p O acúmulo de sujeira nas membranas de tratamento de esgoto é considerado um problema há muito tempo, ainda assim, pode ajudar a remover bactérias resistentes a antibióticos e genes de resistência a antibióticos de águas residuais tratadas em biorreatores de membrana anaeróbica. p Como as águas residuais são misturadas com antibióticos usados ​​em hospitais, casas e agricultura, as plantas de tratamento são potenciais hotspots para as bactérias desenvolverem resistência e transferirem genes de resistência entre as espécies.

p Pei-Ying Hong do Centro de Dessalinização e Reutilização de Água da KAUST, junto com seu Ph.D. estudante Hong Cheng, queria saber como a incrustação biológica, ou acúmulo de sujeira, de membranas que filtram poluentes de esgoto afetam sua capacidade de filtrar bactérias resistentes a antibióticos e genes de resistência bacteriana a antibióticos.

p "O senso comum é que a incrustação biológica é um problema e, como engenheiros, gostaríamos de erradicar a camada de bioincrustante porque atrapalha o fluxo de água, "explica Cheng." Mas, nosso estudo mostrou que a bioincrustação pode ajudar a remover contaminantes de águas residuais, funcionando como uma camada que os adsorve. "

p Hong e Cheng usaram um biorreator do tamanho de um laboratório alimentado com águas residuais sintéticas contendo três tipos de bactérias resistentes a antibióticos e três tipos de genes de resistência a antibióticos.

p O reator experimental trata as águas residuais usando não consumidores de oxigênio, ou anaeróbico, microorganismos que consomem e degradam seus materiais sólidos e poluentes. Biorreatores de membrana anaeróbia têm potencial como alternativas sustentáveis ​​aos biorreatores de membrana aeróbia. Os aeróbios usam microorganismos consumidores de oxigênio para degradar os poluentes, exigindo muita energia para aerar o sistema.

p A água residual tratada foi filtrada através de três membranas cada vez mais sujas. Esses resultados foram comparados com águas residuais tratadas de forma semelhante, filtradas por um novo, membrana limpa.

p Hong e Cheng descobriram que a remoção de genes de resistência a antibióticos das águas residuais tratadas melhorou à medida que a camada de bioincrustante nas membranas engrossava.

p Mas a remoção das bactérias resistentes aos antibióticos não seguiu o mesmo padrão.

p O novo, a membrana não revestida removeu até 99,999 por cento das bactérias das águas residuais. Conforme a camada de bioincrustante começou a se acumular, essa eficiência caiu para 99 por cento, mas depois subiu novamente para 99,999 por cento quando a membrana anaeróbia tornou-se criticamente obstruída, uma fase em que a camada de bioincrustante não engrossa mais.

p "Isso sugere que a operação de longo prazo de biorreatores de membrana anaeróbia pode ser benéfica, "diz Cheng.

p Esses resultados significam que membranas feitas com revestimentos de superfície que imitam camadas de bioincrustação podem ajudar a remover contaminantes indesejáveis ​​de águas residuais, diz Hong, incluindo aqueles que espalham resistência aos antibióticos.

p A equipe planeja expandir seu biorreator para tratar águas residuais geradas localmente pela comunidade KAUST. Eles também estão colaborando com Ikram Blilou do Programa de Ciências de Plantas para testar o uso de águas residuais tratadas do reator para irrigar plantações agrícolas.

p "Esperamos que este estudo multidisciplinar envolvendo conhecimentos de microbiologia aplicada, Engenharia, e as ciências das plantas fornecerão uma visão abrangente sobre a melhor forma de usar a água tratada, "diz Hong.