Relatório final de metodologias

Geoquímica Aplicada '14 Impacto dos Antibióticos nos Ecossistemas

Metodologias de Reabilitação Ambiental Relatório Final 14/15

Elaborado por: Zacarias Oliveira 31719 Engenharia Geológica

Universidade de Aveiro

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Metodologias de Reabilitação Ambiental Relatório Final 2015

Resumo Neste relatório pretende-se resumir as tecnologias de reabilitação ambiental actualmente disponíveis, as suas formas de actuação, as suas principais vantagens e desvantagens, assim como os custos de operação e tipo de contaminantes que são tratados.

Analisa-se os diferentes tipos de contaminante e suas possíveis origens, assim como os métodos mais comuns de utilizar um projecto de reabilitação, durante todas as suas etapas.

Através da análise das diferentes técnicas, tenta-se criar vários quadros resumo que visam a comparação entre as várias tecnologias disponíveis.

Palavras-chave: Reabilitação ambiental, metodologias, contaminantes, Geologia, Geoquímica

Abstract In this report, it is summarized all the current rehabilitation technologies, their design and operation, their advantages and disadvantages, and their costs and type of contaminants that they treat.

It was analyzed all the different types of contaminants, as well as their possible origins, and the most common methods to manage a rehabilitation project, from its analysis until the monitorisation phase and optimization.

Also, it was analyzed the rehabilitation sector, in order to get concrete data to evaluate and compare the various rehabilitation techniques in order to better analyze the solution to a contaminated site.

Keywords: Environmental rehabilitation, Geology, Geochemistry

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Indices Resumo ............................................................................................................................................... 2 Abstract .............................................................................................................................................. 2

Indices ..................................................................................................................... 3 Índice de Figuras................................................................................................................................. 5 Índice de Tabelas ................................................................................................................................ 6

Introdução ............................................................................................................... 7 Contaminantes ................................................................................................................................... 8 Tipos de Contaminantes ................................................................................................................. 9 Fontes de Contaminação ................................................................................................................ 9 Modelos de Gestão .......................................................................................................................... 11 Risk Based Land management ...................................................................................................... 11 Sustainable Remediation .............................................................................................................. 12 Estratégias ........................................................................................................................................ 13 Medidas ........................................................................................................................................ 13 Localização (In-situ, ex-situ).......................................................................................................... 13

Tipo de Classificação .............................................................................................. 14 Por Tipologia ..................................................................................................................................... 15 Tecnologias de introdução in-situ ................................................................................................ 15 Tecnologias de Extração ex-situ ................................................................................................... 15 Tecnologias de Barreira e Estabilização in-situ ............................................................................ 15 Tecnologias de Suporte ................................................................................................................ 15

Tecnologias de Introdução ..................................................................................... 16 Flushing............................................................................................................................................. 16 Extração a vapor& Injecção de Ar .................................................................................................... 17 Circulação de água em Poço ................................................................ Erro! Marcador não definido.

Redução Química.............................................................................................................................. 19 Oxidação Química............................................................................................................................. 20 Bioremediação (in-situ) .................................................................................................................... 21 Aterros Bioreactores ......................................................................... Erro! Marcador não definido.

Fitotecnologias.............................................................................................................................. 22 Tratamento térmico(in-situ)............................................................................................................. 23

Tecnologias de Extracção ....................................................................................... 24 Lavagem do Solo............................................................................................................................... 24 3|Página

Metodologias de Reabilitação Ambiental Relatório Final 2015 Extração com solvente ......................................................................... Erro! Marcador não definido.

Tratamento térmico(ex-situ) ............................................................................................................ 26 Bioremediação (ex-situ) ................................................................................................................... 27

Tecnologias de Estabilização e Barreira .................................................................. 28 Solidificação/Estabilização ............................................................................................................... 28 Barreiras permeáveis Reactivas (PRB).............................................................................................. 29 Cobertura Evapotranspirantes ............................................................. Erro! Marcador não definido.

Eletroremediação ............................................................................................................................. 31 Nanotecnologias ............................................................................................................................... 32

Tecnologias de Suporte .......................................................................................... 33 Fracturação....................................................................................................................................... 33 Outras técnicas ................................................................................................................................. 34

Projecto ................................................................................................................. 35 Caracterização e avaliação ............................................................................................................... 36 Especificação do modelo .................................................................................................................. 36 Abordagem técnica .......................................................................................................................... 36 Implementação da metodologia .................................................................................................. 36 Monotorização da metodologia ................................................................................................... 36 Optimização da metodologia........................................................................................................ 36

Conclusões ............................................................................................................. 37 Bibliografia ............................................................................................................ 39

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Índice de Figuras Figura 1 – Diagrama de destino de contaminantes ............................................................................... 8 Figura 2 – Diagrama das diferentes abordagens ................................................................................... 8 Figura 3 - Matriz de Risco ..................................................................................................................... 11 Figura 4 – Remediação sustentável ..................................................................................................... 12 Figura 5 – Comparação tecnologias in-situ e ex-situ ........................................................................... 13 Figura 6 - Modelo de Flushing.............................................................................................................. 16 Figura 7 - Modelo de SVE & AS ............................................................................................................ 17 Figura 8 – Modelo de Circulation Wells ............................................................................................... 18 Figura 9 – Diagrama de Redução ......................................................................................................... 19 Figura 10 – Modelo de oxidação química ............................................................................................ 20 Figura 11 – Modelos de remediação Aeróbico .................................................................................... 21 Figura 12 – Modelo de Fitoremediação ............................................................................................... 22 Figura 13 – Modelo de Inceneração in-situ ......................................................................................... 23 Figura 14 – Modelo de Lavagem do Solo ............................................................................................. 24 Figura 15 – Modelo de solvente extraction ......................................................................................... 25 Figura 16 – Modelo de Inceneração ex-situ......................................................................................... 26 Figura 17 – Modelo de bioremediação ex-situ - Biopile ...................................................................... 27 Figura 18 – Modelo de PRB .................................................................................................................. 29 Figura 19 – Modelo de Cobertura Evapotranspirantes ....................................................................... 30 Figura 20 – Modelo de Eletroremediação ........................................................................................... 31 Figura 21 – Modelo de Nanotecnologias ............................................................................................. 32 Figura 22 – Modelo de fracturação...................................................................................................... 33 Figura 23 – Fluxograma de funcionamento do SR ............................................................................... 35

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Índice de Tabelas Tabela 1 - Fontes de contaminação ....................................................................................................... 9 Tabela 2 – Vantagens / Desvantagens Flushing ................................................................................... 16 Tabela 3 – Tipo de Substâncias usadas em flushing ............................................................................ 16 Tabela 4 – Vantagens / Desvantagens SVE & AS ................................................................................. 17 Tabela 5 - Vantagens / Desvantagens CW ........................................................................................... 18 Tabela 6 - Vantagens / Desvantagens de redução química ................................................................. 19 Tabela 7 – Tipo de redutores usados em redução química ................................................................. 19 Tabela 8 - Vantagens / Desvantagens de oxidação química ................................................................ 20 Tabela 9 - Vantagens / Desvantagens de bioremediação in situ ......................................................... 21 Tabela 10 - Vantagens / Desvantagens de Fitoremediação ................................................................ 22 Tabela 11 - Vantagens / Desvantagens de inceneração in-situ ........................................................... 23 Tabela 12 - Vantagens / Desvantagens de Lavagem do Solo .............................................................. 24 Tabela 13- Vantagens / Desvantagens de Extração com solvente ...................................................... 25 Tabela 14 - Vantagens / Desvantagens de inceneração ex-situ .......................................................... 26 Tabela 15- Vantagens / Desvantagens de bioremediação ex-situ ....................................................... 27 Tabela 16 - Vantagens / Desvantagens de Solidificação e Estabilização ............................................. 28 Tabela 17 - Vantagens / Desvantagens de PRB ................................................................................... 29 Tabela 18 - Vantagens / Desvantagens de Cobertura Evapotranspirantes ......................................... 30 Tabela 19 - Vantagens / Desvantagens de eletroremediação ............................................................. 31 Tabela 20 - Vantagens / Desvantagens de nanotecnologias ............................................................... 32 Tabela 21 - Vantagens / Desvantagens de fracturação ....................................................................... 33 Tabela 22 – Tecnologias por tempo de remediação ............................................................................ 37 Tabela 23 – Tecnologias por custo de remediação.............................................................................. 37 Tabela 24 – Comparação das tecnologias por contaminante alvo ...................................................... 38 Tabela 25 – Diagrama simplificado de tempo e custo de remediação em metais .............................. 38

