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decaimento de patógenos em biossólidos submetidos à ... - bvsde

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DECAIMENTO DE PATÓGENOS EM BIOSSÓLIDOS SUBMETIDOS À SECAGEM EM<br />

ESTUFA AGRÍCOLA<br />

João Baptista Comparini (*)<br />

Companhia <strong>de</strong> Saneamento Básico do Estado <strong>de</strong> São Paulo – SABESP.<br />

Engenheiro Civil pela Escola Politécnica da Universida<strong>de</strong> <strong>de</strong> São Paulo. Mestre e Doutor<br />

pela Escola Politécnica da Universida<strong>de</strong> <strong>de</strong> São Paulo no Departamento <strong>de</strong> Engenharia<br />

Hidráulica e Sanitária. Superinten<strong>de</strong>nte da Unida<strong>de</strong> <strong>de</strong> Negócio Pardo e Gran<strong>de</strong> da SABESP.<br />

Pedro Al<strong>em</strong> Sobrinho<br />

Escola Politécnica da Universida<strong>de</strong> <strong>de</strong> São Paulo – USP.<br />

(*) Av. Dr. Flávio Rocha, 4951 – Jardim Re<strong>de</strong>ntor – Franca – SP – Brasil – CEP: 14405-600. Correio eletrônico:<br />

jcomparini@sabesp.com.br.<br />

RESUMO<br />

Dentre as preocupações ligadas <strong>à</strong> utilização agrícola <strong>de</strong> <strong>biossólidos</strong> <strong>de</strong>staca-se a possibilida<strong>de</strong> <strong>de</strong> contaminação<br />

ambiental e do hom<strong>em</strong> por microrganismos patogênicos, sendo uma das formas <strong>de</strong> controle utilizadas a redução <strong>de</strong> sua<br />

concentração pela aplicação <strong>de</strong> processos <strong>de</strong> tratamento a<strong>de</strong>quados.<br />

Entretanto, muitos dos processos recomendados na literatura internacional como suficientes para a higienização <strong>de</strong><br />

<strong>biossólidos</strong> apresentam custos elevados <strong>de</strong> capital ou <strong>de</strong> operação e manutenção, dificultando ou mesmo impedindo sua<br />

aplicação <strong>de</strong> forma generalizada. Sendo assim, buscou-se nessa pesquisa avaliar a eficácia da secag<strong>em</strong> do biossólido <strong>em</strong><br />

estufa agrícola como processo <strong>de</strong> redução <strong>de</strong> <strong>patógenos</strong>, aproveitando-se das características climáticas presentes na<br />

maioria das regiões brasileiras, com elevada insolação e t<strong>em</strong>peratura ambiente.<br />

No experimento mediu-se o <strong><strong>de</strong>caimento</strong> da concentração das bactérias E. coli e Salmonella sp., <strong>de</strong> bacteriófagos Fespecíficos,<br />

utilizados como indicadores da presença <strong>de</strong> vírus entéricos, e <strong>de</strong> ovos <strong>de</strong> helmintos.<br />

Foram também acompanhadas as transformações nas características físicas e químicas do biossólido <strong>de</strong> forma a avaliarse<br />

as implicações quanto <strong>à</strong>s suas proprieda<strong>de</strong>s <strong>de</strong> interesse agronômico.<br />

A secag<strong>em</strong> do biossólido <strong>em</strong> estufa agrícola por períodos <strong>de</strong> 70 a 94 dias reduziu a concentração das bactérias E. coli <strong>em</strong><br />

2,71 log, obtendo-se concentrações finais inferiores a 10 3 NMP/g <strong>em</strong> base seca, promoveu a inativação completa dos<br />

bacteriófagos F-específicos e das bactérias salmonelas, e reduziu a concentração <strong>de</strong> ovos <strong>de</strong> helmintos para valores<br />

inferiores a 0,25 ovos viáveis/g <strong>em</strong> base seca. As alterações verificadas nas características físicas e químicas do<br />

biossólido durante a secag<strong>em</strong> não implicaram <strong>em</strong> perda <strong>de</strong> qualida<strong>de</strong> para uso na agricultura.<br />

Palavras chave: Biossólidos. Patógenos. Secag<strong>em</strong>. Agricultura.<br />

INTRODUÇÃO<br />

O uso agrícola <strong>de</strong> <strong>biossólidos</strong> gerados no tratamento <strong>de</strong> esgotos municipais constitui alternativa largamente aplicada <strong>em</strong><br />

diversos países pelo seu potencial como fonte <strong>de</strong> nutrientes para as plantas e para o condicionamento <strong>de</strong> solos. Dentre as<br />

preocupações que essa alternativa <strong>de</strong> disposição suscita <strong>de</strong>staca-se a possibilida<strong>de</strong> <strong>de</strong> contaminação ambiental e do<br />

hom<strong>em</strong> por microrganismos patogênicos. Uma das formas <strong>de</strong> controle utilizadas consiste na redução da concentração<br />

dos mesmos no biossólido através <strong>de</strong> processos <strong>de</strong> tratamento a<strong>de</strong>quados.<br />

Neste trabalho são apresentados os resultados do <strong><strong>de</strong>caimento</strong> na concentração <strong>de</strong> <strong>patógenos</strong> no biossólido através <strong>de</strong> sua<br />

secag<strong>em</strong> <strong>em</strong> estufa agrícola, processo simplificado e <strong>de</strong> baixo custo que procura aproveitar as condições climáticas<br />

favoráveis brasileiras <strong>de</strong> elevada insolação e t<strong>em</strong>peratura ambiente.


