Diseño de una instalación para recuperación de antibiótico de una corriente de proceso mediante ultrafiltración

Abstract

[ES] El agotamiento de las fuentes de agua dulce naturales obliga a plantear soluciones como la reutilización y regeneración de estos recursos. No obstante, la reutilización del agua requiere de tratamientos específicos con el fin de purificarla y descontaminarla. La industria juega una parte importante en la contaminación del agua, tanto o más que el sector doméstico. Los COPs comprenden varios tipos de productos, como compuestos farmacéuticos. Aunque las concentraciones de vertido son pequeñas, en bajas concentraciones los fármacos ya causan daños ambientales. Los antibióticos son los fármacos que más preocupación suscitan, por lo que los efectos sobre la población y la fauna de la constante ingestión de trazas de antibióticos han cobrado interés. Por ejemplo, la continua exposición de la población bacteriana a los antibióticos, incluso en concentraciones pequeñas, conlleva la aparición y subsistencia de bacterias resistentes. En este trabajo se ha realizado el estudio del comportamiento de tres antibióticos (sulfametoxazol, triclosan y trimetoprima), y mediante la aplicación de un diseño de experimentos se ha buscado obtener las condiciones óptimas de operación para la eliminación mediante un proceso de ultrafiltración. Posteriormente se ha realizado el diseño de una instalación de ultrafiltración para recuperar medicamentos de una corriente de agua de proceso, con vistas a ser tanto reutilizada en el contexto de la industria farmacéutica como minimizar el impacto ambiental del proceso.

[CA] L'exhauriment de les fonts d'aigua dolça naturals obliga a plantejar solucions com la reutilització i regeneració d'aquestos recursos. No obstant, la reutilització de l'aigua requerix de tractaments específics amb la fi de purificar-la i descontaminar-la. L'industria te un paper important en la contaminació de l'aigua, tant o més que el sector domèstic. Els COPS comprenen nombrosos tipus de productes, com els compostos farmacèutics. Encara que les concentracions d'abocament son reduïdes, en baixes concentracions els fàrmacs ja causen danys ambientals. Els antibiòtics son els fàrmacs que mes preocupació susciten, motiu pel qual els efectes sobre la població i la fauna de la constant ingestió de traces d'antibiòtics han cobrat interés. Per exemple, la continua exposició de la població bacteriana als antibiòtics, fins i tot en concentracions menudes, comporta l'aparició i subsistencia de bacteries resistents. En aquest treball s'ha realitzat l'estudi del comportament de tres antibiòtics (sulfametoxazol, triclosan i trimetoprima), i mitjançant l'aplicació d'un disseny d'experiments s'ha buscat obtindre les condicions òptimes d'operació per a l'eliminació mitjançant un procès d'ultrafiltració. Posteriorment s'ha realitzat el disseny d'una instalació d'ultrafiltració per a recuperar medicaments d'un corrent d'aigua de procès, en vistes a ser tant reutilitzada en el context de l'industria farmacèutica com minimitzar l'impacte ambiental del procès.

[EN] Depletion of world’s natural sources of fresh water forces us to adopt solutions such as reuse and regeneration of these resources. However, water reuse requires specific treatments in order to purify and decontaminate it. Industry plays a major role in water polluting, equal or bigger than that of the domestic sector. POPs comprehend several types of products, in which pharmaceutical products are included. Even at lower concentrations, pharmaceuticals still cause environmental damages. Antibiotics are the compounds that cause more concern, which is the reason for the study of the effects of their continual ingestion on both the population and wildlife. For instance, continual exposition of bacteria to antibiotics, even at reduced concentrations, leads to the occurrence and endurance of antibiotic-resistent bacteria. In the present essay it has been performed the behaviour study of three antibiotics (sulfamethoxazole, triclosan and trimethoprim), looking for their optimal removal conditions on an ultrafiltration process using experiment design methodology. Afterwards, with the data obtained from the previous study, the design of an ultrafiltration installation has been executed in order to recover drugs from a process water stream with both the intention of reusing it and minimizing the environmental impact of the process.