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Habilitation Thesis
DOI
Document
Author
Full name
Mauri Sergio Alves Palma
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 2018
Committee
Bacchi, Elfriede Marianne (President)
El Seoud, Omar A.
Freire, Renato Sanches
Pessoa Filho, Pedro de Alcantara
Pessoa Junior, Adalberto
Title in Portuguese
Efluentes de indústrias bioquímico-farmacêuticas: tratamento e redução da geração
Keywords in Portuguese
Efluentes
Fenol
Indústrias bioquímico-farmacêuticas
Intensificação de Processos
Abstract in Portuguese
Os efluentes de indústrias bioquímico-farmacêuticas são muito variados e, assim, suas características são muito distintas dos efluentes de outros segmentos industriais. O seu tratamento adequado é um desafio, particularmente devido à presença de fenóis, fármacos e subprodutos com atividade biológica, em especial antibióticos, os quais propiciam o surgimento de microrganismos resistentes a eles, quando lançados ao meio ambiente em baixas concentrações, da ordem de parte por bilhão, ou menos. Inicialmente, são discutidos os resultados referentes ao emprego da extração líquido-líquido na recuperação de fenóis em processo acoplado a um processo de abatimento de emissão de CO2 por absorção em soluções aquosas de fenolato de sódio. Em seguida, são discutidos os resultados referentes à adsorção de fenol em biomateriais de baixo custo (quitina, quitosana e queratina), abundantes nos resíduos da agroindústria. A seguir, são discutidos os resultados referentes ao tratamento enzimático de fenóis com a enzima tirosinase, que é amplamente presente na natureza e, assim, sustentável e de baixo custo. A seguir, são discutidos os resultados referentes ao tratamento dos antibióticos doxiciclina e enrofloxacina pelo processo oxidativo avançado de Fenton, que é um processo simples, razoavelmente eficiente e que pode ser utilizado como um processo intermediário no tratamento de efluentes complexos. Os resultados dos processos aplicados à recuperação de fenóis por extração líquido-líquido, adsorção de fenol em biomateriais, oxidação enzimática de fenóis e oxidação química de antibióticos pelo processo Fenton, mostram que estes processos apresentam grande potencial de aplicação industrial, devido ao seu baixo custo e simplicidade técnica para implementação. Finalmente, são discutidos os resultados referentes à redução da geração de resíduos e efluentes através da aplicação dos princípios da Intensificação de Processos (PI) à síntese de fármacos e seus intermediários. Para tanto, foram utilizados microrreatores, que devido ao aumento substancial da conversão, rendimento e seletividade das reações químicas, há uma redução substancial da geração de resíduos. Acredito que estes poucos resultados apresentados reflitam as vertentes das minhas linhas de pesquisa.
Title in English
Effluents of biochemical-pharmaceutical industries: treatment and reduction of generation
Keywords in English
Biochemical-pharmaceutical industries
Effluents
Intensification of processes
Phenol
Abstract in English
Effluents of biochemical-pharmaceutical industries are diverse and, thus, its characteristics are very different of the effluent from other industries. The appropriate treatment of the effluents of biochemical-pharmaceutical industries is a challenge, particularly due to the presence of phenols, pharmaceuticals and pharmaceutical intermediates, which usually present biological activity, especially antibiotics, which promote the development of microorganisms resistant to them, when released to the environment at low concentrations of part per billion or less. Initially, results on the use of liquid-liquid extraction in the recovery of phenols in a process coupled to the CO2 emission reduction by absorption in sodium phenoxide aqueous solutions are discussed. Following, results on the adsorption of phenol in biomaterials (chitin, chitosan and keratin), abundant in agro-waste are discussed. Then, results on the enzymatic treatment of phenols with tyrosinase enzyme, which is widely present in nature and, thus, low-cost and sustainable, are discussed. Next, results regarding the treatment of the antibiotics doxycycline and enrofloxacin with the advanced oxidative process Fenton, are discussed. The Fenton process is a reasonably efficient and simple process that can be used as an intermediate process in the treatment of complex effluents. The results of the processes applied to the recovery of phenol by liquid-liquid extraction, adsorption of phenol in biomaterials, enzyme oxidation of phenols and chemical oxidation of antibiotics by the Fenton process, show that these processes present high potential for industrial application, due to their common characteristics of low cost and simplicity for industrial implementation. Finally, the results are discussed in relation to the reduction of waste generation through application of the principles of Process Intensification (PI) to the synthesis of pharmaceuticals and their intermediates. To that, micro reactors were used, which due to the substantial increase in reactant conversion, product yield and selectivity, there is a substantial reduction of waste generation. I think these few results presented reflect the strands of my research lines.
 
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Publishing Date
2019-10-17
 
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