- Ministério do Meio Ambiente
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EMPREGO DO LODO DE ESGOTO EM AGRICULTURA E IMPLICAÇÕES EM SAÚDE PÚBLICA. Vanete Thomaz Soccol – PhD Parasitologia - UFPR INFECÇÕES PARASITÁRIAS DE MAIOR INCIDÊNCIA NO HOMEM (OMS, 2004) Parasita PREVALÊNCIA (milhões/ano) Helmintoses Enterobíase Ascaridiose Ancilostomose Trichuríase Esquistosomose 1.000 1.000 900 700 250 PARASITOSES HELMINTOS PROTOZOÁRIOS ECTOPARASITOS HELMINTOS VERMES ANCILÓSTOMO - CAUSA O AMARELÃO Ascaris 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 Cisticercose ingestão de ovos ingestão de ovos Neurocisticercose Teniose 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 Tempo de Sobrevivência (dias) Tipos de solo Médio Vírus Enterovírus Diferentes tipos Bactérias C. fecais Superfície Salmonella sp. Solo arenoso Solo(profunda) V. cholerae Protozoários Giardia Nematodas Ascaris sp. Toxocara sp. Taenia sp. Solo irrigado Solo Solo Solo Máximo 12 100 40 30 70 90 60 90 5 30 90 Muitos meses Muitos meses Muitos meses 15 a 30 dias (verão seco) 300 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 60 dias Salmonella sp 60 dias Vibrio cholerae 10 a 60 dias Vírus Enterovírus 60 a 120 dias Helmintos Ascaris sp. Muitos meses Taenia sp. 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 4 Feijão 60 Plantas cultivadas 40 Batata e legumes 10 cenoura Cistos de Protozoários 3-15 Legumes Ovos de helmintos 27-35 Legumes 8-15 Alface 28 Tomate 10-30 Beterraba (folhas e raizes) Vírus Bactérias (Salmonella) ( BERRON, 1984 citado por ADEME, 1998) Tempo de sobrevivência de ovos de Taenia sp em condições de laboratório e de campo Condições Viabilidade ou Estocagem e infectividade condições Laboratório sobrevivência Campo In vivo Temp. ambiente pastagem Pastagem inverno Pastagem Verão (40ºC) sobrevivência No solo – superfície Inverno primavera In vivo Tempo de sobrevivência (dias) 270 – 300 100 159 58 105-225 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. Cobertura sanitária % Cisticercose MÉXICO EQUADOR COLOMBIA Países CHILE PANAMÁ COSTA RICA 0 FONTE: REIF, 1994 20 40 60 Percentual 80 100 Grandes Regiões, Unidades da Federação, Regiões Metropolitanas e Municípios das Capitais Brasil Região Distrito Federal e Entorno Norte Nordeste Sudeste Sul Centro-Oeste Distritos sem rede coletora de esgoto IBGE, 2000 Principal solução alternativa Total de distrito s Total 9 848 Sem declaração Fossas sépticas e sumidouros Fossas secas Valas abertas Lançamento em cursos d'água 5 751 58% 2 776 2 431 197 143 185 19 35 28 - 27 - - - 1 607 572 182 284 85 14 4 3 3 084 2 151 1 026 865 94 53 113 - 3 115 571 16% 146 312 10 52 40 11 2 342 1 841 1 234 555 8 24 17 3 700 616 188 415 - - 11 2 Outros 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 para 100 mil habitantes 17 a 27 t/dia • 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 lodo primário 7,7.104-3.106/kg lodo digerido 3.104-4,1.106/kg lodo desidratado 7.101-102/kg lodo 101-8,8.106/kg lodo ETE BELÉM 108/kg lodo primário 3,8.103-1,2.105/l lodo digerido 101-103/l lodo biológico 101-8,8.106/kg cistos de protozoários bactérias vírus PRINCIPAIS HELMINTOS PARASITAS ENCONTRADOS EM LODO DIGERIDO Percentual