O diclofenaco (DCF) e ibuprofeno (IBU) são fármacos anti-inflamatórios e recalcitrantes em reatores biológicos de Estações de Tratamento de Esgoto. A ocorrência destes micropoluentes pode causar impactos adversos à saúde pública e aos níveis tróficos do ecossistema aquático, contribuindo para a contaminação de mananciais e sistemas de abastecimento de água. Dessa forma, a remoção desses compostos foi investigada em reatores bateladas e em reator contínuo de leito fluidificado (RLF) utilizando como inóculo biomassa de lodos ativados. A remoção dos fármacos foi avaliada sob condições desnitrificantes em reatores em batelada, a partir das variáveis ibuprofeno (41 ± 5,6 – 122,8 ± 5,0 μg L^-1), etanol (95,3 ± 21,9 – 233,3 ± 0,2 mgEtOH L^-1) e nitrato (95,9 ± 5,0 – 264,0 ± 6,0 mgNO₃ L^-1), via delineamento do composto central rotacional (DCCR), conforme metodologia de superfície resposta. Nessa fase experimental, foram obtidas remoção de IBU (97,5 ± 3,1%) com 95,9 ± 5,0 mg NO₃ L^-1, 109,9 ± 1,6 μgIBU L^-1 e 180,8 ± 11 mgEtOH L^-1. Além disso, sob a mesma fonte de inóculo, foi realizado o DCCR para a remoção do diclofenaco, considerando as variáveis nitrato (95,9 ± 2,1 – 250 ± 10,2 mgNO₃ L^-1), diclofenaco (57 ± 2,0 – 146,3 ± 22,3 μgDCF L^-1) e etanol (100,5 ± 25,3 – 278,9 ± 13,2 mgEtOH L^-1). Sob tais condições, obteve-se total remoção do nitrato e 17,5 ± 2% de remoção do DCF em 176,6 ± 5,2 mgNO₃ L^-1, 76,8 ± 3,7 μgDCF L^-1 e 130,0 ± 2,5 mgEtOH L^-1. Na caracterização microbiana, foram identificadas Pseudomonas, Dechloromonas e Zoogloea e relacionadas à degradação do DCF e IBU. Avaliou-se também a remoção dos fármacos em RLF alimentado com esgoto sanitário do município de São Carlos-SP suplementado com etanol como co-substrato e nitrato como aceptor de elétrons. O RLF foi operado em quatro fases: (I) tempo de detenção hidráulica (TDH) de 18 ± 3h com etanol (74,7 ± 35,5 mg L^-1) e nitrato (136,0 ± 59 mg L^-1); (II) TDH de 18 ± 2h com etanol (91,4 ± 30,9 mg L^-1), nitrato (89 ± 14 mg L^-1), diclofenaco (120 ± 25 μg L^-1) e ibuprofeno (167,7 ± 35 μg L^-1); (III) TDH de 12 ± 1h com etanol (100 ± 18.2 mg L^-1), nitrato (100 ± 10 mg L^-1), diclofenaco (90,1 ± 36 μg L^-1) e ibuprofeno (148,9 ± 33 μg L^-1); (IV) TDH de 18 ± 2h com etanol (89,7 ± 39,2 mg L^-1), diclofenaco (185,6 ± 29,9 μg L^-1) e ibuprofeno (150 ± 44,4 μg L^-1) afluente. Além disso, foi realizada a análise de remoção do surfactante aniônico linear alquilbenzeno sulfonado (LAS) no esgoto sanitário. A fase IV foi predominantemente acidogênica, na qual se obteve maior remoção de diclofenaco (52,9 ± 11,4%) e de ibuprofeno (55,8 ± 11,4%). A diminuição do TDH de 18 ± 2h para 12 ± 1h não influenciou na desnitrificação, mas causou redução da eficiência de remoção dos fármacos e da remoção de matéria orgânica. Para remoção de LAS, observou-se que a máxima remoção do surfactante ocorreu na fase com adição de nitrato com máxima eficiência de 56,6 ± 24,7% a partir de 2,6 ± 1,6 mg L^-1 afluente. Nas fases I, II e III foram identificados gêneros desnitrificantes na biomassa do RLF, e na fase IV, foram identificadas bactérias acidogênicas.

