Post on 17-Nov-2018
UNIVERSIDADE CANDIDO MENDES
PÓS-GRADUAÇÃO LATO SENSU
INSTITUTO A VEZ DO MESTRE
ESTUDO DA VIABILIDADE TÉCNICA DO MÉTODO ELETROQUÍMICO NO TRATAMENTO DA ÁGUA PRODUZIDA
NOS PROCESSOS DE EXPLORAÇÃO DO PETRÓLEO.
Por: Raimundo dos Santos Montenegro Junior
Orientador
Prof. Prof. Jorge Tadeu Vieira Lourenço
Rio de Janeiro 2011
2
UNIVERSIDADE CANDIDO MENDES
PÓS-GRADUAÇÃO LATO SENSU
INSTITUTO A VEZ DO MESTRE
ESTUDO DA VIABILIDADE TÉCNICA DO MÉTODO ELETROQUÍMICO NO TRATAMENTO DA ÁGUA PRODUZIDA
NOS PROCESSOS DE EXPLORAÇÃO DO PETRÓLEO.
Apresentação de monografia à Universidade
Candido Mendes como requisito parcial para
obtenção do grau de especialista em Gestão no
Setor Petróleo e Gás.
Por: Raimundo dos Santos Montenegro Junior
3
AGRADECIMENTOS
A todo corpo docente do IAVM, pela
motivação inicial do curso e todos os
colegas de turma, com os quais
realizamos vários trabalhos.
4
DEDICATÓRIA
Dedico esta monografia a Deus que é a
fonte excelente de inteligência.
À minha noiva Mirian Rodrigues da
Fonseca e ao meu filho Daniel Ribeiro
Montenegro, por fazerem parte principal
da minha vida.
5
RESUMO
A elevada produção de água está relacionada aos mecanismos
artificiais de prospecção do óleo por injeção de água e injeção de vapor. Tais
mecanismos são utilizados sempre que o reservatório está em depleção, termo
usado para definir o momento em que o reservatório já não consegue
“expulsar” o óleo por uma natural diferença de pressão existente entre o
interior do mesmo e o ponto superior de exploração, ou seja, quando ocorre
perda de energia interna do reservatório. Devido a esse fato, o volume de óleo
extraído começa a diminuir até chegar a um ponto crítico onde, continuar com
os trabalhos de exploração significariam demandar gastos superiores ao valor
do volume de óleo efetivamente extraído, fazendo com que o projeto perca a
atratividade. Por isso adota-se uma solução simples de mecânica clássica:
aumentar a pressão do poço injetando água e aumentando consequentemente
a produção de óleo. Mais por que injetar especificamente água? Por razões
óbvias: a água do mar é o líquido mais abundante em explorações Offshore.
Os resíduos poluentes encontrados na água produzida são altamente nocivos
ao meio ambiente e necessita de tratamento antes do descarte, para se
enquadrarem as normas ambientais e com isso não causarem danos ao meio
ambiente. No Brasil, que é a fronteira de estudo deste trabalho, os limites
estabelecidos para esses contaminantes são regulados pela Resolução
CONAMA 357, publicada em março de 2005 com alguns parâmetros
atualizados pela Resolução CONAMA 393, publicada em agosto de 2007.
Verifica-se então a existência de uma necessidade em desenvolver tecnologias
que permitam, de forma eficiente e de custo relativamente baixo, tratar a água
produzida de petróleo, e um processo bastante promissor é o eletroquímico,
onde elétrons são postos em ação para provocar reações de óxido-redução,
favorecendo a degradação das substâncias tóxicas e nocivas ao meio
ambiente, além de gerar poucos resíduos.
6
METODOLOGIA
A metodologia utilizada consiste em uma revisão bibliográfica das
pesquisas realizadas pelos principais autores sobre o tema, objetivando fazer
um levantamento da composição química da água produzida no setor petróleo,
em águas brasileiras, verificando a viabilidade do processo eletroquímico,
baseando-se na literatura disponível.
Na bibliografia consultada, buscou-se uma interação entre os principais
métodos, verificando a importância da quantidade de pesquisas realizadas
sobre o tema abordado, evidenciando-se a preocupação gerada em torno da
questão ambiental.
7
SUMÁRIO
INTRODUÇÃO................................................................................................08
CAPÍTULO I - Aspectos Teóricos sobre a Água de Produção..........................09
CAPÍTULO II - Os Materiais Utilizados e as Metodologias Aplicadas no
Tratamento da Água Produzida....................................................................26
CAPÍTULO III – A Remoção de Contaminantes e o Consumo
Energético....................................................................................................... 35
CONCLUSÃO...........................................................................................42
BIBLIOGRAFIA.........................................................................................44
ÍNDICE.....................................................................................................49
FOLHA DE AVALIAÇÃO.............................................................................52
8
INTRODUÇÃO
Na indústria do petróleo a geração de resíduos é inevitável,
destacando a quantidade de água residual gerada em todas as etapas do
processo de produção, que envolve a extração, transporte e refino. A
estimativa atual é de que são produzidos no mundo aproximadamente 4.107
m3/dia de água, ou seja, uma ordem de grandeza de milhões de metros
cúbicos.
Quando a água é injetada nos poços e entra em contato com o
petróleo, retorna a superfície, contaminada por materiais orgânicos e
inorgânicos oriundos da formação geológica e o seu tratamento tem sido o
grande desafio da indústria do petróleo em função da complexidade e da
quantidade de resíduos gerados. Até esse ponto da leitura fica claro que o
impacto ambiental causado pela água produzida surge da sua composição
química altamente poluente, demonstrando a razão da importância desse
trabalho.
Segundo relatório do CENPES, divulgado no site oficial do CONAMA,
as principais classes de compostos orgânicos tóxicos presentes em água de
produção são os hidrocarbonetos voláteis ou BTEX, hidrocarbonetos
policíclicos aromáticos ou HPA, fenóis e ácidos carboxílicos. Na lista dos
inorgânicos encontram-se vários metais como o cádmio, cobre, níquel, chumbo
e zinco, além de óleos e graxas.
Atualmente na indústria do petróleo, o tratamento da água produzida
proveniente dos separadores e tratadores de óleo é enviado para um vaso
desgaseificador, seguindo para hidrociclones e flotadores que separam
resíduos de óleo presentes na água de produção, encaminhando-a para um
tubo de despejo, no caso de plataformas Offshore. Pode-se pensar que o uso
de uma técnica convencional como a de tratamento biológico, tão largamente
usada em efluentes sanitários, poderia ser aplicado na indústria do petróleo, no
entanto o uso deste mesmo processo não apresenta tanta eficiência quando
9
aplicado ao tratamento de água produzida, devido à alta salinidade, que torna
desfavorável a cultura de microorganismos.
Dentre as vantagens do tratamento eletroquímico, destacam-se o fato
dele necessitar de condições energéticas reacionais reduzidas, possuírem
sistemática operacional altamente reprodutível e facilmente controlável,
favorecendo a aplicação da automação do processo, além de ser de fácil
montagem com plantas relativamente compactas, fato importantíssimo em se
tratando de plataformas Offshore, onde o custo do metro quadrado alcança
cifras muito elevadas.
O capítulo I fará um levantamento da composição química da água
produzida, os aspectos teóricos do uso da eletrólise, suas vantagens e
desvantagens, os principais eletrolíticos da eletrofloculação, eletroflotação,
eletrocoagulação e eletroxidação, como também fazem uma abordagem dos
materiais que constituem os eletrodos e os parâmetros de controle de
processo.
O capítulo II fará uma abordagem dos materiais utilizados e as
metodologias aplicadas em reatores eletroquímicos e suas medições de
eficiência na remoção de contaminantes.
O capítulo III discutirá os resultados da remoção destes contaminantes
e o consumo energético envolvido nos processos de eletrofloculação e
eletroflotação, concluindo assim a investigação da eficiência, ou não, do
método eletroquímico em águas brasileiras na remoção de alguns dos
contaminantes presentes na água de produção, tais como o Cu2+, Zn2+, fenol e
BTEX, bem como as questões ambientais envolvidas.
10
CAPÍTULO I
ASPECTOS TEÓRICOS SOBRE A ÁGUA DE PRODUÇÃO.
A água de produção tem sido a maior corrente de resíduos da indústria
do petróleo (GARCIA, 2006). Essa afirmação tem como fundamento a geração
de grandes volumes de água associados à produção de petróleo. A quantidade
deste efluente está relacionada aos mecanismos natural e artificial de
produção e do estágio de vida do campo produtor.
Do ponto de vista natural, a água é encontrada na própria formação
geológica produtora, devido à existência de aqüíferos subjacentes ao petróleo,
devido à água conata, residente nos poros das rochas-reservatórios.
Do ponto de vista artificial, quando o poço está depletando, a água é
injetada artificialmente, para manter as condições de pressão na rocha
reservatório, forçando o petróleo a migrar. Este método é conhecido por
recuperação secundária de petróleo (ou recuperação convencional), usado
para aumentar o fator de recuperação de um campo, sendo em grande parte
dos casos, responsável pela viabilidade econômica do projeto de
desenvolvimento. Para Oliveira (2007), esta viabilidade pode ser medida pela
quantidade de água produzida associada ao óleo, alcançando valores em torno
de 5% do volume no início da produção, ou até mesmo atingindo quase 100%
do volume ao final da vida econômica do poço.
No Brasil, os volumes tanto de água produzida como injetada já
superam a produção de petróleo, à medida que os campos de petróleo entram
em sua maioridade.
