Apresentação de Projeto de Pesquisa: ESTUDO DA EFICÁCIA DE ADIÇÕES ORGÂNICAS NA PERFORMANCE DE BARREIRAS MINERAIS COMPACTADAS PARA CONTENÇÃO DE HIDROCARBONETOS

Local:
Sala de vídeos DCTM

Data :
12/10/2015 - 16:00

Resumo:

1. INTRODUÇÃO
A contaminação do solo e lençóis freáticos, expor pelo derramamento de líquidos
hidrocarbonetos, ocorre devido às más práticas operacionais e aos padrões de segurança
ineficientes. As consequências que resultam deste tipo de contaminação, são alvo de muitos
estudos devido à frequência com que estes eventos acontecem, convertendo-se em uma fonte
permanente para danos ambientais.
Os solos locais, na maioria dos casos, apresentam, uma capacidade limitada na
absorção dos líquidos poluentes, especialmente, para os hidrocarbonetos. O transporte destes
líquidos orgânicos percolantes pode ser reduzido pela adoção de camadas protetoras ou
barreiras minerais. Esta prática se emprega frequentemente, através da substituição do solo
local, por uma camada de solo compactada que possua ás características de permeabilidade
desejadas.
Na atualidade, o mercado financeiro mundial é regido pela indústria petroleira; as
atividades relacionadas com esta industria vão desde a extração, o transporte, processamento
e o armazenagem do petróleo para a sua utilização. O manejo apropriado deste produto e os
seus derivados, reduz a probabilidade de espalhamentos no meio ambiente, evitando riscos na
saúde humana. Toda obra ou estrutura destinada para este assunto, deve ser devidamente
acondicionada, podendo realizar a sua função com o menor risco possível, evitando a
ocorrência de alguma evento prejudicial no meio ambiente.
Os incidentes que tem a ver com espalhamentos de líquidos poluentes derivados do
petróleo, se dão com muita frequência; desde acidentes com navios e caminhões, até rupturas
dos tubos que transportam o fluido. A principal responsabilidade cai sobre as empresas
petroleiras, quando estas situações acontecem. Técnicas de remediação imediata, são
necessárias, além de um plano de contingência para a recuperação da zona afetada, no menor
tempo possível.
No caso de acontecer algum vazamento, diversos fatores são os que controlarão a
interação entre o fluido contaminante e o meio ambiente. As características físico-químicas
dos fluidos contaminantes como a sua volatilidade, solubilidade, coeficiente de partição
octanol/água e as características geotécnicas do solo determinarão a predominância da fase de
contaminação, podendo ser livre (móvel), adsorvida, dissolvida, vaporizada ou condensada.
(FORTE et al, 2007).
1
Os vazamentos que acontecem nos diques de contenção ou tanques de
armazenamento dos líquidos hidrocarbonetos, são provocados pelas causas mencionadas
anteriormente, sendo estas as principais fontes de contaminação. A subsuperfície deve ser
protegida contra todos os tipos de contaminantes estocados devido a que o solo trabalha como
um receptor permanente para os líquidos poluentes. Além disto, os movimentos dinâmicos do
ciclo hidrológico os transportam para águas subterrâneas e os aquíferos próximos. (Huling e
Weaver, 1996.)
Os diques de contenção são estruturas de proteção ambiental, as quais estão aptas a
armazenar volumes significativos de líquidos hidrocarbonetos, evitando a contaminação do
subsolo no caso de ocorrência de acidentes ambientais. Quando da ocorrência destes
vazamentos é necessária a aplicação de planos de contingência, assim como medidas de
abatimento apropriadas no menor tempo possível, de forma a evitar a propagação do volume
de líquido liberado e, possibilitando a remoção total do líquido percolado, além do solo
atingido pelos poluentes, o qual deve se restringir à barreira mineral compactada. Os estudos
geotécnicos, ajudam ter uma maior compreensão sobre os comportamentos e fenômenos entre
o meio ambiente e os poluentes, o que facilita a criação de barreiras minerais mais efetivas e
econômicas otimizando a proteção ambiental e a saúde humana.
O propósito desta linha de investigação é a redução do impacto ambiental no solo,
assim como evitar a propagação de líquidos poluentes através dos meios porosos naturais, os
quais permitem, na maioria dos casos, que um determinado fluido se propague atéi o lençol
freático. Isto sera avaliado através do estudo das características geotécnicas do solo e a reação
nos valores de permeabilidade quando sob aos fluidos percolantes, como ser a água e os
hidrocarbonetos.
O estudo será baseado na adição de carvão ativado para tentar reduzir os valores de
permeabilidade em dois tipos de solo como ser: barreiras e granulito. Diversos ensaios de
permeabilidade a carga variável serão realizados empregando diferentes concentrações na
mistura solo/carvão. Segundo os resultados a obter, poderá ser analisada a viabilidade de
acondicionar as características em campo e testar o nível de eficacia nos diques de contenção
da Petrobras. Isto propiciará uma redução nos custos operacionais, evitando gastos que a
companhia incorre, devido ao transporte de solos proveniente de outras regiões para
satisfazer as normativas ambientais.
2
1.1 Problema de Pesquisa
O problema consiste na carência de alternativas na melhoria de condições de
impermeabilização para as barreiras minerais, através da adição de materiais orgânicos ao
solo. Estas adições deverão ser utilizadas em solos que não atingem os valores de
permeabilidade previstos em norma, na tentativa de torná-los potencialmente utilizáveis em
campo, evitando o custo no transporte de solos que não se encontrem nas proximidades.
1.2 Hipótese Nula
Os valores de permeabilidade dos solos não sofrerão mudança, após da adição do
carvão ativado.
2 OBJETIVOS
2.1 Geral
O objetivo geral deste trabalho consiste em avaliar a reação nos valores de
permeabilidade em solos saturados de formação granulito Gnaisse e de Barreiras, junto com a
adição de carvão ativado, através da execução de ensaios de permeabilidade a carga variável.
2.2 Especifico
Como objetivos específicos, estabelecem-se os seguintes:
1. Testar a compatibilidade do carvão ativado com os tipos de solos em estudo,
fornecendo os valores desejadas de permeabilidade em contra dos fluidos de
hidrocarbonetos.
2. Determinar as faixas granulométricas que atinjam coeficientes de permeabilidade
menores que 1x10-6 cm/s, para uso como camada de proteção mineral.
3. Proporcionar uma alternativa menos custosa para a Petrobras, nos casos que se precise
em tratar, remover e recompor o solo contaminado na área atingida.
4. Definir os teores de maior viabilidade para replicar em campo da mistura solo/carvão.
5. Avaliar os resultados à luz das teorias atuais, sobre o fluxo de massa em solos
saturados.

