Avaliação teórica do potencial uso de processos oxidativos avançados em reator em batelada para a remediação de sedimentos contaminados com hidrocarbonetos policíclicos aromáticos

Abstract

O Porto de Santos é uma região fortemente influenciada pelas atividades portuárias, urbanização, e o Polo Industrial de Cubatão. O Estuário é um local marcado por intenso assoreamento, o que torna necessário contínuas dragagens no canal de navegação. A dragagem é uma prática necessária para manter a profundidade e capacidade de navegação das embarcações, realizada em muitos Portos do mundo, e consiste na escavação ou remoção de sedimentos do fundo do estuário, utilizando uma draga. De acordo com estudos anteriores, sabe-se que a contaminação do local se dá por compostos orgânicos (HPAs), metais e semimetais. Uma estratégia conhecida para eliminar HPAs de solos e sedimentos é a biorremediação, utilização de processo biológico para transformar contaminantes em substâncias inertes. Entretanto, esta biotecnologia é limitada por diversos fatores. Pensando em alternativas para solucionar a questão, o objetivo desse trabalho é avaliar a viabilidade do uso de reatores e transformar uma draga autotransportadora num reator em batelada para oxidação química com peróxido de hidrogênio. Foram realizados cálculos estequiométricos para avaliar as quantidades de peróxido de hidrogênio (H2O2) necessárias para neutralizar os HPAs, e avaliação custo-benefício. O uso do naftaleno como base para os cálculos da quantidade de H2O2 para remediação aponta potencial utilização desse composto no interior da draga. O H2O2 é um produto com baixo custo comercial, um ponto positivo para essa operação. Para avaliar a eficiência do tratamento proposto através de processos oxidativos, é preciso considerar a extração dos contaminantes em cada uma das matrizes. Diante do cenário apresentado podemos concluir que a solução proposta de remoção do contaminante é viável, visto que trata-se de um processo simples e de fácil acesso com utilização de produtos com valor econômico baixo.

The Port of Santos is a region strongly influenced by port activities, urbanization, and the Cubatão Industrial Complex. The Estuary is a place marked by intense silting, which makes continuous dredging of the navigation channel necessary. Dredging is a necessary practice to maintain the depth and navigation capacity of vessels, performed in many Ports around the world, and consists in the excavation or removal of sediments from the bottom of the estuary, using a dredge. According to previous studies, it is known that the contamination of the site is by organic compounds (PAHs), metals, and semi-metals. One known strategy to remove HPAs from soils and sediments is bioremediation, the use of a biological process to transform contaminants into inert substances. However, this biotechnology is limited by several factors. Thinking of alternatives to solve the issue, the objective of this work is to evaluate the feasibility of using reactors and transforming a self-carrying dredge into a batch reactor for chemical oxidation with hydrogen peroxide. Stoichiometric calculations were performed to evaluate the amounts of hydrogen peroxide (H2O2) required to neutralize the HPAs, and cost-benefit evaluation. The use of naphthalene as the basis for the calculations of the amount of H2O2 for remediation points to potential use of this compound within the dredge. H2O2 is a product with low commercial cost, a positive point for this operation. To evaluate the efficiency of the proposed treatment through oxidative processes, it is necessary to consider the extraction of contaminants in each of the matrices. Given the scenario presented, we can conclude that the proposed solution for contaminant removal is feasible, since it is a simple and easily accessible process using products with low economic value.