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Introdução O principal objectivo da reabilitação ambiental é a recuperação das áreas contaminadas para uso futuro, tendo como pressuposto a protecção da saúde humana e dos ecossistemas. A necessidade de se realizar intervenções com o objectivo de reabilitação ambiental tem aumentado nas últimas décadas, resultado de pouca legislação ambiental em países em desenvolvimento e de países desenvolvidos não aplicarem ou regularem leis ambientais, principalmente em períodos de crise económica, onde os aspectos ambientais ficam atrás dos aspectos económicos.

Nos anos 80, a abordagem típica à reabilitação de águas subterrâneas era simplesmente “Bombagem e tratamento”, em que a água era bombeada e era tratada à superfície (in-situ ou exsitu). Nos solos contaminados a abordagem mais utilizada era escavar o solo e coloca-lo em aterro.

Na década de 90, começaram a surgir várias tecnologias que tinham uma abordagem mais delicada, começaram a surgir mais tecnologias in-situ, como por exemplo a “Extração de Vapor” e desde então têm sido desenvolvidas técnicas tecnologicamente mais avançadas, aproveitado o conhecimento passado.

Existe uma pressão enorme em tornar as técnicas de reabilitação o mais eficientes possível, tentando garantir o melhor rácio custo/eficácia na reabilitação, assim como para melhorar a eficiência técnica da reabilitação ou ainda melhorar a eficiência das previsões de custo. Também há um foco em melhorar as condições do terreno para posterior reutilização.

Não existe uma directiva base da União Europeia nesta área como existe noutros campos, levando a diferentes países na EU a ter abordagens distintas de como gerir ou mesmo avaliar um local contaminado. A informação que existe, está dispersa entre valores tóxicos em solos e águas, nas directivas de solos e águas. Não existe uma linha clara de legislação dentro da EU ou pelo mundo.

Em Portugal, não existe legislação clara em relação à remediação de solos ou águas contaminadas, os valores de referência estipulados pela legislação portuguesa, são os valores de referência do Canadá, desadequados por estes terem como referência uma geologia e climas sensivelmente diferentes daqueles que estão presentes em território português.

Entre 2007-2013, no âmbito do QREN (Quadro de Referência Estratégica Nacional), foram hierarquizados os locais contaminados, por intermédio de um modelo hierárquico analítico, tentando optimizar o rácio custo/beneficio para classificar possíveis intervenções de remediação. Com esse processo foram identificados locais onde era necessário uma reabilitação ambiental prioritária, tanto em termos industriais como em áreas mineiras, no entanto em termos de gestão territorial Portugal deixa muito a desejar.

Em 2014, o Ministério do Ambiente e Ordenamento do Território, lançou uma lista de compromissos a implementar em Portugal, chamado de Compromisso Crescimento Verde, que deixa de fora qualquer alteração na situação da legislação relativa a reabilitação e não menciona quaisquer iniciativas em relação ao desenvolvimento de um plano de reabilitação ambiental mais eficaz.

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Contaminantes Por vezes são definidos como uma substância tóxica ao ecossistema ou para humanos, no entanto esta definição é problemática pois em determinados meios com níveis tóxicos para humanos, há ecossistemas inteiros que conseguem prosperar. Por outro lado, independentemente da toxicidade do contaminante, se este se encontrar numa fase imóvel, ou uma fase que não seja bio disponível, em que não consiga ser transportado ou ingerido, para afectar ecossistemas este não constitui um perigo para a saúde pública ou ecossistemas.

Figura 1 – Diagrama de destino de contaminantes

Assim sendo, um poluente deve ser visto em sentido lato como uma alteração negativa ou um valor anómalo ao estado natural da área e dependendo do uso que essa área tem. Como por exemplo, uma área residencial com valores elevados de Pb, em que a geologia do local não explica a sua existência.

Para se definir determinado contaminante como um poluente, é necessário estabelecer valores a partir dos quais se considera determinada concentração como nociva e como necessário eliminar essa concentração. Para tal, diferentes países possuem diferentes abordagens ao problema. Existem três correntes, essenciais, Tipo A, B e C, onde; Tipo A – Valores guia, estabelecem limites, a partir dos quais a intervenção é requerida. Um sistema usado por exemplo pela Dinamarca, os Países Baixos e a Itália.

Tipo B – Valores de referência, estabelecem limites a partir do qual é necessário investigar mais, funciona como um sistema de alarme, para se investigar o que se passa, abordagem usada pela Áustria, França, Alemanha.

Figura 2 – Diagrama das diferentes abordagens

Tipo C – Onde os valores guia são propostos, mas não são obrigatórios. Dependendo do local os investigadores deverão determinar os valores mais adequados para a reabilitação. Usado em Portugal, Reino unido e Grécia.

Cada contaminante tem diferentes características e estruturas químicas, e a necessidade de remediação ou o método usado vai depender de vários factores como,    

Tipo de químico presente Concentração Fase em que a substância está (liquido, gasoso ou sólido) Origem do contaminante

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Tipos de Contaminantes O Plano Nacional de Acção Ambiente e Saúde (PNAS) define os contaminantes nas seguintes classes, Substâncias orgânicas, Substâncias inorgânicas, Microrganismos e Elementos radioactivos, tendo em conta esta classificação podemos colocar os contaminantes mais comuns dentro dela:

Substâncias Orgânicas - VOC / SVOC: Substâncias orgânicas voláteis ou semi-voláteis - Hidrocarbonetos: PAH, substâncias provenientes de petróleo e polímeros - Fenóis (PCB) - Medicamentos (antibióticos)

Substâncias Inorgânicas - Nitratos - Fosfatos - Metais (As, Cd, Pb, Cr, Hg, Zn, Cr, Ni, Fe, Al, etc.)

Fontes de Contaminação Existem várias indústrias cujos processos de produção geram resíduos que podem gerar ou ser contaminantes se não cumprirem com as regras ambientais, podendo ser fontes de contaminação. A tabela 1 resume os contaminantes que são gerados nas indústrias mais comuns em Portugal.

