Livro Compostagem Prosab, Manuais, Projetos, Pesquisas de Engenharia Ambiental

Baixe Livro Compostagem Prosab e outras Manuais, Projetos, Pesquisas em PDF para Engenharia Ambiental, somente na Docsity! PROSAB - programa de Pesquisa em saneamento Básico MANUAL PRÁTICO PARA A COMPOSTAGEM DE BIOSSÓLIDOS UEL Universidade Estadual de Londrina FINEP Financiadora de Estudos e Projetos CNPq Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico MCT Ministério da Ciência e Tecnologia CEF Caixa Econômica Federal FINEP Financiadora de Estudos e Projetos Presidente Lourival do Carmo Mônaco Diretoria Celso Alves da Cruz Leila Miragaia Matz Hugo Tulio Rodrigues Grupo Coordenador PROSAB inserir Coordenação Nacioanl da Rede Tema IV- Edital 01/96 Fernando Fernandes - Universidade Estadual de Londrina Universidade Estadual de Londrina Reitor Jackson Proença Testa Coordenador de Pesquisa e Pós Graduação Ivan Frederico Lupiano Dias Diretor do Centro de Tecnologia e Urbanismo Antonio Carlos Zani Chefe do Departamento de Construção Civil Paulo Roberto de Oliveira 5.6. Equipamentos necessários 5.7. Escolha do local e impactos ambientais 5.8. Levantamento de mercado CAPÍTULO 6. CONSIDERAÇÕES SOBRE A OPERAÇÃO DA USINA 6.1. Controle de qualidade dos resíduos a serem compostados 6.2. Procedimentos e controle do processo de compostagem 6.3. Controle de qualidade da maturação e dos produtos finais 6.3.1. Maturação 6.3.2. Beneficiamento do composto 6.3.3. Qualidade e segurança do produto final CAPÍTULO 7. POSSIBILIDADES DE USO DO COMPOSTO CAPÍTULO 8. ASPECTOS LEGAIS, INSTITUCIONAIS E MERCADOLÓGICOS 8.1. Responsabilidade da empresa de saneamento 8.2. Necessidade de ações interinstitucionais 8.3. Licenciamento ambiental e estudos de impacto ambiental 8.4. Normas a serem observadas 8.5. Aspectos mercadológicos REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS APRESENTAÇÃO Este manual é mais um produto do sistema de redes cooperativas de pesquisa implantadas através do PROSAB - Programa de Pesquisa em Saneamento Básico , por iniciativa da FINEP, CNPq, MCT, CEF, SEPURP e com o apoio de várias Universidades e Entidades ligadas ao saneamento e meio ambiente no Brasil. A questão da gestão dos lodos produzidos em estações de tratamento de água e esgotos sanitários, foi tratada pelo tema IV do programa de pesquisa e agregou as Universidades de Londrina, USP-São Carlos, Universidade Federal do Espírito Santo, SANEPAR - Companhia de Saneamento do Paraná e TECPAR - Instituto de Pesquisas Tecnológicas do Paraná. O termo biossólido está sendo proposto pela WEF- Water Environmental Federation para designar o resíduo produzido por estações de tratamento de esgotos sanitários domésticos, quando ele é utilizado de forma útil. O lodo compostado terá uma aplicação útil, portanto, este manual utiliza indistintamente as palavras lodo e biossólido no texto, por entender que a nova nomenclatura deverá ter um período de transição para se consolidar. Dentre as alternativas de aproveitamento dos biossólidos , a reciclagem agrícola é particularmente adequada ao Brasil, pois pode ser implementada com baixo custo, segurança sanitária e excelentes resultados agronômicos. A reciclagem agrícola dos biossólidos, realizada dentro de critérios seguros, contribui para fechar o ciclo ecológico dos nutrientes retirados do solo pela agricultura, melhorar a resistência à erosão das terras agricultáveis e para a implantação de métodos sustentáveis de produção agrícola. Dentre as alternativas de tratamento do lodo para esta finalidade, a compostagem é uma tecnologia privilegiada, por permitir o processamento integrado de vários resíduos urbanos e agroindustriais, bem como a produção de um insumo de alta qualidade agronômica, sanitáriamente seguro e de boa aceitação no mercado. Na falta de uma legislação específica sobre Normatização do tratamento e uso dos biossólidos, são feitas referências às Normas Internacionais e à Proposta de Norma Técnica da SANEPAR. Esta companhia de saneamento reuniu, a partir de 1992, em um programa de pesquisa, mais de 60 pesquisadores de várias Instituições , o que resultou em conhecimentos consistentes sobre este tema .Por esta razão, ainda que provisoriamente, foram indicados os parâmetros fixados por esta proposta de norma Não é tarefa fácil transformar dados de experimentos científicos específicos, em um manual cujo objetivo é divulgar de forma direta , simplificada e resumida as diretrizes básicas para a implantação de um sistema de compostagem de biossólidos. Com esta finalidade, os autores laçaram mão de sua experiência em pesquisas sobre compostagem que se iniciaram na década de 80, anotações de visitas técnicas a sistemas instalados no Brasil e em outros países e certamente dos resultados das pesquisas desenvolvidas no âmbito do PROSAB. As críticas serão muito bem vindas e devem ser endereçadas diretamente aos organizadores do manual. Capítulo 1 - FUNDAMENTOS DO PROCESSO DE COMPOSTAGEM APLICADO AO TRATAMENTO DOS BIOSSÓLIDOS 1.1 - O problema dos biossólidos no saneamento e a alternativa de compostagem Após a utilização da água potável e sua consequente transformação em esgoto, as estações de tratamento concentram a poluição remanescente no lodo, antes de devolver à natureza os efluentes tratados. O lodo é, portanto, o último resíduo do ciclo urbano da água. Quando o lodo produzido no sistema de tratamento de esgotos sanitários é utilizado de