11
1.1 A Composição da Água de Produção e o Impacto Ambiental.
Segundo Garcia (2006), o impacto ambiental da água produzida surge
da sua composição química, e pelo relatório do CENPES (2005 apud OGP,
2005) as águas de produção podem conter óleo disperso, compostos
orgânicos e inorgânicos e ainda, traços de aditivos químicos tais como
surfactantes, floculantes e inibidores de corrosão que são utilizados nos
processos de produção. A composição química da água produzida da
formação depende fortemente do campo formador do óleo, pois a água esteve
em contato com as formações geológicas por milhões de anos e por isso
podemos classificar os compostos orgânicos pela sua toxicidade: os
hidrocarbonetos voláteis ou BETEX, hidrocarbonetos policíclicos aromáticos ou
HPA, fenóis e os ácidos carboxílicos (relatório do CENPES, 2005).
Em campos marítimos, a água produzida contém os mesmos sais e
metais encontrados na água do mar, em razões e concentrações diferentes.
Segundo o relatório CENPES (2005, apud OGP, 2005) essas razões refletem a
idade da formação geológica e a maioria dos vários metais encontrados na
água produzida está em concentrações maiores que as encontradas em água
do mar de ambiente não contaminado. Os metais cádmio, cobre, níquel,
chumbo e zinco, por exemplo, podem estar presentes em concentrações mil
vezes acima das encontradas na água do mar natural ( ibd.; 2005; SWAN et
al., 1994).
1.2 Os Compostos Orgânicos Presentes na Água de Produção.
Os compostos orgânicos da água produzida podem ser distribuídos em
3 categorias: hidrocarbonetos dissolvidos em água, hidrocarbonetos dispersos
– que podem estar somados aos produtos hidrofóbicos ou surfactantes
utilizados no tratamento do efluente ou na separação água/óleo – e compostos
12
orgânicos dissolvidos não-hidrocarbonetos, como os fenóis e ácidos
carboxílicos (relatório do CENPES, 2005 aput OGP, 2005). Podemos
classificar os compostos orgânicos presentes na água produzida, conforme
divulgado pelo GT/CONAMA, relatório CENPES de 2005:
a) HIDROCARBONETOS DISPERSOS...........................TOG, HPA e alifáticos.
b) HIDROCARBONETOS DISSOLVIDOS................................................ BTEX.
c) ORGÂNICOS DISSOLVIDOS.............................................................. Fenóis.
a) Hidrocarbonetos dispersos:
Na categoria dos compostos dispersos estão incluídos os óleos e
graxas, total de hidrocarbonetos do petróleo – THP, hidrocarbonetos alifáticos
(n-alcanos e MCNR – mistura complexa não resolvida) e os hidrocarbonetos
policíclicos aromáticos – HPA (relatório CENPES, 2005 apud OGP, 2005).
b) Hidrocarbonetos dissolvidos:
Na categoria dos hidrocarbonetos dissolvidos estão incluídos os
hidrocarbonetos monocromáticos voláteis, como o benzeno, tolueno,
etilbenzeno e xilenos – BTEX (relatório CENPES, 2005 aput OGP, 2005).
c) Orgânicos dissolvidos:
Na categoria dos compostos orgânicos dissolvidos não-
hidrocarbonetos encontram-se os fenóis, que tem relevância sob o aspecto
ambiental devido à preocupação quanto aos possíveis efeitos tóxicos destes
compostos (relatório CENPES, 2005 apud OGP, 2005).
1.3 Os Compostos Orgânicos Presentes na Água de Produção.
Os compostos inorgânicos mais abundantes são os íons cloreto, sódio,
cálcio e magnésio, amônia e sulfeto. Essas espécies podem ser derivadas, em
parte, de atividade microbiana nas linhas de produção. O mecanismo principal
de origem do sulfeto nas águas de formação parece ser a atividade de
13
bactérias redutoras de sulfato (BRS). Embora a presença de amônia possa ser
também de origem bacteriana, a origem desta espécie nas águas produzidas
podem ser fruto das condições geológicas da formação produtora (relatório
CENPES, 2005 apud TIBBETTS et al., 1994). Os constituintes inorgânicos são
rapidamente assimilados pela água do mar no ponto de descarte. As
concentrações dos constituintes aniônicos da água produzida e da água do
mar, no mundo, segundo relatório do CENPES, 2005, estão representadas
abaixo:
ÍON ÁGUA PRODUZIDA ÁGUA DO MAR
Bicarbonato (mg/L) 771 28
Cloreto (mg/L) 60,9 19
Sulfato (mg/L) 325 900
Sulfeto (mg/L) 140 <0,002
Nitrato (mg/L) 1 0,67
No Brasil, a situação é similar para as águas produzidas em campos
marítimos.
1.4 Os Produtos Químicos Adicionados na Água de Produção.
A água produzida é responsável por uma variedade de problemas nas
operações de campo. Os mais comuns estão relacionados às emulsões,
corrosão, incrustração, crescimento microbiano, partículas em suspensão,
espumas e sujeiras de equipamentos. Uma variedade de produtos químicos é
utilizada para evitar esses problemas, tais como inibidores de corrosão e
incrustração, biocidas, coagulantes, floculantes, surfactantes e quebradores de
emulsão e de espuma (GARCIA, 2006).
14
1.4.1 Inibidores de Corrosão.
Nas águas de produção existem constituintes que podem provocar
corrosão dos equipamentos, como os sais dissolvidos, oxigênio, dióxido de
carbono e sulfeto de hidrogênio. Para evitar esse dano, são adicionados sais
inorgânicos, chamados de inibidores de corrosão que se aderem à superfície
do metal e limitam a difusão do produto corrosivo, reduzindo a taxa de
corrosão a valores aceitáveis (GARCIA, 2006). Dentre os sais inorgânicos
utilizados, estão: cromato de sódio (Na2CrO4) e fosfato de sódio (Na3PO4),
sendo efetivos na redução da corrosão por oxigênio, particularmente em
ambientes com altos pHs. O hexametafosfato de sódio (Na6P6O18) é usado em
tratamento de água de aquecimento e resfriamento. Sais de zinco de ácidos
fosfônicos e molibidato de sódio (Na2MoO4) têm também sido usados no
controle da corrosão. Carbonato de zinco (ZnCO3 - Zn[OH]2) tem sido utilizado
para remover o sulfeto de hidrogênio na forma de sulfeto de zinco (ZnS).
Em sistemas de injeção de água, o oxigênio causa os maiores
problemas de corrosão. Os seqüestrastes de oxigênio incluem sulfito de sódio
(NaSO3), dióxido de enxofre (SO2), hidrossulfito de sódio (Na2S2O4) e hidrazina
(N2H2) (ibid, 2006).
1.4.2 Inibidores de Incrustação.
.
Sólidos dissolvidos na água produzida estão normalmente em
equilíbrio químico e termodinâmico, em relação às condições do reservatório.
Conforme a água é produzida, sua temperatura e pressão sofrem um
abaixamento, alterando o equilíbrio químico. Um resultado comum da alteração
desse equilíbrio químico é a precipitação de sais inorgânicos nos
equipamentos, ou seja, incrustados. A incrustação é comumente composta de
sulfatos de cálcio, estrôncio e bário, assim como carbonato de cálcio (GARCIA,
2006).
Incrustações podem ser inibidas por ésteres de fosfatos orgânicos de
aminoálcoois, fosfanatos ou polímeros derivados do ácido acrílico. Esses
15
produtos químicos são absorvidos pelo núcleo do cristal e evitam o seu
crescimento. (GARCIA, 2006).
Um problema relacionado à formação de incrustação é a precipitação
de hidrocarbonetos sólidos (parafinas) na tubulação dos equipamentos. A
precipitação de parafina ocorre quando a temperatura e pressão do óleo cru
não permitem mais a manutenção da parafina dissolvida no óleo. Vários
aditivos orgânicos são usados para inibir a deposição de parafina (GARCIA,
2006).
1.4.3 Biocidas.
O crescimento microbiano na água produzida pode gerar sulfeto de
hidrogênio pela redução de sulfatos. O ácido sulfídrico (H2S) dissolvido torna o
gás produzido altamente corrosivo. Além disso, a presença de bactérias por si
só gera impactos ambientais. Para minimizar esses problemas, biocidas são
freqüentemente adicionadas à água produzida para inibir o crescimento
microbiano. Raramente as bactérias são completamente eliminadas, por isso
são usados tratamentos prolongados. Os biocidas utilizados incluem aldeídos,
sais de amônio quaternário e sais de acetano e amina (GARCIA, 2006).
1.4.4 Coagulantes e Floculantes.
A água produzida freqüentemente possui várias quantidades de
sólidos. Enquanto muitos desses sólidos são separados em tanques por
sedimentação, muitas partículas pequenas (argilas) podem permanecer em
suspensão. Coagulantes e floculantes podem ser adicionados a água
produzida para aglomerar essas partículas finas e permitir a sua sedimentação.
Os coagulantes comumente usados são as poliaminas e sais de amônio
quaternários de poliaminas (GARCIA, 2006).
16
1.4.5 Quebradores de Emulsão.
Por ser uma emulsão de óleo em água, a água de produção pode
sofrer adição de produtos químicos, objetivando baixar as forças eletrostáticas
sobre as gotas de óleo e permitir a formação de gotas maiores. Os produtos
químicos com esse objetivo são os surfactantes, alcoóis e ácidos graxos
(GARCIA, 2006).
1.4.6 Quebradores de Espuma.
Para Garcia (2006) alguns óleos geram espumas durante a produção.
Estas espumas prejudicam a separação das frações de água e sólidos
contidos no óleo. Os quebradores de espuma incluem silicones, ésteres de
poliglicóis e estearato.
1.4.7 Tensoativos.
Os tensoativos ou surfactantes são regularmente utilizados na lavagem
de equipamentos. Esses surfactantes comumente incluem sulfonatos de alquil
aril e aquilfenóis etoxilados (GARCIA, 2006).
