Removal of organic matter and Escherichia coli through anaerobic treatment using biodigesto fossa

Authors

DOI:

https://doi.org/10.33448/rsd-v11i16.38380

Keywords:

Biodigesto fossa; Reuse; Effluent.

Abstract

Wastewater treatment has taken on an important role in public health aspects since most of the diseases that plague developing countries comes from poor quality water. Thus, the present work aims to analyze the level of organic matter and bacteria Escherichia coli of a effluent treated by a biodigestor fossa system installed on the Bravo site belonging to the municipality of Boa Vista-PB. The study was conducted from August 2021 to October 2022. During this period visits were reailed to characterize the area, as well as a biodigesto fossa system to treat the sewage processed by the sanitary vessel of an eight people residence. Given the fermentation process the effluent was treated and collected at the exit of the fourth water tank for pH analysis, Biochemical Demand for Oxygen (BDO) and Escherichia coli. Thus, after the five months of operation of the system the final effluent presented pH and Escherichia coli within the recommended by CONAMA Resolution 357/2005. The BDO results were above the recommended, but it does not become a limiting factor to its agricultural use as it is not used irrigation system that can be prejudicked with possible clogging. Thus, the system presents effluent conducive to irrigation of forage palm (Opuntia ficus-indica (L.) Mill.), contributing to the community's quality of life and reducing environmental, social impacts and strengthening the local economy.

Author Biographies

Lazaro Ramom dos Santos Andrade, Universidade Federal de Campina Grande

Graduated in Biological Sciences from the State University of Paraíba (2009), Master's (2017) and Doctorate (2021) in Natural Resources from the Federal University of Campina Grande. He is currently a researcher at the Federal University of Campina Grande. He has experience in the area of Microbiology, working mainly on the following topics: solid waste, education, environment, water quality, coliforms, microalgae, alginate, medicinal plants and solid waste, environmental impacts and effluent treatment

Sérgio Murilo Santos de Araújo, Universidade Federal de Campina Grande

Graduated and Master in Geography from the Federal University of Pernambuco (UFPE) and PhD in Sciences/Geosciences (2004) from the State University of Campinas (UNICAMP). Associate Professor III and Researcher at the Geography Academic Unit (UAG), at the Humanities Center of the Federal University of Campina Grande (UFCG). He works in the areas of GEOGRAPHY and GEOSCIENCES, in the fields: 1) Physical Geography: Geomorphology, Geographic Climatology, Geology and Water Resources; 2) Geography and Environment: Development and Environment; Environmental analysis; Administration and Policy of Mineral Resources; Vulnerabilities, Risks and Environmental Impacts (EIA/RIMA); Management and Conservation of Natural Resources; Desertification, Degradation and Recovery of Degraded and Semi-Arid Areas in Brazil (SAB). Participates in Research Groups, as leader of the Environmental Management and Planning Group - GEOAMB (UFCG). Participates in the Graduate Programs in Natural Resources (Master's and Doctorate/PPGRN - UFCG); History (Master - UFCG ) and Professional Master in Networking in Geography Teaching (ProfGeo/UFCG). He has experience in academic management activities (Administrative Coordinator of the Academic Unit of Geography at UFCG; Research and Extension Coordinator; Coordinator of the Specialization Course and Coordinator of the Graduation Course in Geography). He was a Basic Education teacher (Fundamental and High School) between 1992 and 2002 in the City Halls of São Lourenço da Mata-PE and Recife-PE and in the State Education Network of Pernambuco.

Dânio Marne Silva de Araújo, Universidade Federal de Campina Grande

Graduated in Nursing from the State University of Paraíba (2006). He is currently a Nurse at the Federal University of Campina Grande and at the Emergency and Trauma Hospital in the same city. He has experience in Nursing, with an emphasis on Quality Management, Epidemiological Surveillance and Health, Urgency and Emergency, Intensive Care Unit

Lázaro Avelino de Sousa, Universidade Federal de Campina Grande

He has a Full Degree in Geography from the Federal University of Campina Grande, UFCG (2013); Master's Degree in Natural Resources by the Graduate Program in Natural Resources (PPGRN) of the Center for Technology and Natural Resources (CTRN) of the Federal University of Campina Grande, UFCG (2016); Doctorate in progress by the Graduate Program in Engineering and Management of Natural Resources (PPGEGRN/CTRN/UFCG). Email: lazaroavelino@hotmail.com

References

ABNT NBR 13969 (1997). Tanques sépticos - Unidades de tratamento complementar e disposição oinal dos eoluentes líquidos - Projeto, construção e operação. Rio de Janeiro: ABNT, 60 p.

