Avaliação de um sistema piloto de wetlands construídos para a remoção de compostos emergentes : Evaluation of a pilot system constructed wetlands for removal of emerging compounds

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Brota, Giovani Archanjo, 1980-
Data de Publicação: 2018
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
Texto Completo: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1634789
Resumo: Orientadores: Denis Miguel Roston, Maria Aparecida Carvalho de Medeiros
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Diversas são as fontes de lançamento dos COEs em ambientes aquáticos, no entanto, a principal fonte de poluição são as estações de tratamento convencionais, que em sua grande maioria não são capazes de tratar os COEs. A remoção desses compostos como exemplo os fármacos em efluentes, podem ser obtidas utilizando tecnologias avançadas de tratamento, porém apresentam custos elevados e necessitam de mão de obra específica e qualificada para sua operação e manutenção. Diante dos obstáculos da universalização do saneamento e atendimento das diversas localidades e condições econômicas dos municípios no Brasil, esse trabalho avaliou a implementação de um sistema natural de tratamento o Wetlands Construídos CWs em laboratório. Conhecido e difundido há mais de três décadas com excelentes resultados na remoção de matéria orgânica, nutrientes e microrganismo. Sua aplicação nesse experimento ocorreu em escala piloto para pós-tratamento de efluentes, utilizando o efluente gerado por uma estação de tratamento de esgoto ETE convencional. Para tal avaliação adaptou-se metodologias cromatográficas em GC-MS com concentração dos COEs das amostras pela técnica SPE, sendo um indicador o composto psicoestimulante a Cafeína e dois fármacos Anti-inflamatórios não Esteroides AINEs: Diclofenaco (DCF) e Ibuprofeno (IBU). O método implantando no GC-MS foi configurado no modo de ionização de elétrons (EI = 70 eV) e monitoramento de íons selecionados (SIM). Os compostos AINEs foram sililados após o processo de derivatização com o reagente MSTFA. As curvas analíticas apresentaram linearidades superiores a (R2 > 0,99) entre os intervalos de concentração de 5 a 250 ng.L-1 limite de detecção LD:48,8 ng.L-1 e limite de quantificação LQ: 64,9 ng.L-1 para o composto IBU, de 10 a 5000 ng.L-1 LD:6,5 ng.L-1 e LQ: 14,8 ng.L-1 para o composto CAF e de 5 a 200 ng.L-1 LD:72,7 ng.L-1 e LQ: 86,8 ng.L-1 para o composto DCF. Os resultados dos parâmetros físico-químicos apresentaram bom desempenho no sistema CWs com remoção de matéria orgânica e nutrientes remanescentes no efluente, já a identificação e quantificação dos COEs, apresentaram eficiência de remoção dos compostos: IBU em 6 %; DCF em 15 %; e CAF em 30 % indicando a capacidade do sistema de CWs na remoção ou diminuição dos COEsAbstract: The launch of emerging organic compounds (COEs) into the environment has become a matter of great interest. The use of more precise analytical tools has the identification and quantification of these compounds. The presence of COEs even at low concentrations (micrograms and nanograms per liter) can induce aquatic toxicity and affect human health. There are several sources of COE release in aquatic environments, however, the main source of pollution is conventional wastewater treatment plants (WWTP), which mostly are not able to remove the EOCs. The removal of these compounds in Wastewater can be obtained using advanced treatment technologies, however they are expensive and require specific and qualified labor for their operation and maintenance. Faced with the obstacles of the universalization of sanitation and attendance of the different localities and economic conditions of the cities in Brazil, this study aims at implementation the Wetlands Constructed CWs in the laboratory. This system known and widespread for more than three decades with excellent results in the removal of organic matter, nutrients and microorganism. Its application in this experiment occurred on a pilot scale for post-treatment of effluents, using the effluent generated by WWTP. For this evaluation, it was adapted the chromatographic methodologies in GC-MS with concentration of the COEs of the samples by the SPE technique, being an indicator the psychostimulant compound Caffeine and two pharmaceuticals Non-steroidal anti-inflammatory NSAIDs: Diclofenac (DCF) and Ibuprofen (IBU). The method implanted in the GC-MS it was set with the electron ionization mode (EI = 70 eV) and monitoring of selected ions (SIM). The NSAIDs were silylated after the derivatization process with the MSTFA reagent. Analytical curves showed linearities greater than (R2 > 0.99) between the concentration ranges from 5 to 250 ng.L-1 detection limit LD: 48.8 ng.L-1 and limit of quantification LQ: 64.9 ng.L-1 for compound IBU, from 10 to 5000 ng.L-1 LD: 6.5 ng.L-1 and LQ: 14.8 ng.L-1 for compound CAF and 5 to 200 ng.L-1 LD: 72.7 ng.L-1 and LQ: 86.8 ng.L-1 for compound DCF. The results of the physical-chemical parameters showed good performance in the CWs system with removal of organic matter and nutrients remaining in the effluent, since the identification and quantification of COEs, showed efficiency of removal of the compounds: IBU in 6 %; DCF in 15 %; and CAF in 30 % indicating the system capacity of CWs in the removal or decrease of COEsDoutoradoÁgua e SoloDoutor em Engenharia Agrícola[s.n.]Roston, Denis Miguel, 1951-Medeiros, Maria Aparecida Carvalho de, 1961-Paterniani, José Euclides StippZanella, LucianoMilhome, Maria Aparecida LiberatoUniversidade Estadual de Campinas. Faculdade de Engenharia AgrícolaPrograma de Pós-Graduação em Engenharia AgrícolaUNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINASBrota, Giovani Archanjo, 1980-20182018-08-28T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdf1 recurso online (209 p.) : il., digital, arquivo PDF.https://hdl.handle.net/20.500.12733/1634789BROTA, Giovani Archanjo. Avaliação de um sistema piloto de wetlands construídos para a remoção de compostos emergentes: Evaluation of a pilot system constructed wetlands for removal of emerging compounds. 2018. 1 recurso online (209 p.) Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agrícola, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1634789. 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