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Biocarvão aplicado na remoção de contaminantes emergentes presentes em águas residuárias

Processo: 18/22393-8
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Regular
Vigência: 01 de fevereiro de 2019 - 31 de janeiro de 2021
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia Sanitária - Tratamentos de Águas de Abastecimento e Residuárias
Pesquisador responsável:Paulo Clairmont Feitosa de Lima Gomes
Beneficiário:Paulo Clairmont Feitosa de Lima Gomes
Instituição-sede: Instituto de Química (IQ). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Araraquara. Araraquara , SP, Brasil
Pesq. associados:Clovis Augusto Ribeiro ; Lorena Oliveira Pires ; Wendell Karlos Tomazelli Coltro
Assunto(s):Águas residuárias  Adsorção 

Resumo

O biocarvão é um material sólido com estrutura rica em carbono obtido pelo aquecimento em atmosfera com pouco ou sem oxigênio presente. É um adsorvente de baixo custo, renovável sendo usado na agricultura, na bioremediação de solos, na liberação controlada de fertilizantes, bem como na remoção de microrganismos patogênicos e contaminantes presentes em matrizes ambientais. Apesar do seu uso em diversas áreas, sua aplicação na remoção de contaminantes emergentes presentes em águas residuárias ainda é escassa. Esses contaminantes estão presentes nessa matriz em concentrações variando de mg/L a ng/L. É relatado na literatura científica efeitos toxicológicos desses contaminantes apresentando efeitos danosos a fauna e flora aquática, mesmo presentes em concentrações de ¼g/L a ng/L. Legislação regulamentando ou limitando a presença desses contaminantes em águas residuárias ainda é escassa. Dessa forma, o objetivo do presente projeto é desenvolver novo material adsorvente para remoção de contaminantes emergentes presentes em águas residuárias. A eficiência de remoção será avaliada para seis fármacos, sendo cafeína, carbamazepina, fluoxetina, venlafaxina, ciprofloxacina e norfloxacina. O bagaço de cana-de-açúcar é um resíduo obtido pela indústria sucroalcooleira durante a produção de açúcar e álcool, normalmente sendo usado na alimentação das caldeiras ou vendido a R$100,00 a tonelada. Esse resíduo será usado como material adsorvente, obtido por meio de torrefação usando forno tubular ou mufla, a temperatura será otimizada entre 250a 290 o C. Após, o material ser pelletizado utilizando uma prensa hidraúlica será submetido aoprocesso de torrefação. Os pellets obtidos serão caracterizados por espectroscopia no infravermelho, microscopia eletrônica de varredura, análise elementar, área superficial, análise térmica, ressonância magnética nuclear, potencial zeta, ponto isoelétrico para conhecer as propriedades físico-químicas e correlacionar com o efeito de remoção obtido pelos experimentos. Primeiro estudo após a caracterização será a remoção em água por adsorção de cada fármaco a 500 ng/L separadamente, seguido da obtenção das isotermas de adsorção concentrações variando de200 a 900 ng/L. O mesmo estudo será repetido em lodo anaeróbio inativado nos mesmos reatores. O lodo será inativado em solução com 50 % de etanol para verificar a adsorção nesse compartimento. Por último, aplicação dos pellets como material suporte para lodo anaeróbio em reator contínuo horizontal de leito fixo. Após o final desse projeto, espera-se obter um adsorvente de baixo custo, obtido de um resíduo industrial, ambientalmente amigável, eficiente para remoção de contaminantes emergentes em águas residuárias. Além disso, obter um novo material suporte para lodo anaeróbio substituindo as espumas de poliuretana, passível de aplicação em reatores anaeróbios contínuos. (AU)