Revista Modelo


Revista Brasileira de Ciências Ambientais - Número 14 - Dezembro/2009                                              1                                                               ISSN Impresso 1808-4524 / ISSN Eletrônico: 2176-9478

RESUMO
Na indústria do petróleo, as águas de produção representam 98% de todos os efluentes gerados.
Este trabalho estuda a utilização do processo foto-Fenton para reduzir a toxicidade destes efluentes
através da oxidação dos compostos orgânicos presentes. Este processo apresenta como grandes
vantagens a baixa carga residual gerada e o baixo custo quando se utilizam reatores solares. Os
resultados mostram a viabilidade de estudar a aplicação deste processo para o tratamento de águas
de produção em campos de petróleo. A análise da água tratada revela que a mesma apresenta níveis
aceitáveis para a utilização em agricultura (irrigação).

PALAVRAS-CHAVE: Águas produzidas em Campos de Petróleo, Processo foto-Fenton, Hidrocarbonetos,
Reatores Solares.

ABSTRACT
In the petroleum industry, the oilfield produced water represents 98% of the wastewater generated.
This article studies the utilization of photo-Fenton process to reduce the toxicity of these effluents
through the oxidizing of organic compounds. This process has as great advantage a low residual
charge generated and the low costs through the use of solar reactors. The results show the viability
of study the application of this process for the treatment of the oilfield produced waters. The analysis
of the water treated reveals that this water presents acceptable levels for the use in the agriculture
(irrigation).

KEYWORDS: Oilfield Produced Water, Photo-Fenton Process, Hydrocarbons, Solar Reactors.

Douglas do Nascimento Silva
Professor Adjunto do Departamento de
Ciências Exatas e da Terra da Universidade
Federal de São Paulo e Pesquisador do
Centro de Capacitação e Pesquisa em Meio
Ambiente da Universidade de São Paulo
(CEPEMA - USP). Doutor em Engenharia
Química pela Escola Politécnica da
Universidade de São Paulo (EPUSP). Atua em
pesquisas na área de Tratamento de
Efluentes e Remediação de Solos -
douglas.nascimento@unifesp.br

Alcivan Almeida Evangelista Neto
Mestrando vinculado ao Programa de Pós-
Graduação em Engenharia Química da
Universidade Federal do Rio Grande do
Norte (UFRN)

Gabriela Miranda de Assis Cunha
Engenheira Química formada pela UFRN,
atuando como profissional na FORTEKS
Engenharia.

Osvaldo Chiavone Filho
Professor Associado da UFRN. PhD. pela
Technical University (Dinamarca)

Cláudio Augusto Oller Nascimento
Professor Titular da EPUSP e Coordenador
do CEPEMA - USP e do Instituto Nacional de
Ciência e Tecnologia em Estudos do Meio
Ambiente. Doutor em Engenharia Química
pela University of Salford (Inglaterra) e Pós-
Doutor pela Ecole Polytechnique Federale
de Lausanne (França)

Processo foto-fenton aplicado ao tratamento de águas
produzidas em campos de petróleo



Revista Brasileira de Ciências Ambientais - Número 14 - Dezembro/2009                                              2                                                               ISSN Impresso 1808-4524 / ISSN Eletrônico: 2176-9478

INTRODUÇÃO

O meio ambiente tem sido
constantemente agredido por atividades
desenvolvidas pelo homem (antrópicas). A
busca pela melhoria na qualidade dos
processos, materiais e técnicas envolvidos
nas atividades humanas resultam
prioritariamente da necessidade de se
adaptar a exigências legais explicitadas
através de resoluções, como por exemplo, a
Resolução CONAMA 357 (BRASIL, 2005) e a
lei de crimes ambientais (BRASIL, 1998).
Estas agressões causam impacto sobre a
sociedade, uma vez que os seres humanos
retiram da natureza matérias-primas
essenciais para o desenvolvimento de suas
atividades

A água é um recurso fundamental
para a sobrevivência humana, pois, além de
sua ingestão, é usada em uma grande
variedade de atividades, incluindo higiene
pessoal, uso residencial geral e diversas
aplicações industriais. A negligência com o
meio ambiente e o uso irracional deste
recurso, nas últimas décadas, combinados a
demanda crescente, tem forçado a sociedade
à utilização racional da água e cuidado
permanente com os efluentes gerados,
principalmente porque estes efluentes
podem contaminar fontes de água limpa e
potável. Assim, o tratamento de efluentes
industriais representa uma necessidade vital.

