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Please use this identifier to cite or link to this item: http://tede.unioeste.br/handle/tede/3576
Tipo do documento: Tese
Title: Avaliação da biodegradabilidade e toxicidade de fluidos dielétricos de transformadores em solo e meio aquático
Other Titles: Evaluation of the biodegradability and toxicity of transformer dielectric fluids in soil and aquatic environment
Autor: Sanderson, Karina 
Primeiro orientador: Módenes, Aparecido Nivaldo
Primeiro coorientador: Trigueros, Daniela Estelita Goes
Segundo coorientador: Zanão Júnior, Luiz Antônio
Primeiro membro da banca: Módenes, Aparecido Nivaldo
Segundo membro da banca: Borba, Carlos Eduardo
Terceiro membro da banca: Klen, Márcia Regina Fagundes
Quarto membro da banca: Schuelter, Adilson Ricken
Quinto membro da banca: Andrade, Maurício Guy de
Resumo: As concessionárias de energia, constantemente, contaminam o meio ambiente com fluidos dielétricos, devido a falhas e vazamentos de transformadores de potência. Desta forma, estes fluidos devem ser estudados, pois podem pode implicar na vulnerabilidade da fauna e da flora. Neste sentido, este trabalho teve como objetivo investigar os efeitos deletérios do fluido dielétrico vegetal e mineral, através de ensaios de biodegradabilidade, toxicidade aguda, ensaios dos atributos químicos e degradação (óleos e graxas) do solo e das avalições das características fitotécnicas da soja. Nos ensaios da biodegradabilidade imediata foram estudados os fluidos dielétricos vegetais de crambe, W3, W6 e W9 e um à base de óleo mineral (Lubrax). Para os ensaios de toxicidade aguda com Danio rerio e Artemia salina e para os ensaios de toxicidade em solo utilizando a soja (Glycine max L.), foram usados o fluido dielétrico W3 e o Lubrax. A análise da biodegradabilidade foi avaliada pela ação de microrganismos que transformaram a amostra em CO2, sendo medido por titulometria. Para os estudos da toxicidade aguda foram realizados dois experimentos distintos, onde os organismos foram expostos às diferentes concentrações de fluido dielétrico W3 e Lubrax e onde foram expostos à FSA dos fluidos. A FSA do W3 e Lubrax utilizado no ensaio com o Danio rerio foram submetida a análise de cromatografia gasosa. Os ensaios de toxicidade aguda com o Danio rerio e a Artemia salina foram realizados com o intuito de se conhecer a faixa aproximada de toxicidade dos fluidos, levando em consideração a menor diluição que causou letalidade em 50% dos organismos (CL50). As análises dos atributos químicos do solo foram: pH, P, K, Ca, Mg, CTC e V. O teor de óleos e graxas dos fluidos dielétricos foi quantificado pelo método de extração em aparelho tipo Soxhlet. Para as avaliações fitotécnicas da soja analisou-se a emergência, altura de planta, diâmetro do caule, comprimento radicular, matéria seca radicular, número de vagens e de grãos e a massa de mil grãos. Os fluidos dielétricos vegetais são biodegradáveis num período de 14 dias, enquanto o óleo mineral é difícil de ser biodegradado. No estudo da toxicidade aguda o W3 apresentou uma CL50 menor do que o Lubrax, causando maior mortalidade nos organismos. A CL50 para o Danio rerio foi de 2,46 gL-1 (Lubrax) e de 0,318 gL-1 (W3). Para a Artemia salina a CL50 foi de 4,63 gL-1 (Lubrax) e 0,641 gL-1 (W3). Em relação aos ensaios com a FSA, o Lubrax causou maior efeito tóxico aos organismos. O W3 não apresentou efeito tóxico a 50% dos organismos. Os valores da CL50 para o Lubrax foi de 4,89% para o Danio rerio e 7,67% Artemia salina. A análise cromatográfica da FSA dos fluidos não foi conclusiva, apenas sugere que a toxicidade pode estar relacionada com a solubilidade de todas as substâncias presentes no Lubrax e não apenas com a solubilidade dos n-alcanos. Os atributos químicos do solo não sofreram alterações significativas, apenas o carbono apresentou variação crescente em relação às concentrações dos fluidos. Houve redução do TOG durante os anos agrícolas e os solos em presença do W3 apresentaram maior degradação do que os em solos com Lubrax. O aumento da concentração dos fluidos dielétricos ocasionou redução nas características fitotécnicas da soja. As plantas em solo contaminadas com W3 apresentaram melhor desenvolvimento em relação às plantas que estavam no solo contaminado com Lubrax.
