Estudo de métodos de tratamento de efluentes (troca iônica e eletroquímico) separados e sequenciais para eliminação de derivados de petróleo

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Melo, Maria Jucilene de Macedo
Data de Publicação: 2014
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFRN
Texto Completo: https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/20182
Resumo: A geração de resíduo e a quantidade de água produzida proveniente das atividades de produção e extração de petróleo tem sido um enorme desafio para as empresas petrolíferas com relação à adequação ambiental em função da sua toxicidade. O descarte ou reuso desse efluente contendo compostos orgânicos como o BTEX (benzeno, tolueno, etilbenzeno e xileno) pode causar sérios problemas ambientais e a saúde humana. Assim, o objetivo desse trabalho foi estudar o desempenho de dois processos (separadamente e sequenciais) em um efluente sintético para a remoção de benzeno, tolueno e xileno (hidrocarbonetos voláteis presentes na água produzida) através de tratamento eletroquímico usando o eletrodo de Ti/Pt e resina de troca iônica utilizada no processo de adsorção. A solução sintética de BTX foi preparada com concentração de 22,8 mg L-1, 9,7 mg L-1 e 9,0 mg L-1, respectivamente em Na2SO4 0,1 mol L-1. Os experimentos foram realizados em batelada com 0,3 L de solução a 25ºC. O processo de oxidação eletroquímica foi realizado com o eletrodo de Ti/Pt aplicando diferentes densidades de corrente (J = 10, 20 e 30 mA cm-2). No processo de adsorção, foi empregada uma resina troca iônica (Purolite MB 478), usando diferentes quantidades de massa (2,5; 5 e 10 g). Para verificar a eficiência dos processos no tratamento sequencial, foi fixada uma densidade de corrente de 10 mA cm-2 e massa da resina de 2,5 g. As análises de espectrofotometria UV-vis, demanda química de oxigênio (DQO) e cromatografia gasosa com detector seletivo de fotoionização (PID) e ionização em chama (FID), confirmaram a alta eficiência de remoção dos compostos orgânicos após o tratamento. Constatou-se que o processo eletroquímico (separado e sequencial) é mais eficiente do que a adsorção, alcançando valores da remoção da DQO superiores a 70%, confirmado pelo estudo da voltametria cíclica e curvas de polarização. Enquanto que na adsorção (separado), a remoção da DQO não ultrapassou 25,8%, devido às interações da resina. Contudo, o processo sequencial (oxidação eletroquímica e adsorção) se mostrou uma alternativa adequada, eficiente e com boa relação custo-benefício para o tratamento de efluentes petroquímicos.
id UFRN_539d0b192a679a1a94e1f0bf47491b50
oai_identifier_str oai:https://repositorio.ufrn.br:123456789/20182
network_acronym_str UFRN
network_name_str Repositório Institucional da UFRN
repository_id_str
spelling Melo, Maria Jucilene de Macedohttp://lattes.cnpq.br/9158110557746425http://lattes.cnpq.br/2485073932883264Pergher, Sibele Berenice Castellahttp://lattes.cnpq.br/5249001430287414Araújo, Danyelle Medeiros dehttp://lattes.cnpq.br/5376210566183962Galvão, Luzia Patricia Fernandes de Carvalhohttp://lattes.cnpq.br/4608881094150796Huitle, Carlos Alberto Martinez2016-04-05T22:59:01Z2016-04-05T22:59:01Z2014-12-12MELO, Maria Jucilene de Macedo. Estudo de métodos de tratamento de efluentes (troca iônica e eletroquímico) separados e sequenciais para eliminação de derivados de petróleo. 2014. 109f. Dissertação (Mestrado em Ciência e Engenharia de Petróleo) - Centro de Ciências Exatas e da Terra, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2014.https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/20182A geração de resíduo e a quantidade de água produzida proveniente das atividades de produção e extração de petróleo tem sido um enorme desafio para as empresas petrolíferas com relação à adequação ambiental em função da sua toxicidade. O descarte ou reuso desse efluente contendo compostos orgânicos como o BTEX (benzeno, tolueno, etilbenzeno e xileno) pode causar sérios problemas ambientais e a saúde humana. Assim, o objetivo desse trabalho foi estudar o desempenho de dois processos (separadamente e sequenciais) em um efluente sintético para a remoção de benzeno, tolueno e xileno (hidrocarbonetos voláteis presentes na água produzida) através de tratamento eletroquímico usando o eletrodo de Ti/Pt e resina de troca iônica utilizada no processo de adsorção. A solução sintética de BTX foi preparada com concentração de 22,8 mg L-1, 9,7 mg L-1 e 9,0 mg L-1, respectivamente em Na2SO4 0,1 mol L-1. Os experimentos foram realizados em batelada com 0,3 L de solução a 25ºC. O processo de oxidação