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Biotransformação anaeróbia de micropoluentes orgânicos emergentes em sistema de tratamento de duplo estágio (acidogênico-metanogênico) tratando águas residuárias domésticas

Processo: 19/22532-0
Modalidade de apoio:Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
Vigência (Início): 01 de janeiro de 2021
Vigência (Término): 31 de dezembro de 2024
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia Sanitária - Tratamentos de Águas de Abastecimento e Residuárias
Pesquisador responsável:Alvaro José dos Santos Neto
Beneficiário:Rodrigo Braz Carneiro
Instituição Sede: Instituto de Química de São Carlos (IQSC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
Vinculado ao auxílio:17/02147-0 - Cromatografia líquida em uma gota e seu acoplamento com espectrometria de massas: estratégias instrumentais, desenvolvimento de materiais, automatização e aplicações analíticas, AP.TEM
Bolsa(s) vinculada(s):22/09239-5 - Estratégias não-alvo para a investigação das rotas de biotransformação de produtos farmacêuticos e de cuidados pessoais na digestão anaeróbia, BE.EP.PD
Assunto(s):Biodegradação   Cinética   Metabolômica   Sorção
Palavra(s)-Chave do Pesquisador:biodegradação | Cinética | Metabolomica | Produtos de transformação | reator de leito fixo estruturado | sorção | Aplicação da cromatografia e técnicas relacionadas no estudo da degradação de fármacos e toxicantes durante o processo de tratamento biológico de águas residuárias.

Resumo

Embora a concentração dos micropoluentes orgânicos (MPOs) emergentes seja considerada baixa (geralmente de ng L-1 a µg L-1) nas águas residuárias domésticas, sua presença poderá resultar em impactos danosos de curto, médio e longo prazo sobre o ecossistema, à saúde humana e à economia. A maior parte dos MPOs não são totalmente eliminados nas estações de tratamento de esgotos (ETEs) convencionais, como lodos ativados e reatores UASB, e ainda tem-se que os mecanismos envolvidos na sua eliminação não estão elucidados. Compreender esses mecanismos e os fatores envolvidos na remoção desses MPOs, tais como sorção, biotransformação, potencial redox, atividades enzimáticas, características físico-químicas, parâmetros operacionais dos sistemas de tratamento, entre outros, é essencial para mitigar as concentrações desses compostos nas ETEs. A tecnologia anaeróbia é muito aplicada tanto para o tratamento de esgotos quanto para a digestão de lodos ao redor do mundo, porém os estudos de biotransformação de MPOs nesses sistemas ainda se mostra incipiente. Estudos recentes têm apontado que as diferentes etapas da digestão anaeróbia podem atuar maneira distinta na biotransformação de MPOs. Diante desse cenário, essa pesquisa pretende estabelecer um sistema de tratamento anaeróbio de duplo estágio (acidogênico-metanogênico) de forma a otimizar a remoção de MPOs nas ETEs. Como objeto de estudo foram selecionados nove compostos-alvo de diferentes classes e que são frequentemente detectados no esgoto sanitário, a saber: os antibióticos sulfametoxazol e ciprofloxacina; os anti-inflamatórios ibuprofeno, naproxeno e acetaminofeno; o surfactante nonilfenol; os parabenos metilparabeno e propilparabeno; e o betabloqueador metoprolol. Pretende-se a partir dessa pesquisa também avaliar os mecanismos de sorção desses MPOs na biomassa, obter parâmetros cinéticos de degradação, identificar os produtos de transformação gerados durante o processo e os microrganismos envolvidos na remoção desses compostos.

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