BR112020018934A2

BR112020018934A2 - Processo para tratamento de águas residuais e sistema

Info

Publication number: BR112020018934A2
Application number: BR112020018934-0A
Authority: BR
Inventors: Maurice Paul Tax; Jerome Logie
Original assignee: Innovative Water Care, Llc
Priority date: 2018-03-21
Filing date: 2019-03-15
Publication date: 2020-12-29
Also published as: EP3735396A1; WO2019182883A1; US10961134B2; US20190292075A1

Abstract

a presente divulgação se refere a um método de remoção de pesticidas da água. uma célula de eletrólise oxida pesticidas e/ou outros componentes orgânicos, opcionalmente em conjunto com uma ou mais etapas de filtração. o peróxido de hidrogênio pode ser adicionado ao processo de eletrólise para auxiliar a oxidação.

Description

“PROCESSO PARA TRATAMENTO DE ÁGUAS RESIDUAIS E SISTEMA” Pedidos relacionados

[0001] O presente pedido baseia-se e reivindica a prioridade do pedido de patente provisória dos EUA com n° de série 62/645.984, depositado em 21 de março de 2018 que é aqui incorporado para fins de referência. Histórico

[0002] Poluentes podem se espalhar através de sistemas hídricos naturais e artificiais. Embora grandes detritos possam ser relativamente fáceis de filtrar, a remoção de poluentes nas escalas micro e nano representa um grande desafio. Em particular, mesmo após a remoção bem-sucedida de resíduos sólidos, em algumas aplicações, as concentrações de pesticidas permanecem altas.

[0003] Por exemplo, estufas, fazendas de bulbos de flores e outras indústrias agrícolas podem produzir águas residuais com altas concentrações de pesticidas. Altas concentrações de pesticidas distinguem essas águas residuais agrícolas de águas residuais de outras fontes, como o esgoto doméstico, que pode conter hormônios ou antibióticos.

[0004] Em um exemplo específico, as águas residuais do cultivo de bulbos contêm grandes quantidades de pesticidas em alta concentração na Holanda, onde o cultivo de bulbos é uma indústria importante. A Statistics Netherlands (CBS) relata que aproximadamente 45 kg de pesticidas são usados por hectare de cultivo de bulbos, enquanto as fazendas de culturas aráveis aplicam apenas cerca de 5 kg de pesticidas por hectare. Nessas fazendas de bulbos, grandes quantidades de pesticidas podem ser transportadas pela água (por exemplo, chuva ou irrigação artificial) das fazendas para outros ambientes por meio de condutos de drenagem.

[0005] Em vista do que foi dito acima, há uma demanda por um método de tratamento direcionado que remova pesticidas de águas residuais de maneira efetiva com custo e esforço reduzidos. Sumário

[0006] Em geral, a presente divulgação se refere a um processo para remover pesticidas de águas residuais. O processo inclui alimentar um fluxo de água residual (A) para uma célula de eletrólise, oxidar o fluxo de água residual (A), recircular o efluente da célula de eletrólise através da célula de eletrólise e passar o efluente tratado da célula de eletrólise para um fluxo de produto. O fluxo de águas residuais (A) pode originalmente incluir um contaminante, como ácido húmico, um hormônio e/ou um pesticida. O fluxo de produto, em algumas concretizações, pode estar livre em mais do que cerca de 95% do contaminante.

[0007] Conforme descrito acima, em uma concretização, a fonte de água residual pode ser alimentada diretamente a uma célula de eletrólise de acordo com a presente divulgação. Em uma concretização alternativa, no entanto, a água residual pode passar por uma ou mais etapas de filtração. Em uma concretização, por exemplo, a água residual pode ser filtrada apenas quanto a grandes partículas suspensas. Em outras concretizações, no entanto, a água residual pode ser filtrada quanto a partículas menores. Em ainda outra concretização, a água residual pode ser alimentada através de uma célula eletrolítica e, em seguida, alimentada através de um filtro. Por exemplo, após passar pela célula eletrolítica, o fluxo de águas residuais pode ser alimentado a um filtro de carvão ativado para filtrar ainda mais os resíduos de pesticidas das águas residuais.

[0008] Por exemplo, em uma concretização, o processo também inclui os estágios de alimentação de um fluxo de água residual (B) para um estágio de filtração preliminar e alimentação do permeado do estágio de filtração preliminar para um estágio de filtração primária. O estágio de filtração preliminar pode ter maior porosidade do que o estágio de filtração primária. O retido do estágio de filtração primária pode formar o fluxo de águas residuais (A) e o permeado do estágio de filtração primária pode ser adicionado ao efluente tratado da célula de eletrólise no fluxo de produto.

[0009] Em algumas concretizações, o estágio de filtração primária é um estágio de nanofiltração.

[0010] Em algumas concretizações, o processo inclui ainda a etapa de alimentar o permeado do estágio de filtração primária para um estágio de filtração de polimento, como um estágio de filtração de carvão ativado. Em algumas concretizações, o permeado de pelo menos um estágio de filtração de polimento tem uma concentração de sódio mais baixa do que o retido de pelo menos um estágio de filtração de polimento.

[0011] Em algumas concretizações, o permeado de pelo menos um estágio de filtração está livre de pelo menos cerca de 95% do teor de pesticida original das águas residuais afluentes.

[0012] Em algumas concretizações, os eletrodos da célula de eletrólise compreendem um óxido ou subóxido de TiOx. Em algumas concretizações, o óxido ou subóxido de TiOx é um material de fase Magneli da fórmula (TinO2n-1), em que n é 4, 5, 6, 7, 8, 9 ou 10. Por exemplo, o subóxido pode ser Ti4O7.

[0013] Em algumas concretizações, a vazão do permeado do estágio de ração primária é maior do que cerca de 0,001 m3/h, tal como maior do que cerca de 1 m3/h.

[0014] Em algumas concretizações, o processo inclui ainda a etapa de monitoramento de um parâmetro do fluxo através da célula de eletrólise. A célula de eletrólise pode estar em comunicação com uma fonte de alimentação e a tensão fornecida à célula de eletrólise pela fonte de alimentação pode ser aumentada ou diminuída com base no parâmetro monitorado.

[0015] Em algumas concretizações, o processo inclui ainda a etapa de monitoramento do potencial de redução de oxidação, pH, teor de cloro livre, teor de pesticida e/ou mesmo o teor de radical hidroxila no fluxo de produto. Ao menos um parâmetro dentro do processo pode ser alterado se uma concentração monitorada estiver acima de um limite predefinido. O parâmetro sendo alterado pode incluir a vazão do fluxo de água residual e/ou a quantidade de tensão fornecida à célula de eletrólise.

