A Águas do Algarve, SA congratula-se com a aprovação de mais um projecto de Investigação e Desenvolvimento (I&D), subprograma Environment.

O Projecto de I&D denominado Improving current barriers for controlling pharmaceutical compounds in urban wastewater treatment plants, com o acrónimo IMPETUS (http://life-impetus.eu/), aprovado no âmbito do Programa LIFE 2014-2017, tem como principais objetivos monitorizar e determinar a eficiência de remoção de compostos farmacêuticos em ETAR de águas residuais urbanas com sistemas de tratamento convencionais, bem como avaliar estratégias de operação e, ou a adoção de novas tecnologias que permitam potenciar a remoção deste tipo de compostos nas ETAR urbanas.

O projecto, em que participam oito entidades, é coordenado pelo LNEC, tendo para além da Águas do Algarve, SA a participação da Universidade do Algarve, Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa, Faculdade de Farmácia da Universidade de Lisboa, EHS – Environmental and Regional Development Consulting, Lda,, EPAL/Águas de Lisboa e Vale do Tejo e Águas do Tejo Atlântico.

O projecto tem a duração de três anos e meio, tendo-se iniciado em janeiro de 2016 e finalizará Junho de 2019.

O orçamento total do projeto é de 1.492.452 EUR, tendo um apoio comunitário de 855.589 EUR. O orçamento afeto à Águas do Algarve SA é de 155.496 EUR, sendo 60% dos custos elegíveis financiados pelo programa LIFE http://ec.europa.eu/environment/life/project/Projects/index.cfm?fuseaction=search.dspPage&n_proj_id=5305

Neste momento está-se a proceder à realização de ensaios à escala piloto na ETAR de Faro Noroeste, onde são testados diferentes tipologias e doses de coagulantes químicos e de carvão ativado. A utilização destes produtos tem como principais premissas, para além da sua eficiência na remoção de compostos farmacêuticos, o seu custo e a minimização dos consumos energéticos associados. A monitorização de compostos farmacêuticos (cerca de 20 fármacos) exigiu igualmente o desenvolvimento e a aplicação de métodos analíticos fiáveis e robustos. Após estes ensaios à escala piloto passa-se para o ensaio à escala real que ocorrerá na ETAR durante cerca de 4 semanas. O projecto tem um carácter de demonstração e visa que as tecnologias testadas com sucesso possam ser aplicadas noutros sistemas de tratamento a nível europeu.

1. DESCRIÇÃO GERAL DO PROJECTO

Os contaminantes de interesse emergente (CIE) são substâncias químicas ou materiais, de origem natural ou sintética, que podem estar presentes em diversos compartimentos ambientais e cuja toxicidade ou persistência são suscetíveis de alterar significativamente o metabolismo dos seres vivos. Os CIE incluem compostos químicos encontrados em fármacos, produtos de higiene pessoal, pesticidas, produtos industriais e domésticos, metais, produtos tensioativos, aditivos industriais e solventes. Muitos destes compostos são libertados continuamente no ambiente, mesmo em quantidades muito baixas, e alguns podem causar toxicidade crónica ou desregulação endócrina nos seres vivos. A água constitui uma das principais formas de disseminação de CIE no ambiente.

A monitorização e o controlo de fármacos e hormonas presentes nas águas residuais urbanas é um tema que está na ordem do dia. Por um lado, alguns destes compostos podem resistir ao tratamento convencional, dependendo principalmente das suas características e das condições de funcionamento das estações de tratamento de águas residuais (ETAR). Por outro, trata-se de uma realidade mal conhecida. O projeto de investigação LIFE Impetus visa demonstrar medidas de melhoria do controlo de fármacos em ETAR com sistemas convencionais de lamas ativadas.

A monitorização de CIE tem vindo a ser progressivamente incorporada na legislação comunitária e nacional. Atualmente, a monitorização de substâncias prioritárias presentes nas descargas das ETAR não é obrigatória, sendo expectável uma evolução na regulamentação com a revisão da DQA (2013/39/EU).

A determinação analítica de fármacos e hormonas em águas residuais urbanas envolve a aplicação de técnicas sofisticadas para a extração e concentração, a separação e a deteção dos analitos. Os valores de concentração (entre as dezenas e os milhares μg/L) associados a efeitos de matriz constituem importantes desafios. O LIFE Impetus aplicou o método de extração em fase sólida (SPE) e cromatografia líquida de ultra eficiência associada à espectrometria de massa tandem (UPLC-MS/MS).

