Tratamento de águas cinzas utilizando carvão de resíduo de poda arbórea urbana

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Ranyere do Nascimeno Lôbo
https://orcid.org/0000-0003-4909-0433
Marcelo Mendes Pedroza
https://orcid.org/0000-0001-8886-0053
Claudia da Silva Aguiar Rezende
https://orcid.org/0000-0001-5139-1601
Matheus Gomes Arruda
https://orcid.org/0000-0002-5189-0651
Elaine da Cunha Silva Paz
https://orcid.org/0000-0001-9108-6249

Resumen

Pesquisas mostram que a disposição inadequada de águas resíduárias geram impactos expressivos no ambiente, principalmente no ecossistema aquático, alterando a disponibilidade deste recurso. Para garantir a segurança e o acesso de qualidade das águas para seus diversos usos é necessário realizar tratamentos efetivos a fim de remover poluentes e contaminantes gerados pelas atividade antrópicas. Por isso aplicou-se o proceso de degradação térmica nos resíduos de poda de árvores do município de Palmas – TO, classificado como resíduo sólido urbano (RSU), a uma temperatura de 550°C e tempo de residência de 30 mim, em reator de leito fixo. O biocarvão, obtido no proceso rendeu 54% e posteriormente foi ativado para aumentar funcionar como um adsorvente. O tratamento das águas cinzas proveneintes de lavagens de roupas em uma residencia rural foi realizado pela coagulação/floculação/sedimentação seguido da filtração com filtros de areia e filtro de carvão ativado. A turbidez foi reduzida em 96% na etapa da coagulação/floculação os filtros trabalharam com efluente de baixa turbidez, e obteve 99% de redução. A redução de sólidos no efluente foi avaliada ao longo das diferentes etapas do processo de tratamento. Na primeira etapa, observou-se uma redução de 69% dos sólidos totais, seguida por uma redução de 23% na segunda etapa e de 34% na etapa final. Em relação aos sólidos fixos, a coagulação/floculação proporcionou uma redução de 13%, o filtro de areia contribuiu com uma redução de 15% e a adsorção com biocarvão resultou em uma diminuição de 13%. Quanto aos sólidos orgânicos, as remoções foram mais expressivas, atingindo 95% na primeira fase de tratamento, 86% no leito de areia e 45% na adsorção com carvão ativado. A desinfecção do efluente após o sistema de tratamento corrobora com a qualidade da água para ser reutilizada.

Detalles del artículo

Cómo citar
[1]
Lôbo, R. do N. , Pedroza, M.M., Rezende, C. da S.A. , Arruda, M.G. y Paz, E. da C.S. 2025. Tratamento de águas cinzas utilizando carvão de resíduo de poda arbórea urbana. Revista AIDIS de ingeniería y ciencias ambientales: Investigación, desarrollo y práctica. 18, 2 (ago. 2025), 251–266. DOI:https://doi.org/10.22201/iingen.0718378xe.2025.18.2.90315.

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Citas

ABNT, Associação Brasileira de Normas Técnicas (1990) NBR 11799: Material filtrante – Areia, antracito e pedregulho, ABNT, Rio de Janeiro, 10 pp.

ABNT, Associação Brasileira de Normas Técnicas (2007) NBR 15527: Água de chuva - Aproveitamento de coberturas em áreas urbanas para fins não potáveis - Requisitos, ABNT, Rio de Janeiro, 20 pp.

ABNT, Associação Brasileira de Normas Técnicas (2024) NBR 17076: Projeto de sistema de tratamento de esgoto de menor porte - Requisitos, ABNT, Rio de Janeiro, 25 pp.

Adeniyi, A.G., Iwuozor, K.O., Emenike, E.C., Sagboye, P.A., Micheal, K.T., Micheal, T.T., James, R. (2023). Monólitos de carvão ativado derivados de biomassa: Uma revisão das rotas de produção, desempenho e potencial de comercialização, Journal of Cleaner Production, 423, 138711. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2023.138711

Awasthi, A., Gandhi, K., Rayalu, S. (2024) Tecnologias de tratamento de águas cinzas: uma revisão abrangente, Revista Internacional de Ciência e Tecnologia Ambiental, 21(1), 1053-1082.

