Degradação de membrana impermeabilizante de polietileno de alta densidade usada em tanques de armazenamento de vinhaça

High-density polyethylene (HDPE) water-proof membranes are used as coatings in vinasse (leachate from sugar cane) storage tanks. The leachate is pumped into the tanks at temperatures of 80-90 °C. Due to these high temperatures and acidity of the waste, these membranes can be degraded, cracked and then loose the function for which they have been designed. This may cause contamination of the soil and groundwater. This study evaluated the effect of vinasse in HDPE membranes after 4 months of exposure in a controlled environment. An aggressive, alkaline pH liquid (sodium hydroxide) was also used. The objective was to evaluate the membrane resistance in contact with acidic and alkaline residues. Physical and mechanical tests, measurement of the carbon black content and thermo gravimetric analysis (TGA) were used to determine degradation of polymer membranes after chemical immersion. While sodium hydroxide resulted caused only minor changes in the physical properties, vinasse induced a thickness change of 7.8%. With immersion in vinasse, an average decrease in strength and deformability (yield) of 34% and 23.5% were measured, respectively. The stiffness increased by 7.8% (average) and the tear strength decreased by 2.7% (average).

Efeito da vinhaça na membrana impermeabilizante usada nos tanques de armazenamento

This work evaluated the effect of vinasse (residue from sugar cane) in high density polyethylene (HDPE) geomembranes having in mind that it is deposited at temperatures of 80-90˚C on the geomembrane in storage tanks. The objective was to evaluate the resistance of the geomembrane in contact with residue in a total period of 4 months. Physical and mechanical tests, and thermogravimetric analysis (TGA) were used to determine degradation of polymer membranes after chemical immersion. In general, the results obtained show that the vinasse affected the geomembranes significantly in some aspects, for instance, the thickness of the material presented a variation of 7.8%. The average values in both directions at yielding showed a significant loss of tensile strength (34.13%) and strain (23.48%) and an increase in the modulus of elasticity (9.63%). At the rupture the behavior presented the same trend: a loss of 32% for tensile strength and 24.4% for the deformation were observed. Tear strength presented small decrease (4.72%) and puncture resistance a increase of 7.9% after immersion of geomembranes. The TGA tests were not efficient to detect evidence of degradation in samples of geomembranes after exposures, but identified problems in the quality of the supplied material.

Projeto de um tanque de armazenamento atmosférico com teto flutuante para estocagem de gasolina

In this paper are discussed the main project stages of an atmospheric storage tank with floating roof. It emphasizes the calculations of the bottom, the shell and the floating roof, discussing its stages and conditions, based on the technical standards of the project. The storage tanks are static equipment working under low pressure and has an essential importance for the operation of a process plant. This paper has the purpose of obtaining the dimensions and materials of each component of the tank through the calculations and prove them with results obtained by numerical simulation by finite elements with the help of Autodesk Inventor software, consolidating the project

Projeto de um tanque de armazenamento atmosférico com teto flutuante para estocagem de gasolina

In this paper are discussed the main project stages of an atmospheric storage tank with floating roof. It emphasizes the calculations of the bottom, the shell and the floating roof, discussing its stages and conditions, based on the technical standards of the project. The storage tanks are static equipment working under low pressure and has an essential importance for the operation of a process plant. This paper has the purpose of obtaining the dimensions and materials of each component of the tank through the calculations and prove them with results obtained by numerical simulation by finite elements with the help of Autodesk Inventor software, consolidating the project

Optimização do tratamento de um efluente aquoso resultante da utilização de cola nas máquinas de produção de placas de madeira

