I PERFIL LONGITUDINAL DE ESCHERICHIA COLI E OVOS DE HELMINTOS EM UM SISTEMA REATOR UASB/ LAGOA DE POLIMENTO COM CHICANAS

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1 I PERFIL LONGITUDINAL DE ESCHERICHIA COLI E OVOS DE HELMINTOS EM UM SISTEMA REATOR UASB/ LAGOA DE POLIMENTO COM CHICANAS América Maria Eleuthério Soares Engenheira Civil e Sanitarista pela UFMG. Mestranda em Saneamento, Meio Ambiente e Recursos Hídricos pela UFMG. Adriana Molina Zerbini Bióloga. Mestranda em Saneamento, Meio Ambiente e Recursos hídricos pela UFMG. Bolsista de apoio técnico à pesquisa (CNPq). Marília Carvalho de Melo Estudante de graduação de Engenharia Civil/UFMG. Pesquisadora bolsista de Iniciação Científica pelo CNPq. Marcos von Sperling (1) Engenheiro Civil e Sanitarista. Doutor em Engenharia Ambiental pelo Imperial College, Univ. Londres. Professor Adjunto do Departamento de Engenharia Sanitária e Ambiental da UFMG. Carlos Augusto de Lemos Chernicharo Engenheiro Civil e Sanitarista. Doutor em Engenharia Ambiental pela Universidade de Newcastle upon Tyne, Inglaterra. Professor Adjunto do Departamento de Engenharia Sanitária e Ambiental da UFMG. Endereço (1) : Departamento de Engenharia Sanitária e Ambiental - UFMG - Av. Contorno o andar - Belo Horizonte - MG - CEP: Brasil - RESUMO O presente trabalho tem por objetivo avaliar o perfil longitudinal de Escherichia Coli e ovos de helmintos em um sistema de tratamento de esgotos domésticos constituído por um reator anaeróbio de manta de lodo (UASB), seguido por uma lagoa de polimento com chicanas. A ETE piloto está localizada na cidade de Itabira/MG, e recebe esgoto doméstico de um bairro nas cercanias. O reator UASB compartimentado operou com um TDH médio de 5,5 horas, com um volume útil de 9,0 m 3. A lagoa recebe uma vazão média de 4 m 3 /dia, possui um volume de 32 m 3, TDH de 8 dias e uma relação comprimento/largura de 12,5. As lagoas de polimento de efluentes de reatores UASB são reatores dimensionados levando em conta critérios que favorecem o decaimento bacteriano dos organismos patogênicos, particularmente os avaliados através de indicadores bacterianos, que são pouco afetados pelo tratamento anaeróbio. Neste sentido, as lagoas de polimento passam a ter um papel mais direcionado à remoção de microrganismos que de matéria orgânica, principalmente quando atuam após um reator anaeróbio. Pretende-se contribuir com resultados que possibilitem um melhor entendimento dos mecanismos de remoção de indicadores bacterianos e ovos de helmintos em lagoas de polimento aplicadas ao pós-tratamento de efluentes anaeróbios. PALAVRAS-CHAVE: Pós-tratamento, Reator UASB, Lagoa de Polimento com Chicanas, Escherichia Coli, Ovos de Helmintos. INTRODUÇÃO As lagoas facultativas são usualmente a opção mais simples dos sistemas de tratamento de esgoto, estando as suas principais vantagens e desvantagens associadas à predominância de fenômenos naturais. Tais fenômenos devem ser melhor estudados e compreendidos, principalmente quando essas lagoas são utilizadas como unidades para o pós-tratamento de efluentes de reatores anaeróbios, uma vez que a etapa inicial de tratamento, por via anaeróbia, pode afetar significativamente as características físico-químicas e microbiológicas dos esgotos, acarretando diferentes condições de remoção dos poluentes remanescentes, nas lagoas de polimento. Considerando que uma das principais vantagens do uso de lagoas de estabilização para o tratamento de esgotos em nosso país esteja relacionada à sua capacidade de remoção de organismos patogênicos, aliado a ABES - Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental 1

