Determinação in situ de metilmercúrio e mercúrio (II) em sistemas aquáticos nas proximidades de refinarias de petróleo, utilizando a técnica difusão em filmes finos por gradiente de concentração (DGT)

Pós-graduação em Geociências e Meio Ambiente - IGCE

Procesos de depuración de los efluentes líquidos de actividades petrolíferas

La Tesis Doctoral surge debida de los problemas de contaminación ambientales que presentan los efluentes líquidos refinería del petróleo y las industrias de extracción del petróleo crudo en la zona costera de Angola principalmente en las provincias de Cabinda, Zaire y Luanda, en las cuales sus vertidos destruyen la flora y fauna acuática. El objetivo de este trabajo consiste en implementar nuevas técnicas de los procesos de oxidación avanzada para el tratamiento de los efluentes líquidos de refinerías de petróleo, que permitan conseguir una calidad adecuada de los vertidos. Este sector se considera como una fuente de contaminación del medio ambiente, que requiere un control estricto y un tratamiento adecuado para la eliminación de los contaminantes existente en este tipo de agua y posteriormente poder reutilizar estas aguas tratadas para otros fines industriales o verter a los cauces receptores que al menos no perjudique a los ecosistemas. En esta tesis se ha investigado las técnicas más modernas de los procesos de oxidación avanzada para el tratamiento de agua residual de refinería de petróleo, así como: 1) ozonización, 2) peróxido de hidrógeno con ozono, y 3) ultravioleta con ozono. Los resultados obtenidos en este trabajo muestran que el proceso de ozonización simple, ha dado mejores resultados para el tratamiento de este tipo agua residual de petróleo, tanto, en la eliminación de materia orgánica y los fenoles presentes en el agua residual. En la primera fase, con 1 litro de muestra, se alcanzó un rendimiento del 80% en la eliminación de la DQO utilizando 5,97 mg/l de dosis de ozono, con 11 minutos de tiempo de contacto. Respecto a los fenoles se alcanzó una eliminación del 100 % con la misma dosis de ozono y con 11 minutos de tiempo de contacto. En la segunda fase, con 4 litros de muestra, se alcanzó un rendimiento del 66% de la DQO utilizando 22,21 mg/l de dosis de ozono, con 15 minutos de tiempo de contacto y el rendimiento en la eliminación de los fenoles fue de 90 % a las mismas condiciones. The doctoral thesis arises because of environmental pollution problems posed by liquid effluents and oil refinery industries extraction of crude oil in the coastal area of Angola mainly in the provinces of Cabinda, Zaire and Luanda, in which their discharges destroy aquatic flora and fauna. The objective of this work is to implement new techniques of advanced oxidation processes for the treatment of liquid effluents of oil refineries that will achieve an adequate quality of discharges. This sector is considered as a source of environmental pollution, which requires close monitoring and appropriate treatment for the removal of existing contaminants in this water and then treated to reuse this water for other industrial purposes or discharging into streams receptors that at least does not harm ecosystems. In this thesis we investigate the most modern techniques of advanced oxidation processes for treatment of wastewater from oil refinery and: 1) ozonation, 2) hydrogen peroxide, ozone, and 3) radiation with ozone. The results obtained in this study show that the ozonation process simple, has yielded better results for treating wastewater of this type of oil, so the removal of phenols and organic matter present in the wastewater. In the first phase, with 1 liter of sample was reached in 80% yield COD removal using 5.97 mg/l ozone dosage, with 11 minutes of contact time. Regarding phenols elimination was achieved of 100% with the same dose of ozone and 11 minutes contact time In the second phase, with sample 4 liters was reached in 66% yield using 22.21 COD mg / l ozone dosage, with 15 minutes of contact time and the performance in the removal of phenols was of 90% at the same conditions.

