Combinação de percarbonato e persulfato de sódio para remediação por oxidação quimica em solos brasileiros
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Data
2021
Autores
Nishikawa, Gustavo 
Orientadores
Freitas, Juliana Gardenalli de
Tipo
Dissertação de mestrado
Título da Revista
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Resumo
The management of contaminated areas and the search for alternatives for the remediation of these areas brought about a constant evolution in techniques. One of the techniques developed is the use of oxidizing chemicals, in processes called In Situ Chemical Oxidation. Different types of oxidants have been applied, such as permanganates, peroxides, and persulfate, among others. The objective of this work was to evaluate the efficiency of sodium percarbonate (PCS) as an oxidizer, considering its impacts on the soil and the potential of its application in combination with sodium persulfate (PS). The chemical properties of three soils: Red Oxisols, Red Yellow Oxisols and Quartzipsamments were evaluated before and after contact with the oxidants PCS and H2O2 at 14 g L-1 and 50 g L-1, to evaluate the effects of oxidants on these soils. Given the characteristics of each oxidant, different effects were observed in the water and soil matrices such as alkaline conditions for the tests with PCS, variations in the concentrations of DO, variations in the concentrations of micro and macronutrients. The evaluation of the interaction of the PCS with the PS in the presence of soil was carried out through batch tests with the variation of the proportions between the oxidants, in which the physical-chemical properties of the solutions were evaluated over time. Another process evaluated was the efficiency of oxidants for anthracene degradation, either alone or in combination, also from batch tests. The results indicated a better efficiency of the PCS in the removal of anthracene mass, compared to the PS and the combined use of these two oxidants. The tests with the combination of these two oxidants showed, in the studies of the physical-chemical parameters, the observation of changes in the values of Eh, pH, OD, where alkaline conditions were probably explained due to the presence of the carbonate ion, OD values higher than those observed in individual processes in relation to the isolated use of PS and lower Eh values also in relation to isolated use compared to PS. Due to these observed physical and chemical changes, it is estimated that the combined use of oxidants can also, based on the characteristics imputed by the PCS (pH, OD and H2O2), promote the activation of the PS, generating a possible improvement of the oxidative process. Thus, the combination of oxidants can have potential use, but it is a complex process, especially when in the presence of soil. Thus, further studies are needed to elucidate the best conditions for remediation.
O gerenciamento de áreas contaminadas e a busca por alternativas para a remediação dessas áreas trouxe uma constante evolução nas técnicas. Uma das técnicas desenvolvidas é o uso de produtos químicos oxidantes, nos processos denominados Oxidação Química In Situ. Diferentes tipos de oxidantes têm sido aplicados, tais como permanganatos, peróxidos, e persulfato, entre outros. O objetivo deste trabalho foi avaliar a eficiência do percarbonato de sódio (PCS) como oxidante, considerando os seus impactos no solo e o potencial da sua aplicação em combinação com o persulfato de sódio (PS). As propriedades químicas de três solos: Latossolo Vermelho, Latossolo Vermelho Amarelo e Neossolo Quartzarênico foram avaliadas antes e após o contato com os oxidantes PCS e H2O2 a 14 g L-1 e 50 g L-1, para avaliar os efeitos dos oxidantes sobre estes solos. Dadas as características de cada oxidante, observaram-se diferentes efeitos nas matrizes de água e solo tais como condições alcalinas para os ensaios com PCS, variações nas concentrações de OD, variações nas concentrações de micro e macronutrientes. A avaliação da interação do PCS com o PS na presença de solo foi realizada a partir de testes em batelada com a variação das proporções entre os oxidantes, nos quais as propriedades físico-químicas das soluções foram avaliadas ao longo do tempo. Outro processo avaliado foi a eficiência dos oxidantes para a degradação de antraceno, seja isoladamente ou em combinação, também a partir de ensaios de batelada. Os resultados indicaram uma melhor eficiência do PCS na remoção de massa de antraceno, comparados ao PS e ao uso combinado destes dois oxidantes. Os ensaios com a combinação destes dois oxidantes apresentaram, nos estudos dos parâmetros físico-químicos a observação de alterações nos valores de Eh, pH, OD, onde foram observadas condições alcalinas provavelmente explicadas pela presença do íon carbonato, valores de OD maiores que os observados nos processos individuais em relação ao uso isolado do PS e valores de Eh menores também em relação ao uso isolado comparado com o PS. Devido a estas alterações físico-químicas observadas, avalia-se que o uso combinado de oxidantes também pode, a partir das características imputadas pelo PCS (pH, OD e H2O2), promover a ativação do PS, gerando uma possível melhoria de processo oxidativo. Desta forma, a combinação de oxidantes pode ter uso potencial, porém é um processo complexo, principalmente quando na presença de solo. Desta forma, são necessários mais estudos para elucidação das melhores condições para a remediação.
O gerenciamento de áreas contaminadas e a busca por alternativas para a remediação dessas áreas trouxe uma constante evolução nas técnicas. Uma das técnicas desenvolvidas é o uso de produtos químicos oxidantes, nos processos denominados Oxidação Química In Situ. Diferentes tipos de oxidantes têm sido aplicados, tais como permanganatos, peróxidos, e persulfato, entre outros. O objetivo deste trabalho foi avaliar a eficiência do percarbonato de sódio (PCS) como oxidante, considerando os seus impactos no solo e o potencial da sua aplicação em combinação com o persulfato de sódio (PS). As propriedades químicas de três solos: Latossolo Vermelho, Latossolo Vermelho Amarelo e Neossolo Quartzarênico foram avaliadas antes e após o contato com os oxidantes PCS e H2O2 a 14 g L-1 e 50 g L-1, para avaliar os efeitos dos oxidantes sobre estes solos. Dadas as características de cada oxidante, observaram-se diferentes efeitos nas matrizes de água e solo tais como condições alcalinas para os ensaios com PCS, variações nas concentrações de OD, variações nas concentrações de micro e macronutrientes. A avaliação da interação do PCS com o PS na presença de solo foi realizada a partir de testes em batelada com a variação das proporções entre os oxidantes, nos quais as propriedades físico-químicas das soluções foram avaliadas ao longo do tempo. Outro processo avaliado foi a eficiência dos oxidantes para a degradação de antraceno, seja isoladamente ou em combinação, também a partir de ensaios de batelada. Os resultados indicaram uma melhor eficiência do PCS na remoção de massa de antraceno, comparados ao PS e ao uso combinado destes dois oxidantes. Os ensaios com a combinação destes dois oxidantes apresentaram, nos estudos dos parâmetros físico-químicos a observação de alterações nos valores de Eh, pH, OD, onde foram observadas condições alcalinas provavelmente explicadas pela presença do íon carbonato, valores de OD maiores que os observados nos processos individuais em relação ao uso isolado do PS e valores de Eh menores também em relação ao uso isolado comparado com o PS. Devido a estas alterações físico-químicas observadas, avalia-se que o uso combinado de oxidantes também pode, a partir das características imputadas pelo PCS (pH, OD e H2O2), promover a ativação do PS, gerando uma possível melhoria de processo oxidativo. Desta forma, a combinação de oxidantes pode ter uso potencial, porém é um processo complexo, principalmente quando na presença de solo. Desta forma, são necessários mais estudos para elucidação das melhores condições para a remediação.