{"id":133974,"date":"2021-06-22T15:01:14","date_gmt":"2021-06-22T14:01:14","guid":{"rendered":"http:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/remtavares\/?p=133974"},"modified":"2021-06-22T15:01:14","modified_gmt":"2021-06-22T14:01:14","slug":"estudio-comparativo-entre-las-tecnologias-de-oxidacion-humeda-catalitica-fenton-homogeneo-y-fotofenton-heterogeneo-para-el-tratamiento-in-situ-de-aguas-residuales-hospitalarias","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/remtavares\/2021\/06\/22\/133974","title":{"rendered":"Estudio comparativo entre las tecnolog\u00edas de oxidaci\u00f3n h\u00fameda catal\u00edtica, Fenton homog\u00e9neo y fotoFenton heterog\u00e9neo para el tratamiento in situ de aguas residuales hospitalarias."},"content":{"rendered":"<p>Se acaba de publicar un novedoso estudio evaluando varias tecnolog\u00edas para el tratamiento de aguas residuales generadas en un hospital de la Comunidad de Madrid. Este trabajo surge gracias a la colaboraci\u00f3n de los grupos de investigaci\u00f3n de tres universidades de Madrid: Universidad Aut\u00f3noma, Universidad Complutense y la Universidad Rey Juan Carlos. Los investigadores forman parte de la Red Madrile\u00f1a de Tratamiento de Aguas Residuales (REMTAVARES, 2018\/EMT-4341) financiada por la Comunidad de Madrid.<\/p>\n<p><em>Grupo de Ingenier\u00eda Qu\u00edmica y Ambiental, Universidad Rey Juan Carlos<\/em><\/p>\n<p><!--more--><\/p>\n<p>Los hospitales utilizan sustancias qu\u00edmicas de naturaleza muy variada para garantizar un correcto diagn\u00f3stico, tratamiento, y recuperaci\u00f3n del paciente. Tanto en su forma original como en forma de metabolitos, se excretan del cuerpo del paciente a trav\u00e9s de la orina y las heces llegando a los colectores\u00a0metropolitanos, encargados de transportar las\u00a0aguas residuales\u00a0a las estaciones\u00a0depuradoras. Las aguas residuales de los hospitales contienen grandes cantidades de agentes biol\u00f3gicos y qu\u00edmicos, es decir, microorganismos pat\u00f3genos y concentraciones relevantes (hasta 100 veces m\u00e1s altas que las encontradas en aguas residuales urbanas) de compuestos farmac\u00e9uticos, como antibi\u00f3ticos, citost\u00e1ticos, hormonas, tranquilizantes, etc. Actualmente, no existe ninguna regulaci\u00f3n que establezca la gesti\u00f3n y el tratamiento espec\u00edfico de estos efluentes. Por otra parte, los compuestos y metabolitos farmac\u00e9uticos son eliminados en baja proporci\u00f3n en las estaciones depuradoras por lo que suponen una amenaza para el medio ambiente. En este sentido, es fundamental tratar adecuadamente los efluentes hospitalarios para minimizar sus impactos adversos sobre el medio ambiente, ya que son focos de una elevada carga.<\/p>\n<p>El riesgo ambiental de las sustancias procedentes de compuestos farmac\u00e9uticos en las aguas residuales hospitalarias requiere un manejo y tratamiento espec\u00edficos. Los tratamientos <em>in situ<\/em> para reducir la carga de contaminantes y garantizar la desinfecci\u00f3n del efluente hospitalario se suelen considerar como la estrategia m\u00e1s prometedora, en general, para los grandes hospitales. La aplicaci\u00f3n de una tecnolog\u00eda altamente efectiva y selectiva a peque\u00f1a escala puede ser m\u00e1s rentable y respetuosa con el medio ambiente que una tecnolog\u00eda menos espec\u00edfica a gran escala para tratar los efluentes diluidos de los hospitales una vez llegan a las plantas depuradoras. Por todo esto, el desarrollo de procesos para el tratamiento de aguas residuales hospitalarias <em>in situ<\/em> representa un importante campo de investigaci\u00f3n en la actualidad (Verlicchi y col., 2018).