Abstract: Power distribution companies constantly contaminate the environment with dielectric fluids due to power transformer failures and leaks. In this way, these fluids should be studied, as they may entail the vulnerability of the fauna and flora. In this sense, the objective of this work was to investigate the deleterious effects of vegetal and mineral dielectric fluids, through biodegradability, acute toxicity, chemical attributes and soil degradation (oils and greases) tests as well as soybean phytotechnical characteristics evaluation. In the tests of the immediate biodegradability, vegetal dielectric fluids of crambe, W3, W6 and W9 and one based on mineral oil (Lubrax) were studied. For the acute toxicity tests with Danio rerio and Artemia salina and the soil toxicity tests using soybean (Glycine max L.), the W3 and Lubrax dielectric fluid were used. The biodegradability analysis was evaluated by the action of microorganisms that transformed the sample into CO2, being measured by titulometry. For the acute toxicity studies, two distinct experiments were performed, where the organisms were exposed to different concentrations of the W3 and Lubrax dielectric fluids and to the FSA of the fluids. The FSA of W3 and Lubrax used in the Danio rerio assay were subjected to gas chromatography analysis. The acute toxicity tests with Danio rerio and Artemia salina were carried out in order to know the approximate range of fluid toxicity, taking into account the lower dilution that caused lethality in 50% of organisms (LC50). The soil chemical attributes analyzed were: pH, P, K, Ca, Mg, CTC and V. The content of oils and greases of the dielectric fluids was quantified by the Soxhlet type extraction method. For the phytothecnical evaluations, emergence, plant height, stem diameter, root length, root dry matter, number of pods and grains, and the mass of one thousand grains were analyzed. Vegetable dielectric fluids are biodegradable over a period of 14 days, while mineral oil is difficult to biodegrade. In the acute toxicity study, W3 had a lower LC50 than Lubrax, causing higher mortality in the organisms. The LC50 for the Danio rerio was 2.46 gL-1 (Lubrax) and 0.318 gL-1 (W3). For Artemia salina the LC50 was 4.63 gL-1 (Lubrax) and 0.641 gL-1 (W3). In relation to the FSA tests, the Lubrax one caused a greater toxic effect on the organisms, while the W3 had no toxic effect on 50% of organisms. The LC50 values for Lubrax were 4.89% for the Danio rerio and 7.67% for Artemia salina. Chromatographic analysis of FSA of the fluids was not conclusive, it only suggests that the toxicity may be related to the solubility of all the substances present in Lubrax and not only to the solubility of n-alkanes. The chemical attributes of the soil did not change significantly, only the carbon presented increasing variation in relation to the concentrations of the fluids. There was a reduction of the TOG during the agricultural years and the soils in the presence of W3 presented greater degradation than those with Lubrax. The increase in the concentration of the dielectric fluids caused a reduction in the phytotechnical characteristics of the soybean. Plants from soil contaminated with W3 showed better development compared to plants that were in soil contaminated with Lubrax.
Keywords: Fluido dielétrico vegetal
Fluido dielétrico mineral
Biodegradabilidade imediata
Toxicidade aguda
Atributos químicos do solo
Degradação
Características fitotécnicas
Vegetable dielectric fluid
Mineral dielectric fluid
Immediate biodegradability
Acute toxicity
Soil chemical attributes
Degradation
Phytotechnical characteristics
CNPq areas: ENGENHARIA QUIMICA::PROCESSOS INDUSTRIAIS DE ENGENHARIA QUIMICA
Idioma: por
País: Brasil
Publisher: Universidade Estadual do Oeste do Paraná
Sigla da instituição: UNIOESTE
Departamento: Centro de Engenharias e Ciências Exatas
Program: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química
Campun: Toledo
Citation: SANDERSON, Karina. Avaliação da biodegradabilidade e toxicidade de fluidos dielétricos de transformadores em solo e meio aquático. 2017. 160 f. Tese (Doutorado em Engenharia Química) - Universidade Estadual do Oeste do Paraná, Toledo, 2017.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
URI: http://tede.unioeste.br/handle/tede/3576
Issue Date: 13-Dec-2017
Appears in Collections:Doutorado em Engenharia Química (TOL)

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