A apresentação está carregando. Por favor, espere

A apresentação está carregando. Por favor, espere

ESTUDOS, PESQUISA E CAPACITAÇÃO. PRODUÇÃO MAIS LIMPA EM SANEAMENTO Plano de Segurança da Água Reuso de Águas Residuárias Reaproveitamento de Lodo de Esgoto.

Apresentações semelhantes


Apresentação em tema: "ESTUDOS, PESQUISA E CAPACITAÇÃO. PRODUÇÃO MAIS LIMPA EM SANEAMENTO Plano de Segurança da Água Reuso de Águas Residuárias Reaproveitamento de Lodo de Esgoto."— Transcrição da apresentação:

1 ESTUDOS, PESQUISA E CAPACITAÇÃO

2 PRODUÇÃO MAIS LIMPA EM SANEAMENTO Plano de Segurança da Água Reuso de Águas Residuárias Reaproveitamento de Lodo de Esgoto Tecnologias de Tratamento PESQUISA E DESENVOLVIMENTO ESTUDOS, PESQUISAS E CAPACITAÇÃO

3 MICROBIOLOGIA SANITÁRIA Indicadores Bacteriológicos Coliformes totais e termotolerantes E.coli Enterococos Pesquisa de Patógenos – Significado Ambiental Avaliação Quantitativa de Risco Microbiológico Ferramenta para Tomadores de Decisão

4 REDE DE LABORATÓRIOS DE REFERÊNCIA EM MICROBIOLOGIA APLICADA AO SANEAMENTO AMBIENTAL Subrede Saneamento - Microrganismos Patôgenicos Período: Novembro de 2007 a Junho de 2010 Rede PROSAB Microbiologia para o Saneamento Básico

5 OBJETIVO DA REDE Constituir uma Rede de Laboratórios de Referência visando dotar o país de infra-estrutura em Microbiologia Aplicada ao Saneamento Ambiental Pesquisar, desenvolver e validar métodos analíticos: baixo custo e pequena complexidade Desenvolver e disponibilizar Protocolos (POPs) de métodos microbiológicos clássicos e avançados Estabelecer indicadores microbianos confiáveis para melhor avaliar a qualidade sanitária ambiental Capacitação de pesquisadores e profissionais da área de saneamento

6 Instituições Participantes da Encomenda MCT/FINEP e Projetos Aprovados INSTITUIÇÃOPROJETO Dept. Microbiologia, Instituto de Ciências Biomédicas, USP – Lab. Virologia Vírus entéricos humanos em água e resíduos sólidos Dept. de Prática de Saúde Pública, Faculdade de Saúde Pública, USP – Lab. Saúde Pública em Saneamento Ambiental Detecção e genotipagem de Aeromonas, Cryptosporidium e Giardia em amostras ambientais Dept. Análises Ambientais, Companhia Ambiental do Estado de São Paulo – Lab. Microbiologia e Parasitologia Risco Microbiológico Associado à Água de Reuso e Lodo de Esgoto: Subsídios para a Regulamentação de Critérios Microbiológicos. Dept. Engenharia Hidráulica e Saneamento, Escola de Engenharia de São Carlos, USP – Lab. Processos Biológicos Desenvolvimento, Consolidação e Aplicação de Técnicas Cromatográficas e Microbiológicas para Monitoramento de Reatores. Dept. Engenharia Sanitária e Ambiental (DESA), Escola de Engenharia, Universidade Federal de Minas Gerais – Lab. Microbiologia Consolidação de técnicas para caracterização e quantificação de microrganismos em Sistemas de Tratamento de Efluentes líquidos Dept. Microbiologia Geral, Instituto de Microbiologia, Universidade Federal do Rio de Janeiro – Desenvolvimento de estratégias polifásicas para biorremediação e monitoramento de solos contaminados por resíduos sólidos urbanos Dept. Microbiologia, Instituto de Ciências Biomédicas, USP – Lab. Microbiologia Ambiental Dept. Genética, Centro de Ciências Biológicas, Universidade Federal do Pará. Desenvolvimento e validação de técnicas de análise biofilmes e de isótopos estáveis para o setor de saneamento - SIPFILME