2 outras características favoráveis, como simplicidade operacional e baixos custos, depreende-se a potencialidade dessa modalidade de tratamento quando aplicada ao pós-tratamento de efluentes anaeróbios. Isso porque, apesar dos sistemas anaeróbios, notadamente os reatores de manta de lodo (reatores UASB), apresentarem uma série de vantagens e terem uma aplicabilidade cada vez mais crescente, estes cumprem com eficiência apenas a etapa de remoção de matéria orgânica. Os organismos patogênicos, particularmente os avaliados através de indicadores bacterianos, são pouco afetados pelo tratamento anaeróbio. Nesse sentido, as lagoas de estabilização, enquanto unidades de pós-tratamento de efluentes anaeróbios, passam a ter um papel diferenciado no tratamento, muito mais direcionado para a remoção de microrganismos que de matéria orgânica, podendo ser melhor caracterizadas como lagoas de polimento. A pesquisa, como um todo, tem como objetivo geral avaliar lagoas com chicanas e sem chicanas utilizadas como pós tratamento dos efluentes de um reator UASB compartimentado em escala de piloto, localizado em Itabira/Minas Gerais. O presente trabalho tem como objetivo específico avaliar o perfil longitudinal e a eficiência de remoção de E. coli e ovos de helmintos ao longo do sistema reator UASB / lagoa com chicanas, com amostras coletadas nas passagens de cada chicana. METODOLOGIA A pesquisa foi conduzida em instalações em escala de demonstração/piloto implantadas junto à ETE Nova Vista, no município de Itabira/MG. A estação de tratamento situa-se na latitude 19º37 00 sul e longitude 43º13 40 oeste, estando a uma altitude de 781 m acima do nível do mar. O experimento conta com o apoio do Serviço Autônomo de Água e Esgoto (SAAE) de Itabira/MG, sendo parte integrante do Programa de Pesquisa em Saneamento Básico (PROSAB). DESCRIÇÃO DO SISTEMA As principais características das unidades experimentais são apresentadas na Tabela 1. Tabela 1 - Características das instalações piloto. Característica Reator UASB compartimentado Lagoa com chicanas Largura (m) Comprimento total (m) Profundidade (m) Volume útil (m 3 ) TDH Vazão média (m³/d) Número de chicanas (un) Relação L/B 1,0 3,0 3,0 9,0 5,5 h 43, ,0 8,0 1,0 32,0 8,0 d 4,0 4 12,5 O reator UASB compartimentado recebe esgoto bruto de um bairro da cidade, através da estação elevatória da ETE. As lagoas de estabilização recebem o efluente do reator UASB através de um distribuidor de vazões, e o efluente das lagoas é lançado na lagoa de rejeitos da Companhia Vale do Rio Doce (CVRD). Configuração do experimento: As unidades experimentais e os pontos de amostragem do sistema estudado estão apresentados na Figura 1. ABES - Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental 2

