Uso de ozônio para remoção de fármacos
A presença de produtos farmacêuticos nos corpos hídricos é considerada uma questão de forte relevância, visto que interfere diretamente no equilíbrio do ecossistema e na qualidade da água de abastecimento humano. Nos últimos anos, muita atenção tem sido dada à presença desses compostos químicos nas águas, uma vez que não existe uma legislação ambiental vigente no país para controle da maior parte deles. Afora isso, grande parte desses compostos apresenta baixa estabilidade e alta persistência no meio ambiente. Devido ao surgimento desses novos poluentes com efetivo potencial de dano ambiental, os órgãos responsáveis pelo tratamento da água de abastecimento das cidades enfrentam o desafio de removê-los eficientemente, uma vez que as formas de tratamento normalmente empregadas não conseguem retirá-los integralmente da água.
Diferentemente dos métodos tradicionais, os chamados processos oxidativos avançados de tratamento, como a ozonização, possibilitam a degradação e a transformação efetiva dos poluentes em água e gás carbônico. Essa característica do processo permite que a água tratada tenha uma melhor qualidade de uso e aplicações. O tratamento se baseia na geração de radicais hidroxila (∙OH) em soluções, podendo atuar na oxidação química de uma vasta gama de substâncias, além de promover a sua degradação completa (transformando-as em CO2 e água), por meio da mineralização, foco do presente estudo.
A remoção de fármacos por ozonização é vantajosa não apenas por possibilitar a retirada de compostos em baixíssimas concentrações nas águas, mas também por permitir a remoção de interferentes, como a matéria orgânica e subprodutos. Dessa forma, vale ressaltar que diferentes estudos têm sido desenvolvidos, considerando a aplicação da técnica de ozonização para o tratamento/mineralização de compostos farmacêuticos, principalmente em estudos acadêmicos.
Considerando isso, o Laboratório de Separação e Operações Unitárias (LASOP) do Departamento de Engenharia Química da UFRGS, vinculado ao Programa de Pós-graduação em Engenharia Química (PPGEQ), desenvolveu um estudo de aplicação de ozônio como tratamento de águas poluídas (como o Arroio Dilúvio de Porto Alegre) com os compostos farmacêuticos cafeína e ampicilina, ambos frequentemente encontrados nas matrizes ambientais em geral e muito utilizados na medicina humana e veterinária. O objetivo principal do trabalho foi avaliar a capacidade de transformação desses poluentes em água e gás carbônico, a fim de diminuir o impacto ambiental dessa água no ambiente. Para isso, foram estudados os parâmetros operacionais (pH, vazão de ozônio e tempo de processo), de maneira a obter as condições mais adequadas para atingir a maior remoção dos poluentes. O efeito comparativo entre eles também foi avaliado.
Como resultado, a metodologia aplicada demonstrou que a técnica de ozonização foi efetiva para a remoção total dos compostos (100%) que estavam presentes na água poluída. Tais compostos foram transformados em moléculas mais simples (degradados) e aproximadamente 31% foi convertido em água e gás carbônico (mineralizados).
Observou-se que os fatores operacionais interferem no processo, uma vez que a remoção e a mineralização dos fármacos foram favorecidas em condições de pH básico, baixos tempos de operação e vazão de gás elevada (pH 10,0, tempo de 10 minutos e vazão de ozônio 1 l.min-1). Tais condições experimentais de pHs mais alcalinos e com um fluxo maior de gás favorecem a formação e o mantimento de uma maior quantidade de radicais hidroxila em solução, favorecendo a degradação.
Nossa expectativa é que essa nova metodologia possa ser otimizada e incluída nos processos convencionais de tratamento de água dos municípios, tornando-os aptos para a remoção de poluentes mais resistentes. A melhoria da qualidade da água tratada contribuirá para a minimização dos problemas de saúde relacionados ao consumo de água e também reduzirá o impacto ambiental decorrente da presença desses compostos nos corpos hídricos.
(*) Ana Beatriz da Luz Arsufi é aluna de graduação em Engenharia Química na UFRGS e atuou como bolsista de Iniciação Científica no Laboratório de Separação e Operações Unitárias (LASOP).
(*) Letícia Reggiane de Carvalho Costa é doutoranda no Programa de Pós-graduação em Engenharia Química da UFRGS e atua no Laboratório de Separação e Operações Unitárias (LASOP).
(*) Liliana Amaral Féris é professora associada do Departamento de Engenharia Química da UFRGS, bolsista produtividade 2 do CNPQ, coordenadora do Laboratório de Separação e Operações Unitárias (LASOP/PPGEQ/UFRGS) e coordenadora do Programa de Pós-graduação em Engenharia Química (PPGEQ/UFRGS).