1.5 O Descarte da Água de Produção.
O descarte da água só pode ser feito dentro de determinadas
especificações, regulamentadas por órgão de controle do meio ambiente que
limita a quantidade de poluentes (teor de óleo, graxa, H2S, etc.) nos efluentes
aquosos (CONAMA 357/2005).
17
A água separada do petróleo é um efluente cujo descarte tem que ser
feito com os devidos cuidados para não agredir o meio ambiente, em função
do que veremos a seguir:
• Volume. Para cada metro cúbico de petróleo produzido por dia,
são gerados em média, entre 3m3/dia e 4m3/dia de água.
• Composição. Na água produzida existe a presença de sais, óleo e
outros constituintes nocivos ao meio ambiente, além de ausência de oxigênio e
temperatura muito elevada.
O descarte deve ser feito o mais próximo possível do campo produtor,
evitando assim problemas de transporte e armazenamento, além de
desperdícios de energia. A solução adotada depende da localização do campo:
• Offshore. Em campos marítimos a água é lançada ao mar após
sofrer redução do teor de óleo, obedecendo aos níveis exigidos pela
legislação brasileira.
• Onshore. Em campos terrestres a água é reinjetada no poço,
após o devido tratamento, obedecendo aos níveis exigidos pela
legislação brasileira, favorecendo o processo de recuperação
secundária do poço.
No Brasil, o Conselho Nacional de Meio Ambiente através da resolução
393, estabeleceu que os limites para descarte da água produzida deverá
obedecer a concentração média aritmética simples mensal de 29 miligramas
de óleo por litro de água, com valor máximo de 42 miligramas de óleo por litro
de água.
A resolução 393 do CONAMA estabelece que as empresas operadoras
de plataformas devam realizar o monitoramento semestral da água produzida a
ser descartada das plataformas, para fins de identificação da presença e
concentração dos seguintes parâmetros:
18
• Compostos orgânicos. São os hidrocarbonetos policíclicos
aromáticos – HPA, benzenos, toluenos, etilbenzenos e xilenos – BTEX, fenóis
e hidrocarbonetos totais de petróleo – HTP.
• Compostos inorgânicos. O arsênio, bário, cádmio, cromo, cobre,
ferro, mercúrio, manganês, níquel, chumbo, vanádio e zinco.
• Radioisótopos. O rádio-226 e o rádio-228.
• Toxicidade crônica. Avaliação da água produzida através de
método ecotoxicológico padronizado, com organismos marinhos.
• Etapa complementar. Presença de carbono orgânico total – COT,
avaliação do pH, salinidade, temperatura e da quantidade de nitrogênio
amoniacal total.
1.5.1 O Custo do Tratamento da Água de Produção.
O custo envolvido no tratamento e posterior descarte de efluentes na
produção de petróleo variam, pois dependem da localização do campo
(onshore ou offshore), do tipo de emulsão, da forma de descarte e dos
produtos utilizados (GALVÃO, 2008). No Brasil, o valor estimado é de pouco
mais de sete dólares americanos por metro cúbico (GALVÃO, 2008).
1.6 A Eletrólise como Processo Eletroquímico no Tratamento
da Água de Produção.
O processo eletroquímico ocorre quando uma diferença de potencial
elétrico é aplicada por uma fonte externa de corrente elétrica, provocando uma
reação química não espontânea no meio aquoso (MAHAN e MYERS, 2003;
19
RUIZ e GUERRERO, 2002). Muitos pesquisadores estão investigando essas
transformações químicas não espontâneas que ocorrem dentro dos reatores
eletrolíticos, para promover o tratamento da água de produção através da
redução de metais pesados e da oxidação dos compostos orgânicos.
Este processo de tratamento eletroquímico de efluentes tem se
apresentado como uma tecnologia alternativa que possibilita aumentar a
capacidade e a eficiência do tratamento físico-químico tradicional (SILVA et al.,
2005).
Dentre os autores encontrados na literatura específica sobre esse
tema, que descrevem vantagens e limitações para utilização deste tratamento,
de forma a contribuir para a tomada de decisão sobre sua implantação em
uma unidade industrial, podemos citar SILVA e SILVA et al. (2005).
Vantagens:
1. A implantação do processo eletrolítico pode ser executada com
pequena modificação, em uma estação de tratamento físico-químico
tradicional, aproveitando os equipamentos existentes, podendo realizar
tratamento contínuo ou não, sem a necessidade de investimentos elevados.
2. Os equipamentos são simples e de fácil operação.
3. Aumenta a capacidade do processo físico-químico tradicional.
4. Requer relativa disponibilidade de energia elétrica.
5. Trabalha com condições energéticas reacionais reduzidas.
6. As plantas do projeto são relativamente compactas.
7. Atende as exigências da legislação ambiental brasileira.
20
Limitações:
1. O processo requer o uso de eletricidade. Fato que pode se tornar
uma dificuldade, considerando a existência de áreas muito afastadas das
fontes de energia convencionais, principalmente em se tratando de plataformas
Offshore.
2. O alto custo do processo, devido ao preço elevado do quilowatt-
hora por metro quadrado de água tratada.
1.6.1 A Eletrofloculação.
É um fenômeno que se compõe de dois processos eletroquímicos
denominados eletroflotação e eletrocoagulação (SILVA et al., 2005a apud
OLIVEIRA BRETT e BRETT, 1996).
O princípio de funcionamento deste processo eletrolítico consiste na
aplicação de um potencial elétrico em uma solução aquosa, através de
eletrodos metálicos de sacrifício, promovendo a dissolução do metal com a
geração de íons e gases, que em pH apropriado formam reações de
coagulação-floculação, indicadas para o tratamento de resíduos líquidos
industriais e sanitários (SILVA et al., 2005a).
Quando os eletrodos são substituídos por eletrodos dimensionalmente
estáveis (DSA), ou seja, eletrodos feitos de material resistente que não se
dissolvem em solução, não ocorrem eletrocoagulação, apenas eletroflotação e
eletroxidação
a) Eletroflotação:
Utiliza o processo eletroquímico para gerar micro-bolhas de oxigênio e
de hidrogênio resultantes da eletrólise da água (SILVA et al., 2005a). Estas
micro-bolhas de dimensões extremamente reduzidas, menores que 0,01
milímetros, devido a uma diferença de densidade entre as micro-bolhas e o
líquido, apresentam tendência a subir em direção a superfície, levando consigo
toda a matéria em suspensão presente, como hidrocarbonetos, colóides, etc.,
provocando, já nesta fase, uma clarificação do líquido tratado (ibid, 2005a).
21
O oxigênio gerado em uma das placas, chamada de anodo,
apresenta-se muito reativo e eficaz em sua qualidade de oxidante, sendo
capaz de quebrar eventuais moléculas orgânicas resistentes. O hidrogênio
produzido na outra placa, o catodo, funciona como redutor das moléculas
orgânicas (SILVA et al., 2005a).
b) Eletrocoagulação.
Caracteriza-se pela eletrólise realizada com anodos de alumínio e
ferro, por exemplo. A passagem de corrente elétrica através deles provoca sua
dissolução (SILVA et al., 2005a). De acordo com SILVA et al. (2005a), o
conjunto de eletrodos é a fonte de geração de agentes coagulantes e a
seleção apropriada do metal base desses eletrodos é muito importante, pois
todo processo será abastecido por eles. Os eletrodos de ferro são mais
utilizados, uma vez que produzem compostos coagulantes eficazes, são
baratos e prontamente disponíveis.
1.6.2 A Eletroxidação.
Esse mecanismo é fortemente dependente do material do anodo.
Vários materiais eletrocatalíticos têm sido testados na degradação de
compostos orgânicos (SANTOS, 2006). Para Bertazzoli e Pelegrini (2002) o
mecanismo de eliminação de moléculas orgânicas é favorecido pela oxidação
anódica que pode ocorrer por troca direta de elétrons entre o composto
orgânico e a superfície do eletrodo, ou de forma indireta, pela intermediação de
espécies eletroativas oxidantes formadas no anodo.
A oxidação indireta é o principal processo de transferência de átomos
de oxigênio para o material a ser oxidado. Esse processo eletroquímico de
oxidação anódica envolve a quebra da molécula da água para produzir
hidroxila (OH) (SANTOS, 2006 e MARTINEZ-HUITLE e FERRO, 2006).
22
1.7 O Reator Eletrolítico Simples.
É composto por uma célula eletrolítica com um anodo e um catodo.
Quando os eletrodos da célula são conectados a uma fonte de corrente elétrica
polarizada e externa, no anodo ocorrem reações de oxidação e no catodo
ocorrem reações de redução (SILVA et al., 2005a).
No entanto, a engenharia eletroquímica empenha-se em desenvolver
modelos mais elaborados de reatores eletroquímicos, tendo como foco o
design, caracterização, operação e processos de utilização, com
determinações analíticas e processos de tratamento ambiental. Seja em nível
de laboratório ou industrial, os reatores eletroquímicos são as componentes
chaves em processos eletroquímicos e uma atenção especial é dada ao design
dos mesmos, para que se obtenham elevadas taxas de conversão dos
reagentes em produtos, bem como elevadas eficiências de corrente elétrica
para a reação desejada (ibd, 2002).
Verifica-se que é possível desenvolver uma variedade na configuração
de reatores com aplicações eletroquímicas, aperfeiçoando a tradicional
configuração de tipo “tanque” para o uso de designs mais sofisticados, como
por exemplo, modernas células tipo “filtro-prensa”, que operam com eletrodos
porosos tridimensionais e eletrodos rotacionais (GIORDANO e FILHO, 2000,
OLIVEIRA et al., 2003 e SILVA et al., 2005a).