Tecnologia eletroquímica como tratamento alternativo de efluentes derivados da indústria têxtil e petroquímica

In this work, the treatment of wastewater from the textile industry, containing dyes as Yellow Novacron (YN), Red Remazol BR (RRB) and Blue Novacron CD (NB), and also, the treatment of wastewater from petrochemical industry (produced water) were investigated by anodic oxidation (OA) with platinum anodes supported on titanium (Ti/Pt) and boron-doped diamond (DDB). Definitely, one of the main parameters of this kind of treatment is the type of electrocatalytic material used, since the mechanisms and products of some anodic reactions depend on it. The OA of synthetic effluents containing with RRB, NB and YN were investigated in order to find the best conditions for the removal of color and organic content of the dye. According to the experimental results, the process of OA is suitable for decolorization of wastewaters containing these textile dyes due to electrocatalytic properties of DDB and Pt anodes. Removal of the organic load was more efficient at DDB, in all cases; where the dyes were degraded to aliphatic carboxylic acids at the end of the electrolysis. Energy requirements for the removal of color during OA of solutions of RRB, NB and YN depends mainly on the operating conditions, for example, RRB passes of 3.30 kWh m-3 at 20 mA cm-2 for 4.28 kWh m-3 at 60 mA cm-2 (pH = 1); 15.23 kWh m-3 at 20 mA cm-2 to 24.75 kWh m-3 at 60 mA cm-2 (pH 4.5); 10.80 kWh m-3 at 20 mA cm-2 to 31.5 kWh m-3 at 60 mA cm-2 (pH = 8) (estimated data for volume of treated effluent). On the other hand, in the study of OA of produced water effluent generated by petrochemical industry, galvanostatic electrolysis using DDB led to the complete removal of COD (98%), due to large amounts of hydroxyl radicals and peroxodisulphates generated from the oxidation of water and sulfates in solution, respectively. Thus, the rate of COD removal increases with increasing applied current density (15-60 mAcm-2 ). Moreover, at Pt electrode, approximately 50% removal of the organic load was achieved by applying from 15 to 30 mAcm-2 while 80% of COD removal was achieved for 60 mAcm-2 . Thus, the results obtained in the application of this technology were satisfactory depending on the electrocatalytic materials and operating conditions used for removal of organic load (petrochemical and textile effluents) as well as for the removal of color (in the case of textile effluents). Therefore, the applicability of electrochemical treatment can be considered as a new alternative like pretreatment or treatment of effluents derived from textiles and petrochemical industries.

Aplicação de tratamentos eletroquímicos integrados para remediação de solos e águas contaminadas com petróleo e pesticidas

Electrochemical technologies have been proposed as a promising alternative for the treatment of effluents and contaminated soils. Therefore, the objective of this work was to study the treatment of contaminated soils and wastewaters using electrochemical technologies. Thus, the study regarding the scale-up of the electrochemical system with continuous flow treatment of wastewater of the petrochemical industry was investigated using platinum electrodes supported on titanium (Ti / Pt), and boron-doped diamond (BDD). The results clearly showed that under the operating conditions studied and electrocatalytic materials employed, the better removal efficiency was achieved with BDD electrode reducing the chemical oxygen demand (COD) from 2746 mg L-1 to 200 mg L-1 in 5 h consuming 56.2 kWh m-3 . The decontamination of soils and effluents by petrochemical products was evaluated by studying the effects of electrokinetic remediation for removal of total petroleum hydrocarbons (HTP) from contaminated soil with diesel. The efficiency of this process was dependent on the electrolyte used Na2SO4 (96.46%), citric acid (81.36%) and NaOH (68.03%) for 15 days. Furthermore, the effluent after treatment of the soil was treated by electrochemical oxidation, achieving a good elimination of the organic polluting load dissolved. Depending on the physical behavior of wastewater contaminated with oil (emulsified state); atrazine emulsified effluents were investigated. The main characteristics of the effluent produced during the washing of contaminated soil were studied, being dependent on the surfactant dosage used; which determined its electrolytic treatment with BDD. The electrochemical oxidation of emulsified effluent of atrazine was efficient, but the key to the treatment is reducing the size of micelles.

