tecnica sedimentação ovos helmintos

1279Anlise da contaminao parasitria em compostos orgnicos produzidos com biosslidos de esgoto domstico...

Cincia Rural, v.38, n.5, ago, 2008.

Cincia Rural, Santa Maria, v.38, n.5, p.1279-7285, ago, 2008

ISSN 0103-8478

RESUMO

Este estudo avaliou a contaminao por ovos dehelmintos, cistos e oocistos de protozorios em compostosorgnicos utilizando lodo de esgoto domstico e resduosagropecurios. Foram realizadas anlises parasitolgicas emamostras de 25 diferentes compostos orgnicos, antes e apstratamento trmico a 60C durante 12 horas. Os resultadosdemonstraram elevada contaminao parasitria em todos oscompostos analisados antes do tratamento e a no reduodessa contaminao aps o tratamento trmico. A identificaodas larvas obtidas em coproculturas antes e aps o tratamentotrmico dos compostos indicou que os gneros maisfreqentemente observados foram Cooperia e Trichostrongylus,que so nematides gastrintestinais de ruminantes. Estesresultados demonstram que ovos de helmintos podempermanecer viveis mesmo aps o processo de compostageme o tratamento trmico. Os compostos produzidos com lodo deesgoto domstico e resduo agropecurios, utilizando essesprocessos de tratamentos, podem constituir riscos decontaminao para humanos e animais.

Palavras-chave: lodo de esgoto, compostos orgnicos,parasitos, tratamento trmico.

ABSTRACT

This research aimed at evaluating the cysts, oocystsand eggs contamination before and after thermal treatment of60C for 12 hours, in 25 different organic composts producedwith biosolids from domestic waste-water treatment and animaland agricultural residues. The results showed highparasitological contamination for all organic composts beforethe treatment and these contaminations were not reduced afterthermic treatment. The larva identification in coproculturesbefore and after thermic treatment showed Cooperia spp. andTrichostrongylus spp. were the most prevalent nematodes. Theseresults demonstrated that helmintus eggs can remain viable

even after the composing and thermic treatment. The obtainedcomposition with sewage sludge and agricultural residues throughthese treatment processes can establish contamination risksfor humans and animals.

Key words: sewage sludge, organic composts, parasites,thermic treatment.

INTRODUO

As atividades desenvolvidas pelo homemgeram diariamente grande volume de resduosprovenientes de diversas reas, aumentando acontaminao ambiental e os problemas de sadepblica. De acordo com as recomendaes da WorldHealth Organization (WHO), o efluente de reator detratamento de esgoto domstico pode ser utilizado naagricultura, desde que aplicado em culturas queapresentam poucos riscos de contaminao comagentes patognicos (AYRES & MARA, 1996). Obiosslido do esgoto ainda dividido em duas classesde acordo com a sua contaminao por patgenos. Ode classe A resultante de processos de efetiva reduode patgenos, podendo ser utilizado na horticulturasem restries, e o de classe B resultante de processosde reduo moderada de patgenos, com uso maisrestrito, devendo ser aplicado em grandes culturas,reflorestamentos e outras situaes em que o risco decontaminao ambiental e humana pode ser maiscontrolado (FERNANDES, 2000; DAVID, 2002).

IDepartamento de Zootecnia, Ncleo de Cincias Agrrias, Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG). Av. Osmani Barbosa, s/n, Bairro JK, 39400-006, Montes Claros, MG, Brasil. E-mail: [email protected]. *Autor para correspondncia.

IICurso de graduao em Zootecnia, Ncleo de Cincias Agrrias, UFMG, Montes Claros, MG, Brasil.IIIDepartamento de Fitotecnia, Ncleo de Cincias Agrrias, UFMG, Montes Claros, MG, Brasil.

