Bombear e tratar

Bombear e tratar, popularmente conhecido como Pump-and-treat, é uma técnica de remediação de águas subterrâneas contaminadas [1]. É um método comumente utilizado, que já foi adotado 1259 vezes para gerenciamento de áreas contaminadas no Estado de São Paulo [2], possuindo capacidade de remoção de contaminantes de compostos solúveis, como: solventes industriais, metais e óleo combustível [3]. Ela é baseada na extração da água contaminada, por meio de bombeamento, até o equipamento onde ela será tratada. Após o tratamento, ela pode ser despejada de volta na superfície ou em redes de água [4]. O sistema de bombeamento consiste em um mecanismo de tubulações que realizam tanto a função hidráulica de extrair o contaminante, como também para despejar a água tratada, enquanto o sistema de tratamento é desenvolvido a partir dos tipos de contaminantes e por isso podem ter diferentes funções e formas de tratamento [5].

Funcionamento do Sistema

O bombeamento e tratamento consiste no bombeamento da água subsuperficial contaminada com LNAPL (líquido leve menos denso que a água) à superfície para posterior tratamento externo de remoção de contaminantes [6]. Este sistema envolve a instalação estratégica de poços de bombeamento, buscando interceptar a pluma de LNAPL, de modo a conter a migração e reduzir as concentrações do contaminante, seja diretamente para um sistema de tratamento ou para um tanque de armazenamento até que o tratamento possa efetivamente iniciar [7]. Ele também pode ser instalado como uma barreira para evitar que os contaminantes sejam dispersados pelo fluxo de água corrente, assim, pode ser necessária a instalação de diversos tubos para conter e extrair os contaminantes por bombeamento, até atingir o local de tratamento [8].

Após o bombeamento, a água passa por uma série de tratamentos. A adsorção por carbono é a mais utilizada, seguido pelos tratamentos: remoção por aeração, filtração, precipitação de metais, tratamento biológico, troca iônica e oxidação por UV [6]. Outros tratamentos que podem ser aplicados em sistemas de bombeamento e tratamento incluem separação de fases, biodegradação aeróbica, air stripping e adsorção de carbono ativado granular em fase líquida [9].

Outro tratamento usualmente utilizado é por meio da caixa separadora de água e óleo (SAO), que contém três compartimentos nos quais grande parte dos contaminantes fica retida. A água também pode ser filtrada por carvão ativado para tratamento em superfície e, uma vez tratada, é conduzida para poços de reinjeção [10]. O sistema de tratamento tanto pode consistir em um único método de limpeza, como carvão ativado ou extração de ar para purificar a água, como também, a aplicação de diversos métodos, especialmente quando a água subterrânea contém diferentes tipos de contaminantes ou apresenta elevadas concentrações de um único poluente. A abordagem para o tratamento pode ser modificada à medida que as concentrações de contaminantes diminuem [11].

Desvantagens do Sistema

Apesar de poder tratar grandes volumes de água subterrânea contaminada, os sistemas de bombeamento e tratamento possuem muitas desvantagens. Os sistemas possuem elevado custo operacional e de instalação, uma vez que demandam a disponibilidade e uso contínuo de energia elétrica, e possuem um tempo de operação prolongado [12]. A aplicação desta técnica em ambientes remotos consequentemente leva ao aumento dos custos operacionais, e sua execução pode enfrentar dificuldades de logística e acesso aos locais, possivelmente expondo o ambiente a maiores impactos ambientais. Outro fator que deve ser avaliado ao considerar a aplicação da técnica é a disponibilidade de corpos receptores para disposição de águas residuais contaminadas que foram extraídas e tratadas pelo sistema [12].

Outra desvantagem dessa técnica é a elevada quantidade de água que precisa ser retirada do aquífero, para realização da remoção dos contaminantes. O tratamento e remoção de quantidades substanciais de água residual ao longo de um longo período de tempo aumentam os custos operacionais e podem levar ao assentamento do solo [9]. As limitações mencionadas da técnica, juntamente com a necessidade de melhores técnicas de remediação, levaram ao estudo de várias tecnologias inovadoras como aprimoramentos ao processo de bombeamento e tratamento.

Por ser um tratamento complexo e que depende muito da quantidade de contaminantes presentes, ele pode se tornar um tratamento de duração bem prolongada, levando anos e até décadas até o fim do tratamento. Isso implica em maiores custos com energia para manter o funcionamento do sistema, além da demora para o fim do tratamento [13].

Técnicas de Aprimoramento

A técnica de bombeamento e tratamento pode ser aprimorada com adição de um agente redutor químico à água subterrânea tratada antes de ser reinjetada no aquífero. É chamada de “Bombeamento e Tratamento Quimicamente Aprimorado”, também conhecida como fixação geoquímica [14]. Essa técnica aprimorada pode ser utilizada para tratar áreas-fonte e dispensa a disposição na superfície é considerada uma técnica in situ. Ela remove, por exemplo, o Cr(VI) residual que não é efetivamente removido durante a fase de extração da água subterrânea contaminadas por cromo, através do uso de diferentes reagentes como metabissulfito de sódio e Na2S2O5 [14]. Entretanto, deve-se controlar a concentração dos produtos de reação de redução na água tratada para não levar a uma maior contaminação do aquífero em que a mesma será disposta.

Referências
  1. Ciampi et al, 2023
  2. CETESB, 2023
  3. EPA, 2013
  4. Zha et al, 2019
  5. Truex, 2019
  6. EPA, 2020
  7. EPA, 1996
  8. Speight, 2020
  9. Khaitan et al, 2006
  10. EPA, 2012
  11. EPA, 2000
  12. Camenzuli et al, 2013
  13. Casasso, 2019
  14. Fruchter, 2002

Bibliografia
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  • CASASSO, A. et al. How Can We Make Pump and Treat Systems More Energetically Sustainable? Water, v. 12, n. 1, p. 67, 23 dez. 2019.
  • CETESB - Companhia Ambiental do Estado de São Paulo. Relatório Áreas Contaminadas e Reabilitadas no Estado de São Paulo. São Paulo, 2023.
  • CIAMPI, P. et al. Pump-and-treat (P&T) vs groundwater circulation wells (GCW): Which approach delivers more sustainable and effective groundwater remediation? Environmental Research, v. 234, p. 116538–116538, 1 out. 2023.
  • EPA, U. S. Superfund Remedy Report, Sixteenth Edition. 16th Editi ed. UnitedStates: U.S. Environmental Protection Agency (EPA), 2020.
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  • ZHA, Y. et al. Exploitation of pump-and-treat remediation systems for characterization of hydraulic heterogeneity. Journal of Hydrology, v. 573, p. 324–340, 1 jun. 2019.
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