Avaliação de um sistema de wetland construído no tratamento de águas e do risco microbiológico associado ao reuso para fins agrícolas: um estudo de caso em uma propriedade rural

Abstract

A crise hídrica é hoje uma das principais preocupações mundiais, de forma que novas abordagens e tecnologias são essenciais para garantir o acesso a água de qualidade para todos. Os sistemas separadores de efluentes tornaram possível o reuso de águas cinzas, medida esta que pode contribuir significativamente para a redução do consumo de água local. No entanto, é importante que haja uma compreensão geral e clara a respeito de todos os potenciais riscos à saúde humana associados à prática de reuso. Esse estudo teve como objetivo avaliar o desempenho de um sistema de Wetlands Construídos no tratamento de águas cinzas e do risco microbiológico associado ao reuso dessas águas para fins de irrigação. Os resultados indicaram que a água cinza bruta apresentou elevada concentração de DQO (835,72 mg/L), SST (131,18 mg/L), turbidez (232,30 NTU) e fósforo ortofosfato (87,37 mg/L), características comuns em efluentes provenientes de lavanderia. A caracterização microbiológica da água cinza indicou concentrações entre 102 ? 107 UFC/ml para Escherichia coli e entre 100 ? 107 UFP/ml para Colifagos Somáticos e Fagos RNA F-específicos. As elevadas concentrações de micro-organismos podem estar associadas ao estilo de vida dos moradores, que inclui a criação de aves e gados. O sistema apresentou um bom desempenho em termos de remoção físico-química, alcançando valores de remoção de 88% para DQO, 97% para SST e 93% para fósforo ortofosfato. Em relação à remoção microbiológica, o sistema alcançou uma remoção logarítmica média de 1,577log10 de Escherichia coli e 0,025log10 de fagos RNA, enquanto a concentração de Colifagos Somáticos permaneceu praticamente a mesma. A AQRM indicou probabilidade diária e anual de infecção por Samonella de 7,89x10-5 e 2,84x10-2, respectivamente, enquanto para Rotavirus as probabilidades foram 4,62x10-1 e 1, respectivamente.

Abstract: The water crisis is now one of the world?s main concerns, so new approaches and technologies are essential to guarantee access to safe water for all. Source-separate systems provide the possibility to reuse greywater in a residence, which can reduce significantly the water consumption. However, a clear understanding of the potential risks to human health associated with the practice of reuse is important. This study aimed to characterize the greywater generated in a single-family rural residence and evaluate the performance of a constructed wetland as a greywater treatment system, as well as to apply the AQRM methodology to identify the potential risks to human health associated with the practice of water reuse for irrigation purposes. The results show a high concentration of COD (835,72 mg/L), SST (131,18 mg/L), TSS (232,30 NTU) and phosphorus orthophosphate (87,37 mg/L) in the raw greywater, common characteristics of laundry effluents. Microbiological characterization indicated concentrations between 102 ? 107 UFC/ml for Escherichia coli and between 100 ? 107 UFP/ml for Somatic Coliphages and F-specific RNA phages. The high concentration of micro-organisms may be associated with the lifestyle of local people, which includes farming activities. The system demonstrated satisfactory performance in terms of physical-chemical removal, reaching removal values of 88% for COD, 97% for SST and 93% for phosphorus orthophosphate. In terms of microbiological removal, the system achieves an average log removal of 1,577 log10 of Escherichia coli and 0,025 log10 of RNA phages, while the concentration of somatic coliphages remained practically constant through the treatment. QMRA indicates a daily and annual average probability of infection by Salmonella of 7,89x10-5 and 2,84x10-2 respectively, while for rotavirus the probabilities were 4,62x10-1 and 1, respectively, for the consumption of lettuce irrigated with treated greywater by the system.