RELATÓRIO TÉCNICO-CIENTÍFICO FINAL
(Observação: as informações prestadas neste relatório poderão, no todo ou em parte, ser
publicadas pela FAPESC.)
1. IDENTIFICAÇÃO DO PROJETO (item a ser preenchido pela FAPESC)
1.1. N° do Contrato: CON14027/2007-4
Nº Convênio:
Nº FCTP:
Chamada Pública a que se refere: Pesquisa Universal CT& I FAPESC 03/2006
1.2. Título do Projeto: Tratamento terciário de esgoto sanitário através de processos oxidativos
avançados para obtenção de água de reúso
1.3 Grande Área do Conhecimento (usar a nomenclatura do CNPq):
Engenharia Química – Tecnologia Química – Tratamento e Aproveitamento de Rejeitos
1.4. Coordenador(a) do Projeto: Regina de Fatima Peralta Muniz Moreira
1.5. Localização do projeto (Cidade/Região/SDR): Florianópolis
1.5.1. Instituição: Universidade Federal de Santa Catarina
1.6.1. Valor total do projeto (incluindo todos os intervenientes): R$ 19.240,00
1.6.2. Participação da FAPESC: R$ 19.240,00
Custeio : R$
11.100,00
Capital: R$ 8.140,00
1.6.3. Outras instituições participantes (nomear):
1.7. Início do Projeto:
01 /03 /2008
Término: 28 / 02 / 2009
______________________________________________________________________________________________
1.8 Equipe Executora
Nome
Regina
de
Moreira
FPM
Titulação
Doutor
Instituição
UFSC
Função no projeto
Coordenadora
Doutor
UFSC
Pesquisador
Doutor
UFSC
Pesquisador
Graduanda
UFSC
Pesquisador
Mestranda
UFSC
Pesquisador
Humberto Jorge José
Gean
Vargas
D
Deisi Spricigo
1.9
Pasquali
2
DESCRIÇÃO DA PESQUISA, RESULTADOS E IMPACTOS
2.1 Resumo da pesquisa (até 500 palavras, espaço simples, fonte times new roman, tamanho 10).
A escassez de água tem se tornado um problema real e presente em âmbito mundial, devido ao aumento constante na
demanda deste recurso em relação a sua oferta. Neste contexto, têm sido propostas alternativas para viabilizar a
reutilização de águas com qualidade inferior, como as de esgotos domésticos tratados, para usos menos restritivos. Uma
das grandes limitações com relação à reutilização de águas provenientes de esgoto sanitário tratado é a presença de
microrganismos patogênicos. O uso de cloro e seus derivados tem sido descartado, devido à formação de subprodutos
mutagênicos e carcinogênicos. Outros desinfetantes alternativos como a radiação UV, H2O2, H2O2/UV e o ozônio são
considerados menos perigosos. Peróxido de hidrogênio é um oxidante forte, mas a oxidação somente com peróxido de
hidrogênio não é efetiva no tratamento de compostos refratários devido às lentas cinéticas de oxidação. Assim, é
necessário combinar o uso de H2O2 com luz UV ou com catalisadores efetivos para serem aplicados em condiçôes
operacionais moderadas de temperatura e pressâo. A oxidação catalítica em fase líquida com H2O2 tem se mostrado um
processo eficiente na destruição de diversos compostos orgânicos, mas a estabilidade do catalisador é ainda um
problema a ser contornado, uma vez que a fase ativa constituída por óxidos de ferro, pode ser lixiviada para a fase
líquida e o catalisador perde sua atividade. O objetivo deste trabalho é avaliar o desempenho do processo Fenton
heterogêneo, em reator de leito fixo, na destruição de coliformes totais, remoção de sólidos suspensos e de sólidos
dissolvidos como método de tratamento terciário de águas servidas. Um compósito de óxidos de ferro e carvão será
utilizado como catalisador heterogêneo, devido às vantagens de sua aplicação em leito fixo, sem necessidade de
separação ou formação de lodo químico. O efeito da concentração de H2O2, do pH e do tempo de residência no reator
são avaliados, propondo-se um modelo capaz de descrever as reações homogêneas e heterogêneas. Este modelo será
utilizado no dimensionamento e avaliação de uma unidade piloto, com capacidade de tratamento de até 100L/hora. Ao
final do projeto, será possível ter a avaliação da atividade catalítica do compósito, sendo os resultados divulgados em
artigos científicos e congressos nacionais e internacionais, além do projeto contribuir para a formação de recursos
humanos, através do envolvimento de alunos de graduação e de pós-graduação na equipe executora. A validação desta
tecnologia também permitirá a disponibilização de um processo alternativo de desinfecção, aplicável desde a pequenas
até grande instalações. O compósito utilizado como catalisador neste projeto foi desenvolvido e patenteado pela equipe
proponente e é atualmente produzido e comercializado por uma empresa do Estado de Santa Catarina, para a remoção
de metais pesados dissolvidos em águas e efluentes industriais, uma vez que possui excelentes propriedades adsortivas.
