| Autor | Santos, Leonardo Zanoelo dos; |
| Lattes do autor | http://lattes.cnpq.br/8866852735655871; |
| Orientador | Caetano, Marcelo Oliveira; |
| Lattes do orientador | http://lattes.cnpq.br/4616198902651857; |
| Co-orientador | Kieling, Amanda Gonçalves; |
| Lattes do co-orientador | http://lattes.cnpq.br/0509413982186086; |
| Instituição | Universidade do Vale do Rio dos Sinos; |
| Sigla da instituição | Unisinos; |
| País da instituição | Brasil; |
| Instituto/Departamento | Escola Politécnica; |
| Idioma | pt_BR; |
| Título | Avaliação do desempenho da estação de tratamento de esgotos sanitários da Unisinos no decréscimo de ibuprofeno, diclofenaco sódio e metoprolol; |
| Resumo | Além dos poluentes convencionais, os contaminantes emergentes (CE), como os fármacos — detectados em níveis traço (µg/L a ng/L) e ainda não regulamentados pela legislação ambiental brasileira — têm recebido crescente atenção. Devido à sua persistência e especificidade farmacológica, impõem desafios significativos às ETAs e ETEs, projetadas sem foco na sua remoção. Com base nesse cenário, esta pesquisa avaliou, em seis campanhas e quatro pontos de monitoramento na ETE Unisinos do Campus São Leopoldo/RS, a eficiência do tratamento no decréscimo dos fármacos como Diclofenaco Sódico, Metoprolol e Ibuprofeno. A pesquisa ainda avaliou os parâmetros DQO, COT, pH e ozônio residual; além de realizar uma comparação entre duas técnicas analíticas de detecção de micropoluentes: UV254 e Cromatografia Líquida. A ETE Unisinos apresentou bom desempenho frente ao atendimento da Resolução CONSEMA nº 355 (2017), considerando os parâmetros pH e DQO, sendo este último apresentando eficiência média de remoção superior a 75%. Com relação aos fármacos, as concentrações de Ibuprofeno e Diclofenaco de Sódio no Esgoto Bruto variaram entre 21,10 – 950,66 ng/L e 24,58 – 4464,99 ng/L, respectivamente. O Ibuprofeno mostrou-se mais suscetível aos tratamentos aplicados, com 51,43% de remoção já no reator UASB, chegando a 65,03% após ozonização. O Diclofenaco de Sódio, por outro lado, apresentou maior persistência: apenas 4,83% de remoção no UASB e 35,47% após a etapa com ozônio. O Metoprolol foi identificado em apenas uma coleta, evidenciando a baixa concentração desse fármaco no esgoto da ETE Unisinos. Esses resultados permitem concluir que os processos biológicos utilizados na ETE da Universidade possuem boa eficiência para o decréscimo do Ibuprofeno, justificado por sua biodegradabilidade, porém parece carecer de melhorias para o tratamento do Diclofenaco de Sódio. A aplicação de ozônio demonstrou baixa eficiência na remoção dos fármacos, sugerindo que a concentração atualmente usada é insuficiente. As análises estatísticas indicaram uma forte correlação negativa entre diclofenaco e COT, o que significa que a remoção do fármaco ocorre junto com a diminuição da carga orgânica. O COT também apresentou correlação positiva com a DQO e com a absorbância em UV254, reforçando seu papel como indicador da matéria orgânica presente. O ibuprofeno mostrou correlação moderada com o UV254, sugerindo que sua presença influencia essa medida. Já o diclofenaco teve baixa correlação com o UV254, o que pode estar relacionado à sua maior resistência à degradação. Esses resultados sugerem que a medição em UV254 pode ser útil no monitoramento indireto de alguns micropoluentes, como o ibuprofeno. Esses resultados indicam que a ETE Unisinos atende aos parâmetros convencionais, mas apresenta limitações no tratamento de fármacos persistentes. O estudo destaca a relevância do monitoramento contínuo e de tecnologias avançadas no contexto do saneamento ambiental.; |
| Abstract | In addition to conventional pollutants, emerging contaminants (ECs) such as pharmaceuticals—detected at trace levels (µg/L to ng/L) and not yet regulated by Brazilian environmental legislation—have received increasing scientific and regulatory attention. Due to their persistence and pharmacological specificity, they pose significant challenges to Water and Wastewater Treatment Plants (WTPs and WWTPs), which were not originally designed for their removal. In this context, the present study evaluated, over six sampling campaigns and four monitoring points at the Unisinos WWTP (São Leopoldo Campus, RS, Brazil), the treatment efficiency in reducing the concentrations of pharmaceuticals such as Diclofenac Sodium, Metoprolol, and Ibuprofen. The study also assessed parameters such as COD, TOC, pH, and residual ozone, and compared two analytical techniques for micropollutant detection: UV254 absorbance and Liquid Chromatography. The Unisinos WWTP showed good performance in meeting the standards established by CONSEMA Resolution No. 355 (2017) for pH and COD, with the latter presenting an average removal efficiency above 75%. Regarding pharmaceuticals, influent concentrations of Ibuprofen and Diclofenac Sodium ranged from 21.10 to 987.46 ng/L and 24.58 to 4464.99 ng/L, respectively. Ibuprofen was more susceptible to the applied treatments, with 51.43% removal in the UASB reactor and 65.03% after ozonation. Diclofenac Sodium, on the other hand, showed greater persistence, with only 4.83% removal in the UASB reactor and 35.47% following the ozonation step. Metoprolol was detected in only one sampling event, indicating a low concentration of this compound in the wastewater at the Unisinos WWTP. These findings indicate that the biological processes employed at the University's WWTP are effective in reducing Ibuprofen concentrations, likely due to its higher biodegradability, but appear to be less effective in treating Diclofenac Sodium. The ozonation step showed low efficiency in pharmaceutical removal, suggesting that the current ozone dosage is insufficient. Statistical analyses revealed a strong negative correlation between Diclofenac and TOC, indicating that the pharmaceutical's removal is associated with the reduction of organic load. TOC also showed a positive correlation with COD and UV254 absorbance, reinforcing its role as an indicator of organic matter. Ibuprofen exhibited a moderate correlation with UV254, suggesting that its presence influences absorbance in this spectral range. In contrast, Diclofenac had a weak correlation with UV254, which may be related to its higher resistance to degradation. These results suggest that UV254 monitoring can be useful for the indirect assessment of certain micropollutants, such as Ibuprofen. Overall, the study indicates that while the Unisinos WWTP meets conventional treatment standards, it presents limitations in the removal of persistent pharmaceuticals. The findings highlight the importance of continuous monitoring and the adoption of advanced technologies in the context of environmental sanitation.; |
| Palavras-chave | Micropoluentes; Fármacos; Esgoto sanitário; ETE; Ibuprofeno; Metoprolol e Diclofenaco; Micropollutants; Pharmaceuticals; Domestic wastewater; WWTP; Ibuprofen; Metoprolol, and Diclofenac; |
| Área(s) do conhecimento | ACCNPQ::Engenharias::Engenharia Civil; |
| Tipo | Dissertação; |
| Data de defesa | 2025-06-26; |
| Agência de fomento | CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior; |
| Direitos de acesso | openAccess; |
| URI | http://repositorio.jesuita.org.br/handle/UNISINOS/13902; |
| Programa | Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil; |