New operational mode of an electrochemical reactor and its application to the degradation of levofloxacin

Autor(es)

Rocha, Robson S. ^[1] ; Valim, Ricardo B. ^[2] ; Trevelin, Leandro C. ^[2] ; Silva, Fernando L. ^[2] ; Steter, Juliana R. ^[2] ; Zaiat, Marcelo ^[3] ; Lanza, Marcos R. V. ^{[2, 4]}

Afiliação do(s) autor(es)

^[1] Univ Sao Paulo, Escola Engn Lorena, Estr Municipal Campinho Sn, BR-12602810 Lorena, SP - Brazil

^[2] Univ Sao Paulo, Inst Quim Sao Carlos, Av Trabalhador Sao Carlense 400, BR-13560970 Sao Carlos, SP - Brazil

^[3] Univ Sao Paulo, Escola Engn Sao Carlos, Av Trabalhador Sao Carlense 400, BR-13560970 Sao Carlos, SP - Brazil

^[4] UNESP, Inst Nacl Tecnol Alternat Deteccao, Avaliacao Toxicol & Remocao Micropoluentes & Radi, Inst Quim, Caixa Postal 355, BR-14800900 Araraquara, SP - Brazil

• Tipo de documento: Artigo Científico
• Fonte: JOURNAL OF ENVIRONMENTAL CHEMICAL ENGINEERING; v. 5, n. 5, p. 4441-4446, OCT 2017.
• Citações Web of Science: 4

Resumo

The flow-by electrochemical reactor is generally used in batch mode with extended process time in order to achieve high efficiency in the removal of organic contaminant from aqueous solution. Moreover, the batch mode system is inappropriate for the treatment of wastewater in high volume or as a continuous stream. This paper presents a new operational mode for the electrochemical reactor in which the electrolyte passes over the electrodes just once at a reduced flow rate and with high hydraulic retention time. The concentration of hydrogen peroxide generated in the reactor running in the single-pass flow mode attained 10.2 mg L-1 cm(-2) in acid medium, a value similar to that obtained previously with the same type of reactor operating in batch mode. In the single-pass mode, the electrochemical reactor showed high rates of removal of the antibiotic levofloxacin (initial 50 mg L-1) and organic load (initial 130 mg L-1) up to 99 and 86%, respectively, when operated under electro-or photo-Fenton degradation conditions (acid medium with Fe2+ ions; absence or presence of UV irradiation). Degradation of levofloxacin generated high levels of nitrate (up to 4.5 mg L-1) and various by `products that could be identified by liquid chromatography-mass spectrometry. (AU)

• Processo FAPESP: 13/02762-5 - Desenvolvimento de tecnologias de prevenção à poluição: degradação e monitoramento on-line de antibióticos em esgotos
• Beneficiário: Robson da Silva Rocha
• Linha de fomento: Auxílio à Pesquisa - Apoio a Jovens Pesquisadores
• Processo FAPESP: 13/16690-6 - Estudo da degradação dos antibióticos amoxicilina e ampicilina utilizando eletrodos de difusão gasosa modificados com quinonas (2-terc-butil-9,10-antraquinona e 2-etil-9,10-antraquinona)
• Beneficiário: Fernando Lindo Silva
• Linha de fomento: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Processo FAPESP: 14/50945-4 - INCT 2014: Instituto Nacional de Tecnologias Alternativas para Detecção, Avaliação Toxicológica e Remoção de Micropoluentes e Radioativos
• Beneficiário: Maria Valnice Boldrin
• Linha de fomento: Auxílio à Pesquisa - Temático
• Processo FAPESP: 14/11486-4 - Produção e avaliação de óxidos metálicos binários nanoestruturados para a eletrosíntese de Peróxido de Hidrogênio (H2O2)
• Beneficiário: Leandro Cesar Trevelin
• Linha de fomento: Bolsas no Brasil - Mestrado
• Processo FAPESP: 16/01937-4 - Síntese de óxidos binários de metais (Nb, Zr, ta, RU, mo e co) suportados em carbono amorfo para a produção de eletrodos de difusão gasosa (EDG) para a eletrossíntese de H2O2 in situ em reatores de fluxo
• Beneficiário: Marcos Roberto de Vasconcelos Lanza
• Linha de fomento: Auxílio à Pesquisa - Regular