3 1 Esgoto Bruto Reator UASB Compartimentado 2 Efluente UASB Efluente Lagoa Lagoa com Chicanas Afluente Lagoa 4 6 Figura 1 - Vista do Reator UASB compartimentado (à esquerda) e da Lagoa com Chicanas com os pontos de coleta de amostras. As unidades experimentais e os pontos de amostragem do sistema estudado estão representados esquematicamente na Figura 2. E.E. 3 m (1) Esgoto bruto Reator UASB (2) compartimentado 1 m 4m (3) (4) 8m (5) (6) (7) 1,6 m Figura 2. Croquis do sistema UASB/Lagoa com chicanas. Lagoa com chicanas Automação do sistema A ETE piloto conta com amostradores automáticos para coleta composta de material para análise realizada semanalmente. Além disso, possui um sistema de automação que permite que a vazão afluente às unidades de tratamento seja controlada segundo um hidrograma típico diário de vazões de uma ETE convencional. A amostragem composta acompanha o hidrograma de vazão. ABES - Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental 3

4 MONITORAMENTO DO SISTEMA O monitoramento do sistema iniciou-se em janeiro/2000 e estendeu-se até o mês de agosto/2000. Desta forma, foram coletados e analisados dados nos períodos secos e chuvosos, quentes e frios. Foram realizadas análises físico-quimicas, como DBO, DQO, sólidos, NTK, nitrogênio e fósforo. No trabalho são apresentadas apenas as análises microbiológicas e os dados de monitoramento que interferem no processo de remoção de E. coli e ovos de helmintos. Para a avaliação de parâmetros microbiológicos (E. coli e ovos de helmintos) ao longo do perfil longitudinal da lagoa, foram coletadas amostras em coluna nos pontos 3 (Chicana 1), 4 (Chicana 2), 5 (Chicana 3) e 6 (Chicana 4), além de amostras do esgoto bruto (ponto 1), do efluente do UASB (ponto 2) e do efluente da lagoa com chicanas (pontos 7) (vide Figura 1). A amostragem em coluna (pontos 3, 4, 5 e 6 - passagens das chicanas) foi feita com um dispositivo confeccionado em tubo de PVC de 100 mm de diâmetro, que permite a coleta de toda a coluna de água, desde a superfície da lagoa até um ponto localizado a 20 cm do fundo. Optou-se por não se amostrar além desse ponto para evitar a coleta de lodo depositado no fundo da lagoa. Na entrada e na saída das unidades de tratamento foram coletadas amostras pontuais (pontos 1, 2 e 7).Todas as amostras foram coletadas uma vez por semana, no horário compreendido entre 9:00 e 10:00 horas. As medidas de ph e temperatura foram feitas nos mesmos pontos da coleta das amostras (1,2,3,4,5,6 e 7), três vezes por semana, às 8:00 e 14:00 horas. O oxigênio dissolvido foi medido a 20 e 80 cm de profundidade da lagoa, duas vezes por semana. As medidas de ph e temperatura foram efetuadas apenas a 20 cm. PROCESSAMENTO DAS AMOSTRAS As amostras foram preservadas em gelo e transportadas para processamento no Laboratório de Microbiologia do DESA/UFMG, sendo observados os tempos de coleta e preservação preconizados pelo Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater (AWWA /APHA/WEF, 1998).Para a quantificação de E. coli foi utilizada a técnica do Substrato Definido/Quantitray Colilert (AWWA/APHA/WEF, 1998). Para as análises de ovos de helmintos, foi utilizado o método da sedimentação, desenvolvido por BAILENGER (1979) e modificado por AYRES & MARA (OMS, 1996). RESULTADOS E DISCUSSÃO Os resultados dos perfis longitudinais de Escherichia coli e de ovos de helmintos no sistema de tratamento estão apresentados nas Tabelas 2 e 3. Tabela 2 - Resultados do perfil longitudinal de E. coli do sistema UASB/Lagoa com Chicanas E. coli (NMP/100 ml) - Perfil Pontos Amostragem Data Nº Dado Bruto Efl UASB Chicana1 Chicana2 Chicana3 Chicana4 Efl Lagoa 21/03/00 1 5,40E+08 8,00E+07 7,40E+06 2,20E+07 2,80E+06 2,80E+06 8,60E+05 28/03/00 2 4,50E+09 1,70E+08 3,50E+07 4,10E+07 4,50E+06 4,50E+06 2,10E+06 04/04/00 3 2,90E+09 6,10E+08 8,40E+07 8,80E+07 1,60E+07 2,20E+07 6,00E+06 11/04/00 