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Mémoire de Maîtrise
DOI
10.11606/D.44.2009.tde-08092009-155727
Document
Auteur
Nom complet
Nicolas do Nascimento Varzacacou
Adresse Mail
Unité de l'USP
Domain de Connaissance
Date de Soutenance
Editeur
São Paulo, 2009
Directeur
Jury
Sant Anna, Lucy Gomes (Président)
Montes, Celia Regina
Vidal, Alexandre Campane
Titre en portugais
Interação de gasolina, benzeno, tolueno e xilenos com argilominerais esmectíticos da Formação Resende, Bacia de São Paulo
Mots-clés en portugais
Absorção
Adsorção
Argila
Gasolina
Resumé en portugais
Dados da CETESB revelam que a comercialização de derivados do petróleo na Cidade de São Paulo, em especial a gasolina, tem gerado um número significativo de casos de vazamento de combustíveis, causados pela falta de manutenção de equipamentos, deterioração de tanques e tubulações, e falhas operacionais decorrentes do despreparo dos profissionais que atuam nesses estabelecimentos. A área urbana da Cidade de São Paulo está, em grande parte, edificada sobre os depósitos sedimentares de idade cenozóica da Bacia de São Paulo, onde a Formação Resende apresenta distribuição generalizada e compreende mais de 80% do preenchimento sedimentar. Argilominerais esmectíticos predominam na fração fina dos sedimentos da Formação Resende e a possível interação deles com hidrocarbonetos foi o objeto de investigação dessa dissertação. Nesse sentido, o presente trabalho teve por objetivo o estudo laboratorial da interação, por meio de sorção e desorção, de hidrocarbonetos encontrados comumente, como gasolina comercial, benzeno, tolueno e xilenos, com argilominerais esmectíticos da Formação Resende, no contexto da zona vadosa, na Bacia de São Paulo. Para tanto, três amostras argilosas da Formação Resende foram coletadas na zona leste da Cidade de São Paulo, tendo sido efetuada sua caracterização granulométrica, mineralógica (via DRX) e química (análise de CNH). Em testes de inchamento com gasolina e orgânicos puros, nenhuma das amostras apresentou absorção dos compostos. Os testes de adsorção e desorção procuraram caracterizar a interação dos hidrocarbonetos com a rocha total, fração silte e fração argila dos sedimentos, variandose o tempo de exposição (30 minutos a 32 dias) das amostras aos contaminantes. Os resultados obtidos permitiram reconhecer que a adsorção é o mecanismo de sorbância predominante. A variação das concentrações ao longo do tempo evidenciou que a interação amostra/contaminante é dinâmica ao longo do tempo de contato, havendo momentos distintos de sorbância, com variação significativa e bem representada dos teores adsorvidos, e que essas fases ocorrem independentemente da granulometria ou mineralogia das amostras, sendo: os sedimentos argilosos adsorvem, na média, as mesmas ordens de grandeza de cada contaminante, o que é devido a sua homogeneidade granulométrica e mineralógica em pequena escala; dentro da ordem de grandeza de adsorção de cada contaminante, as diferenças composicionais (granulométricas e mineralógicas) entre as amostras de sedimentos argilosos alteram os teores dos compostos em função da proporção de argila na rocha total, de forma que quanto mais contaminante será adsorvido, e do tipo de argilomineral predominante na fração argila, sendo a maior proporção de esmectita um fator favorável.
Titre en anglais
Interaction of gasoline, benzene, toluene and xilene, with smectite of Resende Formation, Basin of São Paulo
Mots-clés en anglais
Absorption
Adsorption
Clay
Gasoline
Resumé en anglais
Data from the Environmental Agency of São Paulo State (Company of Environmental Sanitation Technology CETESB) reveal that the commercialization of petroleum products in the city, especially gasoline, has generated a high number of fuel leakages and contaminated areas. The urban area of São Paulo city is underlain by the Cenozoic sedimentary deposits of the São Paulo Basin. In this basin, smectiterich mudstone of the Resende Formation is widely distributed and comprises over 80% of the sedimentary filling. The aim of this study was to investigate the interaction of smectiterich mudstone of the Resende Formation with hydrocarbons in the São Paulo Basin. The sorption and desorption of common hydrocarbons, such as gasoline, benzene, toluene and xylene, by the smectitic clay minerals, in the context of vadose zone, were investigated in laboratory. Three representative subsurface samples of mudstone were collected in the east part of São Paulo city and characterized by granulometry, Xray analysis and CHN determination. Swelling test with gasoline and pure organic compounds does not promote absorption in the three studied samples. Adsorption and desorption tests were employed to characterize the interaction between the hydrocarbons and the wholerock, silt and clayfractions of the mudstone in different time intervals of contact (30 minutes to 32 days). The results revealed the adsorption as the main interaction mechanism. Variations in concentration of contaminants in different time intervals of contact indicated a dynamic interaction between sample and hydrocarbons, existing phases with distinct amounts of organics adsorbed (or retained after desorption). Theses phases are controlled by the time of contact and are independent of samples granulometry and mineralogy, and contaminant type. The three mudstone samples adsorb about the same amount of each contaminant, which is due to their overall granulometric and mineralogic homogeneity. Nevertheless, minor and local changes in sample composition (granulometry and mineralogy) cause a small scale variation in the amounts of each contaminant adsorbed as a result either of clay proportion in the whole-rock and of the predominant clay mineral in the clay fraction.
 
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NNV.pdf (5.30 Mbytes)
Date de Publication
2009-09-15
 
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