Entretanto, recentemente sua aplicabilidade no tratamento de esgoto sanitário foi demonstrada, o que justifica a
apresentação do presente projeto tanto no âmbito do Estado de Santa Catarina, quanto no cenário mundial tendo em
vista a necessidade do reuso de água.
2.2 Caracterização da Pesquisa:
PESQUISA BÁSICA (PB):
PB visando o avanço do conhecimento sobre o tema em estudo (BAC)
PB para avançar conhecimento, com potencial de aplicação tecnológica (BT)
PB para o avanço do conhecimento, com potencial para contribuir em políticas públicas (BP)
PB visando avançar o conhecimento, com potencial de aplicação pública ou privada (BPP)
PESQUISA TECNOLÓGICA (PT)
PESQUISA EM POLÍTICAS PÚBLICAS (PP)
PESQUISA TECNOLÓGICA E POLÍTICAS PÚBLICAS (TPP)
2.3 Síntese de resultados e impactos da pesquisa - cumprimento dos objetivos; impactos dos
resultados da pesquisa: avanço do conhecimento; inovação tecnológica; benefícios sociais,
econômicos, ambientais, culturais e regionais, efetivos ou esperados; contribuição à formulação
de políticas públicas; outros impactos ou efeitos observados ou potenciais (até 500 palavras,
espaço simples, fonte times new roman, tamanho 10).
O objetivo do presente projeto era avaliar o desempenho do processo Fenton heterogêneo,em
reator de leito fixo, na destruição de coliformes totais, e remoção de sólidos suspensos e sólidos
dissovldidos, como método de tratamento terciário de águas servidas. Os objetivos foram
plenamente alcançados, com a realização inclusive, de testes em escala piloto na Estação de
Tratamento de Esgoto Insular, no município de Florianópolis. Um compósito de óxidos de
ferro/carvão foi utilizado com catalisador/meio granular. A atividade catalítica deste compósito foi
avaliada, o que resultou na validação desta tecnologia para o tratamento do esgoto sanitário para
Como descrito no projeto, o compósito utilizado como catalisador foi desenvolvido pela equipe
executora é atualmente produzido e comercializado por uma empresa do Estado de Santa Catarina.
Como resultado do presente projeto, as aplicações deste compósitos incluem também agora, seu uso como catalisador
heterogêneo aplicado à desinfecção e tratamento terciário do esgoto sanitário.
Como benefícios ambientais, pode-se citar o desenvolvimento de tecnologia avançada de
tratamento, com o uso de catalisadores produzidos no Estado de Santa Catarina, aplicado ao
tratamento de esgoto sanitário. Esta tecnologia pode ser aplicada a custo competitivo, para
obtenção de água para reuso, em regiões onde a escassez de água tem se manifestado.
Cumpre também ressaltar o desenvolvimento e fortalecimento da indústria catarinense como
fornecedora de produtos para o tratamento de água, contribuindo assim para a inovação
tecnológica e inserção no mercado de empresas fornecedoras de produtos para o tratamento de
águas e esgotos.
3. DETALHAMENTO TÉCNICO
3.1. Data: 20/03/2009 /
Prestação de contas financeira: Finalizada
3.2. Avaliação (feita pelo(a) coordenador(a) da pesquisa):
A) O Projeto se desenvolveu segundo a proposta originalmente definida?
Sim
Não
Se houve mudanças significativas, elas foram especificadas e justificadas?
