Avaliação do uso do hipoclorito de sódio e ácido peracético na desinfecção de efluente hospitalar sintético

Abstract

RESUMO: Esta dissertação foi motivada por uma recomendação da Companhia de Saneamento do Paraná – SANEPAR para que fosse aplicado um pré-tratamento no efluente procedente do Hospital Universitário de Maringá antes do mesmo ser encaminhado para a rede de esgoto e ser cotratado juntamente ao efluente doméstico. Sendo assim, o objetivo do presente estudo foi realizar a desinfecção de efluente hospitalar sintético com aplicação da cloração e um processo alternativo utilizando o ácido peracético para comparar as caracterizações físico-químicas e a eficiência de remoção das bactérias Escherichia coli (E. coli). Na primiera etapa da pesquisa, um efluente hospitalar sintético foi produzido em laboratório e contaminado com bactérias E. coli na concentração de 105 UFC mL-1. Foram avaliados os desinfetantes hipoclorito de sódio e ácido peracético nas concentrações de 5, 10 e 15 mg L-1 e tempos de contato de 5, 10, 15 e 30 minutos. Os parâmetros físico-químicos analisados foram: pH, DQO, cor, turbidez, além do cloro residual total e ácido peracético residual total. Análises microbiológicas foram realizadas para verificar a eficiência da desinfecção. Nesta etapa foi verificado que os parâmetros cor e turbidez não influenciavam nos resultados, sendo desconsiderados para a segunda etapa da pesquisa. Foram ainda selecionados para a etapa subsequente as concentrações de 5 e 15 mg L-1 nos tempos de contato de 5 e 15 minutos, visto que, os experimentos realizados na concentração intermediária (10 mg L-1) e nos tempos de 10 e 30 minutos não apresentaram resultados muito divergentes dos obtidos com os valores padrões escolhidos para a pesquisa. Em uma segunda etapa, foi acrescentado o antibiótico "amoxicilina" em uma concentração pré-estabelecida de 23,58 mg L-1 para verificar se haveria alterações nas características do efluente. Nesta etapa foram analisados os parâmetros DQO, pH, cloro residual total e livre, clorofórmio, ácido peracético residual total além da caracterização microbiológica e análise estatística. Foi verificado que o ácido peracético pode ser um tratamento alternativo para substituir o cloro, pois inativou a E. coli de maneira eficiente. Porém, realizar somente a desinfecção com cloro ou ácido peracético em efluentes brutos com elevada matéria orgânica demonstrou ser prejudicial, pois gerou um aumento na carga orgânica que pode ocasionar a geração de mais subprodutos para o meio. Sendo assim, a aplicação da cloração torna-se inviável e o mais indicado para o pré-tratamento de efluentes hospitalares seria a aplicação do ácido peracético na concentração mais elevada de 15 mg L-1, pois o residual irá ocasionar a desinfecção por um longo período de tempo, além de apresentar uma eficiente redução de microrganismos e os subprodutos gerados serem considerados atóxicos

ABSTRACT: This dissertation was motivated by a recommendation from Companhia de Saneamento do Paraná – SANEPAR to apply a pre-treatment to the effluent from the University Hospital of Maringá before it is sent to the sewage system and co-treated with the domestic effluent. Therefore, the objective of the present study was to perform the disinfection of synthetic hospital effluent with the application of chlorination and an alternative process using peracetic acid to compare the physicochemical characterizations and the efficiency of removal of Escherichia coli bacteria (E. coli). In the first stage of the research, a synthetic hospital effluent was produced in the laboratory and contaminated with E. coli bacteria at a concentration of 105 CFU mL-1. Sodium hypochlorite and peracetic acid disinfectants were evaluated at concentrations of 5, 10 and 15 mg L-1 and contact times of 5, 10, 15 and 30 minutes. The physicochemical parameters analyzed were: pH, COD, color, turbidity, in addition to total residual chlorine and total residual peracetic acid. Microbiological analyzes were performed to verify the disinfection efficiency. At this stage, it was verified that the color and turbidity parameters did not influence the results, being disregarded for the second stage of the research. The concentrations of 5 and 15 mg L-1 in the contact times of 5 and 15 minutes were also selected for the subsequent step, since the experiments carried out at the intermediate concentration (10 mg L-1) and at the times of 10 and 30 minutes did not present very different results from those obtained with the standard values chosen for the research. In a second step, the antibiotic "amoxicillin" was added at a pre-established concentration of 23.58 mg L-1 to verify if there would be changes in the characteristics of the effluent. In this step, the parameters COD, pH, total and free residual chlorine, chloroform, total residual peracetic acid were analyzed, in addition to microbiological characterization and statistical analysis. It was found that peracetic acid can be an alternative treatment to replace chlorine, as it inactivated E. coli efficiently. However, performing only disinfection with chlorine or peracetic acid in raw effluents with high organic matter proved to be harmful, as it generated an increase in the organic load that can lead to the generation of more by-products into the environment. Therefore, the application of chlorination in raw effluents becomes unfeasible and the most suitable for the pre-treatment of hospital effluents would be the application of peracetic acid at the highest concentration of 15 mg L-1, since the residual will cause disinfection, for a long period of time, in addition to presenting an efficient reduction of microorganisms and the by-products generated being considered non-toxic