Anlise da contaminao parasitria em compostos orgnicos produzidos com biosslidosde esgoto domstico e resduos agropecurios

Eduardo Robson DuarteI* Anna Christina AlmeidaI Bruna Lima CabraII Flavia Oliveira AbroIILincoln Nunes OliveiraII Marcelina Pereira da FonsecaII Regynaldo Arruda SampaioIII

Analysis of parasitological contamination in organic composts with sewage sludge and agriculturalresidues

Recebido para publicao 06.06.07 Aprovado em 31.10.07

1280 Duarte et al.


Os biosslidos devem possuircaractersticas que permitam seu enquadramento dentrodos parmetros determinados para cada classe (DAVID,2002). Para o lodo classe A, o nmero mais provvel decoliformes fecais por grama de lodo seco deve serinferior a 1000 e a contaminao parasitria deve sermenor que um ovo vivel de helminto em quatro gramasdo lodo seco e menor que um ovo por litro do efluente(WHO, 1989; FERNANDES, 2000).

Em virtude das dificuldades de se dar destinoadequado aos resduos de esgoto domsticos, vriospases tm pesquisado alternativas para disposio finaldesses produtos. O esgoto, antes de passar porqualquer tipo de tratamento de estabilizao edesinfeco, contm macro e micronutrientes e muitosmicrorganismos e parasitos. O manuseio e o empregode esgoto e do lodo obtido, para os mais variados fins,sem prvio tratamento higienizante podem promovergraves infeces ao homem e aos animais (PAULINOet al. 2001). Segundo a WHO, 25% dos leitoshospitalares do mundo esto ocupados por pacientescom doenas veiculadas por gua contaminada. estimado que 1,5 bilho de pessoas estejam infectadascom Ascaris lumbricoides e 1,3 bilho comAncilostomdeos (CROMPTON, 1999).

Os processos mais freqentementeempregados para a estabilizao de esgoto domsticocompreendem as digestes aerbia e anaerbia. Aaplicao de cal e compostagem tambm sopreconizadas por alguns pases como Estados Unidos,Frana e Brasil. Entretanto, a eficincia dos processosde estabilizao depende da qualidade operacional dosmesmos e da natureza dos patgenos presentes nolodo (PAULINO et al., 2001). Em sistemas deconfinamento de bovinos leiteiros ou outros animais,um volume considervel de dejetos geradodiariamente. Esses resduos so ricos em matriaorgnica e em agentes patognicos para bovinos e parahumanos e so responsveis pela poluio de guassuperficiais e subterrneas, carreando material pela aodas chuvas (DORAN & LINN, 1979

Os dejetos de bovinos tambm sofreqentemente utilizados como fonte de adubao deforragens, entretanto, a simples asperso desse materialnas pastagens ou capineiras possibilita a continuidadedo ciclo biolgico dos nematdeos gastrintestinais,aumentando o potencial de contaminao e colocandoem risco a sade dos animais (DOWNEY & MOORE,1977). Assim, a adoo de prticas de manejo que visemminimizar a transferncia de contaminantes spastagens de fundamental importncia dentro de umsistema de produo (FURLONG & PADILHA, 1996).

O presente trabalho teve como objetivoavaliar a contaminao por ovos, cistos e oocistos deprotozorios em compostos orgnicos, utilizandobiosslido de esgoto domstico e resduosagropecurios antes e aps tratamento trmico.

