bitstream/item/56395/1/publicacao-492.pdfProjeto/Plano de Ação: 02.07.06.007

BILOTTA, P.

KUNZ, A.

Infoteca-e

Comunicado Técnico492ISSN 0100-8862Versão EletrônicaDezembro, 2011Concórdia, SCUso de Processos Quími-cos no Controle do Risco        Biológico de Dejetos Suínos1 Química Ind., PhD em Engenharia Hidráulica e Saneamento, bolsista da CAPES de Pós-Doutorado na Embrapa Suínos e Aves, Concórdia, SC, pb.bilotta@gmail.com2 Químico Industrial, D.Sc. em Química, pesquisador da Embrapa Suínos e Aves, Concórdia, SC, airton@cnpsa.embrapa.br Foto: Claudete H. Klein/EmbrapaIntroduçãoA prática da utilização de dejeto suíno como bioferti-lizante tem sido cada vez maior nas últimas décadas no Brasil, devido ao crescente número de unidades produtoras de animais confinados no país. Entretan-to, se por um lado o biossólido possui características físico-químicas que favorecem o seu aproveitamento no solo, por outro lado a presença de organismos patogênicos no dejeto bruto pode representar sérias consequências à saúde humana, em razão da con-taminação direta ou indireta do solo e dos recursos hídricos. Portanto, quando a estratégia de tratamen-to for necessária, além dos processos convencionais para remoção de carga orgânica e nutrientes, particu-larmente nitrogênio e fósforo, torna-se indispensável a utilização de procedimentos que garantam tam-bém o controle biológico desses rejeitos, através da inativação de microrganismos patogênicos comuns em dejetos suínos, como Salmonella, Escherichia coli O157:H7, Enterococci, Campylobacter, Clostridium, Listeria, protozoários, entre outros. Nesse sentido, o objetivo deste estudo é discorrer sobre as princi-pais práticas de desinfecção de dejetos suínos por processos químicos e apresentar suas vantagens, desvantagens e limitações.Desenvolvimento e discussãoO mecanismo de ação dos desinfetantes químicos utilizados na inativação de microrganismos patogê-nicos se baseia na quebra de ligações intracelulares a partir de reações não seletivas de oxi-redução. A inativação, em maior ou menor grau, se dá quando as alterações ocorridas no interior da célula atingida provocam mudanças estruturais em funções bioquí-micas essenciais à sobrevivência do microrganismo. Duas variáveis operacionais determinam a eficiência do processo:a) dosagem do agente químico utilizado;b) tempo de contato para o desenvolvimento dasreações.Patrícia Bilotta1Airton Kunz22 Uso de processos químicos no controle do risco biológico de dejetos suínos Os principais desinfetantes químicos utilizados no controle do risco microbiológico de águas contami-nadas são o cloro e seus derivados, o peróxido de hidrogênio (H2O2) e o gás ozônio (O3). A escolha da alternativa mais adequada para o efluente da suino-cultura deverá levar em consideração as vantagens e as limitações de cada procedimento.Pesquisas mostram que a cloração de dejeto suíno efluente de lagoa de estabilização garante a remoção de 3,4 log (99,99%) de bactérias coliformes fecais com 30 mg/L  de hipoclorito e tempo de contato de 2,5 h. Estudos revelam ainda a formação de mono-cloramina na cloração, em razão da elevada concen-tração de nitrogênio amoniacal no dejeto suíno (420 a 279 mg/L), cujo potencial desinfetante é inferior ao cloro livre. Em termos comparativos, para se alcançar a remoção de 3,1 log de bactérias colifor-mes fecais no tratamento com ozônio é necessário 40 mg/L, considerando-se as mesmas condições de amostragem de dejeto e igual tempo de contato.O ozônio possui potencial de oxidação superior ao cloro (Eo 2,07 V contra 1,36 V), o que lhe confere a capacidade de inativar bactérias mais resistentes como Campylobacter e Enterococcus, além de vírus e protozoários. Entretanto, a elevada concentração de sólidos em suspensão presente no dejeto da sui-nocultura se torna um fator fortemente limitante para a eficiência do tratamento, pois o ozônio é consu-mido tanto nas reações de desinfecção quanto nas reações de oxidação da matéria orgânica, resultando em um grande aumento na demanda de O3 para se atingir os níveis desejados de remoção microbiana. Por isso, a ozonização ainda é uma prática pouco difundida na suinocultura.Por outro lado, a cloração tem sido bastante questio-nada, em razão do seu elevado potencial de forma-ção de subprodutos tóxicos que podem comprometer a qualidade final da água tratada. São compostos organoclorados, como