Sim
Não
Houve solicitação de alteração de rubrica (custeio/capital)?
Sim
Não
Descrever as alterações:
B) Equipamentos adquiridos, quando for o caso:
01 Condutivímetro
01 Agitador magnético com aquecimento
01 Geladeira (para conservação de amostras)
01 microcomputador desktop
Em atraso
C) Problemas ou dificuldades na execução do projeto, quando houver:
Não houve
D) Objetivos e metas previstas foram atingidas?
Totalmente
Parcialmente
Comentar:
E) Disseminação do conhecimento e produção gerada pela pesquisa:
- Artigos publicados ou encaminhados –01 publicado
- Dissertações ou teses originadas ou incorporadas: 1 dissertação e 1 tese
- Livros publicados ou encaminhados:
- Divulgação na Internet:
- Participação em Congressos, Simpósios ou Seminários: 12 trabalhos completos publicados em
anais de eventos; 2 resumos publicados em anais de eventos.
- Registro de Propriedade Intelectual:
- Outros:
Descrever a produção e sua repercussão:
Os resultados deste projeto foi divulgado em congressos e periódicos da área. Também permitiu a
formação de recursos humanos, com a formação de 1 doutor em 2008 e uma dissertação de
mestrado com data de defesa marcada para o dia 24 de Maio de2009.
Além dos trabalhos em escala de laboratório, foi também construída uma unidade piloto, que foi
avaliada no âmbito da tese de doutorado de Gean D P Vargas, instalada na estação de esgoto
insular do município de Florianópolis. Uma unidade semelhante foi instalada e avaliada na
Companhia Águas de Joinville, em Joinville – SC, cujos resultados foram mostrados no trabalho
de mestrado de Niege Barbosa.
Outra repercussão adicional foi a validação do tratamento de água e esgoto pelo processo de
filtração adsortiva e oxidação avançada, em parceria estabelecida anteriormente com a
Carbonífera Criciúma S.A. Em decorrência dessa parceria, a empresa passou a fornecer tecnologia
para o tratamento terciário do esgoto sanitário, com a colaboração dos pesquisadores da UFSC,
em projeto de implantação do tratamento terciário para atender a comunidade Airton Senna, no
município de Criciúma-SC em 2009.
O detalhamento da produção científica está descrito no Anexo 1.
F) Principais benefícios efetivos ou potenciais para a sociedade em decorrência da pesquisa,
entre os seguintes aspectos, no que couber:
Incremento da renda familiar......................
Melhoria da saúde.....................................
Aumento da ocupação/emprego..................
Melhoria do saneamento...........................
Redução da jornada de trabalho..................
Melhoria da moradia.................................
Melhoria do sist. de transporte....................
Melhoria da alimentação...........................
Melhoria do sist. de comunicação................
Alternativa econômica/renda....................
Melhoria do fornec. de energia.....................
Melhoria da organização social..................
Aquisição de bens duráveis.........................
Melhoria na educação................................
Satisfação do beneficiado............................
Avanço do conhecimento científico.............
Melhoria do Meio Ambiente.........................
Inovação tecnológica..................................
Diretrizes para Políticas Públicas................
Melhoria em Sistema de Gestão..................
Avaliação de Políticas Públicas ...................
Regulação setorial......................................
Avaliação da Tecnologia no setor ................
Avaliação de condições Socioeconômicas....
Contribuição ao Desenvolvimento Regional..
Contribuição à inserção social....................
Possibilidade de obter patente.....................
Redução da desigualdade social.................
Agregação de valor a produtos.....................
Redução de consumo de energias..............
Redução de resíduos...................................
Outros:
Descrever os benefícios assinalados:
No aspecto do conhecimento científico, foram elucidados os mecanismos de destruição de
coliformes através da oxidação catalítica. Os compósitos contendo óxidos de ferro atuam como
catalisadores heterogêneos da decomposição de peróxido de hidrogênio, formando radicais livres
que destroem microrganismos entéricos.
A validação desta tecnologia agrega valor ao compósito de óxidos de ferro, um produto produzido
por uma empresa catarinense, inicialmente comercializado com a finalidade de remover íons
metálicos dissolvidos na água potável. Esta nova aplicação, como catalisador heterogêneo, amplia
o espectro de aplicações do compósito, agregando valor a insumos para o tratamento de águas e
efluentes líquidos, com tecnologia nacional.
