Aplicação do modelo matemático SCBR para a previsão do comprimento de plumas de etanol e benzeno em Águas subterrâneas

Abstract

A contaminação dos ambientes subsuperficiais adquiriu maior importância nos últimos anos devido à identificação de um crescente número de casos de vazamentos e ao aumento do rigor da legislação. O contato da gasolina com a água subterrânea proporciona a migração dos hidrocarbonetos mais solúveis - BTEX: benzeno, tolueno, etilbenzeno e xilenos - com o fluxo de água subterrânea. Este problema pode ser agravado pela presença do etanol. O biocombustível possui a capacidade de aumentar a solubilidade aquosa dos hidrocarbonetos de petróleo e retardar o seu processo de biodegradação, enquanto estiver presente no aquífero. Por consequência, a pluma destes compostos pode se deslocar por uma extensão maior. As plumas de contaminantes foram simuladas no modelo matemático SCBR (Solução Corretiva Baseada no Risco). Este modelo se diferencia por considerar a interferência do etanol nos processos de solubilização e biodegradação dos hidrocarbonetos. Este trabalho apresenta um estudo de previsão do comprimento de plumas de etanol e benzeno em águas subterrâneas por meio da simulação de diversos cenários de contaminação. Os resultados constituíram a elaboração de ábacos que relacionam o comprimento das plumas de contaminação com diversas variáveis hidrogeológicas. Através dos ábacos pode-se observar que quanto maior a fração de carbono orgânico, menor a diferença entre os comprimentos de pluma observados para os combustíveis considerados – Gasolina Pura, E10, E25 e E85.

Contamination of subsurface environments has gained greater importance in recent years due to the identification of an increasing number of cases of leakages and increase the stringency of the law. The contact of the gasoline with the ground water provides the migration of the more soluble hydrocarbons - BTEX: benzene, toluene, ethylbenzene and xylenes - with the groundwater flow. This problem can be exacerbated by the ethanol presence. The biofuel has the ability to raise the aqueous solubility of petroleum hydrocarbons and slow biodegradation process, while present in the aquifer. Accordingly, compounds of the plume can move by a greater extent. The plumes of contaminants were simulated in the mathematical model SCBR (Remedial Solution Risk Based). This model is distinguished by considering the interference of ethanol in the solubilization process and biodegradation of hydrocarbons. This paper presents a study forecast length of ethanol and benzene in groundwater through the simulation of different contamination scenarios. The results were the development of abacus relating the length of the contamination plumes with different hydrogeological variables. Through the abacus can be seen that the greater the organic fraction car-Bono, the smaller the difference between the observed lengths plume of fuel considered - Pure Gas, E10, E25 and E85.