presència i densitats d’indicadors i patògens...

Carolina Guzmán, Joan Jofre, Michel Montemayor i Carolina Guzmán, Joan Jofre, Michel Montemayor i Francisco LucenaFrancisco Lucena

Presència i densitats d’indicadors i Presència i densitats d’indicadors i patògenspatògensseleccionats a diferents fangs de depuradora i seleccionats a diferents fangs de depuradora i biosòlidsbiosòlids

III Jornades Tècniques de Gestió de Sistemes de Sanejament d’AigIII Jornades Tècniques de Gestió de Sistemes de Sanejament d’Aigües Residualsües Residuals

Tractament i Tractament i valoritzacióvalorització de fangsde fangs

Barcelona, 17 i 18 d’octubre de 2007Barcelona, 17 i 18 d’octubre de 2007

MARS Microbiologia d’aigües relacionada amb la salut

Introducción: Microorganismos presentes en los lodosIntroducción: Microorganismos presentes en los lodos


MICROORGANISMOS PATÓGENOSMICROORGANISMOS PATÓGENOS

BACTERIAS: BACTERIAS: SSaallmmoonneelllala sspp..,, SShhiiggeellllaa sspp.., , YeYersiniarsinia sp., sp., VibrioVibrio cholercholeraaee, , Campylobacter Campylobacter jejunijejuni, , Escherichia coliEscherichia coli((cepascepas patpatóógenasgenas))

VIRUS ENTÉRICOS:VIRUS ENTÉRICOS: Virus de la Hepatitis Virus de la Hepatitis A, virus de la Hepatitis E, A, virus de la Hepatitis E, NorovirusNorovirus, , Rotavirus, Rotavirus, EnterovirusEnterovirus, , ReovirusReovirus, , AstrovirusAstrovirus, , CalicivirusCalicivirus

PROTOZOOS:PROTOZOOS: CryptosporidiumCryptosporidium sp, sp, EntamoebaEntamoeba histolyticahistolytica, , Giardia Giardia lamblialamblia, , BalantidiumBalantidium colicoli, , ToxoplasmaToxoplasma gondiigondii

HUEVOS DE HELMINTO:HUEVOS DE HELMINTO: A. A. lumbricoideslumbricoides, , A. A. suumsuum, , T. T. trichiuratrichiura, , T. T. caniscanis, , T. T. saginatasaginata, , T. T. soliumsolium, , N. N. americanusamericanus, , H. H. nana.nana.

INDICADORES DE CONTAMINACIÓNINDICADORES DE CONTAMINACIÓNFECALFECAL

BacteriasBacterias:: Coliformes Coliformes fecalesfecales, , E. coliE. coli, , EnterococosEnterococos, , Clostridium Clostridium perfringensperfringens

BacteriófagosBacteriófagos:: ColifagosColifagos somáticossomáticos, , fagosfagosARN FARN F--específicosespecíficos, , fagosfagos queque infectaninfectan B. B. fragilisfragilis

MICROORGANISMOS GENERADOS MICROORGANISMOS GENERADOS DURANTE EL TRATAMIENTO DE LODOSDURANTE EL TRATAMIENTO DE LODOS

StreptomycesStreptomyces sp., sp., NocardiaNocardia sp.,sp.,ThermoactinomycesThermoactinomyces vulgarisvulgaris, , Bacillus Bacillus sp.,sp.,EnterobacterEnterobacter sp., sp., FlavobacteriumFlavobacterium sp., sp., Micrococcus Micrococcus sp. sp. Pseudomonas Pseudomonas sp.,sp.,AcrophialophoraAcrophialophora sp., sp., A. A. fumigatusfumigatus, , PaecilomycesPaecilomyces sp., sp., PenicilliumPenicillium sp. sp. RhizopusRhizopus sp., sp., TrichodermaTrichoderma sp.sp.