[0016] Além de reduzir a concentração de ácido húmico, um hormônio e/ou um pesticida dentro de um fluxo de água residual, o processo da presente divulgação também pode ser usado para diminuir os níveis de DQO, DBO e amônia em águas residuais tratadas. Por exemplo, em uma concretização, o processo também pode incluir converter os íons cloreto em um agente oxidante dentro da célula de eletrólise, o agente oxidante estando presente no fluxo de águas residuais a uma concentração suficiente para reduzir a concentração de DQO, a concentração de DBO e a concentração de amônia a fim de formar um fluxo de produto aquoso. Em uma concretização, os íons cloreto podem estar inicialmente presentes na água residual. Alternativamente, o cloreto pode ser inserido na água residual para aumentar a concentração de cloreto. O cloreto pode ser inserido nas águas residuais, por exemplo, adicionando salmoura e/ou dissolvendo um sal de cloreto nas águas residuais.

[0017] Em algumas concretizações, o processo inclui ainda a etapa de adicionar um peróxido ao fluxo de águas residuais (B) e/ou o efluente da célula eletrolítica recirculado para a célula eletrolítica.

[0018] A presente divulgação também é geralmente direcionada a um sistema configurado para executar o processo aqui descrito. Definições

[0019] O termo “água residual” pode ser entendido como qualquer água contendo contaminantes indesejados. Por exemplo, a água residual pode incluir subprodutos industriais, produtos químicos agrícolas, esgoto ou combinações dos mesmos. Exemplos específicos de fontes de água residual podem incluir águas residuais produzidas por empresas de floricultura ou fazendas de flores. Por exemplo, as águas residuais incluem a água produzida por fazendas de flores. Outras fontes de água residual podem incluir água de lastro, água de resfriamento e semelhantes. A água residual pode fluir de uma fonte contínua, ser fornecida em lotes (por exemplo, em tanques de coleta), em um padrão intermitente ou em uma combinação dos mesmos. A água residual pode estar associada a um efluente designado de um processo (por exemplo, um efluente líquido de um processo de fabricação industrial ou esgoto) ou pode estar associada a qualquer água de uma fonte conhecida ou desconhecida com contaminantes conhecidos ou desconhecidos (por exemplo, água de riacho ou rio).

[0020] O termo "contaminantes" pode ser entendido como qualquer particulado, líquido, substância química, material biológico ou qualquer outra substância cuja presença em um fluxo de água seja indesejada. Exemplos de contaminantes incluem pesticidas, produtos farmacêuticos, hormônios (naturais ou sintéticos, de origem botânica ou de mamíferos), resíduos humanos e/ou animais, microrganismos, micropoluentes, macropoluentes, óleos, emulsões, lubrificantes, limos, lodos, corantes, metais, materiais vegetais ou outros poluentes.

[0021] A demanda química de oxigênio (DQO), a demanda bioquímica de oxigênio (DBO) e as concentrações de amônia são aceitas como métricas conhecidas pelas quais a qualidade da água é caracterizada. Por exemplo, a DQO pode ser medida de acordo com a ISO 6060:1989 (onde 30 mg/L< DQO <700 mg/L de oxigênio), e DBO pode ser medida de acordo com ISO 5815-1 (onde 3 mg/L < DBO < 6 g/L de oxigênio) ou ISO 5815-2 (onde 0,5 mg/L < DBO < 6 mg/L de oxigênio). Como DBO é um subconjunto de DQO, DQO é sempre igual ou maior que DBO. A concentração de amônia refere-se geralmente à presença de amônia, abrangendo amônia, NH3, e íons de amônia, por exemplo, amônio, NH4+.

[0022] Em geral, no entanto, os níveis iniciais de DQO, DBO ou amônia não precisam atender a um determinado limite para que sejam afetados pelo processo de tratamento da presente divulgação. Como DBO e amônia ocorrem mesmo em fontes naturais de água, devido à presença de microrganismos e outros, deve ser entendido que a adoção de DQO, DBO e amônia como critérios de medição de desempenho não precisa limitar a ampla aplicação dos ensinamentos deste documento.

[0023] Outros recursos e aspectos da presente divulgação são discutidos em mais detalhes abaixo. Breve descrição dos desenhos

[0024] Uma divulgação completa e esclarecedora da presente divulgação é estabelecida mais particularmente no restante do relatório descritivo, incluindo referência às figuras anexas, nas quais

[0025] A FIG. 1 ilustra uma concretização de um processo de acordo com a presente divulgação; e

[0026] FIG. 2 ilustra uma concretização de um processo de acordo com a presente divulgação.

[0027] O uso repetido de caracteres de referência na presente especificação e nos desenhos pretende representar as mesmas características ou elementos análogos da presente invenção. Descrição detalhada

[0028] Os especialistas na técnica devem entender que a presente discussão é uma descrição somente de concretizações exemplares e não se destina a limitar os aspectos mais amplos da presente divulgação.

[0029] Em geral, a presente divulgação se refere a um processo para remoção de pesticidas de águas residuais com baixo custo e esforço, particularmente pela passagem de águas residuais através de uma célula eletrolítica.

[0030] O tratamento de efluentes por eletrólise apresenta muitas vantagens em relação a vários métodos de filtração passiva. Por exemplo, os métodos de filtração retêm uma lama ou lodo de partículas e outros contaminantes, como sujeira, óleos e matéria orgânica. Higienizar e limpar os filtros é um processo demorado e caro.

[0031] De modo especialmente vantajoso, a oxidação eletrolítica pode degradar muitos compostos em CO2 e H2O, incluindo compostos orgânicos e até mesmo compostos tradicionalmente resilientes, como compostos aromáticos, clorados e fenólicos. Nenhum lodo é gerado, eliminando a manutenção custosa e demorada dos métodos de filtração. A célula de eletrólise da presente divulgação também é capaz de converter íons cloreto em um agente oxidante, tal como ácido hipocloroso e/ou radicais hidroxila, que podem então diminuir as concentrações de DQO, DBO e/ou amônia dentro da água residual.

[0032] Em geral, os métodos de eletrólise podem ser mais eficientes ao operar em afluentes com alta concentração de contaminantes. Em uma concretização, as águas residuais afluentes já possuem uma alta concentração de contaminantes, por exemplo, no caso de águas residuais de uma fazenda de bulbos. Em algumas concretizações, no entanto, métodos de filtração e métodos de eletrólise podem ser combinados para uma operação sinérgica, em que um ou mais estágios de filtração aumentam a concentração da água residual enviada para a célula de eletrólise e a célula de eletrólise ataca e reduz oxidativamente o lodo tradicional ou retido gerado por um ou mais estágios de filtração.

