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Evaluation and comparison of advanced treatment technologies to enhance the removal of pharmaceutical active compounds from wwtp secondary effluent

The presence of several pharmaceutical active compounds (PhACs) in water bodies has garnered increasing attention and worldwide concern. The effluents from wastewater treatment plants (WWTPs) are one of the main sources of PhACs in aquatic environments. Advanced tertiary treatments are required to improve the quality of WWTP effluents discharged into sensitive receiving water bodies. This thesis has focused on biological activated carbon coupled with ultrafiltration (BAC-UF) and UV-C activated peroxydisulfate and peroxymonosulfate (UV/PDS and UV/PMS). The BAC-UF technology has been evaluated at pilot-scale during one year of operation, assessing the removal of 15 PhACs at environmentally relevant concentration. With respect to UV/PDS and UV/PMS technologies, they were preliminarily assessed with a set of lab-scale experiments and then, validated at pilot-scale simulating real operating conditions. Finally the comprehensive evaluation of these advanced treatment technologies identified some of the practical factors limiting the potential application of BAC-UF, UV/PDS and UV/PMS technologies.

La presencia de varios compuestos activos farmacéuticos (PhACs) en las masas de agua ha ganado una atención creciente y preocupación mundial. Los efluentes de las depuradores son una de las principales fuentes de PhAC en entornos acuáticos. Se requieren tratamientos terciarios avanzados para mejorar la calidad de los efluentes de las depuradoras que abocan en masas de agua receptoras sensibles. Esta tesis se focaliza en la tecnologias de carbón activo biológico combinado con la ultrafiltración (BAC-UF) y el peroxidisulfato y el peroximonosulfato activados por UV-C (UV/PDS y UV/PMS). La tecnología BAC-UF se ha evaluado a escala piloto durante un año de operacion, evaluando la eliminación de 15 PhACs. Con respecto a UV/PDS y UV/PMS, se evaluaron preliminarmente a escala de laboratorio y luego se validaron a escala piloto, simulando condiciones reales de operación. Finalmente, la evaluación integral de estas tecnologías de tratamiento avanzadas identificó algunos de los factores prácticos que limitan la aplicación potencial de las tecnologías BAC-UF, UV/PDS y UV/PMS.

Universitat de Girona

Manager: Comas Matas, Joaquim
Rodríguez-Roda Layret, Ignasi
Fenu, Alessio
Rodríguez-Roda Layret, Ignasi
Other contributions: Universitat de Girona. Institut Català de Recerca de l’Aigua
Universitat de Girona. Departament d’Enginyeria Química, Agrària i Tecnologia Agroalimentària
Author: Sbardella, Luca
Date: 2019 May 22
Abstract: The presence of several pharmaceutical active compounds (PhACs) in water bodies has garnered increasing attention and worldwide concern. The effluents from wastewater treatment plants (WWTPs) are one of the main sources of PhACs in aquatic environments. Advanced tertiary treatments are required to improve the quality of WWTP effluents discharged into sensitive receiving water bodies. This thesis has focused on biological activated carbon coupled with ultrafiltration (BAC-UF) and UV-C activated peroxydisulfate and peroxymonosulfate (UV/PDS and UV/PMS). The BAC-UF technology has been evaluated at pilot-scale during one year of operation, assessing the removal of 15 PhACs at environmentally relevant concentration. With respect to UV/PDS and UV/PMS technologies, they were preliminarily assessed with a set of lab-scale experiments and then, validated at pilot-scale simulating real operating conditions. Finally the comprehensive evaluation of these advanced treatment technologies identified some of the practical factors limiting the potential application of BAC-UF, UV/PDS and UV/PMS technologies.
La presencia de varios compuestos activos farmacéuticos (PhACs) en las masas de agua ha ganado una atención creciente y preocupación mundial. Los efluentes de las depuradores son una de las principales fuentes de PhAC en entornos acuáticos. Se requieren tratamientos terciarios avanzados para mejorar la calidad de los efluentes de las depuradoras que abocan en masas de agua receptoras sensibles. Esta tesis se focaliza en la tecnologias de carbón activo biológico combinado con la ultrafiltración (BAC-UF) y el peroxidisulfato y el peroximonosulfato activados por UV-C (UV/PDS y UV/PMS). La tecnología BAC-UF se ha evaluado a escala piloto durante un año de operacion, evaluando la eliminación de 15 PhACs. Con respecto a UV/PDS y UV/PMS, se evaluaron preliminarmente a escala de laboratorio y luego se validaron a escala piloto, simulando condiciones reales de operación. Finalmente, la evaluación integral de estas tecnologías de tratamiento avanzadas identificó algunos de los factores prácticos que limitan la aplicación potencial de las tecnologías BAC-UF, UV/PDS y UV/PMS.
Format: application/pdf
Other identifiers: http://hdl.handle.net/10803/668690
Document access: http://hdl.handle.net/10256/17785
Language: eng
Publisher: Universitat de Girona
Collection: info:eu-repo/grantAgreement/EC/H2020/642904
Rights: L’accés als continguts d’aquesta tesi queda condicionat a l’acceptació de les condicions d’ús establertes per la següent llicència Creative Commons: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
Subject: Wastewater treatment plants
Depuradores d’aigües residuals
Depuradoras de aguas residuales
Pharmaceutical active compounds
Compostos farmacèutics actius
Compuestos farmacéuticos activos
Tertiary treatment
Tractaments terciaris
Tratamientos terciarios
Biological activated carbon
Carbó actiu biològic
Carbón activo biológico
62 - Enginyeria. Tecnologia
628 - Enginyeria sanitària. Aigua. Sanejament. Enginyeria de la il·luminació
66 - Enginyeria, tecnologia i indústria química. Metal·lúrgia
Title: Evaluation and comparison of advanced treatment technologies to enhance the removal of pharmaceutical active compounds from wwtp secondary effluent
Type: info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
Repository: DUGiDocs

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