Avaliação do transporte de antibióticos sulfametoxazol (SMX) e sulfadiazina (SDZ) em meio poroso, contendo biochar e zeólita

Abstract

A contaminação de águas por antibióticos, como o sulfametoxazol (SMX) e a sulfadiazina (SDZ), tornou-se uma questão crítica devido à sua contribuição para o desenvolvimento de resistência bacteriana. Este estudo buscou avaliar a eficiência do biochar de borra de café e da zeólita na sorção desses antibióticos em colunas de areia sob condições saturadas, além de caracterizar os parâmetros de transporte com o uso de brometo de potássio (KBr) como traçador inerte. Inicialmente, as colunas foram saturadas com uma solução de cloreto de cálcio (CaCl2), e o traçador KBr foi injetado para determinar os parâmetros hidrodispersivos, como o coeficiente de dispersão (D) e o fator de retardo (R). A recuperação praticamente completa do KBr confirmou o comportamento conservador do traçador, sem interação significativa com o biochar ou a zeólita. Esse dado validou a adequação do traçador para a caracterização do sistema, assegurando que o transporte observado para os antibióticos foi exclusivamente devido às propriedades dos adsorventes. Após a fase com o traçador, pulsos de antibióticos SMX e SDZ foram introduzidos nas colunas para avaliar a sorção pelos dois materiais. Os dados experimentais foram ajustados ao modelo de Convecção-Dispersão (CDE), que revelou um comportamento predominantemente convectivo nos dois casos, com coeficientes de dispersão elevados e pouca retenção dos antibióticos. O biochar apresentou um fator de retardo levemente superior em relação à zeólita, indicando uma maior interação com os compostos. Contudo, essa diferença foi insuficiente para garantir uma sorção eficiente, já que ambos os materiais demonstraram baixa capacidade de retenção dos contaminantes. Conclui-se que, nas condições avaliadas, o biochar da borra de café e a zeólita não foram eficazes na remoção dos antibióticos SMX e SDZ. A aplicação do traçador KBr confirmou o comportamento convectivo do sistema, e os resultados indicam a necessidade de explorar novos materiais adsorventes ou modificações nos existentes para otimizar a remoção de contaminantes emergentes em sistemas de tratamento de água.