Degradação do fármaco diclofenaco em águas urbanas servidas por processos oxidativos avançados combinados

Orientadora: Profa. Dra. Lúcia Helena Gomes Coelho Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia Ambiental, Santo André, 2019. O fármaco diclofenaco, medicamento de ampla utilização encontrado em águas urbanas servidas, foi considerado um poluente de interesse emergente, sendo incluído na lista de vigilância da União Europeia em 2015. Mesmo em baixas concentrações, esse composto e seus subprodutos de degradação podem trazer riscos aos ecossistemas aquáticos por suas características de ecotoxicidade. Por possuir propriedades químicas que o tornam recalcitrante no meio ambiente, processos de tratamento convencionais de águas urbanas servidas são pouco eficazes na remoção desse tipo de poluente. Como alternativa, pode ser aplicada a eletro oxidação (EO) associada a eletro coagulação (EC) como etapa de pré ou pós-tratamento, associada ou não a outros processos oxidativos avançados (POAs). A presente pesquisa buscou avaliar o uso de técnicas eletroquímicas de baixo consumo de corrente, utilizando eletrodos de alumínio, associadas a POAs químicos, com vistas a remoção do fármaco diclofenaco em água servida urbana tratada proveniente da estação de tratamento de esgotos Jesus Netto da SABESP. Destacam-se como principais resultados a remoção de 44,9% matéria orgânica na forma de carbono orgânico dissolvido (DOC) e de 85,2% de diclofenaco, em amostra de água servida tratada fortificada com 2 mg L-1 do fármaco, após 120 minutos de aplicação de 5 Volts (corrente contínua) de potencial elétrico associado ao reagente de Fenton (RF) utilizando 300 mg L-1 de H2O2 e 150 mg L-1 de FeSO4. Ensaios de degradação utilizando-se o RF antes da aplicação de potencial elétrico (EO/EC) demonstraram que o principal responsável pela degradação do diclofenaco foi a aplicação dos agentes químicos utilizados no RF, ficando o processo de EO/EC responsável pela remoção DOC restante. A corrente consumida durante a EO/EC não se mostrou como fator limitante à remoção de DOC. Concluiu-se que a associação de processos de Fenton ao tratamento por EO/EC com eletrodos de alumínio foi eficaz na remoção de diclofenaco de água servida tratada, no entanto a EO/EC isolada não é capaz de degradar o fármaco, atuando apenas sobre o DOC. The drug diclofenac, a widely used medicine present in urban served waters, has been considered a pollutant of emerging concern and was included in the European Union Watch List in 2015. Even at low concentrations, this compound and its degradation by-products may pose hazards to aquatic environments because of their ecotoxicological characteristics. Because it has chemical properties that make it recalcitrant and less biodegradable in the environment, conventional treatment process of urban served water is less efficient for the removal of this pollutant. As an alternative to its removal, electro oxidation (EO) associated with electro coagulation (EC) can be applied as a pre-stage or post-treatment, associated or not with another Advanced Oxidative Process (AOP). The present research seeks to evaluate the use of a electrochemical techniques of low current consumption, using aluminum electrodes, associated with chemical AOPs aiming the removal of the drug diclofenac from urban served waters from the SABESP sewage treatment plant, Jesus Netto. A highlighted result is the removal of organic matter in the form of dissolved organic carbon (DOC) of 44,9% and 85,2% of diclofenac in the treated urban water (TUW) spiked with 2 mg L-1 of diclofenac, after 120 minutes of application of the electric potential of 5 volts (direct current) associated to Fenton's reagent (FR) using 300 mg L-1 de H2O2 and 150 mg L-1 de FeSO4. Degradation trials using Fenton's reagent prior to the electrical potential application (EO/EC) demonstrate that the main agents responsible for the degradation of diclofenac are the chemical agents used in RF, remaining the EO/EC process responsible for removing the DOC left. The current consumption during the EO/EC process didn't show itself as a limiting factor to the DOC removal. It's concluded that the association of the Fenton¿s treatment process with the EO/EC with aluminum electrodes, was efficient in the removal of diclofenac from treated served water, however the EO/EC isolated isn't capable to degrade the drug, acting only over the DOC.