eletroquímica foi realizado com o eletrodo de Ti/Pt aplicando diferentes densidades de corrente (J = 10, 20 e 30 mA cm-2). No processo de adsorção, foi empregada uma resina troca iônica (Purolite MB 478), usando diferentes quantidades de massa (2,5; 5 e 10 g). Para verificar a eficiência dos processos no tratamento sequencial, foi fixada uma densidade de corrente de 10 mA cm-2 e massa da resina de 2,5 g. As análises de espectrofotometria UV-vis, demanda química de oxigênio (DQO) e cromatografia gasosa com detector seletivo de fotoionização (PID) e ionização em chama (FID), confirmaram a alta eficiência de remoção dos compostos orgânicos após o tratamento. Constatou-se que o processo eletroquímico (separado e sequencial) é mais eficiente do que a adsorção, alcançando valores da remoção da DQO superiores a 70%, confirmado pelo estudo da voltametria cíclica e curvas de polarização. Enquanto que na adsorção (separado), a remoção da DQO não ultrapassou 25,8%, devido às interações da resina. Contudo, o processo sequencial (oxidação eletroquímica e adsorção) se mostrou uma alternativa adequada, eficiente e com boa relação custo-benefício para o tratamento de efluentes petroquímicos.The produce of waste and the amount of the water produced coming from activities of petroleum production and extraction has been a biggest challenge for oil companies with respect to environmental compliance due to toxicity. The discard or the reuse this effluent containing organic compounds as BTEX (benzene, toluene, ethylbenzene and xylene) can cause serious environmental and human health problems. Thus, the objective this paper was study the performance of two process (separately and sequential) in one synthetic effluent for the benzene, toluene and xylene removal (volatile hydrocarbons presents in the produced water) through of electrochemical treatment using Ti/Pt electrode and exchange resin ionic used in the adsorption process. The synthetic solution of BTX was prepared with concentration of 22,8 mg L-1, 9,7 mg L-1 e 9,0 mg L-1, respectively, in Na2SO4 0,1 mol L-1. The experiments was developed in batch with 0.3 L of solution at 25ºC. The electrochemical oxidation process was accomplished with a Ti/Pt electrode with different current density (J = 10, 20 e 30 mA.cm-2). In the adsorption process, we used an ionic exchange resin (Purolite MB 478), using different amounts of mass (2,5, 5 and 10 g). To verify the process of technics in the sequential treatment, was fixed the current density at 10 mA cm-2 and the resin weight was 2.5 g. Analysis of UV-VIS spectrophotometry, chemical oxygen demand (COD) and gas chromatography with selective photoionization detector (PID) and flame ionization (FID), confirmed the high efficiency in the removal of organic compounds after treatment. It was found that the electrochemical process (separate and sequential) is more efficient than absorption, reaching values of COD removal exceeding 70%, confirmed by the study of the cyclic voltammetry and polarization curves. While the adsorption (separately), the COD removal did not exceed 25,8%, due to interactions resin. However, the sequential process (electrochemical oxidation and adsorption) proved to be a suitable alternative, efficient and cost-effectiveness for the treatment of effluents petrochemical.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESConselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPqporUniversidade Federal do Rio Grande do NortePROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA E ENGENHARIA DE PETRÓLEOUFRNBrasilCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA::TECNOLOGIA QUIMICA::PETROLEO E PETROQUIMICAOxidação eletroquímicaResinaBTXEstudo de métodos de tratamento de efluentes (troca iônica e eletroquímico) separados e sequenciais para eliminação de derivados de petróleoStudy of effluent treatment methods (ion exchange and electrochemical) separated and sequential for disposal of petroleum productsinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFRNinstname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)instacron:UFRNORIGINALEstudoMétodosTratamento_Melo_2014.pdfEstudoMétodosTratamento_Melo_2014.pdfapplication/pdf6400953https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/20182/1/EstudoM%c3%a9todosTratamento_Melo_2014.pdfe6ae0e4da5bd00a66d6f45cca84daefaMD51TEXTMariaJucileneDeMacedoMelo_DISSERT.pdf.txtMariaJucileneDeMacedoMelo_DISSERT.pdf.txtExtracted texttext/plain195833https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/20182/6/MariaJucileneDeMacedoMelo_DISSERT.pdf.txtd148bc6dc013c697b61ce17bbfa2b818MD56EstudoMétodosTratamento_Melo_2014.pdf.txtEstudoMétodosTratamento_Melo_2014.pdf.txtExtracted texttext/plain195833https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/20182/8/EstudoM%c3%a9todosTratamento_Melo_2014.pdf.txtd148bc6dc013c697b61ce17bbfa2b818MD58THUMBNAILMariaJucileneDeMacedoMelo_DISSERT.pdf.jpgMariaJucileneDeMacedoMelo_DISSERT.