パイロットプラントスケールでのミクロコンタミナント除去のためのニュートラルpHでの太陽光フェントン最適化

天然の水域における微量油の増加は、水生寿命と人間の健康の両方に中期的な影響を及ぼします。この研究の目的は、新たな懸念の2つの医薬品汚染物質の分解を最適化することです。エチレンジアミン-N、n'-ジュカシン剤を使用して中性pHで実行される太陽光光フェントンプロセスにより、実験室およびパイロットスケールの水溶液中のアモキシシリンとアセトアミノフェン溶液中に鉄を維持するための複合剤としての酸（EDD）。各化合物の初期濃度は、市の廃水処理プラント（MWTP）からシミュレートされた排水に溶解した1 mg/Lに設定しました。要因実験設計とその表面応答分析を使用して、動作パラメーターを最適化して、各ターゲットの最も高い初期劣化率を達成しました。分解プロセスの進化は、超パフォーマンス液体クロマトグラフィー（UPLC/UV）によって測定され、両方の汚染物質で除去率が90％を超えています。統計研究では、太陽光フェントンプロセスによるターゲット化合物をほぼ完全に除去するために、1：2および2.75 mg/L H2O2のFe EDDS比で3 mg/LでのFe（III）の最適濃度が示されました。実験設計の検証は、それぞれパイロットプラントスケールで、100μg/Lのアモキシシリンとアセトアミノフェンでスパイクされた実際のMWTP排出液で正常に実行されました。

The increasing occurrence of micropollutants in natural water bodies has medium to long-term effects on both aquatic life and human health. The aim of this study is to optimize the degradation of two pharmaceutical pollutants of emerging concern: amoxicillin and acetaminophen in aqueous solution at laboratory and pilot scale, by solar photo-Fenton process carried out at neutral pH using ethylenediamine-N,N'-disuccinic acid (EDDS) as a complexing agent to maintain iron in solution. The initial concentration of each compound was set at 1 mg/L dissolved in a simulated effluent from a municipal wastewater treatment plant (MWTP). A factorial experimental design and its surface response analysis were used to optimize the operating parameters to achieve the highest initial degradation rate of each target. The evolution of the degradation process was measured by ultra-performance liquid chromatography (UPLC/UV), obtaining elimination rates above 90% for both contaminants. Statistical study showed the optimum concentrations of Fe(III) at 3 mg/L at an Fe-EDDS ratio of 1:2 and 2.75 mg/L H2O2 for the almost complete removal of the target compounds by solar photo-Fenton process. Validation of the experimental design was successfully carried out with actual MWTP effluent spiked with 100 μg/L of amoxicillin and acetaminophen, each at pilot plant scale.