Optimización de los parámetros de operación en un sistema de tratamiento biológico para la eliminación de compuestos farmacéuticos en aguas residuales urbanas. Diseño de un reactor biológico secuencial para 5000 habitantes equivalentes

Abstract

[ES] El aumento de población, así como el auge del autodiagnóstico, han promovido el consumo de fármacos, aumentando su concentración en las aguas residuales. Debido a que las estaciones depuradoras de aguas residuales (EDAR) no están preparadas para su eliminación, se encuentra una gran variedad de compuestos farmacéutico en las aguas subterráneas y superficiales (en concentraciones de nanogramos a unos pocos miligramos por litro). La proporción es muy inferior a aquella que se consideraría como peligrosa, pero la acumulación de estos contaminantes puede ocasionar un efecto adverso en el medio ambiente, principalmente en el medio marino, donde se ha detectado que los analgésicos no opiáceos como el ibuprofeno y el acetaminofén (paracetamol) causan inmovilización, inhibición del crecimiento y muerte (Ruiz & Cuñat Zaira, 2016). La recurrencia, por tanto, de compuestos farmacéuticos en el medio ambiente y, en concreto, en las distintas etapas del ciclo del agua, se ha medido y publicado en numerosos estudios durante los últimos años. El aumento de las detecciones en la última década se debe a la mejora de las técnicas analíticas, pero se necesita disponer de técnicas que los eliminen cuando supongan un problema, ya que la legislación aún no los regula. Por estas razones, este estudio pretende determinar las condiciones de operación óptimas en las que un tratamiento biológico, utilizando un reactor biológico secuencial (SBR), puede lograr la mayor eliminación de diversos compuestos farmacéuticos en un agua residual urbana.

[EN] Population growth, as well as the boom of the self-diagnosis have promoted the consumption of pharmaceutical compounds, increasing their concentration in wastewaters. Wastewater treatment plants (WWTP) are not ready for the removal of pharmaceutical compounds, what implies the presence of these persistent compounds in groundwater and surface water (in concentrations of nanograms to a few milligrams per liter). The proportion is much lower than what would be considered dangerous but is the accumulation of them what causes an adverse effect on the environment, mainly in the aquatic environment, where it has been measured that non-opioid analgesics such as ibuprofen and acetaminophen cause immobilization, growth inhibition and death (Ruiz & Cuñat Zaira, 2016). The occurrenceof pharmaceutical compounds in the environment, and specifically, in the different stages of the water cycle has been measured and published in numerous studies during the last years. The increase in detections in the last decade is due to the improvement of analytical techniques, but it is imperative that we have techniques that achieve their removal when they began to cause a problem, since the legislation does not regulate them yet. For all these reasons, this study aims to determine the optimal operating conditions in which a biological treatment, using a sequential biological reactor (SBR), can achieve the highest removal of several pharmaceutical compounds in urban wastewater.