Desafio
Uma fabricante de fertilizantes nos EUA injeta efluentes em três poços de armazenamento subterrâneos. A composição química do efluente, aliada às altas temperaturas da água pela absorção geotérmica de calor, resultou na formação de depósitos de incrustação na formação do poço. Esses depósitos limitariam rotineiramente a capacidade de vazão no fundo do poço, na medida em que as taxas de injeção de efluentes caíssem abaixo das taxas de produção de efluentes.
Como resultado, foi necessário fazer a acidificação mensal do poço com ácido clorídrico para manter as vazões de injeção no fundo do poço. Esse processo exigia que grandes quantidades de ácido fossem armazenadas no local, representando uma preocupação de saúde e segurança devido à exposição potencial dos trabalhadores ao produto químico perigoso, e exposição da infraestrutura do poço a possíveis problemas de corrosão devido ao contato excessivo com a solução de limpeza ácida.
Solução
A equipe da Veolia foi consultada em busca de meios alternativos para manter as vazões eficientes no poço de descarte de efluentes e minimizar a frequência de acidificação do poço. A Veolia auditou o sistema e analisou a composição química dos efluentes. Utilizando a composição química dos efluentes e conhecendo as condições de temperatura às quais a água seria exposta ao ser enviada para o fundo do poço, um modelo foi desenvolvido para prever a solubilidade de minerais formadores de incrustação inorgânica.
O modelo de solubilidade indicou alta probabilidade de formação de incrustação de carbonato de cálcio, o que foi confirmado por uma análise de composição das amostras de depósito coletadas do sistema. A Figura 1 mostra os limites recomendados em relação à temperatura, ao pH e ao custo do tratamento.
A equipe da Veolia determinou o programa ideal de tratamento de controle de depósitos ScaleTrol e a dosagem química associada que seria capaz de inibir a formação de depósitos no poço. O produto selecionado foi um ScaleTrol PDC, consistindo em uma mistura patenteada de tecnologias de modificador de cristal de carbonato de cálcio e dispersante.
Resultado
Após o início, o programa de controle de depósitos ScaleTrol reduziu substancialmente a perda de capacidade de fluxo. Essa redução significativa na perda de vazão também diminuiu a frequência de acidificação do poço de descarte para remoção de depósitos, que era mensal e passou a anual.
Os corpos de prova de depósito de incrustação usados para monitorar a taxa de deposição de efluentes corroboraram a redução drástica na formação de depósitos de escala (Figura 2). Após 15 anos de histórico de aplicação, os poços de descarte continuam a exigir apenas acidificação anual, o que equivale a uma redução de 92% no acúmulo de depósitos e no uso de ácido. A redução da frequência de limpeza ácida levou à redução substancial dos riscos de exposição ácida para o pessoal do local e reduziu o risco para a integridade da infraestrutura de poços de descarte.
Figura 2: Corpo de prova instalado no sistema de injeção de efluentes por 24 semanas mostrando deposição mínima
*Marca registrada da Veolia. Pode estar registrada em um ou mais países.