Avaliação da técnica de ultrassom como processo oxidativo avançado : um estudo bibliográfico

Abstract

O desenvolvimento de novas tecnologias através da história possibilitou o acesso a uma nova gama de produtos como itens de limpeza e higiene pessoal, cosméticos e medicamentos. Muitos desses produtos contêm em sua formulação compostos que não são removidos nas estações de tratamentos de água e efluentes convencionais. Ao serem despejados em corpos hídricos, esses compostos alteram as propriedades da água, impactando negativamente no meio ambiente. Diversos estudos da literatura reportam a presença desses contaminantes, chamados de contaminantes emergentes (CEs) em diversos ecossistemas, bem como seus efeitos adversos em seres vivos. Devido à ineficiência dos tratamentos convencionais em remover essa classe de poluentes, novas tecnologias denominadas processos oxidativos avançados (POAs) têm surgido como alternativas à degradação desses compostos. Os POAs visam à degradação de contaminantes orgânicos, através da geração de radicais altamente reativos, em compostos menores que podem ser tratados em uma etapa sequente ou até a sua mineralização. Neste contexto, o presente trabalho analisa e discute estudos selecionados com ênfase na degradação de fármacos e produtos de cuidados pessoais utilizando o ultrassom como um processo oxidativo avançado. Este trabalho analisa a influência dos principais parâmetros operacionais da técnica, como pH, concentração inicial, frequência e potência ultrassônica na eficiência de remoção de contaminantes emergentes mediante trabalhos encontrados na literatura. Os resultados demonstram que as melhores condições operacionais a serem utilizadas no processo são dependentes das características físico-químicas do poluente alvo, principalmente a concentração inicial na solução. Frequências médias apresentam bons resultados para compostos voláteis e não voláteis. Potências ultrassônicas elevadas também demonstram taxas de degradações maiores para poluentes de ambas as características de volatilidade. Meios ácidos favorecem a degradação por determinar em qual zona de degradação o poluente irá ser degradado. A técnica ultrassônica é eficiente e uma relevante alternativa a problemática ambiental de contaminação da água por poluentes emergentes.

The development of new technologies throughout history has enabled access to a new range of products such as cleaning and personal hygiene items, cosmetics and medicines. Many of these products contain in their formulation compounds that are not removed in conventional water and wastewater treatment plants. When discharged into water bodies, these compounds alter the properties of water, negatively impacting the environment. Several studies in the literature report the presence of these contaminants, called emerging contaminants (ECs) in several ecosystems, as well as their adverse effects on living beings. Due to the inefficiency of conventional treatments to remove this class of pollutants, new technologies called advanced oxidative processes (AOPs) have emerged as alternatives to the degradation of these compounds. AOPs aim the degradation of organic contaminants, through the generation of highly reactive radicals, into smaller compounds that can be treated in a sequential stage or even their mineralization. In this context, the present work analyzes and discusses selected studies with an emphasis on the degradation of drugs and personal care products using ultrasound as an advanced oxidative process.This work analyzes the influence of the main operational parameters of the technique, such as pH, initial concentration, frequency and ultrasonic power on the removal efficiency of emerging contaminants through works found in the literature. The results demonstrate that the optimal operational conditions are dependent on the physical and chemical characteristics of the target pollutant, mainly the initial concentration in the solution. Medium frequencies show good results for volatile and non-volatile compounds. High ultrasonic potencies also demonstrate higher degradation rates for pollutants of both volatility characteristics. Acidic pH favors degradation by determining in which degradation zone the pollutant will be degraded. The ultrasonic technique is efficient and a relevant alternative to the environmental problem of water contamination by emerging pollutants.