Na indústria do petróleo vários
segmentos podem agredir o meio ambiente.
No segmento representado pela exploração
do petróleo, o poluente mais relevante,
particularmente pelo volume envolvido, é a
água produzida juntamente com o petróleo.
Diversos fatores devem ser levados em conta
pa ra se es tabelecer e manter um
gerenciamento cuidadoso deste efluente.
Entre estes fatores encontra-se o volume de
água produzido, que é sempre crescente, em
virtude da maturação das jazidas e da
utilização de processos de recuperação e
separação secundários.

A água produzida é o efluente
resultante dos processos de separação
existentes nas estações coletoras e de
tratamento de óleo, durante a produção do
petróleo. Os riscos ambientais associados à
água produzida podem variar em função da
composição da água, das características do

local onde ela ocorre e de sua disposição
final. Este efluente contém, geralmente, alta
salinidade, partículas de óleo em suspensão,
produtos químicos adicionados nos diversos
processos de produção, metais pesados e,
por vezes, alguma radioatividade. Isto o
torna um poluente de difícil descarte,
principalmente devido ao expressivo volume
envolvido. O descarte inadequado destes
efluentes implica em efeitos nocivos ao meio
ambiente, repercussão negativa perante a
sociedade, penalidades diversas e um custo
elevado com ações corretivas e mitigadoras.

Segundo KAI (2005), o descarte no
mar tem sido feito até o momento, de acordo
com critérios locais e, muitas vezes, não
claramente definidos por órgãos
governamentais. No mundo, companhias
petrolíferas adotam suas próprias normas,
as quais nem sempre são embasadas
cientificamente. Tais procedimentos visam
basicamente evitar possíveis efeitos visuais
decorrentes do descarte.

De acordo com ALLEN e ROBINSON
(1993) a porcentagem global de poluição é
pequena, porém, as quantidades localizadas
são enormes, e podem causar danos
ambientais próximo aos locais de
lançamento.

Na Unidade de Tratamento e
Processando de Fluidos (UTPF) de Guamaré
no Rio Grande do Norte (Brasil) são
produzidos em torno de 100.000 m3 desta
água por dia (SILVA , 2002), que seria
suficiente para suprir uma cidade com meio
milhão de habitantes (PROCON, 2010). A
disposição da água produzida tem um custo
significante e as tecnologias para seu
tratamento devem respeitar a legislação
vigente (BRASIL, 2005).

O desenvolvimento de métodos
adequados ao tratamento destes efluentes
consiste no principal entrave tecnológico
para o reuso destas águas, ou sua utilização
em outros fins, evitando a disposição das
mesmas. Uma tecnologia que tem se
mostrado promissora é o processo foto-
Fenton, que será descrito adiante, tendo
como empecilho para sua utilização os
cus tos envolvidos e/ou o tempo de
residência nos reatores (MORAES ET AL.,
2004). Este trabalho consiste no estudo da
viabilidade da aplicação de um Processo
Oxidativo Avançado (POA), o Processo Foto-

Fenton, para degradação da carga orgânica
contaminante em efluente modelo que
simule as águas de produção.

Águas Produzidas

Segundo FAKSNESS ET AL. (2004), a
água de produção é a maior corrente na
produção de petróleo. Este volume depende
do local de exploração, assim como da idade
do poço. Água do mar pode ser injetada na
bacia para manter a pressão interna,
facilitando a extração do petróleo. Portanto,
a água produzida em campos de petróleo
consiste de um efluente com composição
complexa, apresentando como característica
a alta concentração de sais, tais como cloreto
de sódio (NaCl), sulfatos (principalmente
BaSO4 e SrSO4) e carbonatos
(principalmente CaCO3), presença de óleos
dis persos, metais dissolvidos,
radionuclídeos, hidrocarbonetos semi-
solúveis como benzeno, tolueno, etilbenzeno
e xileno, hidrocarbone tos aromáticos
policíclicos, naftalenos, fenantrolina e
dibenzotiofenos, ácidos orgânicos, fenol, etc.
A salinidade da água expressa como íons
cloreto (Cl-), pode chegar a 120 g/L de Cl-,
como pode ser visto no trabalho de CAMPOS
ET AL. (2002), ou mesmo a valores em torno
de 300 g/L de Cl- nos poços de petróleo da
camada pré-sal.