forma útil, ele pode ser denominado “Biossólido”, como preconiza a Water Environmental Federation (WEF). O lodo de esgoto é um resíduo sólido de composição variável , rico em matéria orgânica , que é separado da fase líquida nos processos de tratamento através da decantação ou da flotação. Em sistemas aerados , a média de produção é de 17,5 Kg/ano de lodo seco por equivalente habitante , ou seja , 23.979 Kg/dia de lodo pastoso, com 20% de matéria sólida, para cada 100.000 habitantes . Em termos comparativos, pelos padrões brasileiros , esta produção diária de lodo representa em peso, 39% do lixo urbano produzido por estes mesmos 100.000 habitantes. À medida em que as redes de coleta de esgoto são ampliadas e são implantadas novas estações de tratamento , a produção de lodo aumenta. A melhoria da eficiência dos tratamentos de águas residuárias também contribui para aumentar a produção de lodo, pois existe uma relação entre o grau de tratamento e a quantidade de lodo produzido. A correta gestão deste resíduo é, portanto, um problema ambiental e sanitário relevante e que, segundo alguns autores, chega a representar até 60% do custo operacional de uma ETE. As principais alternativas de tratamento e destino final de lodos de esgoto (Tabela 1.1) incluem sua disposição em aterros sanitários, incineração , disposição oceânica, e várias formas de disposição no solo , tais como a recuperação de áreas degradadas, uso como fertilizante em grandes culturas, reflorestamento e land farming . Destas alternativas, a disposição oceânica foi proibida nos Estados Unidos e alguns países da Europa. A disposição em aterros, embora bastante utilizada, sofre cada vez maiores restrições, tais como a da Diretiva da Comunidade Econômica Européia , que proíbe a disposição de resíduos sólidos em aterros a partir de 2.002 , com exceção dos chamados resíduos últimos ( teor de matéria orgânica e água menor que 5%) . + + + + + + + + + Figura 1.1 - Esquema simplificado do processo de compostagem À medida em que o processo de compostagem se inicia, há proliferação de populações complexas de diversos grupos de microrganismos ( bactérias, fungos , actinomicetos) , que vão se sucedendo de acordo com as características do meio. De acordo com suas temperaturas ótimas , estes microrganismos são classificados em psicrófilos (0 - 20 0C) , mesófilos ( 15 - 430C) e termófilos (40 - 85 0C). Na verdade estes limites não são rígidos e representam muito mais os intervalos ótimos para cada classe de microrganismo do que divisões estanques (Tabela 1.2). Tabela 1.2 – Temperaturas mínimas, ótimas e máximas para as bactérias, em ºC Bactérias Temperatura mínima Temperatura ótima Temperatura máxima Mesófilas 15 a 25 25 a 40 43 Termófilas 25 a 45 50 a 55 85 Fonte: Institute for solid wastes of American Public Works Association , 1970 No início do processo há um forte crescimento dos microrganismos mesófilos. Com a elevação gradativa da temperatura, resultante do processo de biodegradação, a população de mesófilos diminui e os microrganismos termófilos proliferam com mais intensidade. A população termófila é extremamente ativa, provocando intensa e rápida degradação da matéria orgânica e maior elevação da temperatura , o que elimina os microrganismos patogênicos (Figura 1.2). Quando o substrato orgânico for em sua maior parte transformado, a temperatura diminui, a população termófila se restringe, a atividade biológica global se reduz de maneira significativa e os mesófilos se instalam novamente . Nesta fase , a maioria das moléculas facilmente biodegradáveis foram transformadas, o composto apresenta odor agradável e já teve início o processo de humificação, típico da segunda etapa do processo, denominada maturação. Matéria orgânica Micror- ganismo O2 Matéria orgânica estável CO2 H2O calor Nutri- entes Figura 1.2. Exemplo genérico da evolução da temperatura de uma leira em compostagem Estas duas fases distintas do processo de compostagem são bastante diferentes entre sí . Na fase de degradação rápida, também chamada de bioestabilização, há intensa atividade microbiológica e rápida transformação da matéria orgânica . Portanto, há grande consumo de O2 pelos microrganismos , elevação da temperatura e mudanças visíveis na massa de resíduos em compostagem , pois ela se torna escura e não apresenta odor agressivo. Mesmo com tantos sinais de transformação o composto não está pronto para ser utlizado. Ele só estará apto a ser disposto no solo após a fase seguinte, chamada de maturação. Na fase de maturação a atividade biológica é pequena, portanto a necessidade de aeração também diminui. O processo ocorre à temperatura ambiente e com predominância de transformações de ordem química : polimerização de moléculas orgânicas estáveis no processo conhecido como humificação. Estes conceitos são importantes, pois eles se refletem na própria concepção das usinas de compostagem. Como na fase de biodegradação rápida ocorre uma redução de volume do material compostado, consequentemente a área necessária para a fase de maturação é menor. Durante a maturação , alguns testes simples permitem definir o grau de maturação do composto e portanto a liberação para seu uso. Ele pode então , se houver interesse , ser peneirado e acondicionado adequadamente para ser mais facilmente vendido e transportado. 