Água em condição supercrítica: uma tecnologia versátil para o tratamento de efluentes industriais e produção de hidrogênio

Página do item simplificado
dc.contributor.advisor-co1Oliveira, Sérgio Botelho de
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/3447406257464639pt_BR
dc.contributor.advisor1Alonso, Christian
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/7285754665946583pt_BR
dc.contributor.referee1Oliveira, Sérgio Botelho de
dc.contributor.referee2Aranda , Donato Alexandre Gomes
dc.contributor.referee3Cardozo Filho, Lúcio
dc.contributor.referee4Antoniosi Filho, Nelson Roberto
dc.contributor.referee5Oliveira, Guilherme Roberto de
dc.creatorRibeiro, Thiago Soares Silva
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/5381379965236128pt_BR
dc.date.accessioned2021-05-10T10:20:17Z
dc.date.available2021-05-10T10:20:17Z
dc.date.issued2021-03-26
dc.description.abstractIndustrial processes bring with them an important concern: the correct management of waste generated, whether solid, liquid or gaseous. Among the various types of industrial wastewater, those generated in pharmaceutical industries that produce hormonal drugs or in biodiesel producing plants stand out for their polluting potential and high organic load, respectively. Therefore, it is essential to perform the appropriate treatment of these industrial wastewater, which does not occur in many of the conventional processes used in wastewater treatment stations (WTS). In this scenario that the objective of this work was to treat samples of hormonal (synthetic (EHS) and industrial (EHI)) wastewater, in addition to samples of wastewater from a biodiesel producing plant (EPB) using the process with supercritical water (SCWP), in a continuous flow reactor in the absence of catalysts, aiming at the degradation of contaminants and obtaining hydrogen gas, syngas and other fuel gases. The use of samples with such a different chemical composition is justified by the intention to evaluate the versatility of the wastewater treatment via SCWP for both environmental and energy purposes. The liquid phase was characterized by the determination of physical-chemical parameters such as total organic carbon (TOC), Chemical Oxygen Demand (COD), Biochemical Oxygen Demand (BOD), Oils and Greases (OG), pH, nitrogen compounds, metals, among others, in addition to high performance liquid chromatography (HPLC), for EHS samples, mass spectrometry (EM), and phytotoxicity tests with cucumber seeds (Cucumis sativus). The gas phase was characterized by gas chromatography (GC). Regarding the reduction of TOC, it was possible to reduce between 80% and 90% of TOC in the EHS samples for most of the feed flow rate conditions evaluated at 700 °C and for the EHI samples the maximum value of 89 was obtained, 6% reduction in TOC at the highest temperature evaluated. In EPB samples, the maximum TOC reduction value reached was 98.8%. The other physical-chemical parameters analyzed point to the same trend: the higher the temperature and the spatial time, the greater the efficiency of the process in relation to the reduction of physical-chemical parameters. The phytotoxicity tests against cucumber seeds, indicate a significant reduction in the toxic effect of the chemical compounds present in the initial samples, in treatments from 600 °C. The results of mass spectrometry point to the predominance of esters and fatty acids in both samples analyzed. The characterization of the gases showed that the production of hydrogen gas stands out among the other gases, and the amount produced in the treatment of EPB samples (885.9 NmL(H2)/mL (powered EPB)) indicates several possibilities of using this gas in industrial processes such as Ammonia Production, Production of new compounds via Fischer-Tropsch process, Fuel cells, Burning as fuel, Hydrotreated vegetable oil (HVO) manufacturing processes, Power-to-X technologies (PtX). In view of the results, it is possible to infer that the treatment of organic contaminants via SCWP is quite promising for both energy and environmental purposes.eng
dc.description.provenanceSubmitted by Marlene Santos (marlene.bc.ufg@gmail.com) on 2021-05-08T15:51:39Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 805 bytes, checksum: 4460e5956bc1d1639be9ae6146a50347 (MD5) Tese - Thiago Soares Silva Ribeiro - 2021.pdf: 2339785 bytes, checksum: a819d906f17617742c4e6b2efefa6c4d (MD5)en
dc.description.provenanceApproved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2021-05-10T10:20:17Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 805 bytes, checksum: 4460e5956bc1d1639be9ae6146a50347 (MD5) Tese - Thiago Soares Silva Ribeiro - 2021.pdf: 2339785 bytes, checksum: a819d906f17617742c4e6b2efefa6c4d (MD5)en
dc.description.provenanceMade available in DSpace on 2021-05-10T10:20:17Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 805 bytes, checksum: 4460e5956bc1d1639be9ae6146a50347 (MD5) Tese - Thiago Soares Silva Ribeiro - 2021.pdf: 2339785 bytes, checksum: a819d906f17617742c4e6b2efefa6c4d (MD5) Previous issue date: 2021-03-26en
