ANTES, F. G.

KUNZ, A.

MOTA, S. C. A.

STEINMETZ, R. L. R.

TEIXEIRA, E. G.

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  27 METODOLOGIA PARA AVALIAÇÃO MICROBIOLÓGICA DE LODOS ATIVADOS NO TRATAMENTO DE DEJETOS DE SUÍNOS  Eduarda G. Teixeira1, Sandra C.A. Mota2, Fabiane Goldschmidt Antes3, Ricardo L.R. Steinmetz4 e Airton Kunz5 1Graduanda em Ciências Biológicas pela Universidade do Oeste de Santa Catarina, Campus Joaçaba, bolsista CNPQ/PIBIC na Embrapa Suínos e Aves, eteixeira937@gmail.com 2,3,4Analistas da Embrapa Suínos e Aves 5Pesquisador da Embrapa Suínos e Aves  Palavras-chave: microbiologia de lodos ativados, dejetos de suínos, microscopia.   INTRODUÇÃO Com o crescente aumento da população mundial, e a alta demanda de produção suinícola, os sistemas de produção animal se intensificaram. O Brasil destaca-se na produção mundial de suínos com 3,9 milhões de toneladas de carne produzidas em 2019, sendo 19% para exportação e 81% para mercado interno (1). Assim, como o sistema vem se intensificando, e consequentemente aumentando a produção de resíduos, os quais podem resultar na poluição do solo e possível eutrofização dos corpos de d’água, pelas altas concentrações de matéria orgânica, nutrientes (nitrogênio e fósforo) e patógenos. Diante disso, torna-se necessário encontrar soluções sustentáveis para tratamento e manejo dos efluentes desta cadeia produtiva. A Estação de Tratamento de Dejetos de Suínos (ETDS) implantada na Embrapa Suínos e Aves - Concórdia, Santa Catarina, vem tratando os dejetos de suínos produzidos nas granjas, cujo funcionamento é baseado em um reator anaeróbio de tipo UASB (Uplfow Anaerobic Sludge Blanket), seguido de lodos ativados (2). Essa estação de tratamento é composta por um ecossistema constituído principalmente por bactérias e protozoários, os quais são sensíveis às alterações nas condições físico-químicas do efluente e ambientais (3). Diante disso, pela importância destas populações, destaca-se o seu uso como bioindicadores da qualidade do sistema de tratamento (4). Além disso, a correlação dos fatores microbiológicos com os parâmetros físico-químicos é importante para um maior conhecimento das suas interações e mudanças ecológicas através dessas influências abióticas. Apesar do processo de lodos ativados já ser bastante utilizado no tratamento biológico de efluentes, ainda pouco se conhece sobre a sua ecologia, principalmente quando trata-se de um efluente suinícola. Com base neste contexto, o objetivo do trabalho foi avaliar uma metodologia para analisar a microbiologia de lodos ativados, por microscopia, no reator aeróbio de uma estação de tratamento de dejetos de suínos.   MATERIAL E MÉTODOS O local de estudo foi a Estação de Tratamento de Dejetos Suínos (ETDS) da Embrapa Suínos e Aves (Concórdia, SC). O estudo foi realizado a partir de amostragens do reator biológico aeróbio (RBA) do sistema de lodos ativados. Foi coletada uma amostra semanalmente ou a cada duas semanas, totalizando 18 amostras, as quais foram analisadas em microscópio óptico (ZEISS Axio Lab. A1, com câmera digital), utilizando lente objetiva de 10x, e lente ocular de 10x, totalizando um aumento de 100x, para fins de análise microbiológica. Essas mesmas amostras foram submetidas a análises físico-químicas, tais como: potencial hidrogeniônico (pH), oxigênio dissolvido (OD) e temperatura (em ºC). Algumas análises microbiológicas foram realizadas em duplicata, selecionando, após a análise, a lâmina com maior número de microrganismos para fins de classificação de indivíduos. Para a identificação e quantificação dos microrganismos presentes na amostra seguiu-se o modelo criado por Jenkins (5), CETESB (6) e Fávaro (7). Estes levam em consideração as características da formação dos flocos biológicos, quanto a quantidade e abundância de bactérias filamentosas (ausentes, poucos, médios e excesso), efeito das bactérias filamentosas na estrutura dos flocos (pouco ou nenhum, ponte e open-floc) a morfologia dos flocos (arredondado ou irregular; compacto ou difuso), resistência do floco biológico (firme ou fraco) e tamanho dos flocos (pequeno, menor que 150 µm; médio, entre 150 e 500 µm; grande, maior que 500 µm). No total foram contados 20 flocos para cada lâmina de amostra, para determinação destas características, com o auxílio do software Axiovision rel 4.8 para a medição do tamanho dos flocos. Também foram realizadas a identificação, a classificação (raros, 1 a 5 indivíduos; poucos, 6 a 10 indivíduos; médio, 11 a 20 indivíduos; médio a muitos, 21 a 30 indivíduos; muitos, acima de 30 indivíduos) e quantificação dos protozoários e metazoários, para fins de determinar a possível causa de patogenicidade.   