Remediação de solos e águas contaminadas por compostos orgânicos voláteis (BTX), utilizando processos Fenton e lavagens com biosurfactantes

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2008
Autor(a) principal: Tiburtius, Elaine Regina Lopes
Orientador(a): Peralta Zamora, Patricio Guillermo, 1962-
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Não Informado pela instituição
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Hidrocarbonetos
Compostos orgânicos voláteis
Solos - Remediação
Solos - Poluição
Água - Poluição
Química
Link de acesso: https://hdl.handle.net/1884/17884
Resumo: Orientador: Patricio Peralta-Zamora
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spelling Universidade Federal do Paraná. Setor de Ciências Exatas. Programa de Pós-Graduação em QuímicaPeralta Zamora, Patricio Guillermo, 1962-Tiburtius, Elaine Regina Lopes2024-11-27T20:25:54Z2024-11-27T20:25:54Z2008https://hdl.handle.net/1884/17884Orientador: Patricio Peralta-ZamoraTese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Exatas, Programa de Pós-Graduação em Química. Defesa: Curitiba, 31/10/2008Inclui bibliografiaResumo: O presente trabalho de pesquisa objetivou a avaliação da eficiência dos processos Fenton, em relação à degradação de hidrocarbonetos de petróleo em matrizes de solos e águas contaminadas com gasolina. Nos estudos envolvendo águas contaminadas foi desenvolvida uma etapa preliminar orientada a verificar o efeito de variáveis operacionais de relevância e a investigar mecanismos de degradação, utilizando-se benzeno como substrato padrão. Posteriormente, os processos de melhor desempenho foram aplicados no tratamento de águas artificialmente contaminadas com benzeno, tolueno e xilenos (BTXs) e de frações aquosas contaminadas por simulações de derramamento. Nestes estudos, foi observada a degradação praticamente completa das espécies aromáticas em tempos de tratamento da ordem de 10 min, utilizando-se processos Fenton assistidos por radiação. Eficiente mineralização foi adicionalmente observada (superior a 90% em 90 min de tratamento), utilizando-se sistemas de múltiplas adições de peróxido de hidrogênio. Dentro deste contexto, deve ser dado destaque aos sistemas assistidos por radiação solar, os quais, aplicados na forma de um sistema em batelada com recirculação, permitiram mineralizações de 60%, em tratamentos de 120 min. Nos estudos envolvendo a remediação de solos contaminados, foram utilizados processos de lavagem in-situ (soil-flushing) e ex-situ (soil-washing), utilizando-se soluções aquosas de biosurfactante do tipo rammolípídico. Na forma de lavagem ex-situ, o processo permitiu uma eficiente remoção de hidrocarbonetos, os quais puderam ser eficientemente degradados por processos foto-Fenton assistidos por radiação UV-A (remoção de 90% da demanda química de oxigênio em tratamentos de 120 min). Adicionalmente, amostras de solo contaminado foram tratadas por processos likeFenton, de maneira a se aproveitar a presença de óxidos de ferro. Os resultados indicaram uma baixa eficiência dos sistemas fundamentados no uso de ferro mineral (principalmente hematita), sendo necessária a adição de formas solúveis de ferro (II). Netas condições, foi observada eficiente degradação de hidrocarbonetos aromáticos, tanto na fase sólida (solo) como na fase aquosa resultante. Embora todos os estudos tenham sido realizados em escala de bancada, os resultados sugerem uma boa potencialidade dos processos Fenton na remediação de águas e solos contaminadas por hidrocarbonetos de petróleo.Abstract: In this work the efficiency of Fenton processes was evaluated toward the remediation of waters and soils contaminated with gasoline, aiming the degradation of petroleum hydrocarbons. In the study of contaminated waters, a preliminary step oriented to verify the effect of experimental conditions and to investigate the degradation mechanism was developed, using benzene as a model substrate. Subsequently, the processes of better performance were applied in the treatment of water artificially contaminated with benzene, toluene and xylenes (BTXs) and aqueous samples obtained in simulated spills. In these studies the almost total degradation of aromatic compounds was observed in reaction times of about 10 min, using radiation-assisted Fenton processes. Efficient mineralization was also observed (higher than 90% in reaction times of 90 min), using multiple additions of hydrogen peroxide. Special remarks must be done to Fenton processes assisted by solar radiation, which permitted mineralization of 60% in reaction times of 120 min when applied as a batch-recirculation system. For remediation of contaminated soils in-situ (soil-flushing) and ex-situ (soilwashing) procedures were employed, involving the use of bacterial biosurfactant. Soilwashing procedures efficient removal of aromatic hydrocarbons, which were efficiently degraded by subsequent Fenton processes assisted by UV-A radiation (chemical oxygen demand removal of 90% in treatments of 120 min). Furthermore, samples of contaminated soils were treated by like-Fenton processes, aiming to make use of the natural presence of ferric oxides. The results indicated relatively low degradation efficiency of systems based in the use of natural hematite, a fact that implied the necessity of iron (II) complementation. In these conditions, efficient degradation of aromatic hydrocarbons was observed in both solid and liquid phase. Even when acquired in laboratory-scale experiments, the results suggest promissory potentiality of the Fenton processes for remediation of water and soil contaminated by petroleum hydrocarbons.xxii, 146f. : il. algumas color., grafs., tabs.application/pdfDisponível em formato digitalHidrocarbonetosCompostos orgânicos voláteisSolos - RemediaçãoSolos - PoluiçãoÁgua - PoluiçãoQuímicaRemediação de solos e águas contaminadas por compostos orgânicos voláteis (BTX), utilizando processos Fenton e lavagens com biosurfactantesinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisporreponame:Repositório Institucional da UFPRinstname:Universidade Federal do Paraná (UFPR)instacron:UFPRinfo:eu-repo/semantics/openAccessORIGINALTese_Doutorado_Final_Elaine_Lopes.pdfapplication/pdf2500251https://acervodigital.ufpr.br/bitstream/1884/17884/1/Tese_Doutorado_Final_Elaine_Lopes.pdfe310b6e6cd99c706349941726c415fc6MD51open accessTEXTTese_Doutorado_Final_Elaine_Lopes.pdf.txtExtracted Texttext/plain315682https://acervodigital.ufpr.br/bitstream/1884/17884/2/Tese_Doutorado_Final_Elaine_Lopes.pdf.txt52c4335eb4d35e13f428b5dab095b0c3MD52open accessTHUMBNAILTese_Doutorado_Final_Elaine_Lopes.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1355https://acervodigital.ufpr.br/bitstream/1884/17884/3/Tese_Doutorado_Final_Elaine_Lopes.pdf.jpg8c1a4e1a2e83fd9603a383301ae6e2adMD53open access1884/178842024-11-27 17:25:54.693open accessoai:acervodigital.ufpr.br:1884/17884Repositório InstitucionalPUBhttp://acervodigital.ufpr.br/oai/requestinformacaodigital@ufpr.bropendoar:3082024-11-27T20:25:54Repositório Institucional da UFPR - Universidade Federal do Paraná (UFPR)false
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