Estudio de la fotocatálisis heterogénea solar para tratar un efluente contaminado con productos farmaceúticos: Ibuprofeno, diclofenaco y sulfametoxazol

Abstract

Resumen .- Se estudió la fotocatálisis heterogénea solar para tratar un efluente contaminado con tres productos farmacéuticos: diclofenaco sódico, ibuprofeno y sulfametoxazol. Se desarrolló un método de análisis en HPLC para cuantificar los medicamentos en estudio en la misma mezcla que incluyó una combinación 50:50 de acetonitrilo y buffer 5 mM de fosfato monobásico de potasio. Se construyó un foto-reactor cilíndrico parabólico compuesto (CPC), a escala de laboratorio, con un diseño de tubos concéntricos para impregnar el catalizador en la superficie de los tubos centrales. Los porcentajes de degradación fueron normalizados en función de la radiación solar que los produjo. La concentración inicial de cada medicamento en la mezcla, en un rango de 6 a 30 mg/L, el pH del efluente de 5,36 a 8,00 y el flujo en el CPC, comprendido entre 0,7 y 2,0 L/min, no mostraron un efecto estadísticamente significativo sobre los porcentajes de degradación normalizados. Las pruebas con el catalizador impregnado demostraron que no existieron diferencias estadísticamente significativas con los resultados del catalizador particulado. Los mejores porcentajes de degradación para el sulfametoxazol, diclofenaco e ibuprofeno fueron 70,53; 94,15 y 71,41 %. El costo del tratamiento con el catalizador particulado e impregnado fue de 0,97 y 5,36 USD/L, respectivamente. Abstract .- Solar heterogeneous photocatalysis was study for treating an effluent contaminated with three pharmaceutical products: sodium diclofenac, ibuprofen and the sulfamethoxazole. A method of analysis was developed in HPLC to quantify the studied drugs in the same mixture that included a combination 50:50 acetonitrile and 5 mM monobasic potassium phosphate buffer. A cylindrical parabolic compound (CPC) reactor, at laboratory scale, was built with a concentric tube design in order to immobilize the catalyst onto the central tubes surface. The degradation percentages obtained were normalized according to solar radiation that produced them. The initial concentration of the pharmaceutical compounds, in a range from 6 to 30 mg/L, the pH from 5,36 to 8,00 and the flow in the CPC, from 0,7 to 2,0 L/min did not showed a statistically significant effect on normalized percentages of degradation. The tests with the immobilized catalyst revealed that none statistically significant differences exist between the results of the catalyst particles and the impregnated catalyst. The best percentages of degradation along the experimentation for the sulfamethoxazole, diclofenac and ibuprofen were 70,53; 94,15 and 71,41%. The cost of the treatment for the particulate and impregnated catalyst was 0,97 and 5,36 USD/L, respectively.