Diclofenac (DCF) and ibuprofen (IBU) are anti-inflammatory and recalcitrant compounds in biological reactors of Wastewater Treatment Plants. The occurrence of these micropollutants can cause adverse impacts to public health and trophic levels of aquatic ecosystem. The removal of these compounds was investigated in batch reactors and in fluidized bed reactor (RLF) using activated sludge biomass as inoculum. The drugs removal was evaluated under denitrifying conditions in batch reactors, based on the ibuprofen (60 – 80 μg L^-1), ethanol (130 – 230 mgEtOH L^-1) and nitrate (130 – 230 mgNO₃ L^-1), via rotational central compound design (RCCD), according to response surface methodology. In addition, under the same denitrifying conditions and inoculum source, RCCD experimental design was carried out to optimize the removal of diclofenac, considering the nitrate (130 – 230 mgNO₃ L^-1), diclofenac (60 – 100 μgDCF L^-1) and ethanol (130 – 230 mgEtOH L^-1). In this experimental phase, IBU removal (97,5 ± 3,1%) was obtained with 95,9 mg NO₃ L^-1, 109,9 µgIBU L^-1 and 110,6 mgEtOH L^-1. Under such conditions, complete removal of NO₃ and 17.5 ± 2% DCF removal was obtained at 176.6 ± 5.2 mgNO₃ L^-1, 76.8 ± 3.7 μgDCF L^-1 and 130,0 ± 2.5 mgEtOH L^-1. In the characterization of the microbial composition, Pseudomonas, Dechloromonas and Zoogloea were identified and related to the degradation of DCF and IBU. The pharmaceuticals removal also was evaluated in RLF fed with sanitary sewage from São Carlos-SP suplemented with ethanol as co-substrate and nitrate as electron acceptor. The RLF was operated in four phases: (I) hydraulic retention time (HRT) of 18 ± 3 h with ethanol (74.7 ± 35.5 mg L^-1) and nitrate (136.0 ± 59 mg L^-1); (II) HRT 18 ± 2h with ethanol (91.4 ± 30.9 mg L^-1), nitrate (89 ± 14 mg L^-1), diclofenac (120 ± 25 μg L^-1) and ibuprofen (167.7 ± 35 μg L^-1); (III) HRT de 12 ± 1h with ethanol (100 ± 18.2 mg L^-1), nitrate (100 ± 10 mg L^-1), diclofenac (90.1 ± 36 μg L^-1) and ibuprofen (148.9 ± 33 μg L^-1); (IV) HRT of 18 ± 2h with ethanol (89,7 ± 39,2 mg L^-1), diclofenac (185,6 ± 29,9 μg L^-1) and ibuprofen (150 ± 44,4 μg L^-1) influent. In addition to the drugs, sulfonated linear alkylbenzene (LAS) was also evaluated, which is part of the sanitary sewage composition. Phase IV was predominantly acidogenic, in which highest removal of diclofenac (52.9 ± 11.4%) and ibuprofen (55.8 ± 11.4%) was obtained. The decrease of HRT from 18 ± 2h to 12 ± 1h did not influence denitrification but caused a reduction in drug removal, ethanol consumption, and organic matter removal. According to the removal efficiency of LAS, it was observed that the maximum removal of the surfactant occurred in the phase with added nitrate (Phase I, II and III) with maximum efficiency of 56.6 ± 24.7% from 2.6 ± 1.6 mg L^-1 influent. In the nitrate feeding phases (Phases I, II and III) denitrifying genera were identified in RLF biomass while in phase IV, acidogenic bacteria were identified.