Instituto Masdar Pioneiro em Sistema Inovador de Tratamento de Águas Residuais

Inovação em tratamento e reutilização de águas residuais liderada pelo Dr. Shadi Hasan e sua equipe no Masdar Institute.Foto cedida pelo Masdar Institute

O sistema completo de tratamento de águas residuais desenvolvido pelo Dr. Shadi Wajih Hasan, do Masdar Institute, professor assistente de engenharia química e ambiental, está sendo aprimorado em um esforço para avançar no campo da purificação de águas residuais.

O sistema avançado do Dr. Hasan, conhecido como eletrobiorreator de membrana submersa, ou SMEBR, é uma unidade híbrida integrada de tratamento de águas residuais que é significativamente mais eficiente no tratamento de águas residuais e consideravelmente menos suscetível a incrustações, que é o acúmulo indesejado de sal e bio -material em uma membrana que reduz a capacidade da membrana de filtrar impurezas.

Um SMEBR é um biorreator de membrana eletricamente aprimorado (MBR), que é uma nova tecnologia de tratamento de águas residuais. Enquanto um MBR combina processos de membrana como microfiltração com processos de tratamento biológico para purificar águas residuais para um efluente de alta qualidade, um SMEBR adiciona um terceiro processo eletrocinético, que emprega uma corrente elétrica para remover vários contaminantes de águas residuais.

O SMEBR é capaz de gerar águas residuais tratadas de maior qualidade enquanto consome menos energia do que um MBR, pois a inclusão dos processos biológicos e eletrocinéticos aprimorados reduz a dependência do sistema de operações de tratamento primárias e secundárias.

O Dr. Hasan contribuiu para o desenvolvimento do primeiro sistema SMEBR em escala piloto durante seus estudos de doutorado na Concordia University no Canadá e continuou seu trabalho para aprimorar e melhorar o SMEBR enquanto estava no MI, com foco na otimização do sistema para eficiência operação nos Emirados Árabes Unidos. Dr. Hasan e seus colegas publicaram mais de 20 artigos sobre este tópico em revistas internacionais e anais de conferências como Nature Scientific Reports, Bioresource Technology, Chemosphere, Electrochimica Acta, Environmental Management e Environmental Sciences. Um desses artigos, de coautoria de seu aluno de doutorado Adewale Giwa, permanece desde 2015 em primeiro lugar entre os 20 melhores artigos do mecanismo de busca BioMedLib no domínio de biorreatores de membrana para tratamento de águas residuais.

O interesse t no trabalho SMEBR do Dr. Hasan também é evidenciado pela recente publicação de um artigo de revisão sobre o tópico de processos eletroquímicos com MBRs, que foi publicado na revista Frontiers in Environmental Science em agosto de 2016 por uma equipe de pesquisadores da Itália e do Filipinas.

Um artigo de revisão resume estudos publicados anteriormente e fornece o estado atual de compreensão sobre um determinado tópico de pesquisa. Quando um artigo de revisão é publicado, isso significa que um número crescente de cientistas está demonstrando interesse no tópico de pesquisa específico.

"A publicação de um artigo de revisão que se concentra fortemente no meu trabalho SMEBR reflete o fato de que o campo está se tornando mais importante globalmente e que vários pesquisadores ao redor do mundo começaram a trabalhar com a mesma tecnologia de águas residuais", comentou o Dr. Hasan.

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Em seus esforços para avançar ainda mais o sistema SMEBR em escala de laboratório desenvolvido no MI, o Dr. Hasan trabalhou com Giwa para desenvolver o primeiro modelo numérico baseado em computador do SMEBR. O modelo simula o processo de remoção de contaminantes, como compostos orgânicos e inorgânicos, à medida que o efluente passa pela unidade SMEBR e modela os efeitos dos processos SMEBR na qualidade do efluente, que é a água descartada.

O modelo SMEBR mostrou que o efluente produzido pela nova tecnologia tinha as menores concentrações de amônia, nitrogênio, fósforo e metais em comparação com o efluente produzido pelos outros dois processos de tratamento mais comuns, incluindo o processo de lodo ativado convencional e o processo MBR. O modelo foi então validado por meio de trabalhos experimentais que produziram resultados semelhantes aos previstos pelo modelo.