1. INTRODUÇÃO

A contaminação do solo e lençóis freáticos, expor pelo derramamento de líquidos

hidrocarbonetos, ocorre devido às más práticas operacionais e aos padrões de segurança

ineficientes. As consequências que resultam deste tipo de contaminação, são alvo de muitos

estudos devido à frequência com que estes eventos acontecem, convertendo-se em uma fonte

permanente para danos ambientais.

Os solos locais, na maioria dos casos, apresentam, uma capacidade limitada na

absorção dos líquidos poluentes, especialmente, para os hidrocarbonetos. O transporte destes

líquidos orgânicos percolantes pode ser reduzido pela adoção de camadas protetoras ou

barreiras minerais. Esta prática se emprega frequentemente, através da substituição do solo

local, por uma camada de solo compactada que possua ás características de permeabilidade

desejadas.

Na atualidade, o mercado financeiro mundial é regido pela indústria petroleira; as

atividades relacionadas com esta industria vão desde a extração, o transporte, processamento

e o armazenagem do petróleo para a sua utilização. O manejo apropriado deste produto e os

seus derivados, reduz a probabilidade de espalhamentos no meio ambiente, evitando riscos na

saúde humana. Toda obra ou estrutura destinada para este assunto, deve ser devidamente

acondicionada, podendo realizar a sua função com o menor risco possível, evitando a

ocorrência de alguma evento prejudicial no meio ambiente.

Os incidentes que tem a ver com espalhamentos de líquidos poluentes derivados do

petróleo, se dão com muita frequência; desde acidentes com navios e caminhões, até rupturas

dos tubos que transportam o fluido. A principal responsabilidade cai sobre as empresas

petroleiras, quando estas situações acontecem. Técnicas de remediação imediata, são

necessárias, além de um plano de contingência para a recuperação da zona afetada, no menor

tempo possível.

