BRPI0711435A2 - método para preparar um vazamento em uma estrutura geológica ou uma construção compreendendo um material geológico, composição nutriente lìquida para bactérias em um material geológico, e, uso de uma composição e de um lìquido - Google Patents

Abstract

MéTODO PARA REPARAR UM VAZAMENTO EM UMA ESTRUTURA GEOLóGICA OU UMA CONSTRUçãO COMPREENDENDO UM MATERIAL GEOLóGICO, COMPOSIçãO NUTRIENTE LìQUIDA PARA BACTéRIAS EM UM MATERIAL GEOLóGICO, E, USO DE UMA COMPOSIçãO E DE UM LìQUIDO. A invenção diz respeito a um método para reparar um vazamento em uma estrutura geológica ou uma construção compreendendo um material geológico, compreendendo administrar uma composição nutriente líquida, compreendendo uma fonte de energia para bactérias anaeróbicas e um íon metálico multivalente a montante do vazamento, deixar que microorganismos presentes na estrutura ou construção fermentem a fonte de energia e cresçam, aumentando assim biomassa no vazamento e/ou em tomo dele, liberar partículas minerais a montante do vazamento, deixar que as partículas minerais migrem para o vazamento; e deixar que as partículas minerais se sedimentem na biomassa.

Description

"MÉTODO PARA REPARAR UM VAZAMENTO EM UMA ESTRUTURA GEOLÓGICA OU UMA CONSTRUÇÃO COMPREENDENDO UM MATERIAL GEOLÓGICO, COMPOSIÇÃO NUTRIENTE LÍQUIDA PARA BACTÉRIAS EM UM MATERIAL GEOLÓGICO, E, USO DE UMA COMPOSIÇÃO E DE UM LÍQUIDO"

A invenção diz respeito a um método para reparar um vazamento em uma construção subsolo e/ou estrutura geológica, ou uma construção compreendendo um material geológico. A invenção diz respeito adicionalmente ao uso de uma composição nutriente líquida.

A patente holandesa 1 022 510 descreve um método para fechar um vazamento em uma construção subterrânea aplicando um nutriente para bactérias, de maneira tal que o vazamento seja fechado pelo crescimento bacteriano. Opcionalmente, soluções de sal e hidróxido podem ser aplicadas para se precipitarem no vazamento, ou próximas a ele. Observou-se que é difícil controlar tal método.

Na GB-A 2 222 420, bactérias são usadas para intensificar a recuperação de óleo em um reservatório produtor de óleo. Esporos de bactérias específicas precisam ser introduzidos no reservatório produtor de óleo. É revelado o uso de bactérias para reparar um vazamento em estrutura geológica ou uma construção compreendendo um material geológico.

No método da GB-A 2 222 420, a permeabilidade em torno do reservatório de óleo é alterada pelo crescimento de biomassa e formação de exopolímeros. Não é revelado na GB-A 2 222 420 liberar partículas minerais a montante de um vazamento para permitir que as partículas migrem para o vazamento e permitir que as partículas minerais se sedimentem na biomassa formada pelas bactérias. Os presentes inventores concluíram que biomassa e exopolímeros são somente efetivos para um período de tempo relativamente curto, já que os polímeros são biodegradáveis e/ou o microorganismo pode alvejar uma vez que a administração de nutrientes seja interrompida. E um objetivo da presente invenção prover um método inédito para reparar um vazamento em uma estrutura geológica, uma construção subsolo e/ou uma construção compreendendo um material geológico.

Em particular, é um objetivo prover tal método, em que a permeabilidade da água na estrutura é diminuída.

Um ou mais outros objetivos que podem ser alcançados de acordo com a invenção ficam aparentes a partir da presente descrição e/ou reivindicações.

Observou-se recentemente que é possível reparar um vazamento em uma estrutura geológica ou construção compreendendo um material geológico por uma combinação de medidas específicas, em que faz- se uso de microorganismos e partículas minerais.

