Detalhes da proposta

Emprego da lama vermelha, um resíduo industrial da produção de alumínio, como material para a purificação de água

Sobre a Proposta

Tipo de Edital: Pibex

Situação: Aprovado


Dados do Coordenador

    Nome do Coordenador

    sandro luiz barbosa dos santos

    Número de inscrição:

    202510120252581078

    Unidade de lotação:

    departamento de farmácia-bioquímica

Caracterização da Ação

    Área do Conhecimento:

    ciências biológicas

    Área temática principal:

    meio ambiente

    Área temática secundária:

    saúde

    Linha de extensão:

    desenvolvimento tecnológico

    Abrangência:

    municipal

    Vinculado a programa de extensão:

    trabalho, tecnologia e educação - indicadores e contexto regional

    Gera propriedade intelectual:

    Sim

Membros

milton de souza freitas Vice-coordenador(a)

thaiza pinto de oliveira Bolsista

fernando costa archanjo Voluntário(a)

ester damaris silva Voluntário(a)

gustavo gomes rocha Voluntário(a)

bruno anderson pereira ribeiro Voluntário(a)

karen karina siqueira Voluntário(a)

Resumo

A proposta submetida tem como objetivo principal desenvolver uma metodologia para a purificação de água de regiões ribeirinhas ,de fontes minerais ou de assentamentos como por exemplo o "Ocupação Vitória" a partir do emprego de filtros de água contendo em seu interior o purificador ou retentor de metais por adsorção constituído pela lama vermelha. O foco é purificar águas de diversas fontes, tornando-as aptas para o consumo humano, especialmente em áreas rurais de Diamantina/MG. O projeto visa beneficiar populações locais, fornecendo acesso a uma tecnologia de baixo custo para melhorar a qualidade da água. Além do impacto social e ambiental, assim como a melhora nas condições de saúde, a proposta também incentiva parcerias público-privadas e promove a interação entre a universidade e a comunidade.


Palavras-chave

Carvão ativado, Moinha de carvão vegetal, Purificação de água, Sustentabilidade, Tecnologia de baixo custo, Água potável, População rural


Introdução

O projeto visa desenvolver uma metodologia de purificação de água em regiões ribeirinhas e de fontes minerais, utilizando filtros contendo o adsorvente lama vermelha. Com foco em áreas rurais de Diamantina/MG, a proposta tem como objetivo fornecer uma solução de baixo custo para tratar a água e torná-la apta ao consumo humano. Além de melhorar a qualidade da água para as populações locais, o projeto incentiva a interação entre universidade e comunidade, promovendo parcerias público-privadas para o desenvolvimento sustentável e a aplicação da tecnologia em maior escala.


Justificativa

O projeto justifica-se pela necessidade urgente de garantir o acesso à água potável para populações rurais de Diamantina/MG, que enfrentam a escassez de tratamento adequado de água. A contaminação por metais pesados e outros poluentes orgânicos e inorgânicos em fontes de abastecimento ameaça a saúde pública, tornando fundamental o desenvolvimento de soluções acessíveis e eficazes para a purificação da água. A utilização da “lama vermelha” como adsorvente é uma alternativa sustentável, que aproveita resíduos de custo zero gerados pela indústria de produção de alumínio em abundância na região. Além de promover a preservação ambiental ao retirar do meio ambiente um resíduos industrial, o projeto busca criar uma metodologia economicamente viável para tratar a água, atendendo às necessidades da população em situação de risco. A proposta também fomenta a interação entre a universidade e a comunidade local, contribuindo para o desenvolvimento social e tecnológico da região.