Tabela 1 – Tabela adaptada de Fontes de contaminação

Industrias

Orgânicos

Inorgânicos

VOC

Metais (As, Cu) Nitratos Fosfatos Herbicidas Medicamentos Metais (Mg) Solventes Metais (Pb) Medicamentos Metais Solventes Tintas Ácidos/Bases

Agricultura

Hospitais

Orgânicos

Indústria farmacêutica

Orgânicos Solventes Orgânicos Orgânicos Óleos, combustível

Indústria Automóvel

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Microrganismos

Radioactivos

Agentes Patogénicos

Radionuclídeos

Metodologias de Reabilitação Ambiental Relatório Final 2015 Aterros VOC Municipais e Fenóis PCB Industriais Amónia Metano Incineradoras Orgânicos Hidrocarbonetos Petróleo PAH Indústria do Compostos Orgânicos Papel Cloretados Resinas ácidas Indústria do Polímeros Plástico Resinas Óleos Indústria de impressão

Metais Detergentes Solventes Medicamentos Ácidos / Bases Metais Ácido Sulfúrico

Dioxinas

Refinarias

Reciclagem Baterias Indústria de Solventes orgânicos Vestuário Aromáticos (Tingimento) Indústria do vidro Cosmética

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Óleos minerais

Metais (cd) Solventes Ácidos/ Bases Metais (Ag) Solventes / Tintas Ácidos Metais (Pb Cd, Ni, As, Cu, Hg, Cr) Ácidos Metais (Cr, Zn) Fosfatos Sulfatos Nitritos Metais (As, Pb) Ácidos / Bases Metais pesados Solventes Ácidos

Dioxinas

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Modelos de Gestão Com uma cada vez maior variedade de contaminantes presentes nas nossas sociedades e mais frequentes, com o número restrito de recursos, existia a necessidade de avaliar objectivamente e prioritizar determinados locais para remediação em relação a outros. Com isto foram propostos vários modelos de gestão territorial com o intuito de efectuar uma remediação de um determinado local.

Risk Based Land Management (RBLM) Um modelo que na década de 90 passou a ser de ampla utilização pela europa e mundo. Este modelo opta por uma gestão territorial com base na determinação do risco que determinada contaminação representa. Este modelo está baseado nos princípios de:   

Aptidão ao fim o Dependendo do tipo de uso a ser dado ao terreno, terá valores de referência diferentes (por exemplo, zona industrial, agrícola, urbana) Protecção do Ambiente o Proteção dos ecossistemas assim como a saúde humana Controlo a longo prazo o Monitorização da evolução

Este modelo está subdividido em; 

Avaliação de Risco:

Fase em que são determinados os efeitos conjugados de uma determinada contaminação, assim como a probabilidade de acontecer novamente, ver matriz da figura 3, que permite priorizar as acções a serem realizadas. 

Gestão de Risco:

Tendo em consideração os dados de avaliação de risco, podese tomar decisões de gestão do local, tais como a eliminação da fonte, interromper o transporte ou simplesmente isolar a área para impedir o acesso ao receptor.

Figura 3 - Matriz de Risco (Probabilidade/ Consequências)

Esta abordagem deixa de fora, a existência de possíveis capacidades naturais do solo e água para reabilitação como a “Atenuação natural”. Poderá haver projectos de reabilitação que não são sustentáveis ambientalmente, como por exemplo pode a transferência de solos contaminados de uma área para aterros, no final a contaminação é apenas transferida. Assim como não entra em conta por exemplo, com a libertação de gases de estufa criados aquando da remediação de determinado local. Ou seja é necessário avaliar o impacte ambiental que a solução técnica de remediação oferece em termos de benefícios/desvantagens oferece ao ambiente.

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Remediação Sustentável (SR) A Remediação Sustentável, veio tentar responder aos vazios deixados pelo modelo RBLM, tentando envolver mais os stakeholders e a sociedade na decisão da gestão inerente a todo o processo de remediação, desde o modelo de remediação até à sua optimização. Procura selecionar a melhor solução para cada projecto tentando conjugar os diferentes factores, 

Económicos Avaliando a razão Custo/Beneficio da técnica, assim como os possíveis impactos económicos com determinada estratégia, como por exemplo a criação/destruição empregos.



Sociais Avaliando a opinião dos stakeholders, assim como da população em geral para chegar a um consenso geral sobre a melhor maneira de aplicar uma estratégia.



Ambientais Avaliando o impacto nos ecossistemas ou na saúde humana.



Viabilidade técnica Avaliação técnica da remediação e quais as possíveis técnicas a serem usadas

Está dividido em 2 fases, 

Avaliação Sustentável: Processo através do qual são avaliadas as consequências e resultados finais para cada um dos factores em cima referidos, especialmente o ambiental, social e económico.

No entanto a avaliação decorre ao longo da implementação e monotorização do projecto, permitindo obter dados que podem ajudar nas decisões a tomar.

Envolve os stakeholders ao máximo de forma a garantir um consenso nas decisões a serem tomadas.

Figura 4 – Remediação sustentável



Gestão Sustentável: Processo através do qual se vai tentar conciliar os dados de avaliação sustentável para o processo de decisão da gestão do local contaminado. Está subdividido em Escolha da remediação, onde envolve toda a parte de planeamento e avaliação sustentável e a parte da Implementação da remediação, assim como sua constante monotorização e Optimização.

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Estratégias Existem várias abordagens em relação à reabilitação de uma área contaminada. Normalmente cada área vai ter uma estratégia melhor adaptada ao local, em função de várias características, podendo conjugar várias tecnologias durante o processo de intervenção.

Podendo ter

Medidas:    

Extensivas, duradoras no tempo e com baixa intensidade Intensivas, mais curtas, e com alta intensidade Activas, onde há uma intervenção no local Passivas, onde há apenas uma monotorização da situação

Localização (In-situ, ex-situ) Dependendo do tipo de contaminação assim como as condições geotécnicas, geologias e a localização do local contaminado podemos usar tecnologias in-situ ou ex-situ (por exemplo estando o local contaminado num ambiente urbano, torna-se complicado utilizar técnicas ex-situ) As tecnologias in-situ não perturbam significativamente o solo, enquanto as tecnologias exsitu perturbam o solo e/ou água subterrânea. As tecnologias ex-situ podem ainda ser classificadas como “on-site”, quando a descontaminação se dá perto do local sem ser necessário transporte ou “off-site” quando é necessário proceder ao seu transporte para tratamento posterior. Em traços gerais, há vantagens em usar técnicas in-situ ou ex-situ.

Figura 5 – Comparação tecnologias in-situ e ex-situ

Vantagens

Desvantagens

Melhor em profundidade

Demora mais tempo

Melhor em volumes grandes

Requer conhecimento extensivo da geologia estrutural

Trabalhadores menos expostos

Optimização e controlo do processo é mais dificil

Não é necessário transporte e armazenamento

Acessibilidade a contaminantes limita tecnicas

Pode ser usado em zonas urbanas

Mais difil ter uma descontaminação completa

In-Situ Ex-situ Vantagens Tempo de remediação é mais rápido

Devantagens

Não é necessário tanto conhecimento estrutural

Dificil de aplicação em profundidades grandes

Optimização, controlo e monitorização do processo é mais fácil

Dificil de usar em volumes grandes

Há bastante experiência

Dificuldade de usar quando a geologia é complexa

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Trabalhadores mais exposto a contaminantes

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Tipo de Classificação Diferentes autores propõem diferentes tipos de classificação das técnicas de reabilitação.

Dependendo de como a estratégia de reabilitação é adaptada a cada local e da forma como se conjuga várias técnicas. Existem diversas técnicas que são bastante semelhantes alterando um pouco o procedimento entre elas (por exemplo,

Por Tipo Divide as técnicas com base em Processos químicos, processos físicos, processos biológicos e processos térmicos. No entanto há várias tecnologias que se podem inserir em duas categorias ou mais categorias.

