Strategies for the treatment of municipal and hospital wastwaters containing pharmaceutical and personal care products

  1. SUAREZ MARTINEZ, SONIA
Dirixida por:
  1. Juan Manuel Lema Rodicio Director
  2. Francisco Omil Prieto Director

Universidade de defensa: Universidade de Santiago de Compostela

Fecha de defensa: 04 de abril de 2008

Tribunal:
  1. Santiago Esplugas Vidal Presidente/a
  2. Juan M. Garrido Fernández Secretario
  3. Francisco Javier Lafuente Sancho Vogal
  4. Dominique Patureau Vogal
  5. Katarzyna Kujawa Roeleveld Vogal
Departamento:
  1. Departamento de Enxeñaría Química

Tipo: Tese

Teseo: 156622 DIALNET

Resumo

Los compuestos farmacéuticos y de cuidad personal (PPCPs)incluyen un amplio numero de compuestos que se consumen en grandes cantidades en las sociedades modernas. Estos compuestos se han detectado en diferentes compartimientos medioambientales, tales como ríos, lagos, aguas subterráneas, sedimentos, etc. La falta de información conclusiva sobre el potencial impacto ecotoxicológico derivado de la presencia de este tipo de compuestos en el medioambiente ha convertido este tema en un puntero de investigación. Con las tecnologías más modernas, se asegura una eliminación eficaz del carbono y del nitrógeno presente en las Aguas Residuales Urbanas (ARU), sin embargo, estas instalaciones están recibiendo un gran numero de contaminantes traza, incluyendo los PPCPs, para los que éstas no han sido diseñadas específicamente. El objetivo de esta Tesis consintió en investigar el comportamiento de los PPCPs, y su eficacia de eliminación en distintos procesos involucrados en la depuración de ARU, incluyendo tratamientos primarios, secundarios y post-tratamientos. La selección de compuestos se ha hecho en base a criterios de consumo, riesgos potenciales asociados al compuesto y sus propiedades físico-químicas. La lista de PPCPs finalmente seleccionada incluye compuestos farmacéuticos de cinco grupos terapéuticos diferentes (antibióticos, antidepresivos, anti-inflamatorios, tranquilizantes y antiepilépticos); hormonas, incluyendo los dos estrógenos naturales estrona (E1) y 17-estradios(E2) y la hormona sintética 17-etinilestradiol (EE2), utilizada como ingrediente activo en los anticonceptivos, el medio de contraste de rayos X ioproide (IPM), y, como productos de cuidado personal, tres fragancias policíclicas. El primer objetivo de este trabajo consistió en analizar la situación en España en lo que respecta a la presencia de PPCPs en las aguas residuales. Con este fin se han llevado a cabo unas campañas de muestreo en una ciudad del noroeste de España de aproximadamente 125.000 habitantes, durante los años 2004, 2005 y 2006. El agua residual muestreada representa cuatro orígenes diferentes: i) agua residual municipal; ii)efluentes procedentes de tres hospitales diferentes; iii) la corriente de entrada y iv) la corriente e salida de la estación depuradora de la ciudad. El comportamiento de PPCPs durante un proceso biológico de tratamiento de aguas residuales convencional ha si el principal objeto de estudio en esta Tesis. Con este propósito, se ha puesto en marcha una planta piloto de lodos activos formada por un tanque anóxico acoplando a otro aerobio, para la eliminación conjunta de materia orgánica y nitrógeno. En esta planta se ha realizado de forma periódica un seguimiento detallado del conjunto de los PPCPs seleccionados para este Tesis, para analizar en primer lugar la evolución en la concentración de PPCPs en la fase líquida y, posteriormente, para aplicar un balance de materia mas detallado. Se ha analizado adema, la contribución de las condiciones de oxidación-reducción (redox) anoxias y aerobias en la eliminación de PPCPs de forma experimental en reactores de laboratorio. Además, se han evaluado los procesos de coagulación-floculación llevados a cabo en un dispositivo experimental conocido como "Jar-Test", complementados posteriormente con la puesta en marcha de una planta piloto de coagulación-floculación en continuo. Además, tanto el efluente hospitalario como la corriente de salida de esta planta de coagulación continua, han sido tratados en una celda de flotación. En el ultimo capitulo, se ha investigado la eficiencia del ozono para el tratamiento del agente antimicrobiano triclosan (TRI) y del fármaco antidepresivo FLX. Para ello se han determinado las constantes cinéticas de segundo oren para la reacción del O3 con las especies básicas y ácidas del TRI y de la FLX.