4 4,90E+09 1,40E+08 5,20E+06 7,50E+07 2,20E+07 8,60E+06 1,10E+07 18/04/00 5 6,10E+09 4,40E+08 1,40E+07 1,20E+08 3,10E+07 1,20E+07 3,10E+06 25/04/00 6 3,30E+09 5,00E+07 7,10E+07 2,00E+06 7,30E+06 6,10E+06 2,00E+06 02/05/00 7 2,00E+08 3,80E+08 6,20E+07 7,60E+07 1,10E+07 1,20E+07 9,90E+06 06/06/00 8 1,70E+09 1,90E+08 1,30E+07 6,50E+07 5,40E+06 5,30E+06 5,80E+06 04/07/00 9 7,70E+08 4,70E+07 8,60E+07 2,10E+08 6,10E+06 1,40E+07 2,30E+06 18/07/ ,00E+09 3,70E+08 8,50E+06 4,30E+07 7,50E+06 1,10E+07 9,10E+06 01/08/ ,80E+09 6,50E+08 8,60E+07 5,20E+07 1,70E+07 1,20E+07 1,50E+07 22/08/ ,00E+08 2,40E+07 4,10E+06 1,80E+07 6,20E+06 2,00E+06 8,50E+05 Média Geométrica 1,68E+09 1,68E+08 2,31E+07 4,45E+07 9,01E+06 7,66E+06 3,87E+06 Mínimo 2,00E+08 2,40E+07 4,10E+06 2,00E+06 2,80E+06 2,00E+06 8,50E+05 Máximo 6,10E+09 6,50E+08 8,60E+07 2,10E+08 3,10E+07 2,20E+07 1,50E+07 ABES - Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental 4

5 COMENTÁRIOS: O decaimento bacteriano ocorreu de forma decrescente, sendo observada uma remoção média de uma unidade logarítmica no reator UASB (de 10 9 para 10 8 ) e de duas unidades logarítmicas na lagoa com chicanas (de 10 8 para 10 6 ). Apesar do valor de saída estar sempre superior a 1000 unid/100 ml, o sistema apresentou um eficiência média de remoção de E. colhi de 99,77% tendo por três vezes alcançado o valor de 99,95%. O gráficos 3 e 4 apresentam o perfil e a série temporal de Escherichia colhi no sistema UASB/Lagoa com chicanas. E.Coli (NMP/100 ml) 1E+10 1E+09 1E+08 1E+07 Perfil de Escherichia Coli Sistema UASB / Lagoa com Chicanas 21/03/00 28/03/00 04/04/00 11/04/00 18/04/00 25/04/00 02/05/00 06/06/00 04/07/00 18/07/00 01/08/00 22/08/00 Mëdia Geom. E.Coli (NMP/100ml) 1E+10 1E+09 1E+08 1E+07 Escherichia Coli - Série Temporal Bruto Efl UASB Chicana 1 Chicana 2 Chicana3 Chicana4 Efl. Lagoa 1E Pontos de Amostragem 1E+06 05/03/00 25/03/00 14/04/00 04/05/00 24/05/00 13/06/00 03/07/00 23/07/00 12/08/00 Data Figura 3 - Perfil longitudinal de E. colhi sistema no Figura 4 - Série temporal de E. colhi no sistema. COMENTÁRIOS: O esgoto bruto apresentou grande variação ao longo do tempo, da ordem de uma unidade logarítmica. Da entrada da lagoa até a primeira chicana observou-se o decaimento de uma unidade logarítmica de E. colhi e na terceira chicana também (valores médios). Tabela 3 - Resultados do perfil longitudinal de Ovos de helmintos do sistema UASB/Lagoa com Chicanas. Ovos de Helmintos - Perfil UASB/Lagoa com Chicanas Pontos Amostragem Data Nº Dado Bruto Efl. UASB Chicana1 Chicana2 Chicana3 Chicana4 Efl Lagoa 28/03/ ,00 45, /04/ ,00 9,30 2,70 2, /04/ ,00 32,00 2,00 1, /04/ ,00 16, /04/ ,90 2, /05/ ,00 15, /05/ ,64 5, /05/ ,00 27,00 0 2, /06/ ,20 12,00 0,66 2,00 2,66 0, /06/ ,90 12, /07/ ,60 12,00 3,32 2,66 1,50 2,66 1,32 18/07/ ,80 3,30 2,66 1, /08/ ,20 20,74 0, /08/ ,33 0, Média aritmética 64,26 16,16 1,43 0,78 0,30 0,24 0,09 Mínimo 0 1, Máximo 320,00 45,00 5,00 2,66 2,66 2,66 1,32 ABES - Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental 5

