Utilização da fotodecomposição solar para remoção de oxitetraciclina de águas contaminadas pela atividade pecuária (2020)
- Autores:
- Autor USP: AZEVEDO, IZABELA RODRIGUES CERQUEIRA LIMA - IPEN
- Unidade: IPEN
- DOI: 10.11606/D.85.2020.tde-01032021-110303
- Assuntos: ANTIBIÓTICOS; BIOCARVÃO; DEGRADAÇÃO AMBIENTAL; TITÂNIO; MEDICAMENTO; TRATAMENTO BIOLÓGICO DE ÁGUA; TRATAMENTO BIOLÓGICO DE ÁGUAS RESIDUÁRIAS
- Idioma: Português
- Resumo: Desde a sua descoberta em 1953, a oxitetraciclina tornou-se a base antibiótica mais amplamente utilizada e comercializada em áreas rurais devido ao seu alto poder de ação contra as infecções bacterianas que afetam os animais. Nas fazendas, após a metabolização, o antibiótico e seus metabólitos têm sido liberados nas excreções diretamente no solo ou nos recursos hídricos. Estes compostos representam contaminação e comprometimento da qualidade das águas superficiais e subterrâneas. A presença de antibióticos no ambiente tornou-se uma ameaça mundial devido à ocorrência de genes de resistência em bactérias patogênicas, vale lembrar que os métodos convencionais de tratamento de água não removem esses micropoluentes. O objetivo deste estudo foi desenvolver um processo de tratamento e decomposição do antibiótico oxitetraciclina empregando a fotodecomposição solar como fonte de energia renovável e abundante em muitas regiões brasileiras, além de poder ser utilizada em áreas rurais distantes. A otimização dos parâmetros de processo foi obtida por meio do emprego de soluções sintéticas do antibiótico preparadas em laboratório, na qual as concentrações utilizadas foram semelhantes às encontradas em literatura e diferentes proporções mássicas do semicondutor preparado a partir da hidrólise do isopropóxido de titânio e biocarvão. O TiO2 sintetizado foi analisado por microscopia eletrônica de varredura (MEV), difratometria de raios X (DRX) e espectroscopia por dispersão de energia (EDS).As micrografias obtidas no MEV demonstraram que o biocarvão, adicionado durante a hidrólise do isopropóxido de titânio, foi eficiente ao reduzir os aglomerados de dióxido de titânio e promoveu uma melhor adsorção de superfície com o aumento dos poros. O EDS indicou que a amostra possui preponderância para o titânio e em menor proporção para o oxigênio e carbono. O difratograma da estrutura cristalina do TiO2 preparado com adição do biocarvão indicou maior cristalinidade, conteúdo amorfo e possivelmente o maior desenvolvimento da área superficial do TiO2. Os ensaios laboratoriais permitiram uma potencialização dos parâmetros de processo da fotodecomposição, do cálculo cinético e termodinâmico, difusão intrapartícula, além dos cálculos do modelo de Elovich, comprovação da teoria de Langmuir-Hinshelwood e das isotermas. Os resultados que apresentaram as maiores porcentagens de remoção da oxitetraciclina confirmaram que a cinética de pseudo-segunda ordem obteve a maior correspondência, apresentando os maiores valores do coeficiente de Pearson (R^[2]). Os modelos de isoterma avaliados foram os de Langmuir, Freundlich e de Redlich-Peterson, sendo que o modelo de Langmuir apresentou o maior R^[2]. Os cálculos termodinâmicos permitiram identificar que as reações foram endotérmicas, espontâneas e apresentaram também a desordem do sistema. A quantidade ideal de TiO2 microestruturado com biocarvão para o desenvolvimento da fotodecomposição foi de 0,6 g. Com base no trabalho realizado,conclui-se que é possível atingir remoções acima de 90% da oxitetraciclina com o tratamento de água estudado, tanto em condições laboratoriais quanto em área aberta com a utilização da radiação solar natural. O estudo comprova que a fotodecomposição solar é uma tecnologia de tratamento de água eficiente para a remoção do antibiótico com a vantagem de utilizar um recurso sustentável e renovável
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- Data da defesa: 17.11.2020
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ABNT
AZEVEDO, Izabela Rodrigues Cerqueira Lima. Utilização da fotodecomposição solar para remoção de oxitetraciclina de águas contaminadas pela atividade pecuária. 2020. Dissertação (Mestrado) – Universidade de São Paulo, São Paulo, 2020. Disponível em: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/85/85134/tde-01032021-110303/. Acesso em: 23 jul. 2024. -
APA
Azevedo, I. R. C. L. (2020). Utilização da fotodecomposição solar para remoção de oxitetraciclina de águas contaminadas pela atividade pecuária (Dissertação (Mestrado). Universidade de São Paulo, São Paulo. Recuperado de https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/85/85134/tde-01032021-110303/ -
NLM
Azevedo IRCL. Utilização da fotodecomposição solar para remoção de oxitetraciclina de águas contaminadas pela atividade pecuária [Internet]. 2020 ;[citado 2024 jul. 23 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/85/85134/tde-01032021-110303/ -
Vancouver
Azevedo IRCL. Utilização da fotodecomposição solar para remoção de oxitetraciclina de águas contaminadas pela atividade pecuária [Internet]. 2020 ;[citado 2024 jul. 23 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/85/85134/tde-01032021-110303/
Informações sobre o DOI: 10.11606/D.85.2020.tde-01032021-110303 (Fonte: oaDOI API)
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