A presença de contaminantes emergentes em efluentes amplia os desafios enfrentados por indústrias e operadores de estações de tratamento. Entre essas substâncias estão os Ingredientes Farmacêuticos Ativos, conhecidos pela sigla APIs, que podem exigir rotas de tratamento específicas e uma avaliação que vá além da remoção do composto original.
Para investigar esse cenário, a equipe de Pesquisa, Desenvolvimento e Inovação (PDI) do Grupo EP avaliou a aplicação da ozonização associada à adsorção com carvão ativado em pó. O estudo foi reconhecido internacionalmente no VII Congresso Ibero-americano de Processos Oxidativos Avançados (CIPOA).
Contaminantes emergentes são substâncias cuja ocorrência e possíveis efeitos ambientais têm recebido atenção crescente, mas que nem sempre são contempladas de forma específica pelos parâmetros de monitoramento rotineiro. O grupo inclui compostos de diferentes origens e características químicas, como resíduos de fármacos, produtos de cuidado pessoal e outros micropoluentes.
No caso da indústria farmacêutica e de outras correntes que podem receber resíduos de medicamentos, os APIs merecem atenção particular. Eles correspondem às substâncias responsáveis pelo efeito terapêutico dos medicamentos e podem apresentar comportamentos distintos durante o tratamento, conforme a matriz do efluente, a concentração, a estrutura do composto e as condições operacionais.
Além dos efeitos ecotoxicológicos, o estudo destaca a resistência a antibióticos entre as preocupações relacionadas à presença de fármacos e aos produtos formados durante o tratamento. Esse aspecto reforça a necessidade de avaliar a rota de forma integrada, sem considerar apenas a redução da concentração do composto original.
Por essa razão, uma tecnologia eficaz para determinado composto ou efluente não deve ser automaticamente extrapolada para outra aplicação. A definição da rota requer caracterização da corrente, ensaios de tratabilidade e critérios de desempenho compatíveis com o objetivo do projeto.
A redução da concentração de um contaminante é um indicador relevante, mas não encerra a avaliação. Durante processos de oxidação, a molécula original pode ser transformada em outros compostos. Dependendo da matriz e das condições do tratamento, esses produtos de transformação podem manter ou alterar os efeitos do efluente sobre organismos-teste.
A análise ecotoxicológica complementa a medição química ao observar o efeito conjunto da amostra. No trabalho do Grupo EP, os ensaios utilizaram a microalga Raphidocelis subcapitata e o microcrustáceo Daphnia magna, organismos que representam diferentes níveis tróficos. Entre os indicadores acompanhados estavam o Fator de Toxicidade (FT), a Concentração de Efeito Não Observado (CENO ou NOEC, em inglês) e a concentração efetiva mediana em 48 horas (CE50-48 h).
O estudo “Evaluation of Ozonation process for Active Pharmaceutical Ingredients (APIs) removal and their Toxicological effects” foi desenvolvido por Haroldo Pereira, Rodrigo Constant e Rafael Sousa, da EP Engenharia do Processo. O trabalho, em formato de pôster, foi apresentado no VII CIPOA 2026, realizado em Quito, no Equador, de 12 a 16 de outubro de 2026.
O evento reuniu pesquisadores, profissionais e representantes dos setores público e privado para discutir tecnologias avançadas de oxidação aplicadas ao tratamento de água, efluentes, ar e solo. Entre os temas oficiais estiveram a ozonização, os contaminantes emergentes e a combinação de processos oxidativos com adsorção.
Foram avaliadas amostras coletadas em quatro ocasiões em uma indústria farmacêutica brasileira. Os compostos monitorados foram azitromicina, ciprofloxacino, diclofenaco, cetoprofeno e metamizol, além da Demanda Química de Oxigênio (DQO). Antes da ozonização e da adsorção, foi aplicado um pré-tratamento físico-químico com policloreto de alumínio (PAC) para reduzir os sólidos suspensos e favorecer a oxidação pelo ozônio.
As amostras brutas apresentaram concentrações elevadas de APIs e DQO. Entre os compostos avaliados, o metamizol apresentou a maior concentração inicial. O resultado evidenciou a carga farmacêutica do efluente antes do tratamento e a necessidade de uma rota capaz de atuar simultaneamente sobre matéria orgânica e micropoluentes.