MATERIAL E MTODOS

AmostragemO experimento foi conduzido no Ncleo de

Cincias Agrrias da Universidade Federal de MinasGerais, localizado em Montes Claros, norte de MinasGerais, latitude 165138S e longitude 445500 W, noperodo de agosto de 2006 a janeiro de 2007. Forampreparados 25 diferentes compostos orgnicos emgalpo, onde permaneceram durante os primeirosquinze dias, sendo revirados e irrigados, quandonecessrio, em intervalos de dois dias. As medas decompostagem construdas para cada compostopossuam aproximadamente 0,5 metros cbicos. Oscompostos foram preparados com relaes carbono/nitrognio de 25/1, 30/1, 35/1, 40/1 e 45/1. Na composiodos compostos, foram utilizados os resduos dealgodo (5,8 a 10%), de sementes de milho e feijo (11,8a 17,2%), e de sementes de capim (4,4 a 4,7%). Foramtambm utilizados fibra de coco (5 a 20%), casca dearroz (7,4 a 17%), capim elefante (Pennisetumpurpureum) picado (1,93 a 17,6%), casca de pequi (0,6a 2,27%), esterco bovino fresco (2,3 a 4,8%) e lodo deesgoto domstico (28,8 a 38,1%). O esterco utilizadofoi proveniente de 40 vacas Holandesas com mdia de5,5 anos e pertencentes ao rebanho da universidade.Cada composto recebeu 220g de fosfato natural, 21kgde gesso e 21kg de calcrio calctico.

Primeiramente foram coletadas duasamostras de 500g do lodo de esgoto proveniente dacidade de Juramento, no Norte de Minas Gerais. O lododesidratado foi coletado no leito de secagem da Estaode Tratamento de Esgoto do municpio que utilizaReator Anaerbico de Fluxo Ascendente (RAFA). Asanlises fsicas e qumicas do lodo do esgoto analisadoforam realizadas segundo tcnicas preconizadas porTEDESCO et al. (1995) e indicaram que o lodoapresentava pH-H20 4,8, matria orgnica com 16,2gkg-1 e teores de nitrognio, carbono e umidade de 2,4%,9,42% e 6%, respectivamente.

Posteriormente foram coletadas amostras de500g dos compostos ao dcimo quinto dia decompostagem, evitando contaminaes de umcomposto para outro e acondicionado-as em sacosplsticos limpos e livres da contaminao de parasitos.As amostras foram coletadas com auxlio de uma ppreviamente lavada com detergente e desinfetada comhipoclorito de sdio a 10%.



Tratamento trmicoAps esse perodo, os compostos foram

transferidos para uma estufa, onde foram submetidosa uma temperatura de 60C durante 12 horas e mantidosem uma temperatura de 55C at o vigsimo segundodia aps o tratamento. Esse procedimento foiempregado com o objetivo de promover a reduo depatgenos dos compostos para serem empregados emolericultura e no cultivo de cogumelos comestveis.Para verificar a eficcia do tratamento trmico e a suauniformidade em todos os compostos produzidos, trsamostras distintas de diferentes partes dos compostos,correspondendo s parcelas A, B e C, foram coletadasaps vinte e dois dias do fim do tratamento. Para issoforam obtidos 500g para cada amostra, empregando asmesmas medidas higinicas visando evitar acontaminao de uma parcela para outra.

Processamento das amostras e exames parasitolgicosAlm de duas amostras do lodo de esgoto

utilizado, foram coletadas ao todo 100 amostras doscompostos produzidos, sendo 25 antes do tratamentotrmico e 75 aps o tratamento, sendo trs amostrasdistintas de cada um dos compostos elaborados(parcelas A, B e C).

No Laboratrio de Parasitologia do NCA/UFMG, as amostras dos compostos foramhomogeneizadas uma a uma e 10 gramas foram pesadosem balana de preciso e armazenados em frascos plsticosjuntamente com 30mL de soluo de formaldeido 10%para conservao dos ovos, cistos e oocistos presentes.

Deteco de ovos de helmintos e cistos e oocistos deprotozorios

Para quantificao dos ovos de helmintos,cistos e oocistos de protozorios, foi realizada a tcnicade sedimentao dos slidos durante 12 horas aps aadio de gua filtrada para completar o volume de umlitro. Aps esse procedimento, foi utilizado o Mtodode Bailenger, modificado por AYRES & MARA (1996)preconizado pela WHO.