trihalometanos (THM’s), halo-aldeídos, halocetonas, halofenóis, halopicrinas, áci-dos haloacéticos, entre outros, formados durante as reações de oxidação química da matéria orgânica que ocorrem paralelamente às reações de desinfecção. Sendo assim, a elevada carga orgânica presente em dejeto suíno bruto torna-se um fator limitante para o uso da cloração como agente desinfetante, pois favorece a formação de subprodutos organoclorados em grandes proporções. Nesse caso, é indispensável o tratamento preliminar do dejeto antes da cloração, para remover boa parte da carga orgânica existente.Estudo recentemente publicado pela Agência Nacio-nal de Proteção Ambiental Americana (EPA) esta-belece uma importante relação entre diversos sub-produtos de reações de desinfecção química e suas consequências, muitas vezes graves, para a saúde humana. Embora o estudo seja voltado para os riscos de subprodutos formados durante o tratamento da água de abastecimento público, há que se considerar a dinâmica do transporte de água doce na recarga de aquíferos e na realimentação de mananciais superfi-ciais, seja pela percolação no solo de dejetos trata-dos por processos químicos, seja pelo lançamento direto desses efluentes em corpos d’água, represen-tando um risco em potencial de contaminação direta de fontes de águas de abatecimento.A legislação brasileira, através da Portaria 518 do Ministério da Saúde, publicada em 2004, determina o limite máximo de 100 µg/L de THM’s em águas de abastecimento público, embora existam vários outros subprodutos da cloração potencialmente prejudiciais a saúde humana.O peróxido de hidrogênio também tem sido reportado como efetivo agente de desinfecção para dejetos su-ínos. Estudos publicados em revistas científicas inter-nacionais confirmam a remoção de 2,8 log (99,9%) de bactérias coliformes totais em dejetos líquidos com a aplicação de H2O2 a 2% por 2 h, garantindo inclusive a inativação de esporos. Além do efeito desinfetante, o peróxido de hidrogênio favorece a redução do odor, devido a oxidação de compostos sulfurosos.No Brasil a Resolução CONAMA 375, publicada em 2006, estabelece parâmetros microbiológicos e pro-cedimentos para a inativação microbiana em lodo de estações de tratamento de esgoto, visando a utiliza-ção segura do biossólido na agricultura (CONAMA, 2006). Contudo, é importante ressaltar que ainda não há regulamentação específica que trate do con-trole da qualidade sanitária do biossólido proveniente de unidades criadoras de animais confinados, como é o caso da suinocultura, embora o país seja um dos grandes produtores mundiais de carne suína.3Uso de processos químicos no controle do risco biológico de dejetos suínos Considerações finaisO uso de desinfectantes químicos em dejeto suíno é uma importante medida de controle sanitário (orga-nismos patogênicos em fezes animais), tanto para reduzir riscos de contaminação humana por via direta quanto indireta, pelo consumo de água e alimentos contaminados pelo descarte inadequado de deje-tos no solo. A escolha da alternativa mais indicada deve levar em conta aspectos como a existência de tratamento preliminar, a qualidade final do dejeto (parâmetros físico-químicos), o tipo de disposição do dejeto tratado, custos operacionais e energéticos, entre outros.A desinfecção de dejeto suíno além de medida de proteção da saúde humana também viabiliza o reuso da água após tratamento, para fins não potáveis, na própria unidade produtiva, resultando, portanto, na redução de custos de produção.ReferênciasCHADWICK, D.; FISH, R.; OLIVER, D. M.; HEA-THWAITE, L.; HODGSON, C.; WINTER, M. Mana-gement of livestock and their manure to reduce the risk of microbial transfers to water: the case for an interdisciplinary approach. Trends in Food Science & Technology, v. 19, p. 240-247, 2008.MACAULEY, J. J.; QIANG, Z.; ADAMS, C. D.; SURAMPALLI R.; MORMILE, M. R. Disinfection of swine wastewater using chlorine, ultraviolet light and ozone. Water Research, v. 40, p. 2017-2026, 2006.PASCHOALATO, C. F. P. 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Celant Editoração eletrônica: Vivian Fracasso Normatização biliográfica: Cláudia A. ArriecheRevisão gramatical: Lucas S. CardosoComitê de PublicaçõesRevisores TécnicosExpediente

Uso de processos químicos no controle do risco biológico de dejetos suínos.

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