Uso de micro-organismos para a remoção de metais em águas de produção obtidas a partir da extração do petróleo

• Ano de defesa: 2020
• Autor(a) principal: Souza, Juliana Pinheiro de
• Orientador(a): Pereira, Juliana Severo Fagundes
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Efluentes industriais : Tratamento; Metais; Biorremediação; Bacillus subtilis; Química industrial
• Palavras-chave em Inglês: Produced waters; Metals; Bioremediation; Bacillus subtilis
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/219076

A etapa de produção de petróleo é um dos segmentos da indústria petroquímica com maior potencial de impacto sobre o meio ambiente pelos riscos de derramentos de óleo e a geração de grandes volumes de resíduos, em especial às águas de produção de petróleo. Esse efluente possui constituição complexa e dentre outros aspectos, pode apresentar altas concentrações de metais que devem ser removidos pela formação de inscrustações nas tubulações das unidades de exploração (quando a água é reinjetada) causando prejuízos enormes. Dessa forma, a remoção de metais, como Ba, Ca, Fe, Mg e Sr dessas águas de produção é de grande relevância. Neste trabalho, o método de decomposição por via úmida assistida por micro-ondas e ultravioleta (MW-UV) foi primeiramente avaliado para a decomposição das águas de produção provenientes da extração de petróleo para a subsequente determinação de metais por espectrometria de emissão óptica com plasma indutivamente acoplado e após foi feita a avaliação da remoção dos metais das amostras utilizando processos de biorremediação. A decomposição das amostras por MW-UV foi eficiente com, cerca de, 8 g de água de produção de petróleo, 0,8 mol L−1 de HNO3 e 0,4 mL de H2O2 por 5 min de rampa e 10 min de aquecimento a 700 W. Após tratamento por MW-UV, o teor de carbono orgânico total em solução foi reduzido em 98, 80, 78 e 48% para as amostras A, B, C e D, respectivamente e a acidez residual foi inferior a 0,41 mol L−1 para todas as amostras. Para avaliar os processos de biorremediação foram isolados 3 micro-organismos (duas bactérias e uma levedura) das amostras reias e as bactérias isoladas foram utilizadas para os ensaios de remoção de metais, juntamente com Bacillus subtilis ATCC 6633 comercial que foi utilizado como referência. Para os ensaios de remoção, as condições otimizadas foram: tempo de 9 min e densidade óptica em 600 nm de 1,08 abs para Fe e Mg e, tempo de 3 min e densidade óptica em 600 nm de 2,20 abs para Ca, Ba e Sr. Nessas condições foram obtidas altas remoções para Ba e Fe, 50,6 e 90,0%, respectivamente, em amostras sintéticas enquanto que para Ca, Mg e Sr foram obtidas remoções de 4,75, 4,95 e 14,7%, respectivamente. A aplicabilidade para as amostras reais foi estudada e o comportamento do B. subtilis ATCC 6633 e dos micro-organismos isolados foram semelhantes em função das diferentes características das amostras (teor de carbono orgânico diferente). As remoções obtidas para todos os analitos nas amostras reais, principalmente para Ba e Fe, foram adequadas (remoção na ordem de 50 e 90% para Ba e Fe, respectivamente) para que o processo de biorremediação seja utilizado de forma complementar aos tratamentos convencionais das águas de produção de petróleo.