Depois de ocorrida a sedimentao, osobrenadante foi eliminado com o auxlio de um sifo.Os sedimentos obtidos foram lavados com soluodetergente (Lanolil 1%) e recolhidos em tubos decentrfuga de 15ml. Os sedimentos foram centrifugadosdurante 15 minutos e os sobrenadantes foramdescartados. O volume obtido de sedimento foitamponado em mesma relao v/v com soluo tampoaceto-actica e homogeneizado com tercorrespondendo ao dobro do volume obtido dosedimento. Aps nova centrifugao durante 15minutos, o sobrenadante foi novamente descartado e

foi adicionado ao sedimento cinco vezes o seu volumeem gua destilada e novamente foi homogeneizada asoluo. Foi retirado desse tubo um ml dessa soluoe misturado a nove ml de soluo de sulfato de zinco(densidade de 1,23). Foram montadas rapidamente duascmaras McMaster e a contagem foi verificada nomicroscpio ptico em objetivas de 10X e 40X. Foramcontados somente ovos com aspecto vivel eposteriormente foi obtida a mdia aritmtica das duascontagens. O nmero de ovos, cistos e oocistos porkg de composto foi obtido multiplicando o nmeromdio das contagens das duas cmaras pelo volumeem ml do sedimento final, dividindo por 0,30 (volumeem ml dos dois retculos da cmara) e multiplicandopor 1000 para obter a contagem por kg de composto(AYRES & MARA, 1996).

Coprocultura quantitativaCom o objetivo de verificar a viabilidade dos

ovos observados na microscopia, foi realizada tcnicade coprocultura quantitativa descrita por UENO, 1998.Foram pesados dois gramas das 25 amostras antes dotratamento trmico e dois gramas aps o tratamentotrmico (correspondendo s amostras das parcelas Bdos compostos). O material foi homogeneizado com doisgramas de serragem seca autoclavada e umedecido com10ml de soluo de cido sulfrico a 1% para controlar ocrescimento de fungos. Aps 28 dias de incubao emtemperatura ambiente, utilizou-se a tcnica de Baermannpara coleta e a chave de KEITH (1953) para a identificaode 185 larvas provenientes de amostras dos compostosantes do tratamento trmico e 114 larvas aps essetratamento, respectivamente.

Anlises estatsticasAps a contagem de ovos e larvas de

helmintos e de cistos e oocistos de protozorios dos25 compostos analisados, os dados obtidos foramtransformados em log (N+1) e submetidos ao test T deStudent a 5% de probabilidade para comparao dasmdias obtidas antes e aps o tratamento trmico(amostras da parcela B dos compostos). Os mesmosprocedimentos foram aplicados para a comparao dasmdias obtidas entre as trs diferentes parcelas doscompostos aps o tratamento trmico com o objetivode verificar a uniformidade deste processo emdiferentes pontos de amostragem dos compostos.

RESULTADOS E DISCUSSO

Contaminao parasitria do biosslido utilizadoEm duas amostras do biosslido

provenientes de esgoto domstico da cidade de

1282 Duarte et al.


Juramento, os resultados revelaram 1,2x104ovos g-1 e1x104cistos e oocisto g-1 da primeira amostra e2,7x104ovos e 2,7x104 cistos e oocistos kg-1 da segundaamostra, respectivamente. No foram recuperadaslarvas infectantes aps a coprocultura quantitativa emamostras do biosslido utilizado, indicando que oprocesso de biodigesto anaerbia do esgoto possater comprometido o desenvolvimento e a ecloso daslarvas dos nematides Ancilostomdeos.