Era uma vez uma ilha de Pescadores Artesanais: impactos socioambientais dos grandes complexos industriais, conflitos e resistência (Ilha da Madeira/Itaguaí/RJ)

O presente estudo visa analisar os processos de transformações econômicos, políticos e socioambientais decorrentes da instalação dos grandes empreendimentos em territórios tradicionais da pesca, mais especificamente, as experiências da comunidade pesqueira da Ilha da Madeira/baía de Sepetiba/Itaguaí-RJ, desde a instalação da Cia Ingá Mercantil (1964) até os dias atuais, identificando, nos vários ciclos de industrialização: os fatores endógenos e exógenos que contribuem para a vulnerabilidade ou sustentabilidade da pesca artesanal e do meio ambiente. Sinalizando, nesta experiência, alguns aspectos que possam servir de referência para outras comunidades pesqueiras que vivenciam problemas similares. Introduzimos a problemática a partir da contextualização da pesca artesanal no Brasil, as políticas, a regulamentação da atividade, a organização dos pescadores. Ao evidenciar a pesca artesanal no estado do Rio de Janeiro, destacamos os conflitos socioambientais decorrentes da instalação de complexos industriais em territórios tradicionalmente ocupados por pescadores, com destaque para os conflitos relativos à instalação do Porto de Açu, em São João da Barra/RJ e os gasodutos para a refinaria de petróleo na baía de Guanabara. Aprofundamos a temática, a partir de um estudo de caso na Ilha da Madeira, baía de Sepetiba, Itaguaí/RJ. Esse território, tradicionalmente ocupado por pescadores, mergulhou em uma crise socioambiental a partir da década de 60 e, desde então, vem passando por diversas transformações: alteração radical da paisagem, degradação ambiental além do sufocamento da atividade pesqueira. Os fatos são evidenciados por meio de pesquisas bibliográficas, documentais, registros fotográficos, sobretudo, história de oral. Em entrevistas com informantes-chave resgatamos as memórias pessoais e, nesse percurso, fomos recuperando parte da história do território. Caracterizando a paisagem, a vida e trabalho dos pescadores, a cultura local: tradições, costumes, valores, aspectos materiais e simbólicos, em um período anterior a chegada das indústrias, quando a Ilha da Madeira era de fato, uma Ilha. Em suas narrativas os entrevistados foram pontuando as sucessões dos trágicos acontecimentos que ocorreram após a instalação da Ingá até os dias atuais. Esses fatos são demarcados em ciclos que compõem a crise socioambiental no território. Um estudo que retrata a injustiça ambiental, a vulnerabilidade de uma comunidade pesqueira, cuja experiência serve de alerta para outras comunidades tradicionais. Ressaltamos a importância das articulações entre os movimentos locais com instâncias extras locais, sinalizando para a necessidade de democratização dos processos decisórios e da gestão compartilhada dos recursos de uso comum. Também pontuamos a urgência de superação do paradigma que dissocia desenvolvimento, natureza e sociedade, fortalecendo uma lógica de produção que, ao se impor como hegemônica sufoca todas outras formas de organização do trabalho.

Biofiltração de compostos orgânicos voláteis e gás sulfídrico em estações de despejos industriais de processamento de hidrocarbonetos.

Neste trabalho foi estudado o tratamento simultâneo por biofiltração de emissões de compostos orgânicos voláteis, COV e gás sulfídrico, H2S, em estações de tratamento de despejos industriais, de refinaria de petróleo, ETDI. A biofiltração dos gases emanados da EDTI mostrou ser uma técnica de alta eficiência, atingindo valores de 95 a 99 % para tratamento simultâneo de COV e H2S em concentrações de 1000 e 100 ppmv, respectivamente. Foram realizados testes em 95 dias consecutivos de operação, em uma planta piloto instalada na Superintendência da Industrialização do Xisto, SIX, em São Mateus do Sul, Paraná, de março a agosto de 2006. O biofiltro foi do tipo fluxo ascendente, com 3,77 m3 de leito orgânico, composto de turfa, carvão ativado, lascas de madeira, serragem brita fina além de outros componentes menores. Foi realizada inoculação biológica com lodo filtrado de estação de tratamento de esgoto sanitário. As vazões de gás aplicadas variaram de 85 a 407 m3/h, resultando em taxas de carga de massa de 11,86 a 193,03 g de COV/h.m3 de leito e tempos de residência de 24 segundos a 6,5 minutos, com tempo ótimo de 1,6 minutos. A capacidade máxima de remoção do sistema encontrada, nas condições testadas, foi de 15 g de COV/h. m3, compatível com os valores encontrados na literatura para depuração biológica de COV na escala praticada. Também foi verificada a redução de componentes específicos de BTX, demonstrando boa degradabilidade dos compostos orgânicos. Finalmente o biofiltro demonstrou boa robustez biológica diante dos desvios operacionais intencionalmente provocados, tais como falta de umidade do leito, baixa temperatura, alta vazão, falta de carga de COV e baixo pH do leito. Depois de retomada a condição de operação estável, a biofiltração rapidamente atingiu o estado de equilíbrio, assegurando o uso eficiente e confiável da técnica no tratamento de gases de EDTI na indústria do hidrocarbonetos ou em refinarias de petróleo.

