A presença de tonsteins e bentonitas dentro da Supersequência Gondwana I no setor sul da Bacia do Paraná não são incomuns e suas ocorrências estão documentadas, especialmente nas unidades Rio Bonito e Rio do Rasto. Embora fosse esperada a identificação de bentonita na Formação Irati devido ao seu posicionamento estratigráfico dentro do Permiano e por estar vinculada a um ambiente que preenche os requisitos para acumular e preservar os eventos de deposição de cinza vulcânica, não são conhecidos trabalhos sistemáticos voltados para a identificação da bentonita na Formação Irati do Rio Grande do Sul. A presença de níveis de bentonita na Formação Irati foi demonstrada a partir de trabalhos realizados no setor norte da Bacia do Paraná. Este artigo tem como objetivo identificar e apresentar argumentos mineralógicos e químicos que demonstram a existência de níveis de bentonitas inseridos na Formação Irati em afloramentos desta unidade situados a leste da cidade de Aceguá, sul do Rio Grande do Sul. Tratam-se de níveis com pequena espessura (em média 4 cm) e grande extensão lateral constituídos de argilitos maciços, com cores branco acinzentadas que em campo contrastam com os folhelhos que compõem a Formação Irati. Para o reconhecimento da bentonita, a técnica empregada na preparação das amostras viabilizou a realização de um estudo detalhado do comportamento mineralógico a partir da divisão das amostras numa fração fina (menor que 2μm) e numa fração maior que 0,025mm. As bentonitas do Irati se caracterizam por serem rochas bimodais compostas predominantemente por Camontmorilonita que formam a matriz fina da rocha onde estão dispersos cristais primários ou magmáticos com tamanho não superior a areia muito fina. Uma característica comum destes cristais e que atestam a origem vulcânica é o hábito idiomórfico, sem indícios de alteração ou de terem sido submetidos a processos de transporte sedimentar, em discordância ao que é observado com os minerais formadores da rocha encaixante representada pelo folhelho Irati. Entre os principais minerais primários identificados e representativos do ambiente vulcânico encontramse paramorfos de quartzo beta, feldspatos tipo sanidina, biotita, zircão, apatita e ilmenita. Baseando-se na geoquímica da rocha e na cristaloquímica da montmorilonita neoformada nos níveis de bentonita infere-se sobre a natureza do vulcanismo precursor. Ambas as metodologias apontam que neste período as cinzas vulcânicas que alcançaram a Bacia do Paraná foram oriundas de um vulcanismo com composição intermediária (andesítica) em concordância ao que é conhecido sobre as manifestações da Província Vulcânica Choiyoi Inferior, sincrônica com a sedimentação da Formação Irati na Bacia do Paraná. A comprovação obtida de que os níveis de argilitos identificados na seção estudada são bentonitas abre a perspectiva de novos estudos em outros campos da geologia, como a calibração da seção estratigráfica e de biozonas através de técnicas de datação absoluta com o uso de minerais, em especial os zircões. Os múltiplos níveis de bentonita identificados ao longo da seção também viabilizam estudos de avaliação do estilo e da história explosiva do vulcanismo, bem como permitirão melhorar as correlações entre diferentes exposições da formação Irati ao longo da Bacia do Paraná. / The presence of tonsteins and bentonite within Supersequence I in the southern sector of the Paraná Basin are not uncommon, and their occurrences have been documented, especially in the Rio Bonito and Rio do Rasto units. Although the identification of bentonite in the Irati Formation was expected, due to its stratigraphic position within the Permian and because it is linked to an environment that meets the requirements to accumulate and preserve volcanic ash deposition events, systematic studies aimed at identifying bentonite in the Irati Formation in Rio Grande do Sul are not known. The presence of bentonite levels in the Irati Formation was demonstrated from studies carried out in the northern sector of the Paraná Basin. This article aims to identify and present mineralogical and chemical arguments about the existence of bentonite levels included in the Irati Formation in outcrops of this unit located east of the city of Aceguá, southern Rio Grande do Sul. They are thin levels (on average 4 cm in thickness) and large lateral extension made up of massive claystones, of grayish white colors, which on the field stand out from the shales that compose the Irati Formation. In order to recognize the bentonite, the technique used in preparing the samples made it possible to conduct a detailed study of the mineralogical behavior based on the division of the samples into a fine fraction (less than 2 μm) and a fraction above 0.025 mm. The Irati bentonites are characterized by being bimodal rocks composed predominantly of Ca-montmorillonite which form the fine matrix of the rock where primary or magmatic crystals are dispersed, not larger than very fine sand. A common feature of these crystals that attest to the volcanic origin is the idiomorphic habit, with no signs of alteration or of having undergone sediment transport processes, unlike what is observed with the minerals forming the host rocks represented by the Irati shale. Among the main primary minerals identified and representative of the volcanic environment are the beta-quartz paramorphs, sanidine feldspars, biotite, zircon, apatite and ilmenite. Based on the rock geochemistry and the crystal chemistry of the neoformed montmorillonite in the bentonite levels, the nature of the precursor volcanism is inferred. Both methodologies indicate that in this period the volcanic ashes that reached the Paraná Basin were derived from volcanism of intermediate composition (andesitic) in agreement with what is known about the manifestations of the Lower Choiyoi Volcanic Province, synchronous with the sedimentation of the Irati Formation in the Paraná Basin. The obtained evidence that the claystones identified in the studied section are bentonites unfolds the perspective of new studies in other geology fields, such as the calibration of the stratigraphic section and biozones through absolute dating techniques with the use of minerals, especially zircons. The multiple levels of bentonite identified throughout the section also enable assessment studies of the explosive style and history of the volcanism, and will also improve the correlations between different exposures of the Irati Formation along the Paraná Basin.