Dessa maneira, a presente invenção diz respeito a um método para reparar um vazamento em uma estrutura geológica ou uma construção compreendendo um material geológico.

administrar uma composição nutriente líquida, compreendendo uma fonte de energia para bactérias anaeróbicas e administrar um líquido compreendendo um íon de metal multivalente, cujo líquido pode ser a composição nutriente, a montante do vazamento;

- deixar que microorganismos presentes na estrutura ou construção fermentem o carboidrato e cresçam, aumentando assim a biomassa no vazamento e/ou em torno dele;

- liberar partículas minerais a montante do vazamento;

- deixar que as partículas minerais migrem para o vazamento; e

- deixar que as partículas minerais se sedimentem na biomassa.

Embora não necessário, é preferível por questões práticas que o íon de metal multivalente esteja presente na composição nutriente. Se ele for administrado como um líquido separado, ele é preferivelmente administrado simultaneamente com a composição nutriente, ou em seguida.

A figura 1 mostra esquematicamente a configuração usada em um teste para demonstrar a funcionalidade de um método da invenção.

A figura 2 mostra a redução no fluxo de água em um vazamento em um aqueduto, realizada empregando um método da invenção.

A composição nutriente normalmente compreende pelo menos uma fonte de energia orgânica, preferivelmente pelo menos uma fonte de energia selecionada de carboidratos (em particular, um açúcar, tal como glicose ou sacarose, um polissacarídeo, tal como amido, que pode ser (parcialmente) degradado), aminoácidos e peptídeos (em particular polipeptídeos tal como uma proteína). Mais preferivelmente, pelo menos parte da fonte de energia orgânica é um açúcar.

Para um crescimento favorável da biomassa, a composição nutriente normalmente também compreende um ou mais ânions nutricionais. Anions nutricionais são em particular ânions que podem ser convertidos pelas bactérias ou de outra forma ser usados para crescer. Exemplos preferidos destes são ânions inorgânicos tais como nitrato (usado para desnitrificar bactérias) e fosfato. Tais íons podem em particular ser usados em uma concentração total de pelo menos 0,1 g/L, mais em particular 0,2-8 g/L.

Uma posição "a montante" (do vazamento) é geralmente usada para indicar uma posição da qual um líquido pode escoar em direção ao vazamento. Em particular, diz respeito à direção de fluxo das águas subterrâneas.

Um "vazamento" é definido aqui como uma seção na estrutura em que a permeabilidade da água é aumentada, comparada com a área em volta. Em particular, a permeabilidade pode ser mais de 100 vezes maior, ou mesmo mais de 1.000 vezes maior.

"Reparar um vazamento", geralmente significa reduzir o fluxo de água em uma seção (um vazamento) em que a permeabilidade da água é aumentada devido a uma causa natural ou não natural. Em particular, inclui reduzir infiltração.

De acordo com a invenção, observou-se que é possível reduzir a permeabilidade da água (em uma área definida) na estrutura ou construção (em que um vazamento está presente) por um fator de 2 ou mais.

Preferivelmente, a permeabilidade é reduzida por um fator de 10 ou mais, em particular por um fator de 30 ou mais. A redução por um fator de até 50 ou mais é viável. Nota-se que, mesmo se o vazamento não for completamente fechado, um reparo que leva a qualquer das reduções supramencionadas é em geral benéfico, em virtude de levar a uma redução considerável no fluxo através do vazamento, e assim a uma redução considerável na quantidade de líquido que precisa ser drenado à jusante do vazamento a fim de evitar um transbordamento ou inundação à jusante do vazamento. Tal redução pode também ser eficaz para reduzir o fluxo da água subterrânea contaminado.

A invenção oferece adicionalmente uma vantagem, em que a composição nutriente e/ou outras composições podem ser administradas a uma distância relativamente grande do vazamento, por exemplo, de uma distância relativamente grande de cerca de 10 m ou mesmo mais. Certamente, tal(s) composição(s) pode(m) ser administrada(s) mais próxima(s) do vazamento.

Observou-se adicionalmente que a invenção é adequada para reduzir a permeabilidade por um período prolongado. Assim, a invenção é em particular adequada para um reparo sustentável. Uma redução na permeabilidade pode durar acima de um ano. Prevê-se que a invenção permita uma obstrução total de um vazamento por um período de uma década ou mais, 25 anos ou mais, 50 anos ou mais, ou mesmo 80 anos ou mais. É contemplado que, em particular, a introdução das partículas minerais no vazamento contribua bastante para um reparo sustentável, já que esses podem permanecer efetivos, também depois que a biomassa, em particular exopolímeros nela, tiver sido degradada pelo menos a um grau substancial.

