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Estudo da remediação de um aquífero contaminado com sulfato e metais através de barreira reativa permeável orgânica (2015)

  • Authors:
  • Autor USP: TRINDADE, GIULIANO BORDIN - EP
  • Unidade: EP
  • Sigla do Departamento: PEF
  • Subjects: BIODEGRADAÇÃO; CONTAMINAÇÃO; METAIS; BAGAÇOS; POLUIÇÃO AMBIENTAL
  • Language: Português
  • Abstract: Este trabalho teve como objetivo geral estudar a viabilidade técnica de utilizar bagaço de cana como meio reativo de barreiras reativas permeáveis (BRP) para remoção de sulfato e metais de águas subterrâneas contaminadas. O estudo baseou-se em investigação experimental, por meio de ensaios laboratoriais de coluna, e em modelagem matemática, para a qual utilizaram-se também alguns dados obtidos em um estudo de caso de uma unidade industrial contaminada com sulfato e metais. Neste local contaminado, as características hidrogeológicas e topográficas propiciam a utilização de uma barreira reativa permeável como técnica de remediação. Barreiras reativas permeáveis são uma alternativa para remediação de águas subterrâneas que vem progredindo rapidamente na última década, a partir de ensaios de bancada e coluna em laboratório para implementação em escala real em campo. Três colunas bióticas foram montadas utilizando bagaço de cana como meio reativo e um material de base poroso constituído de areia e cascalho para fornecer adequada condutividade hidráulica, com a proporção de 1:28 em massa seca. Também foi adicionado ao meio reativo um inoculo bacteriano composto por esterco bovino dissolvido. Uma quarta coluna, sem inoculo e contendo um agente biocida, compôs o experimento branco (abiótico). Uma solução sintética foi introduzida nas colunas simulando condições da água subterrânea do estudo de caso, com velocidade de Darcy em torno de 2,0x10-7 m/s composta por sulfato e metais (zinco e níquel) com concentrações de 6.000 mg/L e 15 mg/L, respectivamente. Os resultados das análises da fase líquida das colunas bióticas apresentaram: (i) média da taxa de remoção de sulfato durante todo o tempo do experimento de 49 mg/L/dia; (ii) as concentrações de Zn e Ni diminuíram de 15 mg/L para valores não detectáveis pelatécnica analítica utilizada (< 0,01 mg/L); (iii) aumento do pH de 5.5-5.8 para valores entre 6,8-8,0; (iv) redução do valor do potencial de oxirredução (Eh) para valores de até -200mV. Não foram observadas reduções das concentrações de metais e sulfato na fase líquida da coluna abiótica e os valores de pH e Eh permaneceram dentro das faixas iniciais. Análises nas fases sólidas das colunas bióticas por MEV e EDS após o término do experimento identificaram a presença de Ni, Zn, S e Mn, indicando a precipitação desses metais em forma de sulfetos. Estes elementos não foram detectados na fase sólida da coluna abiótica. Assim, pôde-se inferir que toda a remoção de sulfato verificada nas colunas bióticas pode ser atribuída a redução bacteriana de sulfato. A partir das condições experimentais dos ensaios, foi realizada a modelagem e o dimensionamento da BRP. Para a estimativa da cinética de redução de sulfato, aplicou-se a solução analítica de Van Genuchten para transporte de contaminantes com degradação, obtendo-se uma taxa de decaimento de primeira ordem de 0,01 dia-1. A determinação da espessura e tempo de residência da barreira foi realizada considerando que a concentração de sulfato na saída da barreira fosse menor ou igual a 250 mg/L. O resultado do dimensionamento de uma BRP preenchida com bagaço de cana e areia nas proporções de 1:28 em massa seca resultaria em uma BRP de 7,1 m de espessura, com tempo de residência de 950 dias, no local de estudo de caso. Caso fosse utilizado o dobro da proporção de bagaço de cana e areia em massa seca (1:14), a implantação da BRP apresentar-se-ia viável, com espessura aproximada de 4 m. Através destes resultados, pôde ser concluído que a hipótese de que bagaço de cana como substrato e esterco bovino como inoculo compõem um meio reativo viável para a redução de sulfato e precipitação de metais em uma BRP.
  • Imprenta:
  • Data da defesa: 14.09.2015
  • Acesso à fonte
    How to cite
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    • ABNT

      TRINDADE, Giuliano Bordin; BOSCOV, Maria Eugênia Gimenez. Estudo da remediação de um aquífero contaminado com sulfato e metais através de barreira reativa permeável orgânica. 2015.Universidade de São Paulo, São Paulo, 2015. Disponível em: < http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3145/tde-11052016-153629/pt-br.php >.
    • APA

      Trindade, G. B., & Boscov, M. E. G. (2015). Estudo da remediação de um aquífero contaminado com sulfato e metais através de barreira reativa permeável orgânica. Universidade de São Paulo, São Paulo. Recuperado de http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3145/tde-11052016-153629/pt-br.php
    • NLM

      Trindade GB, Boscov MEG. Estudo da remediação de um aquífero contaminado com sulfato e metais através de barreira reativa permeável orgânica [Internet]. 2015 ;Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3145/tde-11052016-153629/pt-br.php
    • Vancouver

      Trindade GB, Boscov MEG. Estudo da remediação de um aquífero contaminado com sulfato e metais através de barreira reativa permeável orgânica [Internet]. 2015 ;Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3145/tde-11052016-153629/pt-br.php

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