65ª Reunião Anual da SBPC

A. Ciências Exatas e da Terra - 4. Química - 3. Química Analítica

Aplicação da tecnologia eletroquímica como tratamento alternativo de resíduos orgânicos presentes na água produzida da indústria do petróleo

Alexsadro Jhones dos Santos - Instituto de quimica UFRN Carlos Alberto Martinez-Huitle - Prof. Dr/orientador- Instituto de Quimica UFRN Djalma Ribeiro da Silva - Prof. Dr Instituto de Quimica UFRN Nedja Suely Fernandes - Profa. Dra Instituto de quimica UFRN Jéssica Horacina Bezerra Rocha - Instituto de quimica UFRN

INTRODUÇÃO:

O Meio Ambiente tem sido cotidianamente agredido por atividades antrópicas. A busca pela melhoria na qualidade dos processos, materiais, técnicas e a sensibilização do pessoal técnico envolvidos resulta prioritariamente da necessidade de se adaptar às exigências legais explicitadas, através da Resolução CONAMA 393. Na indústria do petróleo, vários segmentos podem agredir ao meio ambiente. No segmento representado pela Extração do Petróleo, o poluente mais relevante, particularmente pelo volume envolvido, é a Água Produzida juntamente com o petróleo. A literatura apresenta diversos métodos de tratamento desses efluentes; de modo geral, o tratamento biológico é a técnica convencional mais utilizada em efluentes sanitários e industriais, porém quando aplicada a efluentes gerados pela indústria de petróleo, estas não apresentam tanta eficiência, pois a alta salinidade torna o ambiente inadequado para os microorganismos (Brasileiro et al., 2005), Dentro deste contexto verifica-se a necessidade de se desenvolver novas tecnologias que permitam, de forma eficiente, o tratamento da água produzida de petróleo (Silva et al., 2005b). Diante deste aspecto a tecnologia eletroquímica pode ser considerada como inovadora e limpa por utilizar apenas o elétron como reagente. Pode se constituir numa alternativa atrativa para o tratamento destes efluentes contendo compostos orgânicos, via eletroxidação na superfície do ânodo (Pelegrino et al., 2002; Martínez-Huitle et al., 2006 e 2009).

OBJETIVO DO TRABALHO:

Desenvolver, caracterizar, testar e aplicar métodos de eletroxidação para a remoção de resíduos orgânicos em água produzida da indústria do petróleo

MÉTODOS:

Este projeto de pesquisa propõe-se ao estudo da eletroxidação de poluentes orgânicos utilizando ânodos planos. Os materiais eletroativos estudados são a platina e diamante condutor. A célula eletrolítica utilizada nos experimentos apresenta uma engenharia bastante simples, constituída basicamente de um béquer de 300 ml, um eletrodo de trabalho de platina com 15 cm2, um eletrodo de referência de prata, cloreto de prata e um contra-eletrodo de titânio. A solução trabalhada nos testes foi água produzida gerada pela indústria do petróleo. A variação do fluxo da solução foi obtida com o auxílio de um agitador magnético. O controle das temperaturas ficou a cargo de um termostato a banho-maria, com termômetro acoplado. As diferentes densidades de corrente utilizadas nos experimentos foram controladas por um potenciostato.

RESULTADOS E DISCUSSÃO:

A fim de encontrar a melhor condição para o tratamento anódico das águas residuais petroquímicas, experimentos preliminares foram realizados a 25 °C para estudar o papel do material do ânodo e a densidade de corrente aplicada (j = 15 e 30 mAcm-2). As densidades de corrente de 15 e 30 mAcm-2, utilizando eletrodo Pt, 33,8% e 46,5% de remoção da DQO foram obtidos, respectivamente. Em condições semelhantes de densidade de corrente aplicada, no ânodo de BDD, 50,3% e 57,5% de eliminação da DQO foram obtidos em 10 h de tratamento. No entanto, a velocidade do declínio da DQO foi mais eficiente em 30 mAcm-2, utilizando ânodo de BDD, por causa da existência de uma maior carga elétrica, a qual passa pela célula que favorece à eletrogeração de radicais hidroxila. Outros experimentos foram realizados através da aplicação de 15, 30 e 60 mAcm-2 de densidade de corrente a 60 °C, adicionando 5 g de Na2SO4 em 0,5 L de amostra de água produzida. Os resultados mostram que a decadência DQO e remoção de DQO são fortemente influenciadas pelo material do ânodo e densidade de corrente aplicada. Em eletrodo de Pt, um bom desempenho de eliminação só foi alcançada através da aplicação de 60 mAcm-2 da densidade de corrente a 60 °C. Usando ânodos BDD, a DQO diminuiu de forma mais eficiente, ou seja, a oxidação completa de poluentes orgânicos contidos na água produzida e todos os seus metabólitos, foi atingida.

CONCLUSÕES:

O presente trabalho mostrou que a oxidação anódica pode ser realizada com sucesso para remover poluentes orgânicos presente na água produzida. De um modo geral, a oxidação indireta (produção de peroxodissulfato) pode ser considerada mais eficaz que a direta. Em contraste com outras tecnologias avançadas, o método eletroquimico pode ser considerado mais eficaz.

Palavras-chave: Tecnologia eletroquímica, água produzida, resíduos orgânicos.