Abstract Studies that focus on the microbiological composition of water treatment plants (WTP) sludge, as well as its pathogenicity, are extremely necessary, especially with regard to environmental regulations, where the microbiological characterization of WTP waste can encourage new policies related to its management. In Brazil, few studies address WTP sludge, which, in general, is classified as non-hazardous and non-inert waste, with the microbiological characterization of this material being little explored. This case study performed the microbiological characterization of sludge samples from two WTPs located in the state of São Paulo, before and after the centrifugation process. The determination of microbial density and morphology, Gram staining, and the identification of the presence of total and thermotolerant coliforms were performed with samples produced in two different years, in WTPs that used different coagulants (liquid aluminum sulfate or polyaluminum chloride and ferric chloride). Results were evaluated along with the physicochemical analysis of the composition of this waste. The presence of microalgae and protozoa in non-centrifuged WTP sludge and the presence of total and thermotolerant coliforms in WTP sludge before and after centrifugation are among the main results of this study.

Resumo Estudos que tenham como foco a composição microbiológica do lodo de Estação de Tratamento de Água (ETA), bem como sua patogenicidade, são extremamente necessários, principalmente em relação às regulamentações ambientais, onde a caracterização microbiológica dos resíduos de ETAs podem incentivar novas políticas relacionadas ao seu gerenciamento. No Brasil, poucos estudos abordam o lodo de ETA, que, em geral, é classificado como resíduo não perigoso e não inerte, sendo pouco explorada a caracterização microbiológica desse material. Nesse sentido, este estudo teve como objetivo, realizar a caracterização microbiológica de amostras de lodo de duas ETAs localizadas no estado de São Paulo, antes e após o processo de centrifugação. A determinação da densidade e morfologia microbiana, coloração de Gram e a identificação da presença de coliformes totais e termotolerantes foram realizadas com amostras produzidas em dois anos distintos, em ETAs que utilizaram diferentes coagulantes (cloreto férrico e sulfato e alumínio). Os resultados foram avaliados juntamente com a análise físico-química da composição deste resíduo. A presença de microalgas e protozoários no lodo não centrifugado da ETA e a presença de coliformes totais e termotolerantes no lodo da ETA antes e após a centrifugação estão entre os principais resultados deste estudo.

Resumo Dentre os resíduos cotidianamente produzidos pelas comunidades estão aqueles decorrentes do tratamento das águas para o abastecimento público, com especificidades locais que refletem as características e os usos da terra. A despeito da contínua geração e da disposição inadequada ainda vigente no Brasil, existem poucas informações sobre esses resíduos. Os dados relacionados à composição desses lodos são essenciais para o estudo de alternativas de usos benéficos e para a determinar os riscos ao meio ambiente e à saúde humana da disposição inadequada. É nesse contexto que o presente estudo foi desenvolvido com o objetivo de identificar as características físico-químicas de lodos produzidos em estações de tratamento de água (ETAs) e de verificar a presença desses elementos nas águas dos mananciais utilizados para o abastecimento. Tal pesquisa foi realizada por meio de estudo de caso em duas ETAs do estado de São Paulo que realizam captação superficial. Para tanto, em cada uma das ETAs foram caracterizadas amostras de lodos adensados, representativas dos períodos seco e chuvoso. Os achados químicos dos lodos foram equiparados à série histórica, de uma década de monitoramento, de qualidade das águas dos mananciais dessas ETAs. Dentre os principais resultados destacam-se as concentrações acima dos limites de referência para os resíduos inertes de alumínio, ferro, manganês e bário em lodos; a existência de ferro e manganês nas águas brutas captadas e a variação das concentrações de ferro, sódio e manganês nos lodos em decorrência da condição climática.

Abstract Among the waste produced daily by communities are those resulting from the treatment of water for public supply, with local specificities that reflect the characteristics and uses of the land. Despite the continuous generation and inadequate disposal still current in Brazil, there is little information on these residues. The data related to the composition of these sludges are essential for the study of alternatives for beneficial uses and for determining the risks to the environment and human health from inadequate disposal. It is in this context that the present study was developed, with the objective of identifying the physical-chemical characteristics of sludge produced in water treatment plants (WTPs) and of verifying the presence of these elements in the waters of the source used for supply. Such research was carried out through a case study in two WTPs in the state of São Paulo that perform surface abstraction. Therefore, in each of the WTPs, samples of densified sludge, representative of the dry and rainy periods, were characterized. The chemical findings of the sludge have been compared to the historical series of a decade of monitoring of the water quality of the sources of these WTPs. Among the main results, concentrations above the reference limits for the inert residues of aluminum, iron, manganese and barium in sludge are highlighted, as well as the existence of iron and manganese in the raw water collected and the variations in the concentrations of iron, sodium and manganese in the sludge due to the climatic conditions.

Abstract The aim of this study was to evaluate the effect of phosphorus (P) on the toxicity of zinc (Zn) for the alga Raphidocelis subcapitata. P was provided in three concentrations: 2.3 x 10-4 mol L-1, 2.3 x 10-6 mol L−1 and 1.0 x 10-6 mol L−1. Algal cells were acclimated to the specific P concentrations before the start of the experiment. The chemical equilibrium software MINEQL+ 4.61 was employed to calculate the Zn2+ concentration. After acclimated, the algal cells were inoculated into media containing different Zn concentrations (0.09 x 10-6 mol L-1 to 9.08 x 10-6 mol L-1). The study showed that besides the reduction in algal growth rates, phosphorus had an important influence on the toxicity of zinc for microalga. The inhibitory Zn2+ concentration values for R. subcapitata were 2.74 x 10-6 mol L-1, 0.58 x 10-6 mol L-1 and 0.24 x 10-6 mol L-1 for the microalgae acclimated at P concentrations of 2.3 x 10-4 mol L-1, 2.3 x 10-6 mol L-1 and 1.0 x 10-6 mol L-1, respectively. Ecotoxicological studies should consider the interaction between metal concentrations and varying P values to provide realistic data of what occurs in phytoplankton communities in environments.

The toxicity of cadmium and chromium to Pseudokirchneriella subcapitata and Microcystis aeruginosa was evaluated through algal growth rate during 96h exposure bioassays. Free metal ion concentrations were obtained using MINEQL+ 4.61 and used for IC50 determination. Metal accumulations by the microorganisms were determined and they were found to be dependent on the concentration of Cd2+ and Cr6+. IC50 for P. subcapitata were 0.60 µmol L-1 free Cd2+ and 20 µmol L-1 free Cr6+, while the IC50 values for M. aeruginosa were 0.01 µmol L-1 Cd2+ and 11.07 µmol L-1 Cr6+ . P. subcapitata accumulated higher metal concentrations (0.001 -0.05 µmol Cd mg-1 dry wt. and 0.001 -0.04 µmol Cr mg-1 dry wt) than the cyanobacteria (0.001 -0.01 µmol Cd mg-1 dry wt and 0.001 -0.02 µmol Cr mg-1 dry wt). Cadmium was more toxic than chromium to both the microorganisms.