Tratamento de efluente de refinaria com membranas recicladas fotocatalíticas: eficiência de remoção, mecanismos de incrustação e limpeza das membranas
| dc.creator | Gabriel Rodrigues dos Anjos Silva | |
| dc.date.accessioned | 2026-03-09T15:05:16Z | |
| dc.date.issued | 0028-03-24 | |
| dc.description.abstract | Industrial activities in refineries and petrochemical plants generate a large volume of effluents containing various harmful pollutants to the environment and human health. Therefore, the need for effective treatment technologies for these effluents is evident to prevent socio-environmental damages resulting from their disposal and to advocate for the reuse of treated water. Recycled membranes modified with graphene oxide (GO) and titanium dioxide (TiO2) were employed for the treatment of real refinery effluent previously subjected to primary and biological treatment in ponds and biodiscs. Thus, it was observed that the addition of the dopamine layer, GO, and TiO2 resulted in a reduction in permeability compared to the recycled membrane due to pore blockage with the deposition of nanoparticles and an increase in membrane thickness. Consequently, a higher selectivity of the modified membrane towards contaminants was observed, showing a removal of 58,6% of the effluent's Chemical Oxygen Demand (COD), superior to the 14% removal of the recycled membrane, primarily due to the adsorption of organic compounds. Cleaning protocols with HCl, HNO3, and NaOH solutions used to control encrustations were ineffective in regenerating permeate flux, and the NaClO solution degraded the modified membrane, removing the additional layer of dopamine and GO-TiO2, suggesting the need for further evaluation of other cleaning protocols. Regarding the observed results with the photoreactor using modified membranes, it was noted that the activation of the photocatalysis mechanism on the membrane surface occurs with a distance of 5 cm between the membranes and the UV light source. Thus, it was observed that the UV-exposed modified membrane exhibited improvements in encrustation control compared to UV light deactivation, along with gains in the removal of pollutant compounds through the photocatalysis mechanism. It is therefore evident that modified membranes can be successful in treating petrochemical industry effluents, although further studies are needed to analyze the interaction of modified membranes with the effluent when exposed to UV light, as well as for the effective cleaning of membranes. | |
| dc.description.sponsorship | CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior | |
| dc.description.sponsorship | CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico | |
| dc.identifier.uri | https://hdl.handle.net/1843/2044 | |
| dc.language | por | |
| dc.publisher | Universidade Federal de Minas Gerais | |
| dc.rights | Acesso aberto | |
| dc.subject | Engenharia sanitária | |
| dc.subject | Meio ambiente | |
| dc.subject | Água - Reutilização | |
| dc.subject | Petróleo - Refinarias | |
| dc.subject | Água - Poluição | |
| dc.subject | Reatores | |
| dc.subject | Membranas (Tecnologia) | |
| dc.subject | Fotocátalise | |
| dc.subject.other | Efluente de refinaria de petróleo | |
| dc.subject.other | Membranas recicladas | |
| dc.subject.other | Membranas modificadas | |
| dc.subject.other | Limpeza das membranas | |
| dc.subject.other | Reator fotocatalítico | |
| dc.title | Tratamento de efluente de refinaria com membranas recicladas fotocatalíticas: eficiência de remoção, mecanismos de incrustação e limpeza das membranas | |
| dc.type | Dissertação de mestrado | |
| local.contributor.advisor-co1 | Marcelo Machado Viana | |
| local.contributor.advisor-co1Lattes | https://lattes.cnpq.br/0625352407013811 | |
| local.contributor.advisor1 | Míriam Cristina Santos Amaral | |
| local.contributor.advisor1Lattes | http://lattes.cnpq.br/1901180413775034 | |
| local.contributor.referee1 | Eduardo Coutinho de Paula | |
| local.contributor.referee1 | Lucilaine Valéria de Souza Santos | |
| local.creator.Lattes | http://lattes.cnpq.br/1149033559389277 | |
| local.description.resumo | As atividades industriais em refinarias e plantas petroquímicas geram um grande volume de efluentes contendo diversos compostos poluentes prejudiciais ao meio ambiente e à saúde humana. Denota-se, portanto, a necessidade de tecnologias de tratamento eficazes desses efluentes para evitar os danos socioambientais decorrentes de seu descarte e para pleitear o reúso da água tratada. Membranas recicladas modificadas com dopamina e nanomateriais de óxido de grafeno (GO) e dióxido de titânio (TiO2) foram empregadas para o tratamento do efluente real de uma refinaria de petróleo anteriormente submetido ao tratamento primário e biológico em lagoas e biodiscos. Desse modo, verificou-se que a adição da camada de dopamina e dos nanocompósitos de GO e TiO2 resultou em uma redução da permeabilidade em relação à membrana reciclada em função do bloqueio de poros com a deposição dos nanomateriais e do aumento da espessura da membrana. Assim, observou-se uma maior seletividade da membrana modificada em relação aos contaminantes, apresentando uma remoção de DQO de 58,6% do efluente, superior à remoção de 14% da membrana reciclada, sobretudo devido à adsorção de compostos orgânicos. Os protocolos de limpeza com soluções de HCl, HNO3 e NaOH empregados para controlar as incrustações não foram eficazes na regeneração do fluxo de permeado e a solução de NaClO degradou a membrana modificada, removendo a camada adicional de dopamina e GO-TiO2, sugerindo a necessidade da avaliação posterior de outros protocolos de limpeza. Em relação aos resultados observados com o reator fotocatalítico com as membranas modificadas, percebeu-se que a ativação do mecanismo de fotocatálise na superfície da membrana se dá com uma distância de 5 cm entre as membranas e a fonte de luz UV. Assim, foi observado que a membrana modificada submetida à irradiação apresentou melhorias no controle da incrustação em relação à ausência da fonte luminosa, além de ganhos na remoção de compostos poluentes com o mecanismo de fotocatálise. Percebe-se, dessa forma, que as membranas modificadas podem ser bem sucedidas no tratamento de efluentes da indústria petroquímica, embora ainda sejam necessários mais estudos para a análise da interação das membranas modificadas com o efluente quando aplicada a luz UV, bem como para a limpeza eficaz das membranas. | |
| local.publisher.country | Brasil | |
| local.publisher.initials | UFMG | |
| local.publisher.program | Programa de Pós-Graduação em Saneamento, Meio Ambiente e Recursos Hídricos | |
| local.subject.cnpq | ENGENHARIAS::ENGENHARIA SANITARIA::SANEAMENTO AMBIENTAL::CONTROLE DA POLUICAO |