<\/p>\n<p>Los procesos de oxidaci\u00f3n avanzada (POA), son una prometedora alternativa para el tratamiento de este tipo de efluentes (Kanakaraju y col., 2018). En este trabajo, se ha investigado la viabilidad de tres tecnolog\u00edas para el tratamiento de aguas residuales de un hospital de la Comunidad de Madrid: oxidaci\u00f3n h\u00fameda catal\u00edtica (CWAO; mediante oxidaci\u00f3n con aire), proceso Fenton homog\u00e9neo intensivo (utilizando altas temperaturas de reacci\u00f3n) y el sistema fotoFenton heterog\u00e9neo (aplicaci\u00f3n de l\u00e1mpara ultravioleta en condiciones suaves de presi\u00f3n y temperatura). Las muestras de agua a tratar se recopilaron empleando un exhaustivo proceso de muestreo de recogida de efluente (mezcla a su vez de varios efluentes generados en diferentes actividades llevadas a cabo en el hospital) durante una semana.<\/p>\n<p>En los efluentes analizados se detectaron setenta y nueve f\u00e1rmacos diferentes. Entre ellos, destacan familias de f\u00e1rmacos habitualmente prescritos como reguladores de l\u00edpidos y estatinas para reducir el colesterol, antagonistas de los receptores de histamina H1 y H2, diur\u00e9ticos, agentes betabloqueantes, antihipertensivos, antibi\u00f3ticos, analg\u00e9sicos y compuestos antiinflamatorios (Figura 1). Los resultados obtenidos, publicados en la revista cient\u00edfica <em>Journal of Environmental Management<\/em>, indican que el proceso de oxidaci\u00f3n Fenton intensivo es el proceso m\u00e1s eficaz para la eliminaci\u00f3n de todos los f\u00e1rmacos, con una reducci\u00f3n casi completa respecto de la carga inicial (99,8%). Todos los f\u00e1rmacos fueron completamente eliminados en este tratamiento, excepto citalopram, trazodona y losart\u00e1n, que aparecieron en el efluente final en concentraciones insignificantes (4,0, 7,5 y 8,5 ng L<sup>-1<\/sup>, respectivamente). El proceso fotoFenton elimin\u00f3 el 94,5% de la carga farmac\u00e9utica total, donde solo se detect\u00f3 acetaminof\u00e9n a una concentraci\u00f3n relevante en el efluente. En el caso del proceso CWAO, se logr\u00f3 una eliminaci\u00f3n del 90% de la concentraci\u00f3n farmac\u00e9utica inicial, detent\u00e1ndose acetaminof\u00e9n, ciprofloxacina y ofloxacina en el efluente en concentraciones relevantes.<\/p>\n<p style=\"text-align: center;\"><a href=\"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/remtavares\/files\/2021\/06\/Figura-1_URJC_Junio_21.png\"><img decoding=\"async\" class=\"aligncenter  wp-image-133975\" title=\"Figura 1\" src=\"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/remtavares\/files\/2021\/06\/Figura-1_URJC_Junio_21.png\" alt=\"\" width=\"720\" height=\"405\" srcset=\"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/remtavares\/files\/2021\/06\/Figura-1_URJC_Junio_21.png 800w, https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/remtavares\/files\/2021\/06\/Figura-1_URJC_Junio_21-300x168.png 300w\" sizes=\"(max-width: 720px) 100vw, 720px\" \/><\/a><a href=\"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/remtavares\/files\/2021\/06\/Figura-1_URJC_Junio_211.png\"><br \/>\n<\/a><\/p>\n<p style=\"text-align: center;\" align=\"center\">Figura 1. Condiciones y tratamientos de las tecnolog\u00edas CWAO, Fenton y fotoFenton empleadas para el tratamiento de un agua residual hospitalaria.