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Type: Dissertação
Title: Aplicação do processo de eletrocoagulação-peroxidação (ecp) no tratamento de fármacos em efluente sintético
Author: Behling, Laura
First advisor: Pasquali, Gean Delise Leal
metadata.dc.contributor.advisor-co1: Dalla Rosa, Clarissa
metadata.dc.contributor.referee1: Fiori, Márcio Antônio
metadata.dc.contributor.referee2: Dallago, Rogério Marcos
metadata.dc.contributor.referee3: Korf, Eduardo Pavan
Resume: Na sociedade atual, é notável o aumento da preocupação com relação aos recursos hídricos. Tendo essa afirmação em vista, diversas portarias e legislações determinam padrões e condições de lançamento de efluentes em corpos de água. Entretanto, existem diversos contaminantes que não estão enquadrados nessas diretrizes por serem encontrados em baixas concentrações e devido ao pouco conhecimento de seus efeitos a longo prazo. Esses contaminantes são chamados emergentes, e nesta categoria estão incluídos fármacos como antibióticos, anti-inflamatórios, antidepressivos, hormônios, dentre outros. Existem estudos que indicam a baixa biodegradabilidade destes compostos no meio ambiente e sua alta toxicidade aos organismos vivos, incluindo seres humanos. As estações de tratamento de água convencionais não possuem etapas dedicadas à remoção destes compostos, fazendo-se necessário o desenvolvimento de técnicas capazes de degradar ou remover estes contaminantes, associando baixo custo com alta eficiência. O processo de eletrocoagulação associado a oxidação avançada surge como uma alternativa aos processos de tratamento de efluentes. Sobre este contexto, o objetivo deste trabalho foi avaliar o processo de eletrocoagulação associado a peroxidação, utilizando sucata de ferro como eletrodos de sacrifício, no tratamento de efluentes sintéticos contendo os fármacos Ibuprofeno e Diclofenaco de sódio. Foi realizada a avaliação do desempenho da eletrocoagulação peroxidação (ECP) utilizando o agente oxidante peróxido de hidrogênio (H2O2), a fim, de potencializar a remoção destes fármacos, pois assim associa o processo eletroquímico ao processo de oxidação avançada, e com isso definir as condições ideais de tratamento. A cromatografia líquida de alta eficiência (HPLC) foi utilizada para quantificar os fármacos nos efluentes sintéticos. Foi utilizado delineamento experimental o DCCR 24, composto por 28 ensaios, sendo as variáveis independentes avaliadas a concentração dos contaminantes, a corrente elétrica, a concentração do agente oxidante primário H2O2 e o tempo de reação. A análise de variância (ANOVA), os gráficos de superfície de resposta, curvas de contorno e a desejabilidade global serviram como base para determinação das condições otimizadas de tratamento. As condições otimizadas determinadas através da análise estatística foram de concentração dos fármacos de 5 mg.L-1, concentração de H2O2 de 200 mg.L-1, corrente de 5 A e 150 min. As remoções obtidas nessas condições foram maiores que 92% na fase aquosa, mostrando que a técnica de ECP apresenta potencial para o tratamento de contaminantes como fármacos presentes em efluentes e águas.
Abstract: In today's society, there is a notable increase in concern about water resources. In view of this statement, several ordinances and legislation determine standards and conditions for the discharge of effluents into bodies of water. However, there are several contaminants that are not covered by these guidelines because they are found in low concentrations and due to little knowledge of their long-term effects. These contaminants are called emergents, and this category includes drugs such as antibiotics, anti-inflammatories, antidepressants, hormones, among others. There are studies that indicate the low biodegradability of these compounds in the environment and their high toxicity to living organisms, including humans. Conventional water treatment plants do not have steps dedicated to the removal of these compounds, making it necessary to develop techniques capable of degrading or removing these contaminants, associating low cost with high efficiency. The electrocoagulation process associated with advanced oxidation appears as an alternative to effluent treatment processes. In this context, the objective of this work was to evaluate the electrocoagulation process associated with peroxidation, using iron scrap as sacrificial electrodes, in the treatment of synthetic effluents containing the drugs Ibuprofen and sodium Diclofenac. Peroxidation electrocoagulation (ECP) performance evaluation was carried out using the hydrogen peroxide oxidizing agent (H2O2), in order to enhance the removal of these drugs, as this associates the electrochemical process with the advanced oxidation process, and thereby define the ideal treatment conditions. High performance liquid chromatography (HPLC) was used to quantify drugs in synthetic effluents. The experimental design was used the DCCR 24, composed of 28 tests, with the independent variables being evaluated the concentration of contaminants, the current, the concentration of the primary oxidizing agent H2O2 and the reaction time. Analysis of variance (ANOVA), response surface graphs, contour curves and global desirability served as a basis for determining optimized treatment conditions. The optimized conditions determined by statistical analysis were drug concentration of 5 mg.L-1, H2O2 concentration of 200 mg.L-1, current of 5 A and 150 min. The removals obtained under these conditions were greater than 92% in the aqueous phase, showing that this ECP technique has the potential to treat contaminants such as drugs present in effluents and waters.
Keywords: Ibuprofeno
Diclofenaco de Sódio
Contaminantes Emergentes
Eletrodo de sucata de ferro
Peróxido de hidrogênio
Language: por
Country: Brasil
Publisher: Universidade Federal da Fronteira Sul
Acronym of the institution: UFFS
College, Institute or Department: Campus Erechim
Name of Program of Postgraduate studies: Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia Ambiental
Type of Access: Acesso Aberto
URI: https://rd.uffs.edu.br/handle/prefix/5241
Issue Date: 2021
metadata.dc.level: Mestrado
Appears in Collections:Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia Ambiental

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