[0033] Assim, em uma concretização, a água residual pode ser alimentada diretamente para a célula de eletrólise de acordo com a presente divulgação. Por exemplo, em uma concretização, a água residual pode ser alimentada diretamente para a célula de eletrólise e, em seguida, filtrada usando um filtro de carvão ativado. Nesta concretização, o filtro pode ser usado para remover qualquer pesticida residual.

[0034] Alternativamente, a água residual pode ser primeiro filtrada antes de ser alimentada para a célula de eletrólise. Quando filtrada, a água residual pode ser submetida a uma única etapa de filtragem ou a uma pluralidade de etapas de filtragem. Em uma concretização, por exemplo, apenas partículas grandes podem ser filtradas das águas residuais. Em uma concretização alternativa, particulados grandes e pequenos ou contaminantes podem ser filtrados das águas residuais em uma única etapa. Em uma concretização alternativa, no entanto, a água residual pode ser alimentada para uma primeira etapa de filtragem para remover grandes partículas e, em seguida, alimentada para um segundo processo de filtragem para remover contaminantes menores.

[0035] Em uma concretização, por exemplo, grandes sólidos e particulados podem ser opcionalmente filtrados em um estágio de filtração preliminar incluindo um ou mais filtros. Um estágio de filtração preliminar pode incluir um filtro selecionado a partir de qualquer método de filtração conhecido na técnica. Por exemplo, uma tela grossa pode capturar e/ou desviar grandes sólidos insolúveis. Em outro exemplo, o estágio de filtração preliminar pode incluir um filtro de malha de fibra. Como seria de se esperar, a porosidade do estágio de filtração preliminar depende das demandas de filtração. Por exemplo, quando sólidos muito grandes já foram removidos, o estágio de filtração preliminar pode incluir um filtro de vidro com um tamanho de poro inferior a cerca de 300 μm, tal como menor do que cerca de 200 μm, tal como menor do que cerca de 100 μm. Geralmente, no entanto, o estágio de filtração preliminar incluirá filtros com um tamanho de poro maior do que cerca de 10 μm, tal como maior do que cerca de 50 μm, tal como maior do que cerca de 75 μm.

[0036] Partículas finas e/ou outros contaminantes podem ser opcionalmente filtrados da água residual em um estágio de filtração primária, incluindo um ou mais filtros. Como seria de se esperar, a porosidade dos filtros no segundo estágio de filtração depende das necessidades de filtração e da configuração do estágio de filtração preliminar. Por exemplo, o estágio de filtração primária pode incluir dispositivos de microfiltração, ultrafiltração ou nanofiltração. Em algumas concretizações, o estágio de filtração primária pode incluir filtros com um tamanho de poro menor que cerca de 10 μm, tal como menor que cerca de 1 μm. Além disso, os filtros podem ter um tamanho de poro menor do que cerca de 700 nm, tal como menor do que cerca de 400 nm, tal como menor do que cerca de 100 nm, tal como menor do que cerca de 50 nm, tal como menor do que cerca de 20 nm, tal como menor do que cerca de 5 nm. Geralmente, no entanto, o tamanho de poro é maior do que cerca de 0,25 nm, tal como maior do que cerca de 1 nm, tal como maior do que cerca de 5 nm, tal como maior do que cerca de 50 nm, tal como maior do que cerca de 200 nm.

[0037] As águas residuais que passaram por pelo menos uma etapa de filtração preliminar ou primária podem, opcionalmente, passar por uma ou mais etapas finais de filtração de polimento. Por exemplo, um estágio de polimento pode incluir um segundo dispositivo de microfiltração, ultrafiltração ou nanofiltração, ou o estágio de polimento pode incluir outro tipo de dispositivo de filtração, tal como um dispositivo de filtração de carbono (por exemplo,

dispositivo de filtração de carvão ativado). Em qualquer caso, os estágios primários e de polimento podem ser iguais ou diferentes, com dispositivos de filtração e meios de filtração selecionados e especificados independentemente. Em algumas concretizações, o estágio de polimento inclui mais de um filtro, como um dispositivo de filtração de carbono e um dispositivo de microfiltração, ultrafiltração ou nanofiltração.

[0038] Qualquer um dos estágios de filtração pode ser configurado em um alinhamento sem saída (ou seja, em série com fluxo) ou em fluxo cruzado. Os filtros configurados em fluxo cruzado (ou seja, fluxo tangencial) passam por um fluxo de permeado (ou seja, o fluxo que permeia o(s) elemento(s) de filtro) e um fluxo de retido (ou seja, o fluxo que retém os particulados/contaminantes). Pela natureza da operação, o retido contém contaminantes em uma quantidade mais concentrada do que o afluente do filtro. Os dispositivos de filtração podem ser opcionalmente reutilizáveis ou podem incluir cartuchos substituíveis que se gastam à medida que são preenchidos com retido.

[0039] O gradiente de pressão através do elemento ou elementos de filtração influencia diretamente a eficácia do dispositivo de filtragem, especialmente no caso de uma configuração de fluxo cruzado. Por exemplo, o gradiente de pressão pode ser maior do que cerca de 0,5 bar, tal como maior do que cerca de 1 bar, tal como maior do que cerca de 3 bar, tal como maior do que cerca de 5 bar. Geralmente, no entanto, o gradiente de pressão pode ser menor do que cerca de 6 bar, tal como menor do que cerca de 5 bar, tal como menor do que cerca de 3 bar.

[0040] Dada a filtração suficiente do permeado, em algumas concretizações, apenas o retido requer saneamento adicional. Por exemplo, o permeado de pelo menos um estágio de filtração pode estar livre de até 100% do teor de pesticida das águas residuais afluentes. Em algumas concretizações, o permeado de pelo menos um estágio de filtração está livre de mais do que cerca de 95% dos pesticidas nas águas residuais afluentes, tal como em mais do que cerca de 96%, tal como em mais do que cerca de 97%, tal como em mais do que cerca de 98 %, tal como em mais do que cerca de 99%, tal como em mais do que cerca de 99,9%. Em alguns exemplos, um estágio de filtração remove uma primeira porção dos pesticidas e um segundo estágio de filtração remove uma segunda porção. Por exemplo, em algumas concretizações, cerca de 70% a cerca de 90% dos pesticidas nas águas residuais originais podem ser removidos em um primeiro estágio e um total de pelo menos cerca de 95% dos pesticidas nas águas residuais originais podem ser removidos em um segundo estágio.

[0041] Em outras concretizações, tanto o retido quanto o permeado passam por etapas adicionais de saneamento, por exemplo, eletrólise ou outros métodos de saneamento, como etapas de filtração adicionais. O retido e o permeado podem passar pelas mesmas ou diferentes etapas adicionais.

