Condutividade hidráulica de solos tropicais compactados a hidrocarbonetos da gasolina

Abstract

Acidentes em postos de combustíveis têm ocorrido com freqüência em todo o país. A gasolina possui alguns compostos que podem causar danos à saúde humana e ao meio ambiente. Os postos de combustíveis vêm trocando os tanques e as linhas de condução, que interligam tanque e bomba por materiais mais resistentes ao possível vazamento, utilizando até sistemas de detecção e monitoramento para prevenir acidentes. No entanto, estas modificações no sistema são de alto custo e não resolvem o problema em caso de acidentes, apenas reduzem o risco de tais eventos acontecerem. Este trabalho caracterizou solos de argila nos aspectos químico, mineralógico, micromorfológico e físico, avaliando-se o desempenho e o potencial de utilização como “liners”, solos de argila compactada na energia de Proctor normal como possível solução de baixo custo e eficiência como camada impermeabilizante para redução drástica do fluxo hidráulico em caso de acidente evitando a contaminação das águas subterrâneas por hidrocarbonetos da gasolina. Neste trabalho foram avaliadas 3 amostras de solos, sendo um solo do horizonte laterítico do latossolo vermelho e os outros 2 solos do horizontes A e B do Gleissolo háplico. Estes solos apresentaram condutividade hidráulica satisfatória sob tensão de 50 kPa obtendo -8 -7 -1valores em torno de 10 a 10 cm.s . No entanto, quando submetidos a uma situação drástica pela variação de gradiente hidráulico sob tensões que variaram de 50 a 300 kPa, promovendo uma aceleração do intemperismo devido ao aumento da tensão de arraste, a amostra de solo do horizonte B do Gleissolo háplico foi que apresentou melhor comportamento hidráulico. A amostra do horizonte A do Gleissolo háplico apresentou agregação da matéria orgânica submetido ao fluxo da gasolina favorecendo aumento dos poros. O solo laterítico, quando submentido a variação de gradiente hidráulico apresentou um aumento dos canais de fluxo reduzindo seu potencial como “liner”. Diante desta avaliação, pode-se concluir que os solos ricos em caulinita e com estrutura dispersa são altamente eficientes como “liners”. Já os latossolos vermelhos argilosos em situações de baixo fluxo, que é a situação comum nos casos de vazamentos apresenta-se satisfatório como camada impermeabilizante. Além disso, o presente trabalho propôs um modelo detalhado do transporte da gasolina tipo C brasileira pelo solo até a sua chegada à água subterrânea. ______________________________________________________________________________ ABSTRACT

Accidents in Brazilian petrol stations have happened quite often. Gasoline contains some harmful components to human health and to the environment. Petrol stations have replaced their conventional storage tanks and pipes to more resistant to leakage and, in some cases, in conjunction with leak detection systems aiming to reduce this kind of accident. However, these replacements are expensive and only reduce the consequences of accidents. This dissertation studied the haracterization of clayey soils with respect to their chemical, mineralogical, micro-morphological and physical aspects to evaluate their potential as liners. Compacted clayey soils compacted under normal Proctor energy had their performances as barriers evaluated as low cost solutions for the reduction of advection and possible contamination of ground water in case of gasoline leakage. A model for the flow of Brazilian type C gasoline through the soil toward the ground water level is also proposed. Three soil samples were evaluated: one of the lateritic horizons of the red latosol (oxisol), and the others of the horizons A and B of the “gleissolo háplico”. These soils presented -8 -7 -1satisfactory hydraulic conductivity values, which were around 10 , a 10 cm.s under water pressures of 50 kPa. Therefore, when the samples were submitted to very high hydraulic gradients from 50 to 300 kPa, which accelerated the weathering, the horizon B of the “gleissolo háplico” soil was the one that had the best hydraulic behavior. The horizon A of the “gleissolo háplico” presented aggregation of organic material when submitted to the gasoline flow inducting the increase of the air pores. The oxisol when submitted to the variation of the hydraulic gradients presented a growth of the flow channels reducing its potential as a liner. Analyzing this scenery, it may be concluded that soils with dispersed structure and which have high percentage of kaolinite are very effective as liners. The clayey red oxisols, however, presents a satisfactory behavior as an impervious layer under a low flow situation, which is very common in leakage cases. Bestdes, this thesis has proposed a detailed model for the transport of Brazilian type C gasoline throngh the soil towards the ground water level.