Treatment of Tebuthiuron in synthetic and real wastewater using electrochemical flow-by reactor

Autor(es)

da Costa, Aline J. M. ^[1] ; Kronka, Matheus S. ^[1] ; Cordeiro-Junior, Paulo J. M. ^[1] ; Fortunato, Guilherme V. ^[1] ; dos Santos, Alexsandro J. ^[1] ; Lanza, Marcos R. V. ^[1]

Afiliação do(s) autor(es)

^[1] Univ Sao Paulo, Sao Carlos Inst Chem, Ave Trabalhador Sao Carlense 400, BR-13566590 Sao Carlos, SP - Brazil

• Tipo de documento: Artigo Científico
• Fonte: JOURNAL OF ELECTROANALYTICAL CHEMISTRY; v. 882, FEB 1 2021.
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Resumo

The inefficiency of conventional water treatment methods in the treatment of recalcitrant herbicides has led to the search for new, efficient and eco-friendly mechanisms for degrading these organic pollutants. Electrochemical advanced oxidation processes (EAOP) have emerged as a promising alternative due to their high degree of efficiency in degrading organic pollutants. This work investigates the removal of Tebuthiuron (TBH) in synthetic and real wastewater using different EAOPs in a flow-by reactor. The degradation/mineralization experiments were performed using boron-doped diamond electrode as anode and gas-diffusion electrode (GDE) as cathode for the in situ electrogeneration of hydrogen peroxide (H2O2). For the analysis conducted in synthetic medium, TBH degradation was found to fit well in a pseudo-first-order kinetic reaction with increasing k1 values according to the following order of efficiency: anodic oxidation (AO, 3.1 x 10-5 s-1) < AO with H2O2 generation (AO-H2O2, 4.8 x 10-5 s-1) < electro-Fenton (EF, 5.9 x 10-5 s-1) < AO-H2O2/UVC (2.6 x 10-4 s-1) < photoelectro-Fenton (PEF, 3.2 x 10-4 s-1). AO-H2O2/UVC and PEF processes presented the highest rates of mineralization and similar energy consumption per order (45 kWh m-3 order-1). The degradation experiment conducted using real urban wastewater yielded a 1.7-fold decrease in TBH degradation kinetics compared to the synthetic medium; this difference was attributed to the presence of inorganic ions and natural organic matter in real wastewater which tended to affect the electrochemical system efficiency. The findings of this study are of great interest and confirm the viability of electrochemical techniques for treating complex effluents contaminated by herbicides. <comment>Superscript/Subscript Available</comment (AU)

• Processo FAPESP: 16/25831-0 - Degradação do inseticida Esfenvalerato via processos oxidativos avançados eletroquímicos (POAE)
• Beneficiário: Aline Jorge Menezes da Costa
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Processo FAPESP: 17/23464-3 - Estudo da degradação dos agrotóxicos paraquat, metam-sódico e carbaril via Processos Oxidativos Avançados Eletroquímicos (POAE) utilizando eletrodos de difusão gasosa modificados com óxidos bimetálicos
• Beneficiário: Matheus Schiavon Kronka
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto
• Processo FAPESP: 19/04421-7 - Produção e caracterização de nanocompositos metal-grafeno ou óxido de grafeno visando a produção eletrocatalítica de peróxido de hidrogênio: Uma aplicação à degradação de desreguladores endócrinos por processos eletroquímicos oxidativos avançados
• Beneficiário: Guilherme Vilalba Fortunato
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Processo FAPESP: 16/19612-4 - Degradação dos desreguladores endócrinos carbofurano, metilparabeno e propilparabeno via H2O2 eletrogerado e processos associados (H2O2 eletrogerado/UV, eletro-Fenton e fotoeletro-Fenton)
• Beneficiário: Paulo Jorge Marques Cordeiro Junior
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto
• Processo FAPESP: 17/10118-0 - Estudo e aplicação da tecnologia eletroquímica para a análise e a degradação de interferentes endócrinos: materiais, sensores, processos e divulgação científica
• Beneficiário: Marcos Roberto de Vasconcelos Lanza
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Temático
• Processo FAPESP: 19/20634-0 - Tratamento de águas residuais contaminadas com interferentes endócrinos pela aplicação de processos eletroquímicos de oxidação avançada: efeito sinérgico de diferentes catodos suportados em carbono
• Beneficiário: Alexsandro Jhones dos Santos
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-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
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Temático