6 COMENTÁRIOS: Em relação a ovos de helmintos, foi observado que a partir da terceira chicana a quantidade de ovos/l é menor que 1 ovo de nematoda por litro (segundo WHO, 1989 e Bastos, 1998, adequado para irrigação restrita. Neste caso, podem ser irrigadas culturas enquadradas na "categoria B", irrigação de culturas de cereais, industriais, forrageiras, pastagens e árvores), havendo apenas a restrição de < 1 ovo/l, e sem recomendação para coliformes fecais. O fato de se conseguir tal eficiência na metade da lagoa (terceira chicana), corresponde a um tempo de detenção hidráulica em torno de 4 dias, indica a possibilidade de otimização do projeto quando se objetivar apenas a remoção apenas de ovos de helmintos. 100 Ov os 90 de Hel 80 mi nto 70 s 60 (O vo 50 s/l ) Perfil de Ovos de Helmintos 28/03/00 04/04/00 11/04/00 18/04/00 25/04/00 02/05/00 09/05/00 23/05/00 06/06/00 20/06/00 04/07/00 18/07/00 01/08/00 15/08/00 Média Ovos de Helmintos (Ovos/L) Ovos de Helmintos - Série Temporal Bruto Efl. UASB Chicana 1 Chicana 2 Chicana 3 Chicana 4 Efl. Lagoa Pontos de Amostragem Figura 5 - Perfil longitudinal de Ovos de Helmintos no sistema de tratamento 0 05/03/00 25/03/00 14/04/00 04/05/00 24/05/00 13/06/00 03/07/00 23/07/00 12/08/00 Pontos de amostragem Figura 6 - Série temporal de Ovos de Helmintos no sistema de tratamento Em relação aos ovos de helmintos, a remoção em lagoas de estabilização ocorre basicamente por sedimentação. Apesar dos excelentes resultados encontrados no efluente da lagoa, com uma média próxima a 100% de remoção (sendo encontrado em apenas 1 das 14 amostras analisadas, a contagem de 1,32 ovos/l), os ovos ficam retidos no lodo no fundo da lagoa, que deverá posteriormente sofrer um tratamento adequado de forma a não se tornar um risco potencial à saúde pública. A Tabela 4 apresenta a freqüência média (porcentagem) de distribuição dos tipos de ovos de helmintos ao longo do sistema de tratamento. Tabela 4 - Freqüência média de distribuição de ovos de helmintos - Perfil do sistema UASB/Lagoa. Ascaris lumbricoides Trichuris trichiura Ancilostomídeo Hymenolepis sp Bruto 81,26 % 1,58 % 16,13 % 1,04 % Efl UASB 75,10 % 0,61 % 19,76 % 4,54 % Chicana 1 90,63 % 0 % 9,37 % 0 % Chicana 2 75,00 % 4,17 % 20,84 % 0 % Chicana 3 66,66 % 0 % 33,34 % 0 % Chicana 4 100% 0 % 0 % 0 % Efl Lagoa 0 % 100 % 0 % 0 % Esta análise indicou uma freqüência maior, tanto no esgoto bruto, quanto no efluente do UASB, de ovos de Ascaris lumbricoides e de Ancilostomídeos. Na Chicana 2 também foi observada esta proporção, com valores percentuais menores para T. trichiura e Hymenolepis sp. Nas chicanas 1 e 3 foram encontrados ovos de A. lumbricoides e Ancilostomídeo. Os ovos encontrados na chicana 4 nos dias 06/06 e 04/07 eram todos de Ascaris. Na amostra do dia 04/07 foram encontrados no efluente da lagoa 1,32 ovos/l de T. trichiura. ABES - Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental 6

7 A figura 7 mostra a prevalência média de distribuição dos tipos de ovos de helmintos ao longo do sistema UASB/Lagoa. Frequência de distribuição (%) 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% Frequência média de distribuição de ovos de helmintos no sistema UASB/Lagoa com chicanas Bruto Efl UASB Chicana 1 Chicana 2 Chicana 3 Chicana 4 Efl Lagoa Pontos de amostragem Ascaris lumbricides T. trichiura Ancilostomídeo Hymenolepis Figura 7 - Gráfico de freqüência média de distribuição dos tipos de ovos no sistema de tratamento. Um fator de grande importância na remoção de ovos de helmintos nos sistemas de tratamento de esgoto é o tempo, quando ocorre a sedimentação dos mesmos. Existem muitas variáveis que afetam a sobrevivência dos parasitas intestinais, os quais são: físicos (temperatura, intensidade de luz solar), químicos (amônia, sais, ácidos) e biológicos (fungos, protozoários