Aplicação da tecnologia supercrítica no tratamento de resíduos plásticos presentes em amostras de água

dc.contributor.advisor1Alonso, Christian Gonçalves
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/7285754665946583
dc.contributor.referee1Alonso, Christian Gonçalves
dc.contributor.referee2Montel, Adão Lincon Bezerra
dc.contributor.referee3Silva, Donizete Xavier da
dc.contributor.referee4Oliveira, Heibbe Cristhian Benedito de
dc.contributor.referee5Brito, Nubia Natalia de
dc.creatorViana , Júlio Cezar Vieira
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/0278834394052913
dc.date.accessioned2024-12-09T13:00:15Z
dc.date.available2024-12-09T13:00:15Z
dc.date.issued2023-12-21
dc.description.abstractPhthalic acid esters (PAEs) and bisphenol A (BPA) are plastic waste classified as emerging organic contaminants that can harm biota and human health. These residues arise as a result of the fragmentation of plastics into their monomers or the leaching of compounds used as plasticizers, such as BPA and DEP. In addition to contaminants of emerging concern, these compounds are also classified as endocrine disruptors (EDCs), interacting with estrogen receptors and causing harm to human health and the environment. Even with the availability of physical and chemical wastewater treatment methods, classical treatment methods for these compounds have proven not to be efficient in removing these refractory compounds. Therefore, the objective of this work was to use supercritical water oxidation (OASC) technology to investigate the degradation of BPA and DEP plastic waste in aqueous samples. The variables flow rate, temperature, concentration of oxidizing agent (H2O2) and homogeneous and heterogeneous catalyst, such as Cu(NO3)2 and metallic copper wire, respectively were used as parameters for the tests. Metallic copper was also used in the form of a wire together with H2O2. After treatment using OASC Total organic carbon (TOC) removal efficiencies were found to increase linearly with increasing temperature in the range of 400°C to 700°C for all tests with BPA and DEP. For all tests carried out, the best efficiency in removing total organic carbon (TOC) for BPA was achieved at a temperature of 700°C, oxidant concentration of 60 mM and flow rate of 10 mL.min-1 , reaching 91% of removal. For DEP, the best removal efficiency was achieved at a temperature of 700°C, oxidant concentration of 23 mM and flow rate of 10 mL.min-1, achieving 85% removal. Gas chromatography analysis was carried out for the gaseous components and revealed the presence of hydrogen, carbon dioxide, ethane, ethylene, methane and carbon monoxide gases. The analysis of the liquid fraction for BPA samples in the best treatment condition was carried out using liquid chromatography coupled to mass spectrometry and revealed the presence of the intermediate 2-phenyl2-propanol as the main degradation product. The liquid fraction for DEP samples in the best treatment condition was performed by gas chromatography coupled to mass spectrometry and revealed the presence of aliphatic chain hydrocarbons, such as decosane, triacontane, tetracosane and eicosane as the main degradation products. Therefore, the use of supercritical technology proved to be an efficient method for treating aqueous samples containing BPA and DEP.eng
dc.description.resumoÉsteres de ácido ftálico (PAEs) e o bisfenol A (BPA) são resíduos plásticos classificados como contaminantes orgânicos emergentes que podem prejudicar a biota e a saúde humana. Esses resíduos surgem como consequência da fragmentação de plásticos em seus monômeros ou pela lixiviação de compostos usados como plastificantes, como é o caso do BPA e do DEP. Além de contaminantes de preocupação emergente, esses compostos também são classificados como desreguladores do sistema endócrino (EDCs), interagindo com receptores do estrogênio e causando danos à saúde humana e também ao meio