Os compostos fenol, bisfenol A e tetrabromobisfenol A são poluentes amplamente encontrados em ambientes aquáticos, causando efeitos tóxicos no meio ambiente e no ser humano. O objetivo desta pesquisa foi estudar a degradação de três compostos fenólicos de complexidade crescente, em água ultrapura, utilizando o acoplamento do processo ferro zero (PFZ) ao processo Fenton. Os experimentos de degradação foram realizados e otimizados via planejamentos fatoriais 2², utilizando-se a Metodologia de Superfícies de Resposta. A remoção dos compostos foi estudada em um sistema contínuo, em escala de bancada, composto de um reservatório de 4 L, um reator de leito fixo (recheado com a lã de aço, fonte de ferro zero) e um vaso de mistura antes do qual se adicionava constantemente uma solução peróxido de hidrogênio para ocorrer o processo Fenton. Foram obtidos os valores ótimos de pH e vazão (mL min^-1) para o PFZ; pH e concentração de peróxido de hidrogênio (mmol L^-1) para o processo Fenton. O grau de remoção dos compostos foi avaliado por cromatografia líquida de alta eficiência. Além disso, avaliou-se a ecotoxicidade ao organismo-teste Raphidocelis subcapitata e a atividade estrogênica (células MCF7) das amostras tratadas após o acoplamento dos processos. Após a otimização do sistema, independentemente da molécula, as condições operacionais e as remoções alcançadas foram bastante semelhantes: 5,4 < pH < 5,7; 1,20 <C_H2O2< 1,54 mmol L^-1; e 97,1 < remoção < 98,8%. Os tempos de tratamento foram 9,3 e 4,0 min, para as vazões de 15 e 35 mL min^-1, respectivamente. O tempo para se atingir o estado estacionário do sistema aumentou com a complexidade da molécula. Vários produtos de degradação do BPA e do TBBPA foram identificados por espectrometria de massas, sendo eles, em geral, menos tóxicos e menos lipofílicos do que os compostos iniciais (ECOSAR 2.2). Ao final do tratamento, as amostras não causaram ecotoxicidade à R. subcapitata nem atividade estrogênica. Em suma, o acoplamento do PFZ (fonte de ferro: lã de aço) ao processo Fenton mostrou-se um sistema robusto, rápido, eficiente, de baixo custo e seguro para a remoção de fenol, BPA e TBBPA em meio aquoso.

Phenol, bisphenol A and tetrabromobisphenol A are widespread pollutants in aquatic environments, causing toxic effects to the environment and to human beings. The goal of this research was to study the degradation of three phenolic compounds of increasing complexity, in ultrapure water, by coupling the Zero-Valent Iron (ZVI) and Fenton processes. The removal of the compounds was studied in a bench-scale, continuous flow system, comprised of a 4-L reservoir, a fixed-bed reactor (filled with steel wool, zero-valent iron source) and a mixing vessel, before which hydrogen peroxide was continuously added to promote the Fenton process. The degradation experiments were performed and optimized by 2² factorial designs, using the Response Surface Methodology. Optimal values were obtained for pH and flow rate (mL min^-1) in the ZVI process; pH and hydrogen peroxide concentration (mmol L^-1) in the Fenton process. The removal degree of the compounds were evaluated by high-performance liquid chromatography. Besides, the ecotoxicity towards Raphidocelis subcapitata and the estrogenic activity (MCF7 cells) of samples treated after coupling the processes were also evaluated. After the system optimization, regardless of the molecule, the operating conditions and the achieved removals were quite similar: 5.4 < pH < 5.7, 1.20 < C_H2O2 < 1.54 mmol L^-1, and 97.1 < removal < 98.8%. Treatment times were 9.3 and 4.0 min, for flow rates of 15 and 35 mL min^-1, respectively. The time to reach the system steady state increased with the molecule complexity. Several degradation products of BPA and TBBPA were identified by mass spectrometry, which were, in general, less toxic and less lipophilic than the initial compounds (ECOSAR 2.2). By the end of the treatment, samples neither caused ecotoxicity towards R. subcapitata nor estrogenic activity. In summary, coupling the ZVI process (iron source: steel wool) to the Fenton one proved to be a robust, fast, efficient, low-cost, and safe system for removing phenol, BPA, and TBBPA from water.