Dessa maneira, a invenção diz respeito adicionalmente ao uso de uma composição nutriente líquida aqui definida para reduzir permeabilidade da água de uma estrutura geológica ou uma construção compreendendo um material geológico.

A invenção diz respeito adicionalmente ao uso de um líquido compreendendo um íon de metal multivalente aqui definido para imobilizar partículas minerais em uma estrutura geológica ou uma construção compreendendo um material geológico. Os íons de metal multivalente são considerados particularmente importantes com relação à obtenção de um reparo sustentável, em vez de um reparo de curto prazo.

Além do mais, a invenção diz respeito ao uso de uma composição compreendendo um sal de um cátion monovalente, tal como aqui definido, para imobilizar partículas minerais em uma estrutura geológica ou uma construção compreendendo um material geológico.

E uma vantagem da invenção que um vazamento pode ser parcial ou completamente obstruído por um material consistindo essencialmente de componentes que são naturais para o material geológico, a saber, por minerais erodidos, tais como feldspato, mica ou argilas capturadas na biomassa formada de microorganismos naturalmente presentes na estrutura ou construção e coagulados minerais formados in situ.

O termo estrutura geológica preferivelmente é uma camada (subterrânea) compreendendo cascalho, areia, argila e/ou limo ou uma camada de turfa e/ou rocha fraturada ou associada.

Construções que podem ser devidamente tratadas de acordo com a invenção são, em particular, construções compreendendo um material geológico tais como areia, limo, argila, turfa ou uma combinação destes. A invenção é, em particular, adequada para reduzir infiltração em açude ou dique, ou por baixo deles, em um túnel ou próximo a ele, espaço subterrâneo (tais como galeria ou embasamento subterrâneo), uma estaca-prancha ou parede de diafragma, uma construção de geomembrana, um aqueduto ou um sistema de esgoto. Uma construção compreendendo concreto e/ou cimento pode também ser tratada de acordo com a invenção. A invenção também é útil para o tratamento de conexão natural entre diferentes aqüíferos, poços artesianos e tubulações.

E uma vantagem da invenção que ela pode ser usada para tratar estruturas/construções compreendendo materiais ácidos, neutros e/ou alcalinos.

Antes de administrar a composição nutriente líquida, normalmente uma área de influência hidrológica é definida, em que a permeabilidade deve ser reduzida/ o vazamento deve ser reparado. A área hidrológica pode ser determinada de uma maneira conhecida na tecnologia, por exemplo, por uma técnica Texplor da Texplore-Nenelux (Papendrecht, Holanda; ver, por exemplo, o panfleto: Geofysische Lekdetectie ECR®/EFT® met multisensorentechnologie, ou no endereço da Internet www.texplore.benelux.nl/).

A invenção pode normalmente ser empregada sem adição de bactérias na estrutura/construção, já que essas normalmente estão naturalmente presentes aí. Se desejado, bactérias podem ser administradas, em particular bactérias capazes de fermentar a fonte de energia. Bactérias preferidas incluem Clostridium, Bacteriodes, Eubacterim, Pepto(strepto)coccus e Lactobacillus.

E contemplado que o mecanismo fundamenta da invenção envolve uma combinação de etapas biológicas, físicas e geoquímicas.

A composição nutriente foi considerada um fator importante na redução da permeabilidade da água. Sem ficar preso a teoria, é contemplado que, em decorrência da fermentação da fonte de energia na estrutura/construção, ácido seja formado que, por sua vez, contribui para erodir partículas minerais presentes no material geológico. Especialmente minerais de argila podem muito eficientemente ser erodidos. Durante a fermentação de uma fonte de energia tais como um carboidrato, um aminoácido ou um (poli)peptídeo, normalmente um ou mais ácidos orgânicos são formados (tal como ácido acético) e bactérias crescem. O ácido orgânico, por sua vez, pode ser digerido por (outras) bactérias, que podem também crescer naturalmente. Assim, uma biomassa/bio-lama é formada, em particular no vazamento, e/ou próxima a ele, já que, nesta seção, o fluxo da composição nutriente é relativamente alto. As partículas erodidas formadas in situ podem migrar naturalmente na direção do vazamento, onde elas são presas pela biomassa. E contemplado que as partículas minerais precipitam/floculam/coagulam à medida que a fermentação progride suficientemente, em particular à medida que ela está (quase) completa. À medida que a fonte de energia esgota, o pH pode subir novamente. Observou- se adicionalmente que a presença de íons multivalentes (tais como íons de ferro (II), ferro (III) e/ou íons de magnésio) é vantajosa para reduzir a permeabilidade.

