Influência do padrão de escoamento na remoção de antibióticos em reatores anaeróbios de leito fixo no tratamento de esgoto hospitalar (2025)
- Authors:
- Autor USP: FONSÊCA, MATEUS COTTORELLO - EESC
- Unidade: EESC
- Sigla do Departamento: SHS
- DOI: 10.11606/T.18.2025.tde-02062025-084202
- Subjects: FÁRMACOS; ANTIBIÓTICOS; MATRIZES; MONITORAMENTO AMBIENTAL; REATORES ANAERÓBIOS; RESÍDUOS HOSPITALARES
- Keywords: Comunidade microbiana.; Matrizes complexas.; Tecnologias anaeróbias.
- Agências de fomento:
- Language: Português
- Abstract: A utilização em excesso de antibióticos e o estímulo à propagação de bactérias resistentes a antibióticos em ambientes hospitalares têm sido amplamente documentados pela literatura científica mundial, o que exige o desenvolvimento de metodologias de tratamento eficazes. A biodegradação tem se mostrado uma técnica eficiente para a remoção de micropoluentes em esgotos e reatores anaeróbios têm sido muito utilizados há décadas no Brasil para o tratamento de diferentes efluentes (Antonopoulou et al., 2021; Chernicharo, 2007). Diante disso, tem-se como hipótese central que o padrão de escoamento em reatores anaeróbios de leito fixo influencia significativamente a biodegradação anaeróbia e a adsorção, que são essenciais para a remoção de matéria orgânica e antibióticos dos esgotos hospitalares. Portanto, a presente pesquisa de doutorado buscou avaliar o desempenho dos reatores anaeróbios de leito fixo (AnFBR) de escoamento pistonado (PF-AnFBR) e de mistura completa (CS-AnFBR) na remoção de 12 antibióticos das classes das fluoroquinolonas, sulfonamidas e diaminopirimidinas do esgoto simulado com 12 antibióticos e real. Além disso, o estudo avaliou a comunidade microbiana dos reatores e os possíveis efeitos tóxicos dos afluentes e efluentes desses reatores em espécies da fauna aquática brasileira. Inicialmente, foram realizados ensaios hidrodinâmicos para caracterizar o escoamento nos reatores e verificar possíveis anomalias no sistema. Posteriormente, os reatores foram inoculadoscom lodo anaeróbio granular e alimentados com esgoto simulado para garantir a formação de um biofilme estável nos materiais suporte para melhorar a eficiência da biodegradação. Então, foi aplicado o esgoto simulado com 12 antibióticos aos reatores e testadas diferentes condições operacionais, em que ambos os reatores foram eficientes na remoção de antibióticos e matéria orgânica, mas o PF-AnFBR apresentou uma melhor estabilidade operacional e maior eficiência de remoção de antibióticos e de matéria orgânica em todos os tempos de detenção hidráulica (TDH), no qual o TDH de 8 h e o PF-AnFBR foram escolhidos para a próxima fase de operação. Ao aplicar o esgoto hospitalar real, observou-se que a comunidade microbiana rapidamente se adaptou ao esgoto hospitalar real e, por ser um substrato mais complexo que o esgoto simulado com 12 antibióticos, esperava-se que o desempenho do reator fosse afetado. Contudo, o reator PF-AnFBR demonstrou eficiências de remoção dos antibióticos acima de 80% para 9 antibióticos e remoção de matéria orgânica em 90%. Além disso, observaram-se significativas mudanças na composição microbiana ligadas a alterações nas características do esgoto, demonstrando adaptação e resistência às diferentes composições dos esgotos e permitindo eficiências de remoção dos antibióticos e de matéria orgânica. Adicionalmente, o tratamento do esgoto hospitalar real provocou reduções na mortalidade da C. sancticaroli, indicando seu potencial para monitoramento ambiental. Sendo assim, reforça-se a importância de considerar o padrão de escoamento na escolha de reatores anaeróbios para o tratamento de esgoto hospitalar, visando à mitigação da contaminação ambiental por antibióticos
- Imprenta:
- Publisher place: São Carlos
- Date published: 2025
- Data da defesa: 31.03.2025
- Status:
- Artigo publicado em periódico de acesso aberto (Gold Open Access)
- Versão do Documento:
- Versão publicada (Published version)
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-
ABNT
FONSÊCA, Mateus Cottorello. Influência do padrão de escoamento na remoção de antibióticos em reatores anaeróbios de leito fixo no tratamento de esgoto hospitalar. 2025. Tese (Doutorado) – Universidade de São Paulo, São Carlos, 2025. Disponível em: https://teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18139/tde-02062025-084202/. Acesso em: 01 abr. 2026. -
APA
Fonsêca, M. C. (2025). Influência do padrão de escoamento na remoção de antibióticos em reatores anaeróbios de leito fixo no tratamento de esgoto hospitalar (Tese (Doutorado). Universidade de São Paulo, São Carlos. Recuperado de https://teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18139/tde-02062025-084202/ -
NLM
Fonsêca MC. Influência do padrão de escoamento na remoção de antibióticos em reatores anaeróbios de leito fixo no tratamento de esgoto hospitalar [Internet]. 2025 ;[citado 2026 abr. 01 ] Available from: https://teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18139/tde-02062025-084202/ -
Vancouver
Fonsêca MC. Influência do padrão de escoamento na remoção de antibióticos em reatores anaeróbios de leito fixo no tratamento de esgoto hospitalar [Internet]. 2025 ;[citado 2026 abr. 01 ] Available from: https://teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18139/tde-02062025-084202/ - Fluoroquinolone and sulfonamide antibiotics (single and mixtures) impair the motor function of zebrafish larvae at environmentally relevant concentrations
- Anaerobic reactors for hospital wastewater treatment: a critical review of microbial communities in the antibiotic biodegradation and ecotoxicological impacts
- Long-term exposure ofAllonais inaequalisto a mixture ofantibiotics in freshwater and synthetic wastewatermatrices: reproduction, recovery, and swimming responses
- Understanding the kinetics of antibiotic mixture biotransformation and microbial interactions in an anaerobic fixed-bed reactor for wastewater treatment
- Long-term exposure of Allonais inaequalis to a mixture of antibiotics in freshwater and synthetic wastewater matrices: reproduction, recovery, and swimming responses
- Impact of different hydrodynamic flow regimes on antibiotic removal in anaerobic fixed-bed bioreactors: operational, ecotoxicological and microbiological aspects
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