IntroducciónIntroducción: GESTIÓN DE LOS BIOSÓLIDOS EN CATALUNYA: GESTIÓN DE LOS BIOSÓLIDOS EN CATALUNYA



Introducción: NormativasIntroducción: Normativas


UNIÓN EUROPEAUNIÓN EUROPEA

Directiva 86/278/CEE. Utilización de lodos deDirectiva 86/278/CEE. Utilización de lodos dedepuradora en agricultura, 1986. (RD 1310)depuradora en agricultura, 1986. (RD 1310)

Unión Europea. Documento de trabajo en Unión Europea. Documento de trabajo en biosólidosbiosólidos, elaboración , elaboración de diferentes documentos de trabajo desde 2000.de diferentes documentos de trabajo desde 2000.

ESTADOS UNIDOSESTADOS UNIDOSControl Control ofof pathogenspathogens andand vector vector attractionattraction in in sewagesewage

sludgesludge. . USEPA 625/R92/013. 1993 USEPA 625/R92/013. 1993 –– 1999 1999 -- 20032003



Introducción: Normativas, Introducción: Normativas, USEPA 625/R92/013USEPA 625/R92/013


LODO CLASE ALODO CLASE A

Coliformes fecalesColiformes fecales: <1 x 10: <1 x 1033 NMP/g ST.NMP/g ST.óó

SalmonellaSalmonella spsp.: <3 NMP/4g ST (sólidos .: <3 NMP/4g ST (sólidos totales).totales).

Además, los siguientes requisitos:Además, los siguientes requisitos:

•• VirusVirus: <1 UFP/4g ST.: <1 UFP/4g ST.•• HuevosHuevos de helminto viablede helminto viable: <1/4g ST.: <1/4g ST.•• Tecnologías como compostaje, Tecnologías como compostaje,

secado térmico, digestión aeróbica secado térmico, digestión aeróbica termofílicatermofílica, , pasteurizacipasteurizacióónn,, irradiaciónirradiacióncon rayos con rayos ββ y y γγ. .

LODO CLASE BLODO CLASE B

Coliformes fecalesColiformes fecales: : ••<2 x 10<2 x 1066 NMP o UFC/g ST (sólidos NMP o UFC/g ST (sólidos totales).totales).

O uno de los siguientes procesos:O uno de los siguientes procesos:

•• Digestión aeróbicaDigestión aeróbica•• Digestión anaeróbicaDigestión anaeróbica•• Secado por aire Secado por aire •• Estabilización con calEstabilización con cal•• Compostaje.Compostaje.



NORMATIVAS: Unión EuropeaNORMATIVAS: Unión Europea

MARS MARS Microbiologia Microbiologia d’aigües relacionada d’aigües relacionada amb la salutamb la salut

Directiva 86/278/CEEDirectiva 86/278/CEE nueva Directivanueva Directiva

restricciones: restricciones:

-- metales pesados metales pesados restricciones: restricciones:

-- metales pesadosmetales pesados-- contaminantes orgánicoscontaminantes orgánicos-- dioxinasdioxinas-- control microbiológicocontrol microbiológico

Tratamientos avanzados de higienizaciónTratamientos avanzados de higienización

WorkingWorking DocumentDocument onon SludgeSludge, , DraftDraft



Introducción: Proyecto HORIZONTALIntroducción: Proyecto HORIZONTAL


Necesidad de desarrollar estándares europeos, (CEN), en diferentes matrices de lodos, biosólidos, suelos, etc, para facilitar su regulación, teniendo en cuentalas diversas aplicaciones y opciones en la disposiciónde las mismas que están previstas en la directivas de la U.E.



Proyecto HORIZONTAL: ObjetivosProyecto HORIZONTAL: Objetivos

SLUDGE, SOIL, TREATED BIOWASTE AND RELATED, SLUDGE, SOIL, TREATED BIOWASTE AND RELATED, WASTESWASTES

SAMPLINGSAMPLINGININ--SITU AND DURING TRANSPORTSITU AND DURING TRANSPORT

SAMPLE PRETREATMENTSAMPLE PRETREATMENT

COMPOSITIONCOMPOSITION PHYSICALPHYSICALPROPERTIESPROPERTIES LEACHINGLEACHING

INORGANICINORGANICCONSTITUENTSCONSTITUENTS

ORGANICORGANICPARAMETERSPARAMETERS

HYGIENICHYGIENICPARAMETERSPARAMETERS

BIOLOGICALBIOLOGICALPARAMETERSPARAMETERS

CharacterisationCharacterisationleaching testsleaching tests

ComplianceComplianceleaching testsleaching tests

PilingPilingbehaviourbehaviour

SoliditySolidity

ThixotropicThixotropicbehaviourbehaviour

FlowabilityFlowability

Bulk densityBulk density

GerminatingGerminatingweed seedsweed seeds

Stability (bio)Stability (bio)