0 10 20 30 40 50 60 70 80 1 6 11 16 21 26 31 36 41 46 51 Tempo (dias) Te m pe ra ur a ºC Biodegradação rápida Humificação Fase termófila Transição Fase mesófila Mas para que o processo de compostagem se desenvolva de maneira satisfatória, é necessário que alguns parâmetros fisico-químicos sejam respeitados permitindo que os microrganismos encontrem condições favoráveis para se desenvolverem e transformarem a matéria orgânica. 1.3 -PARÂMETROS FÍSICO-QUÍMICOS FUNDAMENTAIS NO PROCESSO DE COMPOSTAGEM 1.3.1 Aeração. Sendo a compostagem um processo aeróbio, o fornecimento de ar é vital à atividade microbiana, pois os microrganismos aeróbios têm necessidade de O2 para oxidar a matéria orgânica que lhes serve de alimento. Durante a compostagem, a demanda por O2 pode ser bastante elevada e a falta deste elemento pode se tornar em fator limitante para a atividade microbiana e prolongar o ciclo de compostagem. A circulação de ar na massa do composto é, portanto, de importância primordial para a compostagem rápida e eficiente. Esta circulação depende da estrutura e umidade da massa e também da tecnologia de compostagem utilizada. A aeração também influi na velocidade de oxidação do material orgânico e na diminuição da emanação de odores, pois quando há falta de aeração o sistem pode tornar- se anaeróbio. Seja qual for a tecnologia utilizada, a aeração da mistura é fundamental no período inicial da compostagem, na fase de degradação rápida, onde a atividade microbiana é intensa. Na fase seguinte, a maturação, a atividade microbiana é pouco intensa, logo a necessidade de aeração é bem menor. O lodo é um resíduo de granulometria fina e quando está parcialmente desidratado, apresenta aspecto pastoso, o que dificulta a difusão do ar. Por esta razão, o lodo normalmente será misturado a outro resíduo, com granulometria mais grosseira, capaz de atuar como agente estruturante na mistura, permitindo assim a criação dos espaços vazios necessários à difusão do ar. Como o lodo de esgoto normalmente apresenta granulometria muito fina, haveria dificuldade de realizar o processo de compostagem somente com este material, pois fatalmente apresentaria problemas relativos à aeração devido à falta de espaços intersticiais entre as partículas. Esta é uma das principais razões para se combinar o lodo com outro resíduo de granulometria mais grossa, o que confere estrutura porosa à mistura a ser compostada. 1.3.6. pH É fato conhecido que níveis de pH muito baixos ou muito altos reduzem ou até inibem a atividade microbiana. Quando são utilizadas misturas com pH próximo da neutralidade, o início da compostagem (fase mesófila) é marcado por uma queda sensível de pH, variando de 5,5 a 6,0 , devido à produção de ácidos orgânicos. Quando a mistura apresentar pH próximo de 5,0 ou ligeiramente inferior há uma diminuição drástica da atividade microbiológica e o composto pode não passar para a fase termófila. A passagem à fase termófila é acompanhada de rápida elevação do pH, que se explica pela hidrólise das proteínas e liberação de amônia. Assim, normalmente o pH se mantém alcalino (7,5-9,0), durante a fase termófila. De qualquer forma, e principalmente se a relação C/N da mistura for conveniente, o pH geralmente não é um fator crítico da compostagem. Como o pH dos lodos de esgotos sanitários geralmente é próximo de 7,0, o processo de compostagem normalmente se desenvolve muito bem com este material, mesmo quando misturado com bagaço de cana, resíduos de podas de árvores, cascas do processamento de algodão e outros. Capítulo 2 – TIPOS DE BIOSSÓLIDOS GERADOS E RESÍDUOS ESTRUTURANTES 2.1- Sistemas de tratamento de esgotos e tipos de biossólidos gerados Sendo um processo biológico, o desenvolvimento da compostagem é bastante influenciado pelas características dos resíduos utilizados. Como o lodo de esgoto apresenta composição e propriedades muito diferentes em função das tecnologias de tratamento de esgotos utilizadas, serão abordadas, neste ítem, as principais características dos lodos gerados em diversos sistemas de tratamento de esgotos. O tratamento do esgoto processa-se através de fenômenos físicos, químicos e biológicos. Entre as classificações propostas é comum , por questão didática, usar a que se baseia no grau de redução dos sólidos em suspensão e na demanda bioquímica de oxigênio proveniente da eficiência de uma ou mais unidades de tratamento. Desta forma, o tratamento pode abranger níveis tecnicamente denominados de tratamento preliminar, tratamento primário, secundário ou terciário. Tratamento preliminar: o tratamento preliminar destina-se a remover por ação física o material grosseiro e uma parcela das partículas maiores em suspensão no esgoto. Geralmente o material grosseiro (semelhante a lixo) é retido por grades, enquanto que as partículas em suspensão, são retidas por caixa de areia. Na caixa de areia ficam retidas, por sedimentação, as partículas minerais pesadas com predominância de areia. Normalmente o tratamento preliminar fica restrito ao uso de grade e caixa-de-areia. O resíduo gerado nesta fase deve ser disposto em aterro sanitário e jamais ser misturado ao lodo. Tratamento Primário: O tratamento primário, além de incluir o tratamento preliminar, remove por ação física uma parcela a mais das partículas em suspensão no esgoto através da passagem da fase líquida, em baixa velocidade, em um decantador. No decantador algumas partículas depositam-se no fundo, onde constituem o lodo primário, e outras ascendem para a superfície líquida, formando a