Microrganismos Presentes em Resíduos Sólidos Urbanos

Pode-se distinguir dois ambientes básicos para atuação de sistemas bacterianos e especializados: o aeróbio, onde o oxigênio presente pode funcionar como oxidante primário, e o anaeróbio, na qual não há tal oxidante.

No ambiente aeróbio o material orgânico é mineralizado pelo oxidante para produtos inorgânicos, principalmente o dióxido de carbono e água. No ambiente anaeróbio desenvolvem-se processos alternativos chamados de fermentações que se caracterizam pelo fato de o material orgânico sofrer transformações sem, contudo, ser mineralizado.

Os microrganismos aeróbios promovem, de forma geral, a degradação da matéria orgânica através da seguinte reação química genérica:

Matéria orgânica + O2 + Nutrientes → CO2 + NH3 + Novas Células + Subprodutos

A Tabela 2.1 apresenta as principais espécies de bactérias e protozoários em sistemas aeróbios (Vazoller et al., 2001), e na Tabela 2.2 exemplos típicos de bactérias anaeróbias e as diferentes fases de digestão.

Tabela 2.1. Espécies de bactérias e protozoários presentes em sistemas aeróbios Tipos de Microrganismos Espécies mais representativas

Bactérias Heterótrofas Pseudomonas sp, Zooglea ramigera, Achromobacter sp, Flavobacterium sp,, Mycobacterium sp, Alcaligenes sp, Arthrobacter sp e Citromonas sp.

Bactérias Filamentosas Sphaerotillus natans, Beggiatoa sp, Thiothrix, Leucothrix sp, Microthrix parvicella, Nocardia sp, Nostocoida limicola, Haliscomenobacter hydrossis, Flexibacter sp e Geotrichum sp.

Bactérias Nitrificantes Nitrosomonas sp e Nitrobacter sp.

Protozoários Arcella discoides, Amoeba sp (Classe Sarcodina Amebas), Aspidisca costasta, Trachelophyllum sp, Paramecium sp, Dininium sp, Chilodenella sp (Classe Ciliata, Ciliados livres-natantes e sésseis), Spiromonas sp, Bodo sp, Euglena sp, Monas sp, Cercobodo sp (Classe Mastigophora Flagelados) Fonte: Vazoller et al. (2001)

Tabela 2.2. Espécies de bactérias anaeróbias presentes em sistemas anaeróbios Etapas da biodigestão

anaeróbia Espécies bacterianas

Hidrólise e acidogênese Clostridiuim, Acetivibrio cellulolyticus, Bacteroides succinogenes, Butyrivibrio fibrisolvens, Eubacteriom cellulosolvens, Bacillus sp, Selenomas sp, Megasphaera sp, Lachnospira multiparus, Peptococcus anaerobicus Bifidobacterium sp, Sthaphylococcus sp

Acetogênese Syntrophomonas wolinii, S. wolfei, Syntrophus buswellii, Clostridium bryantii, Acetobacterium woddii, várias espécies de bactérias redutoras do

íons sulfato – Desulfovibrio sp, Desulfotomaculum sp Metanogênese acetoclástica Methanosercina sp e Methanotrix sp.

Metanogênese hidrogenotrófica

Methanobacterium sp, Methanobrevibacter sp, Methanospirillum sp Fonte: Vazoller et al. (2001)

São diversos os microrganismos que podem ser encontrados em resíduos sólidos. Por serem de interesse sanitário ambiental, são empregadas em análises de diagnóstico ambiental. Abaixo são dados os conceitos dos principais grupos de microrganismos comumente encontrados em resíduos sólidos urbanos, de maneira que, é importante conhecer algumas características desses grupos a fim de compreendê-los e seu comportamento no processo degradativo.

2.2.1.3.1. Grupo Coliforme

De acordo com Tortora et al. (2000), o indicador microbiológico de poluição fecal mais empregado é o grupo coliforme. Os coliformes são bactérias Gram negativas, não esporuladas, encontram-se na forma de bastonetes e fermentam lactose com

formação de gás a 35oC por 48 horas. Esta definição abrange um número de espécies

não entéricas e outras entéricas como os gêneros Escherichia, Citrobacter e

Enterobacter.

Como alguns coliformes não são de origem fecal, utiliza-se comumente como padrão de sanidade a pesquisa de bactérias E. coli, por serem predominantemente de origem fecal.

Macêdo (2001) afirma que, as bactérias coliformes, como Escherichia coli e os

Streptococcus faecalis (enterococos), que residem no intestino do homem, são

eliminados, em grandes quantidades, nos dejetos do homem e de outros animais de sangue quente.

Na Portaria no 1469 do Ministério da Saúde, coliformes são definidos como todos os bacilos gram-negativos, aeróbios facultativos, não formadores de esporos, oxidase negativa capazes de crescer na presença de sais biliares ou agentes tenso ativos com propriedades similares de inibição de crescimento e que fermentam a lactose com produção de ácido, aldeído e gás a 35oC, em 24-48 horas (Brasil, 2000).

