II DISPOSIÇÃO DE LODO DE ESGOTO NO SOLO AVALIAÇÃO DE PARÂMETROS SANITÁRIOS

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1 II DISPOSIÇÃO DE LODO DE ESGOTO NO SOLO AVALIAÇÃO DE PARÂMETROS SANITÁRIOS Marta Siviero Guilherme Pires (1) Bióloga, Mestre em Engenharia Civil, Doutoranda em Saneamento e Ambiente pela Faculdade de Engenharia Civil da UNICAMP/ Bolsista FAPESP. Andréia Ferraz de Campo Tecnóloga em Saneamento, Mestranda em Saneamento e Ambiente pela Faculdade de Engenharia Civil da UNICAMP. Patrícia Mazzante do Nasciment Engenheira Civil, Mestranda em Saneamento e Ambiente pela Faculdade de Engenharia Civil da UNICAMP. Bruno Coraucci Filho Professor Livre Docente pela UNICAMP, Prof. Associado do Departamento de Saneamento e Ambiente da Faculdade de Engenharia Civil da UNICAMP. Endereço (1) : R: Dr. Cincinato Braga, n. 43, apto 23. Campinas SP CEP , Tel: (019) marta@fec.unicamp.br RESUMO O lodo de esgoto é um resíduo gerado no tratamento da fase líquida dos esgotos sanitários e que precisa ser disposto de maneira adequada para não causar riscos de contaminação ao ambiente. A adequada destinação do lodo de esgoto é um fator fundamental para que os objetivos de um sistema de tratamento sejam plenamente alcançados. Sendo assim, é necessário que essa disposição seja feita de maneira controlada para não causar danos ao solo, ao homem e não comprometer a qualidade das águas subterrâneas. Nesta pesquisa foi realizada aplicação de lodo líquido digerido de esgoto sanitário, em reatores preenchidos com 0,88 m 3 de solo tipo franco-argiloso, o líquido infiltrado no solo foi coletado ao longo do perfil nas profundidades 0,25; 0,50; 0,75 e 1,00 m e analisado quanto aos parâmetros coliforme fecal e total, ovos de helmintos e protozoários e os compostos de nitrogênio (amônia, nitrito e nitrato). A taxa utilizada foi 7,5 tds/ha (base seca) durante um ano. Os resultados obtidos na avaliação do líquido infiltrado foram comparados com os limites permitidos pela legislação brasileira a fim de monitorar a possível contaminação das águas subterrâneas com estes parâmetros, após várias aplicações de lodo no solo. PALAVRAS-CHAVES: Lodo líquido, aplicação no solo, líquido infiltrado, parâmetros sanitários. INTRODUÇÃO Atualmente, além de encontrar formas de tratamento e de disposição final do lodo, é preciso recuperar os recursos naturais que foram contaminados, devido a disposição inapropriada destes resíduos. Como exemplo, pode-se citar os corpos d água que muitas vezes servem como receptor, principalmente de esgotos sanitários e industriais, sem qualquer tratamento prévio. No mundo todo, a destinação final do lodo gerado nas estações de tratamento de esgotos municipais, constitui-se num sério problema, as técnicas de disposição e/ou aproveitamento do lodo vão desde o simples descarte no mar (que está proibido na Europa e EUA), o descarte em aterros sanitários, o seu aproveitamento na melhoria de solos agrícolas, pastagens, recuperação de áreas degradadas por erosão, fabricação de agregados leves para concreto e tijolos (TSUTYA, 2000). Atualmente, a utilização do lodo na agricultura vem sendo muito difundida, pois, um lodo de esgoto típico contém, além de macro e micro nutrientes, cerca de 60 a 70% de matéria orgânica, que, uma vez degradada, aumentam a porcentagem de húmus no solo (NUVOLARI, 1996). Porém, os nutrientes, os microrganismos patogênicos e os metais pesados presentes no lodo são fatores que limitam o seu uso indiscriminadamente. Pela legislação brasileira, o limite permitido de nitrato nas águas destinadas para consumo humano é de 10,0 mg de N/L, o excesso deste composto pode causar a metahemogobilia nas crianças. Os patógenos mais comumente encontrados no lodo de esgoto são bactérias, vírus, protozoários e helmintos e estes microrganismos precisam ser eliminados antes de promover a utilização do lodo. Os coliformes totais e fecais são usados como indicadores destes patógenos e sua análise é importante para estimar a densidade de patógenos que o lodo pode conter, bem como sua viabilidade no solo. A análise de parâmetros sanitários é de suma importância no reuso deste resíduo, bem como na escolha de formas de sua higienização para remover a densidade de ABES - Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental 1

