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.

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

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.

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.

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.

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.

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.

YUAN, Caiyun; ZHANG, Lili; LI, Yinan. Life cycle assessment of continuous electrocoagulation for textile wastewater treatment. Journal of Environmental Management, v. 106, p. 94-102, 2012. ACOSTA, R. et al. Tetracycline adsorption onto activated carbons produced by KOH activation of tyre pyrolysis char. Chemosphere, v. 149, p. 168-176, 2016. AGÊNCIA SENADO. Acesso à água potável poderá se tornar direito fundamental na Constituição. Disponível em: <https://www12.senado.leg.br/noticias/materias/2018/02/28/acesso-a-agua-potavel-podera-se-tornar-direito-fundamental-na-constituicao>. Acesso em: 29 set. 2019. ALVES, C. C. O. et al. Comparative evaluation of activated carbons prepared by thermo-chemical activation of lignocellulosic residues in fixed bed column studies. International Journal of Engineering and Technology, v. 7, n. 6, p. 465, 2015. APERAM BIOENERGIA. História da Empresa. Disponível em: <https://aperambioenergia.com.br/institucional/empresa/historia/>. Acesso em: 18 mai. 2019. BARBOSA, S. L. et al. The preparation of benzyl esters using stoichiometric niobium (V) chloride versus niobium grafted SiO2 catalyst: A comparison study. Heliyon, v. 4, n. 3, p. e00571, 2018. CINTRA, T.C. Avaliações energéticas de espécies florestais nativas, plantadas na região da nova Paranapanema SP. Piracicaba: Universidade de São Paulo, Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz, 2009. Dissertação (Mestrado). CONTRERAS, M. S. et al. A comparison of physical activation of carbon xerogels with carbon dioxide with chemical activation using hydroxides. Carbon, v. 48, n. 11, p. 3157-3168, 2010. CORCHO-CORRAL, B. et al. Preparation and textural characterisation of activated carbon from vine shoots (Vitis vinifera) by H3PO4—chemical activation. Applied Surface Science, v. 252, n. 17, p. 5961-5966, 2006. DIAS, J. M. et al. Waste materials for activated carbon preparation and its use in aqueous-phase treatment: a review. Journal of Environmental Management, v. 85, n. 4, p. 833-846, 2007. HSIEN, T.Y.; RORRER, G.L. Effects of acylation and crosslinking on the material properties and cadmium ion adsorption capacity of porous chitosan beads. Separation Science and Technology, v. 30, p. 2455-2475, 1995. INDÚSTRIA BRASILEIRA DE ÁRVORES – IBÁ. Sumário executivo. Disponível em: <https://iba.org/datafiles/publicacoes/relatorios/digital-sumarioexecutivo-2018.pdf>. Acesso em: 18 mai. 2019. JUIZO, C. G. F.; LIMA, M. R.; DA SILVA, D. A. Qualidade da casca e da madeira de nove espécies de Eucalipto para produção de carvão vegetal. Revista Brasileira de Ciências Agrárias, v. 12, n. 3, p. 386-390, 2017. KUMAR, A.; JENA, H. M. Adsorption of Cr (VI) from aqueous phase by high surface area activated carbon prepared by chemical activation with ZnCl2. Process Safety and Environmental Protection, v. 109, p. 63-71, 2017. LI, K.; ZHENG, Z.; LI, Y. Characterization and lead adsorption properties of activated carbons prepared from cotton stalk by one-step H3PO4 activation. Journal of Hazardous Materials, v. 181, n. 1-3, p. 440-447, 2010. LOW, K.S.; LEE, C.K. Cadmium uptake by moss Calempess delcsertiis beasch. Bioresource Technology, v. 38, p. 1-6, 1991. MACIÁ-AGULLÓ, J. A. et al. Activation of coal tar pitch carbon fibres: Physical activation vs. chemical activation. Carbon, v. 42, n. 7, p. 1367-1370, 2004. SEKULIĆ, M. T. et al. Efficient removal of priority, hazardous priority and emerging pollutants with Prunus armeniaca functionalized biochar from aqueous wastes: experimental optimization and modeling. Science of the Total Environment, v. 613-614, p. 736-750, 2018. SILVA, G. L. R. D. Utilização de moinha de biorredutor e pneu inservível na produção de coque metalúrgico, 2016. SLAM, M. A. et al. Mesoporous activated carbon prepared from NaOH activation of rattan (Lacosperma secundiflorum) hydrochar for methylene blue removal. Ecotoxicology and Environmental Safety, v. 138, p. 279-285, 2017. TERNERO-HIDALGO, J. J. et al. Functionalization of activated carbons by HNO3 treatment: Influence of phosphorus surface groups. Carbon, v. 101, p. 409-419, 2016. TSENG, Chin-Hsiao. Metabolism of inorganic arsenic and non-cancerous health hazards associated with chronic exposure in humans. Journal of Environmental Biology, v. 28, p. 349-357, 2007. VARGAS, A. M. M. et al. Preparation and characterization of activated carbon from a new raw lignocellulosic material: Flamboyant (Delonix regia) pods. Journal of Environmental Management, v. 92, n. 1, p. 178-184, 2011. YAKOUT, S. M.; SHARAF EL-DEEN, G. Characterization of activated carbon prepared by phosphoric acid activation of olive stones. Arab Journal of Chemistry, dez. 2011. YORGUN, S.; YILDIZ, D. Preparation and characterization of activated carbons from Paulownia wood by chemical activation with H3PO4. Journal of the Taiwan Institute of Chemical Engineers, v. 53, p. 122-131, 2015. [11:47, 08/10/2024] Lets:

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.

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.