OBJETIVO<br />

O objetivo da pesquisa foi o <strong>de</strong> avaliar a redução na concentração <strong>de</strong> microrganismos patogênicos <strong>em</strong> <strong>biossólidos</strong><br />

<strong>submetidos</strong> <strong>à</strong> secag<strong>em</strong> <strong>em</strong> estufa agrícola por períodos <strong>de</strong> 70 a 98 dias, <strong>de</strong> forma a verificar a a<strong>de</strong>quação <strong>de</strong>sta alternativa<br />

<strong>de</strong> tratamento ao atendimento dos regulamentos para sua utilização <strong>em</strong> áreas agrícolas. Paralelamente foram<br />

acompanhadas as transformações nas características físicas e químicas do biossólido, avaliando-se as implicações quanto<br />

<strong>à</strong>s suas proprieda<strong>de</strong>s <strong>de</strong> interesse agronômico.<br />

METODOLOGIA<br />

O biossólido utilizado no experimento é produzido <strong>em</strong> uma estação <strong>de</strong> tratamento <strong>de</strong> esgotos municipais por lodos<br />

ativados convencional, situada <strong>em</strong> Franca, município do Estado <strong>de</strong> São Paulo com população urbana <strong>de</strong> 281000<br />

habitantes no ano 2000.<br />

Os lodos primários e secundários da estação são homogeneizados, a<strong>de</strong>nsados e <strong>submetidos</strong> <strong>à</strong> digestão anaeróbia <strong>em</strong> 2<br />

biodigestores primários e 1 secundário, com t<strong>em</strong>po <strong>de</strong> <strong>de</strong>tenção total <strong>de</strong> cerca <strong>de</strong> 36 dias e t<strong>em</strong>peratura <strong>de</strong> operação na<br />

faixa <strong>de</strong> 25 a 29°C. O <strong>de</strong>saguamento é efetuado <strong>em</strong> filtro prensa <strong>de</strong> esteira, com o biossólido gerado apresentando teor<br />

<strong>de</strong> sólidos na faixa <strong>de</strong> 18 a 20%.<br />

No experimento o biossólido foi disposto <strong>em</strong> leiras montadas internamente <strong>em</strong> uma estufa agrícola, com cobertura e<br />

laterais fechadas com lona plástica transparente <strong>de</strong> forma a evitar o contato com águas <strong>de</strong> chuva, conforme<br />

esqu<strong>em</strong>atizado na Figura 1.<br />

0,5 m<br />

A<br />

A<br />

Leira <strong>de</strong><br />

biossólido<br />

7,5 m<br />

PLANTA<br />

Leira <strong>de</strong><br />

biossólido<br />

CORTE A<br />

FIGURA 1: Desenho esqu<strong>em</strong>ático da secag<strong>em</strong><br />

do biossólido <strong>em</strong> estufa agrícola<br />

O experimento foi repetido por três vezes, com durações <strong>de</strong> 98, 84 e 70 dias. O revolvimento das leiras <strong>de</strong> biossólido,<br />

constituídas com altura máxima <strong>de</strong> 50cm, foi efetuado a cada 7 dias na 1ª e 2ª repetições. Na 3ª repetição, <strong>de</strong> forma a<br />

acelerar a secag<strong>em</strong>, o biossólido foi inicialmente espalhado <strong>em</strong> camada <strong>de</strong> cerca <strong>de</strong> 10cm, por 15 dias, até que a umida<strong>de</strong><br />

estivesse reduzida para valores próximos <strong>de</strong> 65%. Neste período o biossólido foi revolvido a cada 2 dias. Nas datas <strong>de</strong><br />

coleta eram extraídas 4 amostras simples <strong>de</strong> cada leira, <strong>em</strong> posições e profundida<strong>de</strong>s diferentes. As amostras eram então<br />

homogeneizadas <strong>de</strong> forma a obter-se uma amostra composta.<br />

6,0 m<br />

4,0m<br />

Base <strong>de</strong><br />

concreto<br />

Cobertura e laterais<br />

com lona plástica<br />

transparente<br />

2,0 m<br />

6,0 m


As concentrações <strong>de</strong> bactérias coliformes totais e E. coli foram avaliadas a cada quinzena. As bactérias Salmonellas sp.<br />

foram avaliadas <strong>em</strong> termos <strong>de</strong> presença ou ausência, não efetuando-se a quantificação. De forma a obter-se indicações<br />

da presença <strong>de</strong> vírus entéricos no biossólido foram realizadas análises da concentração <strong>de</strong> bacteriófagos F-específicos,<br />

escolhidos como indicadores. As concentrações <strong>de</strong> helmintos foram avaliadas <strong>em</strong> termos <strong>de</strong> ovos totais e dos ovos que<br />

apresentavam viabilida<strong>de</strong>. Além disso foram i<strong>de</strong>ntificadas e quantificadas as espécies encontradas.<br />