7 RESUMO Microrganismo MATRIZ / LABORATÓRIOS Efluente LíquidoLodo de Esgoto ICB/USP a FSP/USPCETESB b ICB/USPFSP/USPCETESB IndicadoresXX A. hydrophillaXX GiardiaXXXX CryptosporidiumXXXX EnterovirusXX AdenovirusXX Virus da HepatiteAXX RotavirusXX Ovos viáveis AscarisXX a. ETE A – esgoto bruto e tratado b. Bruto e tratado

8 ETEs ESTUDADAS – Efluentes Líquidos PONTOS DE COLETATIPO DE TRATAMENTO ETE A Lodo ativado convencional, filtração (cesto, areia/antracito e cartucho 1 micron) e desinfecção com cloro ETE B Reator anaeróbico de fluxo ascendente, sistema aeróbio MBBR, adição de cloreto férrico antes da decantação, e desinfecção com cloro ETE C Lodo ativado convencional, filtração (filtro cesto, filtro areia/antracito) desinfecção com cloro ETE DLAN / LF / Maturação / Filtro de pedra

9 Amostragem Efluentes Líquidos: Período: Fevereiro a Dezembro de 2009 Frequência: Bimestral Esgoto bruto e tratado Total de amostras: 24 esgoto bruto e 24 esgoto tratado

10

11 CTt E.coli Enterococos C.perfringens Fagos somáticos Fagos F-specificos Indicadores #/100mL Patógenos #/100L Enterovirus Giardia Cryptosporidium Ascaris Concentração (log 10) esgoto bruto Concentração (log 10) esgoto tratado

12 ETE C – Esgoto bruto NC / 100 mL

13 ETE C – Esgoto tratado NC / 100 mL

14 ETE D – Esgoto bruto NC / 100 mL

15 ETE D – Esgoto tratado NC / 100 mL

16 Turbidez A B C D

17 Enterovírus - Esgoto bruto ETE RESULTADOS (UFP/L) Concentração mínima Concentração máxima Média Geométrica A ,4 B ,1 C ,7 D0,523919,3

18 Enterovírus - Esgoto tratado ETE Número (%) amostras positivas RESULTADOS (UFP/L) Concentração mínima Concentração máxima A 3 (50)<0,0250,7 B 2 (33)<0,0251 C 4 (67)<0,0250,8 D2 (33)<0,0250,05

19 ETECistos/L (Média Geométrica) Esgoto BrutoEsgoto Tratado A3,3x ,5 B1,0x10 3 5,8 C3,9x10 3 3,3 D9,3x10 3 0,06 PROTOZOÁRIOS – Giardia sp

20 Protozoários Cryptosporidium sp – esgoto bruto A C D N o oocistos/L

21 Ovos viáveis de Ascaris sp Esgoto bruto ETE Número (porcentagem) de amostras positivas RESULTADOS (ovos viáveis/L) Concentração mínima Concentração máxima A5 (83)<0,21,4 B 2 (33)<0,20,5 C5 (83)<0,23,4

22 LODO DE ESGOTO

23 ETEs Estudadas – Lodo de Esgoto ETE Processo de tratamento Q* Atual (L/s) Lodo gerado (ton/dia) Adiciona ao processo de condicionamento Idade lodo Tempo detenção digestor Fase líquidaFase sólidaCalFeCl 3 Polímerodia 1 Lodo ativado convencional Digestor e filtro prensa Sim Lodo ativado convencional Digestor e filtro prensa 75037Sim Lodo ativado alimentação escalonada e em nível secundário Flotadores seguidos de filtro prensa Sim -6 4Filtro biológico Digestor, centrífuga e leito de secagem (15 dias) Sim10,5 5 Lagoas Aeradas de Mistura Completa / Lagoas de Sedimentação. Centrífuga e secagem ao ar > 40 dias em leiras com revolvimento Sim4-5 6 Lodo ativado com aeração prolongada Prensa desaguador a Sim20

24 Amostragem – Lodo de Esgoto Tratado 2009: Seis campanhas de amostragem bimestrais, seis diferentes ETEs, ESP Coleta em potes de poliestireno estéreis Transporte sob refrigeração e análise no prazo máximo de 24 horas após a coleta

25 Concentrações de enterovirus (UFP/gST) obtidas por ETE ETEs

26 Média e desvio padrão das porcentagens de recuperação de enterovírus em lodo de esgoto ETEsMédiaDesvio Padrão 1 15,619,1 2 18,029,1 3 12,27,9 4 13,415,0 5 6,13,3 6 9,56,6