camada de escuma. A figura 2.1 apresenta um esquema de uma estação de tratamento primário de esgoto. Grade Decantador Esgoto Efluente preliminar Efluente corpo Bruto Primário receptor Caixa de areia Figura 2.1. Esquema de uma estação de tratamento primário de esgoto, constituída de grade, caixa de areia e decantador primário. O lodo gerado no decantador primário está, portanto muito próximo do material fecal inicial. Trata-se de um lodo altamente instável, com grande potencial de fermentação e grande problema de odor. Em geral, o lodo primário passa por um processo de estabilização biológica, sendo a digestão anaeróbia a alternativa mais utilizada. Tratamento secundário: é um processo biológico de tratamento que, a depender de sua modalidade, pode atuar sobre o efluente primário, sobre o efluente preliminar ou, até mesmo, sobre o esgoto bruto apenas livre de material grosseiro. No tratamento biológico, o mecanismo mais importante para a remoção do material orgânico do esgoto é o metabolismo bacteriano. As ETEs com tratamento biológico diferenciam-se entre si normalmente pelos tipos de unidades que promovem esse tratamento: filtro biológico, tanque de lodo ativado, valo de oxidação, carrossel, lagoa aerada, lagoa de estabilização, reator anaeróbio. A Figura 2.2 apresenta um esquema de uma estação de tratamento secundário de esgoto. Figura 2.2 - Esquema de uma estação de tratamento secundário de esgoto, onde o efluente primário é encaminhado à unidade de tratamento secundário, que pode ser um filtro biológico ou um tanque de lodo ativado precedendo o decantador secundário. O filtro biológico e o tanque de lodo ativado, destinados tão somente a receber esgoto primário, produzem efluente que deve passar por um decantador denominado secundário, onde se sedimentam os flocos resultantes do processo biológico, como pode ser visto na Figura 2.2 . O valo de oxidação, o carrossel e a lagoa de estabilização facultativa podem até receber efluente preliminar, dispensando qualquer tipo de decantador. O reator anaeróbio de fluxo ascendente, atualmente muito pesquisado e utilizado, também dispensa a utilização de qualquer tipo de decantador, gerando um lodo já estabilizado anaerobiamente. Já a lagoa aerada dispensa o decantador primário, mas requer a presença de uma unidade de decantação secundária. O grau de estabilização do lodo secundário depende da tecnologia empregada. No caso dos lodos ativados convencionais, o lodo retido no decantador secundário é rico em bactérias, formando um lodo altamente instável, com grande potencial de odores agressivos, sendo então necessária sua Grade Decantador primário Decantador secundário corpo receptor esgoto bruto Efluente Efluente Efluente preliminar primário secundário Caixa de areia Unidade de tratamento secundário Tabela 2.2 - Principais características físico-químicas dos lodos gerados em ETEs mais usuais, bem como do resíduo fecal bovino, que interferem no processo de compostagem. Tipo de lodo PH %H2O Sólidos fixos - % sólidos totais C N C/N P Tipo de ETE Lodo primário 6,2 99 11 33 4,5 7,3 3,1 Lodos ativados convencional Lodo ativado 7,0 99 13 32 6,0 5,3 2,9 Lodos ativados convencional Lodo digerido (primário + ativado) 7,0 91 40 25 3,1 8,0 5,6 Lodos ativados convencional Lodo anaeróbio – RALF 6,5 96 55 22 2,3 9,5 0,95 Reator anaeróbio de fluxo ascendente e manto de lodo Lodo ativado – aeração prolongada 6,9 98 37 32 4,9 6,5 3,7 Lodos ativados -Sistema carrossel Lodo de lagoa de estabilização 6,7 94 53 27 3,2 8,4 0,6 Lagoa anaeróbia primária Lodo anaeróbio – RALF precedido de decantador 7,9 70 48 26 5,0 5,2 0,8 Reator anaeróbio de fluxo ascendente e manto de lodo precedido de decantador Material fecal bovino 8,0 80 10 45 4,0 11,2 0,7 ------------------------------------ Fonte: Silva & Fernandes (1998); Fernandes et al (1993); Fernandes et al (1996) A influência das características do lodo no processo de compostagem está vinculada essencialmente aos seu teor de matéria orgânica. O lodo fresco (lodo do decantador primário) ou o lodo ativado apresentam elevada fração de matéria orgânica facilmente degradável, portanto com elevado potencial de fermentação. Estes tipos de lodos contêm substratos que podem acelerar a atividade microbiológica durante a compostagem. Porém, por serem muito instáveis podem gerar problemas de odores e atração de vetores. Além disso, estes lodos têm pouca aptidão à desidratação, fator que torna problemática sua compostagem. No extremo oposto, os lodos excessivamente mineralizados, já tiveram a maior parte de seu conteúdo orgânico biodegradado, restando apenas as moléculas de degradação mais difícil. Estes lodos não apresentam problema de odor forte ou atração de vetores, porém o desempenho da atividade microbiológica, na compostagem, pode ficar limitado por falta de matéria orgânica rapidamente degradável. Outra característica importante do lodo é seu teor de umidade. O lodo formado no fundo dos decantadores possui elevado teor de água. O do decantador primário geralmente tem, em média, 95% de água e o do decantador secundário 98 a 99,5%. Torna-se conveniente o tratamento do lodo com vista à sua estabilização e /ou redução do seu teor de umidade. A escolha do processo depende do tipo, porte e da localização de ETE, bem como das características e do destino que se pretende dar ao lodo. 2.2 – Processamento do lodo Geralmente o lodo produzido no decantador primário e