2 patógenos e permitir que o lodo de esgoto possa ser utilizado de maneira segura para o ambiente e a saúde do homem, e desta forma promover a reciclagem de matéria orgânica e de nutrientes importantes como o Nitrogênio e Fósforo. OBJETIVOS O objetivo deste trabalho consiste na avaliação dos seguintes parâmetros sanitários: coliformes fecais e totais, patógenos (helmintos e protozoários) e as formas de nitrogênio (amônia, nitrito e nitrato) no líquido infiltrado no solo, após ter recebido lodo líquido digerido de esgoto sanitário, na taxa 7,5 tds/ha. MATERIAIS E MÉTODOS Para aplicação do lodo líquido foram usados reatores de fibra de vidro, preenchidos com 0,88 m 3 (1,00 m x 0,88 m 2 ) de solo franco-argiloso. Estes reatores estão dispostos sobre blocos de cimento a uma altura de 0,40 m do terreno. Em cada reator foram instaladas 3 estações de monitoramento para coletar o líquido infiltrado. Os coletores foram posicionados nas profundidades de 0,25; 0,50; 0,75m e 1,00 m (descarte de fundo), totalizando 4 pontos de coleta de líquido infiltrado (Fig. 1). FIGURA 1: Posicionamento dos coletores O lodo foi disposto sobre a superfície do solo, na forma líquida (Fig. 2 e 3), sem nenhum pré-tratamento sanitário, na taxa 7,5 tds/ha (tonelada em sólido seco/hectare), em triplica. Esta taxa de aplicação foi baseada nos resultados obtidos por NUVOLARI (1996), que aplicou lodo nas taxas 5,0; 10,0 e 15,0 (tds/ha), sendo que o melhor resultado, quanto a degradação da matéria orgânica no solo, foi obtido com a taxa de 5,0 (tds/ha). O experimento encontra-se em área externa para sofrer todas as influências do meio físico, inclusive a influência das precipitações pluviométricas na lixiviação do nitrato e patogenos. ABES - Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental 2

3 FIGURA 2: Demonstração da aplicação do lodo líquido Figura 3 : Medição do volume do lodo líquido a ser aplicado As análises da série do nitrogênio são feitas utilizando a metodologia do sistema FIA Flow Injection Analysis. Os coliformes são analisados pelo método de tubos múltiplos e os helmintos e protozoários pelo método da CETESB L RESULTADOS Nitrogênio Os resultados obtidos na análise dos compostos de nitrogênio até o presente momento, estão representados nas tabelas 1, 2 e 3, comparando os diferentes pontos de coleta e a influência da chuva na lixiviação das formas de nitrogênio. ABES - Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental 3

4 Tabela 1: Valores de N- Amônia em mg de N/L para a taxa 7,5 tds/ha Média dos meses sem chuva Nd Média dos meses com chuva Nd: Não detectado Tabela 2: Valores de N- Nitrato em mg de N/L para a taxa 7,5 tds/ha Média dos meses sem chuva Nd Nd Média dos meses com chuva Nd: Não detectado Tabela 3: Valores de N- Nitrito em mg de N/L para a taxa 7,5 tds/ha Média dos meses sem chuva Nd Nd Média dos meses com chuva Nd Nd: Não detectado Coliformes totais e Fecais e Patógenos (helmintos e protozoários) Foram realizadas análises de coliformes (totais e fecais) e patógenos antes da aplicação do lodo no solo. Os resultados destas análises estão na Tabela 4. Tabela 4 Número de coliformes (totais e fecais) e patógenos no lodo de esgoto Data Coliformes totais lognmp/100ml Coliformes Fecais lognmp/100ml Ovos de helmintos e cistos de protozoários/100ml 16/10/00 4,11 4, /12/00 6,73 6, /01/01 5,04 4, /03/01 5,43 5, /04/01 6,85 6, Na tabela 5 estão os resultados para os patógenos, ovos de helmintos e cistos de protozoários encontrados no percolado para a taxa de aplicação de lodo de 7,5 tds/ha. Para estes patógenos além das análises do percolado são feitas análises do solo em diferentes profundidades, cujos resultados estão apresentados na tabela 6. Tabela 5 Número de ovos de helmintos e cistos de protozoários por 100ml de percolado para taxa 7,5tds/ha 1ª coleta 5 Nd Nd Nd 2ª coleta 7 6 Nd Nd 3ª coleta 9 3 Nd Nd Nd não detectado ABES - Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental 4