Para acompanhar as transformações na composição do biossólido ao longo do t<strong>em</strong>po foram monitoradas as seguintes<br />

características: t<strong>em</strong>peratura, pH, umida<strong>de</strong>, sólidos totais e voláteis, C-orgânico, P-total, N-Kjeldahl, N-Amoniacal, N-<br />

Nitrato/Nitrito, K, Ca, Na, S, Mg, Fe, Mn, B, e os metais pesados As, Cd, Cr, Cu, Hg, Mo, Ni, Pb, Se e Zn.<br />

Ao longo das três repetições foram realizadas 186 <strong>de</strong>terminações laboratoriais para os parâmetros microbiológicos e 418<br />

para os físicos e químicos.<br />

RESULTADOS E DISCUSSÃO<br />

Características físicas e químicas do biossólido. - As faixas <strong>de</strong> variação <strong>de</strong> t<strong>em</strong>peratura nas leiras <strong>de</strong> biossólido foram:<br />

na 1ª repetição, entre 29,6 e 36,6 0 C (média <strong>de</strong> 32,5 0 C); na 2ª repetição, entre 30,1 e 36,5 0 C (média <strong>de</strong> 32,8 0 C); na 3ª<br />

repetição, entre 22,4 e 32,4 0 C (média <strong>de</strong> 26,6 0 C).<br />

A umida<strong>de</strong> do biossólido foi monitorada nas amostras compostas extraídas quinzenalmente para realização das análises<br />

microbiológicas, verificando-se uma dificulda<strong>de</strong> maior do mesmo <strong>em</strong> per<strong>de</strong>r umida<strong>de</strong> entre os valores iniciais, acima <strong>de</strong><br />

80%, e um valor no entorno <strong>de</strong> 70%. A partir daí verificou-se uma redução mais acelerada até valores próximos <strong>de</strong> 20%.<br />

O valor mínimo <strong>de</strong> umida<strong>de</strong> obtido foi <strong>de</strong> cerca <strong>de</strong> 10%, atingido <strong>em</strong> aproximadamente 70 dias nas três repetições,<br />

conforme po<strong>de</strong> ser observado na Figura 2.<br />

A análise das frações <strong>de</strong> sólidos evi<strong>de</strong>nciou uma redução gradual na concentração dos sólidos voláteis <strong>em</strong> relação aos<br />

totais, <strong>de</strong> aproximadamente 73% no início dos experimentos para valores da or<strong>de</strong>m <strong>de</strong> 53% ao final, conforme Figura 2.<br />

Com relação <strong>à</strong>s alterações nas proprieda<strong>de</strong>s <strong>de</strong> interesse agronômico obteve-se os seguintes resultados: o conteúdo <strong>de</strong> C-<br />

Orgânico sofreu reduções na faixa <strong>de</strong> 21,7% a 25,5%, com os teores encontrados ao final dos períodos <strong>de</strong> secag<strong>em</strong><br />

mantendo-se ainda elevados, <strong>em</strong> média 322,20 g/kgMS ou 32,2%; a secag<strong>em</strong> não gerou redução relevante no conteúdo<br />

<strong>de</strong> N-Kjeldahl, obtendo-se ao final um valor médio <strong>de</strong> 50,63 g/kgMS ou 5,1%; o conteúdo <strong>de</strong> N-amoniacal aumentou<br />

durante o processo <strong>de</strong> secag<strong>em</strong>, melhorando as suas condições no sentido da disponibilização mais imediata para as<br />

plantas; a secag<strong>em</strong> não produziu efeito aparente que viesse a prejudicar a qualida<strong>de</strong> do biossólido <strong>em</strong> relação ao<br />

conteúdo <strong>de</strong> P-Total, com concentração média final <strong>de</strong> 13,2 g/kgMS, ou 1,3%.<br />

%<br />

90,0<br />

80,0<br />

70,0<br />

60,0<br />

50,0<br />

40,0<br />

30,0<br />

20,0<br />

10,0<br />

0,0<br />

Umida<strong>de</strong> média das leiras <strong>de</strong> biossólido<br />

1ª Repetição<br />

2ª Repetição<br />

3ª Repetição<br />

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110<br />

FIGURA 2: Umida<strong>de</strong> e Percentual <strong>de</strong> Sólidos Voláteis durante a secag<strong>em</strong> do biossólido<br />

dias<br />

% <strong>de</strong> Sólidos Voláteis <strong>em</strong> relação aos Sólidos Totais<br />