Bernardo, A.P., Serra, J.C.V., Silva, Á.M., Delatorre, F.M., Dias Júnior, A.F. (2023). Aproveitamento de resíduos de poda de árvores para produção de briquetes, Congresso Nacional de Resíduos Sólidos – CONRESOL, Brasil. https://doi.org/10.55449/conresol.6.23.I-019

Brasil. Ministério das Cidades (2024a) Sistema Nacional de Informações sobre Saneamento (SINISA), Brasil. Acesso em 10 jan. 2025. Disponível em: https://sinisa.gov.br

Brasil. Ministério do Meio Ambiente e Mudança do Clima (2024b) Sistema Nacional de Informações sobre a Gestão dos Resíduos Sólidos (SINIR), Brasil. Acesso em 10 jan. 2025. Disponível em: https://sinir.gov.br

Hamidi, M.N. (2025). Greywater reuse for irrigation: A critical review of suitability, treatment, and risks, Science of The Total Environment, 975, 179272. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2024.179272

IBGE, Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (2022) Censo demográfico 2022: resultados preliminares, IBGE. Acesso em 29 abr. 2025. Disponível em: https://www.ibge.gov.br

Jaber, L., Backer, S.N., Laoui, T., Abumadi, F., Koujan, M.M.S., Khalil, K.A., Atieh, M.A. (2024). Recent trends in surface impregnation techniques on activated carbon for efficient pollutant removal from wastewater, Desalination and Water Treatment, 292, 100562. https://doi.org/10.5004/dwt.2024.100562

Labastida-Núñez, I., Velasco-Pérez, M., Pablo-Reyes, E.P., González-Aragón, A., Beltrán-Villavicencio, M. (2023). Evaluation of Wastewater Coagulation/Flocculation with Chitosan from Shrimp Exoskeletons Waste and Aluminum Sulfate, Terra Latinoamericana, 41, 1-12.

Micena, R.P. (2024) Aproveitamento energético dos resíduos sólidos urbanos: matrizes tecnológicas para geração de energia e produção de hidrogênio, Tese (Doutorado em Engenharia), Universidade Estadual Paulista “Júlio de Mesquita Filho”, São Paulo, 180 pp. Acesso em: 29 abr. 2025. Disponível em: https://repositorio.unesp.br/items/75f80156-6515-4b7c-adf4-8193fc574db1

Mohan, S., Manthapuri, V., Chitthaluri, S. (2024). Avaliação dos fatores que influenciam as características das águas cinzas em todo o mundo: uma abordagem qualitativa e quantitativa com uma breve revisão sobre tecnologias de tratamento de águas cinzas, Discover Water, 4, 37.

Mukhopadhyay, A., Duttagupta, S., Mukherjee, A. (2022). Contaminantes orgânicos emergentes em fontes e abastecimento de água potável para comunidades globais: uma revisão da ocorrência, processos e remediação, Journal of Environmental Chemical Engineering, 10, 107560. https://doi.org/10.1016/j.jece.2022.107560

Nidheesh, P.V., Kumar, M., Venkateshwaran, G., Ambika, S., Bhaskar, S., Ghosh, P. (2024). Conversão de materiais disponíveis localmente em biochar e carvão ativado para tratamento de água potável, Chemosphere, 341, 141566. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2024.141566

Palmas (2025) Prefeitura de Palmas orienta moradores descartarem lixo nos dias de coleta para evitar transtornos na cidade, Prefeitura Municipal de Palmas. Acesso em 29 abr. 2025. Disponível em: https://www.palmas.to.gov.br/prefeitura-de-palmas-orienta-moradores-descartarem-lixo-nos-dias-de-coleta-para-evitar-transtornos-na-cidade

Paavani, K., Agarwal, K., Alam, S.S., Dinda, S., Abrar, I. (2025). Advances in plastic to fuel conversion: reactor design, operational optimization, and machine learning integration, Sustainable Energy & Fuels, 9, 54-71. https://doi.org/10.1039/D4SE00001J

Pedroza, M.M., da Silva, A.P.O., de Melo, J.V., Paz, E.D.C.S., de Sousa Paz, R.R. (2019). Ensaio de adsorção de ácido acético em carvão produzido a partir da fibra de Coccus nucifera L., Brazilian Journal of Development, 5, 4784-4796.

