Removal of ibuprofen in aqueous medium by adsorption in biochar produced from coffee grounds and activated with hydrogen peroxide

Abstract

The presence of drug compounds in the environment, especially in water, is harmful to humans and to the balance of the ecosystem. The entry of drug residues into the environment can occur by the release of treated or raw domestic sewage in water bodies, since most sewage treatment plants are not efficient in the removal of these compounds. Therefore, research on methods of drug and other contaminants removal is extremely important. Considering that ibuprofen is one of the most consumed drugs in the world, the aim of this study is to verify the removal of ibuprofen from aqueous medium using adsorption in H2O2-activated biochar (ABC) produced from coffee grounds. For the characterization of the biochar produced, zero charge point determination and identification and quantification of functional surface groups were performed. The adsorption process was evaluated by pH influence tests, influence of ABC mass and adsorption kinetics. The efficiency of biochar produced was 70.2% (qe = 46.57 mg/g) for an initial concentration of 120 mg/L and for a contact time of 2 h. Thus, it can be concluded that the biochar produced presented satisfactory results, contributing to the removal of ibuprofen in aqueous mediumLa presencia de compuestos farmacéuticos en el ambiente, especialmente en el agua, es perjudicial para losseres humanos y para el equilibrio del ecosistema. La entrada de residuos de fármacos al ambiente puede ocurrir mediante el vertido de aguas residuales domésticas, tratadas o sin tratar, en cuerpos de agua, dado que la mayoría de las plantas de tratamiento de aguas residuales no son eficientes en la eliminación de estos compuestos. Por lo tanto, la investigación sobre métodos de eliminación de fármacos y otros contaminantes es de suma importancia. Considerando que el ibuprofeno es uno de los medicamentos más consumidos en el mundo, el objetivo de este estudio es verificar la eliminación de ibuprofeno de un medio acuoso mediante adsorción en biocarbón activado con H2O2 (ABC) producido a partir de residuos de café. Para la caracterización del biocarbón producido, se realizaron la determinación del punto de carga cero y la identificación y cuantificación de los grupos funcionales superficiales. El proceso de adsorción se evaluó mediante pruebas de influencia del pH, influencia de la masa de ABC y cinética de adsorción. La eficiencia del biocarbón producido fue del 70,2 % (qe = 46,57 mg/g) para una concentración inicial de 120 mg/L y un tiempo de contacto de 2 h. Así, se puede concluir que el biocarbón producido presentó resultados satisfactorios, contribuyendo ala eliminación de ibuprofeno en medio acuoso.