<\/p>\n<p>Se evalu\u00f3, adem\u00e1s, el riesgo ambiental de los compuestos y metabolitos farmac\u00e9uticos de las muestras de aguas hospitalarias tratadas. Esta evaluaci\u00f3n es muy interesante porque considera la ecotoxicidad de cada producto farmac\u00e9utico para estimar su efecto potencial individual sobre el medio ambiente. El proceso Fenton intensivo fue el m\u00e1s eficaz, con un \u2211HQ final menor, correspondiente a 5,4. Los sistemas de oxidaci\u00f3n h\u00fameda catal\u00edtica (CWAO) y fotoFenton que alcanzan valores similares en cuanto a la reducci\u00f3n de carga org\u00e1nica del agua residual, mostraron valores de \u2211HQ totales muy diferentes, de 895 y 88, respectivamente. Las reducciones de HQ obtenidas despu\u00e9s de estos dos tratamientos (\u2211HQ<sub>CWPO<\/sub> 895 y \u2211HQ<sub>FOTO-FENTON<\/sub> 88) indican que, aunque los procesos de CWAO y fotoFenton lograron eliminaciones de la carga inicial de f\u00e1rmacos similares, el impacto ambiental de los efluentes finales depende no solo de la concentraci\u00f3n de los compuestos farmac\u00e9uticos, sino principalmente de qu\u00e9 compuestos se eliminen y de cu\u00e1les de los a\u00fan presentes, tengan mayores riesgos para el medio ambiente. El proceso de CWAO no alcanz\u00f3 la eliminaci\u00f3n total de compuestos de mayor riesgo ambiental (como el caso de los antibi\u00f3ticos) haciendo que su vertido a un cauce natural pueda provocar un mayor impacto ambiental.<\/p>\n<p>Adem\u00e1s, se realiz\u00f3 una estimaci\u00f3n de costes simplificada para los tres procesos de tratamiento de aguas residuales hospitalarias. Aunque no se han incluido los costes relativos a la inversi\u00f3n del equipamiento, personal y mantenimiento, se pudo concluir que los procesos CWAO y Fenton ofrecen costes razonables, siendo fotoFenton el tratamiento m\u00e1s costoso, debido principalmente a los requerimientos energ\u00e9ticos de la radiaci\u00f3n UV requerida en este estudio.<\/p>\n<p><strong>Referencias<\/strong><\/p>\n<p>Kanakaraju, D., Glass, B.D., Oelgem\u00f6ller, M., 2018. Advanced oxidation process-mediated removal of pharmaceuticals from water: A review. J. Environ. Manage. 219: 189\u2013207. <a title=\"Persistent link using digital object identifier\" href=\"https:\/\/doi.org\/10.1016\/j.jenvman.2018.04.103\" target=\"_blank\">https:\/\/doi.org\/10.1016\/j.jenvman.2018.04.103<\/a><\/p>\n<p>Segura, Y., Cruz del \u00c1lamo, A., Munoz, M., \u00c1lvarez-Torrellas, S., Garc\u00eda, J., Casas, J.A., De Pedro, Z.M., Mart\u00ednez, F., 2021, J. Environ. Manage. 2021, 290, 112624. <a href=\"https:\/\/doi.org\/10.1016\/j.jenvman.2021.112624\">https:\/\/doi.org\/10.1016\/j.jenvman.2021.112624<\/a><strong><\/strong><\/p>\n<p>Verlicchi, P., Barcel\u00f3 D., Kostianoy, A.G., 2018. Hospital Wastewaters: Characteristics, Management, Treatment and Environmental Risks. Volumen 60, Springer International Publishing, ISBN: 978-3-319-62177-7<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Se acaba de publicar un novedoso estudio evaluando varias tecnolog\u00edas para el tratamiento de aguas residuales generadas en un hospital de la Comunidad de Madrid. Este trabajo surge gracias a la colaboraci\u00f3n de los grupos de investigaci\u00f3n de tres universidades de Madrid: Universidad Aut\u00f3noma, Universidad Complutense y la Universidad Rey Juan Carlos. Los investigadores forman parte de la Red Madrile\u00f1a de Tratamiento de Aguas Residuales (REMTAVARES, 2018\/EMT-4341) financiada por la Comunidad de Madrid. 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