No caso de acontecer algum vazamento, diversos fatores são os que controlarão a

interação entre o fluido contaminante e o meio ambiente. As características físico-químicas

dos fluidos contaminantes como a sua volatilidade, solubilidade, coeficiente de partição

octanol/água e as características geotécnicas do solo determinarão a predominância da fase de

contaminação, podendo ser livre (móvel), adsorvida, dissolvida, vaporizada ou condensada.

(FORTE et al, 2007).

1

Os vazamentos que acontecem nos diques de contenção ou tanques de

armazenamento dos líquidos hidrocarbonetos, são provocados pelas causas mencionadas

anteriormente, sendo estas as principais fontes de contaminação. A subsuperfície deve ser

protegida contra todos os tipos de contaminantes estocados devido a que o solo trabalha como

um receptor permanente para os líquidos poluentes. Além disto, os movimentos dinâmicos do

ciclo hidrológico os transportam para águas subterrâneas e os aquíferos próximos. (Huling e

Weaver, 1996.)

Os diques de contenção são estruturas de proteção ambiental, as quais estão aptas a

armazenar volumes significativos de líquidos hidrocarbonetos, evitando a contaminação do

subsolo no caso de ocorrência de acidentes ambientais. Quando da ocorrência destes

vazamentos é necessária a aplicação de planos de contingência, assim como medidas de

abatimento apropriadas no menor tempo possível, de forma a evitar a propagação do volume

de líquido liberado e, possibilitando a remoção total do líquido percolado, além do solo

atingido pelos poluentes, o qual deve se restringir à barreira mineral compactada. Os estudos

geotécnicos, ajudam ter uma maior compreensão sobre os comportamentos e fenômenos entre

o meio ambiente e os poluentes, o que facilita a criação de barreiras minerais mais efetivas e

econômicas otimizando a proteção ambiental e a saúde humana.

O propósito desta linha de investigação é a redução do impacto ambiental no solo,

assim como evitar a propagação de líquidos poluentes através dos meios porosos naturais, os

quais permitem, na maioria dos casos, que um determinado fluido se propague atéi o lençol

freático. Isto sera avaliado através do estudo das características geotécnicas do solo e a reação

nos valores de permeabilidade quando sob aos fluidos percolantes, como ser a água e os

hidrocarbonetos.

O estudo será baseado na adição de carvão ativado para tentar reduzir os valores de

permeabilidade em dois tipos de solo como ser: barreiras e granulito. Diversos ensaios de

permeabilidade a carga variável serão realizados empregando diferentes concentrações na

mistura solo/carvão. Segundo os resultados a obter, poderá ser analisada a viabilidade de

acondicionar as características em campo e testar o nível de eficacia nos diques de contenção

da Petrobras. Isto propiciará uma redução nos custos operacionais, evitando gastos que a

companhia incorre, devido ao transporte de solos proveniente de outras regiões para

satisfazer as normativas ambientais.

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1.1 Problema de Pesquisa

O problema consiste na carência de alternativas na melhoria de condições de

impermeabilização para as barreiras minerais, através da adição de materiais orgânicos ao

solo. Estas adições deverão ser utilizadas em solos que não atingem os valores de

permeabilidade previstos em norma, na tentativa de torná-los potencialmente utilizáveis em

campo, evitando o custo no transporte de solos que não se encontrem nas proximidades.

1.2 Hipótese Nula

Os valores de permeabilidade dos solos não sofrerão mudança, após da adição do

carvão ativado.

2 OBJETIVOS

2.1 Geral

O objetivo geral deste trabalho consiste em avaliar a reação nos valores de

permeabilidade em solos saturados de formação granulito Gnaisse e de Barreiras, junto com a

adição de carvão ativado, através da execução de ensaios de permeabilidade a carga variável.

2.2 Especifico

Como objetivos específicos, estabelecem-se os seguintes:

1. Testar a compatibilidade do carvão ativado com os tipos de solos em estudo,

fornecendo os valores desejadas de permeabilidade em contra dos fluidos de

hidrocarbonetos.

2. Determinar as faixas granulométricas que atinjam coeficientes de permeabilidade

menores que 1x10-6 cm/s, para uso como camada de proteção mineral.

3. Proporcionar uma alternativa menos custosa para a Petrobras, nos casos que se precise

em tratar, remover e recompor o solo contaminado na área atingida.

4. Definir os teores de maior viabilidade para replicar em campo da mistura solo/carvão.

5. Avaliar os resultados à luz das teorias atuais, sobre o fluxo de massa em solos

saturados