Tratamento de água produzida em plataformas de petróleo e gás, com desnitrificação autotrófica com sulfeto, associada à lavagem de biogás produzido em reator anaeróbio

• Processo: 17/22952-4
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de julho de 2018
• Data de Término da vigência: 31 de agosto de 2021
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Sanitária - Saneamento Ambiental
• Pesquisador responsável: Márcia Helena Rissato Zamariolli Damianovic
• Beneficiário: Cristiane Arruda de Oliveira
• Instituição Sede: Escola de Engenharia de São Carlos (EESC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 15/06246-7 - Aplicação do conceito de biorrefinaria a estações de tratamento biológico de águas residuárias: o controle da poluição ambiental aliado à recuperação de matéria e energia, AP.TEM
• Assunto(s): Tratamento de águas residuárias Plataforma continental Reservatórios de petróleo Gás natural Matéria orgânica Desnitrificação Nitrificação Reatores anaeróbios
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: aeróbio | águas salinas | anaeróbio | anóxico | Desnitrificação autotrófica | nitrificação e desnitrificação | Nitrificação e desnitrificação simultâneas | Tratamento de águas residuárias

Resumo

A água produzida plataformas de extração de petróleo e gás é um dos principais passivos ambientais dessa indústria. Essa água residuária é caracterizada por possuir baixo teor de matéria orgânica, elevada salinidade, compostos orgânicos aromáticos, nitrogênio amoniacal (N-NH4) e sulfato (SO42-). O processo de digestão anaeróbia apresenta potencial de remover a matéria orgânica, compostos aromáticos e reduzir SO42 a sulfeto de hidrogênio (H2S). Porém, para remoção dos compostos nitrogenados, encontrados em concentrações relevantes nessas águas, uma etapa adicional de tratamento é requerida, a partir dos processos subsequentes de nitrificação e desnitrificação. Os elétrons necessários para desnitrificação podem advir do residual de matéria orgânica (desnitrificação heterotrófica) presente no efluente do reator anaeróbio e do biogás (desnitrificação autotrófica), contendo sulfeto, presente na fase gasosa desse reator. É crescente o desenvolvimento de processos/tecnologias capazes de aproveitar subprodutos provenientes de outras etapas do tratamento de águas residuárias, com a finalidade de minimizar o impacto gerado ao meio ambiente, bem como a redução de despesas nos sistemas de tratamento. Assim, propõe-se neste projeto de pesquisa, o estudo da viabilidade do tratamento da água produzida em plataformas em sistema combinado anaeróbio, aeróbio e anóxico. Para tanto, um reator anaeróbio de leito estruturado será utilizado como unidade prévia de remoção de matéria orgânica e compostos orgânicos aromáticos Esse reator será seguido de duas unidades de pós-tratamento, sendo um aeróbio, de leito estruturado, com baixa aeração (0,30 -1,00 mgO2/L), visando o processo simultâneo de Nitrificação e Desnitrificação (NDS) e um reator anóxico, para complementar a desnitrificação, pela via autotrófica, concomitantemente à lavagem do biogás, oxidando o sulfeto gasoso. Para avaliar as condições de aeração e os limites de toxicidade de compostos aromáticos na via anaeróbia e aeróbia, será realizado planejamento fatorial. Ao final do trabalho, pretende-se definir as melhores concentrações de oxigênio dissolvido, e o potencial de utilização de sulfeto, para remoção simultânea de nitrogênio e compostos sulfurosos, assim como a remoção da matéria orgânica em geral, bem como compostos aromáticos presentes na água produzida em plataforma de petróleo e gás. (AU)

Publicações científicas

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

OLIVEIRA, CRISTIANE ARRUDA; FUESS, LUCAS TADEU; SOARES, LAIS AMERICO; RISSATO ZAMARIOLLI DAMIANOVIC, MARCIA HELENA. Increasing salinity concentrations determine the long-term participation of methanogenesis and sulfidogenesis in the biodigestion of sulfate-rich wastewater. Journal of Environmental Management, v. 296, OCT 15 2021. (15/06246-7, 17/22952-4)

Publicações acadêmicas

(Referências obtidas automaticamente das Instituições de Ensino e Pesquisa do Estado de São Paulo)

OLIVEIRA, Cristiane Arruda de. Tratamento anaeróbio de água residuária salina, seguido de nitrificação/desnitrificação simultâneas e desnitrificação autotrófica com sulfeto. 2023. Tese de Doutorado - Universidade de São Paulo (USP). Escola de Engenharia de São Carlos (EESC/SBD) São Carlos.