ABNT NBR 7229 (1993). Projeto, construção e operação de sistemas de tanques sépticos. Rio de Janeiro: ABNT, 15 p.

AESA-PB. (2017). Shapefile (Municípios_PB). Paraíba, Brasil: AESA-PB, Agência Executiva de Gestão das Águas do Estado da Paraíba. http://geoserver.aesa.pb.gov.br/geoprocessamento/geoportal/shapes.html.

Andrade, L. R. D. S. (2021). Sistema alternativo de tratamento de águas residuárias destinadas ao reuso agrícola. (Tese de Doutorado) Universidade Federal de Campina Grande, Campina Grande, Brasil. Recuperado de: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/21593

APHA. (1999). Standard Methods for the Examination of Water and Wasterwater. New York, USA: APHA, American Public Health Association.

Ayers, R. S. & Westcot, D. W. (1999). A qualidade da água na agricultura. (2. ed.). Campina Grande: UFPB. 153 p.

Bernardino, L. M., Costa, P. D. S., Lima, V. L. A., & Ferraz, R. L. D. S. (2021). Potencial de reuso de efluentes tratados para irrigação periurbana no município de Guarabira/PB. Irriga, 1(4), 671-677. doi: https://doi.org/10.15809/irriga.2021v1n4p671-677

BRASIL. (2005). Resolução CONAMA 357, de 17 de março de 2005. Conselho Nacional de Meio Ambiente. Disponível em: https://www.icmbio.gov.br/cepsul/images/stories/legislacao/Resolucao/2005/res_conama_357_2005_classificacao_corpos_agua_rtfcda_altrd_res_393_2007_397_2008_410_2009_430_2011.pdf. Acesso em: 20 nov. 2022.

Brasil. (2007). Lei nº11.445, de 05 de janeiro de 2007. Estabelece as diretrizes nacionais para o saneamento básico; cria o Comitê Interministerial de Saneamento Básico; altera as Leis nº 6.766, de 19 de dezembro de 1979, 8.666, de 21 de junho de 1993, e 8.987, de 13 de fevereiro de 1995; e revoga a Lei nº 6.528, de 11 de maio de 1978. Brasília, DF. https://www.planalto.gov.br/ccivil_03/_ato2007-2010/2007/lei/l11445.htm#:~:text=LEI%20N%C2%BA%2011.445%2C%20DE%205%20DE%20JANEIRO%20DE%202007.&text=Estabelece%20diretrizes%20nacionais%20para%20o,1978%3B%20e%20d%C3%A1%20outras%20provid%C3%AAncias.

BRASIL. (2011). Resolução CONAMA 430, de 13 de maio de 2011. Conselho Nacional de Meio Ambiente. Disponível em: https://conexaoagua.mpf.mp.br/arquivos/legislacao/resolucoes/resolucao-conama-430-2011.pdf. Acesso em: 20 nov. 2022.

Brasil. (2020). Lei nº14.026, de 15 de julho de 2020. Atualiza o marco legal do saneamento básico e altera a Lei nº 9.984, de 17 de julho de 2000, para atribuir à Agência Nacional de Águas e Saneamento Básico (ANA) competência para editar normas de referência sobre o serviço de saneamento, a Lei nº 10.768, de 19 de novembro de 2003, para alterar o nome e as atribuições do cargo de Especialista em Recursos Hídricos, a Lei nº 11.107, de 6 de abril de 2005, para vedar a prestação por contrato de programa dos serviços públicos de que trata o art. 175 da Constituição Federal, a Lei nº 11.445, de 5 de janeiro de 2007, para aprimorar as condições estruturais do saneamento básico no País, a Lei nº 12.305, de 2 de agosto de 2010, para tratar dos prazos para a disposição final ambientalmente adequada dos rejeitos, a Lei nº 13.089, de 12 de janeiro de 2015 (Estatuto da Metrópole), para estender seu âmbito de aplicação às microrregiões, e a Lei nº 13.529, de 4 de dezembro de 2017, para autorizar a União a participar de fundo com a finalidade exclusiva de financiar serviços técnicos especializados. Brasília, DF. https://www.planalto.gov.br/ccivil_03/_Ato2019-2022/2020/Lei/L14026.htm#art6

