Oxidação eletroquímica avançada para tratamento de efluentes contaminados com enterococos resistentes

Abstract

A resistência a antimicrobianos tem despertado preocupações da comunidade científica, visto que novas bactérias resistentes, com novos perfis de resistência, surgem de forma mais acelerada que o descobrimento de novos antibióticos, potencializando os riscos associados a infecções bacterianas. Além disso, o aumento no uso de antibióticos para evitar infecções secundárias durante a pandemia da Covid-19 acelerou o processo de aparecimento de cepas resistentes. Ainda assim, a Organização Mundial da Saúde (OMS), estima que o consumo global de antibióticos aumentará aproximadamente 67% até 2030, reforçando que a resistência bacteriana tende continuar a crescer. Devido a esse cenário, buscou-se avaliar a presença de Enterococos resistentes em efluente hospitalar, em afluente e efluente em estação de tratamento de esgoto (ETE) e propor uma alternativa tecnológica de tratamento que viesse a reduzir a recorrência desses organismos resistentes e contaminantes em efluentes. Assim, esse trabalho avalia o processo de oxidação eletroquímica avançada (OEA) como polimento em ETE, visando a remoção de Enterococos resistentes e antibiótico. Os resultados demonstraram que foi constatada em amostras de efluentes provenientes da saída da ETE a presença de cepas de Enterococos resistentes a Tetraciclina. O tratamento avançado proposto garantiu a remoção completa desses microrganismos com o tempo de operação de 15 min, a uma densidade de corrente de 10 mA/cm2 . Nessa mesma condição, o processo foi capaz de remover 75% do antibiótico Sulfametoxazol (SMX) em 60 min, fatores que atestam a eficácia da tecnologia em inativar microrganismos e degradar fármaco. Portanto, infere-se que a OEA pode ser uma alternativa viável para o polimento de efluentes.

Antimicrobial resistance has raised the scientific community’s concerns as new resistant bacteria, with new resistance profiles, appear faster than the discovery of new antibiotics, increasing bacterial infections risks. In addition, the increase usage of antibiotics to prevent secondary infection during Covid19 has accelerated the process of emergence of resistant bacteria. Still, the World Health Organization (WHO) estimates that global antibiotic consumption will increase by approximately 67% by 2030, reinforcing that bacterial resistance tends to continue to grow. Due to this scenario, an attempt was made to evaluate the presence of resistant Enterococci in hospital effluent, city sewage, and sewage treatment plant (STP) effluent. It was proposed an alternative treatment technology that could reduce the recurrence of these resistant organisms and contaminants in effluents. Thus, this work evaluated the process of advanced electrochemical oxidation (AEO) as a “polishing” method (tertiary treatment), aiming at the removal of antibiotic and resistant Enterococci. Tetracycline-resistant strains of Enterococci was found in effluent samples from the STP outlet. The advanced treatment proposed ensured the complete removal of these microorganisms with an operating time of 15min, at a current density of 10 mA/cm2. In this same condition, the process was able to remove 75% of the antibiotic Sulfamethoxazole (SMX) in 60 min, factors that attests the effectiveness of the technology in inactivating microorganisms and degrading the drug. Therefore, even considering the high implementation cost, AEO may be a viable alternative for the treatment of contaminated effluents.