Banca de DEFESA: ALFREDO QUIRINO DE ABREU NETO

Uma banca de DEFESA de DOUTORADO foi cadastrada pelo programa.
DISCENTE: ALFREDO QUIRINO DE ABREU NETO
DATA : 18/07/2025
HORA: 08:30
LOCAL: Pós-Graduação Engenharia Civil
TÍTULO:

DESINFECCAO DE ESGOTO DOMESTICO UTILIZANDO HIPOCLORITO GERADO NO LOCAL POR ELETROLISE

PALAVRAS-CHAVES:

eletrólise, trihalometanos, multi-oxidantes, LAS, 17β-estradiol.

PÁGINAS: 121
RESUMO:

O lançamento do esgoto in natura ou parcialmente tratado nos corpos d’água ainda é considerado uma das principais preocupações da saúde pública, uma vez que a falta de saneamento básico pode gerar a ocorrência de diversas doenças de veiculação hídrica decorrentes dos organismos patogênicos. Uma alternativa para prevenir a disseminação de doenças de origem hídrica e proteger a saúde pública é utilizar processos de desinfecção como tratamento. Entretanto, o baixo investimento em saneamento básico, aliado à não universalização dos serviços de esgotamento sanitário, pode resultar na escassez de água de qualidade, limitando o desenvolvimento econômico e social, principalmente nas regiões Norte e Nordeste do país. Dessa forma, buscar tecnologias inovadoras, econômicas e sustentáveis, quando comparadas aos métodos tradicionais existentes, representa uma etapa crucial para disseminar a desinfecção nas estações de tratamento de efluentes. Visto que é necessário que as tecnologias de tratamento de esgoto garantam a qualidade dos efluentes e, como consequência, a remoção de patógenos e a não formação de subprodutos nocivos. Desse modo, a geração de hipoclorito no local produzido pelo processo de eletrólise da salmoura, desponta como uma tecnologia adequada a essa finalidade, devido a qualidades, como o baixo custo operacional, a segurança ambiental e a redução de custos no transporte e no armazenamento, pois a solução oxidante é gerada no local a partir da água, do cloreto de sódio (NaCl) e da energia. O oxidante obtido pelo processo de eletrólise gera uma solução de multi-oxidantes (MIOX) em sua composição, sendo eles: peróxido de hidrogênio (H2O2), ozônio (O3), dicloro (Cl2), dióxido de cloro (ClO2) e hipoclorito de sódio (NaClO), onde o NaClO é o oxidante majoritário dessa composição. Essa solução apresenta elevada eficiência na inativação microbiológica. No entanto, a tecnologia de cloração pode gerar subprodutos indesejados, como os trihalometanos (THMs), que são o grupo de compostos halogenados mais reportado na literatura. Outro fator não menos importante observado em processos de tratamento químico é seu poder de oxidação, que pode atuar sobre os microcontaminantes encontrados nas estações de tratamento devido às ações antrópicas e ao descarte inadequado. Desse modo, essa pesquisa teve como objetivo avaliar a viabilidade de utilizar essa solução de MIOX como um agente oxidante para a desinfecção de esgoto doméstico após o tratamento em reator Upflow Anaerobic Sludge Blanket (UASB) seguido de pós- tratamento com carvão ativado e leito de pedra. A pesquisa foi otimizada utilizando testes de jarros para determinar os efeitos da dosagem e do tempo de contato. Para isso, foram utilizados três sanitizantes distintos: o NaClO e o hipoclorito de cálcio (Ca(ClO)2), obtidos comercialmente e amplamente utilizados nos tratamentos convencionais e a solução de MIOX obtida pelo processo de eletrólise. A pesquisa contou com