p Globalmente, há uma preocupação crescente em relação à presença de contaminantes emergentes, como retinóides e desreguladores endócrinos estrogênicos (EDCs) em ambientes aquáticos. Retinóides, como ácidos retinóicos e seus metabólitos, que são derivados da vitamina A, pode causar desenvolvimento morfológico anormal em anfíbios, peixe, e caracóis em níveis elevados. EDCs estrogênicos como alquilfenóis e bisfenol A são estrogênios ambientais que podem induzir a feminização de peixes machos e desenvolvimento anormal em organismos aquáticos. p Efluentes de esgoto são uma fonte significativa para a entrada contínua desses contaminantes no ambiente aquático. Altos níveis desses contaminantes químicos são comumente encontrados em efluentes de esgoto descartados de estações de tratamento de esgoto convencionais (ETEs).

p Uma equipe interdisciplinar liderada pela Universidade de Hong Kong (HKU) desenvolveu um novo sistema de tratamento de águas residuais que pode efetivamente remover poluentes convencionais, e recuperar recursos valiosos, como fósforo e materiais orgânicos (ou seja, fibras de carbono e ácidos orgânicos voláteis).

p Este novo sistema combina sedimentação primária quimicamente aprimorada (CEPS) de esgoto com fermentação acidogênica de lodo em tandem. Uma série de experimentos de laboratório foi conduzida para provar que este novo sistema pode efetivamente remover vestígios de contaminantes químicos emergentes de águas residuais e é mais econômico em comparação com sistemas convencionais de tratamento de águas residuais.

p Os resultados deste estudo foram publicados recentemente em Water Research e Meio Ambiente Internacional .

p Além disso, em colaboração com a Estação de Tratamento de Esgoto Nanshan em Shenzhen, um sistema piloto de tratamento de águas residuais que adota o novo processo de tratamento está em construção em Shenzhen desde 2019. Ele entrará em operação e será testado neste verão se o surto de COVID-19 diminuir.

p Fundo

p Nos últimos anos, Professor Xiao-Yan Li do Departamento de Engenharia Civil que liderou o projeto de pesquisa interdisciplinar, tem colaborado com o professor Kenneth Leung da HKU School of Biological Sciences e do Swire Institute of Marine Science para examinar os níveis e eficiências de remoção de retinóides e EDCs estrogênicos de águas residuais pelo novo processo de tratamento de águas residuais desenvolvido pela equipe de pesquisa, e comparar isso com os STPs convencionais.

p A equipe de pesquisa examinou primeiro os níveis e eficiências de remoção de retinóides e EDCs estrogênicos em Shatin, STPs de Stanley e Stonecutters Island em Hong Kong através da coleta de amostras de águas residuais e lamas de diferentes estágios do processo de tratamento, e analisar as amostras para retinóides e EDCs estrogênicos usando cromatografia líquida com espectrometria de massa em tandem (LC-MS / MS). Em segundo lugar, uma série de experimentos de laboratório foram conduzidos usando uma planta piloto de pequena escala do novo processo de tratamento de águas residuais. Amostras de águas residuais e lamas foram retiradas para análise química utilizando os protocolos desenvolvidos pela equipe do Professor Leung.

p Principais conclusões

p Os resultados indicaram que as três ETEs podem remover apenas uma média de 57% dos retinóides (intervalo:41-82%) e uma média de 54% dos EDCs estrogênicos (intervalo:31-79%) dos afluentes de águas residuais (este trabalho foi publicado no Meio Ambiente Internacional )

p Usando o novo sistema de tratamento operado em condições de laboratório, o processo CEPS sozinho demonstrou ser 16-19% mais eficaz na remoção de retinóides e EDCs do que os STPs convencionais. 65-80% dos retinóides e 72-73% dos EDCs podem ser removidos do processo CEPS.

p Após a fermentação acidogênica do lodo CEPS, 50-58% dos retinóides e 47-50% dos EDCs foram posteriormente removidos dos sobrenadantes da lama (este trabalho foi publicado recentemente na Water Research).

p Comparado com os STPs convencionais, o novo sistema de tratamento que integra CEPS com fermentação acidogênica de lodo é comparativamente mais eficiente na remoção de contaminantes químicos emergentes de águas residuais, e, portanto, poderia reduzir seus impactos ambientais.

p Em termos de eficácia de custo, o processo CEPS foi mostrado, por outros estudos, para ser mais econômico do que o processo convencional de tratamento de águas residuais. Por exemplo, o custo do CEPS para tratamento de águas residuais é menos da metade do do tratamento de águas residuais secundárias (ou seja, processo de lodo ativado). Por um lado, A fermentação acidogênica das lamas CEPS pode reduzir ainda mais o custo do tratamento, recuperando os recursos de carbono orgânico e fosfato das lamas, uma vez que o carbono orgânico e o fosfato colhidos podem ser utilizados para produzir fibras de carbono e fertilizantes, respectivamente. Por outro lado, a fermentação acidogênica das lamas CEPS pode fornecer uma remoção adicional de poluentes. O novo processo de tratamento, Portanto, oferece resultados ganha-ganha.

p O caminho a seguir

p Professor Li, quem liderou o estudo, disse:"Quando o sistema piloto de tratamento de águas residuais em Shenzhen entrar em operação e teste, esperamos demonstrar que esta tecnologia inovadora usará menos energia, gerar efluentes mais limpos e recuperar materiais mais úteis do lodo. "

p O professor Leung disse, "Estamos muito satisfeitos em reunir evidências para apoiar nossa hipótese de que nosso novo sistema de tratamento de esgoto pode efetivamente remover os contaminantes químicos emergentes. Com a planta piloto em escala ampliada em Shenzhen, investigaremos mais a fundo a eficiência de remoção de outras classes de poluentes comuns por esse novo sistema de tratamento. "

p Em relação à sua aplicação potencial em Hong Kong, Professor Li acrescentou, "Nosso sistema pode ser facilmente adaptado aos STPs existentes em Hong Kong, como unidades adicionais. Por exemplo, o sistema piloto será conectado ao Nanshan STP existente em Shenzhen para testar seu desempenho. Se for bem sucedido, isso abrirá o caminho para o avanço do tratamento de águas residuais na China e em outros lugares. "