No abstract

This work studied the removal of paracetamol through the adsorption process using the granular activated carbon. The results indicated that it was possible to obtain 95% of removal under the experimental conditions of pH 6, 120 min of process and 5 g L−1 of solid adsorbent. The kinetic model that best fit the experimental data was the pseudo-first order. The isotherm model that best fit the experimental data was the Sips. The thermodynamic tests indicated that the adsorption process was favorable and spontaneous and confirmed the endothermic nature of the process. In fixed bed column adsorption, the best operating condition found was obtained using the flow rate of 3 mL min−1 and bed mass equal to 0.5 g. In this case, the system presented the highest volume of treated PAR effluent, of 810 mL per gram of carbon in the bed, besides a longer rupture time and bed saturation.

Pharmaceutical compounds are essential to preserve human and animal welfare, as well as to prevent illnesses. However, the elevated consumption of drugs, followed by incorrect disposal and inefficient wastewater treatment, may increase their environmental risk. In the case of antibiotics, such as ampicillin, some of the already known consequences are bacterial resistance and some toxic interactions with aquatic organisms. The scope of the present work is to investigate the removal of ampicillin through batch adsorption experiments onto granular activated carbon (GAC). The influence of pH and phase contact time were evaluated. Pseudo-first order, pseudo-second order and intraparticle diffusion models were adjusted to experimental data to determine process kinetics. In order to study adsorption equilibrium and thermodynamics parameters, isotherms at 298 K, 298 K and 308 K were constructed. The models of Langmuir, Freundlich and Sips fitted to experimental data. The best results (73% of removal, residual concentration 5.2 mg L−1) were reached at pH 6 and 120 minutes of contact time. Pseudo-first order model better represented the adsorption kinetics (R2 = 0.99), while the Langmuir equation suited well the experimental isotherms at 288 K and 298 K (R2 = 0.998 and R2 = 0.991) and the Sips equation better represented the system at 308 K (R2 = 0.990). Thermodynamic parameters were estimated as ΔG° = −6,000 J mol−1; −6,700 J mol−1; −7,500 J mol−1 at 288 K, 298 K and 308 K respectively, ΔH° = 14,500 J mol−1 and ΔS° = 71.0 J mol−1 K−1. The results indicate that this process is spontaneous, efficient and potentially applicable in the removal of ampicillin from water.

ResumoA cafeína é uma das drogas lícitas mais utilizadas em todo o mundo, estando presente em alimentos, bebidas e medicamentos. O alto consumo reflete em altas concentrações deste composto em diversas matrizes ambientais, já que este não é completamente removido pelas etapas de processo convencionais das estações de tratamento. Assim, é de grande interesse o estudo de técnicas eficazes para eliminar este composto do meio ambiente. A adsorção utilizando carvão ativado tem se mostrado uma boa alternativa de tratamento, sendo obtidas elevadas eficiências de remoção. Portanto, o presente trabalho tem como objetivo estudar a remoção da cafeína por adsorção utilizando carvão ativado. Para isso, foram realizados ensaios de adsorção objetivando encontrar as condições mais adequadas de processo considerando os parâmetros de pH, tempo de residência e concentração de sólido adsorvente. Os melhores resultados dos ensaios de adsorção foram obtidos em pH 6, tempo de residência de 50 min e 10 g L -1 de sólido adsorvente onde foi possível atingir 99% de remoção. Ainda, isotermas de equilíbrio para este sistema foram construídas. Foram avaliados os modelos matemáticos de Langmuir e Freundlich, sendo que a isoterma de Langmuir representou melhor o sistema. Os valores obtidos para q máx e K L foram 31,94 mg g -1 e 0,1464 L mg -1 , respectivamente. O método proposto se mostrou eficiente e de baixo custo para a remoção de cafeína. Palavras-chave:Cafeína; Adsorção; Carvão ativado. Caffeine removal by adsorption on activated carbon AbstractCaffeine is one of the most commonly legal drugs used in the world, present in food, drinks and medicines. Due to the high consumption, high concentrations of this compound in many environmental matrices are detected, since this is not completely removed by the conventional steps of treatment plants. Therefore it is of great interest the study of effective techniques to remove this compound from the environment. Adsorption using activated carbon has been shown to be a good alternative treatment with high removal efficiencies. Therefore, this paper aims to study the removal of caffeine by adsorption using activated carbon. For this purpose, adsorption tests were carried out aiming to find the most appropriate process conditions considering pH, residence time and concentration parameters of solid adsorbent. The best results of the adsorption tests were obtained at pH 6, residence time of 50 min and 10 g L-1 of solid adsorbent (~99% removal efficiency). Moreover, the equilibrium isotherms were constructed for this system. Langmuir isotherm was mathematical model which better represented the system. The values obtained for qmax, and KL were 31.94 mgg-1 and 0.1464 Lmg-1, respectively. The proposed method was efficient and cost-effective for the removal of caffeine.

RESUMO -O bisfenol-A (BPA), um monômero usado na fabricação de resinas epóxi e de plásticos de policarbonato, é considerado um potente desregulador endócrino que provoca diversas doenças. Este composto pode ser encontrado na água de abastecimento humano, em decorrência do uso cotidiano de produtos que o apresentam em sua composição. Assim, o objetivo deste trabalho foi estudar a remoção de BPA de soluções aquosas através da técnica de adsorção em processo contínuo utilizando carvão ativado granular (CAG) como sólido sorvente. Foram realizados experimentos em planta piloto, buscando avaliar o efeito da massa de adsorvente (5g e 10g), da vazão de alimentação (15 mL.min -1 e 20 mL.min -1 ) e da concentração inicial (50 mg.L -1 e 100 mg.L -1 ) na remoção do poluente. A melhor curva de ruptura foi obtida nas seguintes condições: vazão de alimentação de 20 mL.min -1 , concentração inicial de BPA de 100 mg.L -1 e 10g de sólido sorvente. Nessas condições, a massa de BPA tratada foi de 0,54 g. INTRODUÇÃODesreguladores endócrinos (EDs) são produtos químicos conhecidos por interferir no sistema endócrino e produzir efeitos adversos em seres humanos e nos animais. Os desreguladores endócrinos são um grupo de substâncias naturais ou sintéticas, que podem interferir no funcionamento normal do sistema endócrino, em animais e em humanos e são encontrados em muitos produtos de uso diário, incluindo algumas garrafas de plásticos, latas de alimentos, detergentes, retardadores de chama, alimentos, brinquedos, cosméticos e pesticidas (Rivas et al., 2008).Um potente desregulador endócrino conhecido é o bisfenol-A que, por ser muito utilizado, tem recebido grande atenção (Dekant e Völkel, 2008). Devido à sua propriedade de conferir maior resistência, estabilidade e flexibilidade aos materiais este é aplicado, principalmente, como monômero na produção de plásticos policarbonatos. Desta forma o BPA está presente em uma ampla gama de produtos como adesivos, CDs, aditivos de papéis térmicos, revestimentos em veículos, plásticos de embalagens de alimentos, bebidas, mamadeiras, tampas de latas, garrafas, no revestimento interno de latas de armazenamento de diversos alimentos enlatados e em tubulações de abastecimento de água (Rivas et al., 2008).Pelo fato do bisfenol-A ser bastante empregado nos processos industriais e também por Área temática: Engenharia Ambiental e Tecnologias Limpas 1