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

Processo: 18/12780-4
Modalidade de apoio:Auxílio à Pesquisa - Regular
Vigência: 01 de maio de 2019 - 31 de dezembro de 2022
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia Sanitária - Tratamentos de Águas de Abastecimento e Residuárias
Convênio/Acordo: União Europeia (Horizonte 2020)
Pesquisador responsável:Raquel Fernandes Pupo Nogueira
Beneficiário:Raquel Fernandes Pupo Nogueira
Pesq. responsável no exterior: Serge Chiron
Instituição no exterior: Institute de Recherche pour le Développement, Marseille (IRD), França
Instituição Sede: Instituto de Química (IQ). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Araraquara. Araraquara , SP, Brasil
Pesquisadores associados:Adriano Luiz Tonetti ; Peter Hammer
Assunto(s):Técnicas avançadas de tratamento de água  Reúso da água  Água para irrigação  Contaminantes emergentes  Processos oxidativos avançados  Processo fenton heterogêneo 
Palavra(s)-Chave do Pesquisador:antibiotic resistant bacteria and genes | chemical-biological coupled process | Emerging contaminants | heterogeneous Fenton process | Tratamento de águas residuais por processos avançados de oxidação

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)

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Publicações científicas (6)
(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)
ROJAS-MANTILLA, HERNAN D.; AYALA-DURAN, SAIDY C.; PUPO NOGUEIRA, RAQUEL F.. odification of a Brazilian natural clay and catalytic activity in heterogeneous photo-Fenton proces. Chemosphere, v. 291, n. 3, . (17/03148-0, 18/12780-4)
ORTEGA-MORENO, GABRIELA A.; AYALA-DURAN, SAIDY C.; BARBERO, BIBIANA P.; NARDA, GRISELDA E.; BERNINI, MARIA C.; PUPO NOGUEIRA, RAQUEL F.. Photo-Fenton degradation of sulfamethoxazole using MIL-53(Fe) under UVA LED irradiation and natural sunlight. JOURNAL OF ENVIRONMENTAL CHEMICAL ENGINEERING, v. 10, n. 3, p. 13-pg., . (18/12780-4)
DE LIMA, AMANDA SANTOS; PUPO NOGUEIRA, RAQUEL FERNANDES. Cerium-modified iron oxides applied as catalysts in the heterogeneous Fenton system for degradation of cephalexin. Environmental Science and Pollution Research, v. 28, n. 19, SI, p. 23767-23777, . (18/12780-4, 14/50945-4)
DE JESUS, JANY H. F.; LIMA, KARLA V. L.; HAMMER, PETER; NOGUEIRA, RAQUEL F. P.. Wastewater sludge recycling: An efficient catalyst for photo-Fenton degradation of antibiotics and effluent disinfection. CHEMICAL ENGINEERING JOURNAL, v. 467, p. 13-pg., . (19/22218-4, 18/12780-4)
COSTA-SERGE, NAYARA DE MELO; LI, CHAN; NOGUEIRA, RAQUEL FERNANDES PUPO; CHIRON, SERGE. Simultaneous disinfection of urban wastewater and antibiotics degradation mediated by CuMgFe-B(OH)4 layered double hydroxide with different oxidizing agents. CHEMICAL ENGINEERING JOURNAL, v. 466, p. 11-pg., . (19/24624-0, 18/17517-0, 18/12780-4)
ROJAS-MANTILLA, HERNAN D.; AYALA-DURAN, SAIDY C.; NOGUEIRA, RAQUEL F. PUPO. Nontronite mineral clay NAu-2 as support for hematite applied as catalyst for heterogeneous photo-Fenton processes. Chemosphere, v. 277, . (18/12780-4, 17/03148-0)

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