Biosorption of pharmaceuticals from wastewater using Moringa oleífera as biosorbent

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Olivera, Agustina Raquel de
Data de Publicação: 2018
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: eng
Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
Texto Completo: http://hdl.handle.net/10198/22123
Resumo: Mestrado de dupla diplomação com a Universidad Nacional de Missiones
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spelling Biosorption of pharmaceuticals from wastewater using Moringa oleífera as biosorbentPharmaceuticalAdsorptionBiosorptionMoringa oleíferaBiosorbentDiclofenacOxytetracyclineDomínio/Área Científica::Engenharia e Tecnologia::Engenharia QuímicaMestrado de dupla diplomação com a Universidad Nacional de MissionesPharmaceuticals as emerging contaminants have become one of the most controversial environmental issues at global scale. Over the years, there has increased the presence of antibiotics and anti-inflammatory drugs inside rivers, lakes, oceans and even inside drinking water streams. The waste-water treatment plants (WWTPs) lack the necessary technology to remove a concentration between the range ng/l-mg/l and therefore, the need to develop new methods able to remove contaminants in an effective, low cost and environmental friendly way arises. The term “Biosorption” appears as a possible solution. It is a separation process inside the area of Chemical Engineering that follows the same fundaments of adsorption with the only difference that uses biodegradable materials as adsorbent (biosorbent). The present work focuses on studying the potential adsorption capacity of Moringa oleífera (MO) to remove Diclofenac (DCF) and Oxytetracycline (OTC) from waste-water. After different experiments, it was found that in both cases (DCF and OTC) the adsorption processes present high pH dependence, the first one governed by the mechanism of chemisorption while the second one could be controlled by diffusion of the particles between both surfaces. Equilibrium isotherms were determined by Langmuir, Freundlich, and Sips models. In both cases, the adsorption process was best described by the Freundlich model (R2>0.97). Kinetics essays were described by pseudo-first-order, pseudo-second-order, and Intraparticle diffusion models. The experimental data of OTC and DCF removal were best fitted by Intraparticle Diffusion (R2>0.95) and pseudo-second-order (R2>0.93) model respectively. It was possible to obtain a removal percentage of 88% for DCF at a pH of 2 and 50% for OTC at a pH of 10, indicating that MO represents a viable option for the removal of drugs present in contaminated water.Los fármacos en su papel de contaminantes emergentes, se han convertido en uno de los problemas ambientales más preocupantes a escala global. Con el pasar de los años, la presencia de antibióticos y antiinflamatorios dentro de ríos, lagos, océanos e inclusive en corrientes de agua potable, ha ido aumentado. Las plantas de tratamiento de aguas residuales (ETARs) aún no cuentan con los métodos adecuados para remover concentraciones dentro del rango de ng/l-mg/l y por ello, surge la necesidad de desarrollar nuevas tecnologías que sean efectivas, de bajo costo y amigables con el medio ambiente. Como posible solución nace el término de “biosorción”. La biosorción es un proceso de separación dentro del área de Ingeniería Química que sigue los mismos fundamentos de la técnica de adsorción, con la única diferencia que utiliza materiales biodegradables como adsorbentes, conocidos como “biosorbentes”. Es de gran interés en el presente trabajo, estudiar las características, principales propiedades y capacidad de adsorción que posee las cáscaras de la planta Moringa oleífera (MO) para la remoción de Oxitetraciclina (OTC) y Diclofenac (DCF) presentes en aguas residuales. MO es reconocida mundialmente debido a sus propiedades anti-microbiales, nutricionales y coagulantes, mientras que DCF y OTC son considerados dos de los fármacos con mayor contribución a la contaminación del medioambiente. A través de diferentes ensayos, se encontró que en ambos casos (DCF y OTC) se trata de procesos altamente dependientes de pH con la diferencia que el primero es gobernado por el mecanismo de quimisorción mientras que el segundo es controlado bajo la difusión de partículas entre ambas superficies.El modelo de Freundlich (R2>0.98) ha logrado, en ambos casos, el mejor ajuste de los datos empíricos. Mientras que, en modelos de cinética de adsorción, el modelo de Difusión Intraparticular presentó el mejor ajuste para el proceso de remoción de OTC (R2>0.95) y el modelo Pseudo-Segundo-orden, para la adsorción de DCF (R2>0.93). Se ha logrado remover hasta un 88% de DCF a un pH de 2 y hasta 50% de OTC a un pH de 10, indicando que MO representa una opción viable para la remoción de fármacos presentes en aguas contaminadas.Martins, RamiroKreutz, CristianeGalián, CarlosBiblioteca Digital do IPBOlivera, Agustina Raquel de2020-06-19T09:34:23Z202020182020-01-01T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/10198/22123TID:202486613enginfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãoinstacron:RCAAP2023-11-21T10:49:50Zoai:bibliotecadigital.ipb.pt:10198/22123Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-19T23:13:29.882176Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse
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