Aplicação de reator eletroquímico para remoção de compostos ativos farmacêuticos de efluente de ETAR: influência da variabilidade da matriz

• Autor(a) principal: Santos, Patrícia Fernandes
• Data de Publicação: 2021
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10362/143472
• topic: PFCP; processo eletroquímico; microrganismos cultiváveis; variabilidade de matriz; propriedades físico-químicas; estrutura molecular; Domínio/Área Científica::Engenharia e Tecnologia::Engenharia do Ambiente

Ao longo dos anos, os recursos hídricos têm sido cada vez mais sobre explorados em todo o mundo, o que tem conduzido a um stress hídrico. Uma das soluções que tem vindo a ser adotada é o uso da água residual tratada. A agricultura é dos setores que necessita de um maior volume de água disponível, e é o setor que mais beneficiaria do uso desta água, uma vez que esta é uma fonte de nutrientes que aumentaria as funções do ecossistema solo. Em contrapartida, a água residual tratada pode possuir riscos químicos e microbiológicos, uma vez que as tecnologias utilizadas nas estações de tratamento de águas residuais (ETAR) não removem completamente os contaminantes emergentes, como os produtos farmacêuticos e de cuidado pessoal (PFCP). Várias tecnologias têm vindo a ser desenvolvidas para remover os PFCP, entre estas destaca-se o processo eletroquímico. A presente dissertação explora a aplicação deste processo num reator eletroquímico, por forma a estudar a degradação de dez compostos orgânicos emergentes: cafeína (CAF), sulfametoxazol (SMX), carbamazepina (CBZ), diclofenac (DCF), oxibenzona (OXY), triclosan (TCS), bisfenol A (BPA), 17β-estradiol (E2), 17α-etinilestradiol (EE2) e ibuprofeno (IBU). Para além disto, também foi avaliada a aplicação deste processo na comunidade microbiológica presente no efluente, através da contagem de unidades formadoras de colónias (CFU) que crescem em meio de agar dextrose de batata, passado um período de 24 horas da sua inoculação. Foram elaborados dois conjuntos de experiências, onde foi aplicada uma intensidade de corrente fixa de 100 mA entre elétrodos de óxido de metal misto. Cada ensaio teve uma duração de 4 horas. Numa primeira fase, observou-se que os compostos possuem diferentes tempos de meia vida e que estes tempos de remoção podem ser influenciados pela variação dos parâmetros da matriz associados a cada dia de recolha, como é o caso dos sólidos suspensos totais (SST), carência bioquímica de oxigénio (CBO) e azoto amoniacal (N-NH4). Numa segunda fase, verificou-se que os compostos que obtiveram percentagens de degradação mais elevadas foram a SMX, OXY, BPA, E2 e EE2, e as mais baixas foram observadas na CAF, DCF e IBU. As propriedades físico-químicas dos diferentes compostos, incluindo a sua estrutura molecular, foram determinantes para o processo de degradação. Uma vez que o reator eletroquímico permitiu remover, total ou parcialmente, os PFCP e microrganismos presentes no efluente nas condições testadas, conclui-se que a tecnologia desenvolvida apresenta potencial de aplicação em maior escala, tanto para fins de remediação como de desinfeção.