5 Tabela 6 Número de ovos de helmintos e cistos de protozoários em 100g de solo para a taxa de aplicação de lodo de 7,5 tds/ha. 20cm 40cm 80cm 100cm 1ª coleta 21 Nd Nd Nd 2ª coleta 25 Nd Nd Nd 3ª coleta 30 Nd Nd Nd 4ª coleta 20 Nd Nd Nd 5ª coleta 23 Nd Nd Nd Nd - não detectado Os resultados para os coliformes totais e fecais no líquido percolado para taxa de aplicação de lodo de 7,5 tds/ha estão apresentados na Tabela 7. Tabela 7 - Determinação de Coliformes Totais e Fecais no líquido percolado após aplicação de lodo (taxa 7,5 t/ha) no solo COLIFORMES TOTAIS COLIFORMES FECAIS DATA NMP/100mL NMP/100mL 25 cm 50 cm 75 cm Fundo 25 cm 50 cm 75 cm Fundo 1ª coleta < 2, < 2, ª coleta < 2,2 < 2,2 < 2,2 - < 2,2 < 2,2 < 2,2-3ª coleta - > 16 < 2,2 - - > 16 < 2,2-4ª coleta < 2,2 - - < 2,2 < 2,2 - - < 2,2 5ª coleta - 2,2 2,2 - - < 2,2 < 2,2-6ª coleta 9,2 < 2, ,2 < 2, ª coleta > 16 - < 2,2 < 2,2 < 2,2 - < 2,2 < 2,2 8ª coleta < 2,2 < 2,2 - - < 2,2 < 2, ª coleta - 2, < 2,2 < 2,2-10ª coleta 2, < 2, ª coleta - - > ª coleta 2, < 2, ª coleta > < 2, CONCLUSÃO A utilização de lodo na agricultura requer cuidados, analisando os resultados, podemos notar que nos pontos à 0,50 m e 0,75 m da superfície, encontram-se as maiores concentrações de nitrato. Porém, foi detectado nitrato no ponto de coleta 1,00 m (descarte de fundo), com valor muito acima do permitido pelas normas brasileiras, que é 10 mg de nitrato/l. Os resultados mostraram que após intensas precipitações pluviométricas, o composto nitrato, pode lixiviar até o lençol freático mais próximo. Vale ressaltar que nos reatores não foi utilizado,cultura e nem vegetação, sendo assim o nitrogênio adicionado via lodo, ficou disponível no solo. Para os coliformes fecais verificamos que estes acabam se concentrando mais nos coletores de 0,50 e 0,75 m de profundidade. Mesmo assim, se compararmos os valores obtidos no líquido percolado no coletor de fundo (1,00 m) com a concentração de coliformes fecais no lodo (até 1,4x106 NMP/100mL) aplicado ao longo do período, observa-se que os mesmos são muitos baixos, de 0 a 16 NMP/100mL, ou seja, o risco de contaminação das águas subterrâneas é baixo. Os patógenos helmintos e protozoários- concentram-se nas camadas superiores do solo, principalmente nos primeiros 0,20 m da camada de solo. No líquido percolado sua incidência é baixa devido ao seu tamanho. No ABES - Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental 5

6 caso da utilização do lodo em solos agrícolas, o fato da concentração de patógenos ocorrer nas primeiras camadas promove uma via de contaminação direta, principalmente se o solo for usado para culturas de consumo direto. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 1 CETESB Companhia de Tecnologia e Saneamento Ambiental. Norma L5.202, Coliformes Totais e Fecais. São Paulo, 1990; 2. CETESB Companhia de Tecnologia e Saneamento Ambiental. Norma L Helmintos e protozoários Patogênicos Contagem de Ovos e Cistos em Amostras Ambientais. São Paulo, NUVOLARI, A., Aplicação de Lodo de Esgotos Municipais no Solo: ensaios de respirometria para avaliar a estabilidade do lodo. Campinas: Faculdade de Engenharia Civil da UNICAMP, (Dissertação) Agradecimentos: FAPESP Bolsa de Doutoramento Processo 99/ ABES - Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental 6