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  • Pharmaceutically active compounds in sludge stabilization treatments: anaerobic and aerobic digestion, wastewater stabilization ponds and composting.

Pharmaceutically active compounds in sludge stabilization treatments: anaerobic and aerobic digestion, wastewater stabilization ponds and composting.

The Science of the total environment (2014-06-10)
Julia Martín, Juan Luis Santos, Irene Aparicio, Esteban Alonso
RÉSUMÉ

Sewage sludge disposal onto lands has been stabilized previously but still many pollutants are not efficiently removed. Special interest has been focused on pharmaceutical compounds due to their potential ecotoxicological effects. Nowadays, there is scarce information about their occurrence in different sludge stabilization treatments. In this work, the occurrence of twenty-two pharmaceutically active compounds has been studied in sludge from four sludge stabilization treatments: anaerobic digestion, aerobic digestion, composting and lagooning. The types of sludge evaluated were primary, secondary, anaerobically-digested and dehydrated, composted, mixed, aerobically-digested and dehydrated and lagoon sludge. Nineteen of the twenty-two pharmaceutically active compounds monitored were detected in sewage sludge. The most contaminated samples were primary sludge, secondary sludge and mixed sludge (the average concentrations of studied compounds in these sludges were 179, 310 and 142 μg/kg dm, respectively) while the mean concentrations found in the other types of sewage sludge were 70 μg/kg dm (aerobically-digested sludge), 63 μg/kg dm (lagoon sludge), 12 μg/kg dm (composted sludge) and 8 μg/kg dm (anaerobically-digested sludge). The antibiotics ciprofloxacin and norfloxacin were found at the highest concentration levels in most of the analyzed sludge samples (up to 2660 and 4328 μg/kg dm, respectively). Anaerobic-digestion treatment reduced more considerably the concentration of most of the studied compounds than aerobic-digestion (especially in the case of bezafibrate and fluoroquinolones) and more than anaerobic stabilization ponds (in the case of acetaminophen, atenolol, bezafibrate, carbamazepine, 17α-ethinylestradiol, naproxen and salicylic acid). Ecotoxicological risk assessment, of sludge application onto soils, has also been evaluated. Risk quotients, expressed as the ratio between the predicted environmental concentration and the predicted non-effect concentration, were lower than 1 for all the pharmaceutically active compounds so no significant risks are expected to occur due to the application of sewage sludge onto soils, except for 17α-ethinylestradiol when chronic toxicity was considered.

MATÉRIAUX
Référence du produit
Marque
Description du produit

Sigma-Aldrich
Formate d′ammonium, reagent grade, 97%
Référence
Conditionnement
Disponibilité
Prix
Quantité
Sigma-Aldrich
Formate d′ammonium, ≥99.995% trace metals basis
Référence
Conditionnement
Disponibilité
Prix
Quantité
Sigma-Aldrich
Ibuprofen, ≥98% (GC)
Référence
Conditionnement
Disponibilité
Prix
Quantité
Sigma-Aldrich
Ammonium formate solution, BioUltra, 10 M in H2O
Référence
Conditionnement
Disponibilité
Prix
Quantité
Sigma-Aldrich
Triméthoprime, ≥98.5%
Référence
Conditionnement
Disponibilité
Prix
Quantité
USP
Acétaminophène, United States Pharmacopeia (USP) Reference Standard
Référence
Conditionnement
Disponibilité
Prix
Quantité
Sigma-Aldrich
Caféine, anhydrous, 99%, FCC, FG
Référence
Conditionnement
Disponibilité
Prix
Quantité
Sigma-Aldrich
(±)-Propranolol hydrochloride, ≥99% (TLC), powder
Référence
Conditionnement
Disponibilité
Prix
Quantité
Sigma-Aldrich
Triméthoprime, ≥99.0% (HPLC)
Référence
Conditionnement
Disponibilité
Prix
Quantité
USP
Caféine, United States Pharmacopeia (USP) Reference Standard
Référence
Conditionnement
Disponibilité
Prix
Quantité
USP
Ibuprofen, United States Pharmacopeia (USP) Reference Standard
Référence
Conditionnement
Disponibilité
Prix
Quantité
Sigma-Aldrich
Carbamazepine, powder
Référence
Conditionnement
Disponibilité
Prix
Quantité
Sigma-Aldrich
Estrone, ≥99%
Référence
Conditionnement
Disponibilité
Prix
Quantité
Sigma-Aldrich
Salicylic acid, ACS reagent, ≥99.0%
Référence
Conditionnement
Disponibilité
Prix
Quantité
Sigma-Aldrich
Ofloxacin, fluoroquinolone antibiotic
Référence
Conditionnement
Disponibilité
Prix
Quantité
Sigma-Aldrich
Atenolol, ≥98% (TLC), powder
Référence
Conditionnement
Disponibilité
Prix
Quantité
Sigma-Aldrich
Caféine, powder, ReagentPlus®
Référence
Conditionnement
Disponibilité
Prix
Quantité
Sigma-Aldrich
Ketoprofen, ≥98% (TLC)
Référence
Conditionnement
Disponibilité
Prix
Quantité
Supelco
Acétaminophène, Pharmaceutical Secondary Standard; Certified Reference Material
Référence
Conditionnement
Disponibilité
Prix
Quantité
Sigma-Aldrich
Salicylic acid, BioXtra, ≥99.0%
Référence
Conditionnement
Disponibilité
Prix
Quantité
Sigma-Aldrich
Salicylic acid, ≥99%, FG
Référence
Conditionnement
Disponibilité
Prix
Quantité
Supelco
Caféine, Pharmaceutical Secondary Standard; Certified Reference Material
Référence
Conditionnement
Disponibilité
Prix
Quantité
USP
Caféine, United States Pharmacopeia (USP) Reference Standard
Référence
Conditionnement
Disponibilité
Prix
Quantité
USP
Salicylic acid, United States Pharmacopeia (USP) Reference Standard
Référence
Conditionnement
Disponibilité
Prix
Quantité
Supelco
Ibuprofen
Référence
Conditionnement
Disponibilité
Prix
Quantité
Supelco
Formate d′ammonium, eluent additive for LC-MS, LiChropur, ≥99.0%
Référence
Conditionnement
Disponibilité
Prix
Quantité
Sigma-Aldrich
Estriol, ≥97%
Référence
Conditionnement
Disponibilité
Prix
Quantité
Sigma-Aldrich
Ciprofloxacin, ≥98% (HPLC)
Référence
Conditionnement
Disponibilité
Prix
Quantité
Sigma-Aldrich
Salicylic acid, suitable for plant cell culture
Référence
Conditionnement
Disponibilité
Prix
Quantité
Sigma-Aldrich
Acétaminophène, BioXtra, ≥99.0%
Référence
Conditionnement
Disponibilité
Prix
Quantité