Biodegradação anaeróbia dos estrogénios estrona e 17α-etinilestradiol em lamas biológicas

Abstract

O estrogénio natural estrona (E1) e o estrogénio sintético 17α-etinilestradiol (EE2) são micropoluentes detetados em estações de tratamento de águas residuais (ETARs). Devido à sua elevada adsorção, estes compostos ficam maioritariamente retidos nas lamas das ETARs, e sendo amplamente utilizadas na agricultura, a monitorização destes compostos em amostras de lamas é de grande importância. Neste trabalho, a adsorção e a degradação de E1 e EE2 foram avaliadas através de uma série de ensaios de modo a quantificar a presença destes componentes nas lamas das ETARs. Foram utilizados reatores em descontínuo sob condições anaeróbias, inoculados com uma mistura de lamas do digestor anaeróbio (ativadas ou desativadas), efluente sintético e uma concentração conhecida de solução de E1 (80 μg L-1) ou EE2 (4 μg L-1). Para o efeito foram testadas diferentes concentrações de sólidos em suspensão na mistura (MLSS) (2, 3 e 5 g L-1) e a influência da suplementação com nitratos. De acordo com os resultados obtidos, observou-se a rápida adsorção de E1 e EE2 à fase sólida das lamas. No caso do E1, este foi rapidamente removido, contrariamente ao EE2 que apresentou maior persistência na matriz, ficando adsorvido na fase sólida das lamas. Os resultados indicam que a concentração de MLSS influenciou a remoção de E1 da fase sólida das lamas, contudo não pareceu ter um efeito direto na remoção do EE2. Por outro lado, a presença de nitratos pareceu não influenciar a remoção de E1 e EE2 da fase sólida das lamas. Num sistema de reação biológica, a adsorção e a biodegradação são processos que podem ocorrer em simultâneo, no entanto, a adsorção parece ser o processo mais rápido

The natural estrogen estrone (E1), and the synthetic estrogen 17α-ethinylestradiol (EE2) are micropollutants detected in wastewater treatment plants (WWTP). Due to their high adsorption, these compounds are retained in the WWTPs sludge, and since the sludge are largely used in land applications the monitoring of these chemicals in sludge samples is of great importance. In this work, the adsorption and degradation of E1 and EE2 were evaluated through a series of tests. Batch reactors were used under anaerobic conditions inoculated with a mixture of anaerobic digested sludge (activated or deactivated), synthetic effluent and a known concentration of E1 (80 μg L-1) or EE2 (4 μg L-1). For this purpose, different mixed liquor suspended solid (MLSS) content (2, 3 and 5 g L-1) and the influence of nitrate supplementation were tested. According to the results obtained, a rapid adsorption of E1 and EE2 to the sludge solid phase was observed. In the case of E1, this was quickly removed, contrary to the EE2 that presented greater persistence, being adsorbed in the sludge solid phase. The results indicate that the content of MLSS influenced the removal of E1 from the sludge solid phase, however it did not appear to have a direct effect on the removal of EE2. On the other hand, the presence of nitrate does not seem to influence the removal of E1 and EE2 from the sludge solid phase. In a biological reaction process, both adsorption and biodegradation are processes that may occur simultaneously, however, adsorption seems to be the fastest process