Estudo de degradação da tetraciclina em água empregando processos oxidativos avançados
As a result of the growth of the world population, the consumption of medicines has increased significantly, which has resulted in the insertion of these pollutants into the environment, being found mainly in the waters. One of the groups of residual drugs that deserve attention is that of antibioti...
| Autor principal: | Barbieri, Felipe Augusto |
|---|---|
| Formato: | Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) |
| Idioma: | Português |
| Publicado em: |
Universidade Tecnológica Federal do Paraná
2020
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| Assuntos: | |
| Acesso em linha: |
http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/13262 |
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riut-1-132622020-11-16T14:27:00Z Estudo de degradação da tetraciclina em água empregando processos oxidativos avançados Study of degradation of tetracycline in water employing advanced oxidative processes Barbieri, Felipe Augusto Costa Junior, Ismael Laurindo Agustini, Márcia Antonia Bartolomeu Costa Junior, Ismael Laurindo Agustini, Márcia Antonia Bartolomeu Pires, Emerson Luis Giona, Renata Mello Farmacologia Bactérias Agentes oxidantes Pharmacology Bacteria Oxidizing agents CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA As a result of the growth of the world population, the consumption of medicines has increased significantly, which has resulted in the insertion of these pollutants into the environment, being found mainly in the waters. One of the groups of residual drugs that deserve attention is that of antibiotics because of their potential effect on the selection of resistant bacteria in the environment. The proposal of treatment techniques aimed at mitigating these new pollutants is a fundamental step for the maintenance of water resources. For the elimination of micropollutants in aqueous medium, Advanced Oxidative processes (POAs) have emerged as a promising technology due to their strong oxidizing power. The aim of this work was to study the degradation of the tetracycline antibiotic (TC) in synthetic aqueous matrix using (POAs) of homogeneous (photo-Fenton) and heterogeneous (TiO2/H2O2/UV) photocatalysis. The optimized conditions by means of full initial factorial design and later rotational central compound design (DCCR). The experiments were conducted in a laboratory scale reactor, with a batch system, consisting of four 250 ml containers, equipped with four 15 W low pressure mercury lamps with a wavelength of 254 nm. By means of the actinometry test it was obtained that the dose to the photoreator after 20 minutes of assay is equal to 1.00x10-4 Einstein s-1. The DCCR for homogeneous photocatalysis setting to [TC] = 20 mg L-1 was obtained as best conditions pH = 4, [H2O2] = 25 mg L- 1 and [Fe2+] = 15 mg L-1. For heterogeneous photocatalysis by setting [TC] = 20 mg L- 1, the best conditions were pH = 4, [H2O2] = 51 mg L-1 and [TiO2] = 0.23 g L-1. The kinetics data of the two treatments adjusted more satisfactorily to the pseudo-second order model with K2 = 0.002 min-1, for homogeneous photocatalysis and K2 = 0.0006 min-1 for heterogeneous photocatalysis. In the toxicity test with Escherichia coli as bioindicator microorganisms a lower toxic effect was observed after all the degradation treatments used. The homogeneous photocatalysis (photo-Fenton) and heterogeneous (TiO2/H2O2/UV) are promising in the treatment of water and effluents contaminated with the TC drug. Em decorrência do crescimento da população mundial, o consumo de medicamentos tem aumentado de forma significativa, o que tem resultado na inserção desses poluentes no meio ambiente, sendo encontrados principalmente, nas águas. Um dos grupos de fármacos residuais que merecem atenção é o dos antibióticos devido ao seu potencial efeito na seleção de bactérias resistentes no meio ambiente. A proposição de técnicas de tratamentos voltadas a mitigação desses novos poluentes coloca-se como uma etapa fundamental para a manutenção dos recursos hídricos. Para a eliminação de micropoluentes em meio aquoso, os processos Oxidativos Avançados (POAs) têm surgido como uma tecnologia promissora em função do seu forte poder oxidante. Este trabalho teve por objetivo estudar a degradação do antibiótico tetraciclina (TC) em matriz aquosa sintética empregando os (POAs) fotocatálise homogênea (foto-Fenton) e heterogênea (TiO2/H2O2/UV), sendo as condições otimizadas por meio de planejamento fatorial completo inicial e posterior delineamento composto central rotacional (DCCR). Os experimentos foram conduzidos em um reator em escala laboratorial, com sistema em batelada, constituído por quatro recipientes de 250 mL, equipado com quatro lâmpadas de mercúrio de 15 W, de baixa pressão com comprimento de onda de 254 nm. Por meio do teste de actinometria obteve-se que a dose para o fotoreator após 20 minutos de ensaio é igual a 1,00x10-4 Einstein s-1. O DCCR para a fotocatálise homogênea fixando a [TC] = 20 mg L-1 obteve-se como melhores condições pH = 4, [H2O2] = 25 mg L-1 e [Fe2+] = 15 mg L-1. Para a fotocatálise heterogênea fixando a [TC] = 20 mg L-1, verificou-se como melhores condições pH = 4, [H2O2] = 51 mg L-1 e [TiO2] = 0,23 g L- 1 . Os dados das cinéticas dos dois tratamentos se ajustaram de maneira mais satisfatória ao modelo de pseudo-segunda ordem com K2 = 0,002 min- 1, para fotocatálise homogênea e K2 = 0,0006 min-1 para fotocatálise heterogênea. No teste de toxicidade com Escherichia coli como microrganismo bioindicador observou-se menor efeito tóxico após todos os tratamentos de degradação empregados. Os tratamentos fotocatálise homogênea (foto-Fenton) e heterogênea (TiO2/H2O2/UV) são promissores no tratamento de águas e efluentes contaminados com o fármaco TC. 2020-11-16T14:27:00Z 2020-11-16T14:27:00Z 2019-07-12 bachelorThesis BARBIERI, Felipe Augusto. Estudo de degradação da tetraciclina em água empregando processos oxidativos avançados. 2019. Trabalho de Conclusão de Curso (Licenciatura em Química) – Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Medianeira, 2019. http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/13262 por openAccess application/pdf Universidade Tecnológica Federal do Paraná Medianeira Brasil Licenciatura em Química UTFPR |
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Farmacologia Bactérias Agentes oxidantes Pharmacology Bacteria Oxidizing agents CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA |
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As a result of the growth of the world population, the consumption of medicines has increased significantly, which has resulted in the insertion of these pollutants into the environment, being found mainly in the waters. One of the groups of residual drugs that deserve attention is that of antibiotics because of their potential effect on the selection of resistant bacteria in the environment. The proposal of treatment techniques aimed at mitigating these new pollutants is a fundamental step for the maintenance of water resources. For the elimination of micropollutants in aqueous medium, Advanced Oxidative processes (POAs) have emerged as a promising technology due to their strong oxidizing power. The aim of this work was to study the degradation of the tetracycline antibiotic (TC) in synthetic aqueous matrix using (POAs) of homogeneous (photo-Fenton) and heterogeneous (TiO2/H2O2/UV) photocatalysis. The optimized conditions by means of full initial factorial design and later rotational central compound design (DCCR). The experiments were conducted in a laboratory scale reactor, with a batch system, consisting of four 250 ml containers, equipped with four 15 W low pressure mercury lamps with a wavelength of 254 nm. By means of the actinometry test it was obtained that the dose to the photoreator after 20 minutes of assay is equal to 1.00x10-4 Einstein s-1. The DCCR for homogeneous photocatalysis setting to [TC] = 20 mg L-1 was obtained as best conditions pH = 4, [H2O2] = 25 mg L- 1 and [Fe2+] = 15 mg L-1. For heterogeneous photocatalysis by setting [TC] = 20 mg L- 1, the best conditions were pH = 4, [H2O2] = 51 mg L-1 and [TiO2] = 0.23 g L-1. The kinetics data of the two treatments adjusted more satisfactorily to the pseudo-second order model with K2 = 0.002 min-1, for homogeneous photocatalysis and K2 = 0.0006 min-1 for heterogeneous photocatalysis. In the toxicity test with Escherichia coli as bioindicator microorganisms a lower toxic effect was observed after all the degradation treatments used. The homogeneous photocatalysis (photo-Fenton) and heterogeneous (TiO2/H2O2/UV) are promising in the treatment of water and effluents contaminated with the TC drug. |
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BARBIERI, Felipe Augusto. Estudo de degradação da tetraciclina em água empregando processos oxidativos avançados. 2019. Trabalho de Conclusão de Curso (Licenciatura em Química) – Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Medianeira, 2019. |
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