
Universidade Federal de Santa catarina (UFSC)
Programa de Pós-graduação em Engenharia, Gestão e Mídia do Conhecimento (PPGEGC)
Detalhes do Documento Analisado
Centro: Tecnológico
Departamento: Engenharia Química e de Alimentos/EQA
Dimensão Institucional: Pesquisa
Dimensão ODS: Ambiental
Tipo do Documento: Projeto de Pesquisa
Título: DESENVOLVIMENTO DE UMA CÉLULA MICROBIANA DE DESSALINIZAÇÃO (MDC) PARA O TRATAMENTO DE EFLUENTES DE REFINARIAS DE PETRÓLEO E PRODUÇÃO DE ÁGUA DE REUSO VISANDO À CONSERVAÇÃO DOS RECURSOS HÍDRICOS
Coordenador
- HUGO MOREIRA SOARES
Participante
- CAMILA MICHELS (D)
- ELISÂNGELA EDILA SCHNEIDER
- HUGO MOREIRA SOARES (D)
Conteúdo
Ao longo dos últimos anos, as tecnologias de el...ao longo dos últimos anos, as tecnologias de eletroquímica microbiana (mets) têm sido o foco de crescente interesse devido à sua abordagem sustentável para o tratamento de águas residuais e concomitante uso como uma fonte alternativa para geração de energia ou síntese de produtos de alto valor agregado. dentre as atuais mets, as células microbianas de dessalinização (mdc) vem chamando atenção da comunidade científica, uma vez que possibilitam o tratamento de águas residuais com alta salinidade e simultânea produção de eletricidade. se trata de uma tecnologia similar às células combustíveis microbianas (mfcs), a qual usa os microrganismos presentes no efluente para converter a energia bioquímica da matéria orgânica em energia elétrica. uma unidade típica de mdc é constituída por um ânodo, um cátodo (aceptor final de elétrons) e um canal adicional (ao meio) de dessalinização, construído pela inserção de uma membrana de troca aniônica (aem) e uma de troca catiônica (cem) em ambos os lados. esse processo pode remover mais de 99% do sal presente e ao mesmo tempo, permite uma produção de energia, maior que a energia externa necessária para a operação do sistema. estudos mostram que, comparado com outras técnicas de dessalinização, as quais necessitam uma grande quantidade de energia [entre 6 a 68 kwh.(m3)-1 de solução salina], as mdcs são capazes de produzir entre 180 a 231% mais energia, na forma de h2, para soluções contendo entre 5 - 30 mg.l-1 de nacl.
dentre os efluentes com potencial aplicação dessa tecnologia, se destacam aqueles de origem doméstica, tal como o esgoto sanitário e aqueles de provenientes da indústria, tal como a alimentícia, de papel e celulose, têxtil e agroindústria, além da água do mar. contudo, até o momento, poucos estudos têm sido realizados com o objetivo avaliar a potencial aplicação das tecnologias de eletroquímica microbiana para tratamento de águas residuais geradas em refinarias de petróleo.
essas águas residuais são altamente poluentes e, caso não recebam tratamento adequado, podem causar danos ambientais de grandes proporções. tendo como característica a presença de dqo (1.500 – 4.000 mg.l-1), sólidos totais dissolvidos (1.500 – 5000 mg.l-1), salinidade (1.500-5.000 mg.l-1), nitrogênio amoniacal (~50 mg.l-1), óleos e graxas (~20 mg.l-1), fenóis (10 -15 mg.l-1) dentre outros compostos (dados pessoais).
as tecnologias convencionais empregadas para o tratamento desses efluentes requerem alto consumo de energia, e muitas vezes necessitam de uma etapa posterior de tratamento, principalmente quando se objetiva a reutilização de água na planta industrial, de maneira a atender os critérios de qualidade para essa água de reuso.
considerando essa problemática junto a versatilidade e potencial para aplicação das novas tecnologias de eletrossíntese microbiana (mets) esse projeto tem como proposta o desenvolvimento de uma de célula microbiana de dessalinização para o tratamento de efluentes de refinarias de petróleo e concomitante geração de eletricidade e dessalinização com vistas ao reuso de águas e conservação dos recursos hídricos.
especificamente, será projetado, construído e realizado testes operacionais de uma célula microbiana de dessalinização (mdc) em escala laboratorial, otimizando os parâmetros operacionais da mdc, utilizando efluente sintético e avaliando o desempenho da mdc desenvolvida, utilizando efluente de uma refinaria de petróleo.
os ensaios serão conduzidos no laboratório de tratamento biológico de resíduos do departamento de engenharia química e engenharia de alimentos da ufsc, que possui infraestrutura disponível conta com os seguintes equipamentos: analisador de carbono orgânico total, câmara incubadora, centrifuga refrigerada, cromatógrafo iônico configurado para análises de ânions/cátions, cromatógrafo líquido hplc, espectrofotômetro uv-visível, estufa à vácuo, sistemas de geração de água destilada e ultrapura, potenciostato equipado com eletrodos de trabalho e de referência, multímetro digital de bancada. além de todos os itens básicos de um laboratório: vidrarias, pipetas, balanças, ultrassom, bombas de vácuo, phmetro, condutivímetro, sistema para extração de amostras, agitador magnético e sistemas de digestão para dqo. o laboratório tem também diversos reatores biológicos e à escala laboratorial.
Pós-processamento: Índice de Shannon: 2.11816
ODS 1 | ODS 2 | ODS 3 | ODS 4 | ODS 5 | ODS 6 | ODS 7 | ODS 8 | ODS 9 | ODS 10 | ODS 11 | ODS 12 | ODS 13 | ODS 14 | ODS 15 | ODS 16 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
0,49% | 1,71% | 1,17% | 0,57% | 0,51% | 52,68% | 26,85% | 0,72% | 1,98% | 0,59% | 0,92% | 7,48% | 0,87% | 1,84% | 0,97% | 0,67% |
ODS Predominates


0,49%

1,71%

1,17%

0,57%

0,51%

52,68%

26,85%

0,72%

1,98%

0,59%

0,92%

7,48%

0,87%

1,84%

0,97%

0,67%