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Título: Remediação eletrocinética de solo carbonífero poluído com petróleo
Autor(es): Silva, Evanimek Bernardo Sabino da
Palavras-chave: Remediação;Eletrocinética;Solos;Carboníferos;Petróleo;Descontaminação
Data do documento: 15-Ago-2016
Citação: SILVA, Evanimek Bernardo Sabino da. Remediação eletrocinética de solo carbonífero poluído com petróleo. 2016. 144f. Tese (Doutorado em Química) - Centro de Ciências Exatas e da Terra, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2016.
Resumo: This work was carried out with the purpose of observing the application of electrokinetic treatment and behavior of its phenomena (electrolysis, electro-osmosis, electromigration and electrophoresis) in the decontamination of carbonaceous soils contaminated by exogenous components. To test this, a series of experiments was performed to determine the best volume treatment thus modifying electrokinetic cells used. The experiments were performed in cells with different internal volumes ranging from 0.2 L, 1.5 L and 3.0 L, thus varying the volume to better comprotar samples thus favoring the development of a cell with better performance for the experiment. In both experiments developed soil was contaminated with different concentrations of crude oil from the formation Umburana ranging from 500 mg/L to 2500 mg/L, thus constituting the contaminated sediment coal matrix. For configuration of the sample used is an amount of sediment weighing between 0.05 kg, 0.8 kg and 1.5 kg of coal sedimentary rock macerated, processing was done so that is reached one granulometric fraction of 35 # (mesh ) or 0.5 mm. A series of experiments will be discussed in three main units; Preliminary experiments, intermediate and final in which consolidated a methodology for Electrokinetic Remediation of Soils (RES) with higher yield due to constructive interference of s own utliada cell. The utlizados electrodes for remediation were Dimensionally Stable Anode (DSA) of ruthenium-titanium-oxide (Ti/Ru0,34Ti0,66O2) and electrodes of graphite carbon (graphite sp2) applying different currents eletricas. The removal of organic compounds was monitored by Total Organic Carbon (TOC), Zeta potential (ζ) and spectrophotometric measurements (UV-Visible). They were also made Hydrogen ion-potential measurement (pH), conductivity (mS/cm) and the volume of vaporization of the electrolyte used (Na2SO4). The results indicated decontamination of the medium between 50% to 80% with low cost 0.04 Real/kWh, with a good percentage for removal of oil derivatives on the ground. The tests lasted between 72 h to 480 h and checked for removal of pollutants in the cathodic and anodic compartment, with possible load heavy metals. The zeta potential indicated that the organic compounds are transported due to electromigration and electro-osmosis phenomena, and confirms that the particle size varies during the decontamination time, thus forming "cluster" of electrically charged particles that mostly holds negative charge. Electrolysis of electrolyte favors the formation of a pH gradient, thus forming an acid/base face detected by analysis of the electrolyte in the reservoirs, it is enabling an increase in mobility of soil contaminants to the reservoirs. The residual effluent contaminated with oil, has also been treated with anodic oxidation utlizando of electrode the dimond doped with boron (DDB) and current densities of 20 and 60 mA/cm2, the final levels of decontamination achieved by coupled treatment were 80% in the residual effluent defining a high level of decontamination.
metadata.dc.description.resumo: O presente trabalho foi realizado com a finalidade de observar a aplicação do tratamento eletrocinético e o comportamento de seus fenômenos (eletrólise, eletro-osmose, eletromigração e eletroforese) na descontaminação de solos carbonáceo contaminado por componentes exógeno. Para a comprovação desta, foi realizada uma série de experimentos para determinação de melhor volume para trtamento, assim modificando as células eletrocinéticas utilizadas. Os experimentos foram realizados em célula com volumes internos diferentes, variando de 0.2 L, 1.5 L e 3.0 L, variando assim o volume para melhor comprotar as amostras, desta forma favorecendo a definição de uma célula com melhor rendimento para o experimental. Em ambos os experimentos desenvolvidos o solo foi contaminado com concentrações diferentes de petróleo bruto da formação Umburana, variando entre 500 mg/L a 2500 mg/L, desta maneira constituindo a matriz sedimentar carbonífera contaminada. Para configuração da amostra utilizou-se de uma quantidade de sedimento com peso variando entre 0,05 Kg, 0.8 Kg e 1,5 Kg de rocha sedimentar carbonífera macerada, o processamento foi feito para que esta atigisse uma fração granulometrica de 35# (mesh) ou 0.5 mm. A série de experimentos será discutida em três grandes unidades; Experimentos preliminares, intermédiarios e finais nos quais se consolidou uma metodologia para o Remediação Eletrocinética de Solos (RES) com maior rendimento devido s interferencias construtivas da propria célula utliada. Os eletrodos utlizados para a remediação foram o Ânodo Dimensionalmente Estavel (DSA) de Rutênio-Titânio-Óxido (Ti/Ru0,34Ti0,66O2) e eltrodos de Gráfite Carbono (gráfite sp2) aplicando diferentes correntes eletricas. A eliminação dos compostos orgânicos foi monitorada mediante Carbono Orgânico Total (COT), Potencial Zeta (ζ) e medidas espectrofotométricas (UV-Visível). Também foram feitas medida de potencial Hidrogênio-iônico (pH), condutividade (S/cm), e volume de vaporização do eletrólito utilizado (Na2SO4). Os resultados indicaram descontaminação do meio entre 50% a 80% com baixo custo de 0.04 Real/kWh, sendo um bom percentual para remoção de derivados de petroleo em solo. Os testes duraram entre 72 h a 480 h e foi verificada a remoção de poluentes orgânicos nos compartimento catódico e anódico, e com provavel carga de metais pesado. O potencial zeta indicou que os compostos orgânicos são transportados devido aos fenômenos de eletromigração e eletro-osmose, e confirma que o tamanho das partículas varia ao decorrer do tempo de descontaminação, formando assim “cluster” de partículas eletricamente carregadas que em sua grande maioria detém carga negativa. A eletrólise dos eletrólitos favoreceu a formação de um gradiente de pH, formando assim uma frente ácida/básica constatada por nálise dos eletrolitos nos reservátorios, esta permitindo um aumento na mobilidade dos contaminantes do solo para os reservatorios. O efluente residual contaminado com petróleo, também foi tratado com oxídação anódica utlizando de eletrodo de dimanete dopado com boro (DDB) e densidades de corrente de 20 e 60 mA/cm2, os níveis finais de descontaminação atingido pelo tratamento acoplado foram de 80% no residual do efluente, definindo um alto nível de descontaminação.
URI: https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/21941
Aparece nas coleções:PPGQ - Doutorado em Química

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