27 Vírus Entéricos – Porcentagem de Amostras Positivas

28 Diversidade de Vírus Entéricos Isolados em Lodo de Esgoto

29 Avaliação Quantitativa de Risco Microbiológico AQRM Grupo de Trabalho: CETESB: Maria Inês Z. Sato e Elayse M. Hachich FSP / USP: Maria Tereza P. Razzolini e Adelaide Nardocci EACH / USP: Marcelo Laureto Aplicação dos dados obtidos no projeto e dados pretéritos da ETE do ABC para a AQRM para diferentes cenários exposição à águas de reúso e lodo de esgoto

30 AVALIAÇÃO DE RISCO POR ENTEROVÍRUS NA APLICAÇÃO DE LODO DE ESGOTO NA AGRICULTURA Maria Inês Z. Sato 1, Maria Tereza P. Razzolini 2, Adelaide C. Nardocci 2, Elayse M. Hachich 1, Maria Inés J. N. Gonzales 3, Marcelo S. Lauretto 4 1 CETESB, 2 FSP/SP, 3 UNAM, México, 4 EACH/USP VII SIMPÓSIO INTERAMERICANO DE BIOSSÓLIDOS – 26 a 28 de outubro de 2010.

31 Materiais e Métodos Avaliação Quantitativa de Risco Microbiológico Cenário 1: Ingestão direta Cenário 2: Ingestão de lodo incorporado no solo (lodo/solo) Taxas de aplicação: 2, 5, 10, 15, 20 e 30ton/ha Taxas de ingestão – adultos, área externa mínima de 50mg/dia (LaGoy, 1987) máxima de 480mg/dia (Hawley, 1985) VII SIMPÓSIO INTERAMERICANO DE BIOSSÓLIDOS – 26 a 28 de outubro de 2010.

32 Resultados Concentração média observada nas amostras 2,23 UFP/g Recuperação média17,24% Concentração média corrigida12,96 UFP/g Percentil 95% das concentrações corrigidas obtidas através das simulações 546,42 UFP/g VII SIMPÓSIO INTERAMERICANO DE BIOSSÓLIDOS – 26 a 28 de outubro de 2010.

33 Resultados Cálculo do risco diário e anual de infecção, considerando ingestão de 50mg/dia e 480 mg/dia de lodo* Ingestão 50mg/diaIngestão 480mg/dia Risco DiárioRisco AnualRisco DiárioRisco Anual 1,29E-3 (4,71E-2)2,56E-2 (6,19E-1)1,22E-2 (2,70E-1)2,17E-1 (9,98E-1) VII SIMPÓSIO INTERAMERICANO DE BIOSSÓLIDOS – 26 a 28 de outubro de *Concentração média de Enterovírus (Percentil 95%)

34 Resultados Cálculo do risco diário e anual de infecção, considerando ingestão de 50 e 480mg/dia de mistura solo/lodo, para diferentes taxas de aplicação VII SIMPÓSIO INTERAMERICANO DE BIOSSÓLIDOS – 26 a 28 de outubro de Taxa Aplic. (ton/ha) Ingestão 50mg/diaIngestão 480mg/dia Risco DiárioRisco AnualRisco DiárioRisco Anual 2 1,30E-6 (5,15E-5) 2,59E-5 (1,03E-3) 1,24E-5 (4,94E-4) 2,49E-4 (9,83E-3) 5 3,24E-6 (1,29E-4) 6,48E-5 (2,57E-3) 3,11E-5 (1,23E-3) 6,22E-4 (2,44E-2) 10 6,48E-6 (2,57E-4) 1,30E-4 (5,14E-3) 6,22E-5 (2,46E-3) 1,24E-3 (4,81E-2) 15 9,73E-6 (3,86E-4) 1,95E-4 (7,69E-3) 9,34E-5 (3,68E-3) 1,87E-3 (7,11E-2) 20 1,30E-5 (5,15E-4) 2,59E-4 (1,02E-2) 1,24E-4 (4,90E-3) 2,49E-3 (9,36E-2) 30 1,95E-5 (7,71E-4) 3,89E-4 (1,53E-2) 1,87E-4 (7,32E-3) 3,73E-3 (1,37E-1)

35 Conclusão Os valores de risco estimados utilizando-se as concentrações de Enterovírus correspondentes ao percentil 95% foram elevados e são relevantes na definição de padrão de referência para exposição ocupacional da aplicação de lodos de esgoto na agricultura uma vez que objetivo é limitar o risco para os indivíduos mais expostos. VII SIMPÓSIO INTERAMERICANO DE BIOSSÓLIDOS – 26 a 28 de outubro de 2010.

