Degradação de fármacos de interesse ambiental utilizando-se o processo foto-Fenton assistido por lâmpada de LED UV/vis

• Autor(a) principal: Kosman, Joslaine
• Data de Publicação: 2019
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UEPG
• Texto Completo: http://tede2.uepg.br/jspui/handle/prefix/3008
• topic: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA; foto-Fenton; losartana; hidroclorotiazida; planelamento Doehlert; photo-Fenton; losartan; hydrochlorothiazide; Doelhert desing

Nos últimos anos a presença de fármacos no meio ambiente tem sido motivo de preocupação uma vez que estes compostos são frequentemente detectados em estações de tratamento mesmo após tratamento convencional. Grande parte desses compostos que chegam as estações de tratamento são provenientes da excreção metabólica de humanos e animais. Os métodos convencionais de tratamento não são eficientes para a completa eliminação dessas substâncias já que estas são projetadas para serem persistentes. Novas técnicas de tratamento vêm sendo estudadas para degradação desses contaminantes. O processo foto-Fenton tem se mostrado bastante eficiente na degradação de diversos contaminantes e com um custo de operação relativamente baixo. Além disso, há a possibilidade de substituição de lâmpadas de vapor de mercúrio por diodo emissor de luz (light emitting diode -LED) tendo em vista que essas diminuem o custo de energia e não contém mercúrio na sua constituição. Esse estudo teve como principal objetivo estudar a mineralização de fármacos anti-hipertensivos Losartana (LOS) e hidroclorotiazida (HDTZ) utilizando o processo foto-Fenton empregando lâmpada de LED de 50W. A otimização da eficiência do sistema na mineralização da LOS e HCTZ foi realizada utilizando a matriz experimental de Doehlert e a função desejabilidade. A otimização permitiu determinar as melhores condições para obter a máxima eficiência na mineralização da LOS e HDTZ simultaneamente. Em condições otimizadas de concentração de Fe2+ (10 mg L-1) e de H2O2 (100 mg L-1) obteve-se um percentual de mineralização de 80% em 360 minutos de reação. Efeito da fotólise e da associação UV/H2O2 foram avaliados e a remoção do Carbono Orgânico Dissolvido (COD) foi de 10% e 30%, respectivamente. Também foi avaliada a capacidade de remoção do COD na ausência da radiação, pelo sistema Fenton, sendo a máxima remoção de COD de aproximadamente 30%, a qual foi bastante similar ao observado sob condições de UV/H2O2. O estudo cinético demonstrou que a remoção do COD utilizando o sistema foto-Fenton assistido por LED não segue uma cinética de pseudo-primeira ordem. Outro modelo descrito na literatura que descreve a reação em duas etapas: uma rápida e outra lenta foi utilizando obtendo um R2 de 0,9987. A avaliação do custo energético foi realizda utilizando energia elétrica por ordem de magnitude por m3, recomendado pela IUPAC (Internation Union of Pure and Applied Chemistry). O valor obtido para mineralizar 80% da mistura de LOS e HDTZ na concentração de 20 mg L-1 foi de 130 kWh m-3. Os resultados dessa pesquisa mostraram que a otimização é importante para buscar a melhor performance de um sistema de tratamento e tem como destaque a utilização da função de desejabilidade que permite avaliar simultaneamente mais de uma reposta. A utilização de LED é uma tecnologia promissora uma vez que reduz significativamente o custo energético promovendo a implantação de sistemas reais de tratamento de águas residuárias. Além disso, o LED tem maior durabilidade e é mais amigável ambientalmente, ou seja, não contém mercúrio que é tóxico e necessita de descarte adequado.