dc.description.resumoOs processos industriais trazem consigo uma importante preocupação: o manejo correto dos resíduos gerados sejam eles sólidos, líquidos ou gasosos. Dentre os diversos tipos de efluentes industriais (resíduos líquidos), os que são gerados em indústrias farmacêuticas produtoras de medicamentos hormonais ou em plantas produtoras de biodiesel se destacam pelo seu potencial poluidor e pela elevada carga orgânica, respectivamente. Logo, é fundamental realizar o tratamento adequado desses efluentes industriais, o que não ocorre em muitos dos processos convencionais utilizados em estações de tratamento de efluentes (ETE). É nesse cenário que o objetivo deste trabalho foi tratar amostras de efluentes hormonais (sintéticos (EHS) e industriais (EHI)), além de amostras de efluentes provenientes de uma planta produtora de biodiesel (EPB) utilizando o processo com água em condição supercrítica (SCWP), em um reator de fluxo contínuo na ausência de catalisadores, visando a degradação dos contaminantes e a obtenção de gás hidrogênio, gás de síntese e outros gases combustíveis. A utilização de amostras com composição química tão diferente se justifica pela intenção de avaliar a versatilidade do tratamento de efluentes industriais via SCWP tanto para fins ambientais quanto para fins energéticos. A fase líquida foi caracterizada pela determinação de parâmetros físico-químicos como carbono orgânico total (COT), Demanda Química de Oxigênio (DQO), Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO), Óleos e Graxas (OG), pH, compostos nitrogenados, metais, dentre outros, além de cromatografia líquida de alta eficiência (HPLC) para as amostras de EHS, espectrometria de massas (EM), e testes de fitotoxicidade com sementes de pepino (Cucumis sativus). A fase gasosa foi caraterizada por cromatografia gasosa (CG). Em relação à redução de COT, foi possível reduzir entre 80% e 90% de COT nas amostras de EHS para a maioria das condições de vazão de alimentação avaliadas a 700 °C e para as amostras de EHI foi obtido o valor máximo de 89,6% de redução de COT à maior temperatura avaliada. Nas amostras de EPB o valor máximo de redução de COT atingido foi de 98,8%. Os outros parâmetros físico-químicos analisados apontam para a mesma tendência: quanto maior a temperatura e o tempo espacial, maior será a eficiência do processo em relação à redução dos parâmetros físico-químicos. Os testes de fitotoxicidade frente às sementes de pepino, indicam uma redução significativa do efeito tóxico dos compostos químicos presentes nas amostras iniciais, em tratamentos a partir de 600 °C. Os resultados de espectrometria de massas apontam para a predominância de ésteres e ácidos graxos em ambas as amostras analisadas. A caracterização dos gases mostrou que a produção de gás hidrogênio se destaca dentre os outros gases, sendo que a quantidade produzida no tratamento de amostras de EPB (885,9 NmL(H2) /mL(EPB alimentado)) indicam diversas possibilidades do uso desse gás em processos industriais tais como Produção de Amônia, Produção de novos compostos via processo de Fischer-Tropsch, Células a combustível, Queima como combustível, Processos de fabricação de óleo vegetal hidrotratado (HVO), Tecnologias Power-to-X (PtX). Diante dos resultados é possível inferir que o tratamento de contaminantes orgânicos via SCWP é bastante promissor tanto para fins energéticos quanto para fins ambientais.pt_BR
dc.description.sponsorshipOutropt_BR
dc.identifier.citationRIBEIRO, Thiago Soares Silva. Água em condição supercrítica: uma tecnologia versátil para o tratamento de efluentes industriais e produção de hidrogênio. 2021. 131 f. Tese (Doutorado em Química) - Universidade Federal de Goiás, Goiânia, 2021.pt_BR
dc.identifier.urihttp://repositorio.bc.ufg.br/tede/handle/tede/11348
dc.languageporpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal de Goiáspt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.departmentInstituto de Química - IQ (RG)pt_BR
dc.publisher.initialsUFGpt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-graduação em Química (IQ)pt_BR
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/*
dc.subjectÁgua em condição supercríticapor
dc.subjectTratamento de efluentes industriaispor
dc.subjectHidrogêniopor
dc.subjectContaminantes orgânicospor
dc.subjectEnergia renovávelpor
dc.subjectSupercritical watereng
dc.subjectWastewater treatmenteng
dc.subjectHydrogeneng
dc.subjectOrganic contaminantseng
dc.subjectRenewable energyeng
dc.subject.cnpqCIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA::FISICO-QUIMICApt_BR
dc.titleÁgua em condição supercrítica: uma tecnologia versátil para o tratamento de efluentes industriais e produção de hidrogêniopt_BR
dc.title.alternativeSupercritical water: a versatile technology for industrial wastewater treatment and hydrogen productioneng
dc.typeTesept_BR

Arquivos

Pacote Original
Agora exibindo 1 - 1 de 1
Nenhuma Miniatura disponível
Nome:
Tese - Thiago Soares Silva Ribeiro - 2021.pdf
Tamanho:
2.23 MB
Formato:
Adobe Portable Document Format
Descrição:
Baixar
Licença do Pacote
Agora exibindo 1 - 1 de 1
Nenhuma Miniatura disponível
Nome:
license.txt
Tamanho:
1.71 KB
Formato:
Item-specific license agreed upon to submission
Descrição:
Baixar

Coleções

Doutorado em Química (IQ)