2.2.1.3.1.1. Coliformes Totais

São bactérias, na forma de bacilos, gram-negativas, não esporuladas, aeróbias ou anaeróbias facultativas, que fermentam a lactose com produção de aldeído, ácido e gás, em 48 horas, a uma temperatura de 35°C. São habitualmente normais do trato intestinal de qualquer animal mas também são encontradas em solos e vegetação. Indicam, a presença de bactérias do gênero Escherichia, Enterobacter, Citrobacter e Klebsiella.

2.2.1.3.1.2. Coliformes Termotolerantes

Coliformes fecais ou coliformes termotolerantes: são as bactérias do grupo coliformes que apresentam as características do grupo, porém à temperatura de incubação de 44,5oC ± 0,2 por 24 horas. (Macedo, 2001).

São bactérias, na forma de bacilos, gram-negativas, não esporuladas, anaeróbias ou aeróbias facultativas, que fermentam a lactose com produção de ácido e gás, em 24 horas, a 44°C. São predominantemente de origem do trato intestinal de animais de sangue quente. Indicam, a presença de bactérias do gênero Echerichia coli, klebsiella

sp. e de enterobactérias como Salmonella spp. e Shigella sp (Tortora, 2000).

2.2.1.3.2. Streptococcus faecalis

Trata-se de um subgrupo importante, já que faz parte dele as espécies do gênero

Streptococcus que ocorrem apenas no trato intestinal do homem e de animais de sangue

quente, como os Coliformes Fecais. Existe uma correlação entre a ocorrência de Coliformes Fecais e Estreptococos fecais. Sua pesquisa se faz normalmente em cursos d'água e consiste em quantificar o número de microrganismos de cada um dos dois

subgrupos existentes numa amostra. Se a relação Coliformes Fecais/Streptococcus

faecalis resultar maior que 4, diz-se que a amostra apresenta contaminação fecal

predominantemente humana. Se essa relação for menor que 1 a contaminação fecal predominante será de outros animais de sangue quente. Os resultados que se encontrarem entre esses dois valores não permitem inferir nada a respeito da origem da contaminação fecal (CETESB, 2000).

2.2.1.3.3. Staphylococcus aureus

Cocos gram-positivos , são aeróbios, formam colônias em formas de cachos de uva; crescendo em temperatura ótima de 37ºC. O pH ótimo varia de 7,0 a 7,5, e os valores mínimo e máximo são 4,2 e 9,3, segundo Todar (1998 c). Seu habitat comum são: fossas nasais, garganta, intestino e pele e segundo Madigan et al. (1997), são facilmente dispersos no ar.

2.2.1.3.4. Clostridium perfringens

É um bacilo, gram-positivo, esporulado, anaeróbio patogênico para o homem e animais. Indica a presença de microrganismos anaeróbios. Clostridium perfringens pode existir na forma de célula vegetativa ou na forma de esporo. Pode estar presente no solo, resíduos, alem de animais e humanos.

2.2.1.3.5. Pseudomonas aeruginosa

São bactérias gram-negativas, aeróbias ou anaeróbias facultativas, em forma de bastonetes. São cosmopolitas, com temperatura ótima de crescimento na faixa de 35°C a 37°C. Segundo Todar (2000a), o pH ótimo de crescimento varia de 6,6 a 7,0 e os valores mínimos e máximos de pH para elas são 5,6 e 8,0, respectivamente.

Estes organismos são de grande interesse médico-sanitário por serem um dos grandes causadores de infecções médico-hospitalar, além de serem encontrados comumente no resíduo sólido; daí a importância de serem investigados. Além do mais, a presença destes microrganismos e outros pode indicar com que velocidade os resíduos

estão sendo degradados. Algumas características das Pseudomonas aeruginosa são apresentadas abaixo (Macêdo, 2001; Costa, 1980):

• fermentam carboidratos com produção de ácido mas não produzem gás;

• são um dos principais agentes mineralizadores da materia orgânica em condições aerobias;

• aplicações:

• avaliação e controle da qualidade bacteriológica de águas minerais e potáveis; • avaliação e controle de mananciais e corpos d´água;

• avaliação e monitoramento das condições higiênicas de sistemas industriais; • capacidade para degradar compostos xenobióticos e recalcitrantes, como, por

exemplo, plásticos e pesticidas. Certos compostos ainda sendo de origem natural se acumulam no meio ambiente a concentrações normalmente altas devido a atividades humanas (exemplos: metais pesados, compostos derivados da indústria petrolífera);

• possui um efeito inibitório na detecção de presença destes microrganismos em análises microbiológicas do grupo coliformes;

• análises: incorrer em erro ao dar como potável uma água que pode conter estes microrganismos;

• razões para que a sua identificação na água seja incluída nas determinações de rotina nos exames bacteriológicos.

Os microrganismos como Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa e

Staphylococcus aureus são de grande interesse médico-sanitário por serem um dos

grandes causadores de infecções médico-hospitalar, além de serem encontrados comumente no resíduo sólido (Bidone, 2001).

Estes microrganismos são de importância fundamental no caso dos resíduos sólidos depositados em aterros, uma vez que, com a decomposição da matéria orgânica, ocorre a geração de lixiviados que pode contaminar os cursos d’água causando doenças; daí a necessidade do controle microbiológico.