Processo foto-Fenton

Segundo BOSSMANN ET AL. (1998),
o reagente de Fenton (FENTON, 1894)
consiste de uma mistura oxidante que
contém íons ferrosos e peróxido de
hidrogênio. O mecanismo exato da reação
térmica de Fenton ainda é motivo de
discussão, mas a tese mais aceita relata que,
em uma primeira etapa ocorre a reação de
oxidação do Fe2+ para Fe3+, conhecida como
reação de Fenton (Equação 1), produzindo
radicais hidroxi la em quantidade
estequiométrica, os quais são oxidantes
(E0=2,8V) extremamente reativos e não
seletivos.

   (1)

(2)

OHOHFeOHFe •++→+ −++ 322
2

•++→++ −+++ 23
2

222
3 HOOHFeOHOHFe



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Na ausência de luz, o íon Fe3+
produzido é reduzido para Fe2+ conforme a
equação 2. Esta redução térmica é a etapa
limitante da cinética global do processo
Fenton. É provável que os complexos de Fe3+
sejam os responsáveis pela interrupção do
processo de mineralização, uma vez que
estes complexos, estáveis na ausência de luz
UV-visível, dificultam a regeneração do Fe2+.
Assim, a reação Fenton estabiliza após a
conversão de Fe2+ a Fe3+. LU ET AL. (1997)
mostraram que os radicais ?OH podem ser
consumidos conforme as equações 3, 4 e 5,
onde RH representa uma molécula orgânica
qualquer.

     (3)

      (4)

   (5)

Radicais hidroperoxila (HO2?), em
geral, não apresentam papel de importância
nestes processos de oxidação, pois são
menos reativos que os radicais ?OH
(NADTOCHENKO e KIWI, 1998 e MORAES ET
AL., 2004). Um ponto importante a ser
considerado é a quantidade de H2O2
requerida para obter a melhor eficiência do
tratamento, já que uma quantidade
excessiva de H2O2 pode consumir o ?OH,
competindo com os compostos orgânicos e
diminuindo a eficiência do tratamento.

Por outro lado, na reação foto-
Fenton, radicais ?OH são gerados pela reação

de Fe2+ com H2O2, e pela fotorredução do
Fe3+, na faixa de radiação entre 280 e 550
nm. Uma vez que a fotorredução se processa
muito rapidamente, e permite o reciclo do
Fe2+, a eficiência e a velocidade de
degradação dos poluentes orgânicos
aumenta significativamente (MORAES ET AL.
2004). A reação de fotorredução do Fe3+
para Fe2+ ocorre segundo a Equação 6.

   (6)

         (7)

         (8)

Es ta equação pode ser mais
rigorosamente representada considerando a
formação de complexos aquosos de Fe3+,
que além de regenerarem o íon Fe2+
também produzem radicais ?OH, de acordo
com as Equações 7 e 8. Es tas reações
favorecem a manutenção da concentração
de íons Fe2+ em solução, produzindo mais
radicais ?OH que o processo Fenton ou o
processo UV/peróxido.

Segundo SUN e PIGNATELLO (1993)
e OLIVEROS ET AL. (1997), a faixa de pH neste
sistema tem um efeito significativo na taxa
de degradação, pois os íons de ferro
precipitam na forma de hidróxido, quando
o pH do meio é aumentado. Por outro lado,
se o pH estiver muito baixo a concentração
das espécies fotoativas é baixa. O pH ótimo
da reação foto-Fenton situa-se entre 2,8 e
3,5.

MATERIAIS E MÉTODOS

Para a realização do tratamento
fotoquímico através do processo foto-Fenton
foram utilizados peróxido de hidrogênio
(H2O2, 30% m/m, Synthe®), sulfato ferroso
heptahidratado (FeSO4.7H2O, Reatec®),
além de uma solução sintética de água de
produção (com concentrações de 50, 100,
150 e 200ppm). Todos os reagentes eram de
grau analítico, com exceção da solução
sintética que foi preparada a partir da
mistura vigorosa de petróleo, cedido pela
PETROBRAS S.A., com água destilada. Em
seguida, a mistura era mantida em repouso
por um período de 3 horas, separando-se o
sobrenadante e fi ltrando-se a solução
resultante com o intuito de remover
partículas em suspensão ou emulsionadas.
A solução resultante continha as substâncias
solúveis (orgânicas e inorgânicas) oriundas
do petróleo.

