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Universidade Federal de Santa catarina (UFSC)
Programa de Pós-graduação em Engenharia, Gestão e Mídia do Conhecimento (PPGEGC)
Detalhes do Documento Analisado

Centro: Não Informado

Departamento: Não Informado

Dimensão Institucional: Pós-Graduação

Dimensão ODS: Ambiental

Tipo do Documento: Dissertação

Título: MECANISMOS DE ADSORÇÃO E DESSORÇÃO DE COMPOSTOS ORGÂNICOS SOLÚVEIS PRESENTES EM ÁGUA PRODUZIDA

Orientador
  • SELENE MARIA DE ARRUDA GUELLI ULSON DE SOUZA
Aluno
  • LETIANE THOMAS HENDGES

Conteúdo

A água produzida (ap) é um dos principais efluentes da indústria petrolífera e sua tendência é aumentar em volume nos próximos anos devido à intensificação na exploração de petróleo, ao envelhecimento dos poços de exploração, dentre outros fatores. esse cenário exige tecnologias para tratar os poluentes e reduzir o teor de óleos e graxas (tog) presentes nesse efluente para atender os requisitos exigidos na legislação ambiental. assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar a remoção de compostos orgânicos solúveis (coss) presentes em uma matriz sintética de ap através de diferentes adsorventes e aplicar o melhor adsorvente na remoção de óleos e graxas (o&g) presentes em uma matriz real de ap. o modelo de cos utilizado foi o ácido naftênico (an) ciclohexanocarboxílico, que apresenta característica de recalcitrância e que pode influenciar o valor do tog. esse ácido foi dissolvido em solução sintética salina, simulando a ap. os adsorventes testados trataram-se de resinas poliméricas, zeólitas, resíduos da indústria metalúrgica, têxtil e xisto. as resinas poliméricas l 493 e mn 202 apresentaram as maiores remoções do an modelo. foram avaliados os efeitos da temperatura e do ph através de um delineamento composto central rotacional (dccr). além disso, a concentração de sal inicial também foi investigada. para a adsorção de o&g presentes no efluente real, a resina mn 202 foi utilizada e apenas o efeito do ph inicial foi avaliado. os experimentos de equilíbrio e de cinética para a matriz sintética foram conduzidos com as resinas l 493 e mn 202 e para a matriz real foram conduzidos com a resina mn 202. em seguida, foram realizados ensaios de dessorção química com diferentes soluções básicas (0 a 1 m naoh) de metanol e água para a resina mn 202 saturada com an modelo e com o&g. o melhor eluente foi escolhido para realizar a cinética de dessorção. também foi avaliado o efeito da temperatura da dessorção para a resina mn 202. a dessorção da resina l 493 saturada com an modelo também foi avaliada. por fim, foram avaliados os ciclos de adsorção e dessorção para a resina mn 202 para as duas matrizes de ap. a resina mn 202 foi avaliada por meio das análises de microscopia eletrônica de varredura (mev), microscopia de emissão de campo (mev-feg), espectroscopia de energia dispersiva de raios-x (edx) e ponto de carga zero (phpcz). na matriz sintética de ap, as resinas l 493 e mn 202 apresentaram as maiores eficiências de remoção em ph 4 (entre 80 e 85%). para a resina l 493 e mn 202, os efeitos quadráticos e lineares do ph foram significativos e para a mn 202 os efeitos quadráticos da temperatura também apresentaram significância. para o efluente real, phs mais ácidos também resultaram em maiores remoções de o&g. já a concentração de sal não influenciou a adsorção de an na resina mn 202. ao analisar o conjunto de dados de equilíbrio, o modelo de langmuir-bet exibiu o melhor ajuste para a resina l 493 e os modelos de freundlich-bet e bet descreveram os dados da resina mn 202 com maior precisão para a matriz sintética e para a matriz real, respectivamente. a cinética apresentou dados que seguem uma tendência de pseudo-segunda ordem (pso) para as duas matrizes e a difusão intra-partícula apresentou uma grande influência no processo de adsorção para a matriz sintética e a transferência de massa externa foi significativa na matriz real. nos ensaios de dessorção da resina mn 202 saturada com an, a solução básica de água com 1 m naoh possibilitou uma regeneração acima de 80%, condição utilizada nos testes adicionais de variação da temperatura, que revelaram um possível efeito quadrático dessa variável na dessorção. a resina l 493 apresentou menor dessorção (76%) quando comparada à resina mn 202 (80%). já para a resina saturada com o&g presentes na matriz real, a solução básica de metanol com 0,6 m naoh apresentou uma regeneração de 100%, que pode ser associada à espécie ativa ch3o-. nas cinéticas de dessorção para a resina mn 202 saturada com o an modelo, o equilíbrio para as 3 concentrações testadas foi alcançado em 1 h e as eficiências de remoção ficaram entre 80 e 100%. para resina saturada com o&g, foi possível obter 100% de dessorção em 2 h. os ciclos de adsorção e dessorção para a resina mn 202 saturada com an mostraram uma diminuição no desempenho, enquanto para o efluente real o desempenho de adsorção e dessorção se manteve constante em todos os ciclos realizados. a caracterização da resina mn 202 mostrou que essa resina é formada por uma estrutura reticulada e a análise do phpcz indicou que o ponto de carga zero das resinas mn 202 e l 493 foi 4. assim, a resina mn 202 apresenta um bom potencial para a aplicação industrial, na remoção de o&g presentes na ap real.

Índice de Shannon: 3.95922

Índice de Gini: 0.933504

ODS 1 ODS 2 ODS 3 ODS 4 ODS 5 ODS 6 ODS 7 ODS 8 ODS 9 ODS 10 ODS 11 ODS 12 ODS 13 ODS 14 ODS 15 ODS 16
4,81% 4,95% 5,83% 5,41% 5,39% 11,40% 7,32% 6,87% 7,47% 4,68% 6,48% 6,01% 6,49% 6,46% 4,92% 5,50%
ODS Predominates
ODS 6
ODS 1

4,81%

ODS 2

4,95%

ODS 3

5,83%

ODS 4

5,41%

ODS 5

5,39%

ODS 6

11,40%

ODS 7

7,32%

ODS 8

6,87%

ODS 9

7,47%

ODS 10

4,68%

ODS 11

6,48%

ODS 12

6,01%

ODS 13

6,49%

ODS 14

6,46%

ODS 15

4,92%

ODS 16

5,50%