secundário é encaminhado a um digestor anaeróbio para tratamento e posteriormente a um processo de desidratação, para a redução de umidade. Nas ETEs que dispensam a utilização de decantadores, o lodo produzido é somente adensado antes de ser encaminhado para uma das alternativas de desidratação. A retirada de água do lodo é um processo fundamental para a redução de seu volume, diminuindo assim os custos de transporte. Além da redução de volume, o grau de desidratação influi nas características físicas do lodo, conferindo-lhe consistência líquida, pastosa ou sólida. Essas características certamente influirão de maneira decisiva na sua manipulação, transporte e destino final. Os processos de desidratação podem ser naturais ou mecânicos. Os naturais, constituídos, basicamente, de leitos de secagem e lagoa de lodo, são bastante adequados para pequenos sistemas situados em locais com clima semelhante ao do Brasil. Os processos mecanizados começam a ser mais vantajosos para sistemas com produções maiores de lodo, com restrição de espaço ou com clima desfavorável aos processos naturais de secagem. 2.2.1 - Desidratação natural Para que o sistema de desidratação natural possa ser empregado é necessário que o lodo esteja bem digerido, para facilitar sua drenagem e não provocar maus odores. a) leito de secagem Os leitos de secagem são caixas com fundo falso, ou outro sistema de drenagem, sobre o qual é colocada uma camada de britas, seguida de uma camada de areia. Sobre a areia normalmente são assentados tijolos perfurados capazes de manter a estabilidade mecânica do sistema. A redução de umidade se processa com a drenagem e evaporação da água durante o período de secagem. O lodo ao ser removido apresenta teor de sólidos de 40 a 75% que depende das condições climáticas e do período de secagem. Os ciclos de secagem variam de 25 a 35 dias. No Brasil as taxas de carga variam de 15 a 30 equivalente habitante/m2 de leito, dependendo do sistema de tratamento de esgoto. Para a utilização do lodo na compostagem, caso a desidratação avance até produzir lodo sólido, poderá haver falta de umidade na mistura a ser compostada. O lodo pode ser extraído do leito de secagem no estado pastoso, porém a operação fica mais difícil. b) lagoas de lodo O sistema de disposição de lodo em lagoas resume-se no emprego de reservatórios feitos em terra. Normalmente não contam com sistema de drenagem de fundo. A secagem ocorre pela evaporação. As características construtivas e operacionais das lagoas de lodo retardam os efeitos dos processos de secagem, caracterizando-as como unidade de longo período de secagem em comparação com os leitos de secagem. Os principais fatores que interferem são: grandes profundidades, carregamento contínuo ou de pequenos períodos entre cada alimentação, lodo úmido lançado diretamente no lodo em processo de secagem, sistema de drenagem pouco eficiente, entre outros. 2.2.2 - Sistemas de desidratação mecânicos Os sistema de desidratação mecânicos necessitam de alguns pré-requisitos para que o lodo seja convenientemente desidratado. Normalmente, o lodo após passar por um adensador, é encaminhado para o condicionamento químico, que deve ser adaptado a cada tipo de lodo, em função da sua composição físico-química, estrutural e da técnica de desidratação a ser utilizada. Os processos mecânicos mais usuais são os seguintes: a) centrifugação A desidratação do lodo por centrifugação é feita com base na sedimentação dos sólidos que é aumentada pelo movimento de rotação . As velocidades de rotação variam de 3.000 a 6.000 rpm e o teor de sólidos do material retirado é de 20 a 30%. O uso de polímeros pode melhorar sua eficiência e qualidade do líquido drenado. Para cada tipo de lodo e do Tabela 2.4 - Características de alguns resíduos vegetais utilizados como agentes estruturantes na compostagem do lodo Resíduo estruturan- te P H H2O % Sólidos fixos ( % em relação aos sólidos totais) P % N % C % C/N Resíduo de podas de árvores 6,9 30 9 0,09 1,1 51 46 Bagaço de cana de açúcar 3,7 20-40 3 0,1 0,20 47 235 Serragem de madeira 8,0 30 2 0,50 0,10 49 490 Sabugo de milho 7,5 10 7 0,30 0,40 46 115 Palha de trigo 7,5 6 5 0,50 0,50 43 86 Cascas de café 5,1 10 5 0,08 1,20 46 38 Fonte : Silva et Fernandes, 1998; Fernandes et Soares, 1992; Fernandes et al, 1988) Os resíduos citados na Tabela 2.4 são apenas ilustrativos, pois vários outros tipos de resíduos vegetais podem ser utilizados. De modo geral, para a compostagem do lodo de esgoto, um bom agente estruturante deve apresentar: • Granulometria que confira boa integridade estrutural à masssa em compostagem , facilitando a difusão do ar • Baixo teor de umidade e capacidade para absorver o excesso de umidade do lodo • Baixo teor de nitrogênio para permitir equilibrar a relação C/N da mistura final Além destas características intrínsecas ao resíduo, a escolha do agente estruturante em um determinado projeto de usina de compostagem , também deve considerar alguns aspectos práticos, como a disponibilidade do resíduo, distâncias de transporte e características desejadas no produto final. Capítulo 3 – CONTAMINANTES DOS BIOSSÓLIDOS Os principais riscos ambientais relacionados com a reciclagem do lodo no meio ambiente são representados pelo seu conteúdo de metais, de compostos orgânicos, de microrganismos patogênicos e pelos riscos de poluição das águas superficiais e subterrâneas. As características qualitativas e