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Título: Aplicação do Na2S2O8, H2O2 e ferro na remediação de solos (latossolo e areia destrófica) contaminados com diesel
Autor(es): Fernandes, Hermano Gomes
Palavras-chave: Solos contaminados;Persulfato;Fenton;Processos oxidativos avançados;ISCO
Data do documento: 10-Mai-2014
Editor: Universidade Federal do Rio Grande do Norte
Citação: FERNANDES, Hermano Gomes. Aplicação do Na2S2O8, H2O2 e ferro na remediação de solos (latossolo e areia destrófica) contaminados com diesel. 2014. 108f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2014.
Resumo: Environmental liabilities from accidents in the retail petroleum industry, especially in urban areas, have represented a serious problem whose impact reaches the underground, people's health and even economic losses with the remediation process. In U.S.A. are estimated hundreds of billions of dollars invested in soil remediation processes. The results of the reports and investigative reports of liabilities in fuel stations distributed in the urban area of Natal-RN were used to estimate the local scenario of contamination. This database has been possible to determine the main contaminants (BTEX, PAHs, TOC), affected neighborhoods and types of potentially more impacted soils. Experiments were carried out in order to reverse contamination of this scenario, where the soil type was a factor in the planning, because it influences directly on the effectiveness of remediation techniques studied: Oxidation by hydrogen peroxide and oxidation by sodium persulphate. These oxidants are activated forming free radicals (HO•-, SO4 •-, HO2 • , O2 •-, S2O8 -2, etc) responsible for to mineralize the hydrocarbons and other organic compounds (releasing O2 e CO2). In the activation process, the ferrous ions (II) and ferric (III) were studied as well as hydrogen peroxide activation technique with sodium persulfate, the latter being presented the best efficiency among all the study, when activated with Fe+3. In addition to defining the most efficient technique, the aim of this study was to evaluate the influence of different soils among oxidative techniques, characterizing the effect of the concentration of these oxidants and also the concentration of the catalysts. Exists in most scenarios evaluated the presence of intrinsic total iron soil matrix. The so-called latosols present microaggregates reddish indicating the presence of these reactive species like iron and clayey aspect. The kinetic study was conducted by experimental design and monitoring of the percentage of total carbon (SSM-5000A) in the solid and liquid phases, knowing that 82.4% of the diesel molecule is carbon. Yet organic carbon and pH of liquid samples were analyzed for technical, characterizing the influence of soil type and its operating condition. The Fenton-like technique H2O2 e Fe+2 presented satisfactory oxidation, including sandy soil, but well below the best result. The sodium persulphate only activated with temperature, even in the most favorable soil, did not provide good efficiency. The best technique in the study had the concentration profile with 2,2x10- 1mol.L-1 of Na2S2O8 activated with 6,53x10-1mol.L-1 of H2O2 and 2,5x10-2 Fe3+mol.L-1 which reduced in less than a day 96 contamination in red soil, initially with 66,667 mg of diesel per kg of clean soil
metadata.dc.description.resumo: Passivos ambientais oriundos de acidentes na indústria varejista do petróleo, principalmente nas zonas urbanas, têm representado um sério problema cujo impacto atinge o subsolo, a saúde das pessoas e ainda prejuízos econômicos com o processo de remediação. Só nos EUA, são estimados centenas de bilhões de dólares aplicados em processos de descontaminação de solos. Os resultados dos laudos e relatórios de investigação de passivo em postos de combustíveis distribuídos na zona urbana do município de Natal-RN foram utilizados para estimativa do cenário local de contaminação. Dessa base de dados foi possível determinar os principais contaminantes (BTEX, PAH, TOC), os bairros atingidos e os tipos de solos potencialmente mais impactados. Foram realizados experimentos objetivando reverter contaminação desse cenário, onde o tipo de solo foi um fator no planejamento, pois influencia diretamente na eficácia das técnicas de remediação estudadas: Oxidação por injeção de peróxido de hidrogênio e oxidação por injeção de persulfato de sódio. Esses oxidantes são ativados formando os radicais livres (HO•-, SO4 •-, HO2 • , O2 •-, S2O8 -2, etc) responsáveis por mineralizar os hidrocarbonetos e outros orgânicos (liberando O2 e CO2). No processo de ativação, foram estudados os íons ferroso (II) e férrico (III) bem como o peróxido de hidrogênio na ativação da técnica com persulfato de sódio, sendo esta última, a que apresentou melhor eficiência entre todas no estudo, quando ativado com Fe+3. Além de definir qual a técnica mais eficiente, foi objetivo desse estudo a avaliação da influência entre os diferentes solos entre as técnicas oxidativas, caracterizando o efeito da concentração desses oxidantes e ainda o da concentração dos catalisadores. Existe na maioria dos cenários avaliados a presença de ferro total intrínseca a matriz do solo. Os chamados latossolos apresentam coloração avermelhada indicando à presença dessas espécies reativas como ferro e aspecto argiloso. O estudo cinético foi conduzido por planejamento experimental e monitoramento do percentual de carbono total (SSM- 5000A) nas fases sólidas e líquidas, sabendo que 82,4% da molécula de diesel é carbono. Foram analisados ainda o carbono orgânico e o pH de amostras líquidas para as técnicas, caracterizando a influência do tipo de solo e sua condição operacional. A técnica (Fenton-like) H2O2 e Fe+2 apresentou oxidação satisfatória, inclusive para solo arenoso, mas bem inferior ao melhor resultado. O persulfato de sódio apenas ativado com temperatura, mesmo no solo mais favorável não apresentou boa eficiência. A técnica viabilizada no estudo teve o perfil de concentração com 2,2x10-1mol.L-1 de Na2S2O8 ativado com o 6,53x10-1mol.L-1 de H2O2 e 2,5x10-2 Fe3+mol.L-1, que reduziu em menos de um dia 96% a contaminação em solo vermelho, inicialmente com 66.667mg de diesel por kg de solo limpo.
URI: http://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/19536
Aparece nas coleções:PPGEQ - Mestrado em Engenharia Química

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