Fotocatálise Heterogênea usando Nanocompósito Celulose/TiO2 para redução de impurezas e bioinvasões da Água de Lastro

Abstract

O setor naval contemporâneo vem se alarmando às questões ambientais incidentes em atividades corriqueiras. A nocividade da questão inicia quando o navio assoma seu destino de carregamento, visto que a água de lastro deve ser lançada promovendo a inserção de bioinvasores em ecossistemas aquáticos diferentes. Ou seja, a demanda de água de lastro necessária aos navios, afim de evitar possíveis comprometimentos estruturais, ao momento de deslastre infere questões de alto potencial de risco até a saúde pública. Isto quer dizer que, os microrganismos estão sobrevivendo durante as rotas, bem como sua proliferação no lodo sedimentado dos tanques de lastro. Portanto, a preocupação com a temática não restringe apenas as entidades ambientais, mas também as autoridades sanitárias, uma vez que abre possibilidade para propagação de doenças patogênicas e até mesmo epidêmicas. Em razão deste contexto e inspirado no método de tratamento por irradiação UV, já consolidado entre as soluções para efluentes navais, este trabalho teve como proposta o tratamento fotocatalítico a água de lastro, utilizando um nanocompósito constituído de nanopartículas de TiO2 imobilizadas em nanofibras de celulose bacteriana, como catalisador deste sistema. Para comparar o efeito da fotocatálise realizou-se o tratamento da água lastro apenas por fotólise. Os resultados do processo fotocatalítico, de forma qualitativa, apresentaram redução da turbidez. A análise microbiológica mostrou resultados relevantes para o processo de fotocatálise heterogênea, em comparação ao processo de fotólise. Deste modo, a fotocatálise heterogênea, usando o nanocompósito TiO2 imobilizadas em nanofibras de celulose bacteriana se insere como potencial em tratamento a água de lastro.

The naval sector is concerned with the environmental problems resulting from routine activities. Among that, when a ship arrives at its loading or delivering destination, the ballast water is disposed into the sea, inserting different microorganisms in anew aquatic ecosystem. In addition to this, ships require a great amount of ballast water, due to structural stability, so that these disposals become a public health issue. In other words, microorganisms are surviving and growing themselves along the route, in the sludge’s deposit on the ballast tanks. Therefore, this issue does not concern environmental entities only, but also health authorities, because it opens up the possibilities of spreading pathogenic, or even epidemic diseases. In this context, and inspired by the UV irradiation treatment method as a solutions for marine effluents, this work had as proposal the photocatalytic treatment of ballast water, using a nanocomposite composed of TiO2 nanoparticles immobilized in nanofibers of bacterial cellulose, as catalyst of this system. In order to compare the effect of the photocatalysis, the treatment of water ballast was performed only by photolysis. The results of the photocatalytic process, in a qualitative way, presented reduction of turbidity. Microbiological analysis showed results relevant to the heterogeneous photocatalysis process, compared to the photolysis process. Thus, heterogeneous photocatalysis using the TiO2 nanocomposite immobilized on bacterial cellulose nanofibers is inserted as a new ballast water treatment.