Decreto Nº 37.688, de 03 de outubro de 2017. (2017). Decreta situação anormal caracterizada como situação de emergência as áreas dos municípios, constantes do anexo único afetadas por estiagens (COBRADE 1.4.1.1.0), e dá outras providências. Recuperado de: https://www.maispb.com.br/wp-content/uploads/2017/10/Veja-lista-dos-munic%C3%ADpios-.pdf

Farah & Gaspar. (2017). Estudo do tratamento de esgoto com tanques sépticos (fossas sépticas) utilizadas em propriedades rurais no assentamento em Ibitiúva. Revista Fafibe On-Line 10 (1) p. 76-92. Recuperado de: https://www.unifafibe.com.br/revistafafibeonline/?pagina=sumario&edicao=66

Figueiredo, I. C. S., Coasaca, R. L., Duarte, N. C., Miyazaki, C. K., Leonel, L. P., Schneider, J., & Tonetti, A. L. (2019). Fossa Séptica Biodigestora: avaliação crítica da eficiência da tecnologia, da necessidade da adição de esterco e dos potenciais riscos à saúde pública. Revista DAE, 67(220), 100-114. doi: https://doi.org/10.4322/dae.2019.058

Hespanhol, I. (2002). Potencial de reuso de água no Brasil: agricultura, indústria, municípios e recarga de aquíferos. Revista Brasileira de Recursos Hídricos. 7 (4). 75-95. http://dx.doi.org/10.21168/rbrh.v7n4.p75-95

IBGE. (2021). Shapifile Malhas Territoriais. Brasil: IBGE, Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística. https://www.ibge.gov.br/geociencias/organizacao-do-territorio/malhas-territoriais.html.

Júnior, A. S. M., Bento Filho, R. C., Papadopoli, G. U., Morais, A. C., Hock, L. B. J., & Chirinos, G. J. (2018). Avaliação da Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO) em uma lagoa facultativa. INOVAE-Journal of Engineering, Architecture and Technology Innovation (ISSN 2357-7797), 6, 300-319. http://revistaseletronicas.fmu.br/index.php/inovae/article/view/1876

Köche, J. C. (2011). Fundamentos de metodologia científica. Editora Vozes. Petrópolis, RJ. https://btux.com.br/professorbruno/wp-content/uploads/sites/10/2018/07/K%C3%B6che-Jos%C3%A9-Carlos0D0AFundamentos-de-metodologia-cient%C3%ADfica-_-teoria-da0D0Aci%C3%AAncia-e-inicia%C3%A7%C3%A3o-%C3%A0-pesquisa.pdf

Lotfi, P. C. S. (2016). Avaliação preliminar da eficiência de fossas biodigestoras no tratamento de esgoto unidomiciliar–Assentamento Nova São Carlos e Santa Helena, São Carlos (SP). (TCC Graduação). São Carlos, SP. Universidade de São Paulo. Recuperado de: http://www.tcc.sc.usp.br/tce/disponiveis/18/180300/tce-31032016-164429/?&lang=br

Marcelino, M., Piceli, R., de Oliveira, C. R., Júnior, F. G., & Melillo, R. C. S. (2020). Desenvolvimento e construção de protótipo de fossa séptica biodigestora para uso como ferramenta de ensino sobre o tratamento de esgoto doméstico. Revista Engenho, 12(1), 27-45. Recuperado de: https://revistas.anchieta.br/index.php/RevistaEngenho/article/view/1695

Oliveira, T. J. J. (2018). Fossa séptica biodigestora: limitações e potencialidades da sua aplicação para o tratamento de águas fecais em comunidades rurais (Dissertação de Mestrado), Universidade Federal de Ouro Preto. Ouro Preto, MG. Brasil. Recuperado de: http://www.repositorio.ufop.br/jspui/handle/123456789/10647

OMS. (2018). Guidelines on sanitation and health. World Health Organization. Recuperado de: https://apps.who.int/iris/bitstream/handle/10665/274939/9789241514705-eng.pdf

Porto, C. D. A. (2019). Desempenho da membrana de ultrafiltração no pós-tratamento de efluente secundário com vistas ao reuso. (Dissertação de mestrado) Universidade Federal da Paraíba. João Pessoa, Brasil. Recuperado de: https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/16912

