Estudo de floculantes biodegradáveis e bioadsorventes derivados da Moringa oleifera como alternativos para tratamento de água produzida
In the petroleum industry, the most relevant pollutant, is the water produced, due to their complex chemical composition of contaminants and quantity generated. The inadequate discard of this wastewater implicate environmental damage, penalties and negative repercussion on producing companies. In...
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| প্রধান লেখক: | |
|---|---|
| অন্যান্য লেখক: | |
| বিন্যাস: | doctoralThesis |
| ভাষা: | pt_BR |
| প্রকাশিত: |
Brasil
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| বিষয়গুলি: | |
| অনলাইন ব্যবহার করুন: | https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/28473 |
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ri-123456789-28473 |
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| institution |
Repositório Institucional |
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RI - UFRN |
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Efluente Água produzida Moringa oleifera Resíduos Carvão ativado CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA |
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Efluente Água produzida Moringa oleifera Resíduos Carvão ativado CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA Garrido, José Wagner Alves Estudo de floculantes biodegradáveis e bioadsorventes derivados da Moringa oleifera como alternativos para tratamento de água produzida |
| description |
In the petroleum industry, the most relevant pollutant, is the water produced,
due to their complex chemical composition of contaminants and quantity generated. The
inadequate discard of this wastewater implicate environmental damage, penalties and negative
repercussion on producing companies. In this context, flocculation and flotation techniques
have been enough employed in the treatment of this effluent, reducing the content of
suspended oils and greases. In order to improve the final quality of this effluent, is it
necessary to have another phase of treatment, which can be the use of activated carbon
adsorption processes, that has been widely studied, to remove dissolved part of oil which has
in its composition monoaromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, ethylbenzene and
xylene. In this case research proposed to perform the treatment of synthetic wastewater with
flocculation/FAD technique and adsorption by activated carbon, using natural flocculants
biodegradable obtained from the seeds of the plant Moringa oleifera. In the stage of
flocculation/FAD, used different flocculants, which were obtained by protein fractionation,
having with the extractant ammonium sulfate, and which were called Raw Extract, Fraction 1,
Fraction 2 and Fraction 3. For the adsorption study, three types of coals bioadsorbers obtained
from by-products of this plant were used, being coal in natura, which was chemically
activated in two ways, employing the phosphoric acid and ammonium hydroxide reagents.
The main techniques and the parameters considered to characterize such coals were: pH, PCZ,
basic and acidic functional groups, TGA, TDA, DRX, FRX, MEV/EDS, FTIR, BET and pore
size distribution. The experiments of removal of TOG with combined technique
flocculation/FAD were performed according central composite experimental design, through
which it was possible to verify the influence of flocculant concentration and flotation time for
the three and three flocculants. The natural flocculants produced presented potential for
removal of oil and grease, to the point of reach the environmentals requirements for discard
this effluent in natural bodies of water. From the adsorptive and equilibrium study, it was
found that fresh coal in natura C1 presented removal efficiency about 79.33% and the
maximum benzene adsorption capacity was 65.07 mg.g-1
and the activated carbons C2 and C3
presented removal efficiency of 84.61 and 51.56% maximum adsorption capacities of 78.89
and 50.59 mg.g-1
, respectively, with equilibrium time of 20 minutes. Coals bioadsorbers of
C1, C2 and C3 presented surface area of 0.855, 1.165 and 1.098 m².g-1
, average pore volume
of 0.196, 0.268 and 0.203 cm³.g-1
and mean diameters of 2.023, 2.598 and 2.386 nm. For the
three bioadsorbers a quick removal of benzene was observed, when compared to other
precursors. These results may be indications that flocculants biodegradable and bioadsorbers
of Moringa oleifera are viable and efficient, can constitute a promising alternative or the
treatment of industrial effluents, making the process more economical. |
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Barros Neto, Eduardo Lins de |
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Barros Neto, Eduardo Lins de Garrido, José Wagner Alves |
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Garrido, José Wagner Alves |
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ri-123456789-284732024-03-19T04:06:33Z Estudo de floculantes biodegradáveis e bioadsorventes derivados da Moringa oleifera como alternativos para tratamento de água produzida Study of biodegradable flocculants and bioadsorbers derived from Moringa oleifera as alternatives for treating produced water Garrido, José Wagner Alves Barros Neto, Eduardo Lins de Sousa, Magna Angélica dos Santos Bezerra Braga, Renata Martins Lima, Anita Maria de Silva, Janduir Egito da Pedroza, Marcelo Mendes Efluente Água produzida Moringa oleifera Resíduos Carvão ativado CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA In the petroleum industry, the most relevant pollutant, is the water produced, due to their complex chemical composition of contaminants and quantity generated. The inadequate discard of this wastewater implicate environmental damage, penalties and negative repercussion on producing companies. In this context, flocculation and flotation techniques have been enough employed in the treatment of this effluent, reducing the content of suspended oils and greases. In order to improve the final quality of this effluent, is it necessary to have another phase of treatment, which can be