Estudo da degradação fotocatalítica de matéria orgânica presente em esgoto doméstico utilizando TiO2, Nb2O5 e WO3
Palavras-chave:
Fotocatálise heterogênea, luz solar, esgoto doméstico sintético, cinética de reaçãoResumo
A crescente escassez de água e o aumento do volume de efluentes demandam alternativas sustentáveis para o tratamento de águas residuais. A fotocatálise heterogênea, um Processo Oxidativo Avançado (POA), se destaca por sua eficiência na degradação de contaminantes, principalmente com a utilização de luz solar. Esse trabalho explora a degradação da matéria orgânica em esgoto doméstico sintético utilizando os fotocatalisadores TiO₂, Nb₂O₅ e WO₃, além de seu comportamento cinético. Os experimentos revelaram que o TiO₂ foi o fotocatalisador mais eficiente, alcançando uma remoção de até 40,93% de matéria orgânica em 240 minutos. A cinética da reação seguiu um modelo de ordem zero, sugerindo uma degradação constante ao longo do tempo. Esses resultados indicam que a fotocatálise solar é uma alternativa com potencial significativo para a remoção de matéria orgânica e ambientalmente sustentável para o tratamento de esgoto, especialmente em áreas com alta incidência solar, como o Nordeste do Brasil.
Referências
1. He, J., Gao, Y., Li, J., Zhang, Y., Wang, Y., Zhu, M., Zhang, J., Cao, M., Wei, X., & Qu, M. (2025). Assemble a removable dual-function solar photothermal evaporator with wetting gradient: Efficient desalination and wastewater treatment. Desalination, 599, 118423. https://doi.org/10.1016/j.desal.2024.118423
2. Ferreira, M. M., Fiore, F. A., Saron, A., & Silva, G. H. R. da. (2021). Systematic review of the last 20 years of research on decentralized domestic wastewater treatment in Brazil: state of the art and potentials. Water Science and Technology, 84(12), 3469–3488. https://doi.org/10.2166/wst.2021.487
3. Iqbal, M. A., Akram, S., Khalid, S., Lal, B., Ul Hassan, S., Ashraf, R., Kezembayeva, G., Mushtaq, M., Chinibayeva, N., & Hosseini-Bandegharaei, A. (2024). Advanced photocatalysis as a viable and sustainable wastewater treatment process: A comprehensive review. Environmental Research, 253, 118947. https://doi.org/10.1016/j.envres.2024.118947
4. Lema, M.W. Wastewater crisis in East African cities: challenges and emerging opportunities. Discov Environ 3, 18 (2025). https://doi.org/10.1007/s44274-025-00206-w
5. Araújo, B. A., Souza, J. E. S. de, Sarmento, K. K. F. ., Rebouças, L. D., Medeiros, K. M. de, & Lima, C. A. P. de . (2021). Advanced oxidative processes applied in effluents treatment of membranes production: a review. Research, Society and Development, 10(4), e27210414253. https://doi.org/10.33448/rsd-v10i4.14253
6. Hübner, U., Spahr, S., Lutz, H., Rüting, S., Gernjak, W., & Wenki, J. (2024). Advanced oxidation processes for water and wastewater treatment. Heliyon, 10(e30402). https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2024.e30402
7. Mousa, S. A., Abdallah, H., & Khairy, S. A. (2025). The use of green synthesized TiO2/MnO2 nanoparticles in solar power membranes for pulp and paper industry wastewater treatment. Scientific Reports, 15, 2102. https://doi.org/10.1038/s41598-024-85075-8
8. Medeiros, V. R. R. de. (2020). Estudo da fotodegradação da matéria orgânica presente em esgoto doméstico utilizando TiO2, Nb2O5 e WO3 (Dissertação de Mestrado). Universidade Federal do Rio Grande do Norte
9. Spáčilová, M., Krejcikova, S., Maleterova, Y., Kastanek, F., & Solcova, O. (2022). Scale-up of photoreactor with TiO2 thin layer for wastewater treatment. Water Science and Technology, 86(8), 1981–1990. https://doi.org/10.2166/wst.2022.313
10. A. D. Eaton; L. S. Clesceri; E. W. Rice; A. E. Greenberg in Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater, 22nd ed.; American Public Health Association (APHA), American Water Works Association (AWWA), Water Environment Federation (WEF), Eds.; APHA: Washington, D.C., 2012; 4-50 – 4-56.
11. OECD Guidelines for the Testing of Chemicals, Organisation for Economic Co-operation and Development, Ed.; OECD Publishing: Paris, 1999; Section 303A.
