Tratamento de efluentes simulados contendo medicamentos anticoncepcionais com Processos Oxidativos Avançados Fenton, foto Fenton e ozonização

ISBN 978-85-85905-19-4

Área

Ambiental

Autores

Silveira, C.H. (UNIVERSIDADE DE PASSO FUNDO) ; Mistura, C.M. (UNIVERSIDADE DE PASSO FUNDO) ; Gobbi, D.L. (UNIVERSIDADE DE PASSO FUNDO) ; Pedron, M. (UNIVERSIDADE DE PASSO FUNDO) ; Menezes, J.C.S.S. (UNIVERSIDADE DO OESTE DE SANTA CATARINA) ; Grando, C.N. (UNIVERSIDADE DE PASSO FUNDO)

Resumo

O descarte correto de medicamentos vencidos mostra-se importante na preservação ambiental. Porém, alternativas para o tratamento de efluentes contendo esses medicamentos são importantes, pois podem estar presentes em resíduos de esgoto e industriais. Uma dessas classes são os hormônios presentes nos anticoncepcionais, e podem causar danos ao meio ambiente se descartados indevidamente. Neste trabalho, avaliaram-se tratamentos com as reações de Fenton, foto Fenton e ozonização, em efluentes simulados contendo estrogênios, na tentativa de minimizar a DQO (Demanda Química de Oxigênio) dos mesmos. Realizou-se a avaliação pela diminuição da DQO após os sistemas de tratamento, nestas condições, o foto Fenton foi o tratamento mais eficiente, após 90 min. de reação.

Palavras chaves

medicamentos; efluentes; POAs

Introdução

A escolha da tecnologia mais adequada para o tratamento de um efluente depende da análise das características dos contaminantes que deverão ser minimizados. As técnicas de tratamento mais utilizadas são: neutralização, filtração e centrifugação, precipitação química, oxidação ou redução química, coagulação ou floculação e sedimentação ou flotação e tratamento biológico (MIERZWA e HESPANHOL, 2012). Pesquisas de aprimoramento de tecnologias de tratamento foram desenvolvidas. Dentre estes destacam-se os Processo Oxidativos Avançados (POAs), são definidos como processos de oxidação onde o radical hidroxila (•OH) é gerado no meio reacional para atuar como agente oxidante. Segundo Cavalcanti (2012, p. 432), a reação consiste na ruptura das ligações químicas dessa forma, o contaminante é degradado. Há uma crescente preocupação em relação à exposição de humanos e outros organismos aos desreguladores endócrinos, pois essas substâncias podem produzir efeitos tóxicos em baixas concentrações. Estes possuem a capacidade de afetar o sistema endócrino, podem ser substâncias sintéticas (pesticidas) e substâncias naturais (estrogênios e fitoestrogênios) (BILA e DEZOTTI, 2007). A presença dos princípios ativos de medicamentos pode representar um risco para o ambiente, por se tratarem de substâncias pouco conhecidas nos equilíbrios naturais. A falta de dados de eficiência dos processos de tratamento de águas de abastecimento, de esgoto e também de efluentes, frente à redução da concentração dos fármacos contaminantes, contribui para a pouca divulgação e discussão da questão (FERNANDES e BRESSAOLA, 2014). Levando em consideração a contaminação ambiental e humana, houve a motivação para o estudo de novas tecnologias para remoção desses medicamentos de efluentes.

Material e métodos

A pesquisa foi realizada de forma experimental, analisando amostras de efluentes simulados contendo anticoncepcional (comprimidos de 0,1 g). Para avaliar se os tratamentos foram eficientes, utilizou-se a análise de DQO antes e após os tratamentos. Foram realizados processos de tratamento utilizando-se POAs Fenton, foto Fenton e ozonização. A solubilidade do medicamento foi estabelecida antes de serem preparados os efluentes simulados, sendo que em água a 45 ^oC se mostrou mais solúvel. A massa de 4,8 g/L de comprimidos macerados foi dissolvida. As condições empregadas para o tratamento com o Fenton foram de 0,03 g de catalisador sulfato ferroso amoniacal, 6 mL de peróxido de hidrogênio (30 V m/m) iniciais e mais 6 mL após 45 minutos. O pH do sistema foi de 3,13. Houve remoção da cor branca e a formação de um precipitado ao término do tratamento. Para o tratamento utilizando foto Fenton as condições utilizadas foram 1500 mL de efluente simulado na mesma concentração, pH 3,39 e 15 mL de H₂O₂ iniciais com aplicação de luz ultravioleta ao meio reacional por 2 horas. Para o processo de ozonização, utilizou-se a aplicação do ozônio gasoso (100 mg de O₃/L ao efluente simulado, para tanto foi utilizado um gerador portátil acoplado a um funil de vidro sinterizado. O tratamento foi feito em 100 mL de efluente simulado, em três tempos, 30, 60 e 120 min. Houve quantidade significativa de espuma no sistema, dessa forma houve a necessidade de utilizar antiespumante glicerinado.

