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O principal objectivo do projecto PESTIFOTOBIOX é propôr uma solução avançada, eficiente e economica e ambientalmente vantajosa para o problema da remediação/descontaminação de poluentes orgânicos persistentes resultantes da reciclagem de embalagens de compostos fitofarmacêuticos utilizados na agricultura. Tal passará pela combinação de processos avançados de oxidação (PAOs), usando radiação solar natural e artificial, com oxidação biológica. Os PAOs são uma metodologia emergente e promissora para a degradação de poluentes ambientais fortemente persistentes e refractários a outros tratamentos de remediação/descontaminação ambiental. Incluem métodos de fotocatálise avançada, que usam radicais livres, nomeadamente o radical hidroxilo, altamente oxidantes e não selectivos, capazes de reagir com praticamente todas as classes de compostos orgânicos, conduzindo à formação de intermediários mais biodegradáveis ou mesmo à sua mineralização total. A metodologia tem a vantagem de poder ser aplicada a uma grande variedade de matrizes naturais havendo uma verdadeira degradação/destruição dos poluentes e não uma simples transferência de fase, como acontece, total ou parcialmente, noutros processos. Estas metodologias tornam-se ainda mais atraentes quando activadas por luz solar (fotocatálise solar), uma fonte de energia económica e renovável. A energia solar é um importante recurso em Portugal e o seu uso em PAOs é provavelmente uma das melhores formas de tratamento para algumas águas residuais industriais com a vantagem adicional de possibilitar a reutilização da água de uma forma economicamente atractiva.
Os objectivos científicos irão centrar-se na integração dos processos químicos e biológicos para atingir o fim enunciado acima - descontaminação total dos residuos de pesticidas gerados na reciclagem de embalagens. A metodologia será acompanhada por análises químicas e testes de biodegradabilidade e avaliação das propriedades dos intermediários formados durante o pré-trat  |
Resumo
O principal objectivo do projecto PESTIFOTOBIOX é propôr uma solução avançada, eficiente e economica e ambientalmente vantajosa para o problema da remediação/descontaminação de poluentes orgânicos persistentes resultantes da reciclagem de embalagens de compostos fitofarmacêuticos utilizados na agricultura. Tal passará pela combinação de processos avançados de oxidação (PAOs), usando radiação solar natural e artificial, com oxidação biológica. Os PAOs são uma metodologia emergente e promissora para a degradação de poluentes ambientais fortemente persistentes e refractários a outros tratamentos de remediação/descontaminação ambiental. Incluem métodos de fotocatálise avançada, que usam radicais livres, nomeadamente o radical hidroxilo, altamente oxidantes e não selectivos, capazes de reagir com praticamente todas as classes de compostos orgânicos, conduzindo à formação de intermediários mais biodegradáveis ou mesmo à sua mineralização total. A metodologia tem a vantagem de poder ser aplicada a uma grande variedade de matrizes naturais havendo uma verdadeira degradação/destruição dos poluentes e não uma simples transferência de fase, como acontece, total ou parcialmente, noutros processos. Estas metodologias tornam-se ainda mais atraentes quando activadas por luz solar (fotocatálise solar), uma fonte de energia económica e renovável. A energia solar é um importante recurso em Portugal e o seu uso em PAOs é provavelmente uma das melhores formas de tratamento para algumas águas residuais industriais com a vantagem adicional de possibilitar a reutilização da água de uma forma economicamente atractiva.
Os objectivos científicos irão centrar-se na integração dos processos químicos e biológicos para atingir o fim enunciado acima - descontaminação total dos residuos de pesticidas gerados na reciclagem de embalagens. A metodologia será acompanhada por análises químicas e testes de biodegradabilidade e avaliação das propriedades dos intermediários formados durante o pré-tratamento oxidativo, de forma a atingir a mineralização usando a quantidade mínima de oxidantes, seguido de um processo biológico de custos inferiores.
Os objectivos tecnológicos consistem essencialmente na optimização da engenharia do processo de integração dos sistemas de oxidação química e biológica em instalações piloto com colectores solares compostos parabólicos (CPCs), como o sistema de captura de fotões UV. A FEUP tem um protótipo integrando cerca de 4 m2 de CPCs e um tanque de recirculação, para a realização de experiências fotocatalíticas bem como um sistema para tratamento biológico aeróbio, constituído por um tanque de neutralização, um tanque de condicionamento e um reactor de biomassa imobilizada.
O projecto iniciar-se-á pela implementação dos métodos de análise necessários e posterior caracterização dos efluentes a estudar de forma a quantificar os diferentes contaminantes, identificar eventuais intermediários e determinar os níveis de biodegradabilidade (teste Zahn-Wellens) e toxicidade (Vibrio fischeri).
Seguidamente, estudar-se-á a lavagem das embalagens de compostos fitofarmacêuticos após trituração utilizando diferentes tipos de ácidos e concentrações variadas. A destoxificação do efluente gerado será realizada nas instalações piloto com um tratamento sequencial fotocatalítico-biológico, após optimização das diferentes variáveis do processo.
Para cumprir os objectivos do projecto combinaremos a experiência das instituições FEUP e FFUP/IAREN em fotocatálise solar, oxidação biológica e análise de pesticidas e outros compostos por métodos cromatográficos e espectrométricos. |