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg6663https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/20182/7/MariaJucileneDeMacedoMelo_DISSERT.pdf.jpg9a3a0ef4a36cd284b1265498101dfd60MD57EstudoMétodosTratamento_Melo_2014.pdf.jpgEstudoMétodosTratamento_Melo_2014.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg6665https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/20182/9/EstudoM%c3%a9todosTratamento_Melo_2014.pdf.jpgb3bf42182d68f39bd75d69efe30941f5MD59123456789/201822019-01-30 00:40:24.071oai:https://repositorio.ufrn.br:123456789/20182Repositório de PublicaçõesPUBhttp://repositorio.ufrn.br/oai/opendoar:2019-01-30T03:40:24Repositório Institucional da UFRN - Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)false
dc.title.pt_BR.fl_str_mv Estudo de métodos de tratamento de efluentes (troca iônica e eletroquímico) separados e sequenciais para eliminação de derivados de petróleo
dc.title.alternative.pt_BR.fl_str_mv Study of effluent treatment methods (ion exchange and electrochemical) separated and sequential for disposal of petroleum products
title Estudo de métodos de tratamento de efluentes (troca iônica e eletroquímico) separados e sequenciais para eliminação de derivados de petróleo
spellingShingle Estudo de métodos de tratamento de efluentes (troca iônica e eletroquímico) separados e sequenciais para eliminação de derivados de petróleo
Melo, Maria Jucilene de Macedo
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA::TECNOLOGIA QUIMICA::PETROLEO E PETROQUIMICA
Oxidação eletroquímica
Resina
BTX
title_short Estudo de métodos de tratamento de efluentes (troca iônica e eletroquímico) separados e sequenciais para eliminação de derivados de petróleo
title_full Estudo de métodos de tratamento de efluentes (troca iônica e eletroquímico) separados e sequenciais para eliminação de derivados de petróleo
title_fullStr Estudo de métodos de tratamento de efluentes (troca iônica e eletroquímico) separados e sequenciais para eliminação de derivados de petróleo
title_full_unstemmed Estudo de métodos de tratamento de efluentes (troca iônica e eletroquímico) separados e sequenciais para eliminação de derivados de petróleo
title_sort Estudo de métodos de tratamento de efluentes (troca iônica e eletroquímico) separados e sequenciais para eliminação de derivados de petróleo
author Melo, Maria Jucilene de Macedo
author_facet Melo, Maria Jucilene de Macedo
author_role author
dc.contributor.authorID.pt_BR.fl_str_mv
dc.contributor.authorLattes.none.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/9158110557746425
dc.contributor.advisorID.pt_BR.fl_str_mv
dc.contributor.advisorLattes.none.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/2485073932883264
dc.contributor.referees1.none.fl_str_mv Pergher, Sibele Berenice Castella
dc.contributor.referees1ID.pt_BR.fl_str_mv
dc.contributor.referees1Lattes.none.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/5249001430287414
dc.contributor.referees2.none.fl_str_mv Araújo, Danyelle Medeiros de
dc.contributor.referees2ID.pt_BR.fl_str_mv
dc.contributor.referees2Lattes.none.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/5376210566183962
dc.contributor.referees3.none.fl_str_mv Galvão, Luzia Patricia Fernandes de Carvalho
dc.contributor.referees3ID.pt_BR.fl_str_mv
dc.contributor.referees3Lattes.none.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/4608881094150796
dc.contributor.author.fl_str_mv Melo, Maria Jucilene de Macedo
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Huitle, Carlos Alberto Martinez
contributor_str_mv Huitle, Carlos Alberto Martinez
dc.subject.cnpq.fl_str_mv CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA::TECNOLOGIA QUIMICA::PETROLEO E PETROQUIMICA
topic CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA::TECNOLOGIA QUIMICA::PETROLEO E PETROQUIMICA
Oxidação eletroquímica
Resina
BTX
dc.subject.por.fl_str_mv Oxidação eletroquímica
Resina
BTX
