Degradação de contaminantes de diferentes classes por processos oxidativos avançados : O3, O3/UV e O3/Al2O3

• Ano de defesa: 2019
• Autor(a) principal: Del Vecchio, Paola
• Orientador(a): Feris, Liliana Amaral, Pérez Lopez, Oscar William
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Ampicilina; Cloreto de benzalcônio; Ozônio; Processos oxidativos avançados
• Palavras-chave em Inglês: Acid green 25; Ampicillin; Benzalkonium chloride; Ozone; Advanced oxidative processes
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/197791

A contaminação de matrizes aquosas é um problema de crescente preocupação ambiental. Diferentes poluentes, oriundos de atividades antropogênicas distintas, têm sido cada vez mais relacionados a prejuízos à saúde humana e animal, como toxicidade, aumento de DQO e DBO em corpos hídricos e indução à resistência bacteriana. Neste contexto, o objetivo deste trabalho é estudar a eficiência de degradação e mineralização de compostos de diferentes classes poluentes pelos processos oxidativos avançados de ozonização (O3), ozonização combinada à radiação ultravioleta (O3/UV) e ozonização catalítica heterogênea com alumina (O3/Al2O3). Os poluentes escolhidos foram o corante Acid Green 25 (AG25), o fármaco de ação antibiótica ampicilina (AMP) e o surfactante cloreto de benzalcônio (BZK). Os ensaios de ozonização e combinados à radiação UV foram realizados com a variação do pH (3, 7 e 11) e tempo (0 – 30 minutos), a fim de se estudar as reações predominantes envolvidas nos processos e, no caso da ozonização heterogênea catalisada por alumina, em meio neutro. Testes de fotólise com radiação UV e de adsorção em alumina foram feitos com os três compostos, a fim de se avaliar a influência destes agentes na eficiência de ozonização e possíveis mecanismos. Nos ensaios de ozonização, o AG25 apresentou uma degradação completa em todas as condições em menos de 10 minutos, sendo o processo mais rápido em meio ácido, por reação direta com ozônio molecular. A AMP não mais foi detectada, em toda a faixa de pH, em até 3 minutos, enquanto o BZK apresentou uma lenta e incompleta degradação em meio ácido (80%), mas total na faixa neutra-básica após 3 minutos. A mineralização dos três compostos foi favorecida em pH 11, por ação radicalar, onde foram atingidos os resultados de 43%, 37% e 68% para os compostos AG25, AMP e BZK, respectivamente. A ozonização combinada ao UV (O3/UV) atingiu uma degradação mais eficiente de todos os compostos em tempos menores, se comparada à ozonização. A radiação UV influenciou inclusive na degradação do composto BZK em meio ácido, que chegou a 95%. As mineralizações obtidas para o AG25 e a AMP foram, respectivamente, 50%, e 42%, superiores aos resultados do processo O3, e no caso do BZK, obteve-se 60% de mineralização, sem diferença significativa para o O3. Nos experimentos de fotólise, verificou-se que a AMP foi mais sensível à radiação UV, sendo mineralizada em 16%, enquanto os demais compostos tiveram apenas 4% de redução de carbono orgânico total. Os índices de sinergia calculados para os compostos foram 1,16 (AG25), 0,65 (AMP) e 1,77 (BZK), indicando que somente para a ampicilina os efeitos sinergéticos entre O3 e UV foram negativos. Por fim, nos ensaios de ozonização catalítica heterogênea (O3/Al2O3), obteve-se valores de mineralização superiores aos do O3 em meio neutro, totalizando 38% para o AG25, 46% para a AMP e 34% para o BZK. O único composto que adsorveu em alumina foi o corante, indicando que esta etapa participou do processo de catálise heterogênea na degradação do mesmo. De forma geral, foi verificado que a ozonização e seus processos combinados se mostraram efetivos na degradação e mineralização parcial de contaminantes de diferentes classes. Desta forma, as tecnologias estudadas apresentam grande potencial de aplicação no tratamento avançado de efluentes de naturezas distintas.