Nas ETAR, as águas residuais são sujeitas a vários processos de tratamento (biológicos, químicos e físicos) que degradam os materiais poluentes ou os separam da água. Os mecanismos de remoção de fármacos e hormonas das águas residuais são a biotransformação, a hidrólise e a sorção.

O LIFE Impetus assenta no princípio base de que a melhoria no controlo de fármacos pode ser atingida criando condições no tratamento biológico que favoreçam a sua degradação e fazendo um reforço físico-químico utilizando adorventes (carvão ativado em pó – PAC) e coagulantes naturais para a remoção dos compostos mais dificilmente biodegradáveis. O projeto LIFE Impetus envolve um extenso trabalho experimental, desde a escala laboratorial para teste de PAC e coagulantes, até à escala real, com a monitorização do funcionamento de duas ETAR que utilizam o sistema de lamas activadas em regimes de arejamento distintos.

O projeto LIFE Impetus assenta em quatro pilares principais:

1. Tratamento melhorado – Demonstração de estratégias, de natureza operacional e de reforço físico-químico com carvão ativado em pó e coagulantes, para melhorar o desempenho das ETAR monitorizadas no controlo de fármacos. A ETAR de Beirolas (na área da grande Lisboa), com arejamento convencional, tem dois protótipos - decantação primária e decantação secundária. A ETAR de Faro Noroeste (na região do Algarve), com arejamento prolongado, tem um protótipo - decantação secundária.

2. Monitorização – Realização de um trabalho extenso de monitorização de águas residuais (afluentes às ETAR, em diversos pontos da linha de tratamento, e efluente tratado) e de amêijoas, perfazendo um total de 1000 amostras analisadas. Determinação da resistência bacteriana a antibióticos em amostras de águas residuais brutas e de efluente tratado.

3. Benchmarking – Avaliação do desempenho do funcionamento das ETAR monitorizadas, empregando um sistema de indicadores e índices de desempenho, numa abordagem PDCA (Plan-Do-Check-Act), tendo em vista alcançar um bom desempenho global das ETAR em eficácia e eficiência.

4. Envolvimento de stakeholders – Caracterização de valores, crenças e atitudes de stakeholders em relação aos impactos associados aos fármacos e à resistência bacteriana aos antibióticos presentes em águas residuais urbanas, na qualidade ambiental, origens de água e projetos de reutilização de água.

Através do projecto IMPETUS é possível:

CONHECER:

• Monitorização da ocorrência de fármacos em águas residuais:

  • Amostras de águas residuais analisadas para 24 fármacos e hormonas (Rodrigues et al., 2018).

  • Cafeína e paracetamol são os mais abundantes e com remoção > 99%.

  • Outros, e.g., eritromicina, suklfametoxazol, propanol e bezafibratio, apresnetam eficoiências de remoção variáveis (30-90%).

  • Carbamazepina e diclofenac (quase) não são remoídos nas ETAR, sendo tal possível com PAC.

• Monitorização da acumulação de fármacos em águas residuais fármacos em amêijoas:

  • Amêijoas deliberadamente expostas a 1 mês a um gradiente de descarga de água residual tratada na Ria Formosa, analisados para 24 fármacos e hormonas (3 campanhas).

  • Novo método de análise (Rodrigues et al., 2019).

  • Cafeína é o composto mais abundante (ng/g) nas ameijoas expostas a 1 mês (Cravo et al., 2018).

INOVAR:

• Estratégias de reforço físico-químico:

  • Adição de PAC e, ou coagulante vegetal no tratamento primário, secundário ou de afinação.

  • Novos carvões produzidos a partir de biomassa vegetal, com ativação física vs. Varvões comerciais e elevado desempenho.

  • Ensaios lab e piloto mostram que os novos PAC de resíduos vegetais e com ativação física [6 mg/l (Viegas et al., 2018)] e alguns PAC comerciais podem remover 80% (ou mais) de carbamazepina, diclofenac e sulfametoxazol.

• Estratégias operacionais:

  • Otimização das condições de funcionamento das ETAR para controlo de fármacos, mantendo eficiência energética.

  • A adição de PAC no tratamento secundário ou de afinação está a ser testada à escala piloto. À escala real serão testadas diferentes condições operacionais (arejamento e tempo de retenção de sólidos).

REPLICAR

• Solução de baixo custo e fácil de implementar para melhorar o controlo de fármacos em ETAR convencionais.

• Análise custo-benefício com a abordagem inovadora de contributos dos stakeholders.