Por Controlo Divide as técnicas com base no seu controlo de um dos procedimentos de contaminação, reduzindo ou tratando a fonte de contaminação, impedindo que essa contaminação seja mobilizada, controlando transporte ou assegurando-se que não há exposição do contaminante ao receptor.

Existem várias técnicas de reabilitação cuja metodologia passa pelo controlo de vários procedimentos de contaminação (como por exemplo ...

Por grau de implementação Alguns autores separam as tecnologias pelo seu grau de implementação, Tecnologias emergentes: tecnologias em fase de teste, com desenvolvimento em laboratório ou aplicado em locais piloto (entre estas tecnologias encontram-se por exemplo, as Nanotecnologias e Fitoremediação).

Tecnologias comuns: tecnologias bastante usadas e com elevado grau de experiência no campo (entre as tecnologias mais comuns estão as ligadas à engenharia civil ex-situ, ligadas à escavação de materiais e seu tratamento ex-situ, como Lavagem de Solo, Extração de Solvente. No entanto algumas tecnologias in-situ também se encontram nesta categoria, como o Flushing, Soil Vapor Extration (SVE) e Bioventing por exemplo.

Tecnologias específicas ao caso: tecnologias que são interessantes para serem utilizadas em determinados locais, mas não são usadas de forma comum (por exemplo, Eletroremediação e Tratamento Termico).

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Por Tipologia As tecnologias são dívidas pelo objectivo principal que têm, ou seja, reparação in-situ, reparação exsitu, tecnologias de barreira e estabilização e as tecnologias que servem para aumentar a eficácia de outras.

Tecnologias de introdução in-situ       

Flushing Extração a vapor & Injecção de Ar Circulação de água em Poço Redução química Oxidação química Bioremediação in-situ o Bioreactores o Fitotecnologias Tratamento térmico in-situ

Tecnologias de Extração ex-situ    

Lavagem do Solo Lavagem com solventes Tratamento térmico ex-situ Bioremediação ex-situ

Tecnologias de Barreira e Estabilização in-situ    

Barreiras reactivas permeáveis Coberturas Evapotranspirantes Eletroremediação Nanotecnologias

Tecnologias de Suporte  

Fracturação hidráulica Outras técnicas

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Tecnologias de Introdução Flushing Descrição É uma técnica in-situ, onde é injectada uma substância na área contaminada dependendo do tipo de contaminante, resultando na destruição, contenção, imobilização ou transformação do contaminante em fases menos tóxicas de contaminantes.

Figura 6 - Modelo esquemático do tratamento por Flushing

Tabela 2 – Vantagens / Desvantagens Flushing

Vantagens

Desvantagens

Podem ser usados poços existentes

Solos com baixa permeabilidade

Custo barato de operação e manutenção

Solos muito heterogéneos

Não é necessário escavação/depósito

Necessário muito trabalho preparatório Contaminante pouco solúvel

Tipos de contaminantes Esta técnica é usada essencialmente para VOC e SVOC, Metais e contaminantes orgânicos voláteis.

Tabela 3 – Tipo de Substâncias usadas em flushing

Tipo de substância

Contaminantes alvo

Água

Hidrofóbicos

Solução ácida

Metais

Solução básica

Metais: Zn, Sn, pb

Agente quelante e agente redutor

Metais

Cosolventes

Orgânicos

Custos e Tempo O tempo de aplicação desta tecnologia depende de vários factores, tais como o tipo de contaminante, características especificas do local e quantidade de área contaminada entre outros.

Por exemplo, usando apenas água a duração pode ir desde meses a vários anos, quando usada uma solução química mais agressiva a sua duração é mais rápida, desde meses até alguns anos.

O seu custo depende do tipo de substância usada.

Exemplo do uso da tecnologia pode ser vista aqui, referências, 1

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Extração a vapor & Injecção de Ar Descrição São duas técnicas in-situ, SVE (Extracção de vapor no solo) e AS (Injecção de Ar), são duas técnicas frequentemente usadas em conjunto. A AS injecta ar no solo abaixo do nível freático incentivando a volatilização de VOC’s e o SVE cria vácuo que favorece a circulação de ar de baixo para a superfície, recolhendo e tratando o vapor antes de o libertar na atmosfera.

Figura 7 - Modelo esquemático do processo de tratamento por SVE & AS

Tabela 4 – Vantagens / Desvantagens SVE & AS

Vantagens

Desvantagens

Podem ser usados poços existentes

Solos com baixa permeabilidade

Custo barato de operação e manutenção

Solos muito heterogénicos

Eficazes em grandes quantidades de contaminação

Não podem ser usados em contaminantes que formam complexos com o solo

Eficazes em VOC (Contaminantes orgânicos voláteis

Não podem ser usados em aquíferos confinados

Provocam pouca perturbação, podem ser usados em zonas urbanas

Requer muito trabalho preparatório

Tipos de contaminantes Esta técnica é usada essencialmente para VOC e SVOC, contaminantes orgânicos voláteis, encontrados em solventes e gasolina.

Custos e Tempo O tempo de aplicação desta técnica depende de vários factores, por exemplo, a concentração do contaminante, a dimensão da área que é necessário remediar e as condições do solo, por exemplo solos densos e com elevado teor em água dificulta o transporte de vapores nesses solos. No entanto, o tempo de aplicação desta técnica anda na ordem dos vários anos.

O custo depende dos mesmos factores, mas normalmente o custo por tonelada tratada é de 20 – 110€ por m3. refe

Um exemplo do uso da tecnologia pode ser vista aqui, referências, 1, 2

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Circulação de água em Poço Descrição Técnica in-situ, o sistema pode usar um poço existente, podendo o tratamento ser efectuado dentro do poço, no aquífero ou uma combinação de ambos, adaptando a estratégia às características do local.

A técnica consiste em ter duas secções dentro do poço, uma secção onde é injectado ar para criar uma circulação de água no poço e uma outra secção que têm uma estrutura para maximizar a volatilização, que recolhe os vapores e leva para uma estação de tratamento à superfície.

Figura 8 – Modelo esquemático ilustrativo do processo de Circulação interna em poço Tabela 5 - Vantagens / Desvantagens CW

Vantagens

Desvantagens

Podem ser usados poços existentes e continuamente

Precipitações químicas podem obstruir o sistema

Custo barato de operação e manutenção

Contaminantes têm de ser solúveis e móveis

Não é necessário escavação/depósito

Necessário muito trabalho preparatório

Podem ser usados em grandes profundidades

Não podem ser usados em aquíferos superficiais

Tipos de contaminantes Os tipos de contaminantes mais frequentes são VOC’s, SVOC’s, combustíveis, pesticidas, orgânicos e a tecnologia já foi usada em água subterrânea contaminada com radionuclídeos.

Custos e Tempo O tempo de aplicação depende de vário factores, como a condutividade hidráulica da formação aquífera, no entanto varia entre período curto e médio.

Esta tecnologia apresenta um bom rácio de custo/eficiência, pois como é tratado dentro do poço, não há necessidade de transporte ou bombagem da água à superfície.

Um exemplo do uso da tecnologia pode ser vista aqui, referências, 1, 2

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Redução Química Descrição É uma técnica in-situ, onde há uma introdução de um agente redutor no solo para degradar as substâncias tóxicas ou a sua transformação numa fase menos tóxica ou imóvel, por precipitação ou adsorção.

O mecanismo usado é a Bioestimulação, onde são usados os produtos de respiração dos micro-organismos para obter uma precipitação de metais. Sulfureto de Cálcio, com pH 11, é usado para precipitar Sulfuretos. O ZVI (Ferro de valência zero) é um agente redutor que é bastante usado para induzir adsorção.