O estudo comparou três ensaios somente com ozonização e um quarto ensaio que combinou 548,5 mg O₃/L, dose estimada a partir da demanda relacionada à DQO, com adsorção em carvão ativado em pó. A remoção dos APIs foi monitorada por cromatografia líquida acoplada à espectrometria de massas (HPLC-MS). A toxicidade foi avaliada pelos ensaios com Raphidocelis subcapitata e Daphnia magna.
O tratamento combinado apresentou as respostas toxicológicas mais favoráveis do estudo. Para o organismo Raphidocelis subcapitata, o FT passou de maior que 64 na amostra bruta para 1 no efluente final, enquanto a CENO aumentou de menos de 1,56% para 100%. Para Daphnia magna, o FT caiu de 32 para 1 e a CE50-48 h aumentou de menos de 1,56% para mais de 100%. Os resultados indicaram redução expressiva da toxicidade nas condições do ensaio combinado. Em contraste, os testes somente com ozonização mantiveram níveis maiores de toxicidade, cujo comportamento foi atribuído à possível formação de subprodutos de oxidação. O estudo também registrou altas remoções para a maioria dos APIs. O pré-tratamento com PAC contribuiu para reduzir os sólidos suspensos e turbidez, melhorando o desempenho das etapas posteriores, porém, sem a etapa de oxidação, não foi suficiente para demonstrar a eficiência de remoção do efluente final.
O ozônio atuou como agente oxidante e reagiu com compostos presentes no efluente. A eficiência dependeu de fatores como composição da matriz, demanda de oxidante, dose aplicada, pH, tempo de contato e características dos contaminantes. Por isso, o desempenho deve ser verificado em condições representativas da corrente industrial.
O resumo científico ressaltou que o pH exerceu um papel importante no processo: condições ácidas tendem a ser menos favoráveis a formação de radicais hidroxilas, enquanto valores mais alcalinos promoveram a decomposição de parte do ozônio e a formação de radicais hidroxila, ampliando a oxidação. Isso não significa que pH alcalino seja uma recomendação para qualquer efluente; o ajuste deve ser definido por ensaios de bancada, estudos pilotos e pela avaliação das remoções dos contaminantes-alvos.
A adsorção, por sua vez, promoveu a retenção de substâncias na superfície de um material adsorvente. No estudo, foi utilizado o Carvão Ativado em Pó (CAP) como etapa complementar. Aplicada após a oxidação, a adsorção pode funcionar como polimento para remover compostos residuais ou subprodutos oriundos da degradação incompleta dos APIs.
A combinação das duas tecnologias não substitui a avaliação de engenharia. Ela amplia as possibilidades de tratamento, mas exige ensaios para determinar a sequência das etapas, o consumo de insumos, a capacidade do adsorvente, a geração de resíduos e os critérios analíticos e toxicológicos de controle.
O trabalho reforçou a importância de avaliar contaminantes emergentes com uma abordagem integrada. Neste estudo, a ozonização isolada foi capaz de degradar fármacos, mas a etapa de adsorção foi essencial para minimizar a toxicidade residual nas condições avaliadas. Para uma indústria, selecionar a tecnologia apenas pela remoção de um ou mais composto-alvo podem deixar lacunas sobre a qualidade final do efluente tratado.
Os resultados não devem ser convertidos em garantia universal de desempenho. As amostras foram coletadas em quatro cenários fabris e apresentaram diferentes concentrações iniciais de APIs e DQO. Na prática, a decisão deve considerar a origem e a variabilidade do efluente, os compostos presentes, os objetivos de lançamento e a viabilidade técnica-econômica da solução.
O setor de Pesquisa, Desenvolvimento e Inovação do Grupo EP atua na solução de desafios e na avaliação de tecnologias em estudos de bancada e escala piloto. Esse método permite comparar rotas tecnológicas com escalabilidade antes de uma implantação, gerando dados confiáveis para o dimensionamento do projeto e a operação do sistema com máxima eficiência.
A participação no VII CIPOA integra esse trabalho de pesquisa aplicada e de intercâmbio com a comunidade técnico-científica internacional.
Converse com a equipe técnica do Grupo EP sobre Estudos de Tratabilidade e Piloto, e Viabilidade Técnica-Econômica para o seu processo.