Impurities (e.gImpurities (e.gglass, plastic)glass, plastic)

pHpH

OrganicOrganicmatter*matter*

ElectricalElectricalconductivityconductivity

PCBPCB

AOXAOX

PAHPAH

Dry matterDry matter

BFRBFR

DEPH, DBPDEPH, DBP

PCCD/PCDFPCCD/PCDF

Nutrients N, P,Nutrients N, P,K*K*

LAS, NP,NPELAS, NP,NPE

Trace elementsTrace elementsdetermination*determination*

Trace elementsTrace elementssolid *solid *

ClostridiumClostridium

SalmonellaSalmonella

E. ColiE. Coli

Rapid methodsRapid methods

HelminthHelminth ovaova

EnterococciEnterococci PhytotoxicityPhytotoxicity

Viruses andViruses andbacteriophagesbacteriophages

PlantPlantPathogensPathogens

Soluble PSoluble PPharmaceuticalsPharmaceuticals

MARS MARS Microbiologia Microbiologia d’aigües relacionada d’aigües relacionada amb la salutamb la salut

TRACTAMENTS D’HIGIENITZACIÓTRACTAMENTS D’HIGIENITZACIÓ

DigestióDigestió aeròbicaaeròbica o anaeròbica termòfilao anaeròbica termòfila

TractamentsTractaments ambamb calçcalç

Assecatge Assecatge tèrmictèrmic

Assecatge Assecatge humithumit + + digestiódigestió mesòfilamesòfila

PasteuritzacióPasteurització

CompostatgeCompostatge

PerPer poder ser poder ser qualificatsqualificats comcom a a talstals: :

-- AbsènciaAbsència de de SalmonellaSalmonella en 50 g de biosòlid (en en 50 g de biosòlid (en pespes humithumit))-- El tractament El tractament hauràhaurà de de reduirreduir comcom a a mínimmínim 6 6 u.logu.log1010 d’d’Escherichia coli Escherichia coli finsfins a una a una concentracióconcentració final de final de menysmenys de 5x10de 5x1022 UFC/g.UFC/g.



Objetivos:Objetivos:


1.1. Contrastar nuevas técnicas para la puesta en Contrastar nuevas técnicas para la puesta en evidencia de microorganismos indicadores y evidencia de microorganismos indicadores y patógenos. patógenos.

2.2. Hacer una valoración de la presencia y densidades de Hacer una valoración de la presencia y densidades de los mismos en diferentes tipos de lodos y los mismos en diferentes tipos de lodos y biosólidosbiosólidos..



Tipos de muestras y tratamientosTipos de muestras y tratamientos


TRATAMIENTO 1. DIGESTIÓN ANAEROBICA MESOFÍLA

MEZCLA. Decantador → ESPESADOR DE FANGOS →(L. primario, 4% ST + L. secundario, 3% ST)

DIGESTOR ANAERÓBICO → CENTRIFUGADORAS35°C, 20 DÍAS 2500 r.p.m. BIOSÓLIDO (25% ST)

TRATAMIENTO 2. PROCESO DE COMPOSTAJE ( ≥ 55°C, min. 4 semanas)

LODO SECUNDARIO. Fase termófila → SISTEMA DE VENTILACIÓN →(Tipo windrow). 15 %ST ASPIRACIÓN FORZADA

VOLTEO MECÁNICO→ CRIBADO → MADURACIÓN Ø partícula <1cm COMPOST (60% ST)