O presente trabalho teve como principais objectivos, estudar e optimizar o processo de tratamento do efluente proveniente das máquinas da unidade Cold-press da linha de produção da Empresa Swedwood, caracterizar a solução límpida obtida no tratamento e estudar a sua integração no processo, e por fim caracterizar o resíduo de pasta de cola obtido no tratamento e estudar a possível valorização energética deste resíduo. Após caracterização inicial do efluente e de acordo com os resultados de um estudo prévio solicitado pela Empresa Swedwood a uma empresa externa, decidiu-se iniciar o estudo de tratabilidade do efluente pelo processo físico-químico a coagulação/floculação. No processo de coagulação/floculação estudou-se a aplicabilidade, através de ensaios Jar-test, dos diferentes agentes de coagulação/floculação: a soda cáustica, a cal, o cloreto férrico e o sulfato de alumínio. Os melhores resultados neste processo foram obtidos com a adição de uma dose de cal de 500 mg/Lefluente, seguida da adição de 400 mg/Lefluente de sulfato de alumínio. Contudo, após este tratamento o clarificado obtido não possuía as características necessárias para a sua reintrodução no processo fabril nem para a sua descarga em meio hídrico. Deste modo procedeu-se ao estudo de tratamentos complementares. Nesta segunda fases de estudo testaram-se os seguintes os tratamentos: a oxidação química por Reagente de Fenton, o tratamento biológico por SBR (sequencing batch reactor) e o leito percolador. Da análise dos resultados obtidos nos diferentes tratamentos conclui-se que o tratamento mais eficaz foi o tratamento biológico por SBR com adição de carvão activado. Prevê-se que no final do processo de tratamento o clarificado obtido possa ser descarregado em meio hídrico ou reintroduzido no processo. Como o estudo apenas foi desenvolvido à escala laboratorial, seria útil poder validar os resultados numa escala piloto antes da sua implementação industrial. A partir dos resultados do estudo experimental, procedeu-se ao dimensionamento de uma unidade de tratamento físico-químico e biológico à escala industrial para o tratamento de 20 m3 de efluente produzido na fábrica, numa semana. Dimensionou-se ainda a unidade (leito de secagem) para tratamento das lamas produzidas. Na unidade de tratamento físico-químico (coagulação/floculação) os decantadores estáticos devem possuir o volume útil de 4,8 m3. Sendo necessários semanalmente 36 L da suspensão de cal (Neutrolac 300) e 12,3 L da solução de sulfato de alumínio a 8,3%. Os tanques de armazenamento destes compostos devem possuir 43,2 litros e 96 litros, respectivamente. Nesta unidade estimou-se que são produzidos diariamente 1,4 m3 de lamas. Na unidade de tratamento biológico o reactor biológico deve possuir um volume útil de 6 m3. Para que este processo seja eficaz é necessário fornecer diariamente 2,1 kg de oxigénio. Estima-se que neste processo será necessário efectuar a purga de 325 litros de lamas semanalmente. No final da purga repõe-se o carvão activado, que poderá ser arrastado juntamente com as lamas, adicionando-se 100 mg de carvão por litro de licor misto. De acordo com o volume de lamas produzidos em ambos os tratamentos a área mínima necessária para o leito de secagem é de cerca de 27 m2. A análise económica efectuada mostra que a aquisição do equipamento tem o custo de 22.079,50 euros, o custo dos reagentes necessários neste processo para um ano de funcionamento tem um custo total de 508,50 euros e as necessidades energéticas de 2.008,45 euros.

Degradação fotocatalítica de petróleo e seus derivados através da utilização de nanopartículas de dióxido de titânio puro e misturado com óxido de grafeno reduzido

Dissertação de mestrado integrado em Engenharia de Materiais

Lixiviação de naftaleno em solos urbanos da região metropolitana do Recife, PE

Os principais atributos edáficos relacionados com a lixiviação de naftaleno nos solos consistem na granulometria, no teor de matéria orgânica e na composição mineralógica das frações silte e argila. Este trabalho objetivou determinar os valores da dispersão e do retardamento do naftaleno em amostras de solos coletadas nas proximidades de tanques de armazenamento de combustíveis localizados em Recife, PE. Os experimentos de lixiviação foram realizados em colunas contendo amostras deformadas e foram modelados usando a equação de convecção-dispersão, que foi ajustada aos dados experimentais com o emprego do software CXTFIT 2.0. Os resultados indicaram que solos arenosos oferecem menor resistência à lixiviação de naftaleno e que a presença de goethita, juntamente com a matéria orgânica, é possivelmente o principal fator responsável pelo retardamento do transporte desse composto no conjunto de amostras estudadas.