Estudo de pelotização e briquetagem de finos de carvão mineral

O aumento da produção de carvão previsto para os próximos anos nas minas da CRM localizadas em Leão, Butiá, RS, originará uma considerável quantidade de finos beneficiados por ciclonagem autôgena. Estes finos caracterizam-se pelos seus altos teores de umidade e granulometria <1 mm o que onera e dificulta os processos de manuseio, estocagem e transporte. O presente estudo visa à análise comparativa dos processos de aglomeração, a briquetagem e a pelotização com o objetivo de obter um produto com melhores características de comercialização do que o atual. As principais variáveis estudadas na aglomeração por briquetagem foram: teor de umidade, tipo e concentração de agente ligante, relação massa/volume de carvão, tempo e pressão de moldagem. Os melhores resultados em termos de resistência à compressão, foram obtidos utilizando um resíduo de refinaria de petróleo - REVAC - como ligante numa concentração de 10% em peso, uma temperatura de cura de 120° C, um tempo de moldagem de 0,5 minutos e uma pressão de compactação entre 150 e 250 kgf/cm². A pelotização foi estudada utilizando um tambor e um disco de laboratório e as principais variáveis estudadas foram: umidade da alimentação, tipo e concentração de agente ligante, temperatura de cura e outras. Os melhores resultados foram obtidos utilizando como ligante MOGUL (amido de milho pré-gelatinizado em pó) numa concentração de 5% em peso, uma faixa de umidade ótima entre 30 e 40%, uma inclinação do disco entre 45 e 51° e uma temperatura de cura de 80 e 100°C. Os resultados obtidos para ambos os carvões (CE 5900 e CE 4700) são discutidos em termos dos diversos fenômenos que ocorrem na interface carvão-solução-ligante e algumas considerações econômicas são apresentadas.

Avaliação da contaminação de solos por hidrocarbonetos e metais pesados em diques de contenção

A meta dessa dissertação foi estudar a possibilidade de contaminação de um solo por hidrocarbonetos e metais pesados associados em zona industrial, estabelecendo uma metodologia de amostragem para avaliação de solos potencialmente contaminados. Para estudo de caso foi selecionada uma refinaria de petróleo localizada em território nacional. Conjuntamente com a metodologia de amostragem, foram estabelecidos como objetivos: a caracterização e avaliação do solo, a identificação dos possíveis “hot spot’s” para servir de subsídios para o monitoramento em investigações mais detalhadas do local e a avaliação da eficiência das barreiras argilosas que compõem os diques dos tanques. Foram investigados os solos que compõem os diques de contenção dos tanques armazenadores de petróleo. As diversas operações realizadas na área são fontes potencias de adição de contaminantes, que ocorrem, normalmente, em pequenas doses e de maneira contínua, pois a fonte nunca é estancada. Foram estabelecidas duas etapas de investigação: uma preliminar, que se consistiu em um levantamento do histórico da área, listando as evidências que pudessem indicar quais locais poderiam ser focos de contaminação A partir dos dados levantados na investigação preliminar foi feito o planejamento de uma campanha de amostragem para a coleta de amostras de solo. Além das análises usuais de caracterização, foram executadas análises de Hidrocarbonetos Totais de Petróleo (TPH Total Petroleum Hydrocarbon) e dos metais cádmio, chumbo, cromo, níquel e mercúrio. Para o enquadramento da área sob o ponto de vista de área contaminada foram utilizados como valores orientadores a “Nova Lista da Holanda” e os “Valores orientadores para solos e águas subterrâneas para o estado de São Paulo”. Dos quatro pontos amostrados, um foi classificado como um “hot spot”, atingindo valores que classificam a área como contaminada. Foi constatado que as barreiras argilosas que compõem os diques de contenção junto aos tanques de armazenamento são ineficientes, ou seja, os hidrocarbonetos estão percolando através dos diques de contenção.

