Navegando por Palavras-chave "Chemical oxidation"

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    Modelagem matemática do processo de oxidação química na remediação de solo tropical contaminado por tolueno
    (Universidade Federal de São Paulo, 2020-10-15) Ribeiro, Gabriel Ferreira [UNIFESP]; Leme, Isabela Pinheiro [UNIFESP]; Freitas, Juliana Gardenalli de [UNIFESP]; http://lattes.cnpq.br/9021997241840860; http://lattes.cnpq.br/3772157331890075
    A utilização da técnica de Oxidação Química In Situ (ISCO) para remediação de áreas contaminadas vem ganhando cada vez mais importância, contudo a obtenção de dados para a otimização do emprego desta técnica pode ser muito trabalhosa em estudos experimentais. Uma forma de auxiliar os estudos de bancada é por meio simulações computacionais. Este trabalho teve por objetivo entender o funcionamento da ISCO em solos tropicais contaminados pelo LNAPL utilizando o persulfato como oxidante, por meio de um modelo matemático numérico (BIONAPL/3D) a partir de estudos realizados em bancada. Nestes estudos experimentais Latossolo Vermelho foi compactado buscando manter as caracteríscas próximas do natural encontradas na área de coleta, após isso foi simulado derramamento do LNAPL (tolueno + heptano) e posteriormente realizada a injeção do oxidante. Obteve-se uma boa aproximação para simulação da interação do oxidante com o solo na ausência do contaminante. Com relação as características do meio, o modelo mostra-se pouco responsivo à algumas características do solo como densidade aparente e dispersividade transversal horizontal e vertical. Por outro lado, o modelo mostra-se muito responsivo à condutividade hidráulica e dispersividade longitudinal. Estimou-se pelo modelo simulado um valor um pouco superior de dispersividade longitudinal, isso pode ocorrer pois a dispersividade é um parâmetro diretamente ligado ao grau de heterogeneidade e anisotropia do solo, assim o fato do modelo considerar um solo perfeitamente homogêneo pode influenciar nesse resultado. Com relação aos parâmetros de interação do persulfato com o solo, as plumas que mais se adequavam ao modelo experimental indicavam uma alta interação com o solo por meio dos coeficientes de decaimento e retardamento. Em relação ao contaminante, como o modelo não considera a migração em fase livre, optou-se por posicionar e dimensionar a área fonte de LNAPL no local onde foi verificada a ocorrência de concentrações acima da solubilidade efetiva de contaminante, posterior a infiltração. A pluma de contaminante do modelo simulado apresenta um formato uniforme, diferente do experimental, ocorrendo provavelmente devido à homogeneidade do solo na simulação. Quanto aos parâmetros que exercem grande influência no contaminante, o modelo apresentou alta sensibilidade em relação ao coeficiente de distribuição. Para a reação de degradação do tolueno, não foi possível atingir uma boa calibração, porém, acredita-se que melhores aproximações pudessem ser estimadas com um maior número de simulações. O modelo possui um potencial para aplicações práticas, para otimizar o processo da ISCO, no entanto é fundamental a determinação das propriedades do campo.