de redução de ovos de helmintos em lodo com tratamento aeróbio (ETE BELEM) , segundo Thomaz 100 10 v/ 97 fe ja n/ 97 z/ 96 de 96 v/ no ou t/9 6 6 t/9 se ag o/ 96 ju l/9 6 ju n/ 96 ai /9 6 m ab r/9 6 ar /9 6 1 m NÜMERO DE OVOS E PERCENTUAL DE REDUCÁO E DE VIABILIDADE Soccol et al., 1997) 0,1 PERÍODO DE ESTUDO 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/ VIABIL. gMS % RED. % OVOS DE HELM 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 100% NÚMERO DE OVOS DE HELMINTOS/ GRAMA DE MATÉRIA SECA 90% 7.83 2 80% 70% 2 60% 50% 0,89 1 40% 30% 1 20% 0,19 0,14 0,03 0,02 0 dia 0 dia 40 E TE ST E TE ST E TE ST O D +L O SO LO +L O D O D SO LO +L O SO LO LO D O BR U AMOSTRAS O 0% TO 0 10% 180 dia 0 dia 40 PERCENTUAL DE REDUÇÃO 3 NÚMERO TOTAL DE OVOS DE HELMINTOS E PERCENTUAL DE REDUÇÃO EM LODO COMPOSTADO NOS DIAS 0, 60 E 150 DIAS 0,80 100 0,73 90 0,70 0,54 70 60 0,40 50 40 0,30 0,20 30 0,16 0,11 0,09 0,10 0,14 0,13 0,09 0,06 20 10 AMOSTRAS 9D IA IA LE IRA 9D 15 0 60 0 IA LE IRA 9D LE IRA 8D IA IA LE IRA 8D 15 0 60 0 LE IRA 8D IA 15 IA 7D LE IRA 60 LE IRA 7D IA IA LE IRA 7D 0 0 0 0,00 LE IRA NÚMERO DE OVOS/gMS 0,50 PERCENTUAL DE REDUÇÃO 80 0,60 Influência do tratamento pela cal sobre a viabilidade de ovos de Taenia sp 100 Percentual de ovos viáveis 90 0 (8,5 - 7,9) 10% (12.5-11,0) 30% (12,8-12,5) 50% (12,9-12,6) 80 70 60 50 40 30 20 10 0 0 dia 20 dias 40 dias 60 dias 90 dias Tempo de estocagem 100 dias 120 dias 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 1-101 Cistos de Protozoários 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 países País Preconização Parâmetros microbiológicos União Europeia 1988 Tratamento biológico, quimuimico, Térmico, estocagem - França 1985 Estabilização + regras de utilização - Dinamarca Tratamento térmico Compostagem, 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/g ovos helmintos viáveis = 0 França (1998) HIGIENIZAÇÃO Salmonella<8NPP/10g MS Enterovírus<3NPPUC/10g MS Ovos de helmintos viáveis <3/10gMS Regulamentações do uso de lodo em diferentes países País Preconização EUA (1992) Lodo Classe A Tratamento redução de vetores Tratamento 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 Parâmetros microbiológicos Salmonella sp <3NPP/g MS Vírus entéricos <1PFU/4gMS Ovos de helmintos <1 ovo viável/4gMS Regulamentações do uso de lodo em diferentes países País 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 Beta Irradiação gama Regulamentações do uso de lodo em diferentes países País Preconização EUA (1992) Lodo Classe B Tto para reduzir vetores Tratamentos visando atender os objetivos da classe B Processos de redução significativa de patógenos + regras de utilização Parâmetros microbiológicos Coliformes fecias <2.106/g MS Regulamentações do uso de lodo em diferentes países País 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 1-Frutas e Verduras rasteiras e consumidas cru 2-Centros de esporte e lazer 3-Bosques com acesso público 4-terrenos para grandes culturas LODO TRATAM LODO HIGIENIZADO PRIMÁRIO + + + + 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 urbana Tratar 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, multiplicaivos, enchei a terra e submetei-a OBRIGADA
