Eficiência energética e recuperação de recursos de novo conceito de tratamento de esgoto baseado na pré-concentração de matéria orgânica e fotobiorreator com membrana (MPBR)

• Processo: 23/18242-2
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Pesquisa
• Data de Início da vigência: 01 de maio de 2024
• Data de Término da vigência: 30 de abril de 2025
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Sanitária - Tratamentos de Águas de Abastecimento e Residuárias
• Pesquisador responsável: Eduardo Lucas Subtil
• Beneficiário: Eduardo Lucas Subtil
• Pesquisador Anfitrião: Angel Fernandez Mohedano
• Instituição Sede: Centro de Engenharia, Modelagem e Ciências Sociais Aplicadas (CECS). Universidade Federal do ABC (UFABC). Ministério da Educação (Brasil). Santo André , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: Universidad Autónoma de Madrid (UAM), Espanha
• Assunto(s): Digestão anaeróbia Fotobiorreatores Membrana Tratamento avançado
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Carbonização hidrotermal | Concentração de matéria orgânica | Digestão Anaeróbia | Fotobiorreator | membrana | Recuperação de recursos | Tratamento avançado

Resumo

Este projeto de pesquisa visa investigar um novo conceito de tratamento de esgoto baseado na pré-concentração de matéria orgânica e no uso de um fotobiorreator de membrana (MPBR), integrando a valorização da biomassa de microalgas através da carbonização hidrotermal combinada com a digestão anaeróbia como estratégia para maximizar a recuperação de energia e produção de produto de valor agregado (hydrochar). A primeira etapa da pesquisa será voltada a otimização do MPBR em função do TDH para o tratamento do efluente da etapa de pré-concentração de matéria orgânica produzido pelo uso de dois tipos de coagulante durante o tratamento preliminar quimicamente assistido (TPQA). Para isto, dois fotobiorreatores de painel plano com membrana submersa serão operados em fluxo contínuo em 3 condições diferente de TDH. Uma ampla caracterização dos processos de remoção de poluentes, caracterização da biomassa e de separação por membrana está prevista para uma robusta avaliação da configuração proposta. Na segunda etapa, a biomassa de microalgas será utilizada diretamente como substrato para a carbonização hidrotermal (CHT) em diferentes condições de temperatura para produção de hydrochar e valorização anaeróbia da água de processo produzida em conjunto com o lodo do TPQA. Ensaios de Potencial Bioquímico de Metano (BMP) e caracterização do hydrochar serão realizados para quantificar o potencial recuperação de energia por esta nova abordagem proposta. A pesquisa será desenvolvida na Universidad Autónoma de Madrid (UAM) com o grupo Waste2Value, especialista na valorização de recursos através da digestão anaeróbia e carbonização hidrotermal, e faz parte de um projeto de pesquisa recentemente aprovado (HYDROWASTE) e liderado pelo Prof. Ángel Fernandez Mohedano. Durante a pesquisa haverá também o apoio e participação do Prof. Joan García, especialista em tecnologias de microalgas e líder do Environmental Engineering and Microbiology Group (GEMMA) da Universitat Politècnica de Catalunya (UPC - Barcelona). A experiência do grupo Waste2Value na digestão anaeróbia e carbonização hidrotermal de resíduos, aliada à expertise do Prof. Joan do GEMMA na avaliação de processos de microalgas, e as contribuições do Prof. Subtil, especialista em sistemas híbridos de membranas e reúso de água, serão cruciais para o êxito deste projeto. Essa abordagem integrada, unindo conhecimentos de diferentes áreas por meio de um grupo de pesquisadores multidisciplinar, visa proporcionar uma contribuição significativa no campo do tratamento de esgoto e na recuperação de recursos. Simultaneamente, permitirá ao proponente o aprendizado de novas abordagens e técnicas para criação de nova linha de pesquisa na UAFBC com microalgas e carbonização hidrotermal.

Publicações científicas

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

GONCALVES, RICARDO FRANCI; AZEREDO, LUDIMILA ZOTELE; SUBTIL, EDUARDO LUCAS. Investigating the use of coagulants and Ca2+-rich steel residues as an anti-fouling strategy in the ultrafiltration of microalgae: Towards sustainable resource recovery from wastewater. Separation and Purification Technology, v. 349, p. 14-pg., 2024-05-11. (23/18242-2)