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.

Avaliação da correlação entre os parâmetros, carbono orgânico total e elementos tóxicos, em solo de um posto de serviço e revenda de combustíveis

Today a major responsibility for the contamination of soil and groundwater and surface water are establishments known as gas stations of fuel which has attracted increasing attention from both the general population as the state agencies of environmental control due to leaks in storage tanks and mainly to disruption of pipe corrosion of tanks and pumping. Other services, like oil changes and car wash are also causes for concern in this type of establishment. These leaks can cause or waste produced, and the contamination of aquifers, serious health problems and public safety, since most of these stations located in urban areas. Based on this, the work was to evaluate soil contamination of a particular service station and fuel sales in the city of Natal, through the quantification of heavy metals like Cd, Cu, Cr, Ni, Pb, Zn of total organic carbon (TOC) and organic matter using different techniques such as optical emission spectrometry with inductively coupled plasma source (ICP OES), Total Organic Carbon analyzer and gravimetric analysis respectively. And also to characterize the soil through particle size analysis. Samples were taken in 21 georeferenced points and collected in the same period. The soils sampled in sampling stations P3, P5, P6, P10, P11, P12, P13, P14, P15, P17, P18 and P20 showed the smallest size fractions ranging from fine sand to medium sand. The other study sites ranged from fine sand to medium sand, except the point P8 showed that only the type size medium sand and P19, indicating a particle size of the coarse type. The small correlation of organic matter with the elements studied in this work suggests that these are not of anthropogenic origin but geochemical support

Sorção de petróleo por fibras vegetais

Nowadays, when accidents with oil tanker or shore tanks occur and there is oil spill, some arrangements are made in order to repress and to fix the situation. For the containment, barriers or detours are usually made of synthetic materials such as polyurethane foam. In order to clear water away, techniques like in loco burning, biodegradant agents, dispersant agents and sorbent materials application are used. The most of the sorbent materials are also synthetic and they are used because it is easy to store them and their availability in market. This dissertation introduces the study of vegetable fibers of pineapple leaf fibers (Ananas comosus (L.) Merr.), cotton fibers (Gossypium herbaceum L.), kapok fibers (Ceiba pentandra (L.) Gaertn.), curauá fibers (Ananas erectifolius L.B. Sm.) and sisal fibers (Agave sisalana Perrine) related to their capacity of sorption of oil in case of accidental spill in the ocean. This work evaluates the substitution possibility of synthetic materials by natural biodegradable materials with less cost

Tratamento de borra de petróleo com sistemas microemulsionados

During the storage of oil, sludge is formed in the bottoms of tanks, due to decantation, since the sludge is composed of a large quantity of oil (heavy petroleum fractions), water and solids. The oil sludge is a complex viscous mixture which is considered as a hazardous waste. It is then necessary to develop methods and technologies that optimize the cleaning process, oil extraction and applications in industry. Therefore, this study aimed to determine the composition of the oil sludge, to obtain and characterize microemulsion systems (MES), and to study their applications in the treatment of sludge. In this context, the Soxhlet extraction of crude oil sludge and aged sludge was carried out, and allowing to quantify the oil (43.9 % and 84.7 % - 13 ºAPI), water (38.7 % and 9.15 %) and solid (17.3 % and 6.15 %) contents, respectively. The residues were characterized using the techniques of X-ray fluorescence (XRF), Xray diffraction (XRD) and transmission Infrared (FT-IR). The XRF technique determined the presence of iron and sulfur in higher proportions, confirming by XRD the presence of the following minerals: Pyrite (FeS2), Pyrrhotite (FeS) and Magnetite (Fe3O4). The FT-IR showed the presence of heavy oil fractions. In parallel, twelve MES were prepared, combining the following constituents: two nonionic surfactants (Unitol L90 and Renex 110 - S), three cosurfactants (butanol, sec-butanol and isoamyl alcohol - C), three aqueous phase (tap water - ADT, acidic solution 6 % HCl, and saline solution - 3.5 % NaCl - AP) and an oil phase (kerosene - OP). From the obtained systems, a common point was chosen belonging to the microemulsion region (25 % [C+S] 5 % OP and AP 70 %), which was characterized at room temperature (25°C) by viscosity (Haake Rheometer Mars), particle diameter (Zeta Plus) and thermal stability. Mixtures with this composition were applied to oil sludge solubilization under agitation at a ratio of 1:4, by varying time and temperature. The efficiencies of solubilization were obtained excluding the solids, which ranged between 73.5 % and 95 %. Thus, two particular systems were selected for use in storage tanks, with efficiencies of oil sludge solubilization over 90 %, which proved the effectiveness of the MES. The factorial design delimited within the domain showed how the MES constituents affect the solubilization of aged oil sludge, as predictive models. The MES A was chosen as the best system, which solubilized a high amount of aged crude oil sludge (~ 151.7 g / L per MES)

