Hoy en día, la presencia y los efectos de los contaminantes emergentes han surgido como una gran problemática mundial, cuya presencia en las aguas superficiales y residuales trae una gran preocupación por los efectos negativos que estos contaminantes pueden generar en el medio acuático y en la salud pública. De estos contaminantes emergentes, los productos farmacéuticos son los más encontrados en el medio acuático, siendo los antibióticos los más estudiados, debido a los efectos negativos que ellos pueden causar a la salud, como el desarrollo de microorganismos resistentes a los antibióticos. Adicionalmente, los métodos de tratamiento tradicionales en las aguas residuales no son capaces de eliminarlos completamente, permaneciendo y persistiendo en las aguas y, como consecuencia, pueden fácilmente contaminar las aguas superficiales y agua potable. Aunque la comunidad científica ha reportado la presencia de estos contaminantes emergentes en diferentes muestras de agua, poca información es conocida en América Latina. Ello es preocupante, ya que en algunas zonas es muy común que las aguas residuales crudas sean descargadas sin previo tratamiento a los ríos, lagos, mar y suelo, pudiendo también llegar a las napas subterráneas. Los Procesos Avanzados de Oxidación (PAO) han surgido como una alternativa prometedora para tratar las aguas residuales, pues han demostrado eliminar contaminantes no biodegradables o recalcitrantes presentes en el agua. Por esa razón, el presente trabajo de investigación pretende evaluar la aplicación de tecnologías avanzadas de oxidación en la remoción de antibióticos en uno de los focos primarios, que son las aguas residuales hospitalarias, como una tecnología alternativa y adaptable al país.

Actualmente, a nivel mundial, han surgido contaminantes emergentes, como los productos farmacéuticos, los cuales han sido encontrados en las aguas superficiales y residuales. Entre los productos farmacéuticos, los antibióticos requieren especial atención, debido a los efectos negativos que pueden causar a la salud pública y al medio ambiente, siendo una de ellas la proliferación de bacterias resistentes. Una de las principales fuentes de antibióticos son las aguas residuales hospitalarias. Estas aguas son recibidas por las Plantas de Tratamiento de Aguas Residuales (PTAR), donde se utilizan comúnmente como tratamiento secundario los sistemas biológicos como lodos activados, los cuales no son capaces de eliminar completamente los antibióticos, persistiendo estos contaminantes en las aguas residuales tratadas, los cuales son descargados a los cuerpos de agua como ríos o lagos. Seguidamente, este cuerpo de agua puede servir como una fuente para agua potable, lo cual es preocupante en las poblaciones, ya que podría traer consecuencias de salud pública graves. Por ejemplo, en Lima, las aguas residuales hospitalarias son descargadas sin previo tratamiento a las alcantarillas, llegando a las PTAR; y, en las regiones, son descargadas directamente a los cuerpos de aguas sin previo tratamiento. Ello representa un motivo de preocupación, por lo que se requiere una gestión adecuada de las aguas residuales cargadas con antibióticos y/o metabolitos, donde la ausencia o la falla de los sistemas de tratamiento es un factor determinante. Por lo tanto, métodos de tratamientos efectivos y apropiados son necesarios para el tratamiento de aguas residuales hospitalarias, que aseguren la eliminación eficiente de los antibióticos, como una estrategia para limitar los impactos negativos de la resistencia a los antibióticos.

Frente a este panorama, la presente propuesta de investigación plantea proponer métodos de tratamiento basados en las tecnologías avanzadas de oxidación para eliminar los antibióticos y/o metabolitos en las aguas residuales hospitalarias, respondiendo a la siguiente pregunta de investigación: ¿son las tecnologías avanzadas de oxidación capaces de eliminar antibióticos y/o metabolitos presentes en las aguas residuales hospitalarias de Perú?

Los contaminantes emergentes son compuestos de distinto origen y de distinta naturaleza química, siendo estos los productos farmacéuticos, productos de cuidado personal, tensoactivos, pesticidas, drogas ilícitas, entre otros, los cuales son muy persistentes y tóxicos en las aguas,

así como también sus metabolitos y productos de transformación. Debido a los efectos nocivos que conlleva su presencia en las aguas, aparecen en las líneas de investigación prioritarias de los organismos dedicados a la protección de la salud pública y medio ambiente, como la Organización Mundial de la Salud (OMS), la Agencia de Protección Ambiental (EPA) y la Unión Europea (UE).