[0042] Na operação de fluxo cruzado, um filtro pode, opcionalmente, passar pelo menos alguma parte do retido para um circuito de recirculação que recicla o retido de volta para o mesmo primeiro dispositivo de filtração, opcionalmente por meio de um ou mais outros dispositivos. A reciclagem pode ocorrer em etapas: por exemplo, o retido pode ser reciclado através do primeiro filtro de fluxo cruzado até que o retido atinja uma certa concentração de contaminantes e, em algumas concretizações, o retido recirculado é passado por dispositivos de filtração adicionais (por exemplo, dispositivo de filtração terminal) a caminho da entrada do primeiro dispositivo de filtração de fluxo cruzado. Alternativamente, uma bomba pode puxar continuamente alguma parte do fluxo de retido de volta através do dispositivo de filtração para aumentar o nível médio de concentração de retido a jusante do circuito de recirculação.

[0043] Em geral, o efluente é passado para uma célula eletrolítica. A célula eletrolítica ou de eletrólise pode conter pelo menos um ânodo e pelo menos um cátodo. Em um exemplo, os ânodos e cátodos na célula eletrolítica podem ser do mesmo material ou podem ser de materiais escolhidos independentemente. Em outro exemplo, os eletrodos podem ser do mesmo material inicialmente, mas o uso como ânodo ou cátodo pode alterar a composição de modo que os ânodos e os cátodos sejam distintos. Em tal concretização, os ânodos e catodos podem incluir um óxido ou subóxido de TiOx, como um material de fase Magneli de fórmula (TinO2n-1), onde n = 4-10, Ti4O7 ou Ti5O9 são os exemplos mais eletricamente condutores, formado pelo aquecimento de TiO2 na presença de H2. Em alguns exemplos, a superfície de tal eletrodo irá se oxidar a uma composição de TiOx, x >1,75, após o uso como um ânodo e TiOx, x <1,75, após o uso como um cátodo. Em geral, eletrodos semelhantes são encontrados no mercado com a marca Ebonex. Os eletrodos de fase Magneli são conhecidos por ter um alto potencial de evolução de oxigênio (ou seja, abrir moléculas de água). Um alto potencial de evolução de O2 é uma característica favorável para o presente pedido porque menos energia será desperdiçada na divisão da água e mais energia pode ser direcionada para a oxidação dos contaminantes.

[0044] Em algumas concretizações, a célula não tem uma membrana e todos os produtos de reação permanecem no fluxo tratado. Vantajosamente, uma célula eletrolítica operando sem uma membrana facilita a estabilidade do pH em todo o processo de oxidação. Por exemplo, o pH pode ser maior do que cerca de 4, tal como maior do que cerca de 5, tal como maior do que cerca de 6, tal como maior do que cerca de 7. Geralmente, o pH é inferior a cerca de 10, tal como inferior a cerca de 9, tal como inferior a cerca de 8.

[0045] Em algumas concretizações, a temperatura da água residual na célula eletrolítica pode ser mantida em relação à água residual de origem. Em outras concretizações, a temperatura pode ser monitorada e/ou controlada. Por exemplo, a temperatura pode ser inferior a cerca de 50°C, tal como inferior a cerca de 40°C, tal como inferior a cerca de 30°C, tal como inferior a cerca de 20°C. Geralmente, no entanto, a temperatura é maior do que cerca de 2°C, tal como maior do que cerca de 5°C, tal como maior do que cerca de 10°C.

[0046] Em algumas concretizações, a condutividade das águas residuais afluentes pode ser monitorada e/ou controlada para a reação de eletrólise. Por exemplo, a condutividade pode ser maior do que cerca de 0,1 mS/cm, tal como maior do que cerca de 0,75 mS/cm, tal como maior do que cerca de 1,5 mS/cm, tal como maior do que cerca de 3 mS/cm. Geralmente, no entanto, a condutividade é inferior a cerca de 50 mS/cm, tal como menor do que cerca de 30 mS/cm, tal como menor do que cerca de 10 mS/cm, tal como menor do que cerca de 5 mS/cm, tal como menor do que cerca de 3 mS/cm.

[0047] A reação de eletrólise pode ser direta ou mediada. A eletrólise direta é realizada na superfície dos eletrodos, exigindo que o alvo de oxidação seja oxidado uma vez que seja adsorvido na superfície do eletrodo. A eletrólise mediada depende de um mediador que oxida na superfície do ânodo e subsequentemente viaja para o fluido a granel para reagir com o alvo de oxidação. Um desses mediadores é o radical hidroxila altamente reativo (-OH). Os radicais hidroxila têm um alto potencial de redução da oxidação.

[0048] Outro mediador pode incluir quaisquer sais presentes no fluxo de água residual afluente. Por exemplo, os íons cloreto podem estar presentes em uma quantidade maior do que cerca de 10 mg/L, tal como maior do que cerca de 20 mg/L, tal como maior do que cerca de 75 mg/L, tal como maior do que 150 mg/L, tal como maior do que 200 mg/L, tal como maior do que cerca de 250 mg/L, tal como maior do que cerca de 600 mg/L, tal como maior do que cerca de 1000 mg/L. Geralmente, no entanto, os íons de cloreto estão presentes em uma quantidade menor do que cerca de 3000 mg/L, tal como menor do que cerca de 2000 mg/L, tal como menor do que cerca de 1000 mg/L, tal como menor do que cerca de 500 mg/L.

[0049] Em algumas concretizações, outro oxidante pode ser adicionado ao processo, por exemplo, passado para a célula eletrolítica junto com a água residual, ou adicionado a jusante da célula eletrolítica. Por exemplo, um peróxido como o peróxido de hidrogênio é um oxidante que pode aumentar e facilitar o processo de oxidação. Em particular, o peróxido de hidrogênio produz vantajosamente o radical hidroxila no cátodo, aumentando a oxidação mediada. O peróxido de hidrogênio pode ser fornecido como uma dosagem, tal como em quantidades proporcionais ao peso da água residual que passa através da célula eletrolítica. Por exemplo, o peróxido de hidrogênio pode ser adicionado em uma quantidade maior do que cerca de 0,01% em peso da água residual, tal como maior do que cerca de 0,1%, tal como maior do que cerca de 0,5%, tal como maior do que cerca de 1%, tal como maior do que cerca de 5%. Em algumas concretizações, o peróxido é adicionado em quantidades inferiores a cerca de 5% em peso da água residual, tal como inferiores a cerca de 1%, tal como inferiores a cerca de 0,5%, tal como inferiores a cerca de 0,1%, tal como inferiores a cerca de 0,01%. A fonte de dosagem de peróxido pode ser um recipiente contendo uma solução de peróxido de hidrogênio, opcionalmente uma solução concentrada (por exemplo, concentração superior a cerca de 10%, 20%, 30%, 40% ou 50% em peso da solução). Alternativamente, o peróxido de hidrogênio pode ser gerado no todo ou em parte por uma célula de eletrólise, opcionalmente, mesmo dentro de uma célula de eletrólise, como descrito acima.

