Materiais híbridos avançados para reuso potável direto como alternativas ao carvão ativado para a remoção de contaminantes emergentes

Resumo

A Estação de Produção de Água de Reuso (EPAR CAPIVARI II) situada em Campinas, SP, opera com um sistema de biorreatores com membranas de ultrafiltração (MBR) e tem a capacidade, atualmente, de produzir água para reuso não potável. A EPAR está equipada com uma unidade piloto que permite aplicar diferentes processos de polimento, entre esses, o carvão ativado. O uso de carvão ativado para o polimento do efluente é atrativo devido a sua fácil aplicação, baixo custo e possibilidade do reuso de materiais menos nobres para a sua confecção. Ademais, comparada com outras técnicas como os processos oxidativos avançados, a adsorção não promove a formação de subprodutos indesejáveis, que muitas vezes podem apresentar toxicidade maior do que a substância original. Em trabalho anterior de monitoramento do efluente da EPAR foram selecionadas moléculas marcadoras (compostos recalcitrantes), entre essas a cafeína, hidroclorotiazida, sacarina, sucralose e sulfametoxazol. O objetivo principal deste projeto é avaliar diferentes materiais adsorventes (diferentes carvões) e carvão como material suporte para dióxido de titânio visando a concomitante remoção e degradação dos compostos marcadores recalcitrantes na EPAR. As técnicas sol-gel e imersão serão avaliadas para impregnar o carvão ativado com dióxido de titânio. Os materiais adsorventes serão caracterizados, e estudos em escala de laboratório serão conduzidos para elucidar a cinética do processo, isotermas de adsorção e elucidar os mecanismos de adsorção e remoção envolvidos. Também será feito a aplicação de colunas de leito fixo dimensionadas a partir do método de Rapid Small Scale Column Test. Definidas as condições ótimas, os experimentos serão conduzidos na unidade piloto da EPAR e o efluente tratado caracterizado quanto a remoção dos compostos marcadores, atividade antimicrobiana, atividade estrogênica e demais parâmetros de potabilidade. A quantificação das moléculas marcadoras será realizada por cromatografia bidimensional acoplada a espectrometria de massas sequencial. (AU)