La contaminación del agua por estos agentes químicos ha llamado cada vez más atención de la comunidad científica. Particularmente, los contaminantes emergentes, como los antibióticos, son un foco actual de investigación, debido a su persistencia e impactos negativos sobre el ambiente y la salud pública. Adicionalmente, los métodos de tratamiento convencionales (sistemas biológicos) no son capaces de eliminarlos completamente, persistiendo en las aguas y, como consecuencia, pueden fácilmente contaminar las aguas superficiales y, por ende, el agua potable. Por ello, métodos de tratamientos efectivos y apropiados son necesarios para asegurar la eliminación de los contaminantes emergentes peligrosos como los antibióticos, así como también la evaluación de la actividad antimicrobiana de las aguas tratadas y, de esa manera, contribuir a la protección de la salud pública y al medio ambiente. Asimismo, trabajos previos sobre la aplicación de procesos clásicos como la cloración han demostrado que pueden formar productos organoclorados potencialmente cancerígenos. Por lo tanto, tecnologías de tratamiento más sofisticados y que minimicen los riesgos de formación de subproductos peligrosos son también requeridos para la eliminación de los antibióticos en las aguas residuales. Entre los nuevos tratamientos que se están investigando, los Procesos de Oxidación Avanzada (POA) son las más estudiadas, debido a que destruyen los contaminantes recalcitrantes que los métodos de tratamiento convencionales no pueden degradar, mostrando una alta eficiencia para la degradación de una gran variedad de sustancias orgánicas en aguas, los cuales representan una alternativa prometedora para la eliminación de antibióticos. Dicha investigación podría conducir a la generación de sistemas de tratamientos económicos y adaptables a nuestro país.

Modalidad de proyecto: Proyecto de investigación avanzado

Los proyectos deben ser presentados de manera asociativa (con una o más entidades asociadas).

La conformación mínima es la siguiente:

• Un investigador principal
• Un coinvestigador
• Un tesista de posgrado
• Un gestor tecnológico
• Un coordinador administrativo

Tipo de proyecto: Investigación aplicada

Subsector: Salud

Sector: General

Lugar de ejecución del proyecto: Lima

Fecha de inicio: 01/01/2019

Fecha de cierre: 01/01/2022

Plazo de ejecución (meses): 36

Objetivo principal

Evaluar la aplicación de las tecnologías avanzadas de oxidación mediante los procesos fotoquímicos, electroquímicos y sonoquímicos para la eliminación de antibióticos en aguas residuales hospitalarias del Perú.

Objetivo específico 1

Caracterización e identificación de los antibióticos y/o metabolitos presentes en el agua residual del Hospital Nacional Edgardo Rebagliati Martins.

Objetivo específico 2

Evaluación de la viabilidad de los POA como procesos fotoquímicos, electroquímicos y sonoquímicos en aguas residuales hospitalarias sintéticas (como modelo).

Objetivo específico 3

Evaluación de la eficiencia de los POA como procesos fotoquímicos, electroquímicos y sonoquímicos en aguas residuales del Hospital Nacional Edgardo Rebagliati Martins.

Institución responsable del proyecto

Universidad Nacional de Ingeniería

RUC: 20169004359

Tipo de entidad: Universidades que se encuentren licenciadas o en proceso de licenciamiento por la SUNEDU

Régimen: Público

Tipo de organización: Sin fines de lucro

Departamento: Lima

Provincia: Lima

Distrito: Rímac

Dependencias: Facultad de Ingeniería Química y Textil, Grupo de Investigación en Calidad Ambiental y Bioprocesos (GICAB)

Instituciones asociadas

Universidad de Antioquia (UdeA)

Tipo de entidad: Universidades extranjeras

Régimen: Público

País: Colombia

Ciudad: Medellín

Investigador principal

Nombres: Jessica Ivana

Apellido paterno: Nieta

Apellido materno: Juárez

Grado académico: Doctorado

Nombre del grado académico: Doctora en Ciencias Ambientales

Entidad: Universidad Nacional de Ingeniería

Dependencia: Facultad de Ingeniería Química y Textil, Grupo de Investigación en Calidad Ambiental y Bioprocesos (GICAB)

Coinvestigador

Nombres: Ricardo Antonio

Apellido paterno: Torres

Apellido materno: Palma

Grado académico: Doctorado

Entidad: Universidad de Antioquia (UdeA)

Dependencia: Instituto de Química, Grupo de Investigación en Remediación Ambiental y Biocatalisis (GIRAB)