Fatores de formação e desenvolvimento das estratégias ambientais nas empresas

O presente trabalho investigou os principais fatores de formação das estratégias ambientais empresariais, e como eles influem e condicionam estas estratégias no contexto específico de cada empresa. Além disso, foi analisada a evolução das práticas ambientais das empresas, o que resultou na proposta de um modelo de análise das estratégias ambientais a partir de seus principais fatores de influência. Apesar de utilizar em sua formulação conceitos básicos de estratégia empresarial, bem como diferentes estudos que tratam de estratégias ambientais em empresas, o trabalho fundamentou-se principalmente na teoria organizacional institucionalista. Isto decorre do fato de que esta teoria amplia o conceito de ambiente externo da organização para contemplar os aspectos institucionais, e amplia os objetivos estratégicos da organização para contemplar a busca de legitimidade. Com isto ela contempla de forma mais abrangente os fatores que influem e condicionam as estratégias ambientais nas empresas. A pesquisa empírica é composta por quatro estudos de caso em dois setores industriais distintos, a Refinaria de Petróleo Ipiranga (RPI) e a Companhia Petroquímica do Sul (Copesul) representando a indústria do petróleo, e a unidade da Klabin de Otacílio Costa e a Cambará Produtos Florestais representando a indústria de papel e celulose. Entre as conclusões do trabalho está a confirmação da importância da teoria institucional no estudo das estratégias ambientais das empresas. Esta importância decorre de várias questões observadas nos estudos, tais como a preponderância que as demandas e pressões do ambiente externo têm sobre os processos de formação e evolução das estratégias ambientais, a importância que a busca de legitimação tem na conformação das práticas ambientais e de sua divulgação pelas empresas, e a existência de um processo de institucionalização das questões ambientais nas empresas, através da criação de uma estrutura formal para a área ambiental, da profissionalização da gestão ambiental, da certificação de sistemas de gestão e da inclusão de aspectos ambientais nos processos formais de planejamento da empresa. Conclui-se também que as estratégias ambientais são fundamentalmente contingentes e contextuais; contingentes porque as demandas e pressões são mais importantes do que as ações voluntárias das empresas no direcionamento da sua conduta ambiental, e contextuais porque estas contingências são muito particulares do contexto de cada empresa. Observou-se que, embora haja um sentido geral comum de evolução das práticas ambientais das empresas, o timing com que esta evolução ocorreu, o tipo de práticas utilizadas, a profundidade das melhorias realizadas, os fatores motivadores das mesmas e o tipo de contingências que sofreram foram diferentes para cada uma e podem ser explicadas pelo contexto individual das mesmas. A partir desta constatação, elaborou-se um modelo de análise dos fatores que contingenciam as estratégias ambientais empresariais, dividindo o seu contexto estratégico em seis contextos específicos, cinco externos (regulativo, locacional, de recursos, de mercado e setorial) e um interno (contexto organizacional), os quais são descritos e analisados a partir de seus elementos contextuais.