1.7.1 O Controle dos Processos e seus Parâmetros.
Os sistemas de tratamento são controlados com o objetivo de
promover a eficiência na remoção dos contaminantes e os custos operacionais
(GIORDANO e FILHO, 2000). Os custos estão relacionados com a
manutenção e o consumo energético do reator, em kWh/m3 de água tratada,
segundo a equação:
23
Consumo energético (kWh/m3) = (U.i.t) / 1000. Ve
Onde, U = potencial elétrico aplicado.
i = corrente elétrica de eletrólise.
Ve = volume de efluente tratado.
t = tempo total de eletrólise.
A eficiência de remoção dos contaminantes obedece à equação:
% de Remoção = [(Ci – Cf) / Cf]. 100
Onde, Ci = concentração inicial de contaminantes.
Cf = concentração final de contaminantes.
Objetivando atingir uma eficiente remoção dos contaminantes, são
realizados testes iniciais em escala de laboratório nos quais o processo é
testado e avaliado, quanto à aplicação ao tratamento de efluentes específicos.
Nestes testes são considerados os seguintes parâmetros:
• Dimensionamento do processo eletrolítico.
• Materiais dos eletrodos.
• Distância entre os eletrodos.
• Diferença de potencial elétrica aplicada.
• Corrente específica.
• pH do meio.
• Condutividade específica.
• Temperatura.
• Tempo de retenção.
(GIORDANO e FILHO, 2000).
24
1.7.2 O Dimensionamento do Processo Eletrolítico.
Ao se aplicar uma diferença de potencial elétrico entre dois eletrodos
imersos em uma solução eletrolítica, reações eletroquímicas de oxidação e
redução começam a ocorrer no anodo e no catodo, respectivamente. Tais
reações podem ser governadas por fenômenos associados à eletrólise, que
por sua vez, dependem da diferença de potencial aplicada (SILVA et al., 2005a
apud CRESPILHO e REZENDE, 2004). Por meio das leis de Faraday, o
consumo de elétrons é associado à quantidade total de substâncias reagentes
(GIORDANO e FILHO, 2000).
• A “quantidade de substâncias produzidas pela eletrólise é
proporcional a quantidade de eletricidade utilizada”.
• “Para uma dada quantidade de eletricidade, a quantidade de
substâncias produzidas é proporcional ao número de equivalente-grama do
material do eletrodo”, onde:
nº de equivalente-grama = massa do material / (massa atômica / valência)
Vimos que a eletrocoagulação (1.6.1b), está diretamente relacionada
ao desgaste do eletrodo no processo de geração do agente coagulante. Isso
significa que a geração de ferro ou alumínio, em solução, está intimamente
relacionada à carga que, por sua vez, pode ser controlada pela corrente
elétrica obtida. Assim, a corrente medida por um multímetro durante um
processo de eletrocoagulação é, a princípio, proporcional a quantidade do
metal ionizado gerado em solução (SILVA et al., 2005a).
A massa do eletrodo que é consumida, em gramas, durante a eletrólise, pode ser calculada:
Massa do eletrodo consumida = (i.t. M) / (φ.N) Onde, i = corrente elétrica aplicada na eletrólise. t = tempo de aplicação da corrente, em segundos. M = massa molar do elemento predominante no eletrodo, em g/mol.
25
φ = constante de Faraday (9,65. 104 C/mol). N = nº de elétrons envolvidos na reação de oxidação do anodo.
A partir deste cálculo, conhecendo-se a quantidade de íons do metal,
necessária para promover a coagulação das impurezas, é possível estabelecer
a corrente elétrica a ser aplicada para um intervalo de tempo pré-determinado,
e a área dos eletrodos que participarão da eletrólise, administrando assim a
vida útil desses eletrodos (ibid, 2005a).
1.7.3 A Potência Elétrica.
Para Giordano e Filho (2000), a potência elétrica está diretamente
relacionada com os custos operacionais. A passagem da corrente elétrica é a
principal causa do processo de eletrocoagulação, sendo responsável também
pelo seu custo, pois além de estar relacionada coma potência consumida, está
também relacionada com o desgaste dos eletrodos, conforme prevê a lei de
Faraday (ibid, 2000).
1.7.4 O Tempo de Retenção.
Representa o tempo que os contaminantes permanecem dentro da
célula eletroquímica reagindo entre as placas dos eletrodos. Este parâmetro
influencia na eficiência do processo, sendo mais eficientes em tempos de
contato mais prolongados, entre os contaminantes e os elétrons das placas.
1.7.5 A Distância Entre as Placas dos Eletrodos.
A eficiência do processo está relacionada também com a distância
entre as placas, pois o aumento da distância proporciona aumento na
resistência Ôhmica da solução, dificultando a passagem de corrente elétrica
26
responsável pelo tratamento dos contaminantes (GIORDANO e FILHO, 2000).
O aumento da resistência elétrica encarece o processo, por desperdício de
energia, sendo necessário manter uma distância ótima que promova a reação,
e um número ideal de pares de eletrodos, reduzindo os custos com matéria
prima.
1.7.6 O Potencial Hidrogeniônico (pH).
O pH mede a acidez ou a basicidade de uma solução, pelos íons H+ e
OH- , podendo ser calculado: pH = - log [H+]
A escala de pH varia de 0 a 14, recomendando-se para os ensaios
eletroquímicos pH próximo ao neutro (pH = 7), pois são obtidas as maiores
velocidades de reação. A velocidade de reação diminui em pH ácido,
ocorrendo também aumento da corrosão dos eletrodos, não sendo
recomendável do ponto de vista econômico (GIORDANO e FILHO, 2000, apud
SIFUENTES, 1992).
1.7.7 A Temperatura.
A temperatura tem influência direta na eficiência do processo
eletrolítico (GIORDANO e FILHO, 2000). Verifica-se que ocorre aumento da
eficiência do processo, conforme a temperatura aumenta, principalmente
porque as micro-bolhas do gás hidrogênio geradas sobem mais rapidamente
para os flocos eletroflotados acumulados na superfície da camada eletrolítica.
Este efeito reduz a passividade dos eletrodos e gera um aumento de eficiência
no processo (ibid, 2000, apud MANNARINO, 1997).
27
CAPÍTULO II
OS MATERIAIS UTILIZADOS E AS METODOLOGIAS
APLICADAS NO TRATAMENTO DA ÁGUA PRODUZIDA.
No capítulo I deste trabalho, verificamos que um eletrofloculador
construído com eletrodos de ferro tem por objetivo remover metais pesados,
especificamente íons zinco (Zn2+) e íons cobre (Cu2+) presentes em água de
produção. Como a composição química da água de produção varia de região
para região, foi sintetizada uma solução com as seguintes características; 100
mg/dm3 dos contaminantes Zn2+ e Cu2+ e 5.845 mg/dm3 de NaCl que tinha a
função de ser um condutor elétrico. A metodologia aplicada foi em escala de
bancada e para medir a eficiência deste tratamento eletroquímico foram
analisados as seguintes variáveis: • Consumo energético em kWh/m3.
• Percentual de remoção dos metais pesados.
(de acordo com as equações 1.7.1 – página 23, deste trabalho).
A avaliação do custo do processo foi estimada pela tarifa estabelecida
pela ANEEL (Agência Nacional de Energia Elétrica), para a indústria, em 49
centavos o kWh, sem considerar os impostos.
2.1 O Eletrofloculador para Tratamento de Água Produzida.
A construção de um eletrofloculador e as condições dos ensaios
apresentados foi baseada no trabalho de Giordano e Filho (2000), para o
tratamento de efluentes.
28
2.1.1 Dimensionamento e Material da Célula.
Para o tratamento de efluente industrial simulado foi utilizado uma
caixa acrílica para garantir isolamento elétrico e observação do sistema. O
volume da caixa, de 1,331dm3, foi preenchido com 1,200 dm3 de efluente
industrial simulado para não transbordar o sistema.
2.1.2 O Par de Eletrodos.
O material dos eletrodos é de aço carbono, por serem mais baratos e
convenientes, do que o de alumínio, uma vez que o ferro dissolvido implica em
um menor risco ambiental e é mais fácil de ser removido (SILVA et al., 2000).
2.1.3 Corrente Contínua.
A fonte de corrente contínua externa tem potência máxima de 15 W
(Watt) e corrente de 5ª (ampère).
2.1.4 Detalhamento do Reator Eletrolítico.
• Volume da amostra = 1,200 dm3
• Distância entre os eletrodos = 1 cm
• Diferença de potencial = 1,5 V
• Intensidade de corrente = 1,5 A
• Densidade de corrente = 1,464.10-3 A/cm2
• Temperatura = 27 oC
• Tempo de eletrofloculação = 10 minutos
• Número de pares de eletrodo = 4
• Intervalo de inversão de polaridade = 2 minutos
29
• Área da face dos eletrodos = 64 cm2 (8 cm x 8 cm)
• Área imersa dos eletrodos=1.024 cm2 (64cm2 x 8 eletrodos x 2
faces)
• Espessura da placa = 0,5 mm
2.2 Construção do Eletroflotador para Tratamento de Água
Produzida.
A técnica de preparação do anodo dimensionalmente estável e as
condições dos ensaios apresentados na construção do eletroflotador foi
baseado no trabalho do Instituto de Química e Biotecnologia da Universidade
federal de Alagoas, descrito por Silva (2007).
2.2.1 Dimensionamento e Material da Célula.
Construído em formato cilíndrico com capacidade de 0,6 dm3, admite
vazão com fluxo ascendente e possui material dos catodos de ferro, pois no
processo eletrolítico os catodos não se dissolvem em solução (este material
alternativo minimiza os custos de construção do reator).
