Desempenho comparativo de lodo ativado e lagoas de estabilização de resíduos na remoção de poluentes e patógenos em estações de tratamento de esgoto em escala real no Egito

Por que o tratamento de esgoto importa para o dia a dia

Em muitos países áridos, incluindo o Egito, o esgoto tratado vem sendo cada vez mais reutilizado para irrigar culturas e áreas verdes. Isso faz sentido em um mundo em aquecimento com recursos de água doce em redução, mas levanta uma questão importante para a saúde pública: quão limpa está essa água, especialmente quando ainda pode transportar microrganismos causadores de doenças? Este estudo acompanha o percurso do esgoto por duas grandes estações de tratamento no Egito, comparando quão bem cada uma remove sujeira, nutrientes e microrganismos patogênicos antes que a água seja liberada ou reutilizada.

Duvas maneiras diferentes de tratar água poluída

Os pesquisadores concentraram‑se em duas estações em escala real que atendem centenas de milhares a milhões de pessoas. Uma estação, chamada WWTP‑A, usa um sistema de “lodo ativado”, em que a água residual é misturada com oxigênio e comunidades densas de bactérias que degradam rapidamente a poluição orgânica. A outra, WWTP‑B, baseia‑se em uma cadeia de lagoas abertas de estabilização de resíduos. Nessas lagoas, a luz solar, algas e microrganismos naturais limpam lentamente a água à medida que ela passa de um compartimento para outro. Ambas operam no mesmo clima geral e tratam tipos semelhantes de esgoto, tornando‑as ideais para uma comparação lado a lado.

Quão bem elas removem a poluição?

A equipe coletou amostras da água de entrada e saída todo mês durante sete meses e mediu indicadores comuns de poluição. Isso incluiu demanda química e bioquímica de oxigênio (DQO e DBO), que descrevem quanto material orgânico está presente, além de nutrientes como nitrogênio e fósforo, que podem estimular florescimentos de algas se liberados em rios ou canais. A estação de lodo ativado removeu quase 90% da DQO e mais de 80% da DBO, produzindo um efluente bem mais claro e com baixo conteúdo orgânico. O sistema de lagoas, por outro lado, removeu em média apenas cerca de 56% tanto da DQO quanto da DBO, e seu desempenho variou bastante ao longo do tempo. Altos níveis de algas e matéria vegetal em decomposição nas lagoas provavelmente mantiveram a poluição orgânica mais elevada na saída. Quanto aos nutrientes, ambas reduziram nitrogênio e fósforo, mas o sistema de lodo ativado se saiu melhor, especialmente para o fósforo, que foi removido tanto por assimilação biológica quanto por ligação química.

O que acontece com bactérias prejudiciais?

Além da qualidade básica da água, o estudo acompanhou grandes grupos de bactérias que indicam contaminação fecal, como coliformes totais e Escherichia coli, junto com patógenos específicos, incluindo Salmonella, Pseudomonas, Staphylococcus e Listeria. Ambas as estações reduziram os níveis bacterianos em várias ordens de magnitude, graças à decantação, morte natural e, no caso do lodo ativado, à eficiente aglomeração e remoção das bactérias com o lodo. A estação de lodo ativado alcançou consistentemente reduções logarítmicas ligeiramente maiores do que as lagoas, especialmente para espécies patogênicas que tendem a aderir a partículas. Ainda assim, mesmo após o tratamento, números mensuráveis de bactérias e patógenos permaneceram na água final de ambos os sistemas, indicando que o lançamento ou reuso sem salvaguardas adicionais ainda pode representar risco de infecção.

O desafio oculto: vírus que escapam

Como os vírus são minúsculos e frequentemente mais resistentes do que as bactérias, os pesquisadores também mediram vários vírus relacionados a humanos e marcadores viruslike, incluindo adenovírus, rotavírus, um vírus bacteriano chamado crAssphage e colifagos somáticos. Eles descobriram que os níveis virais caíram apenas cerca de uma a três ordens de magnitude, bem menos do que as reduções observadas para bactérias. A estação de lodo ativado, em geral, teve desempenho melhor para alguns vírus, como adenovírus, enquanto as lagoas foram melhores para outros, mas nenhuma das tecnologias os removeu consistentemente a níveis muito baixos. Testes estatísticos mostraram que indicadores bacterianos comuns não previam de forma confiável quanto vírus permanecia, ressaltando que cumprir os padrões bacterianos atuais não significa automaticamente que a água esteja segura contra infecções virais.

O que isso significa para o reuso seguro da água

Para países que precisam reutilizar águas residuais tratadas para enfrentar a escassez hídrica, este estudo envia uma mensagem clara. Estações modernas de lodo ativado podem superar sistemas simples de lagoas na remoção de poluição orgânica, nutrientes e bactérias, mas ambas as abordagens têm dificuldade para eliminar vírus humanos resistentes. Confiar apenas em verificações bacterianas tradicionais nas regulamentações pode criar uma falsa sensação de segurança, porque vírus podem persistir mesmo quando as contagens bacterianas parecem aceitáveis. Os autores defendem que os gestores hídricos incluam metas e marcadores específicos para vírus, como o crAssphage, ao avaliar o desempenho do tratamento. Acrescentar etapas adicionais de tratamento ou medidas de proteção — especialmente onde pessoas podem tocar ou inalar gotículas da água reutilizada — será essencial para transformar as águas residuais de um risco à saúde em um recurso confiável.

Citação: Kamel, M.A., Rizk, N.M., Gad, M. et al. Comparative performance of activated sludge and waste stabilization ponds for the removal of pollutants and pathogens in full-scale wastewater treatment plants in Egypt. Sci Rep 16, 5266 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-35933-4

Palavras-chave: tratamento de águas residuais, lodo ativado, lagoas de estabilização, reuso de água, vírus transmitidos pela água