Eficiência do peróxido de hidrogênio com e sem radiação UV-LED na desinfecção de águas para consumo: aplicações em sistemas descentralizados

• Ano de defesa: 2026
• Autor(a) principal: Gonçalves, Igor Luz
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: actinometria do ferrioxalato de potássio; advanced oxidation processes; cinética de desinfecção; delineamento fatorial; disinfection kinetics; potassium ferrioxalate actinometry, factorial design; processos oxidativos avançados
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18138/tde-23032026-161050/

O fornecimento de água potável é um desafio global, especialmente em comunidades isoladas e em situações de emergência. Nesse contexto, é crucial desenvolver soluções seguras, práticas e economicamente viáveis. A busca pela segurança hídrica impulsiona o desenvolvimento de tratamentos eficientes que evitem a formação de subprodutos tóxicos, comuns à cloração. O presente trabalho avaliou a utilização do peróxido de hidrogênio H2O2) como agente desinfetante, aplicado isoladamente e em combinação com radiação ultravioleta emitida por Diodos Emissores de Luz (UV-LED) nos comprimentos de onda UVA (365 nm) e UVC (280 nm), configurando um Processo Oxidativo Avançado (POA). O estudo foi realizado em matrizes padronizadas pela OMS (General Test Water e Challenge Test Water) e em três mananciais superficiais de São Carlos-SP (Tijuco Preto, Monjolinho e Santa Maria do Leme), avaliando a inativação de Escherichia coli e bactérias heterotróficas. A metodologia incluiu a caracterização da fonte de radiação via adaptação da actinometria do ferrioxalato de potássio para os diferentes comprimentos de onda. Para os tratamentos isolados, estabeleceu-se a cinética de desinfecção pelos modelos de Chick, Chick-Watson e Hom. O tratamento com H2O2 se mostrou mais eficiente quando comparado ao UV isolado, atingindo a inativação completa de bactérias totais. Observou-se ainda que a desinfecção com H2O2 ocorre de forma mais rápida, seguida pela radiação UVC e, por fim, pela UVA. Além disso, os ensaios demonstraram que a eficiência do H2O2 e do UVC depende da matriz, sendo influenciada pela matéria orgânica e turbidez, enquanto a radiação UVA isolada mostrouse ineficiente (< 1-log de inativação). A análise combinada, via Delineamento Fatorial 22, indicou que a associação UVA+H2O2 é promissora, com inativações de superiores a 3-log, ao aplicar doses de 0,05% de H2O2 e tempos de exposição de 240s, especialmente em mananciais com maior concentração de matéria orgânica, favorecendo a produção de Espécies Reativas de Oxigênio (EROs). Os resultados foram comparáveis à combinação UVC+HO, porém com menor custo estimado. Conclui-se que o sistema UVA/H2O2 é tecnicamente viável para aplicações descentralizadas, recomendando-se etapas preliminares de tratamento para aprimorar a qualidade da água antes do POA.