O presente trabalho investigou o comportamento mecânico e hidráulico de novos materiais geotécnicos compósitos para a utilização em barreiras verticais do tipo Slurry Walls. Fundamentalmente, o objetivo do programa experimental foi analisar o comportamento tensão-deformação e a influência da poro-pressão, através de ensaios triaxiais e ensaios de compressão não-confinada em misturas solo-cimento-bentonita (SCB) e solo-cimentobentonita- fibra (SCBF) e também a condutividade hidráulica em misturas solo-bentonita-fibra (SBF) e solo-cimento-bentonita-fibra. As misturas testadas nos ensaios triaxiais, cisalhadas na condição não-drenada (CIU) com tensões efetivas entre 50 e 470 kPa, foram rompidas após um período de 7 dias de cura. Nestes ensaios, foram medidas as condutividades hidráulicas antes e após o cisalhamento dos corpos de prova, a fim de comparar e identificar o comportamento da condutividade quando as barreiras verticais são solicitadas.A condutividade hidráulica avaliada em permeâmetro de parede rígida para as misturas SBF e SCBF foram comparadas com resultados de misturas SB e SCB obtidos na literatura. Os resultados dos ensaios realizados indicaram uma mudança dos padrões de comportamento dos materiais compósitos em relação à situação sem reforço, como o aumento dos parâmetros de resistência ao cisalhamento e a diminuição das deformações volumétricas sob carregamento isotrópico. Os ensaios de condutividade hidráulica confirmaram que o comportamento do material não foi afetado pela adição das fibras. Já os ensaios de condutividade hidráulica realizados no equipamento triaxial demonstraram que a condutividade hidráulica aumenta após o cisalhamento do corpo de prova. / The present work aimed the investigation of the mechanical and hydraulic behavior of new geotechnical composite materials for use in vertical barrier walls (Slurry Walls). Fundamentally, the objective of the experimental program was to analyze the stress-strain behavior as well as the pore-pressure influence by means of triaxial tests, unconfined compression tests on mixtures of soil-cement-bentonite (SCB) and soil-cement-bentonitefiber (SCBF), and hydraulic conductivity tests on soil-bentonite-fiber (SBF) and soil-cementbentonite- fiber mixtures. The speciments formatted by the different mixtures were tested in the triaxial equipment, and sheared under consolidated isotropically undrained conditions (CIU) and efective stresses ranging from 50 to 470 kPa, after 7 days of curing. In these tests, the hydraulic conductivities were measured previously and after shearing the samples, in order to compare and identify the conductivity behavior at the moment in which the vertical barriers are requested. The hydraulic conductivity coefficients of SBF and SCBF mixtures obtained from rigid wall permeameter tests were compared with results existent in the literature for SB and SCB mixtures. The results indicated changes of the behavior standards for composite materials if compared with the unreinforced situation, such as increases of shear strength parameters and decreases of volumetric deformations under isotropic loading. The results of hydraulic conductivity tests confirmed that the behavior of the material is not affected by the addition of fibers. The results of hydraulic conductivity tests conducted in the triaxial equipment showed increases of the hydraulic conductivity coefficient after the shearing of the samples.