As concentrações <strong>de</strong> metais pesados no biossólido foram <strong>de</strong>terminadas na data inicial e final <strong>de</strong> cada repetição do<br />

experimento, conforme apresentado na Tabela 1. Todas as amostras apresentaram concentrações <strong>de</strong> metais pesados<br />

significativamente inferiores aos limites normativos para o Estado <strong>de</strong> São Paulo (CETESB, 1999), não restringindo,<br />

portanto, a utilização <strong>em</strong> áreas agrícolas.<br />

Características microbiológicas do biossólido. - A secag<strong>em</strong> e insolação do biossólido levaram <strong>à</strong> <strong>de</strong>struição completa<br />

dos bacteriófagos nas três repetições do experimento. Na primeira, a ausência do microrganismo foi <strong>de</strong>tectada na<br />

amostrag<strong>em</strong> aos 56 dias, quando a umida<strong>de</strong> média do material atingiu 24,1%; na segunda, aos 42 dias, com 46,3% <strong>de</strong><br />

umida<strong>de</strong>; na terceira, aos 14 dias, com 71,2% <strong>de</strong> umida<strong>de</strong>. Na Tabela 2 e Figura 3 são apresentados os resultados das<br />

análises realizadas.<br />

%<br />

80,0<br />

70,0<br />

60,0<br />

50,0<br />

40,0<br />

1ª Repetição<br />

2ª Repetição<br />

3ª Repetição<br />

R 2 = 0,91<br />

R 2 = 0,97<br />

R 2 = 0,98<br />

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100<br />

dias


TABELA 1: Concentrações máximas e médias <strong>de</strong> metais pesados <strong>em</strong> amostras do biossólido submetido <strong>à</strong><br />

secag<strong>em</strong> <strong>em</strong> estufa agrícola<br />

Concentração<br />

(mg/kgMS)<br />

Biossólido –<br />

Valor Máximo<br />

Bossólido -<br />

Valor Médio<br />

Limite<br />

Normativo (2)<br />

Metal Pesado<br />

As Cd Cr Cu Hg Mo Ni Pb Se Zn<br />

0,33 3,08 349,14 234,23 2,88 6,14 54,73 85,09 (1) 1761,96<br />

0,21 2,50 258,66 185,31 1,18 5,16 47,69 77,84 (1) 1135,00<br />

75 85 (3) 4300 57 75 420 840 100 7500<br />

(1) Não <strong>de</strong>tectado, sendo o limite <strong>de</strong> <strong>de</strong>tecção 0,067mg/kgMS.<br />

(2) Conforme Norma P 4230 (CETESB 1999).<br />

(3) Para o Cr, a limitação normativa restringe-se <strong>à</strong> taxa <strong>de</strong> acumulação do metal no solo.<br />

TABELA 2: Concentrações <strong>de</strong> bacteriófagos F-específicos durante a secag<strong>em</strong> do biossólido <strong>em</strong> estufa agrícola<br />

Data T<strong>em</strong>po<br />

(dias)<br />

Bacteríófagos F-específicos<br />

(UFP/ gMS)<br />

Leira 1 Leira 2 Média<br />

1ª Repetição<br />

Redução <strong>em</strong> relação ao valor<br />

inicial<br />

(%)<br />

23/10/00 0 2,20.10 3 2,30.10 4 1,26.10 4 -<br />

06/11/00 14 5,30.10 1 6,60.10 1 5,95.10 1 99,5<br />

20/11/00 28 4,50.10 1 3,70.10 2 2,08.10 2 98,4<br />

18/12/00 56 A (1) A (1) A (1) 100,0<br />

02/01/01 71 A (1) A (1) A (1) 100,0<br />

15/01/01 84 A (1) A (1) A (1) 100,0<br />

29/01/01 98 A (1) A (1)<br />

2ª Repetição<br />

A (1) 100,0<br />

12/02/01 0 3,10.10 2 2,70.10 2 2,90.10 2 -<br />

28/02/01 16 1,60.10 2 1,70.10 2 1,65.10 2 43,1<br />

12/03/01 28 2,20.10 1 4,20.10 1 3,20.10 1 89,0<br />

26/03/01 42 A (1) A (1) A (1) 100,0<br />

09/04/01 56 A (1) A (1) A (1) 100,0<br />

23/04/01 70 A (1) A (1) A (1) 100,0<br />

07/05/01 84 A (1) A (1)<br />

3ª Repetição<br />

A (1) 100,0<br />

21/05/01 0 9,70.10 3 2,10.10 4 1,54.10 4 -<br />

04/06/01 14 A (1) A (1) A (1) 100,0<br />

18/06/01 28 A (1) A (1) A (1) 100,0<br />

02/07/01 42 A (1) A (1) A (1) 100,0<br />

16/07/01 56 A (1) A (1) A (1) 100,0<br />

(1) A: ausência na amostra analisada.<br />

UFP / gMS<br />

1,00E+05<br />

1,00E+04<br />

1,00E+03<br />

1,00E+02<br />

1,00E+01<br />

1,00E+00<br />

1,00E-01<br />

1,00E-02<br />

1,00E-03<br />

90,0<br />

Concentração <strong>de</strong> Bacteriófagos F-específicos <strong>em</strong> função da<br />