quantitativas do lodo estão relacionadas com a densidade populacional, tipo de urbanização, hábitos sanitários, condições ambientais, estação do ano, perfil de saúde da comunidade que gera o lodo e tipo de sistema de tratamento existente. Quando se pretende fazer a reciclagem agrícola do lodo de esgoto, são reintroduzidos ao ambiente determinadas substâncias e microrganismos que devem ter sua influência avaliada na qualidade ambiental e, consequentemente na saúde humana. A dinâmica de cada elemento químico deve ser analisada frente às dosagens consideradas tóxicas e aos diferentes níveis de exposição. Os agentes patogênicos devem ser analisados segundo seus diferentes graus de atividade biológica e suas concentrações, que definem a sua virulência, visto que associada às condições do meio e às susceptibilidades dos hospedeiros, pode se refletir em algumas alterações na saúde das populações. 3.1 – Metais pesados São considerados como metais pesados os elementos que possuem massa específica maior que 6,0 g/cm3. No entanto, o termo “metal pesado” é, às vezes, utilizado indiscriminadamente para os elementos químicos que contaminam o meio ambiente e podem provocar diferentes níveis de dano à biota. Os principais elementos químicos enquadrados neste conceito são: Ag, As, Cd, Co, Cr, Cu, Hg, Ni, Pb, Sb, Se e Zn. Estes elementos são encontrados naturalmente no solo em concentrações que variam de μg a mg.kg-1, as quais são inferiores àquelas consideradas tóxicas para diferentes organismos vivos. Dentre eles As, Co, Cr, Cu, Se e Zn são essenciais aos organismos vivos. Os teores de metais pesados solúveis no solo são geralmente baixos. Entretanto, o emprego de fungicidas, fertilizantes minerais e esterco de animais na agricultura e o descarte de resíduos urbanos, tais como lixo e lodo de esgoto e industriais no solo, podem elevar a concentração de metais pesados no solo a níveis capazes de causar danos à biota. Das fontes potenciais de contaminação do solo, os resíduos urbanos e industriais apresentam grande variação nos teores de metais pesados, os quais estão intimamente relacionados à atividade econômica regional. Tabela 3.3 - Teor de metais pesados detectados em alguns materiais utilizados no solo e em biossólidos de diversas ETEs. (mg.kg-1) material Cd Co Cr Cu Ni Pb Zn Hg referência Lodo de esgoto (USA) 2-1.100 - - 84-10.400 12-2.800 800-26.000 72-16.400 -------- Tiller, 1989 citado Miyasawa (dados não publicados-1998 Lodo ETE Sul Londrina – RALF 1,6 12,4 62,8 725,0 67,3 208,2 207,0 ----------- - SILVA & FERNANDES (1998) não publicado Fertilizante fosfatado 0,1-170 1-12 66-245 1-300 7-38 7-225 50-1450 Alloway, 1993, citado Miyasawa (dados não publicados-1998) calcário 0,04-0,1 0,4-3 10-15 2-125 10-20 20-1.250 10-450 ----------- Alloway, 1993 citado Miyasawa (dados não publicados-1998 Lodo ETE Norte – Londrina RALF 0,01 17,8 70,4 282,00 29,2 101,0 1041,00 ----------- SILVA & FERNANDES (1998) Lodo biodigestor da ETE Norte - Londrina 2,11 11,7 66,3 196,00 20,9 72,0 710,00 --------- SILVA & FERNANDES (1998) Lixo urbano 2 ---- 26 113 12 135 235 ---------- Rao & Shantaram, 1995, citado por Miyasawa et al Composto com lodo ----- ----- 60 78 ----- 38 89 ----------- Fernandes et al, 1993 Esterco de suíno 0,58 4,1 19,3 230,0 4,0 19,6 1670 ----------- Miyasawa et al dados não publicados Esterco de aves 0,33 2,7 15,9 72,8 2,6 5,9 151 ----------- Miyasawa et al dados não publicados Lodo esgoto ETE Belém –Curitiba Não detectado ------- 178,0 439,0 73,0 123,0 824,0 1,0 SANEPAR, 1997 Lodo esgoto de São Paulo – Barueri 1996 9-38 ------- 334- 1005 485-1706 239-600 101-350 595-2506 0-6,8 Santos & Tsutiya ,1997 Lodo esgoto São Paulo- Suzano 1-85 ------- 859- 3486 450-1215 124-269 173-500 839-2846 2-55 Santos& Tsutiya, 1997 Lodo esgoto de Brasília <10 ----- 54 -------- 34 50 --------- 4 Luduvice, M. L. 1996 Composto lodo e resíduo de podas de 0 10,0 48,2 240 29,0 105,6 836,0 ----------- --- Fernandes & Silva, 1999 Dados não publicados árvores Recomenda do EPA 39 ------ 1200 1500 420 300 2800 17 EPA, citada Luduvice, M. L. 1996 Teto máximo estabelecido pela EPA 85 ------ 3000 4300 420 840 7500 57 EPA, citada Luduvice, M. L. 1996 Recomenda do SANEPAR 20 ------ 1000 1000 300 750 2500 16 SANEPAR, 1997 Diante deste fato reforça-se que é necessário um constante monitoramento e quando necessário, proceder a identificação dos agentes que possam estar lançando metais pesados nos sistemas coletores. A possibilidade de contaminação das plantas e do lençol freático, devido a utilização de resíduos orgânicos contendo metais pesados, é uma das principais preocupações da humanidade. Por isso, há intensa investigação sobre a complexação e precipitação de metais pesados no solo, visando minimizar a sua movimentação através do perfil do solo. O comportamento químico dos metais no solo é bastante complexo e influenciado por diferentes tipos de reações, tais como adsorção, complexação, precipitação, oxidação e redução, que definem a biodisponibilidade desses elementos para as plantas, a solubilidade e lixiviação nos solos e, consequentemente, o seu potencial de risco para a saúde humana e para o meio ambiente (EPA, 1995). Os metais pesados podem também interferir na dinâmica e ecologia geral dos microrganismos em habitantes naturais. O risco associado aos metais pesados do lodo está principalmente ligado ao fato do solo ser capaz de armazenar estes metais. Embora