A Jazida Bañado de Medina localizada a sudoeste da cidade de Melo (Uruguai) se constitui na primeira ocorrência na região com potencial para exploração comercial de bentonita. Através de uma campanha de 31 furos de sondagem foi possível delimitar um bloco cuja espessura da camada de bentonita atinge até 6,6 m. Os furos permitiram visualizar um pacote dentro da seqüência permiana do Rio do Rasto delimitada superiormente e inferiormente por arenitos, protegida de processos erosivos devido aos falhamentos que mantiveram este material em blocos abatidos do terreno. A cubagem realizada revelou nos 9,5 ha prospectados uma reserva medida de 580000 toneladas com distribuição contínua e apresentado cobertura de estéril do tipo arenito/siltito da ordem de 1,60m até 11,60m de espessura. O objetivo deste trabalho é mostrar os dados obtidos envolvendo o estudo da mineralogia, composição química, contaminantes, fatores controladores da jazida e propriedades tecnológicas deste material. Estratigraficamente a jazida situa-se dentro da Formação Rio do Rasto, porção superior do Membro Serrinha (Formação Yaguari, Membro Vila Viñoles na nomenclatura uruguaia). Foi possível compartimentar a bentonita em 4 camadas de acordo com critérios texturais, estruturas sedimentares e cor. Mineralogicamente, as camadas são compostas predominantemente por esmectita dioctaédrica cálcica e traços de quartzo e feldspato. Os resultados químicos mostram uma esmectita com baixo teor em ferro, com cerca de 76% da carga interfoliar proveniente da substituição a nível octaédrico, classificando-se como uma alumínio montmorilonita. Foi avaliado a capacidade de troca de cátions (valores entre 118 e 124 meq/100g) e sua correlação com domínios 2EG, 1EG e 0EG. Os resultados mostram uma montmorilonita de baixa carga. Seu uso tecnológico foi testado para a aplicação em moldes de fundição e como fluido de perfuração. Os resultados apontaram índices adequados de estabilidade térmica, Palavras chave: Bentonita, montmorilonita, gênese, aplicação tecnológica, Uruguai. / A bentonite deposit occurs in Bañado de Medina, Melo Uruguay and seems be the first case of commercial occurrence in this region. 31 drill holes allowed delimiting a thickness until 6,6 m and a reserve about 580.000 t of bentonite in this deposit. The aim of this paper is to display the mineralogical, geochemical studies also other factors which are important for the explotation of this clay material. The clay deposit is in the Permian Rio do Rastro Formation, in the upper part of the Serrinha Member (Yaguary formation, Vila Viñoles member - Uruguayan equivalent stratigraphy). The bentonite consists of four beds according to sedimentary structure, color and texture. The bentonite deposit is in contact (at the base and top) with fine sandstones and a fault system preserved the bentonite from later erosive processes. Xray diffraction data show that the bentonite is formed by more than 90% of smectite and is Ca-dioctahedral smectite. The chemical analysis displays a smectite with low content of Fe+3 and 76% of interfoliar charge mainly associated to an octahedral replacement of AL+3 by Mg+2 constituting an Al-montmorillonite. The cation exchange charge is between 118 and 124 meq/100mg. The montmorillonite is highly predominant low charge type (2EG).The technological use was tested for foundry and drill hole fluid. The results indicate adequate thermal stability, good swelling properties and green strength for foundry use.