e invertebrados). Baixas temperaturas (8,9 ºC a 15,6 ºC) inibem completamente o desenvolvimento das células dentro dos ovos, assim como temperaturas superiores a 34 ºC podem ocasionar a morte de ovos (quando expostos por um determinado tempo) (Hindiyeh, 1995). Outros fatores que diminuem a taxa de sedimentação de ovos de helmintos nas lagoas são a presença de detergente, choques hidráulicos, curto-circuitos e as vezes liberação de gases. A tabela 5 mostra valores médios de análises microbiológicas e parâmetros físico-químicos do monitoramento do sistema de tratamento. Tabela 5 - Perfil longitudinal dos valores médios de E. coli, Ovos de Helmintos, oxigênio dissolvido, temperatura e ph do sistema UASB/Lagoa com Chicanas. Perfil de valores médios de E. coli, Ovos de Helmintos, OD, Temperatura e ph no Sistema UASB/Lagoa Bruto Efl UASB Chicana 1 Chicana 2 Chicana 3 Chicana 4 Efl Lagoa E. coli Média 1,68E+09 1,68E+08 2,31E+07 4,45E+07 9,01E+06 7,66E+06 3,87E+06 (NMP/100ml) Ovos de Helmintos (ovos/l) geométria Média aritmética 64,26 16,16 1,43 0,78 0,30 0,24 0,09 Média < 0,1 0,5 0,5 0,5 0,6 0,5 0,7 8:00 horas < 0,1 0,5 0,5 0,4 0,6 0,4 0,7 14:00 horas < 0,1 0,6 0,6 0,5 0,5 0,5 0,7 Média < 0,1 1,3 3,0 2,9 2,7 3,2 3,5 8:00 horas < 0,1 0,7 0,9 0,9 1,1 1,2 1,4 14:00 horas < 0,1 4,5 5,2 4,9 4,2 5,1 5,6 Média 22,3 22,0 20,6 20,5 20,6 20,6 23,2 8:00 horas 21,3 21,4 17,5 17,5 17,5 17,4 20,5 (ºC) 14:00 horas 23,4 22,6 23,7 23,6 23,6 23,7 26,0 Média 6,96 6,58 7,47 7,53 7,51 7,51 7,82 8:00 horas 5,8-7,6 5,2-6,9 6,36-7,16 6,59-7,14 6,54-7,16 6,35-7,17 5,92-9,07 14:00 horas 6,5-7,1 6,3-6,8 6,86-9,80 6,96-9,23 6,94-8,89 7,05-8,93 6,45-10,01 OD a 80 cm do NA (mg/l) OD a 20 cm do NA (mg/l) Temperatura a 20 cm do NA ph a 20 cm do NA ABES - Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental 7

8 O decaimento de E. coli e ovos de helmintos se deu ao longo do sistema de forma decrescente, como apresentado na Tabela 5. Apesar da eficiência do sistema ser satisfatória no que se refere à remoção de ovos de helmintos para irrigação restrita, o efluente da lagoa esteve na média com 10 6 de E. coli. O oxigênio dissolvido a 80 cm, na lagoa, esteve sempre abaixo de 1 mg/l e a 20 cm teve grande variação do período da manhã para o período à tarde. Foi observado um aumento gradual da entrada da lagoa, passando pelas chicanas, até o efluente final. A temperatura dentro da lagoa se manteve constante (medida a 20 cm da superfície). O ph (a 20 cm) sofreu um acréscimo da primeira para a última chicana, acompanhando a elevação do oxigênio dissolvido a 20 cm, ambos em razão do aumento da predominância da fotossíntese sobre o consumo de OD para oxidação da matéria orgânica. As figuras 7 e 8 apresentam o perfil de Escherichia coli x Oxigênio Dissolvido (a 20cm e a 80 cm na lagoa ) no sistema UASB/Lagoa com Chicanas Escherichia Coli x Oxigênio Dissolvido (20 cm) OD Mëdia OD 8 Horas OD 14 Horas E.Coli Média Geom Escherichia Coli x Oxigênio Dissolvido Sistema UASB/Lagoa Com Chicanas (80 cm) 6,0 OD Média OD 8 Horas OD 14 Horas E.Coli Média Geométrica 1,E+10 6,0 1,E+10 5,0 Oxigênio Dissolvido (mg/l) 5,0 4,0 3,0 2,0 1,0 1,E+09 1,E+08 1,E+07 E.Coli (NMP/100ml) Oxigênio Dissolvido (mg/l) 4,0 3,0 2,0 1,0 1,E+09 1,E+08 1,E+07 E.Coli (NMP/100ml) 0,0 Bruto Efl UASB Chic 1 Chic 2 Chic 3 Chic 4 Efl Lagoa Pontos de Amostragem 1,E+06 0,0 1,E+06 Bruto Efl UASB Chic 1 Chic 2 Chic 3 Chic 4 Efl Lagoa Pontos de