A sustainable solution replacing an active and inefficient Dual Phase Extraction System Joyce Cruz - Project Geologist – joyce.cruz@ch2m.com João Marcellino – Project Manager – joao.marcellino@ch2m.com Olivier Maurer – Senior Technologist – olivier.maurer@ch2m.com Christian Nogueira – Senior Reviewer – christian.nogueira@ch2m.com Renata Moura – Petrom Contract Manager - renata.moura@petrom.com.br
Schedule • Introduction • NAPL distribution model • Conceptual approach • Construction • Conclusions 2
A sustainable solution replacing an active and inefficient Dual Phase Extraction System 3
Introduction We ¡will ¡present ¡the ¡main ¡steps ¡of ¡a ¡Permeable ¡Adsorp5ve ¡Barrier ¡system ¡at ¡the ¡ a ¡chemical ¡facility ¡near ¡São ¡Paulo ¡Brazil ¡(Petrom, ¡Mogi ¡das ¡Cruzes). ¡: ¡ -‑ to ¡design ¡ -‑ construct, ¡ ¡ -‑ and ¡operate ¡ • Dual-‑Phase ¡ Extrac5on ¡ System ¡ in ¡ opera5on ¡ since ¡ 2007 ¡ to ¡ treat ¡ LNAPL, ¡ not ¡ sufficient ¡enough ¡and ¡not ¡sustainable. ¡ ¡ ¡ • APer ¡revising ¡the ¡Site ¡Conceptual ¡Model ¡(CSM) ¡a ¡Passive ¡Barrier ¡System ¡was ¡ viewed ¡as ¡a ¡more ¡sustainable ¡solu5on ¡to ¡prevent ¡poten5al ¡light ¡non-‑aqueous ¡ phase ¡ liquid ¡ (LNAPL) ¡ (di(2-‑ethylhexyl)phthalate ¡ (DEHP) ¡ and ¡ di-‑n-‑butyl ¡ phthalate ¡ (DBP)) ¡ from ¡ entering ¡ a ¡ channelized ¡ water ¡ stream ¡ crossing ¡ the ¡ facility, ¡the ¡main ¡environmental ¡receptor. ¡ ¡ 4
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New Conceptual Site Model (CSM) • Provided the necessary support for the technical team to propose a modification on the remedial approach to CETESB, with the replacement of the existing MPE system for a permeable reactive barrier (PAB wall). Main receptor of concern, not yet impacted. Lost on MPE System efficiency Significant long term expenditures, without knowing the closure plan Company was looking for a consulting firm with exp. on Sustainable Remediation 6
Petrom Study Case • 2013 – first steps, select a more sustainable solution and gain support from authorities Review and revision of existing conceptual site model (CSM) and Human Health Risk Assessment, – Presentation to CETESB of new remedial concept and approval – • 2014 – Barrier Construction • 2015 – Cetesb presentation Suggested that the free product plume was relatively stable with low mobility • 2015 – Dual system evaluation Narrow Valley NAPL containing di(2- ethylhexyl)phthalate (DEHP) and di-n-butyl phthalate (DBP) 7
MPE System Loss of Efficiency � Product removed from1999 to sept/2006: 54.717L � Clear lost on efficiency � Heavy O&M scope, costs and energy consumption Volume of Extract Product 4500 12000 4000 10000 3500 Acumulated(Liters) Volume (Liters) 3000 8000 2500 6000 2000 1500 4000 1000 2000 500 0 0 8
NAPL Distribution Model Presentation Title 9
Bis[2-ethylhexyl]phtalate Soil Plume Barrier Wall Figure 1 Bis [2-ethylhexyl] phthalate Soil Plume 10 Petrom Mogi Das Cruzes, Brazil
