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https://hdl.handle.net/10316/26206
Title: | Treatment of liquid pharmaceutical industry effluents by Fenton's processes| | Authors: | Oliveira, Ana Carolina Lopes | Orientador: | Salvador, Jorge António Ribeiro Ferreira, Rosa M. Quinta |
Keywords: | Resíduos industriais; Poluentes químicos da água; Purificação da água; Purificação da água; Ferro; Indústria farmacêutica. | Issue Date: | 2013 | Abstract: | O crescente desenvolvimento industrial levou a uma crescente produção de poluentes que
ameaçam gravemente o ecossistema. Em particular, a indústria farmacêutica produz águas
residuais com compostos de elevada complexidade e potencialmente perigosos quando lançados
diretamente para os cursos de água provocando toxicidade aquática, desenvolvimento e
resistência de bactérias patogénicas e genotoxicidade. Portanto, a eliminação de resíduos
farmacêuticos nos efluentes deve ser encarada como um passo essencial no circuito do
medicamento (produção). Deste modo, é necessário desenvolver tecnologias eficazes para o seu
tratamento e/ou recuperação tendo em conta as normas ambientais atuais. Os processos
biológicos convencionais são de difícil aplicação dada a forte toxicidade e baixa
biodegradabilidade das espécies químicas que tipicamente caracterizam estes efluentes. Assim,
esta dissertação teve como objetivo de estudo avaliar a eficiência de remoção de fármacos
através de processos de oxidação avançada (POAs). Utilizando do Processo de Fenton
Heterogéneo efetuou-se o estudo cinético da remoção de matéria orgânica presente num efluente
farmacêutico real usando catalisadores óxidos mássicos nos quais o ferro é suportado, com
resultados apreciáveis na oxidação catalítica por Peróxido de Hidrogénio. Este processo permite
a eliminação do problema associado à separação de lamas de ferro do processo de Fenton
Homogéneo. Deste modo realizou-se o “screening” de quatro catalisadores, comerciais e
preparados no laboratório, N-150, Fe-Ce-O 70/30, Rocha Vulcânica Vermelha, e ZVI (ferro de
valência zero) concluindo-se que o Fe-Ce-O 70/30 é o catalisador que proporciona melhores
resultados experimentais no “Dark-Fenton”, obtendo-se 34%; 59% e 66% para a remoção de
TPh, COD e TOC respetivamente. Estudou-se também a influência do pH e verificou-se que
este parâmetro afeta a eficiência da degradação da matéria orgânica, considerando como ótimo o
pH 3. Foram realizados ensaios de Foto-Fenton, onde o catalisador Rocha Vulcânica Vermelha
obteve melhores resultados, 49%; 80% e 40% para a remoção de TPh, COD e TOC
respetivamente. Além disso, verificou-se uma diminuição significativa na lixiviação de metal
ativo com a utilização de radiação UV. Foram ainda realizados testes de biodegradabilidade que
demonstraram a eficiência deste sistema catalítico na obtenção de um efluente passível de ser
posteriormente depurado eficientemente por processos biológicos. The growing industrial development is leading to the production of contaminants that are seriously threatening the ecosystems. Especially pharmaceutical industry that produces residual waters containing high complexity compounds, which are potentially dangerous when sent directly to the waters courses, causing aquatic toxicity, development of resistance on pathogenic bacteria and genotoxicity. Therefore, the elimination of pharmaceutical residua in the effluents must be looked at as an essential step in medicine circuit (production). This way, it is necessary to develop effective technologies for their treatment and/or recovery considering the existing environmental regulations. The traditional biological processes are usually not efficient given the strong toxicity and low biodegradability of the chemical species that generally characterize these effluents. This way, this dissertation aimed to evaluate the drugs removal efficiency through Advanced Oxidation Processes (AOP). Heterogeneous Fenton’s Process was used to perform the kinetic study of the organic matter removal in an actual pharmaceutical effluent, by using mass oxide catalysts with iron over solid support, with interesting results in catalytic oxidation by Hydrogen Peroxide. This process allows the problem’s elimination associated to separation of iron sludge of Fenton Homogeneous’ process. This way, the screening of four catalysts, commercial and laboratory prepared, was performed, involving N-150, Fe-Ce-O 70/30, Red Volcanic Rock, and ZVI (zero valent iron) being concluded that Fe-Ce-O 70/30 is the material that offers best experimental results in Dark-Fenton, getting 34%; 59% and 66% of TPh, COD and TOC’s removal, respectively. It was also studied the pH influence and it came to notice that this parameter affects the organic matter degradation efficiency, considering pH 3 as optimal. Experiments of Photo-Fenton were also performed, where Red Volcanic Rock catalyst, had the best results, 49%; 80% and 40% concerning TPh, COD and TOC removal, respectively. Moreover, there was a significant reduction in the active metal leaching with the use of UV radiation. Tests of biodegradability were made that showed the efficiency of this catalytic system in getting an effluent able of a posterior efficient purification by biological processes. |
Description: | Dissertação de mestrado em Química Farmacêutica Industrial,, apresentada à Faculdade de Farmácia da Universidade de Coimbra. | URI: | https://hdl.handle.net/10316/26206 | Rights: | openAccess |
Appears in Collections: | UC - Dissertações de Mestrado FFUC- Teses de Mestrado |
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