Objetivos

Objetivo Geral: Desenvolver um processo tecnológico para a utilização da lama vermelha em filtros purificadores de água oriundas de diversas fontes na região de Diamantina/MG e áreas rurais, tornando-a apta para consumo humano. Objetivos Específicos: • Coletar informações com a população local para mapear fontes de água e a existência de estações de tratamento. • Desenvolver a metodologia de emprego da lama vermelha, um resíduo industrial da produção de alumínio, na purificação de água, através da retenção por adsorção de metais. • Coletar amostras de água de diversas fontes utilizadas para o abastecimento da população. • Realizar análises físico-químicas e microbiológicas das águas coletadas para identificar contaminantes. • Desenvolver uma metodologia de purificação da água utilizando a lama vermelha. • Analisar as características físico-químicas da lama vermelha antes e depois do uso e da água purificada. • Patentear e publicar e divulgar os resultados para as comunidades beneficiadas e parceiros. • Estabelecer parcerias público-privadas para disseminação e aplicação da metodologia desenvolvida.


Metas

1. Obter e ativar a lama vermelha. 2. Coletar e analisar amostras de água de diversas fontes utilizadas para o abastecimento da população de Diamantina e áreas rurais, identificando contaminantes orgânicos, inorgânicos e microbiológicos. 3. Desenvolver e aplicar uma metodologia de purificação de água utilizando a lama vermelha, tornando a água apta para o consumo humano. 4. Promover a interação entre a universidade e a comunidade, disseminando os resultados do projeto e capacitando as populações em risco para o uso da metodologia de purificação. 5. Estabelecer parcerias público-privadas para promover a implementação da tecnologia em escala comercial, beneficiando setores que demandam água de alta pureza, como o setor cervejeiro. 6. Patentear e publicar os resultados obtidos e participar de eventos científicos, promovendo a visibilidade e o impacto social e ambiental da tecnologia desenvolvida.


Metodologia

A metodologia do projeto envolve diversas etapas que visam garantir a eficiência e a sustentabilidade do processo de purificação de água utilizando filtros contendo lama vermelha ativada por aquecimento. Primeiramente, serão coletadas amostras de água de diferentes fontes, como rios e fontes minerais, localizadas nas áreas ribeirinhas e rurais de Diamantina/MG. Essas amostras serão analisadas através de métodos físico-químicos para definir os contaminantes inorgânicos presentes. Em seguida, a lama vermelha, um resíduo gerado pela indústria de alumínio, será ativada por aquecimento e caracterizada para identificar suas propriedades adsortivas e sua capacidade de remover contaminantes da água. Após essa caracterização, serão desenvolvidos filtros contendo porções de lama vermelha como purificadores de água através de adsorção de metais. Esses filtros serão preparados e testados em laboratório utilizando as amostras de água coletadas. As amostras de água passarão por análises físico-químicas e microbiológicas antes e após o processo de purificação, a fim de identificar a eficiência na remoção de contaminantes, como metais pesados, compostos orgânicos e patógenos. Com base nos resultados preliminares, serão realizados testes de otimização, ajustando o tempo de contato, o fluxo de água e a quantidade de lama vermelha necessária para atingir a máxima eficiência de purificação. Posteriormente, o filtro será aplicado em campo, especificamente nas regiões ribeirinhas e em áreas com carência de tratamento de água adequado. A eficácia do sistema será validada em campo, por meio de análises contínuas da água purificada. Por fim, os resultados obtidos serão compartilhados com a comunidade local e potenciais parceiros comerciais, com o objetivo de promover a aplicação da tecnologia em larga escala, especialmente em regiões vulneráveis. Essa metodologia assegura o desenvolvimento de uma solução sustentável e de baixo custo, além de fomentar a interação entre a universidade, a comunidade e os setores privados.