2.2.2 Corrente Contínua.
A fonte de corrente contínua utilizada foi a mesma descrita em 2.1.3.
2.2.3 Parâmetros Fixados Para o Eletroflotador.
• Densidade de corrente = 89 mA/cm2
• Intensidade de corrente = 0,16 A
• Diferença de potencial = 7,9 V
30
• Área do anodo = 19 cm2
• Volume do reator = 0,6 dm3
Para submeter o tratamento eletroquímico foi necessário sintetizar uma
água de produção com as seguintes concentrações:
• Mistura de BTEX (Benzeno, Tolueno, Etil-benzeno e Xileno) = 20
g/dm3
• Fenol = 5 mg/dm3
• Zn2+ = 30,64 mg/dm3
• NaCl = 15.000 mg/dm3
• Potencial hidrogeniônico (pH) = 6,86
Quanto maior a concentração de íons Cloro (Cl-), maior será a
produção de moléculas de Cloro (Cl2), que funciona como agente oxidante no
processo de degradação dos compostos orgânicos. Por isso foi usado apenas
15.000 mg/dm3 de NaCl, quantidade inferior a média observada em campos
marítimos brasileiros, que gira em torno de 70 mg/dm3 de NaCl.
Como indicador de eficiência deste tratamento eletroquímico foram
analisadas as variáveis dos percentuais de remoção de BTEX, fenol,e zinco
utilizando a equação representada em 1.7.1.
A avaliação do custo de processo foi estimada pela tarifa estabelecida
pela ANEEL, sendo o kWh de 29 centavos para a indústria, sem considerar os
impostos.
2.3 O Aspecto Promissor do Método Eletroquímico no
Tratamento de Efluentes Sanitários, Industriais e de Petróleo.
Delgadillo (1991) utilizou reatores eletrolíticos a fim de remover DQO
(Demanda Química de oxigênio), fenol, sulfetos, óleos e graxas emulsificadas
31
de efluentes de refinaria de petróleo. O reator tinha capacidade de 1,2 litros,
anodo de alumínio e catodo de ferro cujo espaçamento entre eles era de 1,0
cm e capacidade de 8 litros. Foi observado que o comportamento de remoção
de sulfetos é maior a altas temperaturas e com tempo reduzido. Foi observado
também que em 10 minutos de eletrólise, utilizando a densidade de corrente
de 180 A/m2 se consegue remover 1ppm de sulfetos. Em 15 minutos de
eletrolise ocorreram 98% de remoção de óleo emulsificado, de 98ppm a 2ppm.
No estudo foi possível remover DQO, óleos e graxas emulsificadas e sulfetos,
sem a adição de reagentes químicos e/ou ajuste de pH, mas não foi possível
remover fenóis e outras substâncias solúveis. A remoção da DQO foi função
da densidade de corrente, temperatura e tempo de eletrólise.
Giordano e Filho (2000) aplicaram o processo eletrolítico ao
saneamento ambiental de balneários. Neste estudo o tratamento eletrolítico foi
aplicado em efluentes domésticos devido à interferência da população
flutuante (turistas) em relação à população fixa no tratamento de esgotos do
balneário de Armação de Búzios/RJ. A flutuação de população dificultava a
utilização do método convencional (tratamento biológico) que requeriam uma
relativa equalização das vazões afluentes às estações de tratamento. A
estrutura modular do processo eletrolítico possibilitou a flexibilização da
operação da estação de tratamento de esgotos de acordo com a demanda
sazonal dos balneários. Inicialmente investigou-se um reator eletrolítico em
escala de laboratório antes da implantação do projeto na estação de
tratamento de esgotos. As condições dos ensaios realizados pelos autores
foram: Volume de amostra igual a 0,8 litros, distância entre eletrodos de 1,0
cm, diferença de potencial variando de 1,3 V a 1,6 V, intensidade de corrente
variando de 1,3 A a 1,4 A, número de pares de eletrodos igual a 4, temperatura
de 21 oC, tempo de eletrocoagulação de 10 minutos, área imersa dos eletrodos
de 0,00425 m2 e potência específica igual a 0,41 Watt/litro. Foram utilizados
amostras típicas de esgotos resultando na redução DBO acima de 85%, da
DQO acima de 90% e do fósforo acima de 85%.
32
Bidóia e Notoya (2004) estudaram o tratamento eletrolítico de um
ambiente simulado contendo fenol. O fenol foi utilizado por ser um orgânico
encontrado em efluentes de petróleo, de caráter tóxico e persistente no
ambiente, além de servir como molécula modelo para o estudo da destruição
de moléculas aromáticas organocloradas. Sua transformação permitiu
desenvolver métodos de redução da toxificação e eliminação de substâncias
persistentes onde o efluente foi submetido a diferentes tempos de eletrólise
(5,10, 20, 30, 40, 50 e 60 min.) e intensidades de corrente (0,25; 0,50; 0,75 e 1
A), sendo observadas diminuições na concentração de fenol (a partir de
120ppm). O tratamento eletrolítico, em 1 hora, reduziu para concentrações
satisfatórias de biodegradação os efluentes com até 65ppm de fenol (a maioria
dos efluentes de refinaria de petróleo está em torno de 50ppm), ou seja, torna
o processo eletrolítico viável.
Brasileiro (2005) estudou o efeito da eletroxidação do fenol presente
em água de produção de campos de petróleo. A metodologia experimental
utilizou um reator de fluxo ascendente para tratar um efluente sintético com as
características da água de produção do Pólo de Guamaré/RN:
Ca(OH)2 = 130 mg/L; MgSO4 = 20 mg/L; NH4Cl = 100 mg/L; Na2S = 30
mg/L; NaCl = 5.000 mg/L e C6H5OH = 10 mg/L.
O reator eletroquímico apresentava configuração transversal, com
eletrodos constituídos por 6 células posicionadas paralelamente em aço-
inoxidável e dimensionalmente estáveis, dispostos paralelamente. Foi realizado
um planejamento experimental do tipo 22 com configuração estrela, onde foram
estudados os parâmetros potencial elétrico e vazão. Como indicadores da
eficiência do tratamento eletroquímico foram analisadas as seguintes variáveis
respostas:
• Percentual de remoção do fenol.
• Percentual de remoção de sulfeto.
• Percentual de remoção de N-amoniacal.
• Consumo energético.
33
Para os autores, o melhor resultado foi a vazão de alimentação de 285
litros/hora e potencial de célula de 3 Volts. Os percentuais médios de remoção
encontrados foram de 70% para o sulfeto, 20% para o N-NH4 e 45% para o
fenol.
Santos (2005) estudou a viabilidade de aplicação da tecnologia
eletroquímica no tratamento da água produzida de petróleo. Utilizou 1 par de
eletrodos dimensionalmente estáveis, co dimensões de 4 x 4 cm, em um reator
em escala de bancada, por batelada sob agitação, durante 10 horas de
eletrólise. O tratamento foi aplicado em amostras de água de água produzida
coletadas na área industrial do ativo de produção de Alagoas (Estação
Coletora de Pilar). Foi avaliada a influência da densidade de corrente e da
concentração de água produzida. Na 1ª etapa, fixou-se a concentração do
efluente (diluição de 50% da água de produção) e variou as densidades de
corrente (25, 50 e 100 mA/cm2). Para todas as densidades de corrente foi
observado a redução da concentração de carbono, no entanto verificou-se
apenas um ligeiro aumento da eficiência do processo em função do aumento
da densidade de corrente: 41, 47 e 505 de redução concentração de carbono
para as densidades de 25, 50 e 100 mA/cm2 respectivamente, após 8 horas de
eletrólise. O aumento da eficiência do processo não foi proporcional ao
aumento da densidade de corrente, pois parte da corrente aplicada foi utilizada
em reações paralelas, como a reação de desprendimento de oxigênio ou cloro
que ocorrem simultâneas a reação de oxidação. Observou-se a relação de
consumo de 4,8 Coulomb de energia para a degradação de 1 ppm de carbono.
A carga excedente foi utilizada em reações paralelas. Na segunda etapa fixou-
se a densidade de corrente em 100 mA/cm2 e variou-se a concentração da
solução em 25, 50 e 100% de água produzida em solução. O tratamento se
mostrou bastante eficiente para o tratamento da solução diluída (255 de água
produzida), tendo sido observado a redução de 100% de carbono após 8 horas
de eletrólise.
34
Silva Neto (2005) estudou o desenvolvimento de eletroflotadores para
o tratamento de água de produção de petróleo. Cinco parâmetros foram
investigados na eletroflotação: formato dos eletrodos; material dos eletrodos;
pH; temperatura e densidade de corrente. Os diferentes formatos dos eletrodos
de alumínio não mostraram mudanças significativas na eficiência de remoção
de DQO; os eletrodos em placa permitiram melhor homogeneização da
solução, porém houve maior deposição de incrustantes no catodo. As
comparações entre eletrólises realizadas com eletrodos de alumínio e com
eletrodos dimensionalmente estáveis mostram que este último apresenta maior
eficiência para a redução de DQO; o eletrodo de alumínio apresentou maior
problema de formação de incrustação sobre o catodo, praticamente
inutilizando o eletrodo após 3 horas de eletrólise. À deposição de incrustantes
sobre o catodo, aumentou a temperatura devido ao aumento da resistência
entre os eletrodos, pois parte da potência aplicada era em forma de energia
térmica. O pH, após 1 hora de eletrólise, tornou-se ácido, dificultando a
formação e complexação do hidróxido de alumínio que era favorecida em meio
neutro ou levemente alcalino. O estudo da densidade de corrente mostrou que
valores da ordem de 50 mA/cm2 sacrificaram rapidamente o catodo e
provocam grande corrosão no anodo, sem uma compensação significativa na
eliminação dos contaminantes. A inversão de polaridade não se mostrou
eficiente para eliminar o problema da formação da camada de hidróxidos e
carbonatos sobre a superfície do catodo.
