Influência da estocagem prolongada de lodos de esgoto, em diferentes condições operacionais, na redução de patógenos, visando a reciclagem agrícola

Abstract

Resumo: Para que o uso agrícola do lodo de esgoto seja possível no Brasil, parâmetros de qualidade sanitária, definidos na Resolução Conama 375/2006, devem ser atendidos. Para tanto, geralmente é necessária a adoção de métodos de higienização do lodo. O objetivo desta pesquisa foi avaliar a estocagem prolongada como método de higienização do lodo, acompanhando de forma controlada os fatores que afetam o decaimento de ovos de Ascaris, coliformes termotolerantes e Salmonella spp. em lodos oriundos de tanques sépticos e de reator UASB (Upflow Anaerobic Sludge Blanket), desaguados em leito de secagem e em centrífuga. A pesquisa foi desenvolvida nas cidades de Fazenda Rio Grande (FRG) e Apucarana, no Estado do Paraná, Sul do Brasil. Foram realizados 18 tratamentos experimentais, 16 deles com quatro repetições cada e dois sem repetição, formando ao todo 66 unidades experimentais. Os lodos foram submetidos a condições operacionais diferenciadas: com/sem revolvimento manual e com/sem disposição sob cobertura, comumente empregada no armazenamento do lodo, e também condições climáticas distintas nos dois municípios. Foram realizadas nove coletas, uma na implementação do experimento e em 4, 9, 13, 17, 30, 47, 61 e 104 semanas. Dos sete tratamentos realizados com lodo de tanque séptico, dois atenderam a Resolução Conama 375/06 para obtenção de lodo Classe A (0,25 ovo viável/g ST) ambos realizados no município de Apucarana. Os limites de coliformes termotolerantes (<103 NMP/g ST) e Salmonella spp. (ausência em 10g ST) para lodo Classe A foram alcançados em todos os tratamentos, num período inferior a dois anos. Os tratamentos (sete) com lodo de reator UASB desaguado em leito, atenderam ao Conama em todos os parâmetros avaliados. Em nove semanas de estocagem do lodo foram obtidos valores menores que 0,25 ovo viável/g ST em todos os tratamentos, sendo que o número inicial de ovos viáveis de Ascaris nesse lodo era inferior a 3 ovos viáveis/g. O tempo necessário para obtenção do lodo higienizado foi de 61 semanas, tendo como parâmetro limitante a Salmonella spp.. No lodo de reator UASB, desaguado em centrífuga, que apresentou maior contaminação inicial de ovos, foram necessários dois anos de estocagem para que os lodos com cobertura alcançassem o valor estipulado pela Resolução. Nos tratamentos sem cobertura esse valor não foi alcançado. Os dois tratamentos (com e sem revolvimento, em pátio coberto) apresentaram os teores mais elevados de sólidos totais, 72% e 80%, entre os tratamentos realizados. Para coliformes, foram necessárias 30 semanas de estocagem do lodo nos tratamentos realizados, em pátio coberto, em Fazenda Rio Grande, para que atingisse concentrações inferiores a 103 NMP/g ST e 47 semanas nos tratamentos realizados em pátio descoberto. Os tratamentos realizados em pátio coberto mostraram-se mais eficientes do que os realizados em pátio descoberto no decaimento das bactérias. Quanto ao revolvimento das unidades experimentais, a influência positiva ocorreu nos tratamentos realizados em pátio descoberto no decaimento da Salmonella spp.. Na avaliação da prevalência de ovos de helmintos ao longo do tempo, a fauna parasitária encontrada no lodo séptico foi: Ascaris sp., Toxocara sp., Trichuris trichiura, T. vulpis, Trichuroidea, H. diminuta e Taenia sp.. Ovos de Ascaris sp. foram encontrados em 100% das amostras analisadas, com maior prevalência sobre os demais helmintos. Foi realizada também uma pesquisa que teve como objetivo avaliar a higienização de lodo anaeróbio quando desaguado em leitos de secagem, utilizando os parâmetros de coliformes termotolerantes e ovos de Ascaris sp.. O experimento foi conduzido em duas etapas. Na primeira, foi realizada a contagem de ovos do lodo oriundo de Reator UASB e desaguado em dois leitos de secagem modificados (5 x 3 m). Na segunda etapa, um dos leitos foi dividido em 6 pequenos leitos (50 x 50 cm) e foi inoculado número conhecido de ovos de Ascaris summ (20 ovos viáveis/g ST). Ao final de um ciclo de secagem de 30 dias, foram obtidos valores de 0 a 1,24 ovo viável/g ST e redução de coliformes fecais de 1011 NMP/g ST para valores entre 101 e 102 NMP/g ST. Apesar de não atingir o limite estipulado pela Resolução Conama para uso agrícola, o leito de secagem mostrou-se um mecanismo adequado de desinfecção do lodo.

