Iron and Sulfate influence in methanogenesis route in anaerobic digestion of acetominophen

Authors

  • Emanuele Diógenes Guerra
  • Deivid Sousa de Figueiroa
  • Luiza Feitosa Cordeiro de Souza Centro universitário Tabosa de Almeida

DOI:

https://doi.org/10.24221/jeap.6.3.2021.4080.231-239

Keywords:

Reatores anaeróbios, ferro, sulfato, fármaco

Abstract

Acetaminophen is prescribed for different disease. This compound can be found in the environment for inadequate discharge of leftover and expired medicines in wastewater. Biologics systems have been analysed and used like viable alternative in wastewater treatment plants to reduce hydric resource pollution. High efficiency has been observed to remove recalcitrants compounds, like medicines and their derivates, by this kind of system. Therefore, the aim of this study was to analyse the iron and the sulfate influence in acetaminophen anaerobic digestion. Borosilicate bottles were used as batch reactors with anaerobic sludge and distinct condition of iron concentration (25, 142 e 260 mg Fe+2 L-1) and of the sulfate concentration (210, 601, 993 mg SO4-2 L-1) with 22 factorial planning. COD, acetaminophen concentration and methene production were analysed periodically. The high efficiency of acetaminophen degradation and methane production were 99% and 100%, respectively, when 260mgFe+2.L-1 and 993 mg SO4.L-1. A significant interaction between iron and sulfate concentration was observed, and theses compounds assist in anaerobic degradation of the organic matter and increase methane production.

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Author Biography

Luiza Feitosa Cordeiro de Souza, Centro universitário Tabosa de Almeida

Departamento de engenharia Ambiental.  Tecnologia de tratamento de água e efluentes e poluição ambiental Áreas: Biotecnologia de tratamento de efluentes, qualidade da água, recursos hídricos, Poluição, Reuso

References

ABRELPE. 2017. Associação Brasileira de Empresas de Limpeza Pública e Resíduos Especiais. Panorama dos resíduos sólidos no Brasil.

Américo, J. H. P.; Minillo, A.; Carvalho, S. L. 2012. Detecção do analgésico paracetamol no Córrego da Onça, Três Lagoas – MS. Fórum Ambiental da Alta Paulista, 8, 12, 38-47, DOI: 10.17271/198008278122012353

APHA. 2012. American Public Health Association. Standard Methods for The Examination of Water and Wastewater. 22 ed. Washington: APHA, 2012. 1504p.

Aquino, S. F.; Chernicharo, C. A. L.; Foresti, E.; Florêncio, M. L. S.; Monteggia, L. O. 2007 Metodologias para determinação da Atividade Metanogênica Específica (AME) em Lodos Anaeróbios. Engenharia Sanitária e Ambiental, 12, 2, 192-201. DOI: 10.1590/s1413-41522007000200010

Araújo, N. M. C.; Silva, D. A.; Silva Júnior, M. J.; Barros, K. K.; Souza, L. F. C. 2017. Chapter 8.1 Water bodies modification caused by effluents with paracetamol. I. (Editors): Environmental Biotechnology and Engineering: ISEBE Advances 2016, Ed. Cinvestav, Mexico City, Mexico, pp. 789-797.

Bachur, T. P. R.; Freitas, J. A. B.; Fonteles, M. M. F.; Lima, M. E. S. Bachur, T. P. R.; Carvalho, T. M. J. P. 2017. Medicamentos isentos de prescrição: perfil de consumo e os riscos tóxicos do paracetamol. Revinter, 10, 03, 134-154. DOI: 10.22280/revintervol10ed3.337.

Bila, D. M.; Dezotti, M. 2003. Antibióticos no meio ambiente. Química Nova, 26, 4, 523-530. DOI: 10.1590/S010040422003000400015

Borges, R. S.; Jesus, A. C. S. P. S.; Cardoso, L. F.; Neri, C. L.; Morais, R. B.; Barros, V. A.; Silva, A. B. F. 2018. Avanços Químicos no planejamento e desenvolvimento de derivados do paracetamol. Química Nova, 41, 10, 1167-1177. DOI: 10.1590/s141341522016140811.

Brasil 2010. Decreto Lei nº 12.305, de 2 de agosto de 2010. Institui a Política Nacional de Resíduos Sólidos, altera a Lei n° 9.605, de 12 de fevereiro de 1998 e dá outras providências.

Brasil 2013. Ministério da Saúde Consultoria Jurídica/Advocacia Geral da União. Nota Técnica N° 346/2013. Brasília.

Brasil 2016. Ministério da Saúde. Caderno de anotações relatos de experiências da Semana Saúde na Escola. Versão preliminar, Brasília. 34p.

Callado, N. H.; Damianovic, M. H. Z.; Foresti, E. 2017. Influência da razão DQO/[SO42-] e da concentração de Na+ na remoção de matéria orgânica e sulfato em reator UASB. Engenharia Sanitária Ambiental, 22, 2, 381-390. DOI: 10.1590/s1413-41522016140811.

Chen, Y.; Cheng, J. J.; Creamer, K. S. 2008. Inhibition of anaerobic digestion process: A review. Bioresource Technology, 10, 99, 4044-4064. DOI: 10.1016/j.biortech.2007.01.057.