Sabei, T. R., & de Jesus Bassetti, F. (2013). Alternativas ecoeficientes para tratamento de efluentes em comunidades rurais. Periódico Eletrônico Fórum Ambiental da Alta Paulista, 9(11). https://doi.org/10.17271/198008279112013692

Santiago, C., Pugliesi, E., Massukado, L., & Kotaka, F. (2020). Contribuições da Fundação Nacional de Saúde na pesquisa em saúde e saneamento no Brasil. Saúde e Sociedade, 29, e181011. doi: https://doi.org/10.1590/S0104-12902020181011

Santos, V. B., Paulo, P. L., Cavalheri, P. S., Lima, P. de M., & Magalhaes Filho, F. J. C. (2021). Avaliação quantitativa de risco microbiológico à saúde humana associado ao reúso de esgoto doméstico tratado por soluções baseadas na natureza. Revista Eletrônica de Gestão e Tecnologias Ambientais, 9(2), 105–110. https://doi.org/10.9771/gesta.v9i2.43635

Silva, W. T. L., Faustino, A. S., & de Novaes, A. P. (2007). Eficiência do processo de biodigestão em fossa séptica biodigestora inoculada com esterco de ovino. Embrapa Instrumentação-Documentos (INFOTECA-E). Recuperado de: https://www.infoteca.cnptia.embrapa.br/bitstream/doc/30797/1/DOC342007.pdf

Silva, W. T. L., Marmo, C. R., & Leonel, L. (2017). Memorial descritivo: Montagem e operação da fossa séptica biodigestora. Embrapa instrumentação. São Carlos, SP. Recuperado de: http://www.infoteca.cnptia.embrapa.br/infoteca/handle/doc/1081476

SNIS. (2018). 24º Diagnóstico dos Serviços de Água e Esgotos – 2018. Sistema Nacional de Informações sobre Saneamento. Ministério do Desenvolvimento Regional. Secretaria Nacional de Saneamento. Recuperado de: https://www.gov.br/mdr/pt-br/assuntos/saneamento/snis/diagnosticos-anteriores-do-snis/agua-e-esgotos-1/2018

Soares, M. T. S.; Calheiros, D.F.; Galvani, F.F.; Campolin, A.I. & Silva, W.T.L. (2016). Parâmetros físico-químicos e eficiência de fossa séptica biodigestora na redução da carga orgânica de esgoto originado de água doce ou salobra, na borda oeste do pantanal. Cadernos de Agroecologia. 11 (2). Recuperado de: http://www.alice.cnptia.embrapa.br/alice/handle/doc/1062631

Souza, B. V., Leite, N. M., & Gontijo, H. M. (2019). Fossa biodigestora associada com alagados construídos para tratamento de esgoto doméstico unifamiliar. Research, Society and Development, 8(3), 01-12. doi: https://doi.org/10.33448/rsd-v8i3.752

Souza, K. R., & Kerbauy, M. T. M. (2017). Abordagem quanti-qualitativa: superação da dicotomia quantitativa-qualitativa na pesquisa em educação. Educação e Filosofia, 31(61), 21–44. https://doi.org/10.14393/REVEDFIL.issn.0102-6801.v31n61a2017-p21a44

Speece, R. E. (1996). Anaerobic Biotechnology for Industrial Wastewaters. Archae Press, Nashville.

Von Sperling, M. (2014). Introdução à qualidade das águas e ao tratamento de esgotos: princípios do tratamento biológico de águas residuárias. 1 (4) Belo Horizonte, Editora UFMG.

WHO. (2006). Guidelines for the safe use of wasterwater excreta and greywater. v. 1. World Health Organization.

Published

08/12/2022

How to Cite

ANDRADE, L. R. dos S.; ARAÚJO, S. M. S. de .; ARAÚJO, D. M. S. de .; SOUSA, L. A. de . Removal of organic matter and Escherichia coli through anaerobic treatment using biodigesto fossa. Research, Society and Development, [S. l.], v. 11, n. 16, p. e291111638380, 2022. DOI: 10.33448/rsd-v11i16.38380. Disponível em: https://rsdjournal.org/index.php/rsd/article/view/38380. Acesso em: 17 nov. 2024.

Issue

Section

Agrarian and Biological Sciences