O aumento de microfibras (pequenas fibras sintéticas) e bactérias nocivas nas águas residuais representa sérios desafios ambientais e de saúde pública. Pesquisadores liderados pelo professor Milenko Roš e incluindo Jolanda Pikl, os professores Aleksandra Lobnik, Hakim El Khiar e Nataša Uranjek da Universidade de Maribor, Escola de Proteção Ambiental de Velenje e AQUA LAB, desenvolveram um método inovador para resolver este problema. Sua pesquisa, publicada recentemente na revista Clean Engineering and Technology, explorou um sistema de alta eficiência que combina filtração por membrana, uma tecnologia que usa barreiras finas para separar impurezas e um processo que usa gás ozônio para purificar a água, um método que usa espécies de oxigênio altamente reativas para matar microorganismos para purificar águas residuais.
A equipe do professor Rose é motivada pela necessidade urgente de reduzir contaminantes como os microplásticos, as pequenas partículas de plástico que contaminam os sistemas de água, e de tratar os patógenos na água. O tratamento convencional de águas residuais muitas vezes não consegue remover adequadamente microfibras e bactérias, o que representa uma ameaça significativa aos ecossistemas aquáticos e à saúde humana. “Nosso objetivo é tornar as águas residuais tratadas adequadas para reutilização nas indústrias agrícola e recreativa, eliminando quase todas as microfibras, microplásticos e microorganismos”, explica o professor Ross.
Ao utilizar filtros cerâmicos especializados com aberturas minúsculas, a equipe obteve resultados notáveis na filtragem de sólidos suspensos e microfibras. Isto é seguido por um processo de purificação da água usando gás ozônio, um método que usa espécies de oxigênio altamente reativas para matar microorganismos. O uso do gás ozônio para desinfetar a água elimina completamente as bactérias nocivas, tornando a água tratada ideal para aplicações como irrigação e banho. O estudo descreve um processo de tratamento em duas etapas que vai além dos métodos tradicionais para remover a maioria das bactérias nocivas apenas por microfiltração.
A importância desta inovação reside na sua capacidade de conseguir a remoção quase completa de contaminantes, ao mesmo tempo que é adaptável a uma variedade de ambientes de tratamento de águas residuais. O estudo utilizou um sistema de planta piloto, uma unidade de pequena escala usada para testar e refinar processos industriais, para analisar amostras de água da estação de tratamento de águas residuais do Vale Salic. Os resultados mostraram que o sistema de filtração reduziu significativamente as partículas indesejadas na água, enquanto o processo de utilização do gás ozônio para purificar a água, que utiliza espécies de oxigênio altamente reativas para matar microorganismos, eliminou efetivamente os patógenos restantes.
O professor Ross e sua equipe também desenvolveram um novo sistema projetado para detectar microfibras para medir com precisão os níveis de microplásticos em águas residuais tratadas. O sistema utiliza tecnologia avançada para estudar materiais, fornecendo informações importantes sobre o desempenho do processo de filtração. O professor Roš disse: “A microfiltração combinada com um processo que utiliza gás ozônio para purificar a água, um método que utiliza espécies de oxigênio altamente reativas para matar microorganismos, mostra uma eficiência incomparável na produção de água que atende a altos padrões de segurança para reutilização em uma variedade de aplicações.”
Este sistema inovador desempenhará um papel vital na promoção da sustentabilidade da água, integrando-se num modelo de economia circular que se concentra na reutilização de recursos e na minimização de resíduos, ao mesmo tempo que reutiliza recursos de forma eficiente. A água tratada pode apoiar a agricultura, reduzir as necessidades de água doce e minimizar a poluição ambiental. Os investigadores acreditam que a implementação de sistemas semelhantes a nível mundial poderia revolucionar a gestão de águas residuais.
Ao abordar questões ambientais e de saúde pública, a investigação do Professor Ross e dos seus colegas proporciona um caminho para um futuro mais sustentável. A tecnologia representa um grande avanço no tratamento de águas residuais, garantindo água mais limpa para comunidades e ecossistemas.
Referência do diário
Rihter Pikl J., Lobnik A., Roš M., El Khiar H., Uranjek N. “Determinação e remoção de microfibras e coliformes em águas residuais de tratamento de águas residuais”. Engenharia e Tecnologia Limpa, 2024. doi: https://doi.org/10.1016/j.clet.2024.100806
Sobre o autor
Professor, Ph.D. Milenko Rosa Trabalha no Instituto de Química de Ljubljana há mais de 39 anos, 25 deles como chefe do Laboratório de Química, Biologia e Tecnologia da Água. Seu trabalho se concentra no tratamento de águas residuais, gerenciamento de lodo de estação de tratamento biológico e estequiometria. Como professor na área de poluição e proteção da água, lecionou em diversas instituições nacionais (Universidade de Ljubljana, Universidade de Maribor e Escola de Proteção Ambiental em Velenje), bem como em universidades estrangeiras (Universidade de Tecnologia de Viena e Universidade de Tecnologia de Varsóvia). Milenko é autor e coautor de vários artigos científicos, livros didáticos e mais de 15 livros sobre tratamento de águas residuais. No passado, atuou como presidente da Sociedade Eslovena de Proteção da Água e é membro ativo de várias associações nacionais e internacionais relacionadas à proteção da água e às ciências ambientais. Milenko Roš recebeu a Medalha William Dunbar, concedida pela European Water Association por contribuições notáveis para o desenvolvimento de tecnologias aplicadas para águas residuais e tratamento de resíduos.