Resultado e discussão

O medicamento comercial contendo estrogênio apresenta boa solubilidade em água, cerca de 5 g/L. Os comprimidos utilizados continham em sua composição, 2 mg de acetato de clormadinona, 0,03 mg de etinilestradiol, excipientes (lactose monoidratada, amido, povidona, edetato dissódico di-hidratado, estearato de magnésio, copolímero de metacrilato amino álcali, laurilsulfato de sódio, ácido esteárico, talco, dióxido de titânio, óxido de ferro vermelho, sorbato de potássio, alginato de propanodiol). Os valores obtidos de absorbância em 600 ƞm foram aplicados na equação da reta obtida através da curva padrão para DQO com biftalato de potássio. Em relação ao tratamento utilizando O₃, houve uma elevação da DQO quando empregou-se o antiespumante ao sistema. Além disso, os valores de DQO não diminuíram significativamente, o valor médio foi de 24,26% após 90 min. Para o efluente tratado com o processo de Fenton alcançou-se a porcentagem de 34,44% de remoção de DQO com 90 min. de reação e posterior filtração. Obteve-se presença de coloração amarelada no efluente tratado, isso pode ser atribuído ao catalisador. Após a segunda adição de peróxido de hidrogênio, houve acréscimo no valor de DQO no tempo de 1 hora e 45 min. Para o efluente tratado com foto Fenton, a cor branca inicial é removida, porém o efluente ainda apresentou turbidez, além de formar precipitado ao final da reação, necessitando de filtragem após decantação por 10 min. Obteve-se rebaixamento da DQO em 41,5% após 90 min de reação foto Fenton.

Sistema de ozonização em funil de vidro sinterizado, com injeção de ozônio gasoso.

Conclusões

Os estudos realizados por este trabalho na área de tratamento de efluentes simulados contendo hormônios, na remoção de estrogênio utilizando Processos Oxidativos Avançados (POAs) mostram-se promissores. As condições utilizadas para os experimentos apresentaram uma eficiência de 41,5% na diminuição da DQO nas condições dos testes, atribui-se este resultado a composição recalcitrante dos componentes dos medicamentos, havendo uma degradação da cor das amostras simuladas.

Agradecimentos

A Universidade de Passo Fundo (UPF) pela bolsa de iniciação científica PIBIC/UPF e PIVIC/UPF e pelo suporte financeiro na execução do projeto.

Referências

BILA, D. M. DEZOTTI, M. Desreguladores endócrinos no meio ambiente: efeitos e consequências. Quím. Nova, São Paulo, v. 30, n. 3, p. 651-666, Jun. 2007.
CAVALCANTI, J. E. W. de A. Manual de tratamento de efluentes industriais. 2. ed. São Paulo: Engenho, 2012. 500 p.
DANIEL, L. A. (coord.). Processos de desinfecção e desinfetantes alternativos na produção de água potável. São Carlos: RiMa, 2001. 139 p.
FERNANDES, R.; BRESSAOLA JUNIOR, R. Remoção de 17α-Etinilestradiol de Águas de Abastecimento, utilizando diferentes Tecnologias de Tratamento Físico-químico. Revista DAE. 2014, n. 187, p. 20-27. Disponível em: <http://revistadae.com.br/artigos/artigo_edicao_187_n_1463.pdf>. Acesso em: 29 jun. 2016.
MIERZWA, J. C., HESPANHOL, I. Otimização do Uso e Reuso da Água. Água na Indústria: Uso Racional e Reuso. São Paulo: Oficina de Textos, 2005. p. 9-22.