Caracterização, tratamento e utilização do carvão ativado para adequação de parâmetros físico-químicos de efluentes oleosos através da adsorção em banho finito

Igor Correia Silva

Universidade Federal de Campina Grande (UFCG) Brasil

Davi Lima Medeiros

Universidade Federal de Campina Grande (UFCG) Brasil

Danielly Vieira Lucena

Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia da Paraíba (IFPB) Brasil

Clarice Oliveira Rocha

Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia da Paraíba (IFPB) Brasil

Antonio José Ferreira Gadelha

ORCID iD Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia da Paraíba (IFPB) Brasil

Resumo

Sendo a água produzida oriunda da indústria de petróleo e gás o subproduto gerado em maior quantidade e dado seu potencial de causar impactos ambientais, diversas técnicas têm sido propostas a fim de se atenuar a concentração de seus contaminantes, entre as quais se destaca o processo de adsorção. Nesse contexto, o objetivo deste trabalho foi de caracterizar e tratar a água produzida através da adsorção em banho finito, utilizando-se como adsorvente o carvão ativado do coco da baía (Cocos nucifera L). Os resultados da caracterização do efluente apresentam valores bastante elevados para a dureza total, cloretos, sódio e Demanda Química de Oxigênio (DQO). Foi realizada ainda a caracterização do carvão ativado por DRX e BET, onde comprovou-se a baixa cristalinidade e a elevada área superficial do material. Através de um planejamento experimental fatorial 22, tendo como fatores a massa de adsorvente e o tempo de contato com o efluente, verificou-se que, ao se utilizar 0,2 g de adsorvente para 100 mL de efluente por agitação durante 6 horas, foi possível obter uma redução de 100% na DQO presente na água produzida, o que representa a alta eficiência do tratamento.

Palavras-chave


Efluente oleoso; Adsorção. DQO; Carvão ativado; Tratamento


Texto completo:

Referências


BAKKE, T; KLUNGSOYR, J; SANNI, S. Environmental impacts of produced water and drilling waste discharges from the Norwegian offshore petroleum industry. Marine Environmental Research. v. 92. p. 154 – 169. 2013.

BP Water Performance: Sustainability Report Managing 2017. 2018.

BRASIL. CONSELHO NACIONAL DO MEIO AMBIENTE (CONAMA). Resolução nº 430, de 13 de maio de 2011. Dispõe sobre condições e padrões de lançamento de efluentes, complementa e altera a Resolução no 357, de 17 de março de 2005, do Conselho Nacional do Meio Ambiente - CONAMA. Diário Oficial [da] República Federativa do Brasil, Poder Executivo, Brasília, DF, 16 mai. 2011, Seção 1. p. 89.

BRASIL. CONSELHO NACIONAL DE MEIO AMBIENTE (CONAMA). Resolução nº 357, de 17 de março de 2005. Dispõe sobre a classificação dos corpos de água e diretrizes ambientais para o seu enquadramento, bem como estabelece as condições e padrões de lançamento de efluentes, e dá outras providências. Diário Oficial [da] República Federativa do Brasil, Poder Executivo, Brasília, DF, 18 mar. 2005. Seção 1, p. 58-63.

BUTT, H. J.; GRAF, K.; KAPPL, M. Physics and chemistry of interfaces. 2nd ed. Weinheim. Wiley-VCH, 386 p., 2006.

CHEN, G.; HE, G. Separation of water and oil from water-in-oil emulsion by freeze/thaw method. Sep. Purif. Technol. v. 31, p. 83–89. 2003.

CUNHA, G. S.; DUTRA, A. J. B. Avaliação da eletroflotação no tratamento de água produzida de petróleo. Revista Holos. v. 3. 2014.

DOYLE, D.; BROWN, A. Field test of produced water treatment with polymer modified bentonite, In: SPE Rocky Mountain Regional Meeting. 1997.

EVDOKIMOV, I. N.; LOSEV, A. P. Microwave treatment of crude oil emulsion: effect of water content. J. Pet. Sci. Eng. v. 115, p. 24–30. 2014.

FREIRE, D. D.; CAMMAROTA, M. C.; SANTANNA, G.L. Biological treatment of oil field wastewater in a sequencing batch reactor. Environ. Technol. v. 22. n. 10, p. 1125-1135. 2001.

HALIM, A.; AZIZ, H.; JOHARI, M.; ARIFFIN, K. Comparison study of ammonia and COD adsorption on zeolite, activated carbon and composite materials in landfill leachate treatment, Desalination. v. 262. p. 31–35. 2010.

IUPAC. Comission on Colloid and Surface Chemistry Including Catalysis. Pure Appl. Chem. v. 57. p. 603, 1985.

KARHU, M.; LEIVISKA, T.; TANSKANEN, J. Enhanced DAF in breaking up oil-in-water emulsions. Sep. Purif. Technol. v. 122, p. 231–241. 2014.

