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Previous issue date: 2016-11-21 / Outra / The wastewater treatment plant (WWTPs) play an important role to ensuring the health and preservation of aquatic ecosystems through biological removal (mainly) of pollutants and microorganisms in the sanitary and industrial sewage, avoiding the disposal "in natura" of sewage on water and soil. Among these
organic contaminants stand out Emerging Contaminants (EC), like pharmaceuticals, personal care products and endocrine disruptors, drug abuse, etc.In this study, it was investigated the occurrence and evaluated the removal of 12 EC: naproxen (NPX), diclofenac (DCF), ibuprofen (IBU), caffeine (CAF),
carbamazepine (CBZ), propranolol (PRP), atenolol (ATL ), 1-hydroxyibuprofen
(IBU-1OH), 2-hydroxy-ibuprofen (IBU-2OH), 10,11-dihydro-10,11-dihydroxy-carbamazepine (CBZ-DIOH), 2-hydroxy-carbamazepine (CBZ-2OH) at two wastewater treatment plants operating with biologic system, one aerobic
and another one anaerobic. The first one is located in Jundiaí / SP city and the
second one in São Carlos / SP. The target compounds were extracted from the
aqueous phase by solid phase extraction (SPE). The analytical determinations
were done through liquid chromatography coupled to mass spectrometry with
triple quadrupole analyzer (UPLC-MS / MS).Pharmaceuticals, metabolites and
personal care product triclosan were detected in all samples. The WWTP CSJJundiaí,
which operates in aerobic system showed high removal values (R>70%), in all samples, for the CAF, NPX, ATL, IBU-1OH and TCS, moderate
removal (70%>R> 20%) for the IBU and IBU-2 OH, low removal (R <20%) and production (R <0%) for CBZ and PRP.On the other hand ETE-Monjolinho, which operates in an anaerobic system presented a less removal of contaminants, where only caffeine had R> 70%.Thecompounds TCS IBU-2OH, IBU-1OH and ATL was moderate removal, CBZ-DIOH, CBZ and IBU was poorly removal, while it was observed production of DCF, PRP and CBZ-2OH (R < 0%). The metabolite CBZ-DIOH was recalcitrant to degradation in both WWTP.
Moreover, it was noticed that WWTP can not only promote the degradation of some contaminants but also the production of the same, as is the case of DCF, CBZ, CBZ-2OH, CBZ-DIOH and PRP in both WWTP, and Moreover, it is possible to observe that STPs can promote not only the degradation of some
contaminants but also the production of the same, as is the case of DCF, CBZ, CBZ-2 OH, CBZ-DIOH and PRP in both STPs, and ATL, IBU, and IBU-1OH only in ETE-Monjolinho. Despite both WWTP not completely remove the
organic contaminants, it was found that WWTP with aerobic biodegradation has proved more effective in removing the EC than anaerobic biodegradation.The currently WWTP technologies are not able to eliminated most of EC, providing this contaminants into water bodies. This work aim to contributes to the
understanding the EC in WWTP, in order to support better operating parameters of WWTP or the requirement of new technologies which allowed the removal of these contaminants providing treated wastewater that could helping for the global water scarcity problem. / As Estações de Tratamento de Esgoto (ETEs) desempenham papel importante na garantia da saúde pública e preservação dos ecossistemas aquáticos por meio da remoção biológica (majoritariamente) de poluentes e microorganismos presentes no esgoto sanitário e industrial, evitando o aporte“in natura”do esgoto nos corpos hídricos e solos. Dentre estes contaminantes orgânicos destacam-se
os Contaminantes Emergentes (CE), uma categoria composta por fármacos, produtos de higiene pessoal e desreguladores endócrinos, drogas de abuso, entre outros. Neste trabalho foi investigada a ocorrência e avaliada a remoção de 12 CE, sendo eles: naproxeno (NPX), diclofenaco (DCF), ibuprofeno (IBU),
cafeína (CAF), carbamazepina (CBZ), propranolol (PRP), atenolol (ATL), 1-
hidroxi-ibuprofeno (IBU-1OH), 2-hidroxi-ibuprofeno (IBU-2OH), 10,11-dihidro-10,11-dihidroxi-carbamazepina (CBZ-DIOH), 2-hidroxi-carbamazepina (CBZ-2OH) em duas estações de tratamento de esgoto que operam sistemas biológicos, sendo uma aeróbia e outra anaeróbia. A primeira fica na cidade de
Jundiaí/SP e a segunda opera na cidade de São Carlos/SP. Os compostos alvos
foram extraídos da fase aquosa por extração em fase sólida (SPE). As determinações analíticas foram feitas por cromatografia líquida de ultra eficiência acoplada àespectrometria de massas com analisador triplo quadrupolo
(UPLC-MS/MS). Os fármacos, metabólitos e o produto de higiene pessoal triclosan foram detectados em todas as amostras analisadas. A CSJ-Jundiaí, que opera em regime aeróbio, apresentou ao longo das campanhas amostrais, altos valores de remoção (R>70%) para a CAF, NPX, ATL, IBU-1OH e TCS,
remoção moderada (70%> R > 20%) para o IBU e IBU-2OH, baixa remoção (R<20%) e formação/produção (R<0%) para a CBZ e PRP. Já a ETEMonjolinho, que opera em regime anaeróbio, apresentou um panorama menos
favorável na remoção dos contaminantes alvos obtendo R>70% apenas para a cafeína. Os compostos TCS, IBU-2OH, IBU-1OH e ATL tiveram remoção moderada, ao passo que CBZ-DiOH, CBZ e IBU apresentaram baixa remoção e formação/produção do DCF, PRP e CBZ-2OH. O metabólito CBZ-DiOH
mostrou-se recalcitrante a degradação em ambas ETEs. Além do mais, é possível observar que as ETE podem promover não somente a degradação de alguns contaminantes mas também a formação/produção dos mesmos, como é o
caso do DCF, CBZ, CBZ-2OH, CBZ-DiOH e PRP em ambas ETEs, havendo ainda na ETE-Monjolinho a formação de ATL, IBU, e IBU-1OH. Apesar de ambas ETEs não removerem completamente os compostos avaliados, observouse que o tratamento de esgoto empregando a biodegradação aeróbia tem se
mostrado mais eficaz na remoção dos CEs frente à biodegradação anaeróbia. Os
sistemas atualmente empregados na maioria das ETEs, não livram os corpos aquáticos da presença de CE. Este trabalho contribui para o conhecimento do comportamento de alguns CE em modelos de ETE comumente empregadose pode amparar estratégias de ajustes de condições operacionais ou o uso de
tecnologias que possibilitem a remoção destes contaminantes, contribuindo para que os efluentes das ETEspossam ser transformados em água de reuso de boa qualidade, atualmente uma das alternativas para o gerenciamento do problema global da escassez hídrica.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufscar.br:ufscar/8402 |
| Date | 21 November 2016 |
| Creators | Grosseli, Guilherme Martins |
| Contributors | Fadini, Pedro Sérgio |
| Publisher | Universidade Federal de São Carlos, Câmpus São Carlos, Programa de Pós-graduação em Química, UFSCar |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFSCAR, instname:Universidade Federal de São Carlos, instacron:UFSCAR |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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