[0050] Em uma concretização, o mediador pode compreender íons de cloreto. Se desejado, a quantidade de íons cloreto na água pode ser ajustada para atender a uma determinada quantidade alvo. Por exemplo, uma solução de cloreto (por exemplo, uma salmoura de cloreto de sódio) pode ser injetada na água residual, fornecendo doses de íons de cloreto na ausência de ou como complemento de qualquer cloreto disponível na água residual afluente. A quantidade de dosagem pode variar, fornecendo até 100% em peso de cloreto em relação à quantidade total de íons de cloreto ou até 0% em peso, como de cerca de 10% em peso a cerca de 90% em peso, como de cerca de 40% em peso a cerca de 60% em peso.

[0051] Em algumas concretizações, o fluxo de água residual pode ser injetado com uma salmoura em várias concentrações. Por exemplo, a salmoura pode conter mais do que cerca de 5% em peso de sal em relação à água, tal como mais do que cerca de 10% em peso, tal como mais do que cerca de 20% em peso. Geralmente, no entanto, o sal estará presente na salmoura em uma quantidade inferior a cerca de 28% em peso, tal como menor do que cerca de 26% em peso. A concentração de sal da salmoura pode ser ajustada para atingir várias concentrações de sal alvo no fluxo de águas residuais; por exemplo, a 15% em peso de sal, cerca de 6,7 L de salmoura aumentarão a concentração de sal da água residual em 1000 mg/L. Uma salmoura com 25% de peso obterá o mesmo efeito com apenas 4 L de salmoura.

[0052] Em algumas concretizações, a injeção de uma solução de salmoura na água residual pode operar de acordo com um sistema de controle. Por exemplo, um sistema de controle de circuito aberto pode injetar um volume determinado de salmoura por unidade de volume de água residual afluente. Alternativamente, um sistema de circuito fechado pode testar ativamente a salinidade das águas residuais afluentes e dosar as águas residuais de acordo com um algoritmo predeterminado. Em outro exemplo, o controlador de dosagem pode considerar outros parâmetros do processo, como a quantidade de agente oxidante sendo sintetizado. Vários sensores podem ser usados na construção de um sistema de controle; por exemplo, alguns sensores adequados incluem taxa de fluxo e sensores de condutividade elétrica.

[0053] A eletrólise mediada e a eletrólise direta podem operar simultaneamente. Da mesma forma, vários mediadores podem operar simultaneamente. Por exemplo, os íons de cloreto podem oxidar diretamente na superfície de um ânodo. Em outra parte do ânodo, os radicais hidroxila podem oxidar e viajar para o fluxo a granel para oxidar poluentes com íons cloreto no fluxo a granel. Além disso, seja na superfície de um ânodo ou no fluxo a granel, os íons de cloreto podem se oxidar em hipoclorito, outro oxidante que pode oxidar ainda mais outros materiais nas águas residuais. Desta forma, tanto os radicais hidroxila quanto os íons cloreto podem atuar simultaneamente como mediadores.

[0054] Como os radicais hidroxila têm uma vida útil curta, é uma vantagem específica que os poluentes passem sobre e próximo às superfícies dos eletrodos para serem oxidados diretamente pelos eletrodos e indiretamente pelos radicais hidroxila próximos. Em tais concretizações, o saneamento das águas residuais é efetuado sinergicamente pela oxidação direta e mediada por meio das superfícies do eletrodo e dos radicais hidroxila.

[0055] Em um exemplo de processo de oxidação, os fenóis, um componente comum em pesticidas, podem ser decompostos em uma variedade de etapas ou vias. Por exemplo, os fenóis podem ser polimerizados e adsorvidos por meio de oxidação direta, com os polímeros e radicais fenóxi resultantes sendo mineralizados em CO2 por meio de oxidação mediada. Quando os eletrodos são acionados em um potencial que resulta em baixa formação de hidroxila, esta primeira via domina.

[0056] Uma segunda via pega os radicais fenóxi da primeira via e os reduz a fenoxônio, que logo reage com água para formar p-benzoquinona (p-BQ); que é subsequentemente oxidada indiretamente em compostos C4, como os ácidos fumárico ou maleico, que são então indiretamente oxidados em compostos C2, como os ácidos oxálico ou glioxílico, que são, então, direta ou indiretamente oxidados em CO2.

[0057] Um terceiro exemplo de via oxida indiretamente os fenóis imediatamente em compostos C4, que seguem a mesma decomposição acima em compostos C2 e a subsequente mineralização em CO2.

[0058] O transporte de massa de contaminantes do fluxo em massa para a superfície dos eletrodos é maximizado em algumas concretizações de modo que, por exemplo; todas as três vias descritas acima possam ser executadas simultaneamente. Acredita-se que quando o transporte de massa é limitado, os contaminantes permanecem no fluxo a granel e são apenas oxidados por aqueles radicais hidroxila que se difundem através da camada limite do eletrodo e atingem o fluxo a granel.

[0059] Aumentar o transporte de massa dos contaminantes para a superfície dos eletrodos também pode reduzir subprodutos indesejados do processo de eletrólise. Em um exemplo específico, o clorato (ClO3—) na camada limite é oxidado em perclorato (ClO4—) em grandes quantidades devido aos radicais hidroxila disponíveis que não escapam da camada limite e não são gastos pelos poluentes oxidantes. Como o perclorato é um subproduto indesejado, é vantajoso aumentar o transporte de massa de contaminantes para a superfície dos eletrodos de forma que a cinética química seja o fator limitante da taxa. Quando a cinética química é o fator limitante, os contaminantes podem se acumular na superfície dos eletrodos e podem ser oxidados por vias diretas e mediadas, aumentando a eficácia geral do sistema de eletrólise, bem como inibindo os percloratos.

[0060] O transporte de massa pode ser aumentado, por exemplo, pela manipulação da velocidade e turbulência do fluxo através da célula eletrolítica. Essas manipulações podem ser aplicadas a designs de células eletrolíticas tradicionais, como em uma célula eletrolítica de placa paralela. Em um método específico, no entanto, eletrodos porosos são empregados de modo que pelo menos uma parte do fluxo passe através do material do eletrodo. Além de reduzir as camadas limite, o uso de um arranjo de eletrodo poroso aumenta a área de superfície específica dos eletrodos. De modo especialmente vantajoso, o material de fase Magneli pode ser naturalmente poroso em alguns casos.

