Construção de um reator de oxidação em água supercrítica para destruição de resíduos farmacêuticos

Abstract

Foi realizada neste trabalho a construção do reator de oxidação em água supercrítica, o ROASc V4.1, com o objetivo de tratar resíduos farmacêuticos modelos a partir de 12 compostos orgânicos das classes de fármacos, fenóis, fluoróforos e alcoóis; sendo utilizado peróxido de hidrogênio como agente oxidante. Técnicas espectrofotométricas nas regiões do ultravioleta, visível e infravermelho foram utilizadas para análises das concentrações residuais dos compostos por meio de curvas de calibração previamente construídas. No caso dos fármacos (paracetamol, ibuprofeno e ácido acetilsalicílico), frequentemente encontrados em águas superficiais, encontrou-se uma eficiência de destruição (ED) superior a 99,9 % em todos os ensaios experimentais. Nos casos da fluoresceína sódica e do L-triptofano, foram atingidas EDs superiores a 99,9999 %. Os ensaios envolvendo fenóis apresentaram EDs superiores a 99,9 % e concentrações residuais inferiores ao limite máximo estabelecido pela Resolução Conama 430/2011, de 0,5 ppm. Nos ensaios contendo isopropanol e terc-butanol, a quantidade de oxidante usada mostrou-se insuficiente. Também foi proposto no trabalho o desenvolvimento de uma técnica de eletrocoagulação de efluentes provenientes desses ensaios para remoção do íon Cr (VI), proveniente da liga metálica do reator. Em todos os ensaios realizados, a concentração residual deste íon foi inferior ao limite máximo estabelecido pela supracitada Resolução de 0,1 ppm. A utilização de técnicas analíticas mais sofisticadas podem comprovar que o ROASc V4.1 é capaz de destruir fármacos, por exemplo, a concentrações traço (ng.L-1), haja visto que na maioria das análises foram atingidos os limites de quantificação determinados estatisticamente por uma planilha eletrônica. Cálculos matemáticos semi-empíricos e testes supracitados demonstraram que o ROASc V4.1 é capaz de suportar pressões tão elevadas quanto 56,0 MPa a temperaturas de 430 oC, muito além do mínimo necessário para a produção de água supercrítica (374 oC; 22,1 MPa). O custo de fabricação do ROASc V4.1 foi muito baixo, em torno de US$ 2.000,00, se comparado com reatores comerciais do tipo que custam pelo menos US$ 40.000,00, o que torna o processo atrativo comercialmente.