Photocatalytic degradation of the selected sulfonamides in wastewater

Sulfonamides are antibacterial drugs, the most commonly used in veterinary prophylaxis. To the environment, these drugs are being introduced in several ways. Sulfonamides have the capacity to accumulate in various organisms, for which they may be toxic. Even low concentrations of these drugs may lead to the formation of microbial drug resistance. The aim of this study was to determine the applicability of the process of photocatalysis for the degradation of selected sulfonamides applied to real wastewater and optimization of this method. The process of photocatalytic degradation was studied in real municipal wastewater, synthetic sewage and in distilled water. The process was carried out in open reactors that were UV-A irradiated, with the participation of TiO2-P25, a mixture of FeCl3 and TiO2/FeCl3. It was found that use of the TiO2/FeCl3 mixture brings the best results in the removal of selected sulfonamides. Influence of selected wastewater treatment processes, pH and concentrations of reagents on the efficiency of degradation of sulfonamides from wastewater has been determined. In addition, orders were designated as well as kinetics of studied reaction.

Sulfonamidy są lekami przeciwbakteryjnymi najczęściej używanymi w profilaktyce weterynaryjnej. Do środowiska leki te dostają się różnymi drogami. Sulfonamidy mają zdolność kumulowania się w różnorodnych organizmach, wobec których mogą okazać się toksyczne. Nawet małe stężenie tych leków może prowadzić do wytworzenia się lekooporności drobnoustrojów. Celem pracy było określenie możliwości zastosowania procesu fotokatalizy do degradacji wybranych sulfonamidów aplikowanych do rzeczywistych ścieków oraz optymalizacja tej metody. Proces fotokatalitycznej degradacji badany był w rzeczywistych ściekach komunalnych, w ściekach syntetycznych oraz w wodzie destylowanej. Proces prowadzony był w otwartych reaktorach, które były naświetlane promieniowaniem UV-A, przy udziale TiO2-P25, FeCl3 i mieszaniny TiO2/FeCl3. Stwierdzono, iż zastosowanie mieszaniny TiO2/FeCl3 przynosi najlepsze efekty w usunięciu wybranych sulfonamidów. Określono wpływ wybranych procesów oczyszczania ścieków, pH oraz stężeń reagentów na efektywność degradacji sulfonamidów ze ścieków. Zostały wyznaczone ponadto rzędy badanych reakcji oraz ich kinetyka.