Pensa-se que os íons se anexam na superfície das partículas depois que o pH tiver subido, reduzindo sua camada dupla elétrica e ajudando na precipitação/floculação/coagulação das partículas.

Observou-se adicionalmente que a presença de íons de metal (cálcio, ferro, magnésio) é importante para criar uma redução sustentável (prolongada) na permeabilidade, comparada com um método comparável em que não se faz uso dos íons de metal multivalente.

A composição nutriente e o líquido compreendendo o íon de metal multivalente (que tem preferivelmente a mesma composição) é preferivelmente uma composição aquosa. Preferivelmente, água de torneira ou água subterrânea é usada como o carreador líquido.

A concentração de água é preferivelmente 95 a 99,9 % em peso da composição total.

A concentração da fonte de energia, em particular um carboidrato (mistura), é normalmente na faixa de 0,02 % em peso a 5 % em peso, em particular na faixa de 0,2-5 % em peso. Em particular, para uso em aqüíferos de água salgada ou salobra, ela é preferivelmente pelo menos 1,0 % em peso. Em particular, para aqüíferos de água subterrânea (fresco) ela é preferivelmente 0,5 % em peso ou menos. A concentração pode ter um ajuste fino, dependendo do material geológico na construção ou estrutura. Para um material relativamente fino, uma concentração relativamente baixa pode ser preferida e, para um material relativamente grosso, uma concentração relativamente alta. Assim, a concentração pode ser escolhida em até 1,0 % em peso, até 0,5 % em peso ou até 0,25 % em peso da concentração pode ser escolhida em pelo menos 1,0 % em peso ou pelo menos 2 % em peso.

A concentração dos íons de metal multivalente (na composição nutriente e/ou em um líquido separado) é normalmente na faixa de 01, a 5 grama/litro. Para uso em aqüíferos de água salgada ou salobra, ela é preferivelmente pelo menos 2 grama/litro. Para uso em aqüíferos de água fresca, ela é preferivelmente 1,5 grama/litro ou menos. íons de metal preferidos incluem íons de Ca, Mg e Fe, incluindo suas combinações. O contraíon pode ser qualquer íon que leva a um sal suficientemente solúvel, em particular pode ser selecionado de halogênios, especialmente cloreto, e sulfato. Sulfatos são vantajosos em que eles podem ser usados por bactérias redutora de sulfato, sob formação de sulfeto, que pode precipitar no vazamento, ou próximo a ele, com os íons de metal.

Preferivelmente, um ácido orgânico está presente como uma fonte de energia secundária, além de uma fonte de energia primária, tais como um carboidrato, um aminoácido e/ou um (poli)peptídeo. Ácidos orgânicos preferidos incluem acetato, propionato, formiato e butirato. Esses podem agir como uma fonte de energia para certas bactérias, em particular, para bactérias capazes de reduzir sulfato. A concentração de ácido orgânico é preferivelmente na faixa de 0,1 g/L a 2 g/L, mais preferivelmente na faixa de 0,5 g/L a 1,5 g/L, em particular cerca de 1 g/L.

Observou-se que a eficiência (quantidade de composição de nutriente necessária para obter uma redução específica) é melhorada, no caso de a densidade da composição nutriente e/ou do líquido contendo os íons de metal multivalente e/ou a solução salina para liberar partículas minerais é aproximadamente a mesma da densidade da água subterrânea na área de influência hidrológica. Bons resultados foram alcançados com um método em que a diferença entre a densidade de um ou mais dos ditos líquidos é no máximo ±15 % (calculada como [densidade da água subterrânea - densidade do líquido] / densidade da água subterrânea), preferivelmente no máximo ±10 %. Se desejado, a densidade pode ser alterada adicionando um aditivo apropriado. Por exemplo, um sal pode ser usado para aumentar a densidade. A redução da densidade pode, por exemplo, ser conseguida diluindo o líquido com água com uma menor densidade do que a água subterrânea (normalmente água com uma menor concentração iônica do que a água do lenço, por exemplo, água de torneira ou água fresca, no caso de a água subterrânea ser salina).