Figura 9 – Diagrama esquemático do processo de tratamento por Redução Tabela 6 - Vantagens / Desvantagens de redução química

Vantagens

Desvantagens

Podem ser usados poços existentes

Solos com baixa permeabilidade ou heterogéneos

Não é necessário escavação ou transporte

Contaminantes com baixa mobilidade

Menor exposição dos trabalhadores ao contaminante

Mais difícil controlo da pluma de contaminação e monotorização

Tipos de contaminantes Essencialmente inorgânicos, metais Tabela 7 – Tipo de agente redutor usado em redução química

Tipo de agente redutor

Contaminantes alvo

Estimulação Anaeróbica

Fe2+,

Sulfureto de Cálcio

FeS, ZnS, PbS, CdS, CuS

ZVI, Ferro com valência zero

Metais: Zn, Sn, pb

Custos e Tempo Baixo custo dos materiais. Tempo de remediação médio a longo, dependo do local.

Um exemplo do uso da tecnologia pode ser vista aqui, referências, 1

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Oxidação Química Descrição É uma técnica in-situ, onde há uma introdução de um agente que provoca reacções oxi-redox, que converte os tóxicos a não tóxicos ou mais estáveis ou inertes.

Usa-se mais frequentemente:    

Peróxido de Hidrogénio Permanganato de potássio Persulfato de sódio Ozono

Figura 10 – Modelo esquemático do processo de tratamento por oxidação química Tabela 8 - Vantagens / Desvantagens de oxidação química

Vantagens

Desvantagens

Podem ser usados poços existentes

Solos com baixa permeabilidade

Remediação mais rápida

Solos muito heterogénicos

Peróxido aumenta a biodegradação

Risco de produtos secundários e da pluma de contaminação se alargar

Menor exposição contaminante

dos

trabalhadores

ao Armazenamento é necessário e tratamento posterior

Tipos de contaminantes Esta técnica é usada em combustíveis, solventes e pesticidas

Custos e Tempo O tempo necessário pode depender de vários factores, como o tamanho da área contaminada, a localização dos contaminantes se estão em fracturas ou adsorvidos ou a permeabilidade do solo. O contaminante pode levar desde semanas a meses a chegar aos poços de monotorização para o respectivo processo de monotorização. No entanto, o processo de remediação é relativamente rápido comparado com outros métodos, podendo levar a remediação de vários meses a alguns anos.

O custo depende dos mesmos factores, o preço médio por tonelada tratada é de 45-110€/m3. ref

Um exemplo do uso da tecnologia pode ser vista aqui. Referências 1, 2

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Bioremediação (in-situ) Descrição A técnica usa microrganismos para degradar contaminantes orgânicos, podendo ser Bioaugmentação, quando é necessário adicionar populações de microrganismos para degradar os tóxicos, ou Bioestimulação, quando as condições do meio são alteradas para favorecer os organismos presentes, como por exemplo adicionar ar e água para favorecer a sua proliferação. Estas duas técnicas podem ser usadas ao mesmo tempo, dependendo do local em causa.

Aterros Bioreactores, Nesta técnica adiciona-se uma substância para degradar um contaminante e posteriormente é retirado do sistema o resultado dessa degradação. Os reactores ser Anaeróbicos (adicionando água e contribuindo para redução), Aeróbicos (adicionando ar e contribuindo para oxidação) ou combióticos (adicionando água e ar em sequência alternada).

Existem sub-técnicas:   

Bioventing – adicionando apenas ar Biosparging – adicionando ar e água Bioslurping –Bioventing + vácuo

Figura 11 – Modelo esquemático do processo de tratamento por remediação aeróbico

Tabela 9 - Vantagens / Desvantagens da técnica bioremediação in situ

Vantagens

Desvantagens

Usa processos naturais

Solos com baixa permeabilidade ou heterogéneos

Custo barato de operação e manutenção

Alta concentração dos contaminantes pode afectar os micróbios negativamente

Não é necessário escavação/depósito

Baixa biodisponibilidade

Tipos de contaminantes Orgânicos

Custos e Tempo Tempo irá depender da concentração e dimensão da área contaminada, assim como a população de micróbios e temperatura e nutrientes presentes, desde 6 meses até 2 anos.

O custo é bastante competitivo, desde 8-30€ por tonelada. ref Um exemplo do uso da tecnologia pode ser vista aqui, referências, 1

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Fitotecnologias Descrição Termo geral usado para quando são utilizadas um determinado tipo de plantas para a destruição, remoção, controlo ou contenção de contaminantes.

Podendo ser aplicada in-situ ou ex-situ.

As plantas podem armazenar os contaminantes nas raízes, caules ou folhas. Podem também converter em químicos menos tóxicos nas raízes ou vaporizalos e liberta-los para a atmosfera.

Vários mecanismos contribuem para isso,     

Fitoextração Fitodegradação Fitovolatilização Fitosequestração Fitohidráulica

Figura 12 – Modelo esquemático do processo de tratamento por Fitoremediação Tabela 10 - Vantagens / Desvantagens da técnica de Fitoremediação

Vantagens

Desvantagens

Processos naturais

Limitação da profundidade às raízes da planta

Menos equipamento e pessoal

Concentrações altas podem ser tóxicas para as plantas

Melhora condições solo (erosão)

Ainda são técnicas recentes e com falta de dados

Contem os contaminantes no local

Tipos de contaminantes Metais, pesticidas, solventes, explosivos, petróleo, PAH

Custos e Tempo O tempo de remediação depende da concentração e tamanho da área contaminada, do crescimento das plantas e se é necessário plantar plantas não endémicas ao local, poderá demorar vários anos.

O seu custo é baixo.

Um exemplo do uso da tecnologia pode ser vista aqui, referencias, 1, 2

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Tratamento térmico (in-situ) Descrição É uma técnica in-situ, onde se podem usar vários métodos para o tratamento de solo e água subterrânea, com o intuito de aprisionar, degradar, conter e degradar ou volatizar os contaminantes. Os vapores criados são recolhidos e tratados à superfície com outros métodos As técnicas mais comuns são:     

Aquecimento por Resistência Elétrica Injecção de ar quente, água quente ou vapor Aquecimento por radiofrequência Condução térmica Vitrificação

Figura 13 – Modelo esquemático do processo de tratamento por Inceneração in-situ Tabela 11 - Vantagens / Desvantagens da técnica de inceneração in-situ

Vantagens

Desvantagens

Podem ser usados poços existentes

Solos com baixa permeabilidade ou heterogéneos

Custo barato de operação e manutenção

Solos muito heterogénicos

Não é necessário escavação/depósito

Demora mais tempo a descontaminação Mais difícil controlo da pluma de contaminação

Tipos de contaminantes DNAPL, LNAPL, solventes, petróleo

Custos e Tempo A remediação demorará desde alguns meses até alguns anos, no entanto irá depender da concentração e tamanho da área contaminante, da heterogeneidade dos solos e quantidade de matéria orgânica.

O seu custo está na ordem de 50 - 500 €/tonelada ref

Um exemplo do uso da tecnologia pode ser vista aqui, referências, 1

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Tecnologias de Extracção São tecnologias que retiram determinados volumes de solo ou água contaminada para posterior tratamento à superfície (on-site) ou num outro local especializado para o fazer (off-site).

Lavagem do Solo Descrição Esta técnica é ex-situ, onde o solo contaminado é escavado, são separadas as fracções finas do solo, argilas ou silte onde se encontram os contaminantes adsorvidos.