Abstract: For being possible the use of sewage sludge in agriculture in Brazil, sanitation quality parameters, defined by CONAMA Resolution 375/2006, must be achieved. Therefore, it is usually necessary to adopt sludge sanitation methods. The aim of this research was to evaluate the long-term storage as sludge hygienization method, following by a controlled manner the factors affecting the decay of Ascaris eggs, fecal coliforms and Salmonella spp., in sludges coming from septic tanks and Upflow Anaerobic Sludge Blanket reactor (UASB), dewatered on drying bed and centrifugation. The research was conducted in the cities of Fazenda Rio Grande and Apucarana in the state of Paraná, southern Brazil. Were performed 18 experimental treatments, 16 of them with four replications each and two without repetition, forming a total of 66 experimental units. The sludge were subjected to different operating conditions, with / without manual plowing and with / without provision under cover, and also different climatic conditions in the two municipalities. Nine samples were taken in the implementation of the experiment and 4, 9, 13, 17, 30, 47, 61 and in 104 weeks. Of the seven treatments performed with septic tank sludge, two attended the CONAMA to obtain Class A sludge (0.25 viable eggs / g total solids (TS)), both held in the city of Apucarana. The limits for termotolerantes fecal coliforms (<103 MPN/g total solids) and Salmonella spp. (absence in 10g total solids) for Class A sludge were achieved in all treatments, in less than two years. The treatments (seven) with reactor UASB dewatered sludge in drying beds attended the CONAMA in all evaluated parameters. In nine weeks of sludge storage, were obtained values <0.25 viable eggs/g total solids in all treatments, the initial number of viable eggs of Ascaris this sludge was less than 3 viable eggs/g TS. The time required for obtaining sanitized sludge was 61 weeks, with the limiting parameter Salmonella spp.. In the UASB reactor sludge dewatered in a centrifuge, with the highest initial contamination of eggs, it took two years of storage for the sludge with coverage to reach the amount stipulated by CONAMA Resolution. In the treatments without cover, this number has not been reached. The two treatments (with and without disturbance in a covered windrow) had the highest levels of total solids, 72% and 80% between all the treatments. To coliforms, it took 30 weeks of sludge storage in the treatments carried out on the covered patio in Fazenda Rio Grande to reach concentrations lower than 103 MPN / g ST and 47 weeks for the treatments performed on the outdoor patio. The treatments performed in a covered patio proved to be more efficient than the open-air treatments in decay of bacteria. As for the disturbance of the experimental units, the positive influence occurred in treatments performed in an outdoor patio for dacay of Salmonella. Assessing the prevalence of helminth eggs in sewage sludge long-term storage, the parasitic fauna found in sludge was Ascaris sp., Toxocara sp., Trichuris trichiura, Trichuris vulpis, Trichuroidea, Hymenolepis diminuta and Taenia sp.. Ascaris eggs were found in 100% of the samples, with the highest prevalence among helminths. It was also carried out a survey that aimed to evaluate the sanitation of anaerobic sludge dewatered on drying beds, as the coliform parameters and eggs of Ascaris sp.. The experiment was conducted in two stages. At first it was held the sludge egg count come from UASB reactor and dewatered in two modified drying beds (5 x 3 m). In the second stage, one of the drying bed was divided into 6 small beds (50 x 50 cm) and was inoculated Ascaris summ known numbers of eggs (20 viable eggs / g TS). At the end of a 30 days the drying cycle, were obtained values between 0 and 1,24 viable eggs / g TS and a reduction of fecal coliform 1011 MPN / g TS to values between 101 and 102 MPN / g TS. Although not reach the limit set by Conama for agricultural use, the drying bed proved to be an adequate sludge disinfection mechanism.