Avaliação quantitativa de risco microbiológico: estudo de caso aplicado ao uso de efluentes tratados como água de reúso para fins urbanos em Santa Catarina

Abstract

O estudo avaliou os riscos microbiológicos associados ao reúso de efluentes tratados de uma Estação de Tratamento de Esgoto localizada em Florianópolis, SC, considerando diferentes cenários de uso em atividades urbanas. O objetivo foi estimar o risco anual de infecção por Escherichia coli patogênica, utilizando a metodologia de Avaliação Quantitativa de Risco Microbiológico (AQRM), com base em dados históricos da estação. Para isso, foram analisadas as concentrações de E. coli no efluente tratado, empregando-se modelagens matemáticas e a Simulação de Monte Carlo para estimar as probabilidades de infecção em diferentes cenários de exposição. A eficiência da ETE na remoção de E. coli apresentou mediana de 4,15 unidades log10, dentro do intervalo esperado para o sistema de tratamento utilizado (UASB + lodos ativados com decantador secundário + desinfecção). Atividades como irrigação de jardins, lavagem de veículos e pisos apresentaram riscos anuais de infecção inferiores ao limite de 0,1% estabelecido pela Organização Mundial da Saúde (OMS), enquanto o uso de efluentes tratados em descargas sanitárias e irrigação de áreas públicas ultrapassou esse limite, com riscos de 0,195% e 0,116%, respectivamente. A frequência de exposição destacou-se como um dos principais fatores para o aumento do risco em determinados cenários, mesmo quando os volumes ingeridos ou inalados eram baixos. O estudo conclui que o reúso de efluentes tratados é viável e apresenta riscos aceitáveis para a maioria das atividades avaliadas, desde que sejam aplicadas medidas de mitigação em cenários mais críticos, como no uso em descargas sanitárias e irrigação de áreas públicas.

The study evaluated the microbiological risks associated with the reuse of treated effluents from a Wastewater Treatment Plant located in Florianópolis, SC, considering different usage scenarios in urban activities. The objective was to estimate the annual infection risk by pathogenic Escherichia coli, using the Quantitative Microbial Risk Assessment (QMRA) methodology, based on historical data from the plant. To this end, E. coli concentrations in the treated effluent were analyzed, employing mathematical modeling and Monte Carlo Simulation to estimate infection probabilities across different exposure scenarios. The treatment plant's efficiency in removing E. coli showed a median of 4.15 log10 units, within the expected range for the treatment system used (UASB + activated sludge with secondary sedimentation + chlorination disinfection). Activities such as garden irrigation, vehicle washing, and floor cleaning presented annual infection risks below the 0.1% limit established by the World Health Organization (WHO), while the use of treated effluents in toilet flushing and public area irrigation exceeded this threshold, with risks of 0.195% and 0.116%, respectively. Exposure frequency emerged as one of the main factors increasing risk in certain scenarios, even when ingested or inhaled volumes were low. The study concludes that the reuse of treated effluents is viable and poses acceptable risks for most evaluated activities, if mitigation measures are applied in more critical scenarios, such as in toilet flushing and public area irrigation.