Em regies de clima quente, a utilizao dereatores USAB (Upflow Anaerobic Sludge Blanket) umaopo positiva para o tratamento de esgotos domsticos.Porm, os trabalhadores que manuseiam esses processose os resduos produzidos correm riscos potenciais de seremcontaminados por parasitos (CARVALHO et al., 2003;SOUZA et al., 2006). Os efeitos da digesto anaerbica eaerbica, durante um perodo de 15 dias, sobre ovos denematides foram avaliados por BLACK et al. (1982). Osresultados indicaram que 23% dos ovos dos Ascaris spp.foram destrudos no processo anaerbico e 38% noaerbico. Entretanto, o processo anaerbico no teve efeitosobre ovos de Trichuris spp. e, para os ovos de Toxocaraspp. nenhum dos processos foi eficiente.

Em um estudo na regio metropolitana deCuritiba, Paran, foi verificada a contaminao debiosslidos de esgoto obtidos em reatores anaerbiosde lodo fluidizado. Foram observadas reduessignificativas quanto ao nmero de ovos viveis dehelmintos presentes no material de quatro diferentesestaes estudadas, variando de 59,7 a 93%. A eficciado tratamento biolgico com digesto anaerbia foiinfluenciada pelo tempo e pela temperatura dosprocessos (PAULINO et al., 2001).

A eficcia dos sistemas de ps-tratamentoWetland, Leito de Brita no Vegetado e Lagoas dePolimento em efluentes de reator UASB da cidade deCampina Grande, Paraba, foi avaliada. Os resultadosindicaram que o esgoto bruto e o efluente do reatorapresentaram 353,7 e 229,9 ovos por litro,respectivamente. Os trs sistemas de ps-tratamentoproduziram efluentes isentos de ovos de helmintos eisso pde ser justificado pela sedimentao produzidapor uma carga hidrulica superficial de 0,20m dia-1 naslagoas operadas (SOUZA et al., 2005).

Avaliao da contaminao parasitria antese aps o tratamento trmico dos compostos orgnicosproduzidos

Na tabela 1 esto descritas a quantificaode larvas obtidas nas coproculturas, a contagem deovos de helmintos e cistos e oocistos de protozoriosem compostos orgnicos antes e aps tratamentotrmico. Esses resultados demonstram uma elevada

contaminao parasitria de todos os compostosanalisados e a anlise estatstica indicou a no reduodessa contaminao aps o tratamento trmico de 12horas a 60C (P



anaerobiose prximo a 100%, com o tempo de retenoacima de 56 dias e, segundo OLSON & NANSEN (1987),a digesto anaerbia mesoflica (35C) e a termoflica(53C) aceleraram o processo de inativao denematides em relao ao tempo de sobrevivncia dessesparasitos no armazenamento convencional. A variaonesses dados de reduo de contaminao parasitrianos produtos obtidos por processos de digestoanaerbia indica a necessidade de novos estudos,padronizando e monitorando esses resduos parareciclagem na agricultura ou para outros objetivos,visando reduzir os riscos para sade pblica e animal.

Os dados obtidos em nossos estudosindicam que, mesmo aps a compostagem e tratamentotrmico, os ovos de parasitos podem permanecerviveis e produzir larvas infectantes. Os compostosproduzidos neste estudo poderiam ser classificadosna classe C, para uso em culturas com poucos riscosde contaminao em relao a organismos patognicos,

como algodo, pomares, reflorestamentos. Essescompostos tambm no deveriam ser aplicados empastagens dos ruminantes, uma vez que poderiamconstituir fonte de contaminao para nematidesgastrintestinais desses animais. A utilizao doscompostos com resduos de esgoto domstico naadubao de pastagens de bovinos tambm no deveriaser indicada, pois poderia constituir risco para acontaminao desses animais com ovos de Taeniasarginata, contribuindo na permanncia do ciclo dacisticercose bovina e tenase em humanos.

CONCLUSES

Os resultados obtidos demonstram que,mesmo aps a compostagem de resduos agropecurioscom biosslido do esgoto domstico e aps otratamento trmico a 60C, durante 12 horas, grandenmero de ovos de helmintos pode permanecer vivel.

Tabela 1 - Contaminao parasitria em compostos orgnicos produzidos com lodo de esgoto e resduos agropecurios antes e aps tratamento trmico a 60C durante 12 horas.

Ovos x 104 kg-1 Larvas x 104 kg-1 cistos e oocistos x 104 kg-1 Compostos

antes aps* antes aps* antes aps*

1 20,8 20 15,8 15,5 11 28 2 22,6 4 7,8 8,0 27 8 3 47,8 27 14,8 4,0 59 33 4 65,3 10 17,8 3,0 83 4 5 69 9 73,2 218,5 118 9 6 67,5 33 4,2 4,5 21 27 7 123,3 68 65 63,5 83 68 8 6,3 8 45,6 26,0 2 24 9 45 34 58,2 31,5 60 90 10 36 45 8,2 11,0 87 268 11 60 50 16,6 6,0 50 208 12 77 46 35 11,5 238 124 13 72 66 5,4 9,5 144 274 14 24 60 15,8 12,5 69 222 15 24 21 37 56,5 90 82 16 12 12 9,4 11,5 52 73 17 10 7,5 10,6 4,0 20 30 18 9 2,5 40,8 306,0 13 12 19 2 1 5,8 16,5 1 4,5 20 15 6 9,8 18,0 15 25,5 21 12 4 5,6 39,5 16 3 22 5 10 85,8 4,5 11 8 23 6 3 25,6 7,0 22 5 24 10 4,5 7,8 66,0 17 16 25 5 6 11,4 93,5 11 18 Mdia 33,9 22,3 25,32 41,92 52,8 66,56 Desvio padro 31,3 21,2 23,6 71,5 54,56 82,3

*Contagem das amostras das parcelas B dos compostos orgnicos coletadas aps o tratamento trmico.

1284 Duarte et al.


A utilizao dos compostos deve ser destinada aculturas perenes e de baixo risco de contaminao paraanimais e humanos, no sendo ento recomendada parapastagens dos ruminantes, para a olericultura ou paraa produo de cogumelos comestveis.

AGRADECIMENTOS

O trabalho foi desenvolvido com o apoio financeirodo FUNDECI/Banco do Nordeste do Brasil, Conselho Nacionalde Desenvolvimento Cientfico e Tecnolgico (CNPq) e doNcleo de Cincias Agrrias do UFMG.

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Tabela 2 - Contaminao com ovos de helmintos e cistos e oocistos de protozorios em trs diferentes amostras de compostos orgnicos produzidos com lodo de esgoto domstico e resduos agropecurios aps tratamento trmico a 60C durante 12 horas.

------------------Ovos x 104 kg-1------------------ -------------cistos e oocistos x 104 kg-1------------- Compostos

Parcela A Parcela B Parcela C Parcela A Parcela B Parcela C

1 19 20 7 9 28 13 2 16 4 5 19 8 10 3 23 27 55 23 33 10 4 62 10 32 27 4 18 5 60 9 28 23 9 15 6 20 33 13 15 27 24 7 10 68 13 42 68 124 8 2 8 14 7 24 38 9 7 34 3 46 90 51 10 13 45 9 43 268 29 11 3 50 4 23 208 12 12 10 46 6 9 124 20 13 5 66 3 10 274 27 14 20 60 4 56 222 32 15 11 21 9 43 82 27 16 6 12 8 44 73 19 17 1 7,5 4 23 30 106 18 3 2,5 7 42 12 103 19 3 1 15 8 4,5 34 20 4 6 1 9 25,5 8,5 21 15 4 7 62 3 32 22 32 10 2 270 8 26 23 3 3 6 6 5 6 24 9 4,5 10 36 16 46 25 23 6 10 60 18 65 Mdia 15,2 22,3 11,04 38,2 66,56 35,82 Desvio padro 16 21,2 11,5 51,4 82,3 31,7



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O arquivo disponvel sofreu correes conforme ERRATA publicada no Volume 38 Nmero 9 da revista.

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