Aflatoxinas são metabólitos altamente tóxicos, com efeitos teratogênicos e carcinogênicos, produzidos predominantemente por fungos do gênero Aspergillus. Devido aos seus graves efeitos deletérios na produção animal, muitos estudos são conduzidos com o objetivo de encontrar métodos eficazes de minimizar seus prejuízos econômicos. O presente estudo teve como objetivo avaliar a eficiência do efeito protetor de um aditivo antimicotoxinas a base de bentonita cálcica natural brasileira (BCM – Brazilian calcium montmorillonite) sobre os parâmetros de ganho de peso, consumo e conversão alimentar, índice de eficiência produtiva, peso ponderado do coração, fígado, moela e baço, proteínas plasmáticas totais, e concentração de minerais no soro (cálcio, fósforo, magnésio, ferro, sódio, cloro e potássio). O experimento consistiu em 1056 pintos de corte machos, de 1 dia de vida, Cobb, distribuídos em baias aleatoriamente, com 22 aves em cada baia, por 42 dias. Foram utilizados 6 tratamentos, sendo o grupo controle sem o adsorvente BCM e sem aflatoxina (AFL), um grupo contendo apenas AFL (3 mg/kg), dois grupos recebendo apenas BCM (0,25% e 0,5%) e dois grupos recebendo AFL+BCM em dois níveis (0,25% e 0,5%). Os resultados demonstraram que de todo o experimento, o grupo mais afetado foi o das aves que receberam apenas AFL. Os tratamentos que receberam AFL+BCM a 0,25% e a 0,5% tiveram seus pesos 13,3% e 22,7% maiores do que o grupo que recebeu apenas AFL, respectivamente, e também aumentaram seu índice produtivo em 53% e 66,5%, respectivamente. Os índices de peso ponderado dos órgãos foram todos melhorados com a inclusão de BCM, mas houve um decréscimo no nível de potássio sérico de 15,3% quando comparado com o grupo que recebeu apenas AFL. A argila bentonita cálcica pode ser utilizada como aditivo adsorvente de micotoxinas para tratamento e controle de rações contaminadas com aflatoxinas em frangos de corte. / Aflatoxins are a highly toxic metabolites, with carcinogenic and teratogenic effects, produced mainly by the genus Aspergillus. Due their negative impact in the animal production chain, several studies have been conducted intended to find efficient methods to minimize the economical losses. The present experiment aimed to evaluate the protective effect of a Brazilian natural calcium montmorillonite (BCM) on the parameters of body weight gain, feed consumption, feed conversion, productive efficiency index, hart, spleen, liver and gizzard’s weight, total plasmatic protein level, and serum minerals. One thousand and fifty-six 1 d-old Cobb male broilers were housed in experimental pens (22 chickens per pen) for 42 d. Two levels of aflatoxins (AFLs) (0 and 3 mg kg-1) and three levels of BCM (0, 2.5 and 5 g kg-1) were assayed. Each treatment had eight replicates of 22 broiler chickens each. Of all the chickens tested in the experiment, the ones treated with AFLs were the most adversely affected. The treatments that received AFLs and BCM (0.25% and 0.5%) had their weights 13.3% and 22.7% heavier than the group that received only aflatoxins, respectively. They also improved their productive efficiency index in 53% and 66.5%, respectively. The organs weight parameter were all improved with the inclusion of BCM, but a decrease in the serium potassium level of 15.3% was observed when compared with the group that did not received AFLs. BCM did not affect negatively those groups that did not received AFLs. The BCM could be used as a mycotoxin binder for aflatoxins in broilers feed.

Orientador: Ana Rita Morales / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-14T07:32:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Paiva_LucileneBetegade_D.pdf: 25147063 bytes, checksum: a98b5c9f475d3fb0e39af5793bb3acee (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: Sete bentonitas foram avaliadas quanto ao potencial na obtenção de formas organofílicas, através da caracterização por difração de raios-X para avaliar os espaçamentos basais, pelo teste de inchamento, em água e em xileno, para avaliar o caráter a hidrofílico e organofóbico, por energia dispersiva de raios-X para identificar os elementos presentes, e da capacidade de troca de cátions pelo método de adsorção do azul de metileno. Somente uma não apresentou potencial para organofilização e foi descartada. As bentonitas que apresentaram potencial para serem organofilizadas, foram tratadas com um sal quaternário de amônio por troca de cátions em dispersão aquosa, metodologia convencionalmente usada, e intercalação em meio semi-sólido, como metodologia alternativa. Posteriormente, as bentonitas foram caracterizadas por difração de raios-X, para avaliar intercalação dos cátions orgânicos, pelo teste de inchamento, em água e em xileno, para avaliar o caráter organofílico e hidrofóbico adquirido, por energia dispersiva de raios-X para identificação dos elementos presentes. Adicionalmente, ambas bentonitas sódicas e organofilizadas, foram caracterizadas por análise termogravimétrica para avaliar a estabilidade térmica e o teor de cátions orgânicos incorporado, por microscopia eletrônica de varredura para avaliar a morfologia das partículas e por medida da área específica baseada na adsorção de nitrogênio. Todas as bentonitas adquiriram caráter organofílico. Foram preparados nanocompósitos com polipropileno e as bentonitas organofílicas obtidas. Após o processamento, foi feita uma caracterização por difração de raios-X e por microscopia eletrônica de transmissão para avaliar a dispersão das bentonitas organofílicas na matriz polimérica e o tipo de estrutura formada. Foram obtidos nanocompósitos com estruturas esfoliadas, parcialmente esfoliadas e intercaladas, e intercaladas. O estudo mostra uma grande potencialidade das bentonitas em estudo na obtenção de bentonitas organofílicas para nanocompósitos poliméricos, bem como a eficiência