ambiente. Mesmo com a disponibilidade de métodos físicos e químicos de tratamento de águas residuais, os métodos clássicos de tratamento para esses compostos demonstraram não ser eficientes na remoção desses compostos refratários. Dessa forma, o objetivo desse trabalho foi utilizar a tecnologia de oxidação em água supercrítica (OASC) na investigação da degradação dos resíduos plásticos BPA e DEP em amostras aquosas. As variáveis vazão, temperatura, concentração de agente oxidante (H2O2) e de catalisador homogêneo e heterogêneo, tais como Cu(NO3)2 e fio de cobre metálico, respectivamente foram usadas como parâmetros para os testes. Foi usado também cobre metálico na forma de fio juntamente com H2O2. Após tratamento usando OASC Verificou-se que as eficiências de remoção de carbono orgânico total (COT) aumentaram linearmente em relação ao aumento de temperatura na faixa de 400°C a 700°C para todos os testes com BPA e DEP. Para todos os testes realizados, a melhor eficiência na remoção de carbono orgânico total (COT) para o BPA foi alcançada na temperatura de 700°C, concentração de oxidante de 60 mM e vazão de 10 mL.min-1, alcançando 91% de remoção. Para o DEP a melhor eficiência de remoção foi alcançada na temperatura de 700°C, concentração de oxidante de 23 mM e vazão de 10 mL.min-1 , alcançando 85% de remoção. A análise por cromatografia gasosa foi realizada para os componentes gasosos e revelou a presença dos gases hidrogênio, dióxido de carbono, etano, etileno, metano e monóxido de carbono. A análise da fração líquida para as amostras de BPA na melhor condição de tratamento foi realizada por cromatográfica líquida acoplada à espectrometria de massas e revelou a presença do intermediário 2-fenil-2-propanol como principal produto de degradação. A fração líquida para as amostras de DEP na melhor condição de tratamento foi realizada por cromatografia gasosa acoplada à espectrometria de massas e revelou a presença de hidrocarbonetos de cadeia alifática, como decosano, triacontano, tetracosano e eicosano como principais produtos de degradação. Portanto, a utilização da tecnologia supercrítica revelou ser um método eficiente para o tratamento de amostras aquosas contendo BPA e DEP.
dc.identifier.citationVIANA, J. C. V. Aplicação da tecnologia supercrítica no tratamento de resíduos plásticos presentes em amostras de água. 2023. 174 f. Tese (Doutorado em Química) - Instituto de Química, Universidade Federal de Goiás, Goiânia, 2023.
dc.identifier.urihttp://repositorio.bc.ufg.br/tede/handle/tede/13719
dc.languagepor
dc.publisherUniversidade Federal de Goiás
dc.publisher.countryBrasil
dc.publisher.departmentInstituto de Química - IQ (RMG)
dc.publisher.initialsUFG
dc.publisher.programPrograma de Pós-graduação em Química (IQ)
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Internationalen
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subjectÁgua supercríticapor
dc.subjectResíduos plásticospor
dc.subjectResíduos plásticospor
dc.subjectBisfenol Apor
dc.subjectDietil ftalatopor
dc.subjectTratamento de efluentespor
dc.subjectSupercritical watereng
dc.subjectPlastic wasteeng
dc.subjectBisphenol Aeng
dc.subjectDiethyl phthalateeng
dc.subjectWastewater treatmenteng
dc.subject.cnpqCIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA::FISICO-QUIMICA::CINETICA QUIMICA E CATALISE
dc.titleAplicação da tecnologia supercrítica no tratamento de resíduos plásticos presentes em amostras de água
dc.title.alternativeApplication of supercritical technology in the treatment of plastic waste present in water sampleseng
dc.typeTese

Arquivos

Pacote Original

Agora exibindo 1 - 1 de 1
Carregando...
Imagem de Miniatura
Nome:
Tese - Júlio Cezar Vieira Viana - 2023.pdf
Tamanho:
1.99 MB
Formato:
Adobe Portable Document Format

Licença do Pacote

Agora exibindo 1 - 1 de 1
Carregando...
Imagem de Miniatura
Nome:
license.txt
Tamanho:
1.71 KB
Formato:
Item-specific license agreed upon to submission
Descrição: