EMPREGO DO LODO DE ESGOTO EMPREGO DO LODO DE ESGOTO EM AGRICULTURA E EM AGRICULTURA E
IMPLICAÇÕES EM SAÚDE IMPLICAÇÕES EM SAÚDE PÚBLICA.PÚBLICA.
Vanete Thomaz Soccol – PhD Parasitologia - UFPR
INFECÇÕES PARASITÁRIAS DE MAIOR INCIDÊNCIA NO HOMEM (OMS, 2004)
Parasita PREVALÊNCIA
(milhões/ano) Helmintoses Enterobíase 1.000 Ascaridiose 1.000 Ancilostomose 900 Trichuríase 700 Esquistosomose 250
PARASITOSES
HELMINTOS
PROTOZOÁRIOS
ECTOPARASITOS
HELMINTOS
VERMES
ANCILÓSTOMO - CAUSA O AMARELÃO
Ascaris lumbricoidesAscaris lumbricoides
TÊNIA OU SOLITÁRIA
Prevalência de Taenia sp. (OMS)
• Taenia saginata:– Países altamente endêmicos = 10% – Moderada prevalência = 0,1 a 10%– Baixa endemicidade < 0,1%
BRASIL - Moderada prevalência
• Taenia solium – Países da América Latina endêmica
PROTAGONISTAS DO COMPLEXO TENIOSE/CISTICERCOSE
• Hospedeiro definitivo: – HOMEM Taenia solium Taenia saginata
• Hospedeiro intermediário : – SUÍNO Cysticercus cellulosae– BOVINO Cysticercus bovis
ZOONOSE - HOMEM X ANIMAL
Responsável pela contaminação ambiental?
contaminação de pastagens
ou água com ovos de T. saginata
Infecção do Bovino
Desenvolvimento da larva
Rotas de transmissão da neurocisticercose humana
Teniose Teniose
Neurocisticercose
Cisticercoseingestão de ovos
ingestão de ovos
ingestão de carne com cisticerco
Vias de Transmissão de cisticercose humana
Reiff, 1994
Potencial biótico Taenia solium
5 proglotes / semana
240 proglotes / ano
250.000 ovos / semana
13.000.000 ovos / ano
Dispersão 10 km
PROTOZOÁRIOS
AMEBA
GIARDIA
Crypatosporidium
OUTROS
Giardia
Ciclo Biológico
Doenças causadas por parasitos (s.s.)Sérias complicações em Saúde Pública
• Diarréias• Obstruções intestinais• Lesões de órgãos
Distribuição geográfica da verminose (Santé Voyages, 2004)
Zona de alto risco Zona de médio risco Zona de baixo risco
Bactérias
• Salmonella• Vibrio cholarae• E. coli• Yersinia
• Samonelose• Colera• Gastroenterite• Diarréia
Vírus• Vírus da Hepatite
A• Rotavírus• Reovírus
• Hepatite infecciosa• Gastro-enterite aguda• Infecções respiratórias
Tempo de sobrevivência dos microrganismos patogênicos no solo
Agentes patogênicos
Tipos de solo
Tempo de Sobrevivência (dias) Médio Máximo
Vírus Enterovírus
Diferentes tipos
12
100
Bactérias C. fecais Salmonella sp. V. cholerae
Superfície Solo arenoso Solo(profunda)
40 30 70 5
90 60 90
30 Protozoários Giardia
90
300
Nematodas Ascaris sp. Toxocara sp. Taenia sp.
Solo irrigado Solo Solo Solo
Muitos meses Muitos meses Muitos meses 15 a 30 dias (verão seco)
2 a 3 anos 7 a 14 anos
8 meses 3 a 15 meses
(inverno)
(FEIX & WIART, 1998, SCHWARTZBROD et al., 1998)
Tempo de sobrevivência dos microrgansimos patogênicos na água
Agente patogênico Tempo de sobrevivência
Bactérias
Coliformes fecais
Salmonella sp
Vibrio cholerae
60 dias
60 dias
10 a 60 dias
Vírus
Enterovírus
60 a 120 dias
Helmintos
Ascaris sp.
Taenia sp.
Muitos meses
15 dias a 3 meses
Protozoários
Giardia (cistos)
30 a 90 dias
(FEIX & WIART, 1998, SCHWARTZBROD et al., 2000)
Tempo de sobrevivência de microrganismos patogênicos em vegetais e raízes
Microrganismo Tempo máximo (dias) Tipo de alimento
Vírus 4
60
Feijão
Plantas cultivadas
Bactérias (Salmonella) 40
10
Batata e legumes
cenoura
Cistos de Protozoários 3-15 Legumes
Ovos de helmintos 27-35 Legumes
8-15 Alface
28 Tomate
10-30 Beterraba (folhas e raizes)
( BERRON, 1984 citado por ADEME, 1998)
Tempo de sobrevivência de ovos de Taenia sp em condições de laboratório e de campo
Condições Viabilidade ouinfectividade
Estocagem econdições
Tempo desobrevivência
(dias)
Laboratório sobrevivência Temp.ambiente
270 – 300
Campo In vivo pastagem 100
In vivo Pastageminverno
159
PastagemVerão (40ºC)
58
sobrevivência No solo –superfícieInverno
primavera105-225
45
Vias de infecção
Vias de infecção
Vias de infecção
Formas infectantes
De onde vem a contaminação ambiental e de frutas e verduras ?
• Atividade humana Esgoto Lodo
• Falta de saneamento básico
Contaminação dos recursos hídricos e solo
Conferência Internacional para Avaliação da condição da água e Sanidade, 1990
• Falta de coleta de esgoto , tratamento, disposição sanitária tem representado riscos a saúde pública e deteriorado o meio ambiente na América Latina
Saneamento (OMS,1996)AMÉRICA LATINA
• População Rural: • 124 milhões• Sistema de tratamento de excretas
– 20 a 30%
• População urbana:• 324 milhões
• 30 - 40% com coleta de esgoto e 8% tratado
> Saneamento < neurocisticercose humana em países da América Latina.
0 20 40 60 80 100
Percentual
COSTA RICA
PANAMÁ
CHILE
COLOMBIA
EQUADOR
MÉXICO
Países
Cobertura sanitária
% Cisticercose
FONTE: REIF, 1994
Grandes Regiões,
Unidades da Federação,
Regiões Metropolitanas e Municípios
das Capitais
Total de
distritos
Distritos sem rede coletora de esgoto
Total
Principal solução alternativa
Fossas sépticas e
sumidouros
Fossas secas
Valas abertas
Lançamento em cursos
d'água
OutrosSem declaração
Brasil 9 8485 75158%
2 776 2 431 197 143 185 19
Região Distrito Federal e Entorno
35 28 - 27 - - - 1
Norte
607 572 182 284 85 14 4 3
Nordeste
3 084 2 151 1 026 865 94 53 113 -
Sudeste
3 11557116%
146 312 10 52 40 11
Sul
2 342 1 841 1 234 555 8 24 17 3
Centro-Oeste
700 616 188 415 - - 11 2
IBGE, 2000
Saneamento no Brasil
• 05 milhões sem instalações sanitárias• 75 milhões de pessoas sem sistema de
coleta• 10 bilhões de litros de esgoto bruto no
ambiente
– 65% das intervenções hospitalares são por doenças de veiculação hídrica
– 180 mil/ano morrem pelo consumo de água contaminada (Vigilância sanitária do MS)
O problema ambiental
• Estação de Tratamento gera 17 a 27 t/dia para 100 mil habitantes
• Curitiba = 145 t/dia
• Paraná = 874 t/dia
Destino do lodo?
Principais agentes patogênicos presentes no esgoto e no lodo
• Ovos de Helmintos • Cistos de Protozoários • Vírus• Bactérias• Fungos
Concentração de agentes patogênicos presentes em diferentes categorias de lodo (ADEME,1994, ThomazSoccol et al., 1997,2000, EPA, 1992,
Schwartzbroad et al.,1998)
Agente patogênico
Tipo de lodo N/kg
Ovos de helmintos Lodo primário 103-104/kg
lodo digerido 102-103/kg
lodo semi desidratado 101-103/kg
Ete Belém -Curitiba 1,85.103/kg
cistos de protozoários lodo primário 7,7.104-3.106/kg
lodo digerido 3.104-4,1.106/kg
lodo desidratado 7.101-102/kg
bactérias lodo 101-8,8.106/kg
lodo ETE BELÉM 108/kg
vírus lodo primário 3,8.103-1,2.105/ l
lodo digerido 101-103/ l
lodo biológico 101-8,8.106/kg
PRINCIPAIS HELMINTOS PARASITAS ENCONTRADOS EM LODO DIGERIDO
Percentual de redução de ovos de helmintos em lodo com tratamento aeróbio (ETE BELEM) , segundo Thomaz Soccol et al., 1997)
0,1
1
10
100
mar
/96
abr/9
6
mai
/96
jun/9
6
jul/9
6
ago/9
6
set/9
6
out/96
nov/96
dez/96
jan/9
7
fev/9
7
PERÍODO DE ESTUDO
NÜ
ME
RO
DE
OV
OS
E P
ER
CE
NT
UA
L D
E R
ED
UC
ÁO
E D
E
VIA
BIL
IDA
DE
OVOS DE HELM/gMS
VIABILIDADE %
REDUÇÃO %
OVOS HELM VIÁVEIS/gMS
Percentual de viabilidade e de redução de ovos de helmintos em lodo de esgoto tratado por digestão anaeróbia (Ralfs de Curitiba - Pr)
AMOSTRAS n OVOs/gMS
VIABIL.%
RED.%
OVOS DEHELM
VIÁVEIS/g MS
VILA TEBAS 06 6,83 39 61 2.66
PADILHA 06 3,12 39 61 1.21
ITATIAIA 06 0,63 22 78 0.14
N. ORLEANS 06 0,26 15 85 0.04
NÚMERO E VIABILIDADE DE OVOS DE HELMINTOS PRESENTES NO LODO , LODO INCORPORADO NO
SOLO E SOLO TESTEMUNHA
0,89
0,190,03
0,140,02 0
7.83
0
1
1
2
2
3
LODO
BRUTO
SOLO+L
ODO
SOLO+L
ODO
SOLO+L
ODO
TESTE
TESTE
TESTEAMOSTRAS
NÚ
ME
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DE
OV
OS
DE
H
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MIN
TO
S/ G
RA
MA
DE
M
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A
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
100%
dia 0 dia 40 180 dia 0 dia 40
PE
RC
EN
TU
AL
DE
RE
DU
ÇÃ
O
NÚMERO TOTAL DE OVOS DE HELMINTOS E PERCENTUAL DE REDUÇÃO EM LODO COMPOSTADO NOS DIAS 0, 60 E 150 DIAS
0,16
0,09 0,11
0,54
0,090,06
0,73
0,13 0,14
0,00
0,10
0,20
0,30
0,40
0,50
0,60
0,70
0,80
AMOSTRAS
NÚM
ERO
DE O
VO
S/gM
S
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
PERC
EN
TUA
L D
E R
ED
UÇ
ÃO
Influência do tratamento pela cal sobre a viabilidade de ovos de Taenia sp
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 dia 20 dias 40 dias 60 dias 90 dias 100 dias 120 dias
Tempo de estocagem
Perc
entu
al de o
vos
viá
veis 0 (8,5 - 7,9)
10% (12.5-11,0)30% (12,8-12,5)50% (12,9-12,6)
Dose mínima infectante (DMI) de agentes patogênicos para causar a infecção no homem ou animais (Segundo Schwartzbrod et al., 1995)
DMI Agente patogênico
102 Vírus
102-106 Bactérias
101-102 Cistos de Protozoários
1-101 Ovos de Helmintos
OBJETIVOS DO TRATAMENTO DO LODO DEVERÁ LEVAREM CONSIDERAÇÃO
• Proteção Ambiental
• Saúde das populações
De maneira econômica, social e política
Regulamentações do uso de lodo em diferentes paísesPaís Preconização Parâmetros
microbiológicos
União Europeia1988
Tratamento biológico, quimuimico, Térmico, estocagem
-
França 1985 Estabilização + regras de utilização
-
Dinamarca Tratamento térmicoCompostagem, tto cal, restrição de uso
-
Alemanha Lodo estabilizado + regras de urilização
-
Regulamentações do uso de lodo em diferentes países
País Preconização Parâmetros microbiológicos
Itália (1990) Objetivo de resultados + regras de utilização
NMP Salmonella < 100/G/MS
Suissa (1992) Objetivo de resultados + regras de utilização
< 100 Enterobactérias/govos helmintos viáveis =
0
França (1998)
HIGIENIZAÇÃO Salmonella<8NPP/10g MS
Enterovírus<3NPPUC/10g MSOvos de helmintos viáveis <3/10gMS
Regulamentações do uso de lodo em diferentes paísesPaís Preconização Parâmetros
microbiológicos
EUA (1992)
Lodo Classe ATratamento redução de vetoresTratamento redução de microrganismo Tto térmico Tto térmico com pH elevado Tto usando Processos adicionais para reduzir patógenos Ttos PFRP – sem análise de patógenos Tto desconhecido – análises de germes testemunhas obrigatório
Salmonella sp <3NPP/g MS
Vírus entéricos <1PFU/4gMS
Ovos de helmintos
<1 ovo viável/4gMS
Regulamentações do uso de lodo em diferentes paísesPaís PROCEDIMENTOS PARA ELIMINAR PATÓGENOS
EUA (1992)
Compostagem por ventilação forçada = 55oC / 3 dias
Secagem térmica – temp partículas = 80oC e redução de teor de água a 10%
Tratamento térmico – lodo líquido = 180oC por 30 min.
Digestão termófila = 10 dias a 55-60oC
Pasteurização = Temperatura do lodo 70oC por 30 min.Irradiação BetaIrradiação gama
Regulamentações do uso de lodo em diferentes países
País Preconização Parâmetros microbiológicos
EUA (1992)
Lodo Classe B
Tto para reduzir vetoresTratamentos visando atender os objetivos da classe BProcessos de redução significativa de patógenos + regras de utilização
Coliformes fecias <2.106/g
MS
Regulamentações do uso de lodo em diferentes paísesPaís PROCEDIMENTOS
EUA (1992)
Digestão aeróbia – 40 dias a 20oC
Digestão anaeróbia – 15 dias a 35-65oC
Secagem ao ar – Leitos de secagem – 3 meses temperatura ambiente superior a 0oC
Compostagem - Tem 40 oC por 5 dias (temp interior >55oC)
Estabilização pela Cal – pH 12 por duas horas de contato.
Paraná - Regras de utilização Lodo tratado e sem restrições de uso
Salmonella < 8NPP/10g MS
Ovos viáveis de helmintos
< 0.25 /g de MS
Regras de utilização
TIPO DE USO LODO TRATAM PRIMÁRIO
LODO HIGIENIZADO
1-Frutas e Verduras rasteiras e consumidas cru
+
2-Centros de esporte e lazer
+
3-Bosques com acesso público
+
4-terrenos para grandes culturas
+
5-Pastagens
+
6-Produção de frutas: maçã, pêssegos, laranja
+
Avaliação do risco sanitários ligados a disposição do lodo
• Identificação do risco• Estimativa da probabilidade da
expressão do risco• Estimativa de exposição ao risco
dentro da população alvo• Caracterização do risco
Gestão de risco• Princípios:
– reduzir o número de agentes patogênicos por tratamentos higienizantes específicos
– evitar contato animal ou humano com o lodo pela escolha do tipo de cultura, fixação de regras de aplicação
– reduzir a atração de vetores
Intervenções
Ampliar redes de esgoto urbanaTratar esgoto antes do efluente ser lançado
nos rios,Proteger fontes de água de bebida da
contaminação com esgoto ou fezes humana,
Instalação de latrinas para correta disposição das fezes humanas da zona rural,
Tratamento da verminose na população escolar.
Gênesis - 1:28
• Frutificai, multiplicai-vos, enchei a terra e submetei-a
OBRIGADA
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