0,1 % NAPL Saturation Plume Barrier Wall Culverted Stream Figure 2a 0.1% LNAPL Saturation Plume Petrom Mogi Das Cruzes, Brazil 11
0,5 % NAPL Saturation Plume Barrier Wall Figure 2b 0.5% LNAPL Saturation Plume Petrom Mogi Das Cruzes, Brazil 12
1,0 % NAPL Saturation Plume Barrier Wall Figure 2c 13 1.0% LNAPL Saturation Plume Petrom Mogi Das Cruzes, Brazil
2,0 % NAPL Saturation Plume Barrier Wall Figure 2d 2.0% LNAPL Saturation Plume Petrom Mogi Das Cruzes, Brazil 14
Conceptual Approach Presentation Title 15
New Remedial System (PAB) • Passive Adsorptive Barrier, using the natural GW flow to protect the primary receptor as well as collecting the free phase and treating the dissolved phase Added collection trench associated with 2 sumps and skimmers PMs to monitor and control the system performance 16
Construction Presentation Title 17
The Barrier System • 4 ¡main ¡components: ¡ 1. LNAPL ¡interceptor ¡and ¡a ¡recovery ¡trench; ¡ 2. Situated ¡immediately ¡upgradient ¡of ¡the ¡PAB; ¡ 3. Cement-‑bentonite ¡(CB) ¡slurry ¡wall ¡sec5ons; ¡ ¡ 4. Sumps ¡ to ¡ recover ¡ and ¡ prevent ¡ LNAPL ¡ from ¡ accumula5ng ¡ at ¡ the ¡ upgradient ¡ faces ¡of ¡both ¡wall ¡sec5ons. ¡ • Design: ¡ – Based ¡on ¡nature ¡and ¡es5mated ¡quan55es ¡of ¡LNAPL ¡ ¡ – Three ¡key ¡issues ¡: ¡ ¡ 1. ¡Preven5ng ¡migra5on ¡of ¡the ¡LNAPL ¡through ¡the ¡PAB ¡wall; ¡ ¡ 2. ¡Clogging ¡of ¡the ¡PAB ¡wall ¡by ¡LNAPL; ¡and, ¡ 3. ¡Preven5ng ¡migra5on ¡of ¡dissolved ¡COCs ¡through ¡the ¡PAB ¡wall. ¡ ¡ 18
Layout 19
Cement-bentonite Barrier • Two ¡cement-‑bentonite ¡barriers ¡were ¡built ¡in ¡order ¡to ¡drive ¡groundwater ¡flow ¡ to ¡the ¡Drainage ¡Barriers ¡to ¡the ¡Adsorp5ve ¡Permeable ¡Sec5on; ¡ • First ¡ barrier: ¡ 68 ¡ meters ¡ in ¡ length, ¡ depth ¡ of ¡ 4 ¡ meters ¡ and ¡ average ¡ width ¡ of ¡ 0.70 ¡meters; ¡ • Second ¡barrier: ¡25 ¡meters ¡long, ¡depth ¡of ¡4 ¡meters ¡and ¡0.70 ¡meters ¡width; ¡ • Preven5ng ¡that ¡the ¡supernatant ¡free ¡phase ¡contact ¡the ¡Tributary ¡of ¡Oropó ¡ Stream. ¡ 20
Cement-bentonite Barrier 21
Gravel Trench Draining ¡Barrier ¡ • The ¡Draining ¡Barrier ¡was ¡built ¡about ¡30 ¡meters, ¡average ¡width ¡of ¡0.80 ¡meters ¡ and ¡depth ¡of ¡2.70 ¡meters; ¡ • ¡Lined ¡with ¡geotex5le ¡(Bidim) ¡and ¡filled ¡with ¡graded ¡gravel ¡(#2); ¡ • Two ¡wells ¡to ¡extract ¡product ¡(with ¡skimmers); ¡ • To ¡ focus ¡ the ¡ groundwater ¡ flow ¡ (and ¡ free ¡ phase ¡ product), ¡ direct ¡ it ¡ to ¡ the ¡ collec5on ¡wells. ¡ 22
Gravel Trench 23
Permeable Adsorptive Barrier (PAB) Filtering ¡Barrier ¡or ¡Permeable ¡Adsorp5ve ¡Barrier ¡(PAB) ¡ Excavated ¡with ¡dimensions ¡of ¡4.6x3.50 ¡meters ¡with ¡depth ¡of ¡4 ¡meters, ¡forming ¡ a ¡filter ¡box, ¡"enveloped" ¡by ¡a ¡permeable ¡geosynthe5c. 24
Barriers Section 25
Conclusions Presentation Title 26
Conclusions • The system has collected more than 10,000 liters of product. • Less O&M • Energy consumption • Carbon footprint, • Innovation in Brazil • Favorizing operation by local resources 27
Thanks
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