os metais pesados sejam cumulativos no solo, diversos fatores interferem na dinâmica da sua disponibilidade tais como o pH, a capacidade de troca catiônica (CTC), a textura e o teor de matéria orgânica. Desta forma, dependendo das condições ambientais, os metais podem estar presentes no solo em formas não disponíveis para as plantas. Neste caso, a transferência dos metais, para a cadeia alimentar, dependerá das características de cada solo e do tipo de planta, visto que as espécies vegetais têm capacidades variáveis de absorção de metais. Todos os metais pesados, nutrientes ou não, formam compostos pouco solúveis com uma série de ânions facilmente encontrados no solo, tais como: carbonato, fosfato e silicaro, Entretanto, o fator principal de imobilização desses metais é a formação de complexos polidentados (quelatos) com os componentes húmicos do solo. Alguns autores, inclusive, classificam as zonas poluídas por metais pesados com base no teor de matéria orgânica das mesmas. Segundo eles, um solo é considerado Balantidium coli Diarréia e desinteria Toxoplasma gondii Toxoplasmose HELMINTOS Ascaris lumbricoides Distúrbios digestivos e nutricionais, dores abdominais, vômitos, cansaço Ascaris suum Pode produzir sintomas como dor no peito, tosse e febre Trichuris trichiura Dores abdominais, diarréia e anemia, perda de peso Toxocara canis Febre, desconforto abdominal, dores musculares, sintomas neurológicos Taenia saginata Nervosismo, insônia, anorexia, dores abdominais, distúrbios digestivos Taenia solium Nervosismo, insônia, anorexia, dores abdominais, distúrbios digestivos Necator americanus Doença de Hookworm Hymenolepis nana Teníase Fonte: EPA 1992 A Tabela 3.5 apresenta os níveis médios de patógenos e de indicadores encontrados no lodo da ETE Belém- Curitiba , Bom Retiro – Londrina e ETE Sul – Londrina Tabela 3.5 - Níveis médios de patógenos e de indicadores no lodo de algumas ETEs Lodo da ETE Coli total (NMP/100 g) Coli fecal (NMP/100 g) Estreptococos fecais (NMP/100g) Nº de Ovos de helmintos/gMS Viabilidade de ovos de helmintos % ETE SUL – Londrina RALF --------- ----------- ------------ 0,87 51 Vila Tebas – RALF -Curitiba ------- -------- ----------- 6,83 39 Padilha – RALF – Curitiba -------- -------- ---------- 3,12 39 ETE Belém – Sistema Carroussel - Curitiba 7,54.108 86,4.106 36,7.106 4,85 43 Fonte: adaptação de Soccol et al, 1997; Fernandes et al,1996. O conhecimento dos agentes patogênicos e da sua viabilidade permite avaliar o potencial de risco de infecção a que o homem e outros animais estão expostos. Dentre os agentes patogênicos presentes a maior preocupação é com os parasitas intestinais (ovos de helmintos e cistos de protozoários), devido à alta frequência de helmintos na população, longo tempo de sobrevivência dos ovos de helmintos no meio externo e sua baixa dose infectante (um ovo ou cisto é suficiente para infectar o hospedeiro). Os sistemas de tratamento de esgotos convencionais não são capazes de eliminar 100% os microrganismos e principalmente os ovos de helmintos. Foram encontrados ovos de helmintos e cistos de protozoários em lodo tratado pelo processo aeróbio (ETE Belém – Curitiba), identificando-se a presença de nematóides Ascaris lumbricoides, Trichuris triciura, Toxocara sp., dos cestóides Taenia sp., Hymenolepis nana, H. diminuta. (Soccol et al, 1997) Observou-se também que Ascaris lumbricoides era o parasita prevalente (86,4%), para o caso específico. A EPA recomenda a presença de menos de 01 ovo por 04 gramas de lodo seco para classificá-lo como lodo tipo A, o que não representa risco à saúde humana ou animal. Os ovos de helmintos encontrados no lodo da ETE Belém – Curitiba apresentaram um valor médio de viabilidade de 43%, resultando em 1,85 ovos de helmintos por grama de matéria seca. O processo de digestão anaeróbia (RALF) teve eficácia na redução da viabilidade de ovos de helmintos variando de 60 a 85%, dependendo das condições operacionais dos RALFs (Soccol et al, 1997). Portanto, o tratamento posterior do lodo é considerado necessário para a completa destruição dos ovos de helmintos, para que possa ser utilizado na agricultura. Alguns dos processos de tratamento do lodo que podem ser empregados para o controle de patógenos e para redução de atração de vetores são: compostagem, tratamento pelo calor, pasteurização, digestão aeróbia, digestão anaeróbia, radiação gama, radiação beta, hipercloração e estabilização pela cal (EPA, 1992 citado por Soccol, 1996) A eficiência destes métodos depende da natureza do patógeno existente no lodo, bem como da qualidade operacional dos mesmos. Das alternativas de tratamento de lodo, visando a destruição de microrganismos patogênicos, a compostagem tem se mostrado como uma das mais eficientes. A intensa atividade microbiológica durante o processo permite o desenvolvimento de uma população de microrganismos termófilos já no início do processo, o que faz com que a temperatura do meio se mantenha elevada por vários dias, destruindo grande parte dos patógenos, garantindo que o composto obtido não coloque em ameaça a saúde pública ou o meio ambiente. A eficiência da inativação térmica dos patógenos depende de ambos, temperatura e tempo de exposição, a uma dada temperatura. A Tabela 3.6 apresenta alguns dados referentes a temperaturas e tempos necessários para a destruição de patógenos em biossólidos Tabela 3.6 Tempos e temperaturas necessárias para