Após isso, os finos são lavados, usando uma solução aquosa, à qual pode ser adicionado um agente de lixiviação ou ajustando o pH para ajudar na actuação da descontaminação.

Figura 14 – Modelo esquemático do processo de tratamento por Lavagem do Solo Tabela 12 - Vantagens / Desvantagens da técnica de Lavagem do Solo

Vantagens

Desvantagens

Mais rápida descontaminação

Necessária escavação/transporte e armazém

Fácil tratar grandes quantidades

Solos húmicos requerem pré-tratamento

Mais fácil monotorização e controlo do processo

Necessário tratar após descontaminação Solos argilosos são difíceis de tratar

Tipos de contaminantes SVOCs, VOCs, metais pesados e pesticidas

Custos e Tempo O tempo médio desta tecnologia é pequeno, ou médio dependendo do volume de solo a ser tratado.

O seu custo é 20-90 € por tonelada. ref

Exemplo do uso da tecnologia pode ser vista aqui, referências, 1, 2

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Extração com solvente Descrição Esta técnica ex-situ é semelhante à técnica de lavagem de solo. O solo é escavado e misturado com um químico, dissolvendo os contaminantes. A solução obtida é posteriormente colocada num separador, onde os químicos de extração e o contaminante são separados. Esta tecnologia serve apenas para separar os contaminantes não os destrói. Podem ser usados ácidos ou solventes e são eficazes no tratamento de sedimentos, esgotos e solos contaminados.

Figura 15 – Modelo esquemático do processo de tratamento por solvente extraction Tabela 13- Vantagens / Desvantagens da técnica de Extração com solvente

Vantagens

Desvantagens

Mais rápida descontaminação

Necessária escavação/transporte e armazém

Fácil tratar grandes quantidades

Não podem ser usados em solos argilosos

Mais fácil monotorização e controlo do processo No tratamento ácido, é necessário tratar o solo

Tipos de contaminantes PCB, VOC, desperdícios de petróleo, contaminantes orgânicos derivados de tintas, pesticidas e inseticidas.

Custos e Tempo Tempo de remediação é curto a médio dependendo do volume de solo a ser tratado.

O seu custo é de 70-150€ por tonelada. ref

Exemplo do uso da tecnologia pode ser vista aqui, referências, 1, 2

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Tratamento térmico (ex-situ) Descrição Tecnologia ex-situ, que envolve a escavação do solo e a destruição ou remoção de contaminantes através da utilização de altas temperaturas.

Técnicas:  Separação do contaminante, Desorção térmica, decaimento de gás quente  Destruição do contaminante, através de pirolise e inceneração normal  Destruição/Separação de orgânicos e imobilização de inorgânicos - Vitrificação

Figura 16 – Modelo esquemático do processo de tratamento por Inceneração ex-situ Tabela 14 - Vantagens / Desvantagens da técnica de inceneração ex-situ

Vantagens

Desvantagens

Mais rápida descontaminação

Necessária escavação/transporte e armazém

Fácil monotorização ao longo de todo o processo

Mais caro Trabalhadores potencialmente expostos ao contaminante

Tipos de contaminantes VOC’S, SVOC’s, NAPL, solventes, petróleo

Custos e Tempo Tempo de remediação é curto, no entanto depende do volume de solo a ser tratado.

O custo é de 50-700 € por tonelada. ref

Exemplo do uso da tecnologia pode ser vista aqui. , referências, 1

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Bioremediação (ex-situ) Descrição Bioremediação é uma técnica que pode ser in-situ, é utilizada também ex-situ, quando o solo contaminado pode ser transferido para outro local para ser mais facilmente monitorizado.

Os sistemas mais comuns são: Biopiles, onde ar é injectado nos compostos Landfarming/cultivation, onde o solo é lavrado para adicionar ar às populações de micróbios.

Figura 17 – Modelo esquemático do processo de tratamento por bioremediação ex-situ - Biopile Tabela 15- Vantagens / Desvantagens da técnica de bioremediação ex-situ

Vantagens

Desvantagens

Mais rápida descontaminação

Necessária escavação/transporte e armazém

Fácil monotorização ao longo de todo o processo Mais caro do que Bioremediação in-situ Processos naturais

Trabalhadores potencialmente mais expostos ao contaminante

Mais barato do que outros métodos ex-situ

Remoção acima de 95% é difícil Concentrações elevadas pode inibir micróbios

Tipos de contaminantes Constituintes de petróleos e outros orgânicos.

Custos e Tempo Tempo irá depender da concentração e dimensão da área contaminada, assim como a população de micróbios e temperatura e nutrientes presentes, desde 6 meses até 2 anos.

O custo é bastante competitivo, desde 10-50€ por tonelada. ref

Exemplo do uso da tecnologia pode ser vista aqui. , referências, 1

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Tecnologias de Estabilização e Barreira São tecnologias cujo objectivo principal é estabilizar o contaminante ou conte o mesmo numa determinada área para o retirar posteriormente ou simplesmente isola-lo para impedir o contacto com o ecossistema.

Solidificação/Estabilização Descrição É o termo geral a todas as tecnologias quer sejam in-situ ou ex-situ que imobilizam contaminantes ou os transformam em fases menos tóxicas ou não tóxicas Tabela 16 - Vantagens / Desvantagens da técnica de Solidificação e Estabilização

Vantagens

Desvantagens

Tratamento de contaminantes complexos

Não diminuem as concentrações tóxicas

Materiais para aprisionar são baratos

Mudanças na geologia podem provocar alterações

Tornam a área mais estável podendo ser reutilizada Os contaminantes não são removidos / destruídos Não é necessária mão-de-obra muito especializada

Comportamento a longo período é difícil de prever

Tipos de contaminantes Inorgânicos, metais (As, Cr, Pb, Mg), Orgânicos.

Custos e Tempo O tempo de remediação depende bastante das condições do local e dos contaminantes presentes.

O Custo está na ordem de 60-250€ por tonelada. ref

Exemplo do uso da tecnologia pode ser vista aqui. , referências, 1

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Barreiras permeáveis Reactivas (PRB) Descrição São usadas para tratamento de águas contaminadas. É escavada uma vala e colocada uma camada filtrante na direcção do fluxo da água no aquífero. Esta camada vai reagir ou aprisionar o contaminante, onde ao longo do tempo se vai acumulando, e posteriormente a PRB vai ser retirada do solo.

Podem ser usadas de forma permanente ou semipermanente.

Diferentes tipos de materiais são usados consoante o tipo de contaminantes,   

Carbono Metal (ZVI) Calcário

Figura 18 – Modelo esquemático do processo de tratamento por PRB Tabela 17 - Vantagens / Desvantagens da técnica de PRB

Vantagens

Desvantagens

Uma das soluções baratas

Necessária escavação

Contem o contaminante, para poder serem Pluma de contaminação é difícil de controlar usadas outras técnicas em conjunto Podem ser adaptadas ao contaminante

Terá de ser retirada/substituída no final

Tipos de contaminantes Metais.

Custos e Tempo O tempo de remediação de água subterrânea pode demorar até vários anos, o tempo irá depender de vários factores, como por exemplo se a fonte de contaminação foi removida ou do caudal.

O custo das PRB pode variar entre 25-410 € por m3. ref

Exemplo do uso da tecnologia pode ser vista aqui. , referências, 1

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Cobertura Evapotranspirantes (ETC) Descrição É uma técnica in-situ, onde é usada uma cobertura por cima da área contaminada destinada a isolar e prevenir a dispersão, a técnica não destrói contaminantes, apenas os contem.