Tesista

Nombres: Tesista no identificado

Apellido paterno: Tesista no identificado

Apellido materno: Tesista no identificado

Tipo de tesis: Maestría

Entidad: Universidad Nacional de Ingeniería

Tesista

Nombres: Tesista no identificado

Apellido paterno: Tesista no identificado

Apellido materno: Tesista no identificado

Tipo de tesis: Licenciatura

Entidad: Universidad Nacional de Ingeniería

Tesista

Nombres: Tesista no identificado

Apellido paterno: Tesista no identificado

Apellido materno: Tesista no identificado 5

Tipo de tesis: Licenciatura

Entidad: Universidad Nacional de Ingeniería

Tesista

Nombres: Tesista no identificado

Apellido paterno: Tesista no identificado

Apellido materno: Tesista no identificado

Tipo de tesis: Maestría

Entidad: Universidad Nacional de Ingeniería

Gestor tecnológico

Nombres: Gestor tecnológico no identificado

Apellido paterno: Gestor tecnológico no identificado

Apellido materno: Gestor tecnológico no identificado

Entidad: Universidad Nacional de Ingeniería

Coordinador administrativo

Nombres: Magally Maritza

Apellidos: Vivas Araujo

Entidad: Universidad Nacional de Ingeniería

Rubros financiables

• Recursos humanos (hasta 50% del monto financiado)

1. Incentivo monetario para el investigador principal y coinvestigadores: no debe sobrepasar el máximo de S/ 2,000 mensuales por investigador.
2. Pago a los tesistas: no debe sobrepasar el máximo de S/ 1,500 mensuales por tesista.
3. Pago al personal técnico o asistente de investigación: no debe sobrepasar el máximo de S/ 1,000 mensuales por técnico.
4. Honorarios o incentivos para un gestor tecnológico: no debe de sobrepasar el máximo de S/. 1,500 mensuales.

• Equipos y bienes duraderos (hasta 20% del monto financiado)

Corresponde a la adquisición de equipos menores para el proyecto de investigación.

• Materiales e insumos

1. Materiales, insumos, reactivos, accesorios, componentes electrónicos o mecánicos, bienes no inventariables.
2. Material bibliográfico, tales como manuales, bases de datos, libros especializados, otros, y/o suscripciones a redes de información (en físico o electrónico).
3. Software especializado para el desarrollo de los proyectos de investigación.

• Viajes

Corresponde a los gastos de viajes relacionados a actividades propias del proyecto de investigación.

Los gastos que aplican para este rubro son los siguientes:

1. Pasajes: terrestres, aéreos, nacionales e internacionales, en clase económica.
2. Viáticos: comprenden los gastos por concepto de alimentación, hospedaje y movilidad (hacia y desde el lugar de embarque), así como el desplazamiento en el lugar donde se realizan las actividades. El concepto de viáticos es aplicable para estancias cuya duración sea menor a los quince (15) días calendario, considerando los topes máximos diarios detallados en el Anexo 2.
3. Manutención: comprenden los gastos de alojamiento, alimentación y movilidad local durante su permanencia en el lugar sede del objeto del beneficio otorgado, o desplazamientos relacionados con el mismo. El concepto de manutención es aplicable siempre que se trate de una estancia cuya duración sea mayor o igual a quince (15) días calendario, considerando los topes máximos diarios detallados en la convocatoria.
4. Seguro de viaje: el seguro es de carácter obligatorio y su valor debe estar de acuerdo al precio de mercado. La cobertura típicamente incluye gastos médicos de emergencia, muerte accidental, invalidez e imprevistos logísticos durante el viaje (retraso de vuelos, demora o pérdida de equipaje, robos, etc.). El precio del seguro puede variar en función a la edad, duración del viaje y el destino. Se puede financiar hasta un máximo de S/ 2,000.

• Servicios de no consultoría.

Corresponde a los gastos de contratación de personas naturales o jurídicas para la ejecución de actividades de índole técnica especializada, consideradas como críticas para lograr el buen resultado del proyecto de investigación: servicios de laboratorio, colección de datos, procesamiento de muestras, análisis y diseño.

• Otros servicios

Corresponde a los gastos de contratación de personas naturales o jurídicas para la ejecución de actividades complementarias del proyecto de investigación, tales como:

1. Actividades de difusión:

1. Gastos de organización de taller de cierre del proyecto.
2. Costo de publicación de artículos en revistas indizadas.

• Costo de inscripción para participar en eventos o para discutir los resultados con personal interesado o calificado.

1. Actividades complementarias de la investigación:

1. Gastos de importación y desaduanaje de materiales, insumos o equipos relacionados al proyecto de investigación que se adquieran en el extranjero.
2. Gastos relacionados a la obtención del título o grado.

• Gastos relacionados a la solicitud de patentes.

1. Gastos de mantenimiento correctivo para los equipos adquiridos u otro equipo de laboratorio que deba usarse en el proyecto.

• Gastos de gestión (hasta 10% del monto financiado)

Corresponde al incentivo monetario para el coordinador administrativo, útiles de oficina y servicios de imprenta.