Loading...
Please wait, while we are loading the content...
Similar Documents
Estudo e Aplicação da Técnica eletrocinética para recuperação de solos contaminados com Cd
| Content Provider | Semantic Scholar |
|---|---|
| Author | Bento, Natanael Júnior Soares Santos, Fabiana Soares Dos Alvarez, Gustavo Benitez Silva, Gilmar Correia |
| Copyright Year | 2015 |
| Abstract | Sabe-se que, em concentracoes adequadas, muitos metais pesados sao essenciais para a vida e para os ecossistemas, como exemplo, temos os nutrientes que sao necessarios em quantidades adequadas para que a cultura possa crescer de forma adequada e ter uma producao rentavel para o produtor, porem em quantidades excessivas podem causar danos para a mesma. Segundo Ho e El-Khaiary (2009) os principais danos a saude e ao ambiente estao associados a metais pesados como chumbo, arsenio, cadmio e mercurio. Ao contrario de muitos poluentes orgânicos, que degradam formando dioxido de carbono e agua, metais pesados tendem a se acumular no meio ambiente, especialmente em lagos, estuarios, ou sedimentos marinhos. A remedicao eletrocinetica pode ser eficiente na extracao de contaminantes em solos de textura argilosa, de baixa permeabilidade. Uma serie de fatores determina o sentido e a extensao da migracao do contaminante. Tais fatores incluem o tipo e as concentracoes dos contaminantes, o tipo e a estrutura do solo e da quimica interfacial do sistema. A agua ou alguma outra solucao salina apropriada podem ser adicionadas ao sistema para melhorar a mobilidade dos contaminantes e aumentar a eficacia da tecnologia, em alguns casos coloca uma solucao com um pH mais baixo para deixar os metais soluveis em solucao. Os contaminantes aderidos aos eletrodos podem ser removidos por diversos metodos, inclusive galvanoplastia no eletrodo, precipitacao no eletrodo, bombeamento de agua perto do eletrodo, ou complexacao com resinas de troca ionica (SHAMAS, 2009). E percebendo a complexidade dessa nova tecnica o nosso trabalho tera como objetivo o estudo das caracteristicas quimicas e fisicas dos solos contaminados, a avaliacao da dinâmica de metais pesados nos solos, o desenvolvimento e adequacao da tecnica de remediacao eletrocinetica nos laboratorios da UFF/EEIMVR e a sua modelagem atraves da diferencas finitas no ambiente computacional MATLAB e a sua otimizacao atraves do algoritmo genetico. Para a implantacao da parte experimental da tecnica, foram coletadas amostras de solo de textura argilosa e media no municipio de Pinheiral - RJ. Os solos foram contaminados com Cloreto de Cadmio (CdCl2•H2O) e as doses utilizadas foram calculadas com o objetivo de se obter tratamentos com concentracao igual ao dobro, 10 vezes e 20 vezes o valor de investigacao de Cd (3 mg kg -1 ) em solos de acordo com a Resolucao do CONAMA 420 (2009). Foi utilizado um reator eletroquimico e em suas extremidades foram posicionados eletrodos para a aplicacao de um potencial eletrico de 16 V durante 72 horas. Atraves do campo gerado por este potencial foram criados gradientes de potencial, de concentracao de ions metalicos e de pH. Apos a aplicacao do potencial eletrico, os tratamentos foram retirados do reator, separandoos em diferentes regioes em relacao ao catodo e ao anodo e em seguida foram feitas as suas analises e obtidos as concentracoes desses metais para comparar com os resultados do modelo matematico que foi implementado no ambiente computacional MATLAB. O objetivo e a procura de solucoes aproximadas das equacoes diferenciais parciais que modelam os fenomenos fisicos do transporte de metais pesados em solos. Em geral, este e um problema dificil, e so raramente pode ser obtida uma solucao analitica para equacoes diferenciais (LEVEQUE, 2007). Nosso modelo fisico - matematico e baseado numa equacao diferencial parcial linear de segunda ordem, que contem os termos difusivos, reativos, advecticos, uma fonte externa e os efeitos provenientes do potencial eletrico que e a eletroosmose e a eletromigracao. O codigo computacional desenvolvido e implementando no ambiente MATLAB com as condicoes de contorno de Dirichlet e/ou Neumann, usando o metodo de Euler explicito, sendo usado as diferencas finitas de segunda ordem para as variaveis espaciais e a diferenca finita avancada de primeira ordem para a derivada no tempo, contudo os codigos foram construidos considerando uma dimensao espacial (1D). De acordo com os resultados obtidos na parte experimental, observou-se que a concentracao de Cd na regiao proxima ao anodo foi menor que nas outras regioes, evidenciando que houve um deslocamento dos cations metalicos provavelmente devido a reducao do pH nessa regiao. Com o aumento do pH na regiao proxima ao catodo, o Cd provavelmente foi adsorvido ou precipitado, reduzindo a sua eficiencia de remocao. Nos solos de textura media, as maiores concentracoes de Cd foram encontradas na regiao do catodo e nos solos de textura argilosa na regiao mediana. As simulacoes feitas para reproduzir os experimentos realizados anteriormente no laboratorio, levaram em consideracao os efeitos do potencial eletrico que e caracteristico da tecnica de remediacao eletrocinetica, e observado o transporte do contaminante no solo como era esperado e como foi visto nos experimentos realizados para os dois tipos de solo. |
| File Format | PDF HTM / HTML |
| DOI | 10.5540/03.2015.003.01.0283 |
| Alternate Webpage(s) | https://proceedings.sbmac.org.br/sbmac/article/download/677/683 |
| Alternate Webpage(s) | https://doi.org/10.5540/03.2015.003.01.0283 |
| Language | English |
| Access Restriction | Open |
| Content Type | Text |
| Resource Type | Article |
