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Tratamento de efluentes oleosos utilizando membranas zeolíticas

Resumo

Este trabalho teve como objetivos preparar a zeólita Mordenita, o suporte cerâmico e a membrana zeolítica MOR/α-alumina. Além disso, avaliar a membrana zeolítica em sistema de separação emulsão óleo/água. A zeólita foi preparada por síntese hidrotérmica, o suporte cerâmico foi preparado por prensagem uniaxial e a membrana zeolítica por síntese hidrotérmica. Todos os materiais foram caracterizados por difração de raios X e microscopia eletrônica de varredura. A zeólita Mordenita, o suporte cerâmico e a membrana zeolítica foram obtidas com sucesso. A membrana zeolítica MOR/α-alumina sintetizada pelo método de síntese hidrotérmica foi eficiente no processo de separação emulsão óleo/água, mostrando-se promissora para aplicações no processo de remoção de óleo em efluentes oleosos.

Introdução

Águas residuais oleosas geradas no processamento industrial e acidentes com derramamento de óleo tornaram-se um contaminante comum em todo o mundo, causando danos sem precedentes ao meio ambiente ecológico e à saúde humana.

Um dos problemas mais graves relacionado às emulsões de petróleo é a poluição das águas por óleo. Estima-se que a contaminação das águas por petróleo e seus derivados seja de 3,2 milhões de toneladas por ano, das quais 92% são diretamente relacionadas às atividades humanas e 8% deste é devido a acidentes em tanques de armazenamento (NICODEM et al., 1997). A formação de emulsões é o principal problema na recuperação e na limpeza de um derramamento. Essa dificuldade está relacionada com as propriedades da emulsão resultante: alta viscosidade e aumento de volume (DALMAZZONE t al., 1995).

Diversas técnicas vêm sendo aplicadas para separação de misturas óleo/água, tais como carvão ativado, tratamentos biológicos (lodos ativados de aeração biológica, filtros biológicos), ou tratamentos físicos, como separação por centrífugas, tanques de decantação e filtração por membranas (AMOLD; STEWART, 2008).

Os métodos tradicionais de tratamento de águas residuais oleosas descritos geralmente não são suficientemente eficientes, especialmente quando as gotículas de óleo são finamente dispersas e a sua concentração é muito baixa. O processo de tratamento é ainda mais complicado devido às diferentes composições destas águas residuais (GRYTA; KARAKULSKI; MORAWSKI, 2001).

Os processos de separação por membranas estão sendo muito usados na indústria química, substituindo as técnicas convencionais de separação por apresentarem vantagens como, baixo consumo de energia, vida útil longa, ocupação de pouco espaço físico e facilidade de limpeza (RABIEE et al., 2015).

As membranas zeolíticas são membranas porosas e estáveis a altas temperaturas, de natureza ácida ou básica, e exibem propriedades hidrofílicas ou organofílicas (CARO E NOACK, 2008) (CARO E NOACK, 2010). Em comparação com outros métodos, os resultados da tecnologia de membranas verdes produzem efluentes de boa qualidade, é simplesmente uma operação que requer uma pequena área de operação, e os resultados são geralmente imediatos e sem necessidade de produtos químicos adicionais, reduzindo o risco de incrustação (BOWEN et al., 2004).

Este trabalho faz parte de uma linha de pesquisa de preparação de membranas desenvolvida no LABNOV. Esta linha de pesquisa abrange estudos na área de síntese de diversos tipos de membranas zeolíticas (ZSM-5, MCM-22, Y, Mordenita, NaA e SAPO-34) utilizando métodos distintos de síntese (SCHEIBLER et al., 2014) (BARBOSA et al., 2014) (BARBOSA et al., 2015) (BARBOSA et al., 2017) (BARBOSA et al., 2018) (BARBOSA, 2019).

Portanto, este projeto propõe sintetizar Membranas Zeolíticas através do método de síntese hidrotérmica e avaliá-la no tratamento de efluentes oleosos.

Autores: Leonardo Romero Brito Silva; Tellys Lins Almeida Barbosa e Meiry Gláucia Freire Rodrigues.