Título: Remoção de Contaminantes Emergentes de Efluentes Secundários por Meio da Combinação de Ozonização com Nanofiltração e Adsorção em Carvão Ativado
Comissão Examinadora - Titulares:
Prof. Dr. Renato Falcão Dantas (Presidente) - FT/Unicamp
Profa. Dra. Camila Costa de Amorim Amaral - UFMG
Prof. Dr. Amilcar Machulek Junior - UFMS
Profa. Dra. Marta Siviero Guilherme Pires - FT/Unicamp
Profa. Dra. Simone Andrea Pozza - FT/Unicamp
Suplentes
Profa. Dra Raquel Fernandes Pupo Nogueira - Unesp
Prof. Dr. Alam Gustavo Trovó - UFU
Prof. Dr. Enelton Fagnani - FT/Unicamp
Profa. Dra. Patricia Prediger - FT/Unicamp
Local: Sala de Defesa (Prédio da Pós-Graduação da FT) https://stream.meet.google.com/stream/d2997956-54d8-4da7-b61f-c797d85fdf0b
Resumo: O desenvolvimento de indústrias farmacêutica, agrícola, química e cosmética, entre outras, tem contribuído para o aumento de contaminantes emergentes no esgoto doméstico, cujos impactos na saúde humana ainda são desconhecidos para muitos deles. Os tratamentos convencionais de esgoto não são eficazes na remoção desses poluentes, resultando na liberação de substâncias nos corpos hídricos e ameaçando a saúde pública e a qualidade ambiental. Entre os tratamentos avançados mais usados para abordar esse problema, há os processos de oxidação avançada, carvão ativado e sistemas de membranas. Este trabalho explora o uso combinado de ozonização, nanofiltração e carvão ativado para o tratamento de efluentes domésticos, avaliando a eficácia dessas abordagens na remoção de contaminantes emergentes e na redução de toxicidade das amostras tratadas. Neste trabalho, foram testadas as combinações dos tratamentos de ozonização com nanofiltração (O3 + NF), ozonização catalítica por meio da funcionalização de membrana de nanofiltração (O3 + NF (Fe2O3)), e ozonização seguida de tratamento por carvão ativado, com uma segunda etapa de ozonização (O3 + CAG + O3), para o tratamento de efluente doméstico secundário. A eficácia do tratamento foi avaliada em termos de remoção de contaminantes que foram adicionados ao efluente tratado à concentração de 0,5 mg L-1 (carbamazepina, acetaminofeno, sulfametoxazol, cafeína, diclofenaco sódico, diuron e ketoprofeno) e à redução de toxicidade. A análise de contaminantes foi feita por HPLC MS/MS, enquanto os testes de toxicidade com realizados com a bactéria Aliivibrio fischeri, sementes de Eruca sativa e cistos de Artemia salina. No tratamento de ozonização com nanofiltração, testes foram realizados usando diferentes volumes de metanol para dissolver os contaminantes, e se verificou uma correlação indireta entre a concentração de metanol e a eficiência do tratamento, o que se deve à ação do solvente como sequestrante de radicais hidroxila, e uma correlação direta entre a concentração de metanol e a toxicidade das amostras ao longo do tratamento, sugerindo a influência do metanol na formação de subprodutos tóxicos de oxidação. O impacto do uso do metanol, que atua como sequestrante de radicais hidroxila, foi avaliado. Para acetaminofeno, sulfametoxazol, carbamazepina e diclofenaco sódico, com uso de 250 µL de metanol para diluição em efluente secundário, doses transferidas de ozônio de 75 mg L-1 foram suficientes para a eliminação completa desses contaminantes abaixo os limites de quantificação do método, enquanto para a cafeína, diuron e ketoprofen, foi necessário mais de 150 mgO3/L. Quando testada a nanofiltração de forma individual, a membrana comercial, ou seja, não funcionalizada apresentou taxas de rejeição melhores, e quando utilizada de forma conjugada (O3 + NF), a membrana não apresentou melhoria significativa na rejeição dos contaminantes testados em nenhuma das duas matrizes, e nem mesmo com o uso da membrana funcionalizada. Já no segundo sistema testado, composto de O3 + CAG + O3 carvão ativado foi capaz de remover, sozinho, cerca de 85% dos contaminantes em efluente, enquanto o trem de tratamento completo teve remoção média global de contaminantes de 93%. Testes realizados com adição de 250 mg L-1 de carbonato e 20 mg L-1 de nitrato mostraram que, mesmo em condições de sobrecarga do sistema, o trem de tratamento foi capaz de manter alta eficiência, com média global de remoção dos contaminantes de 90%. Nos testes de toxicidade, o trem de tratamento completo foi bastante eficaz, garantindo 98% de taxa de germinação, 100% de elongação de raízes e uma redução de 83% de mortalidade das artêmias. Embora a adição das etapas de pré e pós oxidação tenham tido um impacto pequeno na remoção de contaminantes, quando comparada ao CAG isoladamente, o desempenho na redução de toxicidade foi bastante distinto. Nos três testes (elongação, germinação e mortalidade), o trem de tratamento completo foi responsável por um alongamento de raízes 44% maior, uma germinação 10% maior e uma mortalidade reduzida em 78%, em relação ao tratamento por CAG somente.