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

Processo: 21/08123-0
Modalidade de apoio:Bolsas no Brasil - Doutorado
Data de Início da vigência: 01 de abril de 2022
Data de Término da vigência: 31 de março de 2025
Área de conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Química - Química Analítica
Pesquisador responsável:Susanne Rath
Beneficiário:Vinicíus Diniz
Instituição Sede: Instituto de Química (IQ). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
Bolsa(s) vinculada(s):22/11350-1 - Investigação da viabilidade de nanomateriais fotoativos e com propriedades antimicrobianas para purificação de água, BE.EP.DR
Assunto(s):Química ambiental   Carvão ativado   Tratamento de águas residuárias   Reúso da água   Dióxido de titânio   Adsorção   Reatores biológicos   Campinas (SP)
Palavra(s)-Chave do Pesquisador:adsorção | água de reuso | carvão ativado | dióxido de titânio | Pós-Tratamento | Química Ambiental

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)

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Publicações científicas (7)
(As publicações científicas contidas nesta página são originárias da Web of Science ou da SciELO, cujos autores mencionaram números dos processos FAPESP concedidos a Pesquisadores Responsáveis e Beneficiários, sejam ou não autores das publicações. Sua coleta é automática e realizada diretamente naquelas bases bibliométricas)
HIROOKA KOSHIGOE, AMANDA SATI; DINIZ, VINICIUS; RODRIGUES-SILVA, CAIO; FERNANDES CUNHA, DAVI GASPARINI. Effect of three commercial algaecides on cyanobacteria and microcystin-LR: implications for drinking water treatment using activated carbon. Environmental Science and Pollution Research, v. N/A, p. 14-pg., . (21/08123-0)
DINIZ, VINICIUS; CUNHA, DAVI GASPARINI FERNANDES; RATH, SUSANNE. Adsorption of recalcitrant contaminants of emerging concern onto activated carbon: A laboratory and pilot-scale study. Journal of Environmental Management, v. 325, p. 12-pg., . (21/08123-0, 14/50951-4)
DINIZ, VINICIUS; RATH, SUSANNE; CRICK, COLIN R.. Optimizing Superhydrophobic Coatings: The Role of Catalysts, Additives, and Composition on UV and Thermal Stability of Inverse Vulcanization Polymers. ACS APPLIED POLYMER MATERIALS, v. 7, n. 2, p. 6-pg., . (21/08123-0, 22/11350-1)
DINIZ, VINICIUS; RESENDIZ-DIAZ, BRENDA; CRICK, COLIN R.. Metal-Free and Degradable Photocatalyst for Water Decontamination: An Innovative Application for High-Sulfur Content Polymers. ACS OMEGA, v. 10, n. 42, p. 14-pg., . (22/11350-1, 21/08123-0)
DINIZ, VINICIUS; MOHAMUD, ABDIRAHMAN; RAHMAN, FARDIN TEEN; RANA, HIBAH TARIQ; OGUNWOOLU, NIMOTA ANJOLAADE; CRICK, COLIN R.. Inverse vulcanized sulfur polymers: A greener and cost-effective alternative to conventional polymers - A cradle-to-gate life cycle analysis. JOURNAL OF CLEANER PRODUCTION, v. 524, p. 14-pg., . (22/11350-1, 21/08123-0)
DINIZ, VINICIUS; PUGNO, NICOLA M.; RATH, SUSANNE; CRICK, COLIN R.. The Fabrication of Fluorine-Free Stretchable Superhydrophobic Films Using Inverse Vulcanization Sulfur Polymer. ADVANCED MATERIALS INTERFACES, v. N/A, p. 9-pg., . (21/08123-0, 22/11350-1)
Publicações acadêmicas
(Referências obtidas automaticamente das Instituições de Ensino e Pesquisa do Estado de São Paulo)
DINIZ, Vinicíus. Advanced hybrid materials for direct potable reuse as alternatives to activated carbon for removal of contaminants of emerging concern. 2025. Tese de Doutorado - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Instituto de Química Campinas, SP.