Chernicharo, C. A. L. 2007. Princípios do tratamento biológico de águas residuária: Reatores anaeróbios. 2º ed. Belo Horizonte: Brasil. 379p.

Chernicharo, C. A. L.; Van Lier, J. B.; Noyola, A.; Bressani Ribeiro, T. 2015. Anaerobic sewage treatment: state of the art, constraints and challenges. Reviews in Environmental Science and Bio/Technology, 4, 14, 649-679. DOI: 10.1007/s11157-015-9377-3.

Cybis, L. F. A.; Santos, A. V.; Gehling, G. R. 2004. Eficiência do reator sequencial em batelada (RSB) na remoção de nitrogênio no tratamento de esgoto doméstico com DQO baixa. Engenharia Sanitária Ambiental, 9, 3, 260-264. DOI: 10.1590/S14131522004000300012

Florencio, L.; Jenicek, P.; Field, J., Lettinga, G. 1993. Effect of cobalt on the anaerobic degradation of methanol. Journal of Bioscience and Bioengineering, 75, 5, 368-374. DOI: 10.1016/0922-338X(93)90136-V.

Ghiselli, G.; Jardim, W. F. 2007. Interferentes endócrinos no ambiente. Química Nova, 30, 3, 695-706. DOI: 10.1590/S0100-40422007000300032.

Goodman e Gilman 2003. As bases farmacológicas da terapêutica. Rio de Janeiro; McGraw Hill, ed. 10. 1433p.

Guerra, E. D.; Matos, J. S.; Andrade, A. M. C.; Cordeiro, R. P.; Souza, L. F. C. 2017. The effects of environmental education at the medicine discharge in Caruaru City-PE, Brazil. In: Candal, R. et al. [eds]: Environmental Biotechnology and Engineering: ISEBE Advances 2016, Cinvestav, Mexico City, Mexico, pp. 870-879.

Lourenço, L. S.; Rodrigues, E. B.; Moreira, M. A.; Skoronski, E. 2018. Remoção de matéria orgânica e nutrientes de esgoto doméstico por wetland horizontal de fluxo subsuperficial na estação de tratamento de Aparecida - Campos Novos, SC. Revista Brasileira de Agropecuária Sustentável, 8, 1, 85-94. DOI: 10.21206/rbas.v8i1.483

Madigan, M. T.; Martinko, J. M.; Bender, K. S.; Buckley, D. H.; Stahl, D. A. 2010. Microbiologia de Brock. 12º ed. Porto Alegre: Artmed. 1128p.

Martins, A. S. 2018. Digestão anaeróbia de resíduos alimentares: efeito da carga orgânica e da adição de elementos traços sobre a produção de metano e a diversidade microbiana. Tese Doutorado, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte, Minas Gerais, Brasil. 169p.

Muyzer, G.; Stams, A. J. M. 2008. The ecology and biotechnology of sulphate-reducing bacteria. Nature Reviews Microbiology, v. 6, n. 6, p. 441-454. DOI: 10.1038/nrmicro1892.

Silva, C. M. R.; Yabuki, L. N. M.; Garcia, M. L. 2019. Monitoramento das concentrações totais de cobre, ferro e manganês na digestão anaeróbia de melaço. Holos Environment, 19, 2, 175-189. DOI: 10.14295/holos.v19i2.12324.

Silva, M. R. L. 2012. Caracterização da comunidade microbiana de biofilme anaeróbio em presença de Bifenilas Policloradas. Dissertação mestrado, Universidade de São Paulo, São Carlos, São Paulo, Brasil. 126p.

Soares, C. M.T.; Feiden, A.; Tavares, S. G. 2017. Fatores que influenciam o processo de digestão anaeróbia na produção de biogás. Nativa, SINOP, 5, 522-528. DOI: 10.5935/23187670.v05nespa10.

Souza, C. F.; Bastos, R. G.; Gomes, M. P. M.; Pulschen, A. A. 2015. Eficiência de estação de tratamento de esgoto doméstico visando reuso agrícola. Ambiente e Água - An Interdiciplinary Journal of Applied Science, 10, 3, 587-597. DOI: 10.4136/ambi-agua.1549.

Szarblewski, M. S.; Schneider, R. C. S.; Machado, E. L. 2012. Métodos para a remoção de sulfeto de hidrogênio de efluentes gasosos aplicáveis a reatores anaeróbios. Revista Jovens Pesquisadores, 1, 62-74. DOI: 10.17058/rjp.v0i1.2865

Torres, P. 1992. Desempenho de um Reator Anaeróbio de Manta de Lodo (UASB) de Bancada no Tratamento de Substrato Sintético Simulando Esgoto Sanitário. Dissertação de Mestrado, Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade de São Paulo, São Carlos, São Paulo, Brasil. 185p.

Published

2021-09-12

How to Cite

Guerra, E. D., Figueiroa, D. S. de ., & Souza, L. F. C. de. (2021). Iron and Sulfate influence in methanogenesis route in anaerobic digestion of acetominophen . Journal of Environmental Analysis and Progress, 6(3), 231–239. https://doi.org/10.24221/jeap.6.3.2021.4080.231-239