umida<strong>de</strong><br />

80,0<br />

R 2 = 0,94<br />

70,0<br />

60,0<br />

R 2 = 0,95<br />

50,0<br />

40,0<br />

30,0<br />

20,0<br />

1ª Repetição<br />

2ª Repetição<br />

Umida<strong>de</strong> (% )<br />

10,0<br />

0,0<br />

UFP / gMS<br />

Concentração <strong>de</strong> Bacteriófagos F-específicos <strong>em</strong> função do<br />

t<strong>em</strong>po <strong>de</strong> secag<strong>em</strong><br />

FIGURA 3: Concentração <strong>de</strong> bacteriófagos F-específicos durante a secag<strong>em</strong> do biossólido <strong>em</strong> estufa agrícola<br />

1,00E+05<br />

1,00E+04<br />

1,00E+03<br />

1,00E+02<br />

1,00E+01<br />

1,00E+00<br />

1,00E-01<br />

1,00E-02<br />

1,00E-03<br />

R 2 = 0,73<br />

R 2 = 0,89<br />

1ª Repetição<br />

2ª Repetição<br />

0 10 20 30 40 50 60<br />

dias


Os resultados verificados nas concentrações <strong>de</strong> E. coli foram significativos, obtendo-se uma redução logaritmica média<br />

<strong>de</strong> 2,71 ao final das medições e concentração média abaixo <strong>de</strong> 10 3 NMP/ gMS, conforme apresentado na Tabela 3 e<br />

Figura 4. O <strong><strong>de</strong>caimento</strong> na concentração para valores abaixo <strong>de</strong> 10 3 NMP/gMS somente foi possível, nas 3 repetições,<br />

quando a umida<strong>de</strong> do biossólido atingiu valores da or<strong>de</strong>m <strong>de</strong> 10%.<br />

TABELA 3: Concentrações <strong>de</strong> coliformes totais e E. coli durante a secag<strong>em</strong> do biossólido <strong>em</strong> estufa agrícola<br />

Data<br />

T<strong>em</strong>po<br />

(dias)<br />

Coliformes totais<br />

(NMP/gMS)<br />

Redução <strong>em</strong> relação<br />

ao valor inicial<br />

E. coli<br />

(NMP/gMS)<br />

Redução <strong>em</strong> relação<br />

ao valor inicial<br />

Leira 1 Leira 2 Média (1) % Log (2) Leira 1 Leira 2 Média (1) % Log (2)<br />

1ª Repetição<br />

23/10/00 0 2,53.10 6 6,55.10 6 4,54.10 6 - - 1,36.10 5 8,72.10 4 1,12.10 5 - - 82,86<br />

Umida<strong>de</strong><br />

média<br />

(%)<br />

06/11/00 14 4,02.10 7 4,35.10 7 4,18.10 7 (3) (3) 1,26.10 7 1,74.10 7 1,50.10 7 (3) (3) 72,71<br />

20/11/00 28 2,06.10 7 3,45.107 2,75.10 7 (3) (3) 1,23.10 7 2,35.10 7 1,79.10 7 (3) (3) 60,66<br />

04/12/00 42 1,05.10 7 1,59.10 7 1,32.10 7 (3) (3) 2,11.10 6 2,34.10 6 2,22.10 6 (3) (3) 38,43<br />

18/12/00 56 6,62.10 5 2,81.10 7 1,44.10 7 (3) (3) 2,56.10 4 6,70.10 5 3,48.10 5 (3) (3) 24,78<br />

02/01/01 71 1,96.10 5 8,35.10 6 4,27.10 6 5,9 0,03 6,07.10 4 6,92.10 4 6,49.10 4 41,9 0,24 12,87<br />

15/01/01 84 2,16.10 4 5,37.10 5 2,79.10 5 93,8 1,21 1,00.10 3 7,88.10 2 8,94.10 2 99,2 2,10 9,06<br />

29/01/01 98 2,45.10 4 9,45.10 6 4,74.10 6 (3) (3) 7,74.10 2 2,95.10 3 1,86.10 3 98,3 1,78 9,70<br />

2ª Repetição<br />

12/02/01 0 6,60.10 6 1,26.10 7 9,60.10 6 - - 3,20.10 5 2,73.10 5 2,97.10 5 - - 81,53<br />

28/02/01 16 2,61.10 7 8,70.10 6 1,74.10 7 (3) (3) 1,46.10 7 3,60.10 6 9,07.10 6 (3) (3) 78,04<br />

12/03/01 28 7,65.10 6 1,16.10 6 4,41.10 6 54,1 0,34 1,48.10 6 3,03.10 5 8,91.10 5 (3) (3) 71,25<br />

26/03/01 42 1,96.10 5 2,76.10 4 1,12.10 5 98,8 1,93 2,40.10 5 3,58.10 3 1,22.10 5 58,9 0,39 46,64<br />

