Processo de degradação e adsorção de compostos orgânicos aromáticos em água residual e efluente da indústria do petróleo

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DATA DE PUBLICAÇÃO

2006

RESUMO

Neste trabalho foi avaliada a degradação de compostos aromáticos em água residual e efluente de refinaria de petróleo, sob tratamento fotoquímico, utilizando luz solar e lâmpada a vapor de mercúrio de alta pressão com intensidade média de 200 W/m2, e processo oxidativo, com peróxido de hidrogênio (60 % em peso). No caso específico do tratamento de efluente, foi testada a lâmpada a vapor de mercúrio sem o invólucro protetor externo. A adsorção de compostos aromáticos em carvão ativado granular (CROSSCARBO GAC-LB 12 x 40) foi avaliada em uma escala laboratorial e monitorada em unidade piloto de tratamento de efluente na Refinaria Gabriel Passos (REGAP-PETROBRAS) localizada em Betim, MG. Foram tratados com luz e agente oxidante três tipos de efluente: entrada e saída do filtro de carvão, e a corrente (vapor d?água condensado) de recuperação ou limpeza do filtro de carvão. A degradação de aromáticos na água residual e no efluente foi monitorada através de espectroscopia de fluorescência synchronous, que indicou a presença de compostos do tipo mono e poliaromáticos ou derivados polares. As irradiações ou ação térmica do Sol (?25oC) e da lâmpada (~32oC), não promoveram a degradação de compostos aromáticos do meio aquoso. A ação sinérgica da luz natural ou artificial com o agente oxidante, peróxido de hidrogênio, diminuiu ou eliminou a fluorescência na água residual com cinética de pseudoprimeira ordem. No caso da luz solar, a constante de velocidade observada (kobs) a 295 nm (monoaromáticos) foi 8,17×10-2 min-1 e a 350 nm (polares e/ou poliaromáticos) foi 16,11×10-2 min-1. No caso da lâmpada, a kobs a 295 nm foi 7,25×10-2 min-1 e a 350 nm foi 2,30×10-2 min-1. A luz solar degradou mais rapidamente os compostos aromáticos na água residual do que a irradiação com lâmpada, e a reação de degradação sob luz solar foi mais rápida para compostos poliaromáticos ou derivados polares (350 nm). Durante o tratamento dos três tipos de efluentes, a ação térmica da lâmpada a vapor de mercúrio sem invólucro protetor externo (~30oC) não alterou a fluorescência. A radiação proveniente desta lâmpada, durante 60 minutos, diminuiu a fluorescência do efluente da entrada do filtro de carvão, ficando próxima de 58 %. Porém, a ação sinérgica da luz artificial e do agente oxidante, peróxido de hidrogênio (2 mL H2O2 : 1 L de efluente), foi capaz de reduzir a área integrada do espectro de fluorescência à 49 % em apenas cinco minutos, promovendo degradação total de aromáticos após dez minutos do tratamento. A ação conjunta do peróxido de hidrogênio e irradiação sob lâmpada, também eliminou a fluorescência de traços de aromáticos ainda presentes no efluente após filtração no carvão. Na corrente de recuperação do filtro de carvão, a ação térmica da lâmpada em sinergia ao agente oxidante diminuiu 55 % da fluorescência de monoaromáticos (290 nm). Porém, a ação sinérgica do peróxido de hidrogênio e da radiação proveniente da lâmpada promoveu degradação completa de aromáticos em apenas dez minutos do tratamento. A adsorção do composto utilizado como modelo de monoaromáticos, o tolueno, no carvão ativado granular foi independente da concentração inicial deste composto em solução aquosa. O processo de adsorção de naftaleno no carvão, a partir de solução aquosa, se deu em função do tempo de contato com o adsorvente, apresentando cinética de pseudoprimeira ordem com constante de velocidade observada (kobs) igual a 9,18×10-2 min-1.

ASSUNTO(S)

petroleum waste catálise adsorção química análise de fluorescência petróleo - resíduos catalysis adsorption fluorescence analysis

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