Aplicação de membranas funcionalizadas na remoção de antibióticos

Abstract

A crescente disseminação de produtos farmacêuticos no ambiente resultante das descargas de efluentes domésticos e hospitalares (ou da indústria farmacêutica) tem agravado a poluição dos ecossistemas aquáticos constituindo um complexo e desafiador problema de saúde pública. Os antibióticos são um dos grupos de fármacos mais usados no tratamento humano e veterinário, verificando-se que o controlo da presença destes micropoluentes emergentes nas origens de água e a mitigação dos seus efeitos nocivos na saúde humana têm sido algo negligenciados das entidades gestoras de sistemas de tratamento de águas e ainda pouco investigados pela comunidade científica. Nesse sentido, foi desenvolvido um estudo experimental para desenvolvimento e avaliação de técnicas inovadoras e sustentáveis de remoção da oxitetraciclina (OTC) no tratamento de águas. Neste trabalho, apresenta-se a descrição da avaliação duma dessas tecnologias, baseada no desenvolvimento e aplicação de membranas poliméricas funcionalizadas com nanopartículas de dióxido de titânio (TiO2). Os ensaios realizados, nesta fase, visaram a caracterização da permeabilidade e resistência hidráulica das membranas e a avaliação da eficiência de remoção de OTC, incluindo o efeito da incorporação desse agente fotocatalítico. Apesar de as eficiências de remoção obtidas não serem satisfatórias, ao contrário das obtidas em ensaios de fotocatálise, verifica-se há um efeito muito positivo da presença das nanopartículas TiO2, pois as maiores eficiências de remoção ocorreram em membranas funcionalizadas.

The growing spread of pharmaceuticals in the environment resulting from discharges of domestic and hospital wastewaters (or from the pharmaceutical industry) has increased the aquatic ecosystems pollution, constituting a complex and challenging public health problem. Antibiotics are one of the most used groups of drugs in human and veterinary treatment, verifying that the control of the presence of these emerging micropollutants in water sources, as well as the mitigation of their harmful effects on human health have been somewhat neglected by water treatment facilities, and insufficiently investigated by the scientific community. In this sense, an experimental study was performed in order to evaluate innovative and sustainable technologies for antibiotics removal (oxytetracycline) from water. This paper presents the development and assessment of one of these technologies, based on ultrafiltration applying polymeric membranes, some of which functionalized with nanoparticles of titanium dioxide (TiO2). The performed experimental assays aimed to characterize the permeability and hydraulic resistance of this membranes and evaluating the efficiency of OTC removal, including the beneficial effect of this photocatalyst on separation process performance. Although the removal efficiencies obtained are not satisfactory, contrary to those obtained in photocatalysis tests, there is a positive effect of the presence of TiO2 nanoparticles, since the highest removal efficiencies were achieved in the functionalized membranes.