da metodologia de organofilização em meio semi-sólido. / Abstract: Seven bentonites were evaluated to verify the potential to obtain the organophilic clay. The characterization by X-ray diffraction to evaluate the basal spacings was made, as well as the characterization by swelling capacity test, in water and in xylene, to evaluate the hydrophilic and organophobic character, by X-ray dispersive energy to indentify the present elements, and by cations exchange capacity using the method of blue methylene adsorption. Only one bentonite didn't show potential to be organophilized and was rejected. The bentonites that showed potential to be organophilized, were treated with a quaternary ammonium salt by cation exchange in aqueous dispersion, the conventional methodology used, and by intercalation in semi-solid medium, as an alternative methodology. Subsequently, they were characterized by X-ray diffraction, to evaluate the intercalation of the organic cations, by the swelling capacity test, in water and in xylene, to evaluate the organophilic and hidrophobic acquired, by X-ray dispersive energy to identify the present elements. Furthermore, both sodium and organophilized bentonites were characterized by thermogravimetric analysis to evaluate the thermal stability and the tenor of organic cations incorporated, by scanning electronic microscopy to evaluate the morphology of the particles, and by measurement of specific area based on the adsorption of nitrogen. All bentonites acquired organophilic character. Nanocomposites with polypropylene as matrix and the organophilic bentonites obtained were prepared. After the processing, a characterization by X-ray diffraction and by transmission electronic microscopy to evaluate the dispersion of the organophilic bentonites in the polymeric matrix and the type of structure formed were made. Nanocomposites with exfoliated, or partially exfoliated and intercalated, and intercalated structures were obtained. The study shows a large potential of the bentonites in study in obtaining organophilic bentonites for polymeric nanocomposites, as well as the efficiency of the methodology of organophilization in semi-solid medium. / Doutorado / Ciencia e Tecnologia de Materiais / Doutor em Engenharia Química

Made available in DSpace on 2016-08-19T12:56:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 SINARA DE FATIMA FREIRE DOS SANTOS.pdf: 5017143 bytes, checksum: 47814d067ba298cd245c1c37cd698b95 (MD5) Previous issue date: 2010-10-29 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The present work has the objective to purify the babassu and soy biodiesel using as adsorbent bentonite clay and talc, under monitoring by measurements of dielectric constant, index of acidity and humidity test. Initially, it was determined the quality of babassu oil and soy through physic-chemical, then was synthesized methylic and ethylic biodiesel. The talc and bentonite adsorbents were characterized for their surface area, pore diameter, MEV, XRD and FTIR. During the purification of biodiesel was used some percentages of adsorbent (0.5, 1, 2, 3 and 4% for 50 g of biodiesel) and adsorption times of 20, 30, 60, 90 and 120 min, under constant agitation and ambient temperature, the results were compared with the process of washing with acidified water, by monitoring with measurements of dielectric constant, acidity index and humidity test. The evaluation of the purification of biodiesel by dry washing, monitored by dielectric constants, got better answers than the process of washing with acidified water, with lower values of dielectric constant around 4.0% of adsorbent and 120 min of adsorption time .In relation to the index of acidity and the humidity test, samples of purified biodiesel with the adsorbent are in accordance with the specifications of the National Agency of Petroleum, Natural Gas and Biofuels (ANP). Therefore, it is considered that the methodology for dry washing, as well as monitoring by dielectric constant, is feasible as a method of purification and monitoring, respectively, using as references the results of conventional purification process. / O presente trabalho tem o objetivo de otimizar as condições do processo de purificação a seco de biodiesel, utilizando como adsorvente a bentonita e o talco, sob monitoramento por medidas de constante dielétrica, índice de acidez e teor de umidade. Inicialmente, foi determinada a qualidade dos óleos de babaçu e soja através de testes físico-químicos, em seguida foi sintetizado o biodiesel metílico e etílico. Os adsorventes foram caracterizados por adsorção de nitrogênio, microscopia eletrônica de varredura, difração de raios-X e infravermelho. Durante a purificação do biodiesel utilizou-se várias percentagens de adsorventes (0,5, 1, 2, 3 e 4% por 50 g de biodiesel) e tempos de adsorção de 20, 30, 60, 90 e 120 min, sob agitação constante e temperatura ambiente, os resultados foram comparados com o processo de lavagem com água acidificada, através do monitoramento com medidas de constante dielétrica, índice de acidez e teor de umidade. A avaliação da purificação do biodiesel por lavagem a seco, monitorada por constantes dielétricas, obteve respostas melhores que o processo de lavagem com água acidificada, com menores valores de constante dielétrica em torno de 4,0 % de adsorvente e 120 min de tempo de adsorção. Em relação ao índice de acidez e o teor de umidade, as amostras de biodiesel purificadas com os adsorventes, estão de acordo com as especificações da Agência Nacional do Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis (ANP). Portanto, considera-se que a metodologia por lavagem a seco, bem como, o monitoramento por constante dielétrica, é viável como método de purificação e monitoramento, respectivamente, usando como referências os resultados obtidos do processo de purificação convencional.

