Aplicação de processos oxidativos avançados no tratamento de matrizes ambientais contaminadas por petróleo

Abstract

Em cada uma das etapas dos processos de exploração, refino, distribuição e armazenamento do petróleo e seus derivados existe a possibilidade de ocorrerem problemas ligados à contaminação ambiental, por muitas vezes associados a graves riscos à biota e à saúde humana. Muitos compostos orgânicos são resistentes aos tratamentos químicos e biológicos convencionais, e nesta última década, novas técnicas oxidativas vêm conquistando um espaço cada vez maior como alternativa aos métodos clássicos existentes. Os Processos de Oxidação Avançada - POAs, geralmente usam uma combinação de agentes oxidantes, irradiação e catalisadores para a geração do radical hidroxila, um dos mais poderosos oxidantes conhecidos. As reações de oxidação química envolvendo o radical hidroxila têm sido extremamente efetivas na destruição de poluentes orgânicos. Neste estudo, amostras de água e de solo contaminadas por petróleo foram tratadas com alguns sistemas oxidativos (Fenton; O3; O3/UV; O3/H2O2; H2O2/UV) e a eficiência dos processos foi avaliada em função da remoção de conteúdo orgânico e da razão DBO5/DQO. Em todos os sistemas testados foi verificada a remoção de COT e aumento no potencial de biodegradação, sendo que o sistema oxidativo Fenton apresentou os melhores resultados com a combinação de reagentes [H2O2]0=20% e [Fe2+]0=1 mM (75% de redução de COT). Os resultados menos expressivos foram observados com o sistema H2O2/UV (remoção máxima de 16,7% de COT). A ordenação dos sistemas, segundo a eficiência oxidativa no tratamento das amostras estudadas, segue: Fenton > O3/H2O2 > O3/UV > O3 > H2O2/UV.

Oil production, refining and marketing operations may result in contamination events, for many times associates to serious risks to environmental and human health. Many organic compounds are resistant to conventional chemical and biological treatments, and in recent years, promising techniques are being studied as alternatives to classic methods. The Advanced Oxidation Processes - AOP's, generally use a combination of chemicals, irradiation and catalysers for the generation of the hydroxyl radical, one of the most powerful know oxidants. The reactions involving the hydroxyl radical have been extremely effective in the destruction of organic pollutants. In this study, oil contaminated water and soil samples had been treated with some oxidative systems (Fenton's reagent, O3; O3/UV; O3 /H2O2; H2O2/UV) and the efficiency of the processes were evaluated in function of the organic content removal and BOD5/COD ratio. In all tested systems it was verified TOC removal and increase in the biodegradability potential, and Fenton's reagent was found to be the most effective system for the degradation of samples (reagents combination [H2O2]0=20% and [Fe2+]0=1 mM with 75% maximum TOC removal). The less significant results had been observed with system H2O2/UV (16.7% maximum TOC removal). The order of the efficiency of AOP's for treatment of the studied samples follows: Fenton > O3/H2O2 > O3/UV > O3 > H2O2/UV.