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Tipo do documento: Dissertação
Título: Membranas de fibra sintética de poliamida e híbridas aplicadas na separação água/óleo
Título(s) alternativo(s): Polyamide and hybrid synthetic fiber membranes applied in water/oil separation
Autor: Sousa, Carolina Fontes de 
Primeiro orientador: Medeiros, Keila Machado de
Primeiro coorientador: Lima, Carlos Antônio Pereira de
Resumo: Uma das grandes causas de impactos ambientais é o descarte inadequado de efluentes, sejam estes de origem doméstica ou industrial. Quando o derramamento de óleo ocorre, o petróleo fica na superfície da água, formando uma camada que inviabiliza a penetração de raios solares, dificultando o processo de fotossíntese das algas, afeta as plantas e animais presentes em manguezais, além de dos prejuízos financeiros causados a população atingida No intuito de minimizar os danos ao meio ambiente, algumas técnicas são utilizadas para lidar com a poluição das águas Os processos de separação por membranas (PSM) têm se destacado dentre as diversas técnicas usadas como alternativa eficiente para tratamento de efluentes oleosos. Diante do exposto, esta pesquisa tem como objetivo produzir membranas de fibra sintética reciclada de poliamida e híbridas com carvão ativado pela técnica de inversão de fases para aplicação na separação água/óleo da indústria petrolífera. As membranas microporosas foram obtidas a partir de resíduos de poliamida 66 pura dissolvidas em ácido fórmico e híbridas com adição de 1, 3 e 5% em peso de carvão ativado (CA), ambas introduzindo sal cloreto de cloreto de cálcio por meio da técnica de inversão de fases pelo método imersão-precipitação As soluções poliméricas e híbridas foram caracterizadas por viscosidade para avaliar a qualidade das membranas foram realizadas as seguintes análises por microscopia de força atômica (MFA), absorção de água, porosidade, ângulo de contato e permeação a vapor d’água, raios médios e máximo de poros, fluxo permeado. O petróleo bruto foi avaliado por densidade, ºAPI, grau de enxofre e viscosidade. Os efluentes foram analisados por temperatura, pH, condutividade elétrica, cor aparente e turbidez. O planejamento fatorial foi utilizado para avaliar a influência dos fatores composição das membranas, concentração de efluente e pressão nos fluxos, seletividade e nos parâmetros físico-químicos dos permeados. Foi possível obter membranas a partir de resíduos de fibras sintéticas de poliamida66 e que a introdução da carga inorgânica CA alterou a microestrutura das membranas híbridas se comparada com a membrana polimérica, obtendo resultados, de modo geral, superiores a 95% na remoção de óleo efluente tanto para a PA66 pura quanto para seus híbridos. A análise estatística (ANOVA) indicou que o fator membrana foi significativo para o fluxo, cor e pH, sendo a membrana contendo 3% em peso de CA já que apresenta os melhores resultados nas repostas estudadas.
Abstract: One of the major causes of environmental impacts is the improper disposal of effluents, whether they originate from domestic or industrial sources. When oil spills occur, the oil remains on the water's surface, forming a layer that inhibits the penetration of sunlight, hindering the photosynthesis process of algae, affecting the plants and animals in mangroves, and causing financial losses to the affected population. To minimize environmental damage, some techniques are used to address water pollution. Membrane separation processes (MSP) have emerged as an efficient alternative for treating oily effluents among various techniques. In light of this, this research aims to produce membranes from recycled synthetic polyamide fiber and hybrids with activated carbon using the phase inversion technique for oil/water separation in the petroleum industry. Microporous membranes were obtained from pure polyamide 66 waste dissolved in formic acid, and hybrids with the addition of 1, 3, and 5% by weight of activated carbon (AC), both introducing calcium chloride salt through the phase inversion technique using the immersion-precipitation method. The polymeric and hybrid solutions were characterized by viscosity. The membranes were characterized using atomic force microscopy (AFM), water absorption, porosity, contact angle, water vapor permeation, average and maximum pore sizes, and permeate flux. Crude oil was evaluated for density, API gravity, sulfur content, and viscosity. Effluents were analyzed for temperature, pH, electrical conductivity, apparent color, and turbidity. Factorial design was used to assess the influence of membrane composition, effluent concentration, and pressure on flux rates, selectivity, and the physicochemical parameters of permeates. It was possible to obtain membranes from polyamide 66 synthetic fiber waste, and the introduction of the inorganic load AC altered the microstructure of the hybrid membranes compared to the polymeric membrane, achieving results generally exceeding 95% in the removal of effluent oil for both pure PA66 and its hybrids. Statistical analysis (ANOVA) indicated that the membrane factor was significant for flux, color, and pH, with the membrane containing 3% by weight of AC showing the best results in the studied responses.
Palavras-chave: Resíduo de poliamida
Membranas híbridas
Inversão de fases
Carvão ativado
Área(s) do CNPq: ENGENHARIA SANITARIA::TRATAMENTO DE AGUAS DE ABASTECIMENTO E RESIDUARIAS
TRATAMENTO DE AGUAS DE ABASTECIMENTO E RESIDUARIAS::TECNICAS AVANCADAS DE TRATAMENTO DE AGUAS
Idioma: por
País: Brasil
Instituição: Universidade Estadual da Paraíba
Sigla da instituição: UEPB
Departamento: Pró-Reitoria de Pós-Graduação e Pesquisa - PRPGP
Programa: Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia Ambiental - PPGCTA
Citação: SOUSA, Carolina Fontes de. Membranas de fibra sintética de poliamida e híbridas aplicadas na separação água/óleo. 2023. 139 p. Dissertação (Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia Ambiental - PPGCTA) - Universidade Estadual da Paraíba, Campina Grande, 2023.
Tipo de acesso: Acesso Embargado
URI: http://tede.bc.uepb.edu.br/jspui/handle/tede/4756
Data de defesa: 30-Ago-2023
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