INDICADORES VIRICOS*

- Colifagos somáticos ISO 10705-2

- Fagos ARN F+específicos ISO 10705-1

- Fagos que infectan a Bacteriodes fragilis ISO 10705-4

INDICADORES BACTERIANOS

- Coliformes fecales Standard methods

- Esporas de clostridios reductores de sulfito Standard methods

Metodología indicadoresMetodología indicadores

Control de calidadControl de calidad

* Metodología de extracción desarrollada dentro del proyecto HOR* Metodología de extracción desarrollada dentro del proyecto HORYZONTALYZONTAL




1.1. Presencia/ausencia de Presencia/ausencia de SalmonellaSalmonella sppspp.:.:Según el método de enriquecimiento basado en el estándar ISO 634Según el método de enriquecimiento basado en el estándar ISO 6340, 0, (Anón. 1995a).(Anón. 1995a).

2. Detección y enumeración de 2. Detección y enumeración de enterovirusenterovirus: : Extraídos de las muestras según protocolo de la USEPAExtraídos de las muestras según protocolo de la USEPA 625/R625/R--92/01392/013(Anón. 1992) y enumerados por la técnica de la doble(Anón. 1992) y enumerados por la técnica de la doble--capa (Mocécapa (Mocé--Llivina Llivina et alet al. 2004).. 2004).

3.3. Detección, enumeración e identificación de Detección, enumeración e identificación de CryptosporidiumCryptosporidium sppspp::Extraídos según la técnica de gradiente en bromuro de potasio. (Extraídos según la técnica de gradiente en bromuro de potasio. (Chesnot Chesnot y Schwartzbrod, 2004) y enumerados por exploración con citometry Schwartzbrod, 2004) y enumerados por exploración con citometria de ia de láser escáner. (Montemayor láser escáner. (Montemayor et alet al. 2005).. 2005).

4. Detección y enumeración de huevos de helmintos: 4. Detección y enumeración de huevos de helmintos: Según el procedimiento de EPA/625/R92/013 (Anón. 1992). Los huevSegún el procedimiento de EPA/625/R92/013 (Anón. 1992). Los huevos os eran considerados viables según la técnica descrita previamente eran considerados viables según la técnica descrita previamente (Gantzer (Gantzer et alet al. 2001). . 2001).

Metodología patógenosMetodología patógenos



ResultadosResultados




RESULTADOS: Valores de coliformes fecalesRESULTADOS: Valores de coliformes fecales


TRATAMIENTO 2TRATAMIENTO 1TIPO DE TRATAMIENTO

2,0 x1026,6 x 1072,5 x 1081,5 x 109Valores

medios (MG)ufc / 10 gr (ms)

SALIDA(COMPOST)

ENTRADA(FANGO)

SALIDA(DHT)

ENTRADA (MEZCLA)TIPO DE LODO

Excepto en una muestra reducciones

≈ 6 U. log

Reducciones ≈ 1 U. log



RESULTADOS: Presencia de RESULTADOS: Presencia de SalmonellaSalmonella sppspp..


TRATAMIENTO 2TRATAMIENTO 1TIPO DE TRATAMIENTO

17 %83 %100 %100 %% MUESTRAS

POSITIVAS (10 gr / ms)

SALIDA(COMPOST)

ENTRADA(FANGO)

SALIDA(DHT)

ENTRADA (MEZCLA)TIPO DE LODO

Presencia en todas las muestras

Presencia en una muestra con una

elevada concentración en CF



RESULTADOS: Valores de indicadores víricos / RESULTADOS: Valores de indicadores víricos / enterovirusenterovirus


-(0%)

-(0%)

-(0%)

4,6x101

(66%)3,5x101

(100%)3,0x104

(100%)7,3x105

(100%)4,4x107

(100%)Salida*

2,7x101

(100%)3,4x104

(100%)1,7x106

(100%)3,3x107

(100%)1,2x103

(100%)5,7x105

(100%)1,2x108

(100%)3,5x108

(100%)Entrada*

EnterovirusFagos de Bact. fragilis

Fagos ARN F-específicos*

ColifagossomáticosEnterovirusFagos de

Bact. fragilisFagos ARN

F-específicos*Colifagossomáticos

Tratamiento 2Tratamiento 1

Inactivación: 1 - 2 U.log.; * ≈ 3 U.log. ≈ 6 u.log. Colifagos somáticos

•Valores medios ufp/10gr (ms);

