Forging sustainability

WasteMAC - Resíduos industriais como novos recursos para a produção de carvões ativados magnéticos recorrendo a micro-ondas – aplicação na remoção de fármacos da água
Vânia Maria Amaro Calisto
Programa Operacional Competitividade e Internacionalização (02/SAICT/2017)
2018-07-01 - 2021-06-30 (36)
FCT - Fundação para a Ciência e a Tecnologia, within the PT2020 Partnership Agreement and Compete 2020 co-funded by the FEDER - Fundo Europeu de Desenvolvimento Regional
236945 €
236945 €
Universidade de Aveiro






O desenvolvimento de metodologias eficientes e custo-eficazes para a remoção de fármacos de efluentes contaminados constitui um ponto-chave para a redução da entrada destes poluentes nos recursos aquáticos. A remoção de fármacos da água por adsorção a carvões ativados (CA) é uma das soluções mais eficazes para este problema, mas os elevados custos dos CA comerciais (devido aos seus precursores não renováveis e métodos de produção convencionais) e desafios operacionais (principalmente para o CA em pó) limitam a sua aplicação em larga escala como tratamento de águas residuais (AR). Neste contexto, é necessário o desenvolvimento de adsorventes alternativos, sustentáveis e, simultaneamente, de elevado desempenho para a remoção de contaminantes persistentes das AR. Este projeto pretende abordar esta problemática ambiental através da produção e otimização de um carvão ativado magnético em pó (CAM) usando ativação química e aquecimento por micro-ondas de lamas da indústria do papel e sua aplicação num Reator Perfeitamente Agitado. O objetivo final do WasteMAC visa a produção de um adsorvente competitivo com as opções comerciais, no que toca à sua capacidade de remoção dos contaminantes em causa, e que ofereça vantagens operacionais para os sistemas de tratamento de AR. Adicionalmente, através do uso de resíduos da indústria papeleira como matéria-prima, o WasteMAC atua na valorização de um resíduo problemático e incentiva a implementação da economia circular, uso eficiente de recursos e práticas de zero-resíduos através da reintrodução de um resíduo na cadeia de produção. Os objetivos propostos irão ser atingidos através de: a) produção de um CAM microporoso através do aquecimento por micro-ondas de lamas primárias da indústria papeleira (LP). O uso de LP eliminará os custos das matérias-primas convencionais e o aquecimento por micro-ondas irá reduzir largamente o consumo energético e aumentar o rendimento do processo em comparação com pirólise convencional; b) aplicação do CAM em sistemas descontínuos e contínuos para a remoção de fármacos de AR. As propriedades magnéticas do CAM deverão permitir a separação fácil e rápida do material saturado do efluente tratado, ultrapassando um dos maiores problemas operacionais de CA em pó; c) implementação e otimização da regeneração do CAM saturado assistida por micro-ondas, o que aumentará o custo-eficácia do processo devido à reutilização do CAM; d) análise económica detalhada, permitindo uma avaliação final da exequibilidade da solução desenvolvida. O WasteMAC será desenvolvimento nos Departamentos de Química, Planeamento e Ambiente e Física da Universidade de Aveiro, CESAM e CICECO, em colaboração com 3 parceiros: Instituto Nacional del Carbón (INCAR-CSIC; Oviedo, Spain) que participará na caracterização dos materiais; RAIZ (Instituto de Investigação da Floresta e do Papel) que estabelecerá a ligação à indústria papeleira local; Águas do Centro Litoral, que promoverá a ligação a entidades de tratamento de AR.


 




Érika Maria Leite de Sousa
Bolseira de Investigação
João Oliveira
Investigador
Marta Otero Cabero
Investigadora
Valdemar Esteves
Investigador

Financiamento do CESAM: