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Remoção do fármaco sulfametoxazol por eletrooxidação

The increasing use of drugs worldwide in recent years raises concerns over the action and effects of these chemicals on the environment and on living organisms. These compounds are recalcitrant to natural degradation and can cause major problems to the aquatic environment even in the small concentra...

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Autor principal:	Santos, Rodrigo Becegato de Sousa dos
Formato:	Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação)
Idioma:	Português
Publicado em:	Universidade Tecnológica Federal do Paraná 2022
Assuntos:	Oxidação eletrolítica Farmacologia Antibióticos Electrolytic oxidation Pharmacology Antibiotics CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA SANITARIA
Acesso em linha:	http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/27773
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id	riut-1-27773
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spelling	riut-1-277732022-03-31T06:07:41Z Remoção do fármaco sulfametoxazol por eletrooxidação Removal of the drug sulfamethoxazole by electrooxidation Santos, Rodrigo Becegato de Sousa dos Pinheiro, Alexei Lorenzetti Novaes Costanzi, Ricardo Nagamine Theodoro, Joseane Debora Peruço Fazolo, Ajadir Pinheiro, Alexei Lorenzetti Novaes Oxidação eletrolítica Farmacologia Antibióticos Electrolytic oxidation Pharmacology Antibiotics CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA SANITARIA The increasing use of drugs worldwide in recent years raises concerns over the action and effects of these chemicals on the environment and on living organisms. These compounds are recalcitrant to natural degradation and can cause major problems to the aquatic environment even in the small concentrations they are usually present. Thus, new technologies to improve the removal of pharmaceuticals in sewage and water treatment plants are needed. This study presents the assessment of the removal of sulfamethoxazole (SMX) by electrooxidation in a synthetic medium that mimics sewage wastewaters using the dimensionally stable anode (DSA, Ru0.3Ti0.7O2). The electrooxidation treatment were carried out in two different electrochemical reactors, one consisting of a single compartment unit cell and the other consisting of a two-compartment cell separated by an anion exchange membrane. The experiments conducted in the latter provided the identification of the predominant species acting as mediator for the indirect electrooxidation of the target pollutant as a function of the current density. The SMX removal was evaluated by UV-Vis spectroscopy and chemical oxygen demand (COD) analyses were performed to estimate the degree of SMX electrochemical degradation. However, the latter method proved to be inadequate when applied to samples from electrochemical treatment, giving unreliable results. The results showed a dismal performance of the electrooxidation method for the SMX removal, reaching only a maximum 25% under the operation conditions investigated. This is attributable to the low chloride content in the sewage like medium, around 4.6 mM. The costs of the electrochemical treatment for SMX removal were assessed by scaling up the results obtained in the bench scale experiments. The estimated costs turned out to be excessively high compared to the conventional sewage wastewater treatment,namely 6.8, 0.89 and 0.93 R$/g for current densities of 20, 40 and 50 mA/cm² respectively, which is connected to the modest removal efficiency observed in the medium with sewage wastewater characteristics. Com a crescente utilização de fármaco nos últimos anos pela população mundial, a preocupação com a ação e efeitos desses compostos químicos no meio ambiente e nos organismos vivos vem ganhando repercussão, haja vista que são recalcitrantes e em pequenas concentrações no meio aquático podem causar grandes problemas. Com isso, novas tecnologias estão sendo estudadas para viabilizar a remoção sustentável em estações de tratamentos de esgoto e água. Neste trabalho, a degradação eletroquímica do antibiótico sulfametoxazol em esgoto sintético é avaliada, utilizando e comparando os resultados de dois reatores, um com uma membrana trocadora de íons e o outro sem. Os ensaios de remoção do fármaco foram realizados utilizando a configuração de 3 eletrodos. Como eletrodo de trabalho foi usado o ânodo dimensionalmente estável (DAS), Ru0.3Ti0.7º2 para o cátodo e Ag/AgCl como referência. Para avaliar o grau de degradação do SMX ao longo do tempo foi realizada a leitura de amostras no UV-Vis seguidas do teste de demanda química de oxigênio (DQO). Os resultados obtidos indicam um máximo de 25% de remoção do SMX para a carga total de tratamento utilizada. A modesta porcentagem de remoção do fármaco foi atribuída à baixa concentração de íons cloreto, de 4,6mM, característica do esgoto natural. O custo energético para aplicação do tratamento eletroquímico nas condições investigadas foi analisado, em termos de quilowatt-hora por grama de SMX removido (kWhg-1) e o custo em R$g/m³ do tratamento. Os valores foram comparados com os obtidos da Sanepar no tratamento convencional de esgotos, sendo constatado um elevado custo para a implementação do tratamento eletroquímico de 6,8, 0,89 e 0,93R$/g para as densidades de corrente de 20, 40 e 50mA/cm² respectivamente, principalmente decorrente da baixa eficiência de remoção na concentração típica de cloreto no esgoto, o que revela uma barreira econômica para aplicação deste método em larga escala. 2022-03-30T22:54:23Z 2022-03-30T22:54:23Z 2021-12-17 bachelorThesis SANTOS, Rodrigo Becegato de Sousa dos. Remoção do fármaco sulfametoxazol por eletrooxidação. 2021 Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Ambiental) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Londrina, 2021 http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/27773 por openAccess application/pdf Universidade Tecnológica Federal do Paraná Londrina Brasil Engenharia Ambiental UTFPR
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Remoção do fármaco sulfametoxazol por eletrooxidação

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