[0061] Algumas concretizações podem apresentar o fluxo de retido de um ou mais estágios de filtração passando por pelo menos uma célula eletrolítica. Em outras concretizações, o fluxo pode passar por uma pluralidade de células eletrolíticas em paralelo. Outras concretizações podem direcionar apenas uma porção do fluxo de retido para uma célula eletrolítica, a porção tratada sendo retornada para o retido do fluxo principal para efetuar o saneamento. De modo especialmente vantajoso, as configurações de células paralelas podem permitir que uma ou mais células permaneçam em funcionamento enquanto o fluxo é redirecionado de uma ou mais outras células durante a manutenção. A manutenção, por exemplo, pode incluir uma lavagem com ácido para remover o acúmulo nos eletrodos da célula.

[0062] A estrutura da célula eletrolítica pode apresentar qualquer design conhecido na técnica. Por exemplo, a célula pode ter uma configuração unipolar ou bipolar. Vantajosamente,

as configurações bipolares podem permitir que grandes áreas de superfície do eletrodo facilitem várias reações de oxidação simultâneas. Além disso, as configurações bipolares podem oferecer maior eficiência energética.

[0063] As demandas de corrente e voltagem irão variar de acordo com o tamanho e o design da célula e podem ser configuradas adequadamente por um especialista na técnica. Por exemplo, em algumas concretizações, a voltagem fornecida através dos eletrodos pode ser inferior a cerca de 50 VCC, tal como menor do que cerca de 40 VCC, tal como menor do que cerca de 30 VCC. Geralmente, no entanto, a voltagem pode ser maior do que cerca de 10 VCC, tal como maior do que cerca de 15 VCC, tal como maior do que cerca de 20 VCC. Em algumas concretizações, a corrente consumida por uma célula pode ser inferior a cerca de 500 A, tal como menor do que cerca de 250 A, tal como menor do que cerca de 150 A. Geralmente, no entanto, a corrente será maior do que cerca de 1 A, tal como maior do que cerca de 10 A, tal como maior do que cerca de 50 A, tal como maior do que cerca de 100 A.

[0064] Em uma concretização, a célula eletrolítica é alimentada por uma fonte de alimentação controlável. Por exemplo, um medidor de fluxo a montante da célula eletrolítica pode fornecer um sinal para um controlador correspondente à vazão volumétrica e/ou à vazão de massa. O controlador pode processar o sinal de acordo com algoritmos pré-programados e enviar um sinal de energia apropriado para a célula eletrolítica. Desse modo, a reação de eletrólise pode se adaptar às flutuações de fluxo nas águas residuais afluentes e manter o desempenho máximo. O controlador de fonte de alimentação também pode, opcionalmente, considerar outros parâmetros de processo, como uma quantidade medida de agente oxidante a jusante da célula eletrolítica, uma concentração de contaminante medida a jusante da célula e/ou uma medição de condutividade elétrica e ajustar o sinal de energia de modo correspondente. Em outra concretização, a taxa de fluxo através do sistema pode ser controlada por uma válvula controlável em resposta aos mesmos ou diferentes parâmetros medidos.

[0065] Em uma concretização, a reação de eletrólise pode operar em um circuito de recirculação. Como uma alternativa para aumentar o tamanho, quantidade e/ou potência da(s) célula(s) eletrolítica(s), os poluentes de águas residuais podem ser mais completamente oxidados se passados por uma ou mais células repetidamente. Por exemplo, o efluente da célula eletrolítica pode ser parcial ou totalmente reciclado através da célula eletrolítica. Em uma concretização, o efluente da célula eletrolítica é depositado em um tanque de retenção, como um recipiente aberto ou fechado ou mesmo um comprimento de tubo. Uma bomba de recirculação recicla a água no tanque de retenção por meio da reação de eletrólise até que os níveis de concentração de pesticida atinjam um limite predeterminado. Em algumas concretizações, um peróxido é adicionado ao tanque de retenção para aumentar a oxidação do efluente recirculado.

[0066] A qualidade do efluente da célula eletrolítica pode, opcionalmente, ser monitorada e/ou controlada usando várias técnicas. Por exemplo, o efluente pode ser testado quanto ao teor de radical hidroxila, potencial de oxidação-redução, pH, teor de pesticida ou outros parâmetros semelhantes. Com base na saída de tais medições, o efluente pode ser reciclado através da reação de eletrólise ou pode ser direcionado de volta ao fluxo de água residual afluente para filtração no estágio de filtração primária. Por exemplo, a concentração de contaminante do efluente pode ser reduzida à da água residual afluente. Desse modo, a contaminação total das águas residuais é reduzida criando uma concentração dos contaminantes e atacando as águas residuais concentradas diretamente sem água extra (ou seja, o permeado) presente para diluir o processo de oxidação.

[0067] Em geral, a célula eletrolítica pode reduzir ou oxidar até cerca de 100% dos pesticidas passados para a célula. Em algumas concretizações, mais do que cerca de 70% dos pesticidas são oxidados, tal como mais do que cerca de 80%, tal como mais do que cerca de 90%, tal como mais do que cerca de 95%, tal como mais do que cerca de 98%.

[0068] Os subprodutos de gás da reação de eletrólise (por exemplo, hidrogênio ou dióxido de carbono) podem ser ventilados e/ou capturados em qualquer ponto adequado no sistema. Por exemplo, o gás pode ser coletado ou liberado quando a água tratada sai do fluxo do processo para um tanque ou bacia

[0069] A FIG. 1 representa uma concretização exemplar. A água residual de um tanque de retenção é direcionada para uma entrada de água residual 101 e passa através de um estágio de filtração preliminar 102. Os particulados removidos pelo estágio de filtração preliminar 102 são drenados através de um dreno 103 que volta ao tanque de retenção. Partículas acumuladas no tanque de retenção podem ser removidas para descarte direto, se necessário. Por exemplo, as partículas acumuladas podem ser dragadas e queimadas, em alguns casos.

[0070] Uma bomba 104 fornece água residual afluente para um estágio de filtração primária 105 formando um fluxo de permeado 111 e um fluxo de retido 106. O fluxo de retido 106 opcionalmente passa por um circuito de recirculação 107. Após filtração repetida, o retido 106 passa para uma célula eletrolítica 108. O efluente da célula eletrolítica 108 é depositado em um tanque de retenção 109 que pode opcionalmente também ter um circuito de recirculação 107. O tanque de retenção também pode opcionalmente ter uma entrada de peróxido 110. Após oxidação suficiente, a água tratada viaja para a saída 117.