Sem ficar preso a teoria, é contemplado que uma composição com uma densidade correspondente é considerada vazar mais facilmente ou mais eficazmente na água subterrânea.

Observou-se adicionalmente ser vantajoso usar uma composição nutriente em que a viscosidade da composição nutriente a 12 °C, determinada pelo teste de rotoviscosímetro de Haake é 10 mPa.s ou menos, preferivelmente 1 a 5 mPa.s. E também possível alterar a viscosidade escolhendo qualitativamente e/ou qualitativamente a fonte de energia e/ou os íons multivalentes. Por exemplo, para uma maior viscosidade, uma fonte de energia polimérica (amido, oligossacarídeo) pode ser incluída. íons de metal multivalente podem também afetar a viscosidade, em particular em combinação com polímeros. Uma viscosidade e escolha de ingredientes adequadas pode ser determinada rotineiramente com base em conhecimento geral comum e na presente descrição.

A composição nutriente pode ser administrada continuamente o intermitentemente com uma duração suficiente para permitir que nutriente suficiente seja alimentado nos microorganismos para permitir que eles cresçam.

A composição nutriente pode, por exemplo, ser administrada pelo menos cerca de uma vez por semana, preferivelmente pelo menos cerca de quatro vezes por mês, normalmente com intervalos regulares. O período de administração é normalmente pelo menos duas semanas. Preferivelmente, a administração é realizada intermitentemente ou continuamente por um período de 2 a 4 semanas. Bons resultados foram alcançados com um método em que a composição nutriente é administrada pelo menos cerca de uma vez ao dia. A quantidade de nutrientes líquidos adicionada depende da área tratada. Entretanto, como uma diretriz, cada administração (injeção) é normalmente pelo menos 25 % do volume do espaço de poros do solo tratado, preferivelmente pelo menos 50 %. Normalmente, um volume de 150 % ou menos é suficiente para bons resultados. Preferivelmente, um volume de até 100 % é usado por administração.

A liberação de partículas minerais pode ser facilitada pela presença de cátions tais como prótons (e H3O+) e/ou cátions monovalentes tais como potássio e/ou sódio. Os prótons/H30+ são formados in situ em decorrência da fermentação da fonte de energia. Os cátions monovalentes podem estar presentes na solução de nutriente ou ser administrados separadamente, como uma solução salina. O contraíon pode ser qualquer íon que resulte em um sal que é suficientemente solúvel. Particularmente adequado é cloreto. É contemplado que os cátions monovalentes aderem nas partículas e reduzem sua carga superficial, mediante o que eles ficam mais móveis e podem migrar para o vazamento no fluxo da água subterrânea, onde eles serão capturados na biomassa e deixados flocular/coagular/precipitar na presença de íons bivalentes, tais como cálcio, magnésio, ferro ou similares. E contemplado adicionalmente que os cátions monovalentes podem catalisar o processo.

Em uma modalidade vantajosa, uma solução salina, compreendendo um sal de um cátion monovalente, é administrada depois de uma administração da composição nutriente. Se o líquido compreendendo o cátion multivalente for administrado separadamente da composição nutriente, a solução salina, compreendendo o sal de um cátion monovalente é preferivelmente administrada depois do líquido compreendendo o cátion multivalente (e depois de deixar que os microorganismos fermentem pelo menos parte da fonte de energia, reduzindo assim o pH e erodindo o material geológico, para liberar partículas minerais).

A solução salina preferivelmente tem uma densidade que é aproximadamente a mesma da densidade da água subterrânea. A viscosidade é preferivelmente 1 a 5 mPa.s.

A concentração do sal do cátion monovalente na solução salina é normalmente escolhida na faixa de 0,5 a 10 g/L. A concentração do dito sal é preferivelmente pelo menos 0,8 g/L, em particular pelo menos cerca de 1,0 g/L. A concentração do dito sal é preferivelmente 5 g/L ou menos, em particular 2 g/L ou menos.