09/04/01 56 1,84.10 4 1,57.10 5 8,75.10 4 99,1 2,04 6,39.10 2 1,79.10 3 1,22.10 3 99,6 2,39 28,58<br />

23/04/01 70 6,28.10 2 9,88.10 3 5,26.10 3 99,9 3,26 1,00.10 2 1,06.10 2 1,03.10 2 100,0 3,46 10,58<br />

07/05/01 84 8,94.10 3 9,23.10 2 4,93.10 3 99,9 3,29 1,00.10 2 1,00.10 2 1,00.10 2 100,0 3,47 10,30<br />

3ª Repetição<br />

21/05/01 0 1,91.10 7 1,17.10 7 1,54.10 7 - - 1,38.10 5 3,31.10 5 2,34.10 5 - - 84,23<br />

04/06/01 14 8,22.10 6 5,03.10 6 6,62.10 6 57,0 0,37 7,36.10 4 1,24.10 6 6,56.10 5 (3) (3) 68,18<br />

18/06/01 28 1,52.10 4 2,06.10 5 1,10.10 5 99,3 2,14 1,21.10 4 1,36.10 5 7,43.10 4 68,3 0,50 23,41<br />

02/07/01 42 8,70.10 2 4,81.10 4 2,45.10 4 99,8 2,80 5,00.10 2 2,60.10 4 1,32.10 4 94,4 1,25 20,18<br />

16/07/01 56 1,33.10 3 1,75.10 4 9,39.10 3 99,9 3,21 3,07.10 2 1,11.10 4 5,73.10 3 97,6 1,61 14,72<br />

30/07/01 70 2,68.10 2 1,47.10 4 7,50.10 3 100,0 3,31 5,26.10 1 5,46.10 2 2,99.10 2 99,9 2,89 11,45<br />

(1) As amostras compostas <strong>de</strong> cada leira foram analisadas <strong>em</strong> triplicata. Portanto, as médias indicadas correspon<strong>de</strong>m <strong>à</strong><br />

média <strong>de</strong> 6 análises individuais, sendo 3 <strong>em</strong> cada leira.<br />

(2) Redução expressa como o logaritmo da concentração inicial / concentração nas datas indicadas.<br />

(3) Ocorrência <strong>de</strong> crescimento bacteriano, com elevação da concentração.<br />

Na 2ª e 3ª repetições do experimento foi <strong>de</strong>tectada a presença <strong>de</strong> Salmonellas sp. nas amostras iniciais. Os resultados<br />

obtidos ao final das medições indicaram que a secag<strong>em</strong> <strong>em</strong> estufa agrícola, nas condições <strong>em</strong> que o experimento foi<br />

conduzido, mostrou-se suficiente para a inativação.<br />

Para os ovos totais <strong>de</strong> helmintos, cuja concentração média inicial era <strong>de</strong> 58,36 ovos/gMS, verificou-se a ausência ao<br />

final da 1ª repetição, e 0,89 e 0,67 ovos/gMS ao final da 2ª e 3ª, respectivamente, conforme apresentado na Tabela 4 e<br />

Figura 5. Os valores da umida<strong>de</strong> do biossólido nesses casos eram <strong>de</strong> 9,70%, 10,30% e 11,45%. Nas três repetições não<br />

foram encontrados ovos viáveis no biossólido a partir dos seguintes t<strong>em</strong>pos <strong>de</strong> secag<strong>em</strong> e valores <strong>de</strong> umida<strong>de</strong>: na 1ª<br />

repetição aos 71 dias, com 12,87%; na 2ª repetição aos 56 dias, com 28,58%; na 3ª repetição aos 70 dias, com 11,45% <strong>de</strong><br />

umida<strong>de</strong>.


NMP / gMS<br />

1,00E+08<br />

1,00E+07<br />

1,00E+06<br />

1,00E+05<br />

1,00E+04<br />

1,00E+03<br />

1,00E+02<br />

1,00E+01<br />

1,00E+00<br />

90,0<br />

FIGURA 4: Concentração <strong>de</strong> E. coli durante a secag<strong>em</strong> do biossólido <strong>em</strong> estufa agrícola<br />

TABELA 4: Ovos totais e ovos viáveis <strong>de</strong> helmintos no biossólido durante a secag<strong>em</strong> <strong>em</strong> estufa agrícola<br />

Data<br />

80,0<br />

T<strong>em</strong>po<br />

(dias)<br />

Concentração <strong>de</strong> E. coli e umida<strong>de</strong><br />

70,0<br />

60,0<br />

50,0<br />

R 2 = 0,86<br />

R 2 = 0,93<br />

40,0<br />

Ovos Totais<br />

(nº / g MS)<br />

30,0<br />

R 2 = 0,95<br />

20,0<br />

1ª Repetição<br />

2ª Repetição<br />

3ª Repetição<br />

Ovos Viáveis<br />

(nº / g MS)<br />

Leira 1 Leira 2 Média (1) Leira 1 Leira 2 Média (1)<br />

10,0<br />

%<br />

0,0<br />

NMP / gMS<br />

Concentração <strong>de</strong> E. coli ao longo do t<strong>em</strong>po<br />

