Análise de incertezas e de sensibilidade e avaliação quantitativa de risco microbiológico aplicadas ao dimensionamento de lagoas de polimento e à utilização de efluentes para irrigação / Uncertainty and sensitivity analyses and quantitative microbial risk analysis apllied to polishing ponds design and to wastewater use for irrigation

Damares Mirian de Souza Pavione

Este trabalho apresenta a caracterização e análise de um banco de dados relativo à cerca de sete anos de monitoramento de um sistema de tratamento de esgotos sanitários constituído por reator UASB, biofiltro submerso aerado (escala real) e lagoas de polimento (escala piloto). Foram analisadas as seguintes variáveis: DBO, DQO, SST, N-NH3, fósforo total, pH, E. coli, coliformes totais e ovos de helmintos. As hipóteses de aleatoriedade, estacionariedade e homogeneidade dos dados foram, em geral, confirmadas, mas a de independência não. A maioria das séries de dados apresentou características de assimetria e curtose distintas da distribuição normal. Os resultados sugerem que a função lognormal melhor descreveu a distribuição dos dados de E. coli, coliformes totais, pH, SST, DBO, DQO e N-NH3. Os dados de fósforo apresentaram melhor adesão ao modelo normal de distribuição. Quanto aos ovos de helmintos, não foi possível identificar uma distribuição que mais nitidamente se ajustasse ao banco de dados disponível. A distribuição lognormal foi aplicada às variáveis de entrada pH, N-NH3 e E. coli em modelagem estocástica (amostragem aleatória por hipercubos latinos com 10.000 iterações) para a previsão da qualidade de efluentes de lagoas de polimento. Constatou-se que uma série de três lagoas parece ser suficiente para o alcance de 20 mg N-NH3 L-1 como padrão de lançamento de efluentes, e para atender as recomendações da OMS em termos de concentração de E. coli para a irrigação de hortaliças folhosas, raízes e tubérculos. O uso da distribuição lognormal para as concentrações afluentes de E. coli, N-NH3 e valores de pH resultaram em concentrações efluentes de E. coli e N-NH3 significativamente diferentes em relação ao uso da distribuição uniforme. Testes de análise de sensibilidade indicaram que as variáveis de maior impacto na previsão da concentração efluente de E. coli foram a concentração afluente de E. coli e o coeficiente de decaimento bacteriano. Na previsão da concentração efluente de N-NH3, as variáveis de maior impacto foram a concentração afluente de N-NH3 e os valores de pH. Os resultados indicam, portanto, a necessidade de escolha criteriosa de valores de pH e de coeficiente de decaimento bacteriano para o dimensionamento de lagoas de polimento. Por fim, para efeito de estimativa de riscos de infecção decorrentes da irrigação de hortaliças ingeridas cruas, os dados de qualidade bacteriológica dos efluentes das lagoas foram utilizados em modelos de avaliação quantitativa de risco microbiológico. Por meio de modelagem estocástica (amostragem aleatória por hipercubos latinos com 10.000 iterações), assumindo distribuição lognormal para a concentração de E. coli e nível de risco tolerável de 10-3 pppa, padrões de 103 e 104 E. coli/100 mL pareceram adequados para a irrigação de hortaliças que se desenvolvem, respectivamente, rentes ao e distantes do solo. O uso da distribuição lognormal resultou em estimativas de risco significativamente menores que o uso da distribuição uniforme. Análise de sensibilidade apontou a relação patógenos/E. coli e a redução de patógenos entre a colheita e o consumo como as variáveis de maior impacto na estimativa de risco, indicando a necessidade de dados confiáveis desses parâmetros.

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