A utilização de solo natural misturado com bentonita empregado em camadas impermeáveis para retenção de contaminante é bastante comum em aterros sanitários. Neste trabalho, serão apresentados os resultados de ensaios com misturas de solo-bentonita nos teores de 3%, 5% e 7%, utilizando-se um solo arenoso proveniente da região de Pindorama (SP). Os ensaios de condutividade hidráulica para o solo-bentonita foram realizados em permeâmetros de parede flexível. Os resultados obtidos indicam que para os teores de 5% e 7% de bentonita a condutividade hidráulica apresenta-se com valores adequados para a construção de barreiras impermeáveis. A resistência ao cisalhamento do solo compactado puro e das misturas compactadas foi avaliada através de ensaios triaxiais do tipo consolidado não drenado (CU) e ensaios de compressão simples. A coesão efetiva e o ângulo de atrito efetivo do solo aumentou e diminuiu, respectivamente, com a adição de bentonita. Os ensaios de resistência à compressão simples para as misturas com 5% de bentonita atingiram valores aceitáveis para o emprego em camadas impermeabilizantes. / It is becoming very common the use of soil-bentonite mixtures for building sanitary landfill liners with the purpose of retaining pollutants. This work shows the results of hydraulic conductivity and shear strength tests performed with soil-bentonite mixtures with 3%, 5% and 7% bentonite content. The natural soil was gathered in the Pindorama area, which is located in the northeast of Sao Paulo state. The hydraulic conductivity tests were performed in a flexible wall permeameter. Test results show that mixtures with 5% and 7% bentonite content are suitable, in terms of hydraulic conductivity, for construction of sanitary landfill liners. The shear strength parameters of natural soil and mixtures have been assessed performing undrained triaxial compression tests and unconfined compression tests. The effective cohesion and the effective friction angle increased and decreased with the increase of the bentonite content, respectively. The unconfined compression test results have shown that mixtures with 5% bentonite content are suitable, in terms of shear strength, for construction of sanitary landfill liners.

Orientador: Rosângela Barros Zanoni Lopes Moreno / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-20T08:17:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Lopes_LeandroFreitas_M.pdf: 2721752 bytes, checksum: 3eff0862fda0329e774f1b5e9dbeaf25 (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: A perfuração de poços de petróleo pode danificar fortemente a formação, incluindo a região de interesse: o reservatório. Perfurar sem que se danifique o reservatório caracteriza-se como um grande desafio, e por isso, tem sido estimulado o desenvolvimento de tecnologias de fluidos e otimização de processos de perfuração, incluindo, por exemplo, o projeto de fluidos com vistas à minimização de dano. Tem sido relatado que, um planejamento detalhado desde o projeto do fluido pode ajudar a minimizar o dano de formação e contribuir para uma melhor restauração da produtividade do poço. Este trabalho é focado na análise do dano de formação causado pela invasão de fluidos de perfuração de base água em reservatórios de petróleo areníticos. Os fluidos foram preparados com os seguintes componentes: sal, polímero e argila. O sal utilizado foi o iodeto de sódio (NaI) na concentração de 150000 ppm; o polímero foi, ora a poliacrilamida parcialmente hidrolisada (PHPA), ora a Goma Xantana (GX), e a argila utilizada foi a bentonita. Para simular o reservatório foram utilizadas amostras pequenas de arenito Botucatu de alta permeabilidade. As amostras, inicialmente 100% saturadas com óleo mineral (~ 24 cp @23º C), foram submetidas a um processo de invasão, simulando-se uma perfuração sobrebalanceada, e a um fluxo reverso de óleo, simulando-se o início de produção de petróleo, aplicando-se para ambos um diferencial de pressão manométrica de 20 psi (~ 138 kPa). A concentração de polímero foi de 3,5 lb/bbl (10 g/l ou 10000 ppm) quando preparados com PHPA, e de 3,0 lb/bbl (8,6 g/l ou 8600 ppm) quando preparados com GX. A concentração de bentonita variou de 2,5%, 2,0%, 1,5% e 0,0% em massa para ambos os polímeros, resultando em um total de oito fluidos preparados. Foram avaliadas a redução da permeabilidade e da razão de produtividade das amostras durante a invasão dos fluidos, bem como o retorno destas quando aplicado um fluxo reverso de óleo. Os resultados obtidos mostraram que os fluidos que continham argila resultaram em uma menor invasão ou perda de fluido para a formação do que os fluidos que continham somente polímero. Além disso, a concentração de argila influenciou nos resultados obtidos de redução de permeabilidade