A água é essencial para a existência da vida, e um direito fundamental para o ser humano. Porém, sua qualidade e disponibilidade são reduzidas por atividades humanas no meio ambiente. Atualmente ainda existem muitos territórios sem saneamento básico ou com instalações para fornecimento de água precárias que favorecem o contato da população com águas contaminadas por microrganismos, como a bactéria Escherichia coli (E. coli), acarretando uma série de doenças e problemas de saúde pública. O fornecimento de água de qualidade para a população é um dos principais objetivos de desenvolvimento sustentável (ODS) da Organização das Nações Unidas (ONU), sendo o Brasil um dos signatários. Devido à preocupação com a saúde pública e saneamento básico, torna-se necessário o estudo e desenvolvimento de tecnologias econômicas e ecologicamente viáveis para a desinfecção de corpos d'água contaminados, como os processos oxidativos avançados (POA). O estudo teve como objetivo a avaliação do material fotocatalisador dióxido de titânio (TiO₂) sintetizado com o biotemplate diatomito (Dt) em processos de fotodesinfecção solar em amostras com E. coli e de água de lavagem de máquinas de lavar roupa doméstica. Após a síntese do TiO₂-Dt preparado com 0,05 g de Dt, foi realizada a análise da estrutura cristalina por Difratometria de raios X (DRX), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), análise térmica (TGA), análise de área superficial por BET, e determinação do potencial zeta. Os experimentos de fotodesinfecção foram realizados em uma câmara solar sob condições controladas, empregando lâmpadas solares incandescente e LED, e foram realizados experimentos na área externa do laboratório, com exposição à radiação do Sol. Todas as coletas das amostras foram realizadas alterando-se o tempo de exposição à radiação, de 60 a 180 minutos. O material sintetizado apresentou estrutura cristalina correspondente ao TiO₂ na forma anatase e manteve a microestrutura característica do diatomito, com elevada área superficial (217 m.g^-1) e carga negativa predominante nas partículas. Os ensaios com inóculo da bactéria E. coli apresentaram inativação bacteriana no processo de fotodesinfecção após 60 minutos de radiação, em amostras contendo 0,5 g/L de TiO₂-Dt. Os ensaios realizados com amostras de água de lavagem apresentaram desinfecção no primeiro tempo de coleta, após 30 minutos sem exposição à radiação, com porcentagem de inativação bacteriana acima de 90%. Após a otimização dos parâmetros de processo, diminuindo-se o tempo de coleta e sem a agitação prévia no escuro, foi possível verificar a fotodesinfecção de amostras com água de lavagem contendo 0,05 g de TiO₂-Dt, com porcentagem de inativação acima de 96%. Os resultados obtidos no estudo cinético apresentaram uma regressão curvilínea com a presença de uma cauda ou ombro, indicando maior correspondência com o modelo de Hom. Os experimentos realizados sem luz, sob as mesmas condições e parâmetros, apresentaram crescimento bacteriano em todo tempo, confirmando o processo de fotodesinfecção e evidenciando a importância da presença da radiação solar no processo. Estes resultados permitiram também a verificação da baixa toxidez do material TiO₂-Dt, confirmando tratar-se de um processo com geração de radicais livres desinfetantes. O estudo apresentou resultados promissores para o desenvolvimento acessível e eficiente de fotoesterilização de águas contaminadas por microrganismos, empregando a energia solar, abundante em todo território nacional.

Water is essential for the existence of life, and a fundamental right for human beings. However, its quality and availability are reduced by human activities in the environment. Currently, there are still many territories without basic sanitation or with inadequate facilities for water supply, which contributes for the population's contact with contaminated water with microorganisms such as Escherichia coli (E. coli) bacteria, leading to a series of diseases and public health problems. The water supply for the population is one of the main Sustainable Development Goals (SDGs) of the United Nations Fund (ONU), with Brazil being one of the signatories. Due to the concern with public health and basic sanitation, it is necessary to study and develop economically and environmentally viable technologies for the disinfection of contaminated water, such as Advanced Oxidative Processes (AOPs). The study aimed to evaluate the photocatalyst material titanium dioxide (TiO₂) synthesized with the diatomite biotemplate (Dt) in solar photo disinfection processes in samples with E. coli and domestic washing machine wastewater. After the synthesis of TiO₂-Dt prepared with 0.05 g of Dt, the analysis of the crystalline structure was carried out by X-ray diffraction (XRD), Scanning Electron Microscopy (SEM), thermal analysis (TGA), surface area analysis (BET) and determination of zeta potential. The photo disinfection experiments were carried out in a solar chamber under controlled conditions, using incandescent and LED solar lamps, and experiments were carried out in the laboratory external area, with exposure to sunlight radiation. All experiments were performed by changing the exposure time to radiation, ranging from 60 to 180 minutes. The synthesized material presented a crystalline structure corresponding to TiO₂ in the anatase form, maintained the characteristic microstructure of diatomite, with high surface area (217 m.g^-1) and negative charge predominant on particles. The experiments with inoculation of the E. coli bacteria showed efficiency in the photo disinfection process after 60 minutes of radiation in samples containing 0.05 g of TiO₂-Dt. The experiments carried out with grey water samples showed bacterial inactivation for the first time after 30 minutes without exposure to radiation, with a bacterial inactivation percentage above 90%. After optimizing the process parameters, reducing the collection time and without prior agitation in the dark, it was possible to verify the photo disinfection of washing water samples containing 0.5 g/L of TiO₂-Dt, with a bacterial inactivation percentage above 96%. The results obtained in the kinetic study presented a curved regression with the presence of a tail or shoulder, indicating a better fit with the Hom model. The experiments carried out without light, under the same conditions and parameters, showed bacterial growth throughout the process time, confirming the photo disinfection process and highlighting the importance of the presence of solar radiation in the process. These results also verified the low toxicity of the TiO₂-Dt material, ensuring that it is a process with the generation of disinfectant free radicals. The study presented promising results for the accessible and efficient development of photo-sterilization of water contaminated by microorganisms, using solar energy, which is abundant throughout the national territory.