Do ponto de vista ambiental, conforme descrito na tese de doutorado de Gean D P Vargas, a
tecnologia desenvolvida no projeto é economicamente viável para aplicação em larga escala,
oferecendo uma tecnologia alternativa para aplicação em companhias de saneamento ou em
pequenas comunidades, no tratamento de esgoto sanitário. Isto permitiria a preservação dos
recursos hídricos e finalmente melhoria no meio ambiente.
4. VERIFICAÇÃO TÉCNICA DO PROJETO (campo da FAPESC)
4.1 Mediante as informações apresentadas pelo(a) coordenador(a) do projeto no presente
relatório, verifica-se que os objetivos, metas e resultados previstos foram:
Plenamente atingidos
Parcialmente atingidos
Não foram atingidos
4.2 Recomendações e encaminhamentos:
Florianópolis, SC, __24___de Março de 2009.
Coordenador-de-projetos/FAPESC:
Anexo 1.
Produção científica e formação de Recursos Humanos
Artigos
VARGAS, Gean Delise Leal Pasquali ; SPRICIGO, Deisi ; MADEIRA, Vivian Stumpf ; JOSÉ, Humberto Jorge ;
MOREIRA, R. F. P. M. . Polimento de esgoto sanitário tratado para obtenção de água de reuso. Revista Hydro, v. 02,
p.42-47. 2008. (Anexo II).
Trabalhos completos
TAMBOSI, José Luiz ; SENA, Rennio Felix de ; Gebhardt, W ; MOREIRA, R. F. P. M. ; JOSÉ, Humberto Jorge ;
SCHROEDER, Horst Friedrich . Physico chemical and advanced oxidation processes - A comparison of elimination
results of antibiotic compounds followed an MBR treatment. In: IWA Berlin 2009 - 15th Specialist Conference Oxidation
Technologies for water and wastewater treatment, 2009, Berlim. Proceedings of IWA Berlin 2009, 2009. v. 01. p. 68-69.
SCHROEDER, Horst Friedrich ; TAMBOSI, José Luiz ; SENA, Rennio Felix de ; Favier, M ; Gebhardt, W ; MOREIRA, R.
F. P. M. ; JOSÉ, Humberto Jorge ; PINNEKAMP, J. . The Elimination of Pharmaceutical Compounds during Membrane
Bioreactor Treatment followed by the Application of Advanced Oxidation Processes, Proceedings of Membrane
Terchnologies in Water and Waste Water Treatment, Moscou.2008. v. 01. p. 445-450.
SCHROEDER, Horst Friedrich ; TAMBOSI, José Luiz ; SENA, Rennio Felix de ; Favier, M ; Gebhardt, W ; MOREIRA, R.
F. P. M. ; JOSÉ, Humberto Jorge ; PINNEKAMP, J. . Membrane Bioreactor treatment as an Advanced wastewater
treatment technology for the elimination of pharmaceutical compounds. In: 12 th Aachener Membran Kolloquium, 2008,
Aachen. Proceedings of 12 th Aachener Membran Kolloquium, 2008. v. 01. p. 243-252.
TAMBOSI, José Luiz ; SENA, Rennio Felix de ; Gebhardt, W ; MOREIRA, R. F. P. M. ; JOSÉ, Humberto Jorge ;
SCHROEDER, Horst Friedrich . Membrane bioreactor and advanced oxidation processes applied to wastewater
containing non-seroidal anti-inflamatory drugs (NSAIDs). In: 10th International Chemical and Biological Engieneering
Conference, 2008, Braga. Chempor 2008, 2008. v. 01. p. 1547-1552.
HESS RA, H J JOSÉ, R F P M MOREIRA, Utilização de catalisadores heterogêneos e H2O2 na descolorização de
efluentes líquidos, Workshop sobre Reúso de água, Florianópolis,2008, 6 pp.
BARBOSA, N. ; JOSÉ, Humberto Jorge ; MOREIRA, R. F. P. M. . Desinfecção de água bruta utilizando filtração granular
e oxidação catalítica com peróxido de hidrogênio. In: XIX Encontro Técnico da AESABESP, 2008, São Paulo. Anais do
XIX Encontro da AESABESP, 2008. v. 01. p. 01-10.
