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metadata.dc.type: Tese
metadata.dc.rights: Acesso Aberto
Title: Tratamento biológico de efluente contendo óleo diesel e gasolina
metadata.dc.creator: Vieira, Rafael Bruno
metadata.dc.contributor.advisor1: Cardoso, Vicelma Luiz
metadata.dc.contributor.advisor-co1: Ribeiro, Eloizio Julio
metadata.dc.contributor.referee1: Resende, Miriam Maria de
metadata.dc.contributor.referee2: Oliveira, André Luiz de
metadata.dc.contributor.referee3: Pasotto, Marlei Barboza
metadata.dc.contributor.referee4: Oliveira, Fernando Jorge Santos de
metadata.dc.contributor.referee5: Silva, Helisângela Almeida da
metadata.dc.description.resumo: As indústrias petrolíferas lidam diariamente com problemas referentes à contaminação por derivados de petróleo. Com uma elaborada logística de distribuição de combustíveis líquidos para o mercado consumidor, as indústrias petrolíferas lidam com problemas relacionados ao carregamento dos caminhões, nesta etapa eventualmente podem ocorrer derrames dos combustíveis, que acarreta na geração de resíduos (efluentes). O efluente gerado nestes locais geralmente apresenta uma elevada carga orgânica, pelo fato de apresentarem hidrocarbonetos constituintes da gasolina e do óleo diesel, promovendo contaminação dos sistemas (água e/ou solo). Uma das alternativas de tratamento desse efluente é a utilização de culturas mistas, pois estes micro-organismos são capazes de proporcionar a eliminação ou diminuição significativa da carga poluidora que possa estar presente em solo ou em meio líquido. Entretanto, a utilização de cultura mista no processo, apresenta dificuldades na formação de flocos, comprometendo a sua sedimentabilidade. Como uma alternativa a este problema, esta pesquisa estudou a utilização de cloreto férrico em combinação com um polieletrólito aniônico e de coagulantes naturais (Moringa oleifera e quitosana), na sedimentação dessa cultura na biodegradação de hidrocarbonetos presentes em efluente contaminado por óleo diesel e gasolina, assim como, a biodegradação de efluente contaminado com hidrocarbonetos em processo contínuo. Foram realizados 4 planejamentos compostos centrais (PCC), tendo como variáveis do primeiro PCC, concentração de cloreto férrico e concentração de polieletrólito, o segundo variou a concentração de Moringa oleifera, temperatura e o tempo de secagem das sementes. O terceiro variou a concentração de Moringa oleifera e de polieletrólito e, o quarto, variou a concentração de quitosana e a concentração do ácido clorídrico. As respostas monitoradas foram índice volumétrico de lodo (IVL), remoção de turbidez (RT) e taxa especifica de consumo de oxigênio (SOUR). Foram realizados reatores batelada sequenciais (RBS) para verificar a biodegradação com as melhores condições obtidas em cada um dos PCCs. Os resultados indicaram que o melhor coagulante foi a quitosana na concentração de 50 mg/L solubilizada em HCl 0,25N. Verificou-se que após 5 ciclos no RBS, utilizando quitosana como coagulante, os resultados indicaram que a remoção de carbono orgânico total (TOC) aumentou de 77% para 82%, enquanto os sólidos suspensos voláteis (SSV) aumentou de 1,4 g/L para 2,25 g/L, a remoção de hidrocarbonetos totais de petróleo (TPH) aumentou de 75% para 81% e não foi verificado redução na quantidade de células vivas, como ocorreu com a Moringa oleifera, mostrando que a quitosana foi um coagulante eficiente. Com a concentração otimizada de quitosana (50 mg/L) solubilizada em HCl 0,25 mol/L foi realizado os experimentos em processo contínuo, foram monitorados o tempo de residência de 2, 3 e 4 dias em regimes com e sem aeração. Os melhores resultados obtidos foram no tempo de residência de 4 dias com aeração, apresentando remoções de turbidez de 95%, remoções de TPH de 75% no reator e de 94% no clarificado e um SSV no reator em 30 dias de operação de 1,8 g/L. Estes resultados foram interessantes, pois torna o processo de tratamento de efluente contaminado com hidrocarbonetos aplicável, sustentável e ambientalmente correto.
Abstract: The oil industry deal daily with issues related to contamination by petroleum products. With an elaborate logistics distribution of liquid fuels to the consumer market, the oil companies deal with problems related to truck loading, this step can occur any spills of fuels, which results in the generation of waste(effluent). The effluent generated at these sites generally has a high organic load, because they had hydrocarbon constituents of gasoline and diesel oil, promoting contamination of the systems (water and or soil). An alternative treatment of this effluent is the use of mixed cultures, since these microorganisms are capable of providing the elimination or significant reduction of the pollution load which may be present in soil or in a liquid medium. However, the use of mixed cultures in the process presents difficulties in forming flakes, compromising its settleability. As an alternative to this problem, this study investigated the use of ferric chloride in combination with an anionic polyelectrolyte and coagulant natural (Moringa oleifera and chitosan) in the settling of a mixed culture, which was used for the biodegradation of hydrocarbons present in effluent contaminated with diesel oil and gasoline, as well as the biodegradation of hydrocarbon contaminated effluent in a continuous process. Biodegradation was evaluated in four centrals composites designs (CCD), having as variables the first CCD: ferric chloride and polyelectrolyte concentrations, the second ranged concentration of Moringa oleifera, temperature and the drying time of seed. The third Moringa oleifera and polyelectrolyte concentrations and the fourth, varying the chitosan and hydrochloric acid concentrations. The responses monitored in CCD experiments included the sludge volume index (SVI), turbidity, and specific rate of oxygen uptake (SOUR). Subsequently, biodegradation was monitored in a sequencing batch reactor (SBR) to determine the biodegradability under the best conditions obtained in each of the CCDs. The results indicated that the better coagulant was chitosan in concentration of 50 mg/L solubilized in HCl 0.25 N. The results indicated that within five cycles, total organic carbon (TOC) removal increased from 77% to 82%, while the volatile suspended solids (VSS) increased from 1.4 to 2.25 g/L, total petroleum hydrocarbon (TPH) removal increased from 75% to 81% and has not been verified reduction in the amount of living cells, as occurred with the Moringa oleifera, showing that chitosan was an effective coagulant. With the optimized chitosan concentration (50 mg/L) solubilized in 0.25 mol/L of HCl, was conducted experiments on continuous process were monitored residence time of 2, 3 and 4 days in schemes with and without aeration. The best results were obtained at residence time of 4 days with aeration, with turbidity removal of 95% and TPH removal 75% in the reactor and 94% in the clarified and SSV in the reactor within 30 days of operation was 1.8 g/L. These results were interesting because it makes the process of treating wastewater contaminated with hydrocarbons applicable, sustainable and environmentally friendly.
Keywords: Biodegradação
Moringa oleifera
Quitosana
Reator contínuo
Biodegration
Moringa oleifera
Quitosana
Contínuos reactor
Hidrocarbonetos - Biodegradação
Petróleo - Biodegradação
metadata.dc.subject.cnpq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA
metadata.dc.language: por
metadata.dc.publisher.country: BR
Publisher: Universidade Federal de Uberlândia
metadata.dc.publisher.initials: UFU
metadata.dc.publisher.department: Engenharias
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-graduação em Engenharia Química
Citation: VIEIRA, Rafael Bruno. Tratamento biológico de efluente contendo óleo diesel e gasolina. 2012. 176 f. Tese (Doutorado em Engenharias) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2012.
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/15064
Issue Date: 7-Nov-2012
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