e do retorno da razão de produtividade. Quanto maior a concentração de argila, menor a invasão de filtrado, porém, o retorno da razão de produtividade também foi menor, evidenciando o potencial de dano da mesma. Os fluidos preparados com PHPA, quando injetados, resultaram em uma maior invasão de filtrado do que os fluidos preparados com GX, porém o retorno da razão de produtividade também foi maior, mostrando que estes fluidos, apesar de invadirem mais, danificaram menos as amostras. Os fluidos preparados com GX tamponaram as gargantas de poro mais rapidamente, e em alguns casos, por completo. O fato de tamponar ou não os poros das amostras teve influência no retorno da razão de produtividade, sendo observado maior retorno nas amostras não tamponadas em relação àquelas tamponadas por completo. Os resultados apresentados aqui podem contribuir para a tecnologia de fluidos de perfuração e avaliação do projeto do fluido, com vistas à minimização de dano à formação e manutenção da produtividade do reservatório o mais próximo da original / Abstract: Oil well drilling can strongly damage the formation, including the interest region: the reservoir. Drilling without damaging the reservoir is characterized as a hard challenge, and therefore, the development of technologies and optimization process has been stimulated, including, for example, the fluid design in order to minimize damage. It has been reported that a detailed fluid management plan addressing fluid design can help to minimize formation damage and contribute to a better well productivity restoration. This work is focused on formation damage analysis caused by water-based drilling fluids invasion in sandstone oil reservoirs. Fluids were prepared including the following components: salt, polymer and clay. It was used a 150,000 ppm concentration of sodium iodide (NaI) as salt, either a partially hydrolyzed polyacrylamide (HPAM) or a xanthan gum (XG) as polymer, and bentonite as clay. To simulate the reservoir, small samples of high permeability Botucatu sandstone were used. The samples, 100% initially saturated with mineral oil (~ 24 cp @ 23 ° C), were submitted to an invasion process, simulating an overbalanced drilling, and to an oil reverse flow, simulating the oil production beginning, applying to both a 20 psi (~ 138 kPa) gauge pressure difference. The polymer concentration was 3.5 lb/bbl (10 g/l or 10,000 ppm) when prepared with HPAM, and 3.0 lb/bbl (8.6 g/l or 8,600 ppm) when prepared with XG. The bentonite concentration ranged from 2.5%, 2.0%, 1.5% and 0.0% weight for both polymers, resulting in eight tested fluids. During fluids invasion, the permeability impairment and productivity ratio of the samples were evaluated, as well as their return when applied to an oil reverse flow. Obtained results pointed that fluids containing clay resulted in a lower fluid loss to the formation than fluids containing only polymer. Moreover, clay concentration influenced on permeability impairment and on obtained results for the productivity ratio return. The higher is clay concentration, the less is fluid invasion, however, productivity ratio return was also lower, highlighting the clay damage potential. HPAM fluids, when injected, resulted in a higher fluid invasion than XG fluids, but productivity ratio return was also higher, pointing that HPAM fluids, even though had invaded more, the damage was lower. XG fluids blocked pore throats faster and, in some cases, completely. The blocking effect on samples pores influenced on productivity ratio return, i. e., higher return was obtained for samples that weren't blocked. Results presented here may contribute to drilling fluids technology, fluid design evaluation and formation damage minimization aiming to keep the reservoir productivity closer to the original / Mestrado / Reservatórios e Gestão / Mestre em Ciências e Engenharia de Petróleo

O processo de adsorção vem sendo utilizado como uma técnica eficaz para a remoção de íons metálicos em efluentes. Neste trabalho são apresentados os estudos para avaliar da capacidade de adsorção de cobalto em caulinita, um adsorvente de baixo custo, visando à remoção deste íon de soluções aquosas. Foi analisada a área superficial específica (S) em 25 amostras de materiais preparadas de diferentes modos: caulinita, bentonita e carvão ativado e, misturas de caulinita-bentonita e caulinita-carvão ativado. Estas misturas foram preparadas pela adição de 10, 20, 30, 40 e 50% de carvão ativado ou bentonita à caulinita. As amostras de caulinita-carvão ativado e caulinita in natura foram calcinadas a 600 e 1000 °C por 4 horas. Foi escolhida para os testes de adsorção a mistura de caulinita com 10% de carvão ativado por apresentar a melhor relação custo benefício em