Desenvolvimento e avaliação de mídias reativas cimentícias com diferentes proporções de adsorventes para remoção de ibuprofeno e naproxeno em solução aquosa e esgoto sanitário

dc.contributor.advisorFia, Ronaldo
dc.contributor.refereeMatos, Mateus Pimentel de
dc.contributor.refereeOliveira, Jacineumo Falcão de
dc.contributor.refereeRodrigues, Fernando Neris
dc.creatorSilva, Thaís Caroline da Cruz
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/0993436469785331
dc.creator.orcidhttps://orcid.org/0009-0009-6060-5443
dc.date.accessioned2026-07-08T21:48:13Z
dc.date.issued2026-03-31
dc.description.abstractIn Brazil, wastewater treatment systems are primarily designed for the removal of solids and organic matter and, therefore, are generally based on biological reactors. Although biological reactors exhibit satisfactory efficiency in the removal and degradation of organic matter, they are not effective for the removal of pharmaceutical compounds, which belong to the group of emerging contaminants. Therefore, the objective of this study was to evaluate the removal of pharmaceuticals from synthetic aqueous solutions and sanitary wastewater from the wastewater treatment plant (WWTP) of the Federal University of Lavras (UFLA) using reactive media developed with different materials. The reactive media were produced using Portland cement, activated carbon, and zeolites, with mass proportions of 50% cement and 50% zeolite (CCa0Z50), 50% cement, 25% zeolite, and 25% activated carbon (CCa25Z25), and 50% activated carbon (CCa50Z0). The reactive media were manufactured in the shape of truncated pyramids with dimensions ranging from 1 to 2 cm. Different concentrations of naproxen and ibuprofen (1 mg L⁻¹, 2 mg L⁻¹, 3 mg L⁻¹, 4 mg L⁻¹, and 5 mg L⁻¹) were subjected to batch sorption assays conducted at 80 rpm for 40 minutes at 25 °C. The results obtained with the reactive media demonstrated ibuprofen and naproxen removal efficiencies in synthetic aqueous solution ranging from 91 to 98% and from 75 to 91%, respectively. The highest efficiencies were observed at the highest concentrations, reaching approximately 0.160 mg g⁻¹ in assay III. For sanitary wastewater spiked with pharmaceuticals, removal capacities of 0.097 mg g⁻¹ and 0.304 mg g⁻¹ were achieved for ibuprofen and naproxen, respectively, in assay III. In treated wastewater, lower values of approximately 0.006 mg g⁻¹ and 0.010 mg g⁻¹, respectively, were obtained, with removal efficiencies of 83% and 80%. The results obtained in this study demonstrate that the reactive media developed from cement, zeolite, and activated carbon exhibit high potential for the removal of ibuprofen and naproxen from both synthetic aqueous solutions and treated sanitary effluent.
dc.description.areastematicasdaextensaoMeio ambiente
dc.description.concentrationSaneamento e Geotecnia Ambiental
dc.description.odsODS 6: Água potável e saneamento
dc.description.odsODS 14: Vida na água
dc.description.researchLineMeio Ambiente
dc.description.resumoNo Brasil, os sistemas de tratamento de esgoto são projetados visando à remoção de sólidos e matéria orgânica, ou seja, geralmente são formados por reatores biológicos. Embora os reatores biológicos apresentem bons níveis de eficiência para remoção e degradação da matéria orgânica, estes não apresentam eficiência para a remoção de fármacos, substâncias presentes no grupo dos contaminantes emergentes. Dessa forma, o objetivo da pesquisa foi avaliar a remoção de fármacos em solução aquosa sintética e do esgoto sanitário da ETE da Universidade Federal de Lavras (UFLA) por meio de mídias reativas desenvolvidas com diferentes materiais. Para confecção das mídias reativas foram utilizados cimento Portland, carvão ativado e zeólitas em percentual mássico de 50% de cimento e 50% de zeólita (CCa0Z50), 50% de cimento, 25% de zeólita e 25% de carvão ativado (CCa25Z25) e 50% de cimento 50% de carvão ativado (CCa50Z0). As mídias reativas apresentaram formato de tronco de pirâmide com dimensões entre 1 e 2 cm. Diferentes concentrações de naproxeno e ibuprofeno (1 mg L-1 , 2 mg L-1 , 3 mg L -1 , 4 mg L-1 e 5 mg L-1 ) foram submetidas ao ensaio de sorção em lote, com 80 rpm, por 40 minutos a 25ºC. Os resultados, com a mídias evidenciaram remoção de ibuprofeno e naproxeno em solução aquosa entre 91 e 98% e 75 e 91%, respectivamente. As maiores eficiências foram observadas para as maiores concentrações que alcançaram em torno de 0,160 mg g-1 , no ensaio III. Para o esgoto sanitário com adição dos fármacos, foram alcançadas remoções de 0,097 mg g -1 e 0,304 mg g-1 para o ibuprofeno e o naproxeno no ensaio III; enquanto para o esgoto tratado, valores menores da ordem de 0,006 mg g-1 e 0,010 mg g-1 , respectivamente, foram obtidos, com eficiência de 83 e 80%. Os resultados obtidos na presente pesquisa demonstram que as mídias reativas desenvolvidas a partir de cimento, zeólita e carvão ativado apresentam elevado potencial para a remoção de ibuprofeno e naproxeno, tanto em solução aquosa sintética quanto em efluente sanitário tratado.
dc.description.sponsorshipFundação de Amparo à Pesquisa de Minas Gerais (FAPEMIG)
dc.description.tipodeimpactoTecnológico
dc.description.tipodeimpactoEconômicos
dc.identifier.citationSILVA, Thaís Caroline da Cruz. Desenvolvimento e avaliação de mídias reativas cimentícias com diferentes proporções de adsorventes para remoção de ibuprofeno e naproxeno em solução aquosa e esgoto sanitário. 2026. 75 p. Dissertação (Mestrado em Engenharia Ambiental) - Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2026.
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufla.br/handle/1/60998
dc.language.isopt_BR
dc.publisherUniversidade Federal de Lavras
dc.publisher.collegeEscola de Engenharia (EENG)
dc.publisher.countrybrasil
dc.publisher.initialsUFLA
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental
dc.rightsAttribution 3.0 Brazilen
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by/3.0/br/
dc.subjectContaminantes emergentes
dc.subjectCarvão ativado
dc.subjectCompósitos cimentícios
dc.subjectTratamento de esgoto
dc.subjectReatores biológicos
dc.subjectEmerging contaminants
dc.subjectActivated carbon
dc.subjectCementitious composites
dc.subject.cnpqEngenharia Ambiental
dc.titleDesenvolvimento e avaliação de mídias reativas cimentícias com diferentes proporções de adsorventes para remoção de ibuprofeno e naproxeno em solução aquosa e esgoto sanitário
dc.title.alternativeDevelopment and evaluation of cement-based reactive media containing different adsorbent proportions for ibuprofen and naproxen removal from aqueous solutions and sanitary wastewater
dc.typedissertação

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