3.5 Bombeamento e Tratamento
A tecnologia de bombeamento e tratamento (Pump & Treat – P&T) consiste na recuperação de água contaminada e/ou fase livre de LNAPL, seguida de tratamento e descarte. Seu principal objetivo é remover a massa de contaminação, podendo também ser utilizada para controlar a migração da pluma de contaminantes. O controle na fonte de contaminação é alcançado interceptando e capturando a fase dissolvida na zona saturada na área da fonte. A recuperação é mais efetiva para os contaminantes mais solúveis em água e/ou com menor afinidade pela matriz do solo. Além da tecnologia ser usada com frequência para tratar plumas de LNAPL, em fase livre ou dissolvida, podem também ser aplicada para compostos orgânicos voláteis, como os BTEX, o MTBE, COV halogenados e COSV.
Bombeamento e tratamento – Ficha técnica.
| Tecnologia | Nomenclatura | Bombeamento e Tratamento |
| Sinônimos | – | |
| Nomenclatura em inglês | Groundwater pump and treat, groundwater extraction and treatment | |
| Processo de remediação | Estratégia de remediação | A = Remoção de massa, tratamento de fase dissolvida. B = Controle de massa. |
| Zona de contaminação | Zona saturada. | |
| Fases do LNAPL | Fase dissolvida e fase livre. | |
| Duração | É uma tecnologia de tratamento de longo prazo. A duração das ações de bombeamento e tratamento variam amplamente, dependendo de fatores como os objetivos da ação corretiva e metas de remediação, além da natureza e distribuição dos contaminantes. Os sistemas de bombeamento e tratamento focados na redução de massa de contaminantes dissolvidos podem operar por várias décadas. Os sistemas instalados para contenção de plumas operam durante a vida útil da contenção. Os sistemas instalados para evitar a migração de uma pluma operam até que outras tecnologias reduzam as concentrações de contaminantes abaixo do objetivo de remediação. Os sistemas de bombeamento e tratamento de duração mais curta podem ser usados para alcançar um objetivo de remediação alternativo que não seja a restauração do aquífero para os padrões de água potável. Por exemplo, o bombeamento pode ser focado na redução do LNAPL móvel a uma taxa de recuperação específica ou na redução do potencial de migração do LNAPL, assim outras tecnologias de tratamento podem ser empregadas posteriormente. | |
| Aplicações | Grupos de contaminantes que possuem alta solubilidade em água, sem nenhuma grande restrição; Usada com frequência para tratar plumas de LNAPL, incluindo compostos orgânicos voláteis como benzeno, tolueno, etilbenzeno e xilenos totais (BTEX), éter metil terciário butílico (MTBE), COV halogenados (por exemplo, tricloroeteno e seus produtos derivados) e COSV, como naftaleno; A recuperação é mais efetiva para os contaminantes mais solúveis em água e/ou com menor afinidade pela matriz do solo. | |
| Vantagens | Efetiva na remoção de LNAPL livre na zona da fonte; Requer equipamentos simples; Não tem muitas restrições relacionadas ao tipo de contaminante; Pode ser combinada com outras tecnologias como o tratamento térmico, visando reduzir a viscosidade da fase livre e aumentar a migração do contaminante da zona não saturada para o poço de bombeamento e lavagem do solo, aumentando assim a recuperação do LNAPL adsorvido nas partículas do solo. | |
| Limitações | Contaminantes insolúveis ou com solubilidades muito baixas em água não podem ser recuperados e tratados com esta tecnologia; Os custos iniciais para implantação do bombeamento e tratamento podem ser elevados se comparados às outras tecnologias de tratamento in situ; A fase residual não é removida; É afetada pelo fenômeno de trapeamento, especialmente em períodos de elevação do nível de água; Fluidos recuperados geralmente requerem tratamento; Requer períodos de remediação normalmente longos para atingir os objetivos; Custos altos de operação e manutenção. | |
| Requisitos de aplicação | Testes piloto | Os projetos dos sistemas de bombeamento e tratamento devem ser baseados em testes piloto ou testes de campo, objetivando evitar estimativas incorretas que acarretem dados de entrada imprecisos e resultem em um sub ou superdimensionamento dos equipamentos de tratamento; Os dados de condutividade hidráulica e transmissividade ajudam a determinar a taxa de extração de água subterrânea apropriada que pode ser sustentada por uma bomba. Esses dados podem ser obtidos a partir de Slug Test, testes de bombeamento de águas subterrâneas ou de modelagem matemática. |
| Características hidrogeológicas | A heterogeneidade, transmissividade e tipo de solo do aquífero tem influência direta na taxa de produção e na zona de captura do bombeamento. Devem ser levantadas informações detalhadas da estratigrafia para avaliar as influências da litologia na mobilidade e distribuição dos contaminantes; Solos de granulação mais grossa e mais homogêneos permitem o desenvolvimento de um raio de influência (ROI) maior; Solos de granulação mais fina impedem ou diminuem a eficiência de recuperação do contaminante. | |
| Características do LNAPL | A natureza e mistura de contaminantes define os processos e etapas do sistema de tratamento requeridos; A extensão lateral e vertical da pluma de contaminantes determina a localização dos poços ou trincheiras, bem como o comprimento da tubulação e trechos de energia necessários para mover a água até o sistema de tratamento; Os LNAPL de baixa viscosidade são mais passíveis de bombeamento do que os de alta viscosidade. | |
| Monitoramento | Devem ser realizadas medições periódicas do rendimento dos poços para identificar a necessidade de reabilitação dos mesmos, antes que os poços atinjam níveis baixos de desempenho que podem não ser recuperáveis. | |
| Critérios quantitativos | O sistema é mais eficiente em formações com moderada à alta permeabilidade (condutividade hidráulica maior que 10-5 cm/s); Mais eficiente em regiões com espessura de LNAPL > 20 cm; A transmissividade do contaminante deve ser ≥ 10-3 m²/dia. | |
| Custos | Fatores de influência | A caracterização detalhada do aquífero e dos contaminantes para projetar adequadamente o tratamento compõem os custos iniciais; Testes de bombeamento e modelagem para estimar parâmetros de operação e influência de captura são necessários; Equipamentos para o sistema de tratamento de acordo com o tipo de contaminante; Estrutura mecânica e elétrica para o projeto e construção; A presença de LNAPL requer sistemas mais sofisticados de separação e disposição; Instalação de poços de extração, trincheiras e/ou galerias. |
| Operação e manutenção | Requer a presença de operadores no local; Substituição ou regeneração de materiais utilizados no tratamento da água extraída (por exemplo, carvão ativado granular); Manutenção regular dos equipamentos de bombeamento, filtros e outros equipamentos mecânicos; Monitoramento do sistema de tratamento de água extraída; Amostragem periódica da água subterrânea da rede de poços. | |
| Observações | Gerais | Dados sobre a performance de sistemas de bombeamento e tratamento com foco na redução de massa de contaminantes mostram que essa tecnologia não é a melhor escolha para esse propósito, exceto em casos raros. Isso ocorre devido à tendência dos contaminantes de se adsorverem em solos heterogêneos, assim, a massa de contaminante recuperada pelo sistema de bombeamento pode rapidamente se tornar limitada pelo lento ritmo do retorno por difusão do contaminante presente no solo para a água subterrânea. |
| Referências | (U. S. EPA, 1996a; ITRC, 2018b; FRTR, 2020). |