• (% muestras positivas)



RESULTADOS: Valores de esporas de RESULTADOS: Valores de esporas de clostridiosclostridios


1,3x1054,6x107Salida *

5,2x1075,1x107Entrada *

Esporas de clostridiosreductores de sulfito

Esporas de clostridiosreductores de sulfito

TRATAMIENTO 2TRATAMIENTO 1

Inactivación: > 1 unidades log. ≈ 2 unidades log.

* Valores medios ufc / 10 gr (ms)




< 1,0 (1,7)2,3 (34)0,33 (1,7) 20 (360)Salida*

1,5 (6,7) 760 (3.800)< 1,0 (1,2) 280 (1.100)Entrada *

Huevos de helminto

viables (totales)

Cryptosporidium spp. viables (totales)

Huevos de helminto

viables (totales)

Cryptosporidium spp. viables (totales)

TRATAMIENTO 2TRATAMIENTO 1

Reducción: ≈ 0 - 1 unidades log. ≈ 1 - 2 unidades log.

Valores medios de ooquistes / huevos por 10 gr/ms

RESULTADOS: Valores de RESULTADOS: Valores de CryptosporidiumCryptosporidium y de Helmintosy de Helmintos




HUEVOS DE HELMINTO EN LODO CRUDO. 40X.

Capillaria sp. Ascaris sp. Viable

Hymenolepis sp. Trichuris sp.

Cap.No IdentifTrich.Hym.TIPO

LODO

DHT

Mezcla

10%_70%20%

_28,6%14,3%57,1%

Cap.Asc.Trich.Hym.TIPO LODO

Compost

Lodo crudo

30%50%20%_

45%15%32,5%7,5%

RESULTADOS: Distribución de HelmintosRESULTADOS: Distribución de Helmintos



21

CONCLUSIONESCONCLUSIONES. I . I

1.1. Se han valorado los niveles de microorganismos indicadores Se han valorado los niveles de microorganismos indicadores (bacterianos y víricos) y patógenos ((bacterianos y víricos) y patógenos (enterovirusenterovirus, , CryptosporidiumCryptosporidium y helmintos) en diferentes tipos de lodos y y helmintos) en diferentes tipos de lodos y biosólidosbiosólidos. .

2.2. Los bajos niveles de huevos de helmintos (viables y totales) Los bajos niveles de huevos de helmintos (viables y totales) detectados dificultan su valoración.detectados dificultan su valoración.

3.3. Los niveles de Los niveles de ooquistesooquistes (viables y totales) de (viables y totales) de CryptosporidiumCryptosporidiumsppspp. son más elevados; y en los tratamientos valorados se . son más elevados; y en los tratamientos valorados se inactivan en un orden similar a las esporas de inactivan en un orden similar a las esporas de clostridiosclostridiosreductores de sulfito.reductores de sulfito.




CONCLUSIONES. II CONCLUSIONES. II

4. La digestión anaerobia 4. La digestión anaerobia mesófilamesófila, por sí sola; no garantiza una , por sí sola; no garantiza una buena higienización, esta debería complementarse con otros buena higienización, esta debería complementarse con otros tratamientos (pasteurización por tratamientos (pasteurización por ej.ej.).).

5. El 5. El compostajecompostaje bien gestionado es una buena técnica de bien gestionado es una buena técnica de higienización de lodos de depuradora.higienización de lodos de depuradora.

6. Los 6. Los colifagoscolifagos somáticos, por su metodología y ecología, pueden somáticos, por su metodología y ecología, pueden ser utilizados como microorganismos indicadores para valorar ser utilizados como microorganismos indicadores para valorar los procedimientos de higienización de los procedimientos de higienización de biosólidosbiosólidos..




23MARS Microbiologia d’aigües relacionada amb la salut



Muchas graciasMuchas [email protected]@ub.edu

presència i densitats d’indicadors i patògens...

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