Riesgos sanitarios de los fangos de depuradora: Bacterias y parásitos

Dra. Mª Pilar Goñi CeperoÁrea de Parasitología.

Departamento de Microbiología, Medicina Preventiva y Salud Pública.

UNIVERSIDAD DE ZARAGOZA

2013

Aplicaciones

Tres son los principales usos posibles de lodos de depuradora:

La aplicación al suelo con fines de fertilización y reciclaje de nutrientes y materia orgánica.

la valorización energética -en todas sus variantes, incluida la obtención de metano, y

el depósito en vertedero.

De acuerdo con el artículo 1.1 de la Ley 10/1998, de Residuos, éste es el orden de prioridad en que se debe decidir el destino final de los LD.

Campos de preocupación

Composición: “mezcla caótica”, alto contenido en materia orgánica, microorganismos y xenobióticos.

Preocupación:Sanidad humana y animal

Contaminación de aguas superficiales y subterráneas por escorrentías de terrenos

Aguas residuales urbanas

Aguas residuales urbanas: aguas residuales

domésticas + aguas residuales industriales +

aguas de escorrentía pluvial.

Procedencia

- Aguas residuales domésticas: metabolismo

humano y actividades domésticas: [excrementos

humanos y animales (heces y orina), lavado de ropa,

duchas y otros (detergentes), preparación de

alimentos]

- Aguas residuales industriales: incluyen Actividades

agrícolas, ganaderas e industriales.

- Aguas pluviales + limpieza de calles.

Composición microbiológica de las aguas residuales y lodos

VirusHongos y LevadurasBacteriasAlgasProtozoos y Parásitos

Riesgos

Individuos susceptibles:Trabajadores que manipulan los lodos. En la propia

depuradora, en su aplicación, o en los campos.Consumidores de vegetales de consumo crudo.Animales que pastan en campos tratados con lodos.

Factores de riesgo:- Dosis (Mínima dosis infectiva)- Tiempo de exposición- Virulencia de los microorganismos- Estado inmunológico

Protozoos y parásitos

Suponen una población grande y variada:Protozoos.Ciliados y flagelados.NematodosCestodos

Se alimentan de bacterias y pequeñas partículas de materia orgánica.

Parásitos aislados en lodos y aguas residuales

Nematodos Cestodos ProtozoosAscaris lumbricoides Taenia saginata Cryptosporidium spp

Ancylostoma duodenale Taenia solium Giardia duodenalis

Necator americanus Hymenolepis nana Entamoeba histolytica

Trichuris trichiura Echinococcus granulosus Encephalitozoon intestinalis

Toxocara Toxoplasma gondii

Balantidium

Nematodos de vida libre

Muy abundantes en ambientes acuáticos y en suelos.

Trichuris trichiura

Enterobius vermicularis

Ascaris lumbricoides

Aparecen sus huevos Ascaris lumbricoides, Trichuris trichiura, Uncinarias, Enterobius, Strongyloides (larvas y huevos), Toxocara.

Síntomas: Fiebre, neumonitis, diarrea, vómitos, deficiencias nutricionales, pérdida de peso….

Nematodos patógenos

Cestodos

Cestodos como Taenia saginata o soliumpodrían aparecer huevos.Hymenolepis nana

Protozoos

Los más comunes en nuestra área geográfica:Cryptosporidium spp, Giardia duodenalis, Entamoeba spp oToxoplasma gondii, muy frecuentes en países desarrollados. Los tres primeros producen gastroenteritis y el últimotoxoplasmosis.

En otras áreas: Cyclospora

Estudio Difíciles de ver por observación al microscopio si están en baja concentración.Por técnicas de Biología Molecular:

Fangos sedimentador primario: Giardia duodenalis genotipo B (muy común en humanos en nuestro medio).Fangos sedimentador secundario: Giardia duodenalis genotipo A (poco frecuente en humanos en nuestro medio, frecuente en ganado)Las técnicas de Biología Molecular no garantizan viabilidad

Bacterias en aguas residuales urbanas.

Constituyen la población más abundante de microorganismos en las aguas residuales urbanas por lo tanto también en lodos.

Curva de crecimiento bacteriano

Las bacterias se pueden agregar y sedimentan y se separan en los fangos

Composición bacteriológica de las aguas residuales urbanas.