Para os experimentos em reator
lâmpada, utilizou-se um reator fotoquímico
de geometria anular com um volume útil de
1,0L, colocado em uma caixa de madeira
fechada, com a finalidade de evitar a saída
de radiação luminosa do seu interior. Este
reator foi conectado a um tanque de
recirculação, com um volume útil de 3,0L, de
acordo com o esquema da Figura 1, sendo a
temperatura do mesmo controlada por meio
de um banho termos tático (TE-1842,
TECNAL®) e monitorada por um termômetro
digital (SP - G21C *, IOPE®).

Figura 1 - Diagrama esquemático do reator com fonte artificial de radiação (lâmpada).

−++ +→+• OHFeFeOH 32

•+→+• 2222 HOOHOHOH

•+→+• ROHRHOH 2

OHHFeOHFe hv •++→+ +++ 22
3

OHFeOHFe hv •+→ ++ 22)(

OHFeOHOHFe hv •+→ ++2)(



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Uma bomba dosadora (IPC-4,
Ismatec®) foi utilizada para a adição contínua
do peróxido de hidrogênio com uma vazão
de alimentação de 0,2 L.h-1. O pH foi
monitorado e controlado por um pHmetro
digital (TEC-3MP, TECNAL®). A fonte de

radiação usada foi uma lâmpada de vapor
de mercúrio de média pressão (Phillips®)
com potência de 120 W, a qual foi
posicionada no eixo longitudinal do reator,
no interior de uma camisa constituída de
borossilicato, em que circulava água com a

finalidade de resfriar a lâmpada.
Para os experimentos realizados

com radiação solar foi utilizado um reator
solar parabólico, um tanque de mistura com
um volume de 8,0L e como fonte de radiação
a própria luz solar (Figura 2).

Figura 2 - Reator Solar parabólico.

O procedimento experimental
consistiu no preenchimento do tanque de
mistura com 2,8 L de solução sintética de
água de produção (no caso do reator com
fonte artificial de radiação). Em seguida, a
bomba de recirculação e a lâmpada foram
acionadas. A contagem do tempo de reação
era iniciada, executando-se,
simultaneamente, as adições das soluções de
sulfato ferroso (100 mL, de forma a se obter
uma concentração de ferro em solução igual
a 1,0 mmol.L-1) e peróxido de hidrogênio
(100 mL, tendo como concentração final em
solução 100,0 mmol.L-1).

Para o experimento no reator solar
ocorre uma modificação no volume de água
de produção para 7,8L, visto que o tanque
de recirculação do reator solar apresenta um
volume útil maior (8,0 L). Coletaram-se
amostras nos seguintes tempos: 0, 5, 10, 15,
30, 60 e 120 minutos, no caso do reator
lâmpada e 0, 5, 10, 15, 30, 60, 120, 180 e
240 minutos para o reator solar. Extraiu-se
com clorofórmio na proporção de 2 mL de
amostra para 10 mL de clorofórmio.

O extrato obtido foi levado ao
cromatógrafo gasoso (Star 3400 CX, Varian®)
equipado com uma coluna DB-WAX (15m x
0,53 mm x 1 µm) e detector de chama (FID).

A temperatura do injetor foi 180oC; a
temperatura do detector foi 195oC e a
programação na coluna iniciando a 40oC, até
60oC (razão de 2,5oC por minuto), seguido
de elevação até 190oC (razão de 7,5oC por
minuto), sendo mantida nesta temperatura
por 15 minutos.

Os cromatogramas obtidos eram
compostos de uma série de picos. Estes picos
representam uma série de compos tos
originários do petróleo usado no estudo. Sua
identificação requeriria uma combinação de
técnicas analíticas (Es pectrometria de
Massas, Ressonância Magnética Nuclear,
Ultravioleta e Infravermelho) das quais não
se dispunha na ocasião. Assim utilizou-se a
técnica de integrar a área dos picos e
compará-las com as áreas das amostras de
tempo subsequente, para verificar se houve
redução destas áreas, o que representaria
que a concentração daquele contaminante
teria diminuído.

