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

RO

DE

OV

OS

DE

H

EL

MIN

TO

S/ G

RA

MA

DE

M

AT

ÉR

IA S

EC

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