Resumo
Fármacos residuais são encontrados com freqüência em ambientes aquáticos acarretando em problemas ambientais. Um destes fármacos é a tetraciclina (TC), utilizada de forma indiscriminada devido a sua eficácia. O presente trabalho teve como objetivo utilizar esse tipo de processo oxidativo avançado, em particular, a fotocatálise solar homogênea UV/H2O2 para degradar o antibiótico Tetraciclina. Os experimentos realizados investigaram a influência de duas variáveis no sistema H2O2/UV Solar: tempo de exposição e concentração de H2O2, buscando garantir as melhores condições de operação. Para isso, realizou-se planejamento fatorial 22 para um experimento em nível de bancada e, posteriormente, aplicou-se a melhor condição em escala piloto, empregando fotorreator solar. A remoção de Tetraciclina em nível de bancada foi de 98% e, para o experimento em escala piloto, a remoção máxima encontrada foi de 89%, em 120 minutos, evidenciando o alto potencial do processo fotocatalítico estudado e em particular usando a radiação UV proveniente do sol, fonte limpa, abundante e disponível na região nordeste do Brasil.
Introdução
As tetraciclinas constituem um importante grupo de antibióticos, eficazes no tratamento de diversos tipos de infecções, como acne, bronquite e úlcera, podem também ser utilizadas na produção animal como promotor de crescimento. Devido à sua eficiência, essas substancias são usadas indiscriminadamente provocando o aumento da resistência bacteriana (BUTH, 2009).
As formas de tratamento de água convencionais não são capazes de remover os fármacos em geral, visto que estes apresentam propriedades químicas persistentes, com alto potencial de bioacumulação e baixa biodegradabilidade (PINTO et al, 2014). Ao serem descartadas no ambiente, essas substâncias podem provocar alterações nos ciclos biogeoquímicos, interferir nas cadeias alimentares, além de, no caso de alguns antibióticos, favorecer o surgimento de bactérias resistentes (EICKHOFF et al, 2009).
Como alternativa, têm-se estudado os Processos Oxidativos Avançados (POAs), que através da geração de
radicais altamente reativos, em especial o radical livre hidroxila (•OH), podem mineralizar as moléculas
orgânicas (TEXEIRA & JARDIM, 2004).
Dentre os processos oxidativos avançados, um que vem ganhando destaque é a fotocatálise. Na fotocatálise heterogênea, é usado um catalizador semicondutor, que constitui uma fase diferente dos reagentes e produtos. Na fotocatálise homogênea, a degradação fotoquímica ocorre em uma única fase. Entre os reagentes oxidantes usados nesse processo podem ser citados o peróxido de hidrogênio, o ozônio, e ainda o Reagente de Fenton como geradores de radicais (HIGARASHI et al., 2000).
Na fotocatálise homogênea que utiliza a radiação UV e o peróxido de hidrogênio, os principais responsáveis pela oxidação são os radicais hidroxila resultantes da fotólise do H2O2. O comprimento de onda de absorção máxima do peróxido ocorre em 220 nm (DOMENECH et al, 2001). O tempo necessário para a fotodegradação depende da intensidade de radiação utilizada. A velocidade de oxidação depende da velocidade com a qual os radicais hidroxila são formados, portanto, a concentração do contaminante e o pH são parâmetros determinantes da eficiência do processo (HASSEMER, 2006).
A eficiência do processo H2O2/UV na degradação da tetraciclina, foi estudada por autores, como LOPEZPENALVER
et al. (2010), CUNHA (2011), YAMAL-TURBAY et al. (2011). Nesses trabalhos é possível
observar a influência de variáveis como pH, concentração inicial e radiação recebida.
O uso da energia solar em detrimento da química apresenta potencial para resolver os problemas ambientais causados por esta, além de reduzir os custos gerados. Os processos fotocatalíticos solares já se mostraram eficientes para o tratamento de águas subterrâneas, águas residuais industriais e água potável. A aplicação em escala industrial da fotocatálise requer um fotorreator responsável por colocar os fótons solares e reagentes químicos em contato com o fotocatalisador de forma eficiente. A principal diferença entre fotoreatores solares e químicos está na importância deles para que a radiação solar seja captada de forma eficiente. Assim alguns parâmetros convencionais, como temperatura, pressão e mistura, apresentam menor relevância para a operação em condições ótimas (SPASIANO et al., 2015).
O presente trabalho teve como objetivo avaliar a degradação do fármaco Tetraciclina realizando experimentos em nivel de bancada e, posteriormente, em escala piloto, visando a redução dos impactos que o lançamento desse poluente nos corpos hídricos a saúde humana e as comunidades animais e vegetais. Para isso, utilizou-se o processo oxidativo homogêneo (H2O2/UV Solar), utilizando como fonte de radiação a luz solar.
Autores: Arthur Marinho Cahino; Elizabeth Sousa de Araújo; Mariana Maciel Almeida de Andrade; Erika Lima Silva e Elisângela Maria Rodrigues Rocha.