Plumsut, R. (2024) Relação entre risco microbiano e químico após cloração de águas residuais domésticas para descarte e recuperação, Chulalongkorn University, Tese de doutorado, Tailândia, 180 pp.

Quispe, J.B., Campos, L.C., Mašek, O., Bogush, A. (2022) Uso de sistemas de filtração em coluna à base de biocarvão para tratamento de águas cinzas: uma revisão sistemática da literatura, Journal of Water Process Engineering, 48, 102908. https://doi.org/10.1016/j.jwpe.2022.102908

Rahman, K.Z., Al Saadi, S., Al Rawahi, M., van Afferden, M., Bernhard, K., Friesen, J., Müller, R.A. (2024) Pequenas Tecnologias Descentralizadas para Tratamento e Reuso de Efluentes de Alta Resistência em Regiões Áridas e Semiáridas, Environments, 11, 142. https://doi.org/10.3390/environments11040142

Ren, X., Zhang, S., Miao, H. (2023) Biological stability of reclaimed greywater reused for flushing household toilets, Journal of Cleaner Production, 387, 135863. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2022.135863

Rich, D., Andiroglu, E., Gallo, K., Ramanathan, S. (2023) A review of water reuse applications and effluent standards in response to water scarcity, Water Security, 20, 100154. https://doi.org/10.1016/j.wasec.2023.100154

Saapi, S.S., Andrianisa, H.A., Zorom, M., Mounirou, L.A., Kouassi, H.A.A., Ahossouhe, M.S. (2024) Novos desenvolvimentos em vermifiltração como tecnologia bioecológica de tratamento de águas residuais: mecanismo, aplicação, desempenho, modelagem, otimização e sustentabilidade, Heliyon, 10, e17608. https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2024.e17608

Silva, J.R.M., de Oliveira Celeri, M., Borges, A.C., Fernandes, R.B.A. (2023) Greywater as a water resource in agriculture: The acceptance and perception from Brazilian agricultural technicians, Agricultural Water Management, 280, 108227. https://doi.org/10.1016/j.agwat.2022.108227

Tocantins. Governo do Estado do Tocantins (2017) Plano Estadual de Resíduos Sólidos do Tocantins. Acesso em: 20 out. 2024. Disponível em: https://semarh.to.gov.br/-residuos-solidos

UNESCO, United Nations Educational, Scientific and Cultural Organization (2023) The United Nations World Water Development Report 2023: Partnerships and cooperation for water, United Nations World Water Assessment Programme (WWAP), Paris. https://www.unwater.org/publications/un-world-water-development-report-2023

Ullah, S., Shah, S.S.A., Altaf, M., Hossain, I., El Sayed, M.E., Kallel, M., Nazir, M.A. (2024) Carvão ativado derivado de biomassa para tratamento de águas residuais: Síntese, aplicação e desafios futuros, Journal of Analytical and Applied Pyrolysis, 176, 106480. https://doi.org/10.1016/j.jaap.2023.106480

Varjani, S., Shahbeig, H., Popat, K., Patel, Z., Vyas, S., Shah, A.V., Tabatabaei, M. (2022) Gestão sustentável de resíduos sólidos urbanos por meio de tecnologias de conversão de resíduos em energia, Bioresource Technology, 355, 127247. https://doi.org/10.1016/j.biortech.2022.127247

Von Sperling, M. (1996) Princípios do Tratamento biológico de águas residuárias - Princípios básicos do tratamento de esgotos, DESA-UFMG, Belo Horizonte, 245 pp.