Desenvolvimento de reator eletroquímico com eletrodos tridimensionais para a remoção de compostos orgânicos poluentes por eletrocoagulação e eletrodegradação

• Processo: 24/11001-2
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de setembro de 2024
• Data de Término da vigência: 31 de agosto de 2026
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Química - Processos Industriais de Engenharia Química
• Pesquisador responsável: Luis Augusto Martins Ruotolo
• Beneficiário: Ricardo Sgarbi de Moraes
• Instituição Sede: Centro de Ciências Exatas e de Tecnologia (CCET). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). São Carlos , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 22/12895-1 - Processos avançados para a degradação de poluentes emergentes: materiais catalíticos, sensores eletroanalíticos e divulgação científica, AP.TEM
• Assunto(s): Eletrocoagulação Reatores eletroquímicos Tratamento de águas residuárias
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: eletrocoagulaçao | eletroxidação | reator eletroquímico | Tratamento de Efluentes | Engenharia Eletroquímica

Resumo

Neste projeto, o bolsista terá a oportunidade de desenvolver um tema de pesquisa na fronteira do conhecimento na área e aperfeiçoar seus conhecimentos técnicos e científicos, contribuindo para o país no que tange ao desenvolvimento de uma nova tecnologia para mitigação de impactos ambientais causados por poluentes orgânicos, além de contribuir para a formação de um corpo técnico altamente especializado, trazendo consigo impactos positivos do ponto de econômico, ambiental e social. O projeto contempla as seguintes etapas: 1) Projeto, construção e testes do sistema experimental e reator eletroquímico de leito particulado (fixo, fluidizado e pulsante) para a geração in situ do agente coagulante a partir das partículas que compõem o eletrodo tridimensional (Fe e/ou Al). Esta etapa visa remover a maior parte do carbono orgânico total (COT) presente em um efluente com elevadas concentrações de COT; 2) estudo sistemático das variáveis que controlam o processo de eletrogeração dos agentes coagulantes e das etapas de coagulação e geração dos flocos, de maneira a permitir o entendimento do processo do ponto de vista dos fenômenos eletroquímicos e de transferência de massa; 3) Estudo dos eletrodos e do processo, em uma primeira etapa, para a remoção de compostos orgânicos presentes em um efluente sintético contendo compostos orgânicos poluentes. Nesta etapa serão avaliadas as variáveis que afetam a performance do eletrodo para a remoção do composto orgânico e a consequente otimização do processo; 4) O eletrodo e as condições de processo mais eficazes para a remoção do poluente orgânico, definidos nas etapas anteriores, serão empregados para o tratamento de um efluente real de uma empresa. Pretende-se, nesta etapa, validar o eletrodo e o processo para uma aplicação industrial efetiva, tanto do ponto de vista da sua eficácia, quanto do ponto de vista econômico. Em uma segunda etapa, o efluente resultante do tratamento por eletrocoagulação será submetido a um processo de degradação eletroquímica usando eletrodo de diamante dopado com bora para a remoção da COT residual de maneira a atingir os padrões de descarte estabelecidos pela legislação.

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)

SGARBI, RICARDO; MANDELLI, CECILIA M.; RUOTOLO, LUIS A. M.. Integrated renewable H2 production and industrial wastewater treatment using a semi-pilot scale flow electrolyzer. CHEMICAL ENGINEERING JOURNAL, v. 507, p. 12-pg., 2025-03-01. (23/06600-1, 24/11001-2, 22/12895-1)