Desenvolvimento e análise de um protótipo automatizado para dosagem pontual de fertilizantes sólidos em taxas variáveis

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Bombeamento e tratamento de plumas de hidrocarbonetos em diferentes aquíferos contaminados por postos de combustíveis

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Risco tecnológico: uma análise do porto de Vila do Conde como área potencial de ameaça ao vazamento de óleo para comunidades em situação de vulnerabilidade

O presente trabalho foi realizado em Vila do Conde, município de Barcarena que faz parte da mesorregião de Belém do Pará, com objetivo de estudar o risco de natureza tecnológica relacionado ao vazamento de óleo, apontando as reais situações de ameaça e a vulnerabilidade da população local. A metodologia baseou-se em três etapas: levantamento bibliográfico sobre o conceito de risco tecnológico; trabalho de campo para a identificação e caracterização das áreas de ameaça na zona portuária e da área de Vulnerabilidade na Vila do Conde através de visitas técnicas, entrevistas, aplicação de questionários, para o levantamento socioeconômico, observações e registros fotográficos; e por fim levantamento cartográfico e utilização de imagens de satélite IKONOS para delimitação das áreas de ameaça no porto, setorização da Vila do Conde e para a confecção de mapas temáticos. Na zona portuária de Vila do Conde identificamos como principais áreas de ameaça ao vazamento: Área de atracação, onde a prática de acostagem, carga, descarga e abastecimento de navios e balsas com óleo combustível é constante, apresentando nível de ameaça que vai de muito a extremamente provável de ocorrer; Área de acesso, delimitada pela ponte por onde percorre os dutos, apresentando nível de ameaça como provável de ocorrer vazamento e a Área de estocagem, onde concentra os tanques de armazenamento e plataformas de abastecimento apresentando nível de ameaça que vai do provável a muito provável de ocorrer vazamento. Na Vila do Conde a vulnerabilidade social apontou que a população do setor rio, na maioria pescadores, apresenta maior grau de vulnerabilidade, seguido pelos moradores do setor praia, como donos de barracas, que apresentam médio grau de vulnerabilidade, e com baixo grau de vulnerabilidade estão os moradores do setor terra firme. Portanto, um sinistro com óleo acarretará uma reação que ira se difundir em toda a Vila, interrompendo os principais fluxos de troca entre os grupos e suas respectivas atividades.

Contaminação das águas subterrâneas por resíduos de postos de combustíveis: uma abordagem no município de Rio Claro

The contamination of underground waters is a subject of great importance, since a lot of people use this kind of source for public supply. This paperwork manages with how gas stations can contaminate these waters and what are some remediation techniques, used nowadays to solve this problem. The contamination caused by the gas stations can have its origin in the underground storage tanks when they suffer corrosion and show leaking problems. It’s a topic of great relevance, because the hydrocarbons derivated from petroleum present in the fuels can stay for a long time in the environment. Besides that, an analyses of the risk of contamination by gas stations in the city of Rio Claro was made based on three parameters: density of the gas stations, depth of the underground water and hydraulic conductivity. To achieve such goal, maps were elaborated considering those parameters individually and considering the three of them together. Analyzing those maps, it was concluded see that the spots that represent the biggest risks of contamination in Rio Claro are located southeast and center-west.