description A geração de resíduo e a quantidade de água produzida proveniente das atividades de produção e extração de petróleo tem sido um enorme desafio para as empresas petrolíferas com relação à adequação ambiental em função da sua toxicidade. O descarte ou reuso desse efluente contendo compostos orgânicos como o BTEX (benzeno, tolueno, etilbenzeno e xileno) pode causar sérios problemas ambientais e a saúde humana. Assim, o objetivo desse trabalho foi estudar o desempenho de dois processos (separadamente e sequenciais) em um efluente sintético para a remoção de benzeno, tolueno e xileno (hidrocarbonetos voláteis presentes na água produzida) através de tratamento eletroquímico usando o eletrodo de Ti/Pt e resina de troca iônica utilizada no processo de adsorção. A solução sintética de BTX foi preparada com concentração de 22,8 mg L-1, 9,7 mg L-1 e 9,0 mg L-1, respectivamente em Na2SO4 0,1 mol L-1. Os experimentos foram realizados em batelada com 0,3 L de solução a 25ºC. O processo de oxidação eletroquímica foi realizado com o eletrodo de Ti/Pt aplicando diferentes densidades de corrente (J = 10, 20 e 30 mA cm-2). No processo de adsorção, foi empregada uma resina troca iônica (Purolite MB 478), usando diferentes quantidades de massa (2,5; 5 e 10 g). Para verificar a eficiência dos processos no tratamento sequencial, foi fixada uma densidade de corrente de 10 mA cm-2 e massa da resina de 2,5 g. As análises de espectrofotometria UV-vis, demanda química de oxigênio (DQO) e cromatografia gasosa com detector seletivo de fotoionização (PID) e ionização em chama (FID), confirmaram a alta eficiência de remoção dos compostos orgânicos após o tratamento. Constatou-se que o processo eletroquímico (separado e sequencial) é mais eficiente do que a adsorção, alcançando valores da remoção da DQO superiores a 70%, confirmado pelo estudo da voltametria cíclica e curvas de polarização. Enquanto que na adsorção (separado), a remoção da DQO não ultrapassou 25,8%, devido às interações da resina. Contudo, o processo sequencial (oxidação eletroquímica e adsorção) se mostrou uma alternativa adequada, eficiente e com boa relação custo-benefício para o tratamento de efluentes petroquímicos.
publishDate 2014
dc.date.issued.fl_str_mv 2014-12-12
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2016-04-05T22:59:01Z
dc.date.available.fl_str_mv 2016-04-05T22:59:01Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.citation.fl_str_mv MELO, Maria Jucilene de Macedo. Estudo de métodos de tratamento de efluentes (troca iônica e eletroquímico) separados e sequenciais para eliminação de derivados de petróleo. 2014. 109f. Dissertação (Mestrado em Ciência e Engenharia de Petróleo) - Centro de Ciências Exatas e da Terra, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2014.
dc.identifier.uri.fl_str_mv https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/20182
identifier_str_mv MELO, Maria Jucilene de Macedo. Estudo de métodos de tratamento de efluentes (troca iônica e eletroquímico) separados e sequenciais para eliminação de derivados de petróleo. 2014. 109f. Dissertação (Mestrado em Ciência e Engenharia de Petróleo) - Centro de Ciências Exatas e da Terra, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2014.
url https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/20182
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal do Rio Grande do Norte
dc.publisher.program.fl_str_mv PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA E ENGENHARIA DE PETRÓLEO
dc.publisher.initials.fl_str_mv UFRN
dc.publisher.country.fl_str_mv Brasil
publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal do Rio Grande do Norte
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UFRN
instname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)
instacron:UFRN
instname_str Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)
instacron_str UFRN
institution UFRN
reponame_str Repositório Institucional da UFRN
collection Repositório Institucional da UFRN
bitstream.url.fl_str_mv https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/20182/1/EstudoM%c3%a9todosTratamento_Melo_2014.pdf
https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/20182/6/MariaJucileneDeMacedoMelo_DISSERT.pdf.txt
https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/20182/8/EstudoM%c3%a9todosTratamento_Melo_2014.pdf.txt
https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/20182/7/MariaJucileneDeMacedoMelo_DISSERT.pdf.jpg
https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/20182/9/EstudoM%c3%a9todosTratamento_Melo_2014.pdf.jpg
bitstream.checksum.fl_str_mv e6ae0e4da5bd00a66d6f45cca84daefa
d148bc6dc013c697b61ce17bbfa2b818
d148bc6dc013c697b61ce17bbfa2b818
9a3a0ef4a36cd284b1265498101dfd60
b3bf42182d68f39bd75d69efe30941f5
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
MD5
MD5
MD5
MD5
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UFRN - Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1814832641815347200