Altamente variable (depende del tamaño y características de la población)

Pueden ser:Bacterias de origen humano o animal:

ComensalesPatógenas

Bacterias ambientales

Bacterias aisladas en lodos y aguas residuales

Patógenos Oportunistas Aeromonas Escherichia coli Arcobacter spp Citrobacter spp Bacillus spp Enterobacter spp Brucella spp Klebsiella spp Campylobacter spp Proteus spp Clostridium spp Providencia spp E. coli O157:H7 Serratia spp Leptospira spp Listeria monocytogenes Mycobacterium spp Pseudomonas Legionella spp Salmonella spp Shigella spp Vibrio cholerae Yersinia enterocolitica Satphylococcus spp Streptococcus spp

Atracción de vectores

Descrito el papel de las moscas como vectores o transportadores de:

Salmonella enteritidis, S. infantis, S.heidelberg, S.mdandaka.Cryptosporidium spp, Giardia duodenalis

Procesos de estabilización de fangos

Secado o deshidratadoTratamiento químicoEstabilización aerobiaEstabilización anaerobiaCompostaje

Supervivencia de los patógenos

Los patógenos que utilizan estrategias como formación de esporas, quistes, etc sobreviven más fácilmente vuelven a su estado vegetativo.

Waterborne viruses and parasites: resistance to treatment and disinfectionPierre Payment 1998

¿Son efectivos estos procesos frente a los microorganismos patógenos?

Deshidratación: Hay una reducción inicial, con el almacenamiento pueden aumentar las poblaciones.

Tratamiento con cal: Hay persistencia de muchos microorganismos. Tiene el inconveniente de que añade componentes irritantes.

Digestión mesofilica: Hay persistencia de muchos microorganismos

Digestión termofilica: Más eficaz que la mesofílica

Compostaje: Es el proceso en que se han descrito los mejores resultados

Ejemplos

Se han encontrado huevos de Ascarislumbricoides viables:

después de 29 semanas en fangos sometidos a digestión mesofilicadespués de 33 meses en fangos sometidos a

digestión y compostaje.Se ha demostrado la supervivencia deSalmonella y E. coli en compost

S. typhimurium puede sobrevivir a más de 60ºC por al menos 5 días.

EjemplosEn países de baja renta, están aumentando las plantas depuradoras y por tanto la producción de lodos Habrá que tratarlos.Como ejemplo, en Sud África, país con una alta erosión y suelos pobres en materia orgánica, se utilizan para tratar estos suelos.Los tratamientos que se hacen son: digestiónmesofilica o termofilica, no es posible adición de cal o compostaje.Algunos estudios han demostrado presencia de huevos de Ascaris, Salmonella, Pseudomonas, E.coli, Serratia, etc

CondicionesAlgunos estudios han descrito que se necesitan 130 días a 25ºC, o 2 días a 57ºC para inactivar completamente los huevos de Ascaris.Los huevos de nematodos no son detectables después de tratamientos a 48ºC, pero si después de 30 días a 25ºC.Salmonella se puede eliminar con un tratamiento a 55ºC durante 24 horas.Salmonella puede multiplicarse después del tratamiento si no tiene competencia.El tratamiento con cal elimina Salmonella e inactiva los huevos de nematodos si se mantiene un pH de aprox12 durante 20-60 días.

¿Existe riesgo real?

No hay publicaciones que asocien de forma concluyente la fertilización con lodos y presencia de enfermedad.

….pero los microorganismos están ahí.

Otro problema

Se ha descrito la presencia de bacterias resistentes a los antibióticos en los lodos.Antibióticos: penicilina G, ampicilina, cefalotina,meticilina, cloranfenicol, ácido nalidíxico,ciprofloxacino, clindamicina, eritromicina,tetraciclina y doxiciclina, gentamicina, kanamicinaestreptomicina, rifampicina, nitrofurantoina,sulfametoxazol, timetoprim ytimetoprim/sulfametoxazol.Bacterias: E. coli, Klebsiella, Serratia Providencia,Salmonella.

¿qué riesgos supone esto?Adquisición de infecciones producidas por bacterias resistentes a los antibióticos y por lo tanto difíciles de tratar.

Transferencia de genes de resistencia a bacterias comensales y medioambientales que puedan producir problemas en un momento dado.

Liberación de genes de resistencia en el medioambiente que pueden incorporarse en el genoma de otras bacterias

ELEMENTOS MÓVILESPLÁSMIDOSTRANSPOSONESINTEGRONES

TRANSMISIÓN HORIZONTAL

TRANSPOSONES

Transferencia de la resistencia

Consideraciones finales

Pocos estudios avalan la asociación entre el uso de lodos e infecciones pero se vierten microorganismos al medioambiente el riesgo existe.

Se precisan estudios para minimizar la producción de estos lodos, su reutilización segura, y para estandarizar los métodos de estudio, pero no solo para fangos, sino también para aguas.

MUCHAS GRACIAS POR SU ATENCION