Oliveira (2007) estudou a oxidação eletroquímica de benzeno em
solução aquosa com eletrodos de diamante dopado com boro e tinha como
objetivo determinar os principais produtos gerados durante o processo de
oxidação por cromatografia líquida de alta eficiência. Os estudos de
Voltametria cíclica indicaram que o benzeno é oxidado irreversivelmente em
ácido médio na superfície do eletrodo a 2,0 V versus Ag/AgCl em um processo
de difusão controlado. Durante o ciclo, outros produtos foram gerados:
hidroquinona, bezoquinona, resorcinol ou catequol. A degradação
35
eletroquímica completa do benzeno foi feita co experimentos de eletrólise
usando um disco rotativo do eletrodo submetido a 2,5 V por 5 horas.
Mouedhen (2007), investigou o processo de eletrocoagulação com
eletrodos de alumínio. Examinaram diferentes condições de operação de modo
sistemático, como: mistura das soluções de Na2SO4, pH e densidade de
corrente. Investigaram a influência do fenômeno de polarização do eletrodo,
evolução do pH durante a eletrólise e o efeito do desprendimento do alumínio
na coagulação. Executaram testes potenciodinâmicos e eletrólises usando
diferentes configurações de células eletroquímicas. Os principais resultados
obtidos foram uma concentração mínima de 60ppm do eletrólito Cl- para
quebrar filme de passivo anódico e para reduzir a voltagem da célula durante a
eletrólise. Os eletrodos de alumínio agiram neutralizando o pH. O tratamento
de efluentes sintéticos contendo íons de metais pesados (Ni2+, Cu2+, Zn2+)
alcançou remoções acima de 98%. Foi verificado que o aumento da densidade
reduz o tempo de tratamento sem requerer mudanças do processo.
36
CAPÍTULO III
A REMOÇÃO DE CONTAMINANTES E O CONSUMO ENERGÉTICO ENVOLVIDO NO TRATAMENTO DA ÁGUA
PRODUZIDA.
No capítulo II observou-se que a densidade de corrente não influencia
na eficiência do processo. Em altas densidades de corrente, parte da energia
aplicada é gasta em reações paralelas. A concentração, no entanto, define a
velocidade da degradação. Em solução diluída (25% de água produzida)
obteve-se redução de 100% da carga orgânica após 8 horas de eletrólise.
A eficiência do tratamento da água produzida foi associada a três
fatores:
• Oxidação direta do resíduo orgânico sobre o eletrodo.
• Remoção do material particulado pelos gases eletrogerados.
• Oxidação indireta através de espécies intermediárias reativas
(GIORDANO e FILHO, 2000).
Os resultados obtidos foram de 69,04% de remoção para Cu2+ e
35,84% para Zn2+ usando a eletrofloculação. Na comparação do consumo
energético versus percentual de remoção de Zn2+ com a eletroflotação na
vazão de 0,8 dm3/h, percebe-se que o primeiro obteve 35,84% e o segundo
35% de remoção de zinco, mas o primeiro gastou 0,09 R$/m3 e o segundo
0,458 R$/m3. O primeiro mostrou-se mais eficiente e mais barato em termos de
remoção (SILVA et al., 2000).
Na remoção de metal pesado, a eficiência de remoção do zinco de
69%, 42,6%, 35% e 9% se mostraram inversamente proporcionais as vazões
de 0,26; 0,53; 0,8 e 1,3 dm3/h, provavelmente relacionado com o tempo de
resistência do contaminante dentro do reator e o aumento do pH para
promover a reação (SILVA et al., 2000).
37
Na remoção de BTEX e fenol, os ensaios mostraram uma boa
remoção para benzeno, tolueno e xileno, em aproximadamente 100% para
todas as vazões. Lembrando que não foi estudada a contribuição da
volatização na remoção destes contaminantes (MELQUIADES et al., 2006).
Os ensaios para eletroflotação mostraram que o consumo energético
foi de 4,845; 2,38; 1,58 e 0,969 kWh/m3 e os custos de processo foram de
1,40; 0,69; 0,458 e 0,28 R$/m3, tornando-o praticável para a indústria, pois o
tratamento convencional custa US$ 6,29/m3 (SILVA et al., 2000).
3.1 A Água de Produção e o Meio Ambiente.
Para a água de produção, existe regulamentação específica,
caracterizando-a. Segundo a Resolução CONAMA 393/07, conceitua a água
produzida e impõe o tratamento de efluentes na extração em plataformas
Offshore, no seu artigo 2º § I onde define como água de processo ou água de
produção a que é normalmente produzida junto com o petróleo. A mesma
resolução define, no artigo 2º § II as áreas ecologicamente sensíveis, como “as
regiões das águas marítimas ou interiores, onde a prevenção, controle da
poluição e a manutenção do equilíbrio ecológico exigem medidas especiais
para proteção e a preservação do meio ambiente”
Conforme aponta Rodrigues (2003), o ambiente marinho, devido à sua
vastidão, sempre absorveu a contaminação por petróleo causada por fontes
naturais sem apresentar danos significativos aos organismos marinhos, mas o
aumento desenfreado do consumo de petróleo pelas economias desenvolvidas
alterou significativamente esse quadro. A produção anual de petróleo em
termos mundiais é superior a 3,5 bilhões de toneladas, e deste volume, 0,2% é
descartado junto com a água de produção. Apesar de pequena, em relação ao
volume total produzido, essa quantia significa mais de 6 milhões de toneladas
38
de óleo, causando a morte de animais e plantas, além de comprometer
diversos ecossistemas pelas próximas décadas.
Tal como aponta Vieira (2003), a extração de petróleo e gás é
acompanhada de significativa produção de água, normalmente conhecida
como água de produção, representando o rejeito de maior volume em todo o
processo de extração. Sabe-se que, durante a vida econômica de um poço de
petróleo, o volume de água de produção pode exceder em até 10 vezes o
volume de produção de óleo. Um campo novo produz pouca água, em torno de
5% a 15% do total de óleo produzido. Entretanto, à medida que a vida
econômica dos poços vai esgotando, o volume de água aumenta
significativamente para uma faixa de 75% a 90%. Essa produção excessiva de
água se tornou um dos maiores problemas para as indústrias de óleo e gás.
As águas de produção são efluentes complexos, de salinidades
elevadas, cuja composição pode variar amplamente, dependendo do tipo de
campo e da sua idade, origem e qualidade do óleo, bem como do
procedimento usado para sua extração. Os compostos que, normalmente,
integram essa água são: óleo disperso e dissolvido, sais minerais dissolvidos,
sólidos oriundos da corrosão, graxas e asfaltenos, produtos químicos
adicionados para prevenir e/ou tratar problemas operacionais, incluindo CO2 e
H2S (VIEIRA, et al., 2003).
De acordo com Rodrigues (2003), o sistema convencional de
tratamento águas oleosas em plataformas Offshore é composto basicamente
por separadores água-óleo (SAO) e vasos desgaseificadores, que utilizam o
princípio da força gravitacional para a sua separação. A água tratada alcança
níveis da ordem de 200 mg/L, devido principalmente à presença de óleo
emulsificado, que dificilmente é removido por flotação, e não se enquadra
dentro do nível exigido pelo órgão ambiental, necessitando de processos mais
eficientes. Além disso, esses processos apresentam cinética lenta (baixa
capacidade), dificultando a sua utilização no tratamento de correntes oleosas
de vazões elevadas.
39
Os componentes inorgânicos da água são semelhantes aos
encontrados na água do mar, entretanto, a salinidade pode variar, chegando
até 4 vezes sua concentração. Plataformas de gás tendem a gerar menor
volume de água produzida, porém com altas concentrações de contaminantes
orgânicos. Plataformas de óleo, ao contrário, são responsáveis por altos
volumes de água de produção. A literatura indica que cerca de 7 milhões de
metros cúbicos de água produzida são descartados diariamente em área
oceânica, o que resulta em um volume de aproximadamente 2,5 trilhões de
metros cúbicos por ano (GABARDO, 2007).
Conforme cita Gabardo (2007), no Brasil, o volume de água de
produção descartado no mar vem aumentando ao longo dos anos, tendo sido
registrados volumes de 58,3 milhões de metros cúbicos em 2004, 66 milhões
de metros cúbicos em 2005 e 73,3 milhões de metros cúbicos em 2006. O total
descartado em 2006 corresponde a cerca de 3% do que é estimado para o
mundo. O tratamento da água tem por finalidade obter os menores valores de
óleo e graxas (O&G) possíveis, sendo então descartada no mar.
3.1.1 Novas Tecnologias Aplicadas ao Tratamento da
Água de Produção.
Atualmente existem diversas tecnologias que podem reduzir bastante o
teor na água a ser descartada, como a filtração em leito absorvente, adsorção
em carvão ativo, bioxidação, entre outras. Porém, essas tecnologias, em geral,
ainda não são viáveis do ponto de vista estrutural e econômico no tratamento
da água em plataformas, em razão de limitações de espaço físico e do peso
dos equipamentos, dificuldade de execução de obras no ambiente marítimo e
também o tempo de residência dessas águas nas plataformas, que em geral,
não é superior a 15 minutos (GABARDO, 2007).
40
Com a Bacia de Campos produzindo mais de 80% de todo o petróleo
brasileiro, é possível estimar o impacto ambiental desse setor produtivo. Assim,
faz-se necessário o desenvolvimento de um processo que seja técnico e
economicamente viável para a remoção de óleos e graxas de águas
produzidas na indústria do petróleo (RODRIGUES, 2007).