Podem ser usadas duas camadas, uma de material fino como camada base e por cima camada de solo com as plantas, idealmente autóctones. Onde se acumula água precipitada tentando impedir que esta chegue à zona contaminada

Figura 19 – Modelo esquemático do processo de tratamento por Cobertura Evapotranspirantes Tabela 18 - Vantagens / Desvantagens da técnica de Cobertura Evapotranspirantes

Vantagens

Desvantagens

Relativamente baratas

Não tratam a contaminação, apenas isolam

Usando plantas autóctones, são mais resistentes a ETC, são mais indicadas para climas áridos mudanças de temperatura e clima sem muita precipitação Não é necessário escavação e transporte Aspecto estético

Tipos de contaminantes Não trata contaminantes, apenas os isola.

Custos e Tempo O tempo de implementação deste método está dependente da facilidade de obter os materiais constituintes da barreira, assim como a área que é necessário cobrir, da sua espessura e do tempo que as plantas demoram a crescer, no entanto está na ordem dos dias a meses.

Custo de construir estas barreiras é mais barato do que barreiras convencionais.

Exemplo pode ser visto aqui, , referências, 1

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Eletroremediação Descrição É uma técnica in-situ, onde são introduzidos no solo dois elétrodos, funcionando um como um cátodo e outra como um ânodo, onde é aplicada uma corrente de baixa intensidade entre eles. As espécies carregadas são mobilizadas para estes polos, de onde são posteriormente extraídos.  Contaminantes inorgânicos - eletrocinética  Contaminantes orgânicos – Osmose elétrica

Figura 20 – Modelo esquemático do processo de tratamento por Eletroremediação Tabela 19 - Vantagens / Desvantagens da técnica de Eletroremediação

Vantagens

Desvantagens

Pode ser usada solos baixa permeabilidade

Solos com baixa condutividade elétrica

Não necessária escavação

Contaminantes com baixa solubilidade

Tempo de remediação baixo (1mês)

Contaminantes com alta adsorção à matriz dos solos

Pode ser usada em solos com alto teor em argilas Em solos cuja presença de outros iões (não contaminantes) é elevada, pode diminuir a eficácia da técnica

Tipos de contaminantes Metais e radionuclídeos

Custos e Tempo O tempo de remediação desta tecnologia é relativamente rápido, demorando cerca de um mês.

Custo entre 10-100€/m3. ref

Exemplo do uso da tecnologia pode ser vista aqui. , referências, 1

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Nanotecnologias Descrição Várias nanotecnologias podem ser usadas em remediação, podendo ser usadas em conjugação com outras tecnologias, como por exemplo PRB e Enviromental fracturing. Podem também ser aplicadas directamente no solo.

Nano ZVI – Com uma superfície específica maior que o ZVI, tornando a remediação mais rápida BNP – (Bimetalic nanoscale particules), consistem na utilização de partículas de ferro com um catalisador, normalmente Paládio que potencia as reações oxi-redox.

ZVI emulsionado, a membrana emulsionada facilita a remediação de hidrocarbonetos.

Figura 21 – Modelo esquemático do processo de tratamento por Nanotecnologias Tabela 20 - Vantagens / Desvantagens da técnica de nanotecnologias

Vantagens

Desvantagens

Maior superfície específica, remediação mais Custo elevado rápida Poder adaptar as nanotecnologias ao tipo de Aglomeração de materiais pode limitar o raio de contaminante acção Não ser necessário escavação e transporte

Pacificação, devido à grande superfície específica, podem reagir com o ar e oxidar

Tipos de contaminantes Orgânicos como PCB, herbicidas, pesticidas, nitratos, sulfatos e metais (As, Cr)

Custos e Tempo O seu tempo de aplicação é relativamente rápida.

O seu custo é bastante elevado, e existem poucos fornecedores desta tecnologia, limitando a escolha e competitividade da tecnologia.

Exemplo do uso da tecnologia pode ser vista aqui. , referências, 1

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Tecnologias de Suporte Estas tecnologias introduzem uma determinada substâncias no solo de acordo com o contaminante com o objectivo de tratar o contaminante in-situ.

Fracturação Descrição É uma técnica de suporte que aumenta ou criam aberturas nas rochas que têm baixa porosidade para aumentar a eficiência de outros métodos, como por exemplo o SVE, Bioremediação ou oxidação ou redução.

Existem vários métodos: Fracturação hidráulica, que usa água ou uma solução aquosa para induzir fracturas nas rochas.

Fracturação pneumática, onde é usado ar ou outro gás para propagar a fracturação.

Fracturação por Explosivos, onde são usados explosivos para criar fracturação

Figura 22 – Modelo esquemático do processo de tratamento por fracturação Tabela 21 - Vantagens / Desvantagens da técnica de fracturação

Vantagens

Desvantagens

Aumentam o raio de acção de outras tecnologias São limitadas as áreas onde pode ser utilizado Usando soluções como permanganato, ajuda a Não foi usada a profundidades superiores a 30 m chegar à matriz das rochas Ajuda aceder a contaminantes que são impossíveis de alcançar com outras tecnologias

Tipos de contaminantes Não trata, apenas auxilia outros métodos a serem mais eficazes.

Custos e Tempo O seu tempo de aplicação é relativamente rápida.

O seu Custo é elevado.

Exemplo do uso da tecnologia pode ser vista aqui. , referências, 1

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Outras técnicas Existem outras técnicas que podem ser usadas para aumentar a eficiência de outras metodologias, normalmente são bastante usadas em conjunto, como por exemplo: Soil vapor extractor e Injecção de Ar São duas técnicas bastante usadas em conjunto, onde as potencialidades de cada um, aumenta o rácio da remediação.

Incineração in-situ Pode ser utilizado o aquecimento por radio frequência para volatilizar determinados componentes orgânicos, como os VOC e SVOC, que podem ser recolhidos por SVE posteriormente.

Injecção de Ar Esta pode ser usada como tecnologia de suporte, em bioremediação, adicionando ar à mistura de solo, ajudando a que os micróbios envolvidos na bioremediação tenham os nutrientes necessários para a sua proliferação.

Nanotecnologias Estas podem ser vistas como uma técnica de suporte, onde podem ser aplicadas nas Barreiras reactivas permeáveis, para aumentar a superfície específica do material para aumentar a sua eficácia.

Combinações Podem também combinar-se técnicas de extração com tecnologias de barreira ou estabilização, onde por um lado se contem o contaminante num determinado local, enquanto se extrai a montante, por exemplo com PRB e Lavagem do Solo.

Ou então combinar tecnologias de introdução in-situ, com tecnologias de barreira, onde as tecnologias de barreira contem o contaminante no local, enquanto as tecnologias de remediação insitu tratam o contaminante, por exemplo PRB e redução química.

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Projecto de Reabilitação O projecto de reabilitação pode ser gerido de várias formas. O modelo de gestão mais recente de um local contaminado é o Remediação Sustentável (SR), tenta responder às falhas do modelo Risk Based Land management, que estava em amplo uso. No entanto, não há uma solução concertada entre os países, já que, da análise de bibliografia, se constata que cada país tem usado a sua forma de gestão ou adaptando os modelos à sua realidade.

Neste trabalho selecionou-se o modelo SR para uma avaliação mais detalhada. Este modelo segue a premissa de tentar elaborar um método, onde são ponderadas as consequências ambientais decorrentes da contaminação, com outros factores importantes como o custo, a opinião dos stakeholders (dirigentes políticos e sociedade civil) daquele local. Serve para ajudar a tomar decisões concretas com base em determinados conceitos base importantes, como factores económicos, sociais, ambientais e a viabilidade técnica das tecnologias de remediação possíveis no local em causa.