Para facilitar a visualização foi
elaborada uma curva de calibração com
massas conhecidas de petróleo dissolvidas
em clorofórmio e analisadas no
cromatógrafo gasoso, usando a mesma
metodologia. Assim, conhecida a massa de
petróleo, somava-se as áreas de todos os

picos, e esta somatória representa a massa
total de hidrocarbonetos presentes.
As análises de parâmetros inorgânicos e
físico-químicos foram realizadas utilizando as
seguintes metodologias:
• Nitrogênio amoniacal: Determinado por
destilação (Standard Methods 4500-NH3 B)
seguido pelo método titrimétrico (Standard
Methods 4500-NH3 C) (Eaton ET AL., 2005);
• Nitrito: Determinado pelo método
colorimétrico (Standard Methods 4500-NO2-
) (Eaton ET AL., 2005);
• Nitrato: Método Spectrofotométrico no
ultravioleta (Standard Methods 4500-NO3-
B) (Eaton ET AL., 2005);
• Sulfato: Método turbidimétrico (Standard
Methods 4500-SO42- E) (Eaton ET AL., 2005);
• pH: Determinado pelo método
potenciométrico através de medida direta
utilizando um pHmetro Tec-3MP (Tecnal®);
• Sólidos Totais dissolvidos: Determinado
através da secagem de um volume fixo de
solução (20 mL) em uma estufa Nova Ética
400/4WD, seguida da pesagem do material
sólido na placa de Petri, resultante da
secagem. A diferença entre o peso obtido e
o peso da placa de Petri vazia é multiplicada
pelo fator 50, resultando na massa de sólidos
totais por litro de solução. Esta análise foi



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feita em triplicata.
• Turbidez: Determinado através de leitura
direta em um turbidímetro TB-1000
(Tecnal®).

RESULTADOS E DISCUSSÃO

A figura 3 mostra a eficiência de degradação
dos hidrocarbonetos presentes na solução

modelo de água de produção utilizando o
reator com radiação artificial (lâmpada).

Figura 3 - Resultados experimentais de fotodegradação (variação da concentração) dos hidrocarbonetos presentes na solução modelo.
Experimentos realizados no reator com fonte artificial de radiação (lâmpada). [Fe2+] = 1,0 mmol.L-1 e [H2O2] = 100,0 mmol.L-1.

Pode-se obser var que as taxas
iniciais de reação são maiores, isto porque,
neste momento ocorre a combinação da
reação térmica de Fenton (Equação 1) com
a redução do ferro (catalisada pela luz), que
permite a decomposição do peróxido de
hidrogênio adicionado gradativamente.
GALVÃO ET AL. (2006) trabalharam com óleo
diesel como poluente modelo e obtiveram
resultados de degradação em reator
lâmpada muito similares aos obtidos neste
trabalho, confirmando a eficácia do processo
foto-Fe nton, principalmente quando
catalisado por uma fonte artificial de
radiação.

Os resultados mostrados na figura
3 mostram que com o aumento da carga
orgânica inicial, a concentra ção de
compostos orgânicos ao final do processo é

sempre maior. Os radicais hidroxila gerados
promovem a oxidação de parte dos
contaminantes até atingir a estabilização da
carga contaminante. Apesar de tratar-se de
uma rea ção radicalar, o excesso de
contaminantes faz com que a reação atinja
a fase terminal antes mesmo de oxidar toda
a carga orgânica presente. Como as
condições de radiação e concentrações de
ferro e peróxido são mantidas constantes,
podemos observar uma relação direta entre
a carga orgânica total a ser degradada e a
concentração de peróxido de hidrogênio,
que foi identificado como principal fator
limitante no processo.

Tendo em vista esta observação,
poderíamos então sugerir o uso de soluções
concentradas de peróxido, porém, altas
concentrações de peróxido de hidrogênio

podem consumir parte dos radicais hidroxila
gerados e também gerar um efluente de alta
toxicidade, devido ao H2O2 remanescente.
Além disso, o uso de concentrações elevadas
deste reagente acarretaria um aumento
considerável nos custos.

A figura 4 mos tra as curvas
normalizadas (concentração no tempo t
dividida pela concentra ção inicial) de
degradação dos contaminantes na solução
modelo de água de produção em reator solar
a concentrações iniciais de 30, 55 e 250 ppm.
Foram escolhidas estas concentrações para
serem avaliadas em virtude de ser possível
visualizar a influência do método tanto em
baixas concentrações quanto em altas
concentrações de carga orgânica.

Figura 3 - Resultados experimentais de fotodegradação (variação da concentração) dos hidrocarbonetos presentes na solução modelo.
Experimentos realizados no reator com fonte artificial de radiação (lâmpada). [Fe2+] = 1,0 mmol.L-1 e [H2O2] = 100,0 mmol.L-1.



