Acoplamento dos processos ferro zero e Fenton para a degradação de fenol, bisfenol A e tetrabromobisfenol A

• Autor(a) principal: Labriola, Vanessa Feltrin
• Data de Publicação: 2024
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
• Texto Completo: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/75/75135/tde-17072024-094009/
• topic: bisfenol A; bisphenol A; fenol; Fenton process; phenol; processo Fenton; processo ferro zero; tetrabromobisfenol A; tetrabromobisphenol A; zero-valent iron process

Os compostos fenol, bisfenol A e tetrabromobisfenol A são poluentes amplamente encontrados em ambientes aquáticos, causando efeitos tóxicos no meio ambiente e no ser humano. O objetivo desta pesquisa foi estudar a degradação de três compostos fenólicos de complexidade crescente, em água ultrapura, utilizando o acoplamento do processo ferro zero (PFZ) ao processo Fenton. Os experimentos de degradação foram realizados e otimizados via planejamentos fatoriais 22, utilizando-se a Metodologia de Superfícies de Resposta. A remoção dos compostos foi estudada em um sistema contínuo, em escala de bancada, composto de um reservatório de 4 L, um reator de leito fixo (recheado com a lã de aço, fonte de ferro zero) e um vaso de mistura antes do qual se adicionava constantemente uma solução peróxido de hidrogênio para ocorrer o processo Fenton. Foram obtidos os valores ótimos de pH e vazão (mL min-1) para o PFZ; pH e concentração de peróxido de hidrogênio (mmol L-1) para o processo Fenton. O grau de remoção dos compostos foi avaliado por cromatografia líquida de alta eficiência. Além disso, avaliou-se a ecotoxicidade ao organismo-teste Raphidocelis subcapitata e a atividade estrogênica (células MCF7) das amostras tratadas após o acoplamento dos processos. Após a otimização do sistema, independentemente da molécula, as condições operacionais e as remoções alcançadas foram bastante semelhantes: 5,4 < pH < 5,7; 1,20 <CH2O2< 1,54 mmol L-1; e 97,1 < remoção < 98,8%. Os tempos de tratamento foram 9,3 e 4,0 min, para as vazões de 15 e 35 mL min-1, respectivamente. O tempo para se atingir o estado estacionário do sistema aumentou com a complexidade da molécula. Vários produtos de degradação do BPA e do TBBPA foram identificados por espectrometria de massas, sendo eles, em geral, menos tóxicos e menos lipofílicos do que os compostos iniciais (ECOSAR 2.2). Ao final do tratamento, as amostras não causaram ecotoxicidade à R. subcapitata nem atividade estrogênica. Em suma, o acoplamento do PFZ (fonte de ferro: lã de aço) ao processo Fenton mostrou-se um sistema robusto, rápido, eficiente, de baixo custo e seguro para a remoção de fenol, BPA e TBBPA em meio aquoso.