3.1.2 A Importância da Eletrofloculação no
Enquadramento do Efluente à Legislação Ambiental Vigente.
Alguns pesquisadores estão investindo em tratamentos com reatores
eletroquímicos para a descontaminação de diversos tipos de efluentes
industriais. Para chegar-se ao desenvolvimento e aprimoramento dessa
técnica, foram necessários vários anos de pesquisa. Nesse sentido a
eletrofloculação vem contribuir para o tratamento de efluentes, de água de
produção, removendo seus compostos tóxicos, com a finalidade de enquadrar
o efluente a ser descartado à legislação ambiental vigente.
A eletrofloculação (EF) é um processo que envolve a geração de
coagulantes pela dissolução de íons metálicos, a partir de eletrodos de ferro ou
alumínio, pela ação da corrente elétrica aplicada a esses eletrodos. A geração
de íons metálicos ocorre no anodo, enquanto o gás hidrogênio surge no
catodo.
De acordo com Silva (2002), em função da complexidade dos
fenômenos envolvidos nos processos eletrolíticos de tratamento de efluentes,
ocorrem nos seguintes estágios sucessivos de operação: Formação de um
agente coagulante através da oxidação eletrolítica do eletrodo de sacrifício
(Fe/Al), ocasionando a neutralização das cargas superficiais; a
desestabilização das partículas coloidais e a quebra de emulsões (etapa de
coagulação-eletrocoagulação); a aglutinação das partículas desestabilizadas
pelos hidróxidos de ferro e alumínio, que são coagulantes naturais,
favorecendo a formação e o crescimento dos flocos (etapa de floculação-
eletrofloculação); geração de micro-bolhas de oxigênio (O2) no anodo e
41
hidrogênio (H2) no catodo, que sobem à superfície colidindo e sendo
adsorvidas pelos flocos, carreando por arraste as partículas e impurezas em
suspensão nomeio, promovendo a clarificação do efluente (etapa de flotação-
eletroflotação). O processo eletrolítico caracteriza-se por operar em condições
normais de temperatura e pressão, em baixo tempo de residência, e por não
gerar subprodutos indesejáveis.
Na eletrofloculação podem ser aplicados dois tipos de corrente elétrica,
contínua ou alternada, conforme descrição a seguir: • Corrente contínua (CC) – Segundo THOMAS (2004), no processo
de eletrofloculação por corrente contínua há formação de uma camada de
óxido impermeável no catodo e uma deterioração no anodo, devido à
oxidação. Isso acarreta perda de eficiência na unidade. Essa limitação do
processo tem sido minimizada pela adição de placas de eletrodos de sacrifício
paralelas na célula e em razão dessas limitações, alguns pesquisadores têm
utilizado o processo de eletrofloculação por corrente alternada (CA).
• Corrente alternada (CA) – A corrente alternada retarda o
mecanismo normal do ataque do eletrodo, que ocorre na CC, assegurando
razoável tempo de vida ao eletrodo. Esse processo induz interações dipolo-
dipolo no sistema, decorrentes da constante mudança de polaridade. Como
resultado, o campo magnético pode interromper a estabilidade do balanço
dipolar das estruturas existentes no sistema. Isso não é possível no processo
por corrente contínua (THOMAS, 2004).
Tal como foi descrito por Oliveira e Oliveira (2000), os métodos de
tratamento de água produzida dependem de muitos fatores, incluindo os
volumes envolvidos, a constituição da água, a localização do campo e os
limites da legislação ambiental. Para serem viáveis, as tecnologias de
tratamento devem apresentar baixo custo operacional e elevada eficiência. No
caso de instalações Offshore, essas tecnologias também devem ser
compactas, devido às restrições de espaço e peso.
42
CONCLUSÃO
A degradação do ambiente ocasionou a mobilização da comunidade
científica em termos de pesquisas para solucionar os problemas ambientais.
Primeiramente ocorreram vários eventos que movimentaram o cenário
mundial.
A resposta à aclamação social por parte da política pública foi à
adoção de várias leis, decretos e resoluções que previnem e regulam
acidentes ambientais em termos de águas de produção, para minimização dos
impactos ambientais em recursos hídricos, com o intuito de enquadrar esses
efluentes dentro da legislação ambiental brasileira.
A eletrofloculação com corrente alternada vem contribuir na
descontaminação das águas de produção, por ser uma técnica que, quando
comparada com as demais, possui grande vantagem de utilizar unidades
compactas com alta capacidade de vazão, já que nas unidades Offshore o
tempo de retenção da água produzida é de apenas 15 minutos, tempo
considerado insuficiente para tratamentos convencionais.
O tratamento da água de produção é uma questão emergente, pelo
alto volume diário produzido, além dos motivos citados anteriormente. Com a
utilização do processo de eletrofloculação, torna-se possível a rejeição nos
poços do efluente tratado, já que o grande problema dessa prática é a grande
quantidade de partículas oleosas e sólidas em suspensão. Com isso, existe a
possibilidade de oxidação / mineralização de compostos orgânicos, reduzindo
a carga orgânica e a toxicidade desse efluente.
Na eletrofloculação, os resíduos gerados são de fácil destilação, o
volume de iodo gerado pode ser encaminhado para queima na própria
plataforma e os gases são em sua maioria, hidrogênio, oxigênio e cloro. O
43
hidrogênio pode ser reaproveitado como energia alternativa, o oxigênio retorna
para a atmosfera e o cloro que é gerado devido à alta condutividade do
efluente, auxilia na eletrólise como agente oxidante da matéria orgânica.
As sociedades humanas sofrem os efeitos de suas próprias
incoerências ao fazerem uso descuidado do conhecimento científico e
tecnológico em torno do progresso. Durante muito tempo, os recursos naturais
foram explorados ilimitadamente, desde que benefícios fossem obtidos e
permitissem o progresso material a qualquer custo, sendo a ânsia pelo lucro o
principal motivo que provocou a situação irrefreável em que se encontra a
humanidade atualmente. Agora, o homem precisa buscar o equilíbrio
necessário para compreender que sua prática em dispor dos recursos naturais
existentes se tornou insustentável.
A questão ambiental criou forças nos últimos anos e o poder público,
em seus vários níveis, as empresas e toda a sociedade estão cada vez mais
conscientes dos problemas que a degradação e uso não sustentável do meio
ambiente podem causar a humanidade. Esses avanços foram visíveis na
legislação brasileira, principalmente em termos de impactos ocasionados por
emissões de efluentes de oleosos no ecossistema marinho. Essa estruturação
é necessária, pois pouco poderá ser feito para descontaminar o meio ambiente
em curto prazo.
O desenvolvimento de novas tecnologias para “limpar” os rejeitos dos
processos de exploração e produção de petróleo, com a aplicação da técnica
de eletrofloculação, faz-se necessária neste momento em que a matéria prima
da indústria energética é baseada principalmente no petróleo. Mesmo com o
incentivo para a utilização ou descoberta de novas fontes energéticas, as
chamadas “energias limpas”, ainda somos dependentes da indústria
petrolífera.
44
BIBLIOGRAFIA
BERTAZZOLI, Rodnei; PELEGRINI, Ronaldo. Descoloração e Degradação de
Poluentes Orgânicos em Soluções Aquosas Através do Processo
Fotoeletroquímico. Química Nova, v.25, n. 3, p.477-482, 2002.
BIDOIA, Edério Dino. Tratamento Eletrolítico de Efluente Contendo Fenol com
Eletrodos DAS. Arq.Inst.Biol., v 71, p.1-749, 2004.
CENPES. Caracterização do Efluente da Plataforma de Curimã PCR-1. Relatório Técnico Parcial. Jun. 2005.
CONAMA 357/2005. Conselho Nacional de Meio Ambiente. Resolução n.357
de 17 de março de 2005. Diário Oficial da União n.53, de 18 de março de
2005, p.58-63. Dispõe sobre a classificação dos corpos de água e diretrizes
ambientais para o seu enquadramento, bem como estabelece as condições e
padrões de lançamento de efluentes, e dá outras providências.
CONAMA 393/2007. Conselho nacional de Meio Ambiente. Resolução 393 de
08 de agosto de 2007. Diário oficial da união n. 153, de 09 de agosto de 2007,
seção 1, p.72-73. Dispõe sobre o descarte contínuo de água de processo ou
de produção em plataformas marítimas de petróleo e gás natural, e dá outras
providências.
DELGADILHO, Sérgio Alejandro Martinez. Tratamento Eletrolítico de Efluentes
de Refinaria de Petróleo. 1991. 172f. Tese (Doutorado em Engenharia de
Alimentos) – Faculdade de Engenharia de Alimentos, Universidade Estadual
de Campinas, Campinas.
45
GABARDO, Irene Terezinha. Caracterização química e toxicológica da água
produzida descartada em plataformas de óleo e gás na costa brasileira e seu
comportamento dispersivo no mar. Tese (Doutorado) – UFRN, 2007, 250f.
GALVÃO, Edney Rafael Viana Pinheiro. Injeção de Vapor e Solvente como um
Método de Recuperação Avançada em Reservatórios de Óleo Pesado. 2008.
106f. Dissertação (Mestrado em Ciência e Engenharia de Petróleo) – Programa
em Ciência e Engenharia de Petróleo, UFRN, Natal. p.83.
GARCIA, Rosangela Balaban. Impactos Ambientais Causados por Atividades
Petrolíferas. 2006. 78f. Apostila – Departamento de Química, UFRN, Natal.
