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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/29740| Título: | Remoção do microcontaminante ciprofloxacina em água residuária sintética aplicando processo eletrolítico |
| Título(s) alternativo(s): | Removal of ciprofloxacin microcontaminant in synthetic wastewater applying electrolytic process |
| Autor(es): | Kappes, Cesar Augusto |
| Orientador(es): | Costa Junior, Ismael Laurindo |
| Palavras-chave: | Águas residuais Poluentes Águas residuais - Purificação - Processo eletrolítico Toxicologia ambiental Sewage Pollutants Sewage - Purification - Electrodialysis process Environmental toxicology |
| Data do documento: | 8-Dez-2021 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Medianeira |
| Citação: | KAPPES, Cesar Augusto. Remoção do microcontaminante ciprofloxacina em água residuária sintética aplicando processo eletrolítico. 2021. Trabalho de Conclusão de Curso (Licenciatura em Química) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Medianeira, 2021. |
| Resumo: | A Ciprofloxacina (CIP) é um antibiótico da classe das fluoroquinolonas, possui baixa biodegradabilidade e com possíveis efeitos tóxicos no meio ambiente. Pelo uso extensivo é considerada um poluente emergente presente em compartimentos ambientais como águas, lodos e esgotos que contribui para o fenômeno da resistência a antimicrobianos. Este trabalho buscou estudar as condições ótimas para a remoção da CIP em água residuária sintética, utilizando o tratamento de eletrolítico, por meio de um reator em escala laboratorial utilizando eletrodos de alumínio. Os experimentos foram realizados a partir de soluções padrão com concentrações de 10 mg L1 de CIP. Os parâmetros operacionais do reator pH inicial, tensão e concentração de NaCl foram otimizados baseados na redução da concentração da CIP, por meio do planejamento fatorial completo 2³ seguido de otimização pela metodologia de superfície de resposta empregando delineamento composto central rotacional (DCCR). Após a otimização avaliou-se a cinética de remoção no tempo de 120 min com monitoramento da concentração de CIP, DQO, perda de massa dos eletrodos, pH, concentração de Al3+ na solução e a avaliação do lodo gerado por espectroscopia no infravermelho (FT-IR). A melhor condição operacional obtida foi pH = 7,6; Tensão = 5,6 V e [NaCl] = 0,6 g L-1, com previsão de remoção de 78,52% no tempo de 30 min. A cinética da reação se ajustou ao modelo cinético de segunda-ordem, tanto para a remoção de CIP quanto para a remoção da DQO, apresentando os coeficientes de correlação R2 de 0,98 e 0,88, respectivamente. A análise de FT-IR sugere que além da remoção da CIP por mecanismo de eletrocoagulação, que se baseiam em adsorção há também a ocorrência da degradação pelo mecanismo de eletro-oxidação, promovido por espécies oxidantes como íon hipoclorito e radical hidroxila. Em linhas gerais o processo eletrolítico aplicado mostrou-se favorável para a remoção de CIP em água residuária sintética. |
| Abstract: | Ciprofloxacin (CIP) is an antibiotic of the fluoroquinolone class, has low biodegradability and possible toxic effects on the environment. Due to its extensive use, it is considering an emerging pollutant present in environmental compartments such as water, sludge and sewage that contributes to the phenomenon of resistance to antimicrobials. This work aimed to study the optimal conditions for the removal of CIP in synthetic wastewater, using electrolytic treatment, through a laboratory scale reactor using aluminum electrodes. The experiments performed using standard solutions with concentrations of 10 mg L1 of CIP. The operational parameters of the reactor initial pH, voltage and NaCl concentration optimized based on the reduction of the CIP concentration, by means of 2³ full factorial design followed by optimization by the response surface methodology employing central composite rotational design (DCCR). After optimization, the removal kinetics evaluated in a time of 120 min with monitoring of CIP concentration, QOD, electrode mass loss, pH, Al3+ concentration in the solution and the evaluation of the sludge generated by infrared spectroscopy (FT - GO). The best operating condition obtained was pH = 7.6; Voltage = 5.6 V and [NaCl] = 0.6 g L-1, with a predicted removal of 78.52% within 30 min. The reaction kinetics fitted to the second-order kinetic model, both for CIP removal and for COD removal, presenting the R2 correlation coefficients of 0.98 and 0.88, respectively. The FT-IR analysis suggests that in addition to the removal of CIP by electrocoagulation mechanism, which are based on adsorption, there is also the occurrence of degradation by the electro-oxidation mechanism, promoted by oxidizing species such as hypochlorite ion and hydroxyl radical. In general terms, the applied electrolytic process proved to be favorable for the removal of CIP in synthetic wastewater. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/29740 |
| Aparece nas coleções: | MD - Licenciatura em Química |
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