relação à S. Os parâmetros de adsorção investigados nesta mistura foram: tempo de contato, pH, concentração inicial de soluto, competição iônica e força iônica. Verificou-se que o tempo de contato e o pH otimizados para o propósito do trabalho foram 30 min e pH 6. Nestas condições a eficiência de remoção do íon cobalto da solução foi superior a 80%. Verificou-se que a presença de íons Cr e Zn, bem como o aumento da força iônica diminuem a capacidade de adsorção do Co na mistura adsorvente. As isotermas de Langmuir e Freundlich apresentaram R2 iguais a 0,906 e 0,597, respectivamente. Os parâmetros determinados nestas isotermas indicaram um processo espontâneo, ou seja, energeticamente favorável, para a adsorção do Co nas condições e que foram realizadas este trabalho. / The adsorption process has been used as an efficient technique for the removal of metallic ions in industrial effluent. In this work, it is presented the studies to evaluate the adsorption capacity of cobalt in kaolinite, a low cost adsorbent, aiming at the removal of this ion from aqueous solutions. The specific surface area (S) was analyzed in 25 samples prepared in different ways: kaolinite, bentonite and activated carbon and, mixtures of kaolinite-bentonite and kaolinite-activated carbon. These mixtures were prepared by adding to kaolinite 10, 20, 30, 40 or 50% of activated charcoal or bentonite. Samples of kaolinite-activated charcoal mixture and raw kaolinite were also calcined at 600 and 1000 °C for 4 hours. The adsorption parameters investigated for these adsorbents were: contact time, pH, solute initial concentration, ionic competition and ionic strength. It was found that the optimized contact time and pH, for the purpose of this work, were 30 min and pH 6. Under these conditions the cobalt ion removal efficiency was greater than 80%. It was verified that the presence of Cr and Zn ions, as well as the increase in ionic strength caused a decrease in the adsorption capacity of Co in the adsorbent mixture. The Langmuir and Freundlich isotherms presented R2 equal to 0.906 and 0.597, respectively. The parameters determined by these isotherms indicated a spontaneous process, i.e., energetically favorable, for the adsorption of Co under the conditions that this work was carried out.

El objetivo principal de este trabajo consiste en una propuesta de negocio a través de la cual se comercializa la bentonita con el fin de que las personas que la utilicen como una mascarilla, que puedan cuidar su piel y disfruten de los beneficios que esta les brinda. Algunos de estos son la eliminación de impurezas y residuos, reducción del acné. Asimismo, este tipo de ceniza volcánica suaviza la piel, puede ser utilizada por personas que cuentan con piel sensible y rosácea. Las campañas publicitarias y las nuevas exigencias sociales han determinado ciertos estereotipos y características que se deben cumplir para que una persona se considere estéticamente atractiva. Afectando de manera directa el autoestima y estado de ánimo de los individuos que no cumplen con ellas. A partir de esta situación, Bitamask brinda a las personas la oportunidad de cuidar y mejorar la apariencia de su piel, con el objetivo de solucionar o reducir imperfecciones que puedan tener con el fin de incrementar su autoestima y mejorar su estado de ánimo. Por otro lado, este trabajo fue elaborado de acuerdo a las normas vigentes dictadas por la Universidad Peruana de Ciencias Aplicadas y ha sido realizado por alumnos de la Facultad de Negocios. A continuación, se presentará la investigación y propuesta realizada. / The main objective of this paperwork is a business proposal through which bentonite is marketed so that people who use it as a mask, can take care of their skin and enjoy the benefits it offers. Some of these are the elimination of impurities and dirt, and reduction of acne. Also this type of volcanic ash softens the skin and can be used by people who have sensitive skin and rosacea. Advertising campaigns and new social demands have determined certain stereotypes and characteristics that a person must have in order to be considered aesthetically attractive. Directly affecting the self-esteem and state of mind of people who do not comply with them. From this situation, Bitamask offers people the opportunity to care for and improve the appearance of their skin, with the aim of solving or reducing imperfections that may have in order to increase their self-esteem and improve their mood. On the other hand, this paperwork was prepared in accordance with the regulations dictated by the Peruvian University of Applied Sciences and has been carried out by students of the Faculty of Business. Now, the research and proposal made will be presented. / Trabajo de investigación