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Nesta figura observa-se a curva de
degradação dos contaminantes na solução
modelo de água de produção utilizando o
reator solar a uma concentração inicial de
30 ppm de hidrocarbonetos (?). Observa-se
no ponto identificado com o tempo "10" uma
inconsistência na curva de degradação em
relação ao ponto anterior, indicando
possibilidade de formação de carga orgânica.
Este fato pode ser explicado devido ao erro
(oscilação entre as medidas) inerente ao
equipamento e a metodologia de análise.
Além disso, apesar de se tratar do mesmo
petróleo, a heterogeneidade do mesmo
pode provocar desvios nas áreas dos picos
obtidos pelos cromatogramas. Verificou-se
uma degradação nesta faixa de concentração
de 30ppm de aproximadamente 100%. O
ponto final do experimento (ponto
identificado com o tempo "60") também
sofre o efeito da variação na leitura do
equipamento, por isso apresenta resultado
negativo, sendo necessário levar em conta
que a possibilidade de erro pode criar
situações como a que se apresenta aqui. É
importante obser var que, apesar das
limitações analíticas, pode-se ver claramente
uma substancial redução da carga orgânica.
O experimento com concentração inicial de
55 ppm de hidrocarbonetos (?) apresenta
perfil simi lar ao apresentado pelo
experimento com concentração inicial de 30

ppm de hidrocarbonetos (?).
No experimento com concentração

inicial de 250 ppm de hidrocarbonetos (?)
observa-se uma degradação (redução da
carga orgânica) rápida nos primeiros trinta
minutos de reação e posteriormente a
degradação torna-se mais lenta,
estabilizando ao final da reação em uma
concentração constante em torno de 130
ppm de hidrocarbonetos. A degradação
rápida ocorre devido a alta concentração de
radicais hidroxila presentes na solução, que
são responsáveis pela degradação efetiva da
carga orgânica. Passados os trinta minutos
iniciais da reação e cessada a adição de
peróxido, a eficiência da degradação diminui,
não mais ocorrendo a degradação da carga
orgânica restante. A ausência de novos
radicais gerados pelo processo foto-Fenton
é o principal motivo da estagnação do
processo de degradação, pois as reações
radicalares entram em sua fase terminal.

Es tes experimentos quando
comparados ao trabalho de MORAES ET AL.
(2004b) apresentam a mesma tendência de
degradação dos hidrocarbonetos em solução
aquosa, porém, os resultados deste artigo
não apresentam variações tão consideráveis,
o que pode representar que o efluente real
(usado naquele trabalho) apresenta
interferentes, como a presença de
microemulsões ou de hidrocarbonetos em

fase livre. TONY ET AL. (2009) realizaram
experimentos com emulsões contendo óleo
em água e obtiveram perfis de degradação
similares aos apresentados neste artigo. Pelo
perfil apresentado nos resultados obtidos
por aquele trabalho, deve-se imaginar que
os mesmos não trabalharam com fase livre,
e podemos relatar também que em seus
experimentos TONY ET AL. (2009)
trabalharam com concentrações de peróxido
de hidrogênio 4 vezes maior que as
concentrações usadas neste trabalho. Assim,
pode-se afirmar que é necessário realizar
alguns experimentos com o intuito de
otimizar as concentrações de reagentes de
Fenton.

Os compostos orgânicos são
oxidados a álcool, aldeídos e ácidos
orgânicos. Os ácidos orgânicos, em geral,
podem ser vir de substrato para os
microorganismos em um processo biológico.
A Figura 5 apresenta o aspecto da água de
produção antes, durante e após o
tratamento com o processo Foto-Fenton. O
ferro sedimentado pode ser retirado através
de um processo como floculação, sendo
desnecessário aguardar um tempo
considerável de decantação. Este ferro pode
ser reuti lizado no processo de
fotodegradação.

Figura 5. Aspectos da água de produção antes, durante e após o tratamento com o processo sugerido. (1) - Início do processo; (2) - Durante o
processo; (3) - Aspecto da água após o tratamento; (4) - Sedimentação do Ferro após o processo;

(5) e (6) - Aspecto da água após o tratamento (observar limpidez e transparência).



