Comparação da eficiência das técnicas de bombeamento, TPE e DPE para remediação de áreas contaminadas por hidrocarbonetos de petróleo

Abstract

The objective of this study is to compare the effectiveness of three remediation techniques - pumping, TPE (Two Phase Extraction) and DPE (Dual Phase Extraction) - in a contaminated area with diesel in the state of Minas Gerais. Empirical observations for remediation systems in various areas affected in the US and Latin America indicate a significant increase (over 30%) in the total mass of contaminant removal with the use of DPE in relation to pumping and TPE, considering the recovery rates mass in free phase, dissolved phase and vapor phase. To compare the techniques the following methodologies were used: a) literature review; b) build systems operation data deployed in the area; c) conducting pumping tests, TPE and DPE in two sub-areas of the study area (known as Area 1 and Area 2); d) treatment and analysis of the obtained data; e) comparing the results with theoretical models. Using data compiled from field tests it was possible to confirm the significant increase in extraction flow using the DPE technique with respect to the flow obtained from pumping techniques and TPE. For area 1, the use of MPE resulted in the extraction liquid flow higher than the 38.5% compared to that obtained by pumping. In tests performed in area 2, the use of DPE in extraction well led to increase of 39.68% in the flow relative to the TPE and 43.77% with respect to the pumping. As for the PM-28 well, the average flow rate obtained with DPE was 47.63% higher compared to that of TPE and 51.3% higher compared to the pumping. The greater effectiveness of DPE compared to conventional pumping can be explained by the increased pressure gradient, which increase water and LNAPL yield into the well. With respect to TPE, DPE was also more effective,and, in this case, the highest net flow obtained can be explained by the drawdown induced by pumping, coupled with the augmented gradient caused by the application of vacuum

O objetivo deste trabalho é a comparação da eficiência de três técnicas: bombeamento, TPE (Two Phase Extraction) e DPE (Dual Phase Extraction), na remediação de uma área contaminada com óleo diesel no Estado de Minas Gerais. Observações empíricas em sistemas de remediação em diversas áreas impactadas nos EUA e América Latina indicam um aumento significativo (superior a 30%) na remoção da massa total de contaminantes com a utilização de DPE em relação ao bombeamento e ao TPE, considerando as taxas de recuperação de massa nas fases livre, dissolvida e vapor. Para a comparação entre as técnicas foram efetuados ensaios de bombeamento, TPE e DPE em duas subáreas da área em estudo (denominadas área 1 e área 2), cujos dados foram comparados aos resultados de modelos teóricos. A partir da compilação de dados de sistemas de remediação em operação e da realização de ensaios de campo, foi possível confirmar o aumento significativo das vazões de extração utilizando a técnica de DPE em relação às vazões obtidas com as técnicas de bombeamento e TPE. Para a área 1, a utilização do DPE resultou em vazão de extração de líquido 38,5% maior que a obtida por bombeamento. Nos testes realizados na área 2, a utilização do DPE no poço de extração PE-01 resultou em aumentos de 39,68% na vazão de líquido em relação ao TPE e de 43,77% em relação ao bombeamento. Já para o poço PM-28, a vazão média obtida com o DPE foi 47,63% maior em relação ao TPE e 51,3% maior em relação ao bombeamento. A maior efetividade do DPE em relação ao bombeamento convencional pode ser explicada pelo aumento do gradiente de pressão, que ocasiona maior mobilidade de água e de LNAPL para o interior do poço. Em relação ao TPE, o DPE também foi mais efetivo, e, neste caso, as maiores vazões de líquido obtidas podem ser explicadas pelo rebaixamento causado pelo bombeamento, somado ao aumento de fluxo causado pelo...