36 Considerações Estudos futuros devem considerar: a eficiência de barreiras de proteção, como utilização de equipamentos de proteção individual, técnicas de aplicação, treinamento técnico dos trabalhadores dentre outros; as quais podem reduzir a exposição e, portanto os riscos. outros genêros de vírus entéricos considerados na Resolução CONAMA 375/2006 (Brasil 2006) incluindo o Adenovírus considerado um indicador de contaminação viral devido a sua maior resistência às condições ambientais VII SIMPÓSIO INTERAMERICANO DE BIOSSÓLIDOS – 26 a 28 de outubro de 2010.

37 REUSO DE AGUA NA AGRICULTURA Consumo de vegetais crus

38 QMRA - REUSO DE AGUA - CENÁRIOS Vias de exposição Consumo de vegetais crus irrigados com água de reúso Limpeza de ruas Irrigação de jardins Exposição de trabalhadores na agricultura Patógenos de interesse: Giardia lambia Ascaris lumbricoides Cryptosporidium parvum Enterovirus População exposta: Crianças < 10 anos e adultos Crianças < 10 anos em área rural e agricultores Vegetais consumidos crus Alface Cebola Cenoura Tomate Morango Agrião

39 QMRA - REÚSO DE AGUA - DADOS d = WWC pat x RE trat x V veg x IR ch x RE lav x f CryptosporidiumGiardiaEnterovirusAscaris cistos/L UFP/Lovos viáveis/L Média Redução Tratamento* (log) tomateagriãocenouracebolamorangoalface água retida*mL/100g Freqdias CultivoFrequência consumo (d/ano) Alface150 d/ano (WHO, 2006; Shuval, 1997) Cebola20 d/a (WHO, 2006) Cenoura2 x semana i.e 104 d/ano Tomate150 d/ano Morango2 x semana x 3 meses i.e 24 d/ano Agrião52 d/ano i.e 1 vez x semana * Dados obtidos da literatura

40 QMRA - REÚSO DE ÁGUA - DADOS d = WWC pat x RE trat x V veg x IR ch x RE lav x f Cultivo Consumo de cultivo x grupos etários* 1-4a5-9a10-14a30-39a>60a tomateg/d agriãog/d cenourag/d cebolag/d morangog/d alfaceg/d Barreiras para redução de risco (log) CryptosporidiumGiardiaEnterovirusAscaris Redução Tratamento Redução Lavagem (colheita)1111 Redução Lavagem (consumo)1111 * Fonte: EPA, 2009

41 Modelo exponencial P in = 1 e (-r x d) Modelo β-Poisson P in 1 – [1 + d/ β ]- α P in 1 – [1 + (d/N 50 )(2 1/α – 1)] -α d = dose diária r, α, β, N 50 = parâmetros dos modelos Patógeno QMRA - REÚSO DE ÁGUA – CÁLCULO DE DOSE d = WWC pat x RE trat x V veg x IR ch x RE lav x f P in = probabilidade de infecção pppd (por pessoa por dia) P iny = probabilidade de infecção pppa (por pessoa por ano) P iny = 1 – (1 – P in ) n n ~ Frequência de exposição

42 QMRA - MODELOS DOSE-RESPOSTA Giardia lambia Exponencialr = Rose & Gerba (1991) Cryptosporidium parvum Exponencialr = Dupont et al (1995) Ascaris lumbricoides Beta-Poisson α = 0.104β = Navarro et al (2009) Enterovirus Echovirus 12 Beta-Poissonα = 0.374β = Schiff et al (1984); Regli et al (1991)

43 QMRA - REUSO DE ÁGUA - RESULTADOS Cultivo Probabilidade de infecção (risco) anual c/tratamento para Cryptosporidium parvum 1-4a5-9a10-14a30-39a>60a tomate4.52E E E E E-05 agrião1.12E E E E E-04 cenoura7.31E E E E-03 cebola5.95E E E E E-03 morango2.17E E E E E-04 alface2.58E E E E E-03 Cultivo Probabilidade de infecção (risco) anual c/tratamento para Giardia lambia 1-4a5-9a10-14a30-39a>60a tomate9.05E E E E E-02 agrião2.22E E E E E-02 cenoura1.37E E E E E-01 cebola2.79E E E E E-02 morango4.27E E E E E-02 alface5.06E E E E E-01