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    Natural Persulfate Activation for Anthracene Remediation in Tropical Environments
    (Springer, 2017) Ferreira, Ieda D.; Prieto, Tatiana; Freitas, Juliana G.; Thomson, Neil R.; Nantes, Iseli L.; Bechara, Etelvino J. H. [UNIFESP]
    In situ chemical oxidation using persulfate is one alternative to remediate polycyclic aromatic hydrocarbon-contaminated soil
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    Oxidação química e eletrocinese na remediação de LNAPL em latossolo vermelho
    (Universidade Federal de São Paulo, 2016-08-11) Silveira, Lilian Puerta Machado [UNIFESP]; Freitas, Juliana Gardenalli de [UNIFESP]; Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP)
    Recently, the combination of technologies (termed ?treatment trains?) has been used for remediation of complex contaminated sites, such as when the aquifer is heterogeneous, has low hydraulic conductivity, excess of organic matter and/or presence of different contaminants. In this context, the technologies of chemical oxidation and electrokinetics are being tested in combination aiming to increase the remediation´s efficiency. To test these two tecniques for LNAPL remediation, individually and combined, 15 tests were conducted in a two-dimensional model. Persulfate injection was simulated with different concentrations within the saturated zone and the capillary fringe, with and without electrokinetics application. An inert media (glass beads) and a reactive media (typic hapludox) were used. The results indicated that the difference in solute transport between the saturated zone and the cappillary fringe is only at the plume velocity, which is lower in the capillary fringe because the pores are not 100% saturated, reducing the hydraulic conductivity. It was verified that persulfate concentration affects its vertical migration as a function of the density of the oxidant and, therefore, this can be manipulated according to the goal of the LNAPL or DNAPL remediation. The tests with electrockinetics indicated that due to electromigration, the combined techniques may potentially transport solute to the areas of interest, accelerate the migration and reduce dispersion, driving the solute transport. It was also verified that this tecnique can be applied in a variety of soils, not only clayey soils, as long as the electrolyte has sufficient electric conductivity. In LNAPL remediation concentrations decreased in the dissolved, the sorbed and the free phase, with both isolated and associated techniques. However, chemical oxidation promoted the greatest degradation. Electrokinetics was capable of desorbing toluene from the soil and promoting its transport towards the cathode by electroosmosis. The main pollutant degradation processes were identified, although the mass balance indicated that other unknown processes might have occurred. The tests demonstrated that the remediation tecniques can alter some physical properties such as hidraulic conductivity by chemical oxidation and clay dispersion and soil consolidation by the electrokinetics. When the tecniques were associated those effects were even more significant. With respect to the chemical properties of the media, it was noticed changes in the predominant charge on the soil surface, pH decrease, mineral dissolution, organic matter degradation and change in the cation composition in the soil surface. These changes were more significant in the saturated zone test when compared to the capillary fringe test, and in the electrokinetics compared to the chemical oxidation. These results show the need to perform more studies before the implementation of a remedition tecnique, so that it is applied in the best way and it is possible to predict the negative effects and, when possible minimize them.
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    Persulfate Interaction with Tropical Soils
    (Springer, 2016) Oliveira, Fernanda C.; Freitas, Juliana G. [UNIFESP]; Furquim, Sheila A. C. [UNIFESP]; Rollo, Renata M. [UNIFESP]; Thomson, Neil R.; Alleoni, Luis R. F.; Nascimento, Claudio A. O.
    Persulfate use as a chemical oxidant for remediation of contaminated sites has increased due to its higher in situ persistence and reactivity with environmentally relevant contaminants. The interaction of persulfate with soil materials can significantly influence treatment efficiency by either promoting activation or by decreasing its persistence. In this investigation, the interaction between persulfate and three soils (two highly weathered and clayey Oxisols, and a sandy Psamment soil) found in tropical environments was evaluated. A series of batch tests were conducted using a high (14 g L-1) and low (1 g L-1) persulfate concentration. Additional persulfate mass was added after 120 days into low persulfate concentration systems. Persulfate degradation generally followed a first-order kinetic model; however, the reaction rate coefficients varied with initial concentration and with the addition of persulfate at 120 days. A kinetic model that accounts for the presence of a finite mass of oxidizable material was shown to capture all experimental conditions. In all systems, the pH decreased significantly, causing favorable conditions for the dissolution of clay minerals such as kaolinite, as supported by mineralogical analyses. This dissolution resulted in an increase in exchangeable aluminum and iron, as well as conversion of iron associated with amorphous oxides to crystalline oxides. The increased availability of these species resulted in accelerated persulfate degradation. Based on the data set assembled, a conceptual model was developed that represents the interaction between persulfate and soils that have clay minerals containing iron that are susceptible to dissolution.