Dissertation
Eficiência de um reator batelada sequencial combinado com UV/H2O2 para remoção de 17α etinilestradiol (EE2) e 17β estradiol(E2) em esgoto
Efficiency of a sequential batch reactor combined with UV / H2O2 for removal of 17α ethinyl estradiol (EE2) and 17β estradiol (E2) in sewage
Registro en:
SOUZA, Tayane Crispim de. Eficiência de um reator batelada sequencial combinado com UV/H2O2 para remoção de 17α etinilestradiol (EE2) e 17β estradiol(E2) em esgoto. 2019. 127 f. Dissertação (Mestrado em Saúde Pública e Meio Ambiente) - Escola Nacional de Saúde Pública Sergio Arouca, Fundação Oswaldo Cruz, Rio de Janeiro, 2019.
Autor
Souza, Tayane Crispim de
Resumen
Os desreguladores endócrinos (DEs) são substâncias que estão presentes no meio ambiente
em matrizes de água e esgotos e são capazes de interferir na produção, liberação, metabolismo e eliminação de hormônios em organismos vivos. Dentre eles se destacam, o 17 βestradiol (E2), hormônio feminino liberado naturalmente pela excreção e o 17α-etinilestradiol (EE2) que é um hormônio sintético presente nas pílulas anticoncepcionais. Um dos processos promissores no tratamento biológico de esgotos com remoção simultânea de matéria
orgânica e nutrientes são os processos por lodo ativado que operam por sistemas em bateladas, realizadas por um reator em batelada sequencial (RBS). Em paralelo, os processos oxidativos avançados (POA) surgem como nova tecnologia capaz de degradar substâncias recalcitrantes em água e esgoto. Desse modo, o presente estudo avaliou a eficiência de RBS
combinado com UV/H2O2 na remoção do EE2 e E2. Para isso foi elaborado um RBS em
escala de bancada (20 L) onde foram adicionados uma única vez os compostos EE2 e E2
(ambos 5 µg. L-1) com monitoramento de 13 ciclos subsequentes. O esgoto tratado gerado
pelas duas primeiras bateladas do RBS foi submetido ao tratamento pelo POA. As eficiências
médias de remoção de matéria orgânica e nutrientes foram de 83% para DQO e 90% para
COT e 65% de NT e 55% de PT. Já no primeiro ciclo foi observado uma remoção de 75%
do EE2 e 89% do E2. Nos outros cinco primeiros ciclos foram identificados resíduo de E2
no esgoto tratado pelo RBS, e os resíduos de EE2 foram identificados em todos os doze
ciclos subsequentes. Após os 13 ciclos, 85 e 18% de todo o EE2 e E2, respectivamente,
adicionado ao RBS saíram com o esgoto tratado. Isto sinalizou que possivelmente o EE2 foi
gradualmente dessorvido pelo lodo, enquanto o E2 pode ter sido degradado. As amostras
submetidas ao tratamento com POA alcançaram remoção de 100% dos compostos sob as
condições de tempo de reação de 60 minutos, UV254 nm = 14,79 mW/cm2 e [H2O2] = 6mg.L1
. No entanto, alguns ensaios foram prejudicados pelo material em suspensão, mostrando a
importância de um esgoto tratado mais límpido para garantir uma melhor eficiência do póstratamento por POA. Portanto, o RBS não foi capaz de remover o EE2, mas pode estar promovendo a degradação do E2. O sistema UV/H2O2 pode ser promissor como pós-tratamento
na remoção desses micropoluentes. Endocrine disruptors (EDs) are substances that are present in the environment in water and
sewage matrices and are capable of interfering with the production, release, metabolism and
elimination of hormones in living organisms. These include 17 β-estradiol (E2), a naturally
occurring female hormone released by excretion, and 17α-ethinyl estradiol (EE2), a synthetic hormone present in birth control pills. One of the promising processes in the biological
treatment of sewage with simultaneous removal of organic matter and nutrients is the sequential batch reactor (SBR), but little is known about its capacity to remove these compounds. In parallel to this, some authors mention that such compounds require the use of
advanced oxidative processes (AOP) because they have high capacity of degradation of recalcitrant substances. Thus, the present study evaluated the efficiency of SBR combined
with UV / H2O2 in the removal of EE2 and E2. For that, a bench scale SBR (20 L) was
elaborated in which the compounds EE2 and E2 (both 5 μg L-1) were added once with monitoring of 13 subsequent cycles. The treated sewage generated by the first batch of SBR
was submitted to treatment by AOP. The average removal efficiencies of organic matter and
nutrients were 83% for TOC and 90% for TOC and 65% TN and 55% TP. In the first cycle,
a 75% removal of EE2 and 89% of E2 were observed. However, in the other cycles it was
possible to measure the EE2 residue in the treated sewage. In relation to E2 its detection
only occurred until the 3rd cycle. After the 13 cycles, 85 and 18% of all the EE2 and E2
respectively added to the RBS came out with treated sewage. This signaled that possibly the
EE2 was being desorbed by the sludge, whereas the E2 could be being degraded. The samples submitted to the treatment with AOP reached 100% removal of the compounds under
the conditions of reaction time of 60 minutes and [H2O2] = 6mg.L-1. However, some trials
were jeopardized by the suspended material, showing the importance of a cleaner treated
sewage to ensure a better post-treatment efficiency by AOP. Therefore, SBR was not able
to remove EE2, but may be promoting E2 degradation. The UV / H2O2 system may be
promising as a post-treatment in the removal of these micropollutants.
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Ortiz M.; Villalon M.; Alonso M.; Croxatto H. (1978)