the use of activated carbon adsorption processes, that has been widely studied, to remove dissolved part of oil which has in its composition monoaromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, ethylbenzene and xylene. In this case research proposed to perform the treatment of synthetic wastewater with flocculation/FAD technique and adsorption by activated carbon, using natural flocculants biodegradable obtained from the seeds of the plant Moringa oleifera. In the stage of flocculation/FAD, used different flocculants, which were obtained by protein fractionation, having with the extractant ammonium sulfate, and which were called Raw Extract, Fraction 1, Fraction 2 and Fraction 3. For the adsorption study, three types of coals bioadsorbers obtained from by-products of this plant were used, being coal in natura, which was chemically activated in two ways, employing the phosphoric acid and ammonium hydroxide reagents. The main techniques and the parameters considered to characterize such coals were: pH, PCZ, basic and acidic functional groups, TGA, TDA, DRX, FRX, MEV/EDS, FTIR, BET and pore size distribution. The experiments of removal of TOG with combined technique flocculation/FAD were performed according central composite experimental design, through which it was possible to verify the influence of flocculant concentration and flotation time for the three and three flocculants. The natural flocculants produced presented potential for removal of oil and grease, to the point of reach the environmentals requirements for discard this effluent in natural bodies of water. From the adsorptive and equilibrium study, it was found that fresh coal in natura C1 presented removal efficiency about 79.33% and the maximum benzene adsorption capacity was 65.07 mg.g-1 and the activated carbons C2 and C3 presented removal efficiency of 84.61 and 51.56% maximum adsorption capacities of 78.89 and 50.59 mg.g-1 , respectively, with equilibrium time of 20 minutes. Coals bioadsorbers of C1, C2 and C3 presented surface area of 0.855, 1.165 and 1.098 m².g-1 , average pore volume of 0.196, 0.268 and 0.203 cm³.g-1 and mean diameters of 2.023, 2.598 and 2.386 nm. For the three bioadsorbers a quick removal of benzene was observed, when compared to other precursors. These results may be indications that flocculants biodegradable and bioadsorbers of Moringa oleifera are viable and efficient, can constitute a promising alternative or the treatment of industrial effluents, making the process more economical. Na produção do petróleo, o poluente mais relevante, é a água produzida, devido a sua complexa composição química e quantidade gerada. O descarte inadequado deste efluente implica em danos ambientais, penalizações e repercussão negativa às empresas produtoras. Nesse contexto, as técnicas de floculação e flotação têm sido bastante empregadas no tratamento deste efluente, no sentido de reduzir o teor de óleos e graxas que estão em suspensão. Com o intuito de melhorar a qualidade final deste efluente, é necessário que se tenha outra etapa de tratamento, que pode ser o uso de processos de adsorção com carvão ativado, o qual vem sendo amplamente estudada, a fim de remover parte da matéria orgânica dissolvida que tem em sua composição hidrocarbonetos monoaromáticos como benzeno, tolueno, etilbenzeno e xileno. Neste trabalho realizou o tratamento água produzida sintética com a técnica de floculação/FAD e adsorção por carvão ativado, utilizando floculante biodegradáveis obtido a partir das sementes da planta Moringa oleifera. Na etapa de floculação/FAD, foram utilizados diferentes floculantes, os quais foram obtidos por meio do fracionamento proteico, tendo como o extratante o sulfato de amônio, e que foram denominados de Extrato Bruto, Fração 1, Fração 2 e Fração 3. Para o estudo de adsorção, utilizou-se três tipos de bioadsorventes obtidos de subprodutos desta planta, sendo o carvão in natura, o qual foi ativado quimicamente de duas formas, empregando-se os reagentes ácido fosfórico e hidróxido de amônio. As principais técnicas e parâmetros considerados para caracterização dos carvões foram: pH, PCZ, grupos funcionais básicos e ácidos, TGA, TDA, DRX, FRX, MEV/EDS, FTIR, BET e distribuição do tamanho de poros. Os experimentos de tratamento para remoção de TOG com a técnica combinada floculação/FAD foram realizados seguindo um planejamento experimental composto central, através do qual foi possível verificar a influência da concentração de floculante e tempo de flotação para os três floculantes. Os floculantes naturais produzidos apresentaram potenciais para remoção de óleos e graxas, a ponto de atingir os requisitos ambientais para descarte deste efluente em corpos d´água naturais. A partir do estudo adsortivo e de equilíbrio, verificou-se que o carvão in natura C1 apresentou eficiência de remoção de cerca de 79,33% e a capacidade máxima de adsorção de benzeno foi 65,07 mg.g -1 e os carvões C2 e C3 apresentaram eficiência de remoção de 84,61 e 51,56 % e capacidades máximas de adsorção de 78,89 e 50,5 mg.g-1 , respectivamente, com tempo de equilíbrio de 20 minutos. Tais bioadsorventes C1, C2 e C3 apresentaram área superficial de 0,855, 1,165 e 1,098 m².g-1 , volume médio dos poros de 0,196, 0,268 e 0,203 cm³.g-1 e diâmetros médios de 2,023, 2,598 e 2,386 nm. Para os três bioadsorventes observou-se uma remoção rápida do benzeno, quando comparado com outros precursores. Esses resultados podem ser indicações que os floculantes biodegradáveis e bioadsorventes da Moringa oleifera são viáveis e eficientes, e que podem constituir em alternativas promissoras para o tratamento de efluentes industriais. 2023-01-24 2020-02-11T20:16:02Z 2019-12-27 doctoralThesis GARRIDO, José Wagner Alves. Estudo de floculantes biodegradáveis e bioadsorventes derivados da Moringa oleifera como alternativos para tratamento de água produzida. 2019. 173f. Tese (Doutorado em Engenharia Química) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2019. https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/28473 pt_BR Acesso Aberto application/pdf Brasil UFRN PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA QUÍMICA |