Remoção e inativação de ovos de Ascaris Lumbricoides de esgoto sanitário em um Wetland Construído Vertical – Sistema Francês

Abstract

É importante a escassez de relatos na literatura acerca da eficiência na remoção de organismos patogênicos de esgoto sanitário através de wetlands construídos. A maioria dos estudos aborda organismos indicadores fecais, com pouco enfoque em bactérias específicas, vírus, cistos de protozoários e ovos de helmintos. Nesta pesquisa, foram acompanhados os nove primeiros meses de operação do primeiro estágio de um Wetland construído vertical – Sistema Francês em escala piloto (WCV-SF-EP) tratando esgoto sanitário doméstico (após tratamento de nível preliminar: gradeamento e caixa de areia). Foram realizadas análises físico-químicas e microbiológicas ao longo do período e, nos três meses finais, foram conduzidas análises da presença de ovos de Ascaris lumbricoides no afluente/ efluente, na camada de lodo foi verificado se os ovos de Ascaris lumbricoides que ficavam retidos se mantinham ativos ou inativos. Os resultados do WCV-SF-EP atenderam de maneira satisfatória à Resolução CONAMA Nº 430/2011, demonstrando eficiência na remoção de DQO (68%), DBO5 20 (70%), NTK (62,4%), PTotal (30,6%), SST (54%), e E. coli (96,5%). Contudo, a remoção de ovos de Ascaris lumbricoides (89,3%) ficou abaixo da faixa de eficiência relatada na literatura (97% a 100%). Provavelmente, esse desempenho pode ser associado às fissuras resultantes da secagem natural da fina camada de lodo, com aproximadamente 1,3 cm de espessura. Além disso, a taxa de aplicação hidráulica instantânea (TAHinst), utilizada exclusivamente durante a coleta para a análise de ovos de Ascaris lumbricoides, foi três vezes superior à recomendada. Essa taxa fez parte da estratégia de coleta adotada devido à baixa concentração de ovos de Ascaris lumbricoides no esgoto afluente (0,15 ovos/L). Na camada de lodo, a concentração mediana de ovos Ascaris lumbricoides foi de 0,29 ovos/g ST, sendo observado um aumento na concentração ao longo do tempo de operação. Não foi detectada inativação dos ovos de Ascaris lumbricoides retidos na camada de lodo, fato atribuído ao teor de umidade de 71,8%. Nessa faixa de umidade, presume-se que a inativação poderá ocorrer aproximadamente após dois anos de funcionamento, por meio da degradação causada por bactérias e fungos. Conclui-se que o WCV-SF-EP apresenta um desempenho satisfatório na remoção de poluentes e ovos de Ascaris lumbricoides, mesmo na fase inicial de operação. Contudo, para alcançar um desempenho ideal, é necessário permitir a formação de camadas de lodo mais espessas, o que requer períodos de funcionamento mais prolongados do que os utilizados neste estudo.

There is a significant need for more reports in the literature on the efficiency of removing pathogenic organisms from sewage through constructed wetlands. Most studies address faecal indicator organisms, focusing little on specific bacteria, viruses, protozoan cysts and helminth eggs. This study monitored the first nine months of operation of the first stage of a vertical (flow) constructed wetland – French pilot-scale system (WCV-SF-EP) treating domestic sewage (after preliminary level treatment: screening and grit chamber). Physicochemical and microbiological analyses were performed throughout the period. In the final three months, analyses were conducted for the presence of Ascaris lumbricoides eggs in the influent/effluent, and in the sludge layer, it was verified whether the retained Ascaris lumbricoides eggs remained active or inactive. The WCV-SF-EP results satisfactorily met CONAMA Resolution nº 430/2011, demonstrating efficiency in the removal of COD (68%), BOD5 20 (70%), NTK (62.4%), PTotal (30.6%), TSS (54%), and E. coli (96.5%). However, the removal of Ascaris lumbricoides eggs (89.3%) was below the efficiency range reported in the literature (97% to 100%). This performance can probably be associated with the cracks resulting from the natural drying of the thin sludge layer, approximately 1.3 cm thick. In addition, the instantaneous hydraulic application rate (TAHinst), used exclusively during collection to analyze Ascaris lumbricoides eggs, was three times higher than recommended. This rate was part of the collection strategy adopted due to the low concentration of Ascaris lumbricoides eggs in the influent sewage (0.15 eggs/L). In the sludge layer, the median concentration of Ascaris lumbricoides eggs was 0.29 eggs/g ST, with increased concentration observed over the operating time. No inactivation of Ascaris lumbricoides eggs retained in the sludge layer was detected, a fact attributed to the moisture content of 71.8%. In this moisture range, it is assumed that inactivation may occur after approximately two years of operation through degradation caused by bacteria and fungi. In conclusion, even in the initial operation phase, the WCV-SF-EP performed satisfactorily in removing pollutants and Ascaris lumbricoides eggs. However, to achieve optimal performance, it is necessary to allow the formation of thicker sludge layers, which require more extended operating periods than those used in this study.