KIM, D. K.; SHEA, K. E.; COOPER, W. J. Oxidative degradation of alternative gasoline oxygenates in aqueous solution by ultrasonic irradiation: mechanistic study. Sci. Total Environ. v. 430, p. 246–259. 2012.

KUMAR, S.; GURIA, C.; MANDAL, A. Synthesis, characterization and performance studies of polysulfone/bentonite nanoparticles mixed-matrix ultra-filtration membranes using oil field produced water. Separation and Purification Technology. v. 150, p.145–158. 2015.

KUSWORO, T. D.; ARYANTI, N.; QUDRATUN; UTOMO, D. P. Oilfield produced water treatment to clean water using integrated activated carbon-bentonite adsorbent and double stages membrane process. Chemical Engineering Journal. v. 347. p. 462 – 471. 2018.

LI, Q.; KANG, C.; ZHANG, C. Wastewater produced from an oilfield and continuous treatment with an oil-degrading bacterium. Process Biochem. v. 40. n. 2, p. 873-877. 2005.

MARTEL-VALLES, J. F.; FOROUGHBAKCHK-POURNAVAB, R.; BENAVIDES-MENDONZA, A. Produced waters of the oil industry as an alternative water source for food production. Rev. Int. Contam. Ambie. v. 32, n. 4. p. 463-475. 2016.

MEDEIROS, H. L. S. Estudo da Adsorção do Cálcio e Estrôncio da Água Produzida Utilizando Carvão Babaçu. Dissertação de Mestrado. Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Petróleo. UFRN. 2015.

MOTTA, A. R. P.; BORGES, C. P.; KIPERSTOK, A.; ESQUERRE, K. P.; ARAÚJO, P. M.; BRANCO, L. P. N. Tratamento de água produzida de petróleo para remoção de óleo por processos de separação por membranas: revisão. Engenharia Sanitária e Ambiental. v. 18. n. 1. p. 15 – 26. 2013.

NEFF, J.; LEE, K.; DEBLOIS, E.M. Produced water: overview of composition, fates, and effects. In: Lee, K., Neff, J. (Eds.), Produced Water. Springer, New York. (Chapter 1). 2011.

NUNES, S. P.; PEINEMANN, K.V. Membrane Technology in the Chemical Industry. Wiley VCH Verlag GmbH, 2001.

OKIEL, K.; EL-SAYED, M.; EL-KADY, M. Y. Treatment of oil–water emulsions by adsorption onto activated carbon, bentonite and deposited carbon. Egypt. J. Petrol. v. 20, p. 9-15, 2011.

OLIVEIRA, A. K. C.; SILVA, L G. M.; GOIS, K. E. C.; FAMÁ, F. B. G.; ARAÚJO, L. R. R.; CARVALHO, P. C. A. P.; PAULO, J. B. A. Avaliação de fluidos da indústria do petróleo – estudos preliminares do processo de adsorção em águas de produção contaminadas com petróleo. In: Anais do V Congresso de Pesquisa e Inovação da Rede Norte Nordeste de Educação Tecnológica – CONNEPI, 2014.

RICE, E. W.; BAIRD, R. B.; EATON, A. D.; CLESCERI, L. S. (Eds.). Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater. 22th ed. Washington, DC: American Public Health Association, American Water Works Association, Water Environment Federation, 2012.

SHOKROLLAHZADEH, S.; GOLMOHAMMAD, F.; NASERI, N.; SHOKOUHI, H.; ARMAN-MEHR, M. Chemical oxidation for removal of hydrocarbons from gas-field produced water. In: 20th International Congress of Chemical and Process Engineering CHISA – 2012. Praga. República Tcheca.

STEWART, M.; ARNOLD, K. Produced Water Treatment Field Manual. Part 1 - Produced Water Treating Systems, p. 1-134. 2011.

TIBBETTS, P. J. C.; BUCHANAN, I. T.; GAWEL, L. J.; LARGE, R. A comprehensive determination of produced water composition. In: Ray, J.P. & Engelhardt, F.R. (ed.). Produced water: technological/ environmental issues and solutions. New York: Plenum Publishing Corp. p. 97-113. 1992.

XU, X.; ZHU, X. Treatment of refectory oily wastewater by electro-coagulation process. Chemosphere. v. 56, p. 889–894. 2004.

ZHAO, S.; HUANG, G.; CHENG, G.; WANG, Y.; FU, H. Hardness, COD and turbidity removals from produced water by electrocoagulation pretreatment prior to Reverse Osmosis membranes. Desalination. v. 344. p. 454–462. 2014.

ZHENG, J.; CHEN, B.; THANYAMANTA, W.; HAWBOLDT, K.; V, B.; LIU, B. Offshore produced water management: A review of current practice and challenges in harsh/Arctic environments. Marine Pollution Bulletin. v. 104, p.7-19. 2016.


DOI: http://dx.doi.org/10.18265/1517-03062015v1n45p171-179

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