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Foram realizadas análises físico-
químicas da água tratada no reator
fotoquímico e os resultados (Tabela 1)
mostram que as mesmas se encontram
dentro dos padrões de uso em irrigação,

necessitando uma correção do pH. É
importante frisar que o pH final é decorrente
do pH ótimo do processo e da formação de
ácidos carboxílicos como resultado da
oxidação dos hidrocarbonetos presentes. A

correção do pH acarreta rá também a
precipitação do ferro, facilitando sua retirada
e posterior reutilização no processo.
ada).

Tabela 1 - Comparação da análise da água após tratamento pelo processo foto-Fenton
com os limites de emissão estabelecidos pela legislação vigente (BRASIL, 2005).

A análise mostra ainda, que esta
água encontra-se fora do padrão de
potabilidade apenas no teor de nitrogênio
(nitrato). Um tratamento em reator biológico
poderia garantir a correção deste parâmetro,
permitindo sua classificação como uma água
Classe I (BRASIL , 2005), que pode ser
empregada para consumo humano após
tratamento simplificado.

O processo foto-Fenton pode ser
aplicado como um pré-tratamento para
oxidar os contaminantes orgânicos
recalcitrantes e tóxicos aos microorganismos.
Uma vez degradados estes compostos, pode-
se uti lizar um tratamento biológico
convencional para realizar o polimento deste
efluente.

O uso de radiação solar como fonte
de fótons e a combinação do processo foto-
Fenton com um processo biológico pode
tornar esta alternativa tecnológica,
economicamente competitiva com a atual
solução de envio destes efluentes a um
emissário submarino, após algum
tratamento (envolvendo polieletrólitos).

CONCLUSÕES

Os experimentos realizados

confirmam a eficácia do processo foto-
Fe nton na fotodegradação de
hidrocarbonetos em solução aquosa,
obtendo-se, neste estudo com soluções
modelo de águas produzidas, remoções
significativas de hidrocarbonetos (entre 65%
e 99%). Os resultados e discussões aqui
apresentados sugerem es tudar a
fotodegradação dos compostos orgânicos
em amostras reais deste efluente, pois além
dos hidrocarbonetos, é necessário estudar
a influência de outros fatores como alta
salinidade, concentração ótima dos
rea gentes de Fe nton e presença de
inorgânicos. Experimentos com o efluente
real poderão permitir um dimensionamento
e avaliação econômica prévia da aplicação
deste processo para definir sua viabiliade no
tratamento deste tipo de efluente.

O processo empregado atualmente
para o tratamento de águas de produção
resulta em um efluente que não apresenta
níveis de emissão para rios, assim sendo, a
aplica ção de uma nova tecnologia
(combinação de tratamento fotoquímico e
tratamento biológico) apresenta uma série
de benefícios. Entre estes benefícios,
incluem-se a redução de cus tos com
bombeamento até os emissários, a

possibilidade do reuso da água no processo
ou para suprir a carência de água na região,
além do ganho ambiental, pois a água
tratada por este método não apresenta
riscos ao meio ambiente, evitando que o
efluente gerado se torne um potencial
contaminante.

AGRADECIMENTOS

Este trabalho tem o suporte financeiro da
FAPESP, CNPq, CAPES e do Programa de

Recursos Humanos da Agência Nacional de
Petróleo (PRH-ANP-14). Os autores

agradecem ainda ao Instituto Nacional de
Cência e Tecnologia de Estudos em Meio

Ambiente (INCT-EMA), ao Centro de
Capacitação e Pesquisa em Meio Ambiente

da Universidade de São Paulo (CEPEMA-
USP), e ao Laboratório de Engenharia
Ambiental e Controle de Qualidade da
Universidade Federal do Rio Grande do

Norte (LEACQ-UFRN) pelas análises, além
da Unidade de Tratamento e

Processamento de Fluidos de Guamaré
(PETROBRAS S.A.) pela cessão do petróleo

utilizado.

Análise físico-química 
Valor máximo 

(água potável) 

Valor máximo 

(irrigação) 

Valor obtido 

neste trabalho 

Nitrito (mg/L) 1,0 1,0 0,1 

Nitrato (mg/L) 10,0 20,0 14,3 

Nitrogênio Amoniacal 

(mg/L) 
3,7 (pH<7,5) 13,3 (pH< 7,5) 2,52 

pH 6 a 9 6 a 9 2,57 

Sólidos Totais (mg/L) 500 500 206 

Sulfato (mg/L) 250 250 71,82 

Turbidez (NTU) 40 100 19,2 

 



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