TAMBOSI, José Luiz ; SENA, Rennio Felix de ; MOREIRA, R. F. P. M. ; JOSÉ, Humberto Jorge ; SCHROEDER, Horst
Friedrich .Removal of Pharmaceutical Compounds by submerged membrane bioreactor (MBR). In: XVII Congresso
Brasileiro de Engenharia Química, 2008, Recife. Anais do XVII Congresso Brasileiro de Engenharia Química, 2008. v.
01. p. 01-10.
YAMINAKA, L. ; TAMBOSI, José Luiz ; JOSÉ, Humberto Jorge ; MOREIRA, R. F. P. M. . Removal of pharmaceutical
compounds by adsorption on activated carbon. In: XVI Jornadas de Jovenes Investigadores dela AUGM, 2008,
Montevideo. Anais do XVI Jornadas de Jovenes Investigadores dela AUGM, 2008. v. 01. p. 1-8.
MOREIRA, R. F. P. M. ; JOSÉ, Humberto Jorge ; PERUCH, Maria da Glória Buglione ; MADEIRA, Vivian Stumpf ;
MIYAKE, R. G. . Remoção de contaminantes dissolvidos utilizando compósitos de óxidos de ferro, alumínio e manganês
suportados em carvão. In: carbono 2007, 2007, Gramado. Anais do Congresso Carbono 2007, 2007. v. 01. p. 01-04
VARGAS, Gean Delise Leal Pasquali ; SPRICIGO, Deisi ; MOREIRA, R. F. P. M. . Tratamento terciário de esgoto
sanitário tratado para reúso de água através da filtração adsortiva em leito de carvão granular'. In: Carbono 2007, 2007,
Gramado. Anais do Congresso Brasileiro de Carbono, 2007. v. 01. p. 01-04.
MOREIRA, R. F. P. M. ; VARGAS, Gean Delise Leal Pasquali ; MADEIRA, Vivian Stumpf ; SPRICIGO, Deisi ; JOSÉ,
Humberto Jorge . Polimento de esgoto sanitário tratado para obtenção de água de reuso. In: XVIII Encontro Técnico
AESABESP, 2007, São Paulo. Anais do XVIII Encontro Técnico AESABESP. São Paulo : Editora da SABESP, 2007. v.
01. p. 01-08.
MACHADO, Luciano ; JOSÉ, Humberto Jorge ; MOREIRA, R. F. P. M. . Avaliação da degradação de cor de um efluente
têxtil sintético através da peroxidação catalítica utilizando um compósito de Fe2O3/carvão em reatores descontínuos e
de leito fixo. In: IV Congresso Brasileiro de Carbono, 2007, Gramado. Anais do IV Congresso Brasileiro de Carbono,
2007. v. 01. p. 01-08.
Resumos
CARPENTIERI VB, MOREIRA RFPM, Preparação, caracterização e aplicação de compósitos de ferro e manganês
como adsorventes, Anais do 18º. Seminário de Iniciação Científica da UFSC, 2008
HESS, R. A. ; MOREIRA, R. F. P. M. . Utilização de catalisadores heterogêneos e peróxido de hidrogênio na
descolorização de efluentes têxteis. In: 18. Seminário de Iniciação Científica da UFSC, 2008, Florianópolis. Anais do 18.
Seminário de Iniciação Científica da UFSC. Florianópolis : Editora da UFSC, 2008. v. 01. p. 01-01.
Tese de doutorado
Gean Delise Leal Pasquali Vargas. Oxidação catalítica de efluentes industriais líquidos. Início: 2008. Tese (Doutorado
em Engenharia Química) - Universidade Federal de Santa Catarina, Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e
Tecnológico. (Anexo II)
Dissertação de Mestrado
Niege Barbosa. Desinfecção de água através de filtração adsortiva e oxidação catalítica em escala piloto. Maio de
2009. Dissertação de Mestrado em Engenharia Química - Universidade Federal de Santa Catarina, Conselho Nacional
de Desenvolvimento Científico e Tecnológico.
ANEXO II – Tese de doutorado (clicar no ícone para abrir documento)
Tese de Doutorado Gean D L P Vargas