GIORDANO, Gandhi; FILHO, Olavo Barbosa. O Processo Eletrolítico Aplicado
ao Saneamento Ambiental de balneários. In: XXVII Congresso Interamericano
de Engenharia Sanitária e Ambiental. ABES – Associação Brasileira de
Engenharia Sanitária e Ambiental, 2000. Trabalho Técnico Científico.
MAHAN, Bruce M; MYERS, Rollie J. Reações de Oxi-redução. In: Química: um
curso universitário. 4ª Edição. Ed. Edgard Blucher Ltda. São Paulo, 2003.
p.187.
MARTINEZ-HUITLE, C. A.; FERRO, S.; DE BATTISTI, A. Eletrochemical
incineration of oxalic acid - role of electrode material. Eletrochimica Acta, v. 49,
p.4027-4034, 2004.
MARTINEZ-HUITLE, C. A.; FERRO, S.; Electrocheminal oxidation of organic
pollutants for the wastewater treatment: directed and indirect processes. Chem.
Soc. Rev., v. 35, p.1324-1340, 2006.
MARTINEZ-HUITLE, C. A.; BRILLAS, E. Electrochemical alternatives for
drinking water disinfection. Angew. Chem. Int., v. 47, p.1998-2005, 2008.
46
MELQUIADES, Rafael Augusto; LOBO, Ilza; GUEDES, Carmen L. B.; PINTO,
Jurandir Pereira. Análise de benzeno, tolueno, etilbenzeno e xilenos em solos
por headspace e macrotografia gasosa/detector de ionização de chama.
Semina: Ciências Exatas e Tecnológicas, v. 27, n. 2, p. 113-120, jul/dez, 2006.
MOUEDHEN G.; FEKI, M.; WERY, M. P.; AYED H. F. Behaviour of aluminum
electrodes in electrocoagulation process. Journal of Hazardous Material, 2007,
V.150, Issue 1, 15 January 2008, Pages 124-135. G.Mouedhen, M. Feki, M. De
Petris Wery and H.F. Ayedi.
OLIVEIRA, Roberto Carlos Gonçalves de; OLIVEIRA, Márcia Cristina Khalil de.
Remoção de contaminantes tóxicos dos efluentes líquidos oriundos da
atividade de produção de petróleo no mar. Bol.Tec. PETROBRAS, Rio de
Janeiro, v. 43, n. 2, p. 129-136, 2000.
OLIVEIRA, Roberto Carlos Gonçalves de; OLIVEIRA, Márcia Cristina Khalil de.
Remoção de contaminantes tóxicos dos efluentes líquidos oriundos da
atividade de produção de petróleo no mar. Bol.Tec. PETROBRAS, Rio de
Janeiro, v. 43, n. 2, p. 129-136, 2000.
OLIVEIRA, Adilson. Petróleo: por que os preços sobem (e descem)? < URL:
http://www.comciencia.br/reportagens/petroleo/pet17.shtml > Acessado em
27/01/11.
RODRIGUES, Rafael Teixeira. Inovação tecnológica no tratamento de águas
oleosas de plataformas marítimas. Universidade Federal do Rio Grande do Sul,
2003 – Escola de Engenharia – XIX Prêmio Jovem Cientista – água – fonte de
vida.
47
SANTOS, Amaro Carlos dos. Desenvolvimento de Reatores Eletroquímicos
para Tratamento de Água de Produção de Petróleo. 2006. 63f. Dissertação
(Mestrado em Físico-química) – Programa de Pós-Graduação em Química e
Biotecnologia, Instituto de Química e Biotecnologia, Universidade Federal de
Alagoas, Maceió. p.3-4.
SILVA, A. L. C. Processo eletrolítico: Uma alternativa para o tratamento de
águas residuais. TCC (Especialização) em Química Ambiental, Universidade
do Estado do Rio de Janeiro, Rio de janeiro, 2002.
SILVA, P. C. L. F; MAINIER, Fernando Benedicto. Tecnologia Eletroquímica
Aplicada ao Tratamento de Efluentes Industriais. In: VII Semana de
Engenharia da Universidade federal Fluminense, IV Seminário Fluminense de
Engenharia, Niterói, 2005 a. Trabalho Técnico Científico.
SILVA, Sandra Rodrigues da; TONHOLO, Josealdo; ZANTA, Carmen Lúcia P.
S. Aplicação de processos oxidativos avançados no tratamento de água
produzida de petróleo. In: Congresso Brasileiro de P&D em Petróleo e Gás
Natural, nº 3, 2005, Salvador. Trabalho Técnico Científico. Salvador-BA:
Copyright 2005b, Instituto Brasileiro de Petróleo e Gás - IBP, 2 a 5 out 2005 b.
CD-ROM: IBP0630_05. pdf
SILVA NETO, Abel Coelho da; TONHOLO, Josealdo; ZANTA, Carmen Lúcia P.
S. Desenvolvimento de eletroflotadores para o tratamento de água de
produção de petróleo. In: Congresso brasileiro de P&D em Petróleo e Gás
Natural, nº 3, 2005, Salvador. Trabalho Técnico Científico. Salvador-BA:
Copyright 2005, Instituto Brasileiro de Petróleo e Gás - IBP, 2 a 5 out 2005.
CD-ROM: IBP0646_05.pdf
THOMAS, José Eduardo. (org). Fundamentos de Engenharia do petróleo. 2 ed.
Intersciência, 2004, Rio e Janeiro.
48
VIEIRA, Daniela Sayão; CAMMAROTA, Magali Christe; CAMPORESE, Eliana
Flávia Sérvulo. Redução de contaminantes presentes na água de produção de
petróleo. II Congresso Brasileiro de Pesquisa e Desenvolvimento.< URL:
http://www.portalabpg.org.br/PDPetro/2/6062.pdf > Acessado em 27/01/2011.
49
ÍNDICE
FOLHA DE ROSTO.....................................................................................2
AGRADECIMENTO.....................................................................................3
DEDICATÓRIA...........................................................................................4
RESUMO...................................................................................................5
METODOLOGIA.........................................................................................6
SUMÁRIO..................................................................................................7
INTRODUÇÃO..............................................................................................8
CAPÍTULO I
ASPECTOS TEÓRICOS SOBRE A ÁGUA DE PRODUÇÃO...........................09
1.1 – A Composição da Água de Produção e o Impacto
Ambiental.................................................................................................10
1.2 – Os Compostos Orgânicos Presentes na Água de Produção..............10
1.3 - Os Compostos Inorgânicos Dissolvidos....................................................11
1.4 - Os Produtos Químicos Adicionados na Água de Produção......................12
1.4.1 - Inibidores de Corrosão.......................................................................13
1.4.2 - inibidores de Incrustação...................................................................13
1.4.3– Biocidas..............................................................................................14
1.4.4 - Coagulantes e Floculantes..........................................................14
1.4.5 - Quebradores de Emulsão...........................................................15
1.4.6- Quebradores de Espuma..............................................................15
1.4.7-Tensoativos...................................................................................15
1.5- O Descarte da Água de Produção......................................................15
1.5.1- O Custo do Tratamento da Água de Produção...............................17
1.6 – A Eletrólise como processo Eletroquímico no Tratamento da Água de
Produção................................................................................................17
1.6.1 - A Eletrofloculação........................................................................19
1.6.2- A Eletroxidação..........................................................................20
1.7 - O Reator Eletrolítico Simples...........................................................21
50
1.7.1 - O Controle dos Processos e seus Parâmetros...............................21
1.7.2 - O Dimensionamento do processo Eletrolítico..............................23
1.7.3 - A Potência Elétrica.....................................................................24
1.7.4 - O Tempo de Reação..................................................................24
1.7.5 - A Distância Entre as Placas dos Eletrodos..................................24
1.7.6 - O Potencial Hidrogeniônico........................................................25
1.7.7 - A Temperatura............................................................................25
CAPITULO II
OS MATERIAIS UTILIZADOS E AS METODOLOGIAS APLICADAS NO
TRATAMENTO DA ÁGUA DE PRODUÇÃO...............................................26
2.1 – O Eletrofloculador para Tratamento de Água Produzida....................26
2.1.1 – Dimensionamento e Material da Célula........................................27
2.1.2 – O Par de Eletrodos....................................................................27
2.1.3 – Corrente Contínua......................................................................27
2.1.4 - Detalhamento do Reator Eletrolítico............................................27
2.2 - Construção do Eletroflotador para tratamento de Água Produzida........28
2.2.1–Dimensionamento e Material da Célula..........................................28
2.2.2- Corrente Contínua........................................................................28
2.2.3- Parâmetros Fixados para o Eletroflotador....................................28
2.3 – O Aspecto Promissor do Método Eletroquímico no Tratamento de
Efluentes Sanitários e de Petróleo............................................................30
CAPITULO III
A REMOÇÃO DE CONTAMINANTES E O CONSUMO ENERGÉTICO
ENVOLVIDO NO TRATAMENTO DA ÁGUA PRODUZIDA...........................35
3.1- A Água de Produção e o Meio Ambiente............................................36
3.1.1 – novas tecnologias aplicadas ao tratamento da Água de Produção...38
3.1.2 – A Importância da Eletrofloculação no Enquadramento do Efluente à
Legislação Ambiental Vigente....................................................................39
CONCLUSÃO..........................................................................................42
51
BIBLIOGRAFIA CONSULTADA..................................................................44
ÍNDICE......................................................................................................49
52
FOLHA DE AVALIAÇÃO
Nome da Instituição: Universidade Candido Mendes - IAVM
Título da Monografia: Estudo da Viabilidade Técnica do Método
Eletroquímico no Tratamento da Água Produzida nos Processos de
Exploração do Petróleo.
Autor: Raimundo dos Santos Montenegro Junior.
Data da entrega:
Avaliado por: Conceito: