do solo; Solidificação/Estabilização | |
| Nomenclatura em inglês | Large diameter auger (LDA) mixing, soil mixing, rotary mixing, in situ soil mixing, jet grouting mixing, solidification/stabilization (S/S) | |
| Processo de remediação | Estratégia de remediação | A = Controle de massa, mudança de fase/composição. B = Remoção de massa. |
| Zona de contaminação | Zona não saturada e zona saturada. | |
| Fases do LNAPL | Fase livre e residual. | |
| Duração | Normalmente pode ser implementada em algumas semanas ou alguns meses. Uma vez que a área tratada cobre apenas o diâmetro da lâmina, pode ser necessário mover o equipamento para cobrir toda a área de tratamento. O tempo de aplicação necessário é altamente dependente da área a ser tratada, profundidade máxima do meio contaminado, litologia do solo, tipos de contaminantes presentes e dos corretivos utilizados, diâmetro da broca, número de sondas em operação e a taxa de perfuração. É necessário tempo adicional para um estudo de tratabilidade, preparação do local, pós-construção e monitoramento pós-tratamento. | |
| Aplicações | Tratar e/ou estabilizar uma ampla variedade de tipos de contaminantes em várias condições de solo; Não há limitação para os tipos de contaminantes que podem ser tratados com esta tecnologia, deve-se apenas utilizar as correções necessárias com base no tipo de contaminação presente. Os diferentes tipos de grupos contaminantes atualmente tratados incluem metais, COVC, COSVC, COV, COSV não halogenados, pesticidas orgânicos, herbicidas, solventes, radionuclídeos, componentes de munições e BTEX. Esta tecnologia pode potencialmente ser aplicada à dioxina e furanos, PCB, HPA, e pesticidas ou herbicidas organometálicos; Sedimentos subaquáticos naturais, águas subterrâneas, DNAPL e LNAPL; Tratar a área da fonte, bem como para instalar barreiras permeáveis a jusante da área da fonte para tratar plumas dissolvidas e evitar migração adicional para potenciais receptores. | |
| Vantagens | Frequentemente alcança o objetivo de remediação num curto período; Pode melhorar as propriedades estruturais do meio, facilitando o reuso da área; Sua aplicação tem sido realizada com sucesso no tratamento de materiais radioativos; O gerenciamento de materiais contaminados no local conserva o espaço do aterro sem transporte para fora do local; Tem custo mais atrativo que escavação e disposição final. | |
| Limitações | Normalmente não é possível aplicar a técnica próximo aos edifícios, visto que pode comprometer a estabilidade da fundação; Essa técnica não é prática em leitos rochosos e argilas rígidas, além de normalmente não ser econômica para pequenos volumes de tratamento; O tratamento durante o inverno apresenta desafios para manter o equipamento funcionando corretamente, especialmente as operações que envolvem água ou vapor; O revolvimento de alguns reagentes e contaminantes pode gerar gases perigosos, como hidrogênio ou metano; Poucos dados de campo estão disponíveis para avaliar a estabilidade a longo prazo de matrizes de estabilização e solidificação in situ; A aplicação dessa técnica em plumas de contaminantes dissolvidos nas águas subterrâneas pode causar grande ruptura do subsolo. | |
| Requisitos de aplicação | Estudos prévios | Normalmente é necessário realizar um estudo de tratabilidade usando o solo do local e as águas subterrâneas. Assim, avalia-se a eficácia de vários aditivos para tratar contaminantes específicos em condições específicas do local, bem como para avaliar as dosagens ideais; Em muitos casos é necessário testar o produto estabilizado com relação aos vários parâmetros químicos e físicos, incluindo resistência à compressão não confinada, condutividade hidráulica e lixiviação; Estudo de tratabilidade e testes de produtos estabilizados geralmente consistem em estudos de laboratório em escala de bancada, usando solo do local e águas subterrâneas; Teste piloto no local é menos comum e normalmente consiste na implementação da técnica em uma parte da área de tratamento. |