Amostragem Figura 7 - Gráfico de Escherichia colhi x OD a 20 cm, de manhã (8 horas), à tarde (14 horas ) e média. Valores médios coletados durante oito meses. Figura 8 - Gráfico de Escherichia colhi x OD a 80 cm de manhã (8 horas), à tarde (14 horas ) e média. Valores médios coletados durante oito meses. A taxa de decaimento bacteriano em condições anaeróbias é inferior ao em condições aeróbias) (von Sperling, 1996), condição esta que pode ter ocorrido no fundo da lagoa, no qual o OD médio às 8 horas era inferior a 1 mg/l. As figuras 9 e 10 apresentam o perfil de E. coli x Temperatura e E.coli x ph (a 20cm do NA), no sistema UASB/Lagoa com Chicanas. Observam-se as diferenças entre a temperatura e o ph da manhã e da tarde. Nota-se ainda o gradiente de ph, do início para o fim do sistema de tratamento. 9,00 ph x E. Coli ph 8 Horas ph 14 Horas ph médio E. Coli 1,E+10 Temperatura x E. Coli Sistema UASB / Lagoa com Chicanas 30,00 Temp 8 Horas Temp 14 Horas Temp Média E.Coli 1,E+10 ph 8,50 8,00 7,50 7,00 6,50 6,00 1,E+09 1,E+08 1,E+07 E. Coli (NMP/100 m Temperatura (ºC 25,00 20,00 15,00 10,00 5,00 1,E+09 1,E+08 1,E+07 E. Coli (NMP/100m 5,50 5,00 Bruto Efl UASB Chic 1 Chic2 Chic3 Chic4 Efl Lagoa 1,E+06 0,00 Bruto Efl UASB Chic 1 Chic 2 Chic 3 Chic 4 Efl Lagoa 1,E+06 Tempo Pontos de Amostragem Figura 9 - Gráfico de Escherichia coli x Temperatura a 20 cm, de manhã (8 horas), à tarde (14 horas) e média. Valores médios coletados durante oito meses. Figura 10 - Gráfico de Escherichia coli x ph a 20 cm de manhã (8 horas), à tarde (14 horas) e média. Valores médios coletados durante oito meses. ABES - Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental 8

9 Elevações da temperatura aumentam a taxa das reações químicas e biológicas, diminuem a solubilidade dos gases (OD) e aumentam a taxa de transferência de gases, tendo uma grande importância na remoção de microrganismos. Em temos de tratamento de águas residuárias, valores de ph afastados da neutralidade tendem a afetar as taxas de crescimento dos microrganismos (von Sperling, 1996). Na lagoa em estudo o valor do ph sofreu grande variação de 6,35 a 8,93 na chicana 4 nos períodos da manhã e tarde (ver tabela 5). As figuras 11 e 12 apresentam gráficos com as eficiências de remoção de ovos de helmintos e Escherichia coli no sistema de tratamento de esgoto. Ovos (ovos/l) Eficiência na Remoção de Ovos de Helmintos 100,00 95,00 90,00 85,00 80,00 75,00 70,00 65,00 60,00 55,00 50,00 15/03/00 09/04/00 04/05/00 29/05/00 23/06/00 18/07/00 12/08/00 Tempo UASB Lagoa Sistema Figura 11 - Eficiência na remoção de ovos de helmintos no sistema de tratamento. E.Coli (NMP/100 ml) Eficiência de remoção de E.Coli 15/03/00 09/04/00 04/05/00 29/05/00 23/06/00 18/07/00 12/08/00 Tempo UASB Lagoa Sistema Figura 12 - Eficiência na remoção de E. coli no sistema de tratamento. A eficiência do reator UASB na remoção de ovos de helmintos foi de 74,9%. O sistema removeu 99,90%, gerando um efluente final que atende aos padrões para irrigação restrita. A eficiência média na remoção de E. coli no sistema foi de 99,77%. A Tabela 6 mostra a eficiência do sistema de tratamento e em cada unidade quanto à remoção de E. coli e de ovos de helmintos. Tabela 6 - Eficiência média do sistema UASB/Lagoa de polimento com chicanas. Eficiência média do sistema de tratamento ( %) reator UASB Lagoa Sistema E. coli ( NMP/100 ml) 90,015 97,694 99,770 Ovos de Helmintos ( ovos/l) 74,9 99,4 99,9 O tamanho, a densidade relativa e a velocidade de sedimentação dos ovos influenciam na remoção dos mesmos. Entretanto, o tempo de detenção é naturalmente também um fator importante, tanto na remoção de ovos de helmintos, quanto na remoção de E. Coli. A eficiência global do sistema foi satisfatória, acima de 99 % para os dois parâmetros analisados. COMENTÁRIOS E CONCLUSÕES Foi verificada a influência dos diversos fatores que afetam o decaimento bacteriano, como por exemplo a temperatura, o ph e o oxigênio dissolvido ao longo das chicanas. Os resultados obtidos após oito meses de operação, monitoramento e coleta de análises na ETE piloto indicaram uma média de 64 ovos/litro no esgoto bruto e de 16 ovos/litro no efluente do reator UASB, sendo alcançada uma eficiência de remoção média de 74% no reator UASB compartimentado e de 99,9% no efluente da lagoa com chicanas, tendo sido encontrado 0,33 ovos/litro em apenas uma das 14 análises realizadas. A remoção ocorreu ao longo do sistema, sendo que na média, a partir da terceira chicana não ABES - Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental 9

10 foram encontrados ovos de helmintos. A remoção de ovos de helmintos ao longo das duas primeiras chicanas está associada a um tempo de detenção hidráulica em torno de apenas 4 dias, havendo um forte indicativo de que o projeto de lagoas de polimento objetivando a remoção desses patogênicos poderá ser otimizado, com relação às diretrizes comumente utilizadas de 8 dias Foram observadas remoções médias de E. coli da ordem de 3 unidades logarítmicas ao longo do sistema de tratamento, sendo uma unidade no reator UASB e duas unidades na lagoa. Ao longo do perfil da lagoa com chicanas, foi verificado um decaimento da 1ª para a 4ª chicana (ponto 3 para o ponto 6). Em virtude da elevada concentração de E. coli no esgoto bruto, a concentração efluente foi superior a 1000 NMP/100 ml. Deve-se ressaltar, no entanto, que com o relativamente baixo tempo de detenção na lagoa (8 dias), não se esperava o atendimento a estas diretrizes, principalmente nas condições de temperatura e insolação do Sudeste brasileiro. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 1. AIRES, R & MARA, D (1996). Analysis of wastewater for use in agriculture. A laboratory manual of parasitological and bacteriological techniques. 2. AWWA/APHA/WEF (1998). Standard methods for the examination of water and wastewater. 20 th edition. Washington. 3. BAILENGER,J.(1979). Mechanisms of parasital concentration in coprology and their practical consequences. Journal of American Medical Technology, 41, pp BASTOS,R.K.X.(1998).Utilização agrícola de águas residuárias - Notas de aula Curso de Mestrado em Saneamento, Meio Ambiente e Resursos Hídricos da UFMG 5. HINDIYEH, M.Y (1995). Enumeration and survival studies on helminth eggs in relation to treatment of anaerobic and aerobic sludges in Jordan. PhD Thesis, Univ. Newcastle upon Tyne, England, UK. 6. VON SPERLING, M. (1996). Princípios do tratamento biológico de águas residuárias. Vol. 3. Lagoas de estabilização. Departamento de Engenharia Sanitária e Ambiental, UFMG. 134 p. 7. WHO, Geneva (1989). Health Guidlines for the use of wastewater in agricultue and aquaculture. Reporter of a who scientisic group, nº 778, Geneva. ABES - Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental 10

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