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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/33829| Título: | Avaliação do desempenho da Typha domingensis como biossorvente na remoção de óleos derivados de petróleo |
| Título(s) alternativo(s): | Evaluation of the performance of Typha domingensis as a biosorbent in the removal of petroleum derived oils |
| Autor(es): | Janenne, Mariana Lopes |
| Orientador(es): | Carvalho Júnior, Orlando de |
| Palavras-chave: | Fibras vegetais Derramamento de óleo Água - Poluição Plant fibers Oil spills Water - Pollution |
| Data do documento: | 12-Dez-2023 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Londrina |
| Citação: | JANENNE, Mariana Lopes. Avaliação do desempenho da Typha domingensis como biossorvente na remoção de oleos derivados de petróleo. 2023. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Ambiental) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Londrina, 2023. |
| Resumo: | Derramamentos de óleo representam sérios desafios ambientais, impactando negativamente os ecossistemas aquáticos e, sobretudo, a saúde humana. Na remediação desses incidentes, o uso de materiais sintéticos é amplamente adotado devido à sua alta eficiência na sorção de óleo, impulsionada por suas propriedades hidrofóbicas. Contudo, a preocupação com o descarte desses sorventes sintéticos devido aos riscos ambientais é uma questão significativa. Fibras naturais, como as da Taboa (Typha domingensis), surgem como alternativas promissoras devido à sua biodegradabilidade, hidrofobicidade natural e grande disponibilidade na natureza. Este estudo teve como objetivo avaliar a eficiência da Typha domingensis como sorvente de óleos derivados de petróleo em meio aquoso salino, a partir das fibras extraídas das folhas, frutos e combinações entre estes. Para os ensaios de sorção, as fibras foram empregadas de duas formas: dispersas e peletizadas. Ambos os conjuntos de amostras foram submetidos aos testes de sorção em sistema estático e sistema dinâmico. Foi realizado também um teste de concentração, com o objetivo de avaliar a sorção de óleo pelos pellets em função do aumento da massa de fibras. A massa de água que pode ser sorvida juntamente com óleo também foi investigada para avaliar a viabilidade deste biosorvente em corpos hídricos. Os ensaios de concentração indicaram que o aumento da massa do sorvente resultou em maior eficiência de sorção de óleo, devido à ampliação da área superficial e disponibilidade de sítios de adsorção. As fibras da flor da Taboa demonstraram maior eficiência que as fibras das folhas em todos os ensaios. O valor máximo de sorção de óleo foi alcançado na amostra A, registrando 8,97 g/g, enquanto o mínimo foi observado na amostra E1, com 2,34 g/g, ambos em sistema dinâmico. Para as fibras peletizadas, a eficácia na sorção de óleo foi influenciada também pela proporção de amido, destacando-se a eficácia de 10% em comparação com 20%. A amostra G10 obteve a maior taxa de sorção de óleo entre as fibras peletizadas, atingindo 4,97 g/g em sistema estático, enquanto a amostra I20 registrou a menor taxa, com 3,07 g/g, em sistema dinâmico. Em geral, as fibras dispersas mostraram maior eficiência na sorção de óleo em comparação com as fibras peletizadas, devido à ampliação da superfície de contato. As taxas de sorção de água foram mais baixas nas fibras da flor em comparação com as fibras das folhas. As amostras das fibras peletizadas F10 e F20 apresentaram a menor sorção de água, registrando 0,07 g/g, enquanto a amostra E1, referente às fibras dispersas, alcançou a maior taxa de 1,22 g/g. A agitação aumentou a sorção de água pelos pellets, embora ainda tenha sido inferior às fibras dispersas, sugerindo a eficácia dos pellets em ambientes lóticos. A peletização teve o efeito de diminuir tanto a sorção de óleo, quanto de água pelas fibras. Entende-se, no entanto, que a peletização desempenha um papel crucial na aplicação prática em derramamentos de óleo e, portanto, são necessários estudos adicionais para aprimorar essa técnica. |
| Abstract: | Oil spills pose serious environmental challenges, negatively impacting aquatic ecosystems and, above all, human health. In remediating these incidents, the use of synthetic materials is widely adopted due to their high efficiency in oil sorption, driven by their hydrophobic properties. However, concerns about the disposal of these synthetic sorbents due to environmental risks are significant. Natural fibers, such as those from Typha domingensis (Taboa), emerge as promising alternatives due to their biodegradability, natural hydrophobicity, and abundant availability in nature. This study aimed to evaluate the efficiency of Typha domingensis as a sorbent for a petroleum derivative in saline aqueous media, investigating the oil sorption potential of fibers extracted from leaves, fruits, and combinations thereof. For sorption tests, fibers were used in two forms: dispersed and pelletized. Both sets of samples underwent sorption tests in static and dynamic systems. Additionally, a concentration test was conducted to assess oil sorption by pellets concerning the increase in fiber mass. The mass of water sorbed along with oil was also investigated to assess the viability of this biosorbent in water bodies. The concentration tests indicated that increasing the mass of the sorbent resulted in higher oil sorption efficiency, attributed to the enlargement of the surface area and availability of adsorption sites. Taboa flower fibers demonstrated greater efficiency than leaf fibers in all tests. The maximum oil sorption value was achieved in sample A, reaching 8.97 g/g, while the minimum was observed in sample E1, with 2.34 g/g, both in a dynamic system. For pelletized fibers, the effectiveness of oil sorption was also influenced by the starch proportion, with 10% efficiency standing out compared to 20%. Sample G10 achieved the highest oil sorption rate among pelletized fibers, reaching 4.97 g/g in a static system, while sample I20 recorded the lowest rate, at 3.07 g/g, in a dynamic system. Overall, dispersed fibers demonstrated higher oil sorption efficiency compared to pelletized fibers, owing to the increased contact surface. Water sorption rates were lower in flower fibers compared to leaf fibers. Pelletized fiber samples F10 and F20 exhibited the lowest water sorption, registering 0.07 g/g, while sample E1, corresponding to dispersed fibers, attained the highest rate of 1.22 g/g. Agitation increased water sorption by pellets, although it remained lower than dispersed fibers, suggesting the effectiveness of pellets in lotic environments. Pelletization had the effect of reducing both oil and water sorption by the fibers. However, it is understood that pelletization plays a crucial role in practical applications for oil spills, and further studies are required to refine this technique. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/33829 |
| Aparece nas coleções: | LD - Engenharia Ambiental |
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