Avaliação da tecnologia de membranas na remoção do contaminante emergente Fluoxetina em amostras de água

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2020
Autor(a) principal: Dalbosco, Talita
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade de Passo Fundo
Faculdade de Engenharia e Arquitetura – FEAR
Brasil
UPF
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil e Ambiental
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: https://repositorio.upf.br/handle/123456789/2673
Resumo: The scientific community has been observing the contamination of water resources with the socalled emerging pollutants, in which medicines are included. These compounds are found in low concentrations in the environment, which can generate adverse and / or synergistic effects in animals and humans. Conventional water and sewage treatment plants are not designed to remove and, consequently, remedy or mitigate water contamination by this type of contaminant. Therefore, advanced treatment technologies are necessary. The membrane separation processes are promising alternatives for removing these micropollutants, and among them, nanofiltration (NF) and reverse osmosis (OI) stand out for the selective separation of these compounds. The objective of this work is the study and evaluation of advanced water treatment technology in the removal of anxiolytic fluoxetine from water, using reverse osmosis and nanofiltration membranes, aiming to improve its quality, as well as life and health, both of the environment and the human population. Three distinct OI membranes and one NF membrane were used. All tests were performed with total recirculation, submitted to the same filtration time. Permeate flows and removal rates were evaluated as responses and different pressure and concentration gradients as variables. The quantification of the drug, in the retained and permeated, was performed by high performance liquid chromatography coupled to a mass spectrometer (LCMS / MS). Both membranes had the expected permeate flow; the pressure and the concentration gradient did not influence the removal rates in the OI membranes. The results demonstrate the removal between 50 and 60% of fluoxetine by the nanofiltration process, indicating the physical-spatial removal, when the concentration was variable; while reverse osmosis removed between 94 and 99%, depending on the filtration module used. The low pressure membrane obtained, in general terms, a higher rate of removal of FLU, varying between 98% and its totality, showing the efficiency of OI treatment of waters contaminated with the psychiatric drug, according to the operational conditions submitted. The mathematical solution-diffusion model explained the removal of FLU by OI, according to a set of variables, indicating that it is a satisfactory physical barrier. In addition, the comparison of the methods was achieved, being able to evaluate the most viable process, highlighting the possibility of using these processes in conventional water treatment.
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The objective of this work is the study and evaluation of advanced water treatment technology in the removal of anxiolytic fluoxetine from water, using reverse osmosis and nanofiltration membranes, aiming to improve its quality, as well as life and health, both of the environment and the human population. Three distinct OI membranes and one NF membrane were used. All tests were performed with total recirculation, submitted to the same filtration time. Permeate flows and removal rates were evaluated as responses and different pressure and concentration gradients as variables. The quantification of the drug, in the retained and permeated, was performed by high performance liquid chromatography coupled to a mass spectrometer (LCMS / MS). Both membranes had the expected permeate flow; the pressure and the concentration gradient did not influence the removal rates in the OI membranes. The results demonstrate the removal between 50 and 60% of fluoxetine by the nanofiltration process, indicating the physical-spatial removal, when the concentration was variable; while reverse osmosis removed between 94 and 99%, depending on the filtration module used. The low pressure membrane obtained, in general terms, a higher rate of removal of FLU, varying between 98% and its totality, showing the efficiency of OI treatment of waters contaminated with the psychiatric drug, according to the operational conditions submitted. The mathematical solution-diffusion model explained the removal of FLU by OI, according to a set of variables, indicating that it is a satisfactory physical barrier. In addition, the comparison of the methods was achieved, being able to evaluate the most viable process, highlighting the possibility of using these processes in conventional water treatment.A comunidade científica vem constatando a contaminação de recursos hídricos com os chamados poluentes emergentes, nos quais os medicamentos estão inclusos. Esses compostos se encontram em baixas concentrações no meio ambiente, podendo gerar efeitos adversos e/ou sinérgicos em animais e em seres humanos. As estações de tratamento de água e esgoto convencionais não são projetadas para remover e, consequentemente, sanar ou mitigar a contaminação das águas por esse tipo de contaminante. Logo, tecnologias avançadas de tratamento são necessárias. Os processos de separação por membranas são promissores alternativas para remover esses micropoluentes, e dentre eles, a nanofiltração (NF) e a osmose inversa (OI) destacam-se pela separação seletiva desses compostos. O objetivo deste trabalho é o estudo e avaliação da tecnologia avançada de tratamento de água na remoção do ansiolítico fluoxetina de água, utilizando membranas de osmose inversa e nanofiltração, visando melhorar qualidade da mesma, bem como a vida e a saúde, tanto do meio ambiente quanto da população humana. Foram utilizadas três membranas distintas de OI e uma membrana de NF. Todos os testes foram realizados com recirculação total, submetidos ao mesmo tempo de filtração. Foram avaliados os fluxos permeados e taxas de remoção como respostas e diferentes gradientes de pressão e concentração, como variáveis. A quantificação do fármaco, nos retidos e permeados, foi realizada por cromatografia líquida de alta performance acoplado a espectrometro de massa (LC-MS/MS). Ambas as membranas tiveram o fluxo permeado esperado; a pressão e o gradiente de concentração não exerceram influência nas taxas de remoção nas membranas de OI. Os resultados demonstram a remoção entre 50 e 60% da fluoxetina pelo processo de nanofiltração, indicando a remoção física-espacial, quando a concentração foi variável; enquanto que a osmose inversa obteve remoções entre 94 e 99%, dependendo do módulo de filtração utilizado. A membrana de baixa pressão obteve, em termos gerais, maior taxa de remoção da FLU, variando entre 98% e sua totalidade, evidenciando a eficiência do tratamento por OI de águas contaminadas com o psicofármaco, conforme as condições operacionais submetidas. O modelo matemático de solução-difusão explicou a remoção da FLU pela OI, conforme conjunto de variáveis, indicando ser uma barreira física satisfatória. Além disso, a comparação dos métodos foi alcançada, podendo avaliar o processo mais viável, salientando a possibilidade de utilização destes processos no tratamento de água convencional.Universidade de Passo FundoFaculdade de Engenharia e Arquitetura – FEARBrasilUPFPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Civil e AmbientalBrião, Vandré Barbosahttp://lattes.cnpq.br/0376063926138318Dalbosco, Talita2025-05-07T14:28:47Z2020-12-17info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfapplication/pdfDALBOSCO, Talita. Avaliação da tecnologia de membranas na remoção do contaminante emergente Fluoxetina em amostras de água. 2020. 87 f. Tese (Doutorado em Engenharia Civil e Ambiental) - Universidade de Passo Fundo, Passo Fundo, RS, 2020.https://repositorio.upf.br/handle/123456789/2673porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UPFinstname:Universidade de Passo Fundo (UPF)instacron:UPF2025-12-30T20:03:29Zoai:repositorio.upf.br:123456789/2673Repositório InstitucionalPRIhttp://repositorio.upf.br/oai/requestjucelei@upf.br||biblio@upf.bropendoar:16102025-12-30T20:03:29Repositório Institucional da UPF - Universidade de Passo Fundo (UPF)false
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