Referências Bibliográficas

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Inserção do estudante

A inserção do estudante no projeto é essencial para o seu desenvolvimento acadêmico e profissional, permitindo que ele aplique os conhecimentos teóricos adquiridos em sala de aula em um ambiente prático, além de promover o aprendizado colaborativo em atividades de pesquisa e extensão. O estudante desempenhará os seguintes papéis: 1. Coleta de Amostras: O estudante será responsável por visitar as áreas ribeirinhas e rurais de Diamantina/MG, onde realiza a coleta das amostras de água que serão analisadas no laboratório. Ele organizará o processo de coleta, garantindo que as amostras sejam armazenadas e transportadas de acordo com os protocolos de segurança. 2. Análises Laboratoriais: No laboratório, o estudante realizara a caracterização da lama vermelha e conduz experimentos para avaliar a eficácia dos filtros desenvolvidos. Ele também será responsável pelas análises físico-químicas e microbiológicas das amostras de água, antes e depois da filtragem, utilizando equipamentos laboratoriais e metodologias apropriadas. 3. Desenvolvimento de Filtros: Sob orientação do professor coordenador, o estudante participará ativamente do processo de fabricação dos filtros contendo lama vermelha. Ele contribuirá na montagem dos sistemas de filtragem, testando diferentes configurações e parâmetros, como tempo de contato e volume de água a ser filtrado. 4. Análise de Resultados: O estudante participará das reuniões de equipe para discutir os resultados dos testes e análises. Ele terá a oportunidade de sugerir ajustes nos experimentos e compartilhar insights sobre a otimização dos filtros. Essa etapa proporciona ao estudante uma vivência prática de pesquisa científica. 5. Divulgação dos Resultados: O estudante também contribuirá para a elaboração de relatórios parciais e finais, além de participar da preparação de apresentações em eventos científicos e para a comunidade. Ele estará envolvido na disseminação dos resultados para os possíveis beneficiários do projeto, como a população local e potenciais parceiros comerciais.


Observações

Nesta proposta o uso da lama vermelha ou “red mud” do termo em inglês, o resíduo produzido pela extração de alumina do minério de bauxita no processo Bayer, como um material para tratamento de água contaminada com metais pesados tem como objetivo, baseado em trabalhos descritos na literatura, a remoção de íons Cu2+, Pb2+ e de outros íons possivelmente contidos nestas águas. Tornando essa água propícia para o consumo humano, assim como, para cultivo e hidratação animal nas diferentes regiões ribeirinhas de Diamantina e região.


Público-alvo

Descrição

O público-alvo beneficiário da ação é a população de Diamantina/MG, estimada em 47.723 pessoas (dados de 2019) e toda a população rural que depende de fontes de água de baixa qualidade ou está em situação de risco. O projeto visa a purificação de águas dessas fontes para torná-las aptas para o consumo humano, o que beneficia diretamente essa população, além de fomentar parcerias entre setores público e privado interessados na qualidade da água.

Municípios Atendidos

Município

Diamantina

Parcerias

Participação da Instituição Parceira

Local de realização da parte experimental.

Participação da Instituição Parceira

Local de realização da parte experimental.

Cronograma de Atividades

Periodicidade Mensalmente
Descrição da Atividade

Revisão bibliográfica.

Periodicidade Mensalmente
Descrição da Atividade

Coletar informações com a população local para mapear fontes de água e a existência de estações de tratamento.

Periodicidade Mensalmente
Descrição da Atividade

• Desenvolver a metodologia de emprego da lama vermelha, um resíduo industrial da produção de alumínio, na purificação de água, através da retenção por adsorção de metais.

Periodicidade Mensalmente
Descrição da Atividade

• Coletar amostras de água de diversas fontes utilizadas para o abastecimento da população.

Periodicidade Mensalmente
Descrição da Atividade

Realizar análises físico-químicas e microbiológicas das águas coletadas para identificar contaminantes.

Periodicidade Mensalmente
Descrição da Atividade

Analisar as características físico-químicas da lama vermelha antes e depois do uso e da água purificada.

Periodicidade Mensalmente
Descrição da Atividade

Patentear e publicar e divulgar os resultados para as comunidades beneficiadas e parceiros.

Periodicidade Mensalmente
Descrição da Atividade

• Estabelecer parcerias público-privadas para disseminação e aplicação da metodologia desenvolvida.