% <strong>de</strong><br />

Viabilida<strong>de</strong><br />

Redução Ovos Viáveis <strong>em</strong><br />

relação ao valor inicial<br />

% Log (2)<br />

Umida<strong>de</strong><br />

média<br />

(%)<br />

1ª Repetição<br />

23/10/00 0 45,06 51,22 48,14 12,29 8,15 10,22 21,2 - - 82,86<br />

06/11/00 14 32,36 52,13 42,25 8,89 19,64 14,27 33,8 -39,6 -0,14 72,71<br />

20/11/00 28 53,89 56,45 55,17 20,08 15,76 17,92 32,5 -75,4 -0,24 60,66<br />

04/12/00 42 14,72 16,96 15,84 1,95 1,24 1,60 10,1 84,4 0,81 38,43<br />

18/12/00 56 5,19 4,23 4,71 0,13 0,14 0,13 2,8 98,7 1,89 24,78<br />

02/01/01 71 1,83 3,10 2,47 0,00 0,00 0,00 0,0 100,0 - 12,87<br />

15/01/01 84 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,0 100,0 - 9,06<br />

29/01/01 98 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,0 100,0 - 9,70<br />

2ª Repetição<br />

12/02/01 0 59,36 52,12 55,74 33,11 21,88 27,50 49,3 - - 81,53<br />

28/02/01 16 54,64 49,46 52,05 26,52 19,45 22,98 44,2 16,4 0,08 78,04<br />

12/03/01 28 57,93 36,39 47,16 6,49 1,68 4,09 8,7 85,1 0,83 71,25<br />

26/03/01 42 24,89 23,98 24,44 0,14 0,04 0,09 0,4 99,7 2,49 46,64<br />

09/04/01 56 3,49 2,68 3,08 0,00 0,00 0,00 0,0 100,0 - 28,58<br />

23/04/01 70 0,86 2,08 1,47 0,00 0,00 0,00 0,0 100,0 - 10,58<br />

07/05/01 84 0,48 1,31 0,89 0,00 0,00 0,00 0,0 100,0 - 10,30<br />

3ª Repetição<br />

21/05/01 0 58,88 63,08 60,98 32,07 29,84 30,95 50,8 - - 84,23<br />

04/06/01 14 21,99 28,15 25,07 8,53 12,52 10,53 42,0 66,0 0,47 68,18<br />

18/06/01 28 8,38 11,94 10,16 0,29 1,15 0,72 7,0 97,7 1,64 23,41<br />

02/07/01 42 2,26 3,02 2,64 0,01 0,14 0,08 3,0 99,7 2,60 20,18<br />

16/07/01 56 0,43 0,77 0,60 0,00 0,02 0,01 1,9 100,0 3,43 14,72<br />

30/07/01 70 0,75 0,58 0,67 0,00 0,00 0,00 0,0 100,0 - 11,45<br />

Esses resultados permitiriam a inclusão do biossólido na Classe A <strong>de</strong> acordo com a normalização do Estado <strong>de</strong> São<br />

Paulo para uso na agricultura (CETESB, 1999), que estabelece um limite <strong>de</strong> 0,25 ovos viáveis/gMS. Nas condições<br />

ambientais <strong>de</strong>scritas, portanto, a estocag<strong>em</strong> do biossólido por 357 dias mostrou-se efetiva na <strong>de</strong>struição <strong>de</strong>sses<br />

organismos, resultando na obtenção <strong>de</strong> um produto certamente mais seguro para a utilização <strong>em</strong> áreas agrícolas.<br />

1,00E+08<br />

1,00E+07<br />

1,00E+06<br />

1,00E+05<br />

1,00E+04<br />

1,00E+03<br />

1,00E+02<br />

1,00E+01<br />

1,00E+00<br />

R 2 = 0,97<br />

R 2 = 0,95<br />

R 2 = 0,93<br />

1ª Repetição<br />

2ª Repetição<br />

3ª Repetição<br />

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110<br />

dias


CONCLUSÕES<br />

A secag<strong>em</strong> do biossólido <strong>em</strong> estufa agrícola possibilita atingir-se teores mínimos <strong>de</strong> umida<strong>de</strong> da or<strong>de</strong>m <strong>de</strong> 10%, <strong>em</strong><br />

aproximadamente 70 dias. Durante o processo, a velocida<strong>de</strong> <strong>de</strong> secag<strong>em</strong> é baixa até valores no entorno <strong>de</strong> 70%,<br />

verificando-se, a partir daí, uma redução mais acelerada da umida<strong>de</strong> até próximo <strong>de</strong> 20%, quando o <strong>de</strong>créscimo volta a<br />

se tornar mais lento.<br />

A secag<strong>em</strong> do biossólido não provocou variações que pu<strong>de</strong>ss<strong>em</strong> ser consi<strong>de</strong>radas importantes no conteúdo <strong>de</strong> N-<br />