| Características dos contaminantes | As concentrações de contaminantes e NAPL não devem ser muito elevadas, pois podem interferir nas interações químicas e físicas entre os reagentes e os contaminantes; A mistura pode ser complementada por injeção de vapor ou oxidação química in situ. | |
| Critérios para avaliação | A presença de grandes quantidades de óleo, graxa e outros orgânicos no solo pode tornar o processo ineficiente; Contaminantes muito viscosos, grandes quantidades de compostos orgânicos voláteis e/ou água podem exigir soluções prévias de engenharia antes da aplicação da tecnologia, tais como: instalação e operação de separadores de óleo-água, realização de pré-tratamento físico-químico e desaguamento dos contaminantes. | |
| Injeção de soluções, suspensões e/ou aditivos | A mistura de aditivos e os subprodutos das reações podem comprometer a fundação de edificações próximas devido às alterações na resistência do solo (aumento ou perda); A injeção e a mistura do fluido de tratamento devem ser controladas para minimizar a propagação de contaminantes nas áreas limpas; Podem ser necessários alguns polimentos com outras técnicas após o tratamento, visando evitar a migração de contaminantes. | |
| Características do local | É necessário avaliar a profundidade de grandes objetos enterrados, como lajes de concreto e grandes rochas, pois podem limitar a capacidade do processo de tratar 100% de uma área contaminada; Verificação da presença de edifícios acima do solo e interferências subterrâneas é mandatória, uma vez que podem interferir na aplicação deste processo; As profundidades de ocorrência de contaminação podem limitar a capacidade de penetração dos trados, impactando tanto tecnicamente, quanto economicamente a intervenção; O solo tratado pode afetar o fluxo da água subterrânea. | |
| Equipamentos | Normalmente são necessários equipamentos para controlar e tratar as emissões de COV na superfície, caso sejam injetados vapor ou ar quente através das brocas; Podem ser necessários equipamentos para controlar as emissões fugitivas em profundidades rasas; Os equipamentos são superdimensionados e exigem licenças especiais, por isso, geralmente tem um longo prazo de entrega. | |
| Custos | Fatores de influência | O tipo e a quantidade de equipamentos e o tempo de tratamento são influenciados pela área e profundidade dos contaminantes que requerem tratamento; O teor de umidade afeta o volume de reagente que deve ser adicionado. À medida que o teor de umidade se eleva, a quantidade de reagente necessária para o tratamento adequado também pode aumentar, a depender da natureza dos contaminantes e do substrato aplicado; A natureza da contaminação afeta tanto as quantidades quanto quais os reagentes que devem ser adicionados, a taxa de avanço da broca e os custos de energia (em caso de combinação com aquecimento subterrâneo); Volume resultante do meio tratado, causado pela adição dos reagentes; Necessidade de tratamento de fluxos de vapor e líquido recuperados, quando utilizado ar injetado ou vapor; Grau de preparação do local necessário, incluindo remoção ou reencaminhamento de poços e outros materiais e infraestruturas. |
| Operação e manutenção | Amostragem de confirmação após a colocação de aditivos ou estabilização; Monitoramento de desempenho a longo prazo para confirmar que as concentrações nas águas subterrâneas permanecem dentro dos limites aceitáveis após o tratamento, ou seja, ocorrem impactos adversos mínimos da lixiviação; O monitoramento de pós-tratamento das águas subterrâneas abaixo e a jusante da zona de tratamento pode ser necessário para demonstrar a prevenção contínua da lixiviação. | |
| Observações | Gerais | É tipicamente mais eficaz do que as tecnologias de injeção e tratamento de contaminantes em solos de baixa permeabilidade e heterogêneos, porque os solos estratificados são misturados e homogeneizados pelo processo. Também possui prazo mais curto, devido ao contato rápido e completo do solo com os aditivos, pois promove mais rapidamente a reação dos aditivos com os meios contaminados e contaminantes de interesse. |
| Referências | (ITRC, 2018c; FRTR, 2020). |