As dimensões estratégia e sócio-comunicacional da rede de terceirização: impactos e perspectivas na visão gerencial, sindical e dos trabalhadores terceirizados na Petrobrás

O objetivo do trabalho foi estudar as implicações/impactos (sociais, gerenciais e políticos) do processo de terceirização - viabilizado por um novo tipo de competição capitalista por intermédio de redes inter-empresas - em um segmento da indústria do petróleo. Dessa forma, desenvolveu-se uma pesquisa empírica tendo como material de investigação o setor de manutenção industrial de uma refinaria de petróleo do Rio de Janeiro, durante o período de 1999 a 2001. As diferentes ópticas dos sujeitos sociais envolvidos foram consideradas nesta investigação, quais sejam: gerencial, sindical e dos próprios trabalhadores terceirizados. Os resultados do estudo demonstraram que a terceirização em curso no setor pesquisado tem implicado em movimentos simultâneos de destruição/reconstrução de relações produtivas tradicionais, combinando modernização e organização da produção em rede com práticas tayloristas/fordistas. Novas e antigas formas de (des)sociabilização e precarização podem ser evidenciadas através de discrepantes condições salariais e de trabalho e na criação de duas categorias de trabalhadores: os petroleiros e os terceirizados. A partir desse estudo a ambigüidade e fragilidade dessa "rede" de terceirização ficaram bem nítidas, pois a concentração de poder e recursos em pontos específicos e o prevalecente aspecto instrumental e economicista em detrimento do dialógico remetem a um distanciamento do próprio princípio de interdependência, inerente a noção de rede. A forma como a terceirização está sendo implementada nessa indústria aproxima-se mais à um padrão predatório que à um padrão flexível e interdependente como características inerentes a concepção gerencial de rede. Além disso, os mecanismos de inclusão/exclusão social e econômica entre efetivos e terceirizados, indicando cidadanias diferenciadas no âmbito da empresa, evidenciam a coexistência de velhas e novas formas de exploração sob o paradigma da rede.

Sistema Especialista para Supressão Online de Alarmes em Processos Industriais

Operating industrial processes is becoming more complex each day, and one of the factors that contribute to this growth in complexity is the integration of new technologies and smart solutions employed in the industry, such as the decision support systems. In this regard, this dissertation aims to develop a decision support system based on an computational tool called expert system. The main goal is to turn operation more reliable and secure while maximizing the amount of relevant information to each situation by using an expert system based on rules designed for a particular area of expertise. For the modeling of such rules has been proposed a high-level environment, which allows the creation and manipulation of rules in an easier way through visual programming. Despite its wide range of possible applications, this dissertation focuses only in the context of real-time filtering of alarms during the operation, properly validated in a case study based on a real scenario occurred in an industrial plant of an oil and gas refinery

Biodegradação de filmes de polipropileno (PP), poli(3-hidroxibutirato) (PHB) e blenda de PP/PHB por microrganismos das águas do Rio Atibaia

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Evaluation of the use of vinasse as a biostimulation agent for the biodegradation of oily sludge in soil

Este trabalho objetivou estudar o efeito da vinhaça na biodegradação em solo da borra oleosa proveniente da refinaria de petróleo Replan-Petrobras. Foi utilizado o método respirométrico de Bartha para verificar a eficiência de tratamentos constituídos de solo, borra oleosa nas concentrações 7 e 14 % (m/m) e ajuste da umidade do solo com e sem vinhaça (0,11 mL/g solo seco) durante 121 dias. Embora a adição da vinhaça tenha proporcionado um aumento da população microbiana nos tratamentos, esta não se mostrou adequada para aumentar a eficiência de biodegradação da borra oleosa em solo, uma vez que não houve diferença entre o CO2 produzido nos tratamentos com ou sem vinhaça após o consumo total da vinhaça. Assim, o uso da vinhaça como agente estimulante em processos de biodegradação mostrou-se ineficiente nas condições estudadas.

Avaliação dos efeitos citotóxicos, genotóxicos e mutagênicos do BTEX, antes e após o processo de biorremediação por microrganismos, utilizando os sistemas teste de Allium cepa e cultura de células de mamífero

Pós-graduação em Ciências Biológicas (Biologia Celular e Molecular) - IBRC

Indústria petroquímica brasileira: fatores que definem a localização da implantação das refinarias da Petrobrás - o município de Paulínia (1968-1980)

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)