A solução salina pode ser administrada continuamente ou intermitentemente. Preferivelmente, a solução salina é administrada intermitentemente, por exemplo, com intervalos na faixa de 12-60 horas, em particular na faixa de 24-48 horas. Preferivelmente, a solução salina é administrada depois de pelo menos uma grande parte das administrações da composição nutriente, em particular depois de cada administração da composição nutriente.

Em uma modalidade vantajosa, água é administrada na estrutura ou construção depois da administração da composição nutriente, o líquido compreendendo os cátions multivalentes e/ou depois da administração da solução salina de cátion monovalente (se for administrado algum). Isto pode ser considerado vantajoso com relação a manter a estrutura ou construção suficientemente permeável a montante do vazamento, para permitir a fácil administração da composição nutriente (e outra(s) solução(s)) a montante do vazamento.

A invenção diz respeito adicionalmente a uma composição nutriente líquida para bactérias, encontrada em um material geológico tais como argila, areia, lodo, etc., compreendendo:

- água

- uma fonte de energia orgânica, preferivelmente selecionada de carboidratos, aminoácidos, peptídeos e combinações destes, em uma concentração total de 0,2-5 g/L;

- um íon de metal multivalente, preferivelmente selecionado de íons de magnésio, íons de cálcio, íons de ferro e combinações destes, em uma concentração total de 0,1 a 5 g/L;

um ânion nutricional (inorgânico), preferivelmente selecionado de nitratos, fosfatos e combinações destes, em uma concentração total de 0,1 a 8 g/L, em particular 0,2-6 g/L, mais em particular 0,3-4 g/L; opcionalmente:

- um ácido orgânico em uma concentração de 0,1 a 2 g/L.

Tal composição é particularmente adequada para reduzir a permeabilidade da água de uma estrutura geológica ou uma construção compreendendo um material geológico, em particular em um método da invenção.

O teor de água (para uso em água subterrânea fresca) é normalmente pelo menos cerca de 940 g/L, preferivelmente pelo menos 960 g/L, mais preferivelmente pelo menos 975 g/L. O teor de água (para uso em água subterrânea salobra ou salgada) é normalmente pelo menos cerca de 920 g/L, preferivelmente pelo menos 940 g/L, mais preferivelmente pelo menos 955 g/L.

Opcionalmente, um sal de um cátion monovalente, em particular NaCl, pode estar presente, especialmente no caso em que a água subterrânea na área a ser tratada é salobra ou salgada. A concentração de NaCl é preferivelmente aproximadamente a mesma da água subterrânea a ser tratada. Assim, se presente, ele é normalmente na faixa de cerca de 1 mg/L (água fresca baixo sódio) a cerca de 15 g/L (água do mar com um alto teor de sal), em particular na faixa de cerca de 10 mg/L a cerca de 10 g/L. Em particular para aplicações de água fresca, o NaCl é normalmente menos que 1 g/L.

Outras características preferidas são tais como as definidas anteriormente na discussão do método da invenção.

A invenção será agora ilustrada pelos exemplos seguintes.

Exemplo 1

Um recipiente de 20 pés (6,096 metros) foi enterrado no solo e cheio com a areia que foi escavada, depois de 6 furos com um diâmetro de 0,08 m de diâmetro serem feitos na base do recipiente. A figura 1 mostra esquematicamente a configuração. O recipiente 1 com vazamento 2 posicionado no solo. A montante do mesmo, a composição nutriente 3 no tanque de armazenamento 5 é bombeada para o solo. A seta 6 mostra o fluxo da água subterrânea através do qual a composição nutriente injetada no solo (7) escoa para o vazamento. Outros líquidos (tal como água) são administrados de uma maneira similar (não mostrada).

O fluxo através do vazamento foi determinado em 7,5-9,7 m3/dia, dependendo do nível de água subterrânea que variou de +3,73 m NAP a + 4,86 NAP, NAP sendo "Normaal Amsterdams Peil", A norma holandesa para definir altitudes, 0 NAP é (aproximadamente) o nível do mar).

A configuração está mostrada esquematicamente na figura 1.