O diagrama seguinte mostra as diferentes fases do projecto, que se encontra dividido essencialmente em dois grandes blocos, Sustainable assessment e Sustainable management, explicados anteriormente no capítulo de modelos de gestão.

Figura 23 – Fluxograma de funcionamento do SR

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Caracterização e avaliação Esta é a primeira fase de um projecto de reabilitação, onde o local é caracterizado convenientemente. Por intermédio de análises geoquímicas e geofísicas realizou-se o mapeamento, e avalia-se a extensão da área contaminada, a concentração e tipo da contaminação. Também é caracterizado o local em termos de características geológicas e geomecânicas. É ainda analisado o histórico das actividades do local, para se poder identificar as possíveis origens da contaminação e determinar a fonte de contaminação.

Especificação do modelo Tendo em consideração a informação obtida na fase anterior, entra-se na fase da avaliação de todos os modelos, para determinar qual dos modelos ou conjunção de modelos será a solução mais adequada para este local. Este modelo tem em conta vários aspectos, como a opiniões dos vários stakeholders do local em causa, assim como custos e tempo de intervenção.

Neste campo entra a fase de Avaliação Sustentável, onde todos os stakeholders, revem as opções a serem usadas, definem objectivos e metas e a metodologia a ser utilizada.

Abordagem técnica A abordagem técnica divide-se em três pontos essenciais:

Implementação da metodologia Esta é a fase em que se executa concretamente a tecnologia, onde são implementados os princípios de remediação do modelo que foi escolhido pelo conjunto de stakeholders.

Monotorização da metodologia Nesta fase é avaliada a evolução da técnica, as condições do solo ou água subterrânea e como esta a evoluir a pluma de contaminação. Podem ser usados poços de monotorização ou ensaios geofísicos/geoquímicos para se verificar se a resposta do local à tecnologia está a obedecer aos parâmetros e metas definidas na fase de avaliação sustentável.

Optimização da metodologia Após recolha dos dados de monotorização, existe uma fase em que se analisa se evolução do local é satisfatória. Nesta fase analisa-se se é necessário intervir por desvio de algum factor na tecnologia, ou se existe uma forma de melhorar o modelo para se poder alcançar o objectivo mais cedo ou apenas melhorar as condições do meio para cumprir as metas definidas no início do projecto.

Durante toda esta fase, decorre ao mesmo tempo, a avaliação dos objectivos e metas de cada uma das fases definidas na avaliação sustentável, onde os dados são apresentados a todos os stakeholders e são tomadas decisões em conjunto sobre a evolução da remediação, se necessário reavaliar as metas e objectivos.

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Conclusões Existe cada vez mais uma maior necessidade de reabilitação de solos, águas ou sedimentos, e cada vez menos recursos financeiros ou humanos para o fazer ou não é viável economicamente descontaminar todos os locais, daí surge a necessidade de haver um planeamentos regionais rigoroso e redes de monitorização, que tem sido bastante reduzidas na sua capacidade e número.

Existem diversas tecnologias de remediação disponíveis com diferentes graus de complexidade tecnológica, tentando responder às necessidades de reabilitação de locais contaminados.

Comparação das diferentes tecnologias Podemos comparar em traços gerais as tecnologias por tempo de remediação, custo ou contaminante alvo. Nas tabelas seguintes tenta-se dar uma visão geral das tecnologias, tendo em consideração três aspectos referidos anteriormente. Para simplificar, apresenta-se os tempos médios das tecnologias in-situ, ex-situ e barreira, onde podemos verificar que as tecnologias ex-situ são em regra, as de mais rápida remediação.

Tabela 22 – Tecnologias por tempo de remediação

Por tempo de remediação Curto

Médio

Elevado

Tecnologias ex-situ

Tecnologias in-situ Tecnologias Barreira

Exemplos:

Exemplos:

Exemplos:

Tratamento térmico ex-situ Lavagem do Solo ex-situ Eletroremediação in-situ

Tratamento térmico in-situ Bioremediação in-situ Oxidação química

PBR Bioremediação in-situ SVE & AS

Podemos ainda comparar as tecnologias, pelo custo assumido ao processo de remediação.

Assim em traços gerais, as tecnologias in-situ são as mais baratas, as ex-situ podem variar entre médio ou elevado. As tecnologias barreira dependem bastante, enquanto que a Eletroremediação apresenta um custo baixo, por outro lado, as nanotecnologias podem apresentar-se com um custo elevado.

Tabela 23 – Tecnologias por custo de remediação

Por custo de remediação Baixo

Médio

Tecnologias in-situ

Elevado Tecnologias ex-situ

Tecnologias Barreira Exemplos:

Exemplos:

Exemplos:

Bioremediação in-situ Fitoremediação in-situ Eletroremediação in-situ

Tratamento térmico ex-situ Bioremediação ex-situ SVE & AS

PBR Nanotecnologias

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Metodologias de Reabilitação Ambiental Relatório Final 2015 Na tabela seguinte, apresentam-se as tecnologias de remediação e os seus principais contaminantes alvos: Tabela 24 – Comparação das tecnologias por contaminante alvo

Tecnologia

Metais

VOC SVOC

Orgânicos

x

x x x

x

Flushing SVE & AS Circulation Wells Chemical reduction Oxidação química Bioremediação Fitotecnologies Thermal treatment Lavagem do Solo Chemical extraction Solidification / S PRB Eletroremediação Nanotecnologies

x

Outros Inorgânicos

x x x x x

x x x

x

x x

x x x x

x x

x

Tabela 25 – Diagrama simplificado de tempo e custo de remediação em metais

Tempo

Fitoremediation

PRB Reduction

Eletroremediação

Nanotecnologias

Lavagem do Solo

Custo

Após esta análise, podemos elaborar um diagrama simplificado, entre custo pequeno, médio e elevado, e tempo curto, médio e elevado, e projectar algumas tecnologias que podem ser usada em remover metais, para se analisar a melhor razão custo/tempo.

Embora as tecnologias existam em separado, na prática, estas vão ser sempre adaptadas ao local em causa, e muitas vezes irão ser conjugadas várias técnicas de forma a obter o melhor resultado tempo/custo para a remediação de acordo com os objectivos definidos pelos stakeholders para aquele local.

Na UE, em geral as tecnologias ex-situ são mais usadas que as in-situ, pois não é necessária muita experiencia técnica, nem a posterior manutenção do local, apenas sendo usadas tecnologias in-situ quando as tecnologias ex-situ se tornavam inviáveis. Com base na redução de custos, tem-se tentado desenvolver cada vez mais, as técnicas in-situ.

A nível nacional seria bastante importante simplificar a legislação ambiental e haver um maior esforço para colocar o conhecimento científico que já possuímos, nomeadamente substituir os valores Canadianos pelos valores de referência de solos em Portugal. Seria bastante importante também, regulamentar a área de reabilitação ambiental, para se tornar sector mais transparente.

Ainda, a organização do território em áreas de risco de contaminantes, conjuntamente com acções de monitorização seria importante para avaliar a situação real de contaminação que o país tem, assim como as suas necessidades de intervenção.

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Metodologias de Reabilitação Ambiental Relatório Final 2015

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Metodologias de Reabilitação Ambiental Relatório Final 2015

Metodologias de Reabilitação Ambiental Relatório Final 13/14

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