[0071] O fluxo de permeado 111 viaja para um estágio de filtração de polimento 112, que pode ser, por exemplo, um filtro de carvão ativado. Em alguns exemplos, um dreno 113 remove o retido da etapa de polimento, opcionalmente para ou em um cartucho substituível. O efluente tanto do estágio de filtração de polimento 112 quanto do tanque de retenção 109 pode ser substancialmente livre de pesticidas, combinando para entrar em um filtro de polimento final 114. O filtro de polimento final pode ser um estágio de filtração muito fino, de modo a remover o sódio no fluxo de permeado 116. Em tal exemplo, um fluxo de retido rico em sódio tratado 115 pode ser descartado (por exemplo, em um sistema de esgoto) e o fluxo de permeado livre de sódio 116 pode ser reciclado no processo original que produziu a água residual (por exemplo, um sistema de irrigação para uma fazenda de bulbos de flores).

[0072] Como demonstrado acima, o fluxo de produto pode ser qualquer um entre 117 , 115 ou 116, dependendo do produto desejado.

[0073] Outra concretização de um processo de acordo com a presente divulgação é mostrada na FIG. 2. Números de referência semelhantes foram usados para indicar elementos semelhantes. Na FIG. 2, a água residual que entra na entrada de água residual 101 é alimentada diretamente na célula eletrolítica 108. A partir da célula eletrolítica 108, a água residual é então alimentada para um estágio de filtração 112, que pode conter um filtro de carvão ativado. O filtro de carvão ativado pode ser usado para remover pesticidas residuais. Em uma concretização, um dreno 113 remove o retido da etapa de filtração.

[0074] A partir da fase de filtração 112, a água residual é alimentada a um tanque de retenção 109 como descrito acima e opcionalmente tratada com peróxido. A água tratada pode então viajar para a saída 117 e alimentar um filtro de polimento final 114, se desejado. Em outras concretizações, no entanto, o filtro de polimento 114 pode não ser necessário.

[0075] As etapas conforme divulgadas neste documento podem efetivamente reduzir a concentração de pesticida presente em um fluxo de água residual. Em algumas concretizações, até cerca de 100% dos pesticidas podem ser removidos. Por exemplo, mais do que cerca de 70% dos pesticidas podem ser removidos, tal como mais do que 85%, tal como mais do que 95%. Em uma concretização, o processo da presente divulgação é capaz de remover mais de 99,8% do pesticida imidacloprida que pode estar contido no fluxo de água residual original.

[0076] Em uma concretização, o processo também pode ser usado para reduzir efetivamente os níveis de DQO, DBO e/ou amônia nas águas residuais. Por exemplo, os íons cloreto disponíveis nas águas residuais, sejam preexistentes no fluxo afluente ou de uma dosagem, podem ser convertidos em um agente oxidante passando a água residual para uma célula de eletrólise. O agente oxidante resultante pode ser um composto de cloro, por exemplo, ácido hipocloroso. Em particular, o ácido hipocloroso é conhecido por suas qualidades desinfetantes. Por exemplo, em algumas concretizações, 3 íons de cloreto no fluxo de águas residuais podem produzir um Cl2 que será convertido em ácido hipocloroso.

[0077] Em uma concretização, a quantidade de cloro livre pode ser controlada de modo a reduzir os níveis de DQO, DBO e/ou amônia. A concentração de amônia livre, por exemplo, pode geralmente ser maior que cerca de 0,01 mg/l, tal como maior que cerca de 0,5 mg/l, tal como maior que cerca de 1 mg/l, tal como maior que cerca de 3 mg/l, e geralmente menor do que cerca de 5 mg/L, tal como menor do que cerca de 3,5 mg/L.

[0078] Desta forma, a DQO, DBO e a amônia presente no fluxo de águas residuais podem ser reduzidos em mais do que cerca de 70%, tal como mais do que cerca de 85%, tal como mais do que cerca de 95%. Em uma concretização, por exemplo, 100% dos contaminantes acima podem ser removidos. A DQO pode ser reduzida a menos de 700 mg/L, como menos do que cerca de 500 mg/L, como menos do que cerca de 200 mg/L, tal como menos do que cerca de 50 mg/L, tal como menos do que cerca de 20 mg/L, tal como menos do que cerca de 5 mg/L, tal como menos do que cerca de 1 mg/L. Geralmente, no entanto, a DQO pode ser maior do que cerca de 0,05 mg/L, tal como maior do que cerca de 0,5 mg/ tal como maior do que cerca de 1 mg/L. Conforme observado anteriormente, a DBO é sempre menor ou igual à DQO. A concentração de amônia pode ser reduzida a níveis menores do que cerca de 35 mg/L, tal como menores do que cerca de 10 mg/L, tal como menores do que cerca de 2 mg/L, tal como menores do que cerca de 0,5 mg/L, tal como menores do que cerca de 0,1 mg/L. Geralmente, no entanto, a amônia pode permanecer a um nível mais elevado do que 0,025 mg/L.

[0079] O processo de tratamento de água, conforme divulgado neste documento, pode ser executado por um equipamento permanente ou temporário. Por exemplo, no caso de um desastre natural, quando as estações de tratamento estabelecidas são desligadas, as máquinas móveis equipadas conforme descrito neste documento podem ser instaladas para fornecer água limpa às comunidades afetadas temporariamente. Alternativamente, as máquinas equipadas conforme descrito neste documento podem ser instaladas em substituição aos métodos de tratamento por envelhecimento ou de outra forma ineficazes. Em outra implementação, a referida máquina pode operar em complemento aos métodos de processamento de águas residuais existentes; por exemplo, uma estufa, fazenda, jardim, instalação de tratamento de bulbos de flores ou outra instalação agrícola pode expandir os métodos de filtração de água existentes com equipamentos de acordo com a presente divulgação para minimizar a quantidade de quaisquer pesticidas, herbicidas ou outros produtos químicos passados para as linhas de esgoto. Uma instalação complementar semelhante pode ser usada por uma indústria farmacêutica para remover resíduos de medicamentos semelhantes.

[0080] Em algumas concretizações, o equipamento pode ser dimensionado para tamanhos compactos adequados para transporte. A embalagem compacta facilitaria o transporte em vários terrenos através de qualquer tipo de veículo.

[0081] Em uma concretização, um sistema preparado conforme descrito neste documento pode ser incluído em uma unidade de purificação de água independente, capaz de extrair água de uma fonte contaminada (por exemplo, um rio ou poço) e encher um reservatório de água limpa (por exemplo, um grande tambor ou tanque). Opcionalmente, tal unidade pode ser instalada em um chassi de caminhão ou trator para facilmente fornecer transporte e uma fonte de energia integrada (por exemplo, o motor do veículo ou um gerador secundário).