Uma composição nutriente concentrada compreendendo 1,5 g/L de carboidratos e 500 ppm de cátions multivalentes (com base em Nutrolase, disponível pela Avébé, Foxhol, Holanda) foi diluída com água de torneira, indicado na tabela a seguir, e administrada no recipiente através de tubos de subida, que foram colocados cerca de 2,5 a montante do vazamento. O regime de administração está mostrado na tabela a seguir. Depois de cada administração, água foi administrada.

<table>table see original document page 15</column></row><table>

Foi concluído que a viscosidade do concentrado diluído 1:5 foi aproximadamente o dobro da viscosidade da água subterrânea e que isto foi desvantajoso com relação à distribuição da solução nutriente nos microorganismos no vazamento, ou próximo a ele. As outras diluições casaram com a viscosidade da água subterrânea mais próxima (cerca de 1 % da viscosidade inferior) e permitiu uma melhor distribuição.

A densidade da diluição 1:40 e diluição 1:50 casou de perto com a densidade da água subterrânea, que foi também considerado desvantajoso com relação a uma mistura relativamente homogênea do nutriente com o fluxo de água subterrânea.

O fluxo através dos vazamentos foi determinado diariamente e o grau de obstrução (fator de redução da permeabilidade) dividindo a permeabilidade inicial pela permeabilidade nesse dia. O fluxo da água subterrânea para fora do recipiente foi também monitorado, para permitir compensação de flutuações no fluxo da água subterrânea diariamente. Levando-se essas flutuações em consideração, a permeabilidade foi reduzida por um fator de 5 depois de 45 dias, desde a primeira administração da composição nutriente, e por um fator de 80 depois de 69 dias, desde a primeira administração da composição nutriente.

Adicionalmente, foi observada uma diminuição no pH e a ocorrência de ácidos orgânica desde 2 de abril de 2004, indicando que os microorganismos naturalmente presentes no material foram efetivos na fermentação da composição nutriente.

A um recipiente diferente, também compreendendo os vazamentos, não foi administrada nenhuma composição nutriente. A permeabilidade foi monitorada por 2 meses. Não foi observada nenhuma obstrução significativa.

Exemplo 2

Um vazamento foi detectado em um aqueduto feito em um solo molhado (turfa) de um polder. O aqueduto foi feito com concreto na água subterrânea. Por baixo do piso de concreto, foi depositada uma camada de cascalho grosseiro e rochas trituradas. Observou-se que a água subterrânea salobra infiltrou para cima a partir da camada que leva a água Pleistocene. O vazamento leva a inundação local na superfície. Além disso, o polder foi sujeito a tornar-se salobro.

Diversos vazamentos foram detectados por medições ECR e EFT (usando uma técnica Texplos). Um vazamento foi encontrado próximo do anteparo do compartimento do aqueduto. Adicionalmente, diversos vazamentos foram detectados na camada de turfa de base que forma parte da estrutura geológica próxima do aqueduto. Também, um fluxo de água de infiltração foi detectado próximo das paredes do açude.

15 injeções de 200 L de uma composição nutriente (uma mistura Nutrolase/água 1:40 v/v suplementada com nitratos, fosfatos (ambos em uma concentração de cerca de 2 grama/litro), íons de cálcio e ferro (ambos em uma concentração de cerca de 1 grama/litro) foram administradas durante um espaço de tempo de 3 semanas (cada dia útil), 1 a 2 dias a montantes do local aproximado do vazamento próximo do anteparo do compartimento. Depois de cada injeção da composição nutriente, 200 L de água foram injetados.

A figura 2 mostra o fluxo através dos vazamentos, a começar quatro dias depois da primeira injeção. Está mostrado que em um mês a partir da primeira injeção o fluxo é reduzido acima de 10 %.

Conclui-se que o vazamento próximo do anteparo do compartimento e um dos vazamentos na camada de turfa foram fechados. O restante do fluxo foi causado por um fluxo de água de infiltração próximo das paredes do açude, possivelmente em combinação com perfurações na camada de turfa de base.

Claims (17)

1. Método para reparar um vazamento em uma estrutura geológica ou uma construção compreendendo um material geológico, caracterizado pelo fato de que compreende: administrar uma composição nutriente líquida, compreendendo uma fonte de energia para bactérias anaeróbicas e administrar um líquido compreendendo um íon metálico multivalente, que pode ser o mesmo da composição nutriente líquida, a montante do vazamento; - deixar que os microorganismos presentes na estrutura ou construção fermentem a fonte de energia e cresçam, aumentando assim a biomassa no vazamento e/ou em torno dele; - liberar partículas minerais a montante do vazamento; - deixar que as partículas minerais migrem para o vazamento; e - deixar que as partículas minerais se sedimentem na biomassa.

2. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a composição nutriente compreende uma fonte de energia orgânica e um ânion nutricional, em que o ânion é preferivelmente um ânion inorgânico nutricional, mais preferivelmente selecionado do grupo que consiste em nitratos, fosfatos e combinações destes.

3. Método de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que as partículas minerais são liberadas in situ pela administração de uma solução salina, compreendendo um cátion monovalente, em uma quantidade eficaz para liberar as partículas minerais do material geológico.

4. Método de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que a solução salina compreende pelo menos um cátion monovalente selecionado de íons de sódio e íons de potássio.

5. Método de acordo com a reivindicação 3 ou 4, caracterizado pelo fato de que a concentração do sal do cátion monovalente é na faixa de -0,5 a 10 g/L, preferivelmente 0,8 a 5 g/L.

6. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a densidade da composição nutriente, do líquido compreendendo o íon metálico monovalente e/ou da solução salina para liberar partículas minerais é aproximadamente a mesma densidade da água subterrânea na área de influência hidrológica.

7. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o teor da fonte de energia da composição nutriente é 0,02 a 5 % em peso, em particular 0,2-5 % em peso.

8. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a concentração de íons de metal multivalente de líquido compreendendo o íon de metal multivalente é 0,1 g/L a 5 g/L.

9. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o íon de metal multivalente é selecionado do grupo que consiste em íons de cálcio, íons de magnésio e íons de ferro.

10. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a composição nutriente compreende pelo menos um componente nutriente orgânico selecionado de carboidratos (em particular glicose, açúcares contendo glicose, oligossacarídeos contendo glicose e polissacarídeos contendo glicose) aminoácidos, (poli)peptídeos (em particular proteínas) e ácidos orgânicos.

11. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a viscosidade a 12 0G da composição nutriente, do líquido compreendendo o íon de metal multivalente e/ou da solução salina compreendendo o cátion monovalente é 10 mPa.s ou menos.

12. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a estrutura geológica ou a construção compreende pelo menos um componente selecionado do grupo que consiste em cascalho, argila, areia, limo, turfa e formações rochosas fraturadas ou associada.

13. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a estrutura ou construção é selecionada do grupo que consiste em barragens, diques, túneis, galerias subterrâneas, embasamentos, paredes de estacas-pranchas, paredes de diafragma, geomembrana, construções, sistemas de esgoto e aqüíferos (conexões naturais entre aqüíferos diferentes).

14. Composição nutriente líquida para bactérias em um material geológico, caracterizada pelo fato de que compreende: - água; - pelo menos uma fonte de energia orgânica selecionada de carboidratos, aminoácidos e peptídeos em uma concentração total de 0,2-50 g/L; - pelo menos um íon de metal multivalente selecionado de íons de magnésio, íons de cálcio e íons de ferro em uma concentração total de 0,1 a 5 g/L; - pelo menos um ânion nutricional, preferivelmente selecionado de nitratos e fosfatos, em uma concentração total de 0,1 a 8 g/L; e opcionalmente - pelo menos um ácido orgânico em uma concentração de 0,1 a 2 g/L.

15. Uso de uma composição nutriente líquida como definida em qualquer uma das reivindicações 1, 2, 7, 8, 9, 10, 11 ou 14, caracterizado pelo fato de que é para reduzir a permeabilidade de água de uma estrutura geológica ou uma construção compreendendo um material geológico.

16. Uso de uma composição compreendendo um sal de um cátion monovalente como definida em qualquer uma das reivindicações 2-6 ou 14, caracterizado pelo fato de que é para mobilizar partículas minerais em uma estrutura geológica ou uma construção compreendendo um material geológico.

17. Uso de um líquido compreendendo um íon de metal multivalente como definido em qualquer uma das reivindicações 1, 2, 6, 8, 9 ou 14, caracterizado pelo fato de que é para imobilizar partículas minerais em uma estrutura geológica ou uma construção compreendendo um material geológico.