Professor, Ph.D. Alexandre Lobnik Em 1998, obteve seu doutorado pelo Instituto de Química Analítica Orgânica da Universidade de Graz, Áustria. Desde 2009, trabalha como professora na Escola de Engenharia Mecânica da Universidade de Maribor. Em 2006, ela cofundou uma empresa spin-out, IOS Ltd., e atuou como CEO. Em 2021, tornou-se académica da Academia Eslovena de Engenharia; ela também é presidente da International Sol-Gel Society (ISGS). Participou de mais de 50 projetos de pesquisa nacionais e estrangeiros como gerente de projetos. Aleksandra Lobnik também atua ativamente na promoção da ciência. Ela é regularmente convidada a participar de vários comitês de conferências e seminários. Ela conduziu extensas entrevistas sobre tecnologias de reciclagem de resíduos plásticos/têxteis, sensores, nanociência, transferência de conhecimento em mídias amplamente utilizadas e mesas redondas.
Yolanda Richter-Pickle, MS, Passou os últimos 18 anos explorando soluções inovadoras para tratamento de águas residuais. O seu percurso académico começou com uma licenciatura em protecção ambiental, seguida de um mestrado em tecnologia ecológica na Escola de Protecção Ambiental de Velenje. Atualmente está a fazer um doutoramento na Escola de Engenharia Mecânica de Maribor, com foco na utilização de tecnologia de membranas para eliminar microplásticos e na utilização de ozono para desinfetar bactérias. Como Mestre em Tecnologia Ecológica pelo Ministério dos Recursos Naturais e Ordenamento do Território, Jolanda lidera iniciativas para fortalecer a infraestrutura de coleta e tratamento de águas residuais. A sua experiência em engenharia ambiental permite-lhe dar um contributo significativo para a melhoria da qualidade da água e para alcançar os objetivos ecológicos nacionais e europeus. Utilizando uma abordagem holística que combina investigação científica avançada com uma gestão de projetos eficaz, Jolanda desempenha um papel fundamental na transformação da gestão de águas residuais e da infraestrutura ambiental. O seu trabalho destaca o potencial das tecnologias inovadoras para enfrentar os desafios globais urgentes relacionados com a escassez de água e a poluição ambiental.
Hakim El-Kiyar, MSc, está na vanguarda dos sistemas de filtragem de água potável desde 1996, dedicando-se ao desenvolvimento, prototipagem e industrialização de tecnologias inovadoras de filtragem. Ele também projetou tecnologias eficazes para purificar água potável durante emergências e é especialista na reciclagem de águas residuais para diversas aplicações industriais. Além disso, ele criou um método de amostragem de microplásticos que pode detectar microplásticos na água potável de forma rápida e fácil. As inovações revolucionárias de Hakim receberam vários prémios da Câmara de Comércio Eslovena. Ele é coautor de vários artigos de pesquisa e de um livro sobre remoção de microplásticos usando tecnologia de membrana. Ele recebeu patentes internacionais para muitos de seus produtos, incluindo sistemas de filtragem de água ininterruptos com limpeza automática de filtro, unidades de filtragem contínua de água, unidades portáteis de filtragem de água por gravidade e vários sistemas de purificação de água em vários estágios. Hakim fez contribuições significativas para a filtragem de água e proteção ambiental através de seu extenso trabalho e tecnologias patenteadas.
Natasha Ulanjek, B.S.formou-se em engenharia química pelo Instituto de Química e Tecnologia Química de Ljubljana. Ela lidera os departamentos técnico e de supervisão da Velenje Utilities. A sua experiência inclui o tratamento e controlo de qualidade de água potável, bem como a otimização de processos e melhoria do tratamento de águas residuais e gestão de lamas biológicas. Ela projeta e supervisiona instalações de tratamento e processamento de água como engenheira certificada. Natasha publicou em revistas acadêmicas, participou de conferências nacionais e internacionais e colaborou em diversos projetos de pesquisa com instituições renomadas. Ela também recebeu vários prêmios de inovação da Câmara de Comércio Savinja-Šalek e da Câmara de Comércio Eslovena. Natasha é membro ativo da Associação Eslovena de Proteção da Água há mais de dez anos e representa o país na Federação Europeia das Associações Nacionais de Serviços de Água. Ela está cursando seu doutorado na Faculdade de Engenharia Mecânica da Universidade de Maribor, enquanto trabalha como professora sênior na Faculdade de Proteção Ambiental em Velenje, Eslovênia.
