A sustainable solution replacing an active and inefficient Dual - - PowerPoint PPT Presentation

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

A sustainable solution replacing an active and inefficient Dual Phase Extraction System

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Schedule

• Introduction
• NAPL distribution model
• Conceptual approach
• Construction
• Conclusions

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A sustainable solution replacing an active and inefficient Dual Phase Extraction System

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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. ¡ ¡

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Localization

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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

• f the existing MPE system for a permeable reactive barrier (PAB wall).

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 Main receptor of concern, not yet impacted.

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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
• 2015 – Dual system evaluation

Suggested that the free product plume was relatively stable with low mobility Narrow Valley NAPL containing di(2- ethylhexyl)phthalate (DEHP) and di-n-butyl phthalate (DBP)

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MPE System Loss of Efficiency

2000 4000 6000 8000 10000 12000 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 Acumulated(Liters) Volume (Liters)

Volume of Extract Product

Product removed from1999 to sept/2006: 54.717L Clear lost on efficiency Heavy O&M scope, costs and energy consumption

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NAPL Distribution Model

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Bis[2-ethylhexyl]phtalate Soil Plume

Figure 1 Bis [2-ethylhexyl] phthalate Soil Plume Petrom Mogi Das Cruzes, Brazil

Barrier Wall

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0,1 % NAPL Saturation Plume

Figure 2a 0.1% LNAPL Saturation Plume Petrom Mogi Das Cruzes, Brazil

Barrier Wall Culverted Stream

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0,5 % NAPL Saturation Plume

Figure 2b 0.5% LNAPL Saturation Plume Petrom Mogi Das Cruzes, Brazil

Barrier Wall

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1,0 % NAPL Saturation Plume

Figure 2c 1.0% LNAPL Saturation Plume Petrom Mogi Das Cruzes, Brazil

Barrier Wall

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2,0 % NAPL Saturation Plume

Figure 2d 2.0% LNAPL Saturation Plume Petrom Mogi Das Cruzes, Brazil

Barrier Wall

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Conceptual Approach

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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

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Construction

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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. ¡ ¡

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Layout

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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. ¡

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Cement-bentonite Barrier

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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. ¡

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Gravel Trench

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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.

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Barriers Section

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Conclusions

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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

Thanks