Application of residual biochars in constructed wetlands focusing on innovation and sustainability in wastewater treatment (2025)
- Authors:
- Autor USP: CARMONA, IARA NOBRE - ESALQ
- Unidade: ESALQ
- Sigla do Departamento: LCF
- DOI: 10.11606/T.11.2025.tde-04062025-145156
- Subjects: ADSORÇÃO; BIOCARVÃO; EFLUENTES; EUCALIPTO; INOVAÇÃO; LARANJA; SANEAMENTO; SUSTENTABILIDADE; TRATAMENTO DE ESGOTOS SANITÁRIOS
- Agências de fomento:
- Language: Inglês
- Abstract: A poluição dos recursos hídricos por contaminantes orgânicos e inorgânicos representa um desafio ambiental significativo, impulsionando a busca por tecnologias eficientes e sustentáveis para o tratamento de efluentes. Entre as alternativas emergentes, destaca-se o uso de biochar em wetlands construídos, devido à sua elevada capacidade de adsorção e estabilidade estrutural. Neste contexto, esta tese teve como objetivo investigar o uso de biochars residuais como meio filtrante em wetlands construídos de fluxo vertical para o tratamento de esgoto sanitário. O Capítulo 1 apresenta uma análise bibliométrica sobre os avanços e tendências de pesquisa no uso de biochar em wetlands construídos para o tratamento de águas residuais. Os resultados evidenciam o crescente interesse científico na área, com destaque para a remoção de poluentes orgânicos e inorgânicos. Entretanto, identificou-se a necessidade de estudos em larga escala e maior representatividade de pesquisas em países tropicais. No Capítulo 2, foram avaliadas as propriedades físico-químicas e a eficiência adsortiva de biochars produzidos a partir de madeira residual de Eucalyptus sp. e Citrus sinensis na remoção de azul de metileno. O biochar de Eucalyptus sp. pirolisado à baixa temperatura (250-350 °C) apresentou maior eficiência na remoção do corante, atribuída à sua composição química, teor de cinzas e grupos funcionais que favoreceram interações eletrostáticas e mecanismos de troca iônica. O Capítulo 3 explorou aconstrução e avaliação de wetlands construídos de fluxo vertical utilizando biochars de resíduos lignocelulósicos como meio filtrante no tratamento de esgoto sanitário. O protótipo contendo biochar de Citrus sinensis pirolisado a 500 °C apresentou melhor desempenho na remoção de matéria orgânica (91%), nitrogênio-nitrato (90,4%) e sólidos sedimentáveis (100%), além da redução de Escherichia coli em até 88%, atendendo aos padrões para reúso agrícola. A microscopia eletrônica de varredura (SEM) revelou que sua estrutura porosa favoreceu tanto a adsorção de poluentes quanto a colonização microbiana. Os resultados desta tese demonstram que o uso de biochars residuais pode aprimorar a eficiência dos wetlands construídos, tornando-se uma alternativa viável para o tratamento descentralizado de efluentes. Além de contribuir para a redução da poluição hídrica, essa abordagem promove a valorização de resíduos lignocelulósicos, alinhando-se a práticas sustentáveis. Como perspectivas futuras, sugere-se a realização de estudos de longo prazo para avaliar a estabilidade dos biochars no meio filtrante, bem como investigações sobre sua aplicação em escala real e integração com tecnologias complementares
- Imprenta:
- Publisher place: Piracicaba
- Date published: 2025
- Data da defesa: 25.03.2025
- Status:
- Artigo publicado em periódico de acesso aberto (Gold Open Access)
- Versão do Documento:
- Versão publicada (Published version)
- Acessar versão aberta:
-
ABNT
CARMONA, Iara Nobre. Application of residual biochars in constructed wetlands focusing on innovation and sustainability in wastewater treatment. 2025. Tese (Doutorado) – Universidade de São Paulo, Piracicaba, 2025. Disponível em: https://teses.usp.br/teses/disponiveis/11/11150/tde-04062025-145156/. Acesso em: 31 mar. 2026. -
APA
Carmona, I. N. (2025). Application of residual biochars in constructed wetlands focusing on innovation and sustainability in wastewater treatment (Tese (Doutorado). Universidade de São Paulo, Piracicaba. Recuperado de https://teses.usp.br/teses/disponiveis/11/11150/tde-04062025-145156/ -
NLM
Carmona IN. Application of residual biochars in constructed wetlands focusing on innovation and sustainability in wastewater treatment [Internet]. 2025 ;[citado 2026 mar. 31 ] Available from: https://teses.usp.br/teses/disponiveis/11/11150/tde-04062025-145156/ -
Vancouver
Carmona IN. Application of residual biochars in constructed wetlands focusing on innovation and sustainability in wastewater treatment [Internet]. 2025 ;[citado 2026 mar. 31 ] Available from: https://teses.usp.br/teses/disponiveis/11/11150/tde-04062025-145156/
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