Catalytic ozonation of pharmaceuticals in aqueous solution

Abstract

La detección de compuestos orgánicos de origen antropogénico en masas de agua supone un importante riesgo medioambiental por su posible impacto en los ecosistemas acuáticos y en la salud humana. Para la eliminación de estos compuestos, se emplean los Procesos de Oxidación Avanzada, entre ellos la ozonización catalítica. El objetivo de esta tesis es la caracterización del papel del catalizador en las reacciones de ozonización para la eliminación de compuestos farmacéuticos. Los compuestos estudiados fueron los fármacos naproxeno, carbamazepina, ácido clofíbrico y ácido fenofíbrico, y dos herbicidas: atrazina y linuron. Como catalizadores se emplearon óxidos metálicos (TiO2 y Al2O3) y óxidos metálicos soportados (MnOx/Al2O3 y MnOx/SBA-15). Como resultados se han obtenido que de manera general no se produce la adsorción de los fármacos en la superficie del catalizador, aunque la presencia de éste si mejora la degradación de los mismos. Las constantes cinéticas directas e indirectas de degradación son coincidentes en presencia y ausencia de los catalizadores, aunque se produce un aumento de la generación de radicales hidroxilo de hasta 30 veces en presencia de MnOx/SBA-15. La mineralización presenta dos periodos en función de la degradabilidad de los compuestos. El catalizador mejora el primer periodo de mineralización, impidiendo la acumulación de compuestos intermedios. Con respecto a la toxicidad, los mayores valores se presentan en el caso de Daphnia magna, con un aumento en los primeros minutos de reacción asociada a la presencia de compuesto con anillos abiertos.