44 QMRA - REUSO DE AGUA RESIDUAL - RESULTADOS Cultivo Probabilidade de infecção (risco) anual c/tratamento para Enterovirus (Echovirus 12) 1-4a5-9a10-14a30-39a>60a tomate1.37E E E E E-05 agrião3.40E E E E E-04 cenoura2.22E E E E E-04 cebola4.27E E E E E-05 morango6.59E E E E E-04 alface7.84E E E E E-04 Cultivo Probabilidade de infecção (risco) anual c/tratamento para Ascaris lumbricoides 1-4a5-9a10-14a30-39a>60a tomate4.64E E E E E-05 agrião1.15E E E E E-04 cenoura7.51E E E E-03 cebola1.44E E E E E-04 morango2.23E E E E E-04 alface2.65E E E E E-03

45 CAPACITAÇÃO - CURSOS Fundamentos de técnicas moleculares aplicadas ao saneamento ambiental – FSP /USP Curso Básico de Culturas celulares – ICB / USP CETESB Controle de qualidade analítica em laboratórios de análises microbiológicas de água Técnicas de análise microbiológica da água: membrana filtrante - Interpretação da Norma ABNT NBR ISO Análises de Giardia sp e Cryptosporidium sp em amostras de água Detecção e quantificação de ovos viáveis de Ascaris sp em esgoto bruto e tratado Introdução a Avaliação Quantitativa de Risco Microbiológico

46 Rede PROSAB Microbiologia para o Saneamento Básico 74 Procedimentos Descritos: 36 da área de Saneamento 11 Documentos Básicos Coordenador: Prof. René Schneider – ICB / USP Sub coordenadora: Dra. Maria Inês Z. Sato - CETESB

47

48

49 DESAFIOS Capacitação de laboratórios na área ambiental e de saneamento para pesquisa de patógenos Uso da ferramenta de avaliação de risco microbiológico no estabelecimento de regulamentações e para tomada de decisões Desenvolvimento tecnológico na área de tratamento – Pesquisas Aplicadas

50 WaterMicro th International Symposium on Health Related Water Microbiology Florianopolis, Brazil : September 15 th – 20 th,2013 Organized by: CETESB; Federal University of Santa Catarina; University of São Paulo, FIOCRUZ and AIDIS

51 WaterMicro2013 Topics : Water pollution and diseases; Microbial source tracking; Catchment protection; Water reuse and health concerns, Biofilm studies; Water and sanitation in developing countries; Global changes and water quality; Recreational water and health; Epidemiology of waterborne diseases; Microbial risk assessment; Microbial quality of shellfish growing areas.

52 OBRIGADA Maria Inês Zanoli Sato Departamento de Análises Ambientais CETESB

53 Materiais e Métodos Análise de incerteza: ajuste através de estimadores de máxima verossimilhança: distribuição Log Normal (-0.152, 1.458) para as concentrações de enterovírus distribuição Beta (2.231, 9.442) para as porcentagens de recuperação A partir dessas distribuições ajustadas, foram simulados 10 mil valores de concentração e recuperação, para obter-se a distribuição final de riscos diários e anuais VII SIMPÓSIO INTERAMERICANO DE BIOSSÓLIDOS – 26 a 28 de outubro de 2010.

54 Resultados Distribuições amostrais acumuladas da concentração e das porcentagens de recuperação e respectivas distribuições ajustadas VII SIMPÓSIO INTERAMERICANO DE BIOSSÓLIDOS – 26 a 28 de outubro de 2010.

55 Materiais e Métodos VII SIMPÓSIO INTERAMERICANO DE BIOSSÓLIDOS – 26 a 28 de outubro de Modelo dose-resposta: Beta-Poisson Echovirus 12 (Haas et al 1999) Risco diário de infecção N = dose (# UFP ingeridas) =0.374 = Risco anual de infecção d = # estimado de dias de exposição / ano = 20 dias


Carregar ppt "ESTUDOS, PESQUISA E CAPACITAÇÃO. PRODUÇÃO MAIS LIMPA EM SANEAMENTO Plano de Segurança da Água Reuso de Águas Residuárias Reaproveitamento de Lodo de Esgoto."

Apresentações semelhantes


Anúncios Google