diferentes estratégias para seu desenvolvimento. Primeiramente, foram realizados ensaios para avaliar a formação de THM em águas residuárias cloradas com altas doses de MIOX durante a cloração no breakpoint. As dosagens aplicadas foram 55, 60 e 65 mg Cl2/L e o tempo reacional foi de 20 min. Os resultados obtidos foram, respectivamente, 217, 171 e 63 μg/L de THM4 (ou seja, a soma de clorofórmio ou triclorometano (TCM), bromodiclorometano (BDCM), dibromoclorometano (DBCM) e bromofórmio ou tribromometano (TBM), que são as quatro principais espécies de THM4). Posteriormente, estudou-se a ação dos três agentes sanitizantes (solução de MIOX, NaClO e Ca(ClO)2) na desinfecção da água residuária anaeróbica em dosagens baixas dos agentes oxidantes (2 mg.L-1) e tempo de reação de 20 min. Nesse momento foi avaliada a formação de THM, a redução de microrganismos patogênicos avaliados como coliformes totais e Escherichia coli (E. coli), redução de microcontaminantes avaliados como linear alquil benzeno sulfonato de sódio (LAS) e 17β-estradiol (E2), avaliação dos parâmetros físico-químicos: potencial hidrogeniônico (pH), temperatura, potencial redox (ORP), condutividade, demanda química de oxigênio (DQO), nitrogênio amoniacal (N-NH4+), nitrogênio total (N-NTK), íons: sódio (Na+), cálcio (Ca2+), magnésio (Mg2+), potássio (K+), cloreto (Cl−), clorato (ClO3−), clorito (ClO2−), nitrito (NO2−), nitrato (NO3−), sulfato (SO42−), fosfato (PO43−). Por fim, foi validada uma metodologia para quantificação de E2 em amostras ambientais. Dentre os principais resultados obtidos, podem ser destacados a formação única de TCM com concentrações médias de 67 μg.L-1 para o NaClO e o MIOX e 65 μg.L-1 para o Ca(ClO)2. A solução de MIOX mostrou-se mais eficiente na redução microbiológica dos coliformes totais, onde as concentrações foram de 33600, 20300 e 5200 NMP/100mL, correspondendo, respectivamente, aos agentes oxidantes Ca(ClO)2, NaClO e MIOX. A MIOX também mostrou maior eficiência na redução de E2, onde os percentuais de remoção foram de 24,4, 21,7 e 12,7%, respectivamente para a solução de MIOX, Ca(ClO)2 e NaClO. A metodologia de validação para o hormônio E2 mostrou-se linear na faixa de concentração de 50 a 500 μg.L-1. Quando avaliado o percentual de redução do LAS, o Ca(ClO)2 apresentou a maior eficiência na redução da concentração desse poluente, sendo essa redução possivelmente devido à formação do precipitado CaLAS2. Os valores percentuais de redução obtidos foram 24%, 14,5% e 8%, correspondendo aos respectivos agentes oxidantes: Ca(ClO)2, NaClO e MIOX. Por fim, para os resultados físico-químicos, pode ser destacada a maior redução da concentração de N-NTK e N-NH4+ quando se utiliza a solução MIOX em comparação com NaClO e Ca(ClO)2. A elevação da concentração de Cl- (15,5 mg.L-1 para 73,7, 67,2 e 126,2 mg.L-1), NO3- (3,8 mg.L-1 para 7,0, 6,7 e 7,0 mg.L-1), ORP (55 mV no pré-tratamento para 77,7, 63,2 e 64,9 mV) também foi observada. Desse modo, a MIOX mostra-se como uma alternativa competitiva com os agentes químicos disponíveis comercialmente.

MEMBROS DA BANCA:
Presidente - 3133998 - BRUNA SCANDOLARA MAGNUS
Externo à Instituição - DEVSON PAULO PALMA GOMES - IFPE
Externa ao Programa - 1061125 - ELIZABETH AMARAL PASTICH GONCALVES - nullExterno à Instituição - MIGUEL MANSUR AISSE - UFPR
Externa à Instituição - SHYRLANE TORRES SOARES VERAS - UFPE