RESULTADOS E DISCUSSÃO Através das análises foram obtidas a quantidade e abundância de bactérias filamentosas (filamentos), que foi igual a 100% de ausência destas bactérias; sendo assim, o efeito na estrutura dos flocos foi de 100% pouco ou nenhum. A morfologia dos flocos apresentou-se como irregular em 95.3% das análises, e arredondados em 4.7%. Além disso, caracterizou-se como difuso em 93.3% e compactos em 6.7% das amostras analisadas. A resistência do floco foi considerada fraca em 93.3% das análises e firme em 6.7%. O tamanho dos flocos foi 2.2% pequenos, 59.7% médios, e 38.1% grandes. Isto caracteriza um lodo bastante leve, com flocos muito difíceis de medir, pois embora sejam classificados em sua maioria como médios, por estar entre 150 a 500 micrômetros, visualmente parecem grandes, acima de 500 micrômetros. Na análise do efluente de dejeto suinícola foram encontrados os seguintes protozoários: ciliados livres-  28 natantes, ciliados andarilhos e ciliados carnívoros. Também foram encontrados micrometazoários: rotíferos (Figura 1). Os ciliados livre-natantes foram encontrados como raros (16.6%), poucos (16.6%), médio (5.6%), muitos (5.6%) e em 55.6% das análises não estavam presentes. Os ciliados andarilhos foram encontrados como raros (5.6%), muitos (5.6%) e em 88.9% das amostras analisadas não estavam presentes. Ciliados carnívoros foram encontrados como raros (11.1%), e em 88.9% das amostras não estavam presentes. Os rotíferos foram encontrados como raros (16.7%) médio (5.5%) e muitos (16.7%) e em 61.1% das análises não estavam presentes. Quanto aos resultados das análises físico-químicas, a média para OD, pH e temperatura foi de 2.9 mg/L, 5.9 e 31.2 ºC, respectivamente. Os ciliados andarilhos, os ciliados carnívoros e os rotíferos são bioindicadores de efluentes com alta idade de lodo. Tantos ciliados livres-natantes como ciliados carnívoros indicam ambiente com uma carga orgânica reduzida e ambiente em estabilização (7). Nas amostras analisadas em que não estavam presentes estes microrganismos, podemos inferir problemas operacionais no RBA, tais como: pouco oxigênio dissolvido, pH ácido e temperatura baixa, visto que algumas das análises foram realizadas durante o inverno. Houve também neste período uma reinicialização do sistema UASB, o que pode ter influenciado na microbiologia do sistema de lodos ativados.  CONCLUSÕES A metodologia para análise microbiológica de lodos ativados se mostrou eficiente para determinar a presença da microfauna no sistema de lodos ativados de dejetos suínos. Em futuros estudos uma análise mais aprofundada dos aspectos físico-químicos pode ser interessante para uma melhor interpretação dos dados e correlação com a microbiologia.  Agradecimento: PIBIC-CNPq.  REFERÊNCIAS 1. ABPA. Relatório Anual - 2019. Brasília. Disponível em: http://abpa-br.org/relatorios/. 2. KUNZ, Airton; SCHIERHOLT, Guilherme; MENOZZO, Guilherme F.; BORTOLI, Marcelo; RAMME, Marco; COSTA, Ronnis. Estação de tratamento de dejetos de suínos (ETDS) como alternativa na redução do impacto ambiental da suinocultura. Comunicado Técnico 452, Concórdia: Embrapa Suínos e Aves, 2006. 6 p. 3. EIKELBOOM, Dick H. Process control of activated sludge plants by microscopic investigation. IWA publishing, 2000. 4. CURDS, Colin Robert; COCKBURN, Andrew. Protozoa in biological sewage-treatment processes - I. A survey of the protozoan fauna of British percolating filters and activated-sludge plants. Water Research, [s.l.], v. 4, n. 3, p. 225-236, mar. 1970. DOI: http://dx.doi.org/10.1016/0043-1354(70)90069-2. 5. JENKINS, David; RICHARD, Michael G.; DAIGGER, Glen T. Manual on the Causes and Control of Activated Sludge Bulking, Foaming, and Other Solids Separation Problems. 3ª ed. Boca Raton, FL: CRC Press, 2003. 6. CETESB. Microbiologia de Lodos Ativados - Apostila Cursos e Treinamentos. São Paulo: Companhia Ambiental do Estado de São Paulo. 2007. 7. FÁVARO, Ana Luíza. Curso Prático de Microbiologia de Lodos Ativados - Apostila. São Paulo - SP. 2010.    Figura 1. Imagens obtidas com microscópio óptico (aumento de 100x), em amostras de dejetos de suínos, do RBA da ETDS. Em detalhes: a) micrometazoário rotífero; b) ciliado livre-natante; c) ciliado andarilho; d) ciliado carnívoro; e) floco caracterizado como irregular, difuso, fraco e grande, maior que 500 µm.  

Metodologia para avaliação microbiológica de lodos ativados no tratamento de dejetos de suínos.

http://www.alice.cnptia.embrapa.br/bitstream/doc/1127383/1/final9516.pdf

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