Desenvolvimento de um sistema foto-oxidativo visando aplicação no tratamento de águas produzidas em campos de petróleo

Increasing concern with the environment, in addition to strict laws, has induced the industries to find alternatives to the treatment of their wastes. Actually, the oil industry has sought solutions to overcome a big environmental problem, i.e., oil field produced water being discharged to the sea. These effluents have organic compounds dissolved, such as polycyclic aromatic hydrocarbons, phenols, benzene, toluene, ethylbenzene and xylenes (BTEX). These compounds are difficult to be removed and have high toxicity. The advanced oxidation processes - AOP are effective to degradation of these organic compounds, because they generate hydroxyl radicals with high potential of oxidation. This work includes the reactor photochemical development applied in the photodegradation treatment (by photo-Fenton process) of wastewaters containing organic compounds dissolved, aiming at treatment and recovery the oil field produced water. The studied reactor allowed the evaluation of two ultraviolet radiation sources that is the main factor to describe the feasibility of the photo- Fenton treatment, i.e., sun and black light fluorescent lamps, and other relevant variables the process: concentration of reagents, irradiated area and also various reactor configurations to maximize the use of radiation. The organic matter degradation was verified with samples collected during the experimental and analyzed with a total organic carbon analyzer (TOC), which expressed the results in terms of mgC/L. The solar radiation was more effective than radiation from the lamps. It's an important factor for the operation costs cutting. Preliminary experiments applied to oil field produced water treatment have showed satisfactory results, reducing up to 76 % of organic matterConselho Nacional de Desenvolvimento Científico e TecnológicoA crescente preocupação com o meio ambiente, além de leis cada vez mais rígidas para quem polui, tem feito as indústrias buscarem alternativas para o tratamento de seus resíduos. Nos últimos anos, a indústria de petróleo, especificamente, tem procurado meios de remediar um de seus maiores problemas ambientais: o descarte abundante das águas produzidas em campos de produção, que, após serem tratadas, são em sua maioria lançadas ao mar. Tais efluentes contêm compostos orgânicos dissolvidos de difícil remoção e alta toxicidade, como hidrocarbonetos policíclicos aromáticos HPA, fenóis, benzeno, tolueno, etilbenzeno e xilenos (BTEX). Os processos oxidativos avançados POA têm-se mostrado eficazes na degradação de compostos orgânicos, pois geram substâncias (radicais hidroxila) com elevado potencial de oxidação, capazes de degradar estes compostos. O presente trabalho contempla o desenvolvimento de um reator fotoquímico aplicado no tratamento fotodegradativo (via processo foto-Fenton) de efluentes contendo compostos orgânicos dissolvidos, visando aplicação no tratamento e recuperação das águas produzidas. Utilizando um efluente modelo contendo fenol, este reator permitiu empregar e avaliar duas fontes emissoras de radiação ultravioleta (principal fator que contribui para viabilidade ou não da aplicação deste tipo de processo), o sol e lâmpadas fluorescentes de luz negra, além de outras variáveis relevantes ao processo como concentração de reagentes e área irradiada (este, que demonstrou ser um dos fatores que tem maior e positiva influência no processo) e ainda diversas configurações do reator de modo a maximizar o aproveitamento da radiação. Para verificar o processo de degradação da matéria orgânica, amostras foram coletadas durante os ensaios experimentais e analisadas com um analisador de carbono orgânico total (COT), o qual expressa os resultados em termos mgC/L. A radiação solar mostrou-se mais eficaz do que a proveniente das lâmpadas, sendo um fator importante para a redução dos custos de operação deste processo. Testes do sistema aplicado à água produzida apresentaram resultados bastante satisfatórios, reduzindo em até 76 % a carga orgânic