Sistema de tratamento inovador decentralizado e de baixo custo para ótimo gerenciamento de águas residuais urbanas

Resumo

O reuso de águas residuais é cada vez mais encarado como uma forma de aliviar a escassez de água e diminuir a carga poluente para as águas superficiais. A reutilização de água, por exemplo, na agricultura, está projetada para crescer na Europa e nos países da América do Sul, devido à redução geral esperada na precipitação de verão e no aumento das temperaturas. Além disso, a reutilização mais ampla de efluentes tratados para irrigação e outros fins não potáveis enfrenta um novo desafio: a percepção de risco na segurança de alimentos devido a contaminantes emergentes (CEs), incluindo produtos químicos e patógenos. Um número crescente de estudos tem documentado a presença de CE em água recuperada para irrigação e, em alguns casos, alto risco de absorção pelas culturas. Esses CE são altamente persistentes ao tratamento convencional de águas residuais, e sua remoção por tratamentos avançados requer grandes quantidades de produtos químicos e / ou consome grande quantidade de energia. Além disso, a dependência das estações centralizadas de recuperação de água envolve a construção de sistemas caros de tubulação e transferência de longa distância de água reciclada e, dependendo da topografia, altos requisitos de bombeamento. A redução nos custos de tratamento e transporte na reutilização de água requer uma mudança para sistemas de tratamento descentralizados instalados próximos ao ponto de geração e usando tecnologias de custo efetivo. Esta proposta visa desenvolver novas tecnologias de tratamento híbrido biológico-químico, capazes de remoção de ECs de águas residuais contaminada para fornecer água com ótima qualidade para reutilização com fim não potável. Considerando que as CE englobam numerosas substâncias de diversas classes químicas, é necessário estabelecer uma lista prioritária de contaminantes e patógenos que apresentam o maior risco para a saúde humana. Neste contexto, os antibióticos e bactérias e genes resistentes a antibióticos (ARB&G) nesses processos permitirão obter conceitos unificadores e conclusões que poderão ser extrapolados para prever o destino de outros contaminantes e seus metabólitos / produtos de transformação. A implementação de wetlands (CWs) de microrganismos bioaumentados acoplados a processos Fenton heterogêneos aumentará a segurança das práticas de reutilização de águas residuais, fornecendo água livre de contaminantes e patógenos, especialmente para a irrigação de culturas. As unidades de tratamento de efluentes decentralizadas permitirão um melhor controle da qualidade da água tratada de acordo com o nível de contaminação, aliviando a pressão sobre os sistemas centralizados, expandindo assim a vida útil operacional e reduzindo os custos de tratamento. Os objetivos específicos são:- Selecionar uma estratégia comum para comparar o desempenho das diferentes tecnologias a serem investigadas. Isso inclui a seleção de substâncias indicadoras, realizando estudos de monitoramento e investigando a transformação / persistência de antibióticos e ARB&G em águas residuais tratadas em cada país participante.- Desenvolver wetlands com microrganismos bioaumentados para a remoção de substâncias indicadoras dos efluentes usando macrófitas e microrganismos selecionados (por exemplo, fungos, bactérias endofíticas e microalgas).- Desenvolver materiais nanoestruturados para a remoção de substâncias indicadoras das águas residuais por ativação catalítica de persulfato ou peróxido de hidrogênio.- Estudo de caso - aplicação de tecnologias combinadas inovadoras para a produção in situ de águas residuais tratadas para fins de reutilização não potável. (AU)