Kjeldahl e P-total. O aumento no conteúdo <strong>de</strong> N-amoniacal no biossólido, durante o processo <strong>de</strong> secag<strong>em</strong>, indica<br />

melhoria <strong>em</strong> suas condições no sentido da disponibilização mais imediata do nutriente quando da aplicação <strong>em</strong> áreas<br />

agrícolas.<br />

As reduções verificadas na concentração <strong>de</strong> sólidos voláteis <strong>em</strong> relação aos totais, durante a secag<strong>em</strong>, <strong>de</strong> cerca <strong>de</strong> 73%<br />

para valores da or<strong>de</strong>m <strong>de</strong> 53%, e no conteúdo <strong>de</strong> C-orgânico, <strong>de</strong> 21,7% a 25,5%, não implicam <strong>em</strong> perda <strong>de</strong> potencial do<br />

biossólido como fonte <strong>de</strong> matéria orgânica para os solos e plantas, tendo <strong>em</strong> vista as elevadas concentrações <strong>de</strong> Corgânico<br />

obtidas ao final dos períodos <strong>de</strong> secag<strong>em</strong>, <strong>em</strong> média, 322,20g/kgMS.<br />

A secag<strong>em</strong> <strong>em</strong> estufa agrícola, aliada a fatores como a exposição <strong>à</strong> luz solar, mostrou-se a<strong>de</strong>quada <strong>à</strong> higienização do<br />

biossólido, tendo <strong>em</strong> vista a redução no conteúdo das bactérias E. coli para valores abaixo <strong>de</strong> 10 3 NMP/gMS, <strong>em</strong><br />

umida<strong>de</strong> da or<strong>de</strong>m <strong>de</strong> 10%, a inativação das bactérias salmonelas e dos bacteriófagos F-específicos, <strong>em</strong> umida<strong>de</strong> da<br />

or<strong>de</strong>m <strong>de</strong> 25%, e a redução na concentração <strong>de</strong> ovos viáveis <strong>de</strong> helmintos para valores próximos <strong>de</strong> zero, <strong>em</strong> teores <strong>de</strong><br />

umida<strong>de</strong> da or<strong>de</strong>m <strong>de</strong> 10% e cerca <strong>de</strong> 70 dias <strong>de</strong> secag<strong>em</strong>. Os resultados obtidos permitiriam a inclusão do biossólido na<br />

Classe A, segundo o regulamento vigente no Estado <strong>de</strong> São Paulo (CETESB, 1999), possibilitando o uso na agricultura<br />

s<strong>em</strong> maiores restrições sob o ponto <strong>de</strong> vista microbiológico. Po<strong>de</strong>, assim, constituir alternativa importante para a<br />

melhoria da qualida<strong>de</strong> sanitária <strong>de</strong> <strong>biossólidos</strong>.<br />

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS<br />

CETESB: Companhia <strong>de</strong> Tecnologia Ambiental. Aplicação <strong>de</strong> Biossólidos <strong>em</strong> Áreas Agrícolas: Critérios para Projeto e<br />

Operação. Manual técnico. Norma P4230. São Paulo, ago.1999.


nº ovos / gMS<br />

60,0<br />

50,0<br />

40,0<br />

30,0<br />

20,0<br />

10,0<br />

0,0<br />

90,0<br />

nº ovos / gMS<br />

60,0<br />

50,0<br />

40,0<br />

30,0<br />

20,0<br />

10,0<br />

0,0<br />

90,0<br />

nº ovos / gMS<br />

70,0<br />

60,0<br />

50,0<br />

40,0<br />

30,0<br />

20,0<br />

10,0<br />

0,0<br />

90,0<br />

Ovos totais e ovos viáveis <strong>de</strong> helmintos x umida<strong>de</strong> -<br />

1ª Repetição<br />

80,0<br />

70,0<br />

60,0<br />

50,0<br />

FIGURA 5: Evolução das concentrações <strong>de</strong> ovos <strong>de</strong> helmintos durante a secag<strong>em</strong> do<br />

biossólido <strong>em</strong> estufa agrícola<br />

40,0<br />

30,0<br />

20,0<br />

Ovos totais e ovos viáveis <strong>de</strong> helmintos x umida<strong>de</strong> -<br />

2ª Repetição<br />

80,0<br />

70,0<br />

60,0<br />

50,0<br />

40,0<br />

30,0<br />

20,0<br />

Ovos totais e ovos viáveis <strong>de</strong> helmintos x umida<strong>de</strong> -<br />

3ª Repetição<br />

80,0<br />

70,0<br />

60,0<br />

50,0<br />

40,0<br />

30,0<br />

20,0<br />

Ovos Totais<br />

Ovos Viáveis<br />

10,0<br />

10,0<br />

%<br />

%<br />

Ovos Totais<br />

Ovos Viáveis<br />

Ovos Totais<br />

Ovos Viáveis<br />

10,0<br />

%<br />

0,0<br />

0,0<br />

0,0

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