Aplicação do lodo granular no tratamento de efluente hospitalar

Dentre os efluentes que apresentam altas concentrações de antibióticos, pode-se destacar os hospitalares. Assim, a disposição final de efluentes hospitalares sem tratamento prévio diretamente em efluentes domésticos constitui um risco importante para o meio ambiente e para a saúde pública e contribui de forma significativa para a disseminação da resistência antimicrobiana aos antibióticos mais usados na rotina clínica.

A ideia do projeto foi utilizar lodo granular aeróbio (LGA) para remover genes de resistência antimicrobiana, principalmente genes codificadores de beta-lactamases, de efluentes hospitalares. O LGA é uma tecnologia de baixo custo, definido como um tipo de biofilme que não requer material de suporte para o crescimento, que opera sem a necessidade de tanques de aeração e decantação comuns nas estações de tratamento dos efluentes e de baixo consumo energético.

 Este projeto foi realizado por uma equipe multidisciplinar, contando com a expertise de engenheiros, farmacêuticos, químicos e microbiologistas, que formaram uma parceria para sua execução. 

A primeira etapa do projeto consistiu na coleta e análise inicial das características do efluente hospitalar bruto do Instituto Nacional de Traumatologia e Ortopedia (INTO), no Rio de Janeiro. Posteriormente, houve a adaptação do LGA a proporções iniciais de 5%, 10% ,15% e 20% de efluente hospitalar. Nesta etapa, buscou-se avaliar alterações nas propriedades físicas do grânulo como capacidade de sedimentação, alterações na estrutura granular e a capacidade de remoção de DQO, amônia e fósforo. Na terceira etapa, além das análises destacadas anteriormente, foi feita uma avaliação da capacidade de remoção de genes de resistência antimicrobiana, principalmente genes codificadores de beta-lactamases, nas concentrações de 25%,50%, 75% e 100%. Esta etapa foi realizada no laboratório de Microbiologia Médica do Instituto Paulo de Góes de Microbiologia da Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ) sob a coordenação da professora Renata Cristina Picão. Posteriormente, houve a avaliação do impacto do efluente bruto sobre a comunidade granular microbiana e a avaliação do risco de disseminação ambiental de resistência antimicrobiana através da análise do efluente bruto, do LGA e do efluente tratado.

Observou-se que o LGA consegue se adaptar ao esgoto hospitalar e que é eficaz na remoção de nutrientes, principalmente amônia. A exposição contínua ao efluente hospitalar impactou consideravelmente a comunidade microbiana do LGA, e mesmo assim este mostrou-se resiliente e foi capaz de remover significativamente os genes que codificam beta-lactamases, principalmente na concentração de 25% de esgoto hospitalar. A pesquisa concluiu que o LGA é uma alternativa economicamente viável e ambientalmente adequada para o tratamento de efluentes de unidades de saúde pública, podendo reduzir consideravelmente os custos de operação da estação de tratamento de esgotos (ETE) por necessitar de uma área de operação cerca de 75% menor em comparação ao sistema de lodos ativados já que diferentes processos biológicos ocorrem no interior do grânulo.  Além disso, o sistema é capaz de suportar altas concentrações de carga orgânica e de remover genes codificadores das beta-lactamases, tornando-se assim uma alternativa para a remoção de genes de resistência a antimicrobianos em diferentes matrizes aquáticas.

O lodo granular aeróbio, obteve excelentes resultados em diferentes efluentes, mas ainda não foi aplicado no tratamento de efluentes hospitalares, o presente projeto é uma oportunidade inovadora, de baixo custo, sustentável e promissora para oferecer alternativas para a remoção.

Dada a escassez de recursos financeiros geralmente presentes em hospitais de países em desenvolvimento, é indispensável a escolha de um tratamento que seja economicamente viável, ambientalmente adequado e que una a capacidade de atender os parâmetros estabelecidos pela legislação bem como seja capaz de demonstrar eficiência na remoção de antibióticos, bactérias e genes resistentes a antimicrobianos.

Espera-se, no futuro, formar o LGA utilizando o lodo de uma ETE hospitalar e alimentá-lo por meio da associação de efluente hospitalar e efluente sintético. O principal próximo passo é escalonar a iniciativa para uma unidade hospitalar.