[0082] O processo e os sistemas, conforme divulgados neste documento, podem ser redimensionados para atender a diversas necessidades de tratamento de águas residuais. Por exemplo, o processo pode ser aplicado a um fluxo de água residual pequeno, ao fluxo de água residual de uma grande instalação ou ao fluxo de água residual de um sistema conectado de instalações. Em geral, a taxa de fluxo de águas residuais pode ser maior do que cerca de 0,001 m3/h, tal como maior do que cerca de 0,01 m3/h, tal como maior do que cerca de 0,1 m3/h, tal como maior do que cerca de 1 m3/h, tal como maior do que cerca de 10 m3/h, tal como superior a cerca de 50 m3/h, tal como superior a cerca de 100 m3/h, tal como superior a cerca de 1000 m3/h; tal como ainda maior do que 10000 m3/h. Em algumas concretizações, a vazão é inferior a cerca de 10000 m3/h tal como menor do que cerca de 1000 m3/h, tal como menor do que cerca de 50 m3/h, tal como menor do que cerca de 10 m3/h, tal como menor do que cerca de 1 m3/h. Deve-se entender que os vários valores de parâmetros divulgados neste documento são dados para se fornecer concretizações exemplares e que o dimensionamento dos parâmetros para se adequar a diferentes concretizações permanecerá dentro do escopo da divulgação.

[0083] A eficácia dos processos preparados de acordo com a presente divulgação será demonstrada no exemplo a seguir. Exemplo

[0084] A água reciclada de uma estufa foi coletada em um grande tanque de armazenamento. A água continha pesticidas acumulados, bem como sujeira e ácido umídico (isto é, ácido húmico). O afluente foi alimentado a 2,03 L/hora. Um estágio de filtração preliminar 102 usou um filtro de vidro de 100 mícrons. Um estágio de filtração primária 105 usou um nanofiltro DNF40 WMC200 em fluxo cruzado a 240 L/hora com uma pressão de alimentação de 4 bar (pressão de saída de 3,8 bar). Foi utilizada uma célula eletrolítica com óxidos de titânio na fase Magneli. A taxa de remoção de pesticidas foi superior a 95%.

[0085] Estas e outras modificações e variações da presente invenção podem ser praticadas por aqueles versados na técnica, sem se afastar do espírito e do escopo da presente invenção, que é mais particularmente estabelecido nas reivindicações anexas. Além disso, deve ser entendido que os aspectos das várias concretizações podem ser trocados no todo ou em parte. Além disso, aqueles versados na técnica apreciarão que a descrição anterior é apenas a título de exemplo e não se destina a limitar a invenção assim descrita em tais reivindicações anexas.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Processo para tratamento de águas residuais, caracterizado pelo fato de que compreender: - alimentar um fluxo de água residual (A) para uma célula de eletrólise; - oxidar o fluxo de águas residuais (A); - recircular o efluente da célula de eletrólise através da célula de eletrólise; e - passar o efluente tratado da célula de eletrólise para um fluxo de produto; sendo que o fluxo de águas residuais (A) originalmente compreende um contaminante, sendo o contaminante um ácido húmico, um hormônio e/ou um pesticida, e sendo que o fluxo de produto está livre de mais do que cerca de 95% do contaminante.

2. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de compreender as etapas de: - alimentar um fluxo de água residual (B) para um estágio de filtração preliminar; - alimentar o permeado do estágio de filtração preliminar para um estágio de filtração primária, em que o estágio de filtração preliminar tem maior porosidade do que o estágio de filtração primária, em que o retido do estágio de filtração primária compreende o fluxo de águas residuais (A); e - adicionar o efluente tratado da célula de eletrólise e o permeado do estágio de filtração primária em um fluxo de produto.

3. Processo, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de o estágio de filtração primário ser um estágio de nanofiltração.

4. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de compreender a etapa de alimentação do permeado da etapa de filtração primária a uma etapa de filtração de polimento.

5. Processo, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de o permeado de pelo menos um estágio de filtração de polimento ter uma concentração de sódio mais baixa do que o retido de pelo menos um estágio de filtração de polimento.

6. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 5, caracterizado pelo fato de o permeado de pelo menos um estágio de filtração estar livre de pelo menos cerca de 85% do teor de pesticida original das águas residuais afluentes.

7. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 6, caracterizado pelo fato de o permeado de pelo menos um estágio de filtração estar livre de pelo menos cerca de 95% do teor de pesticida original das águas residuais afluentes.

8. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 7, caracterizado pelo fato de os eletrodos da célula de eletrólise compreenderem um óxido ou subóxido de TiOx.

9. Processo, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de o óxido ou subóxido de TiOx ser um material da fase de Magneli da fórmula (TinO2n-1), onde n é 4, 5, 6, 7, 8, 9 ou 10.

10. Processo, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de o subóxido de TiOx ser um material da fase Magneli da fórmula Ti4O7.

11. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 10, caracterizado pelo fato de o fluxo do permeado do estágio de filtração primária ser maior do que cerca de 0,001 m3/h.

12. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 11, caracterizado pelo fato de o fluxo do permeado do estágio de filtração primária ser maior do que cerca de 1 m3/h.

13. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 12, caracterizado pelo fato de a concentração de íons cloreto do fluxo de água residual sendo alimentada à célula de eletrólise ser maior do que cerca de 10 mg/L, tal como maior que cerca de 50 mg/L, tal como maior que cerca de 100 mg/L, tal como maior que cerca de 200 mg/L.

14. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 13, caracterizado pelo fato de compreender ainda a etapa de monitorar um parâmetro do fluxo pela célula de eletrólise, a célula de eletrólise estando em comunicação com uma fonte de alimentação, e sendo que a voltagem fornecida à célula de eletrólise pelo fornecimento de energia é aumentada ou diminuída com base no parâmetro monitorado.

15. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 14, caracterizado pelo fato de compreender ainda a etapa de monitorar o teor de cloro, o potencial de oxidação- redução, o pH e/ou o teor de pesticida no fluxo de produto e em que pelo menos um parâmetro dentro do processo é alterado se uma concentração monitorada está acima de um limite predefinido, com o parâmetro a ser alterado compreendendo a vazão do fluxo de águas residuais ou a quantidade de voltagem fornecida à célula de eletrólise.

16. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 15, caracterizado pelo fato de compreender ainda a etapa de adicionar um peróxido ao fluxo de águas residuais (A) e/ou o efluente da célula eletrolítica recirculado para a célula eletrolítica.

17. Sistema, caracterizado pelo fato de ser configurado para executar o processo para tratamento de águas residuais, conforme definido em qualquer uma das reivindicações de 1 a

16.