destruição de patógenos em biossólidos Organismo Tempo de exposição (em minutos) para a destruição de patógenos a várias temperaturas 50ºC 55ºC 60ºC 65ºC 70ºC Entamoeba histolíca 5 Ovos de Ascaris lumbricoides 60 7 Brucella abortus 60 3 Corynebacterium diphtheriae 45 4 Salmonella typhi 30 4 Escherichia coli 60 5 Micrococcus pyogenes var. aureus 20 Mycibacterium tuberculosis 20 Shigella sp. 60 Mycobacterium diphtheria 45 Necator americanus 50 Taenia saginata 5 Virus 25 Fonte: Stern, (1974), citado por Epstein, 1997 Se a operação de compostagem não for conduzida adequadamente há fortes probabilidades de os organismos patogênicos sobreviverem ao processo. A ausência de microrganismos patogênicos no composto final é extremamente importante, uma vez que este vai ser utilizado em aplicações nas quais as pessoas estarão diretamente expostas. Embora as perspectivas sobre a segurança biológica do uso do lodo no solo sejam positivas, a análise aprofundada dos níveis de contaminação do lodo, dos processos de desinfecção do mesmo e dos componentes no solo, especialmente, em relação aos ovos de helmintos, não pode ser negligenciada, pois são eles que apresentam maior tempo de sobrevivência no solo e são os mais resistentes aos processos de desinfecção. 3.3 - Compostos orgânicos tóxicos Compostos orgânicos tóxicos podem estar presentes no lodo devido às seguintes fontes de contaminação: • Doméstica: restos de solventes, pinturas, detergentes; • Efluentes industriais: indústrias químicas em geral; • Águas pluviais: infiltram-se na rêde coletora de esgoto carreando resíduos de produtos utilizados em veículos automotores, pesticidas, etc. Tabela 3.8 - Algumas substâncias orgânicas tóxicas em biossólidos Substância orgânica Percentagem detectada Média (μ / kg) Desvio padrão Coeficiente de variação Benzeno 2 9,74 2,08 0,21 Dieldrin 3 2,70 238,6 88,22 Heptacloro 2 2,81 4,67 1,66 Lindano 2 3,88 454,00 116,98 PCB 1260 9 112,43 1629,78 14,50 Tricloroetano 5 59,42 6947,1 116,92 4,4-DDT 3 22,82 13,78 0,60 Fonte: USEPA, 1990 citado por Epstein, 1997 Alguns estudos (Epstein, 1997), mostraram que compostos de biossólidos tinham níveis de PCB na faixa de não detectado a 0,20 ppm; em compostagem de biossólidos com resíduos de jardins, o nível de PCB variou de não detectado a 0,41 ppm, e em compostagem de biossólidos com resíduos sólidos urbanos os valores variaram de 0,15 a 0,38 ppm. Estes estudos permitiram concluir que a compostagem degradou significantemente muitos dos compostos orgânicos tóxicos. Capítulo 4 - SISTEMAS DE COMPOSTAGEM Sendo um processo biológico de tratamento de resíduos, a compostagem obedece a princípios básicos que foram definidos no capítulo1. Porém , as tecnologias de implantação do processo admitem alternativas que podem variar de sistemas simples e manuais, até sistemas complexos, altamente tecnificados , onde todos os parâmetros do processo são monitorados e controlados com precisão. O interessante da compostagem é que um bom composto pode ser obtido tanto por tecnologias simples como por tecnologias complexas, desde que os resíduos sejam adequados e o processo biológico ocorra em boas condições. A questão realmente importante a ser colocada é que a alternativa escolhida deve ser adequada á situação , do ponto de vista técnico e sócio-econômico. Os processos de compostagem podem ser dividos em três grandes grupos: • Sistema de leiras revolvidas ( windrow) , onde a mistura de resíduos é disposta em leiras , sendo a aeração fornecida pelo revolvimento dos resíduos e pela convecção e difusão do ar na massa do composto. Uma variante deste sistema, além do revolvimento, utiliza a insuflação de ar sob pressão nas leiras • Sistema de leiras estáticas aeradas (static pile), onde a mistura a ser compostada é colocada sobre uma tubulação perfurada que injeta ou aspira o ar na massa do composto, não havendo revolvimento mecânico das leiras. • Sistemas fechados ou reatores biológicos (In-vessel) , onde os resíduos são colocados dentro de sistemas fechados, que permitem o controle de todos os parâmetros do processo de compostagem. Os dois primeiros sistemas geralmente são realizados ao ar livre , sendo em alguns casos realizados em áreas cobertas. A compostagem em reatores biológicos apresenta várias alternativas de reatores e níveis de automação. No sentido de facilitar a compreensão do tema, para cada sistema foi colocado sua designação entre parenteses, em inglês, pois muitas pesquisas e tecnologias foram geradas nos Estados Unidos, o que faz com que vários veículos de comunicação utilizem a nomenclatura em inglês. 4.1 - Sistema de leiras revolvidas (windrow) Dos três sistemas de compostagem apresentados , o de leiras revolvidas é o mais simples. A mistura de lodo e resíduo estruturante é disposta em longas leiras que são periódicamente revolvidas. A aeração é feita pela difusão e convecção do ar na massa do composto. No momento em que é feito o revolvimento, o composto entra em contato com a atmosfera rica em O2 , o que permite suprir momentaneamente as necessidades de aeração do processo biológico. O efeito do revolvimento é limitado , pois alguns estudos mostraram que cerca de uma hora depois, o nível de oxigênio da leira se aproxima de zero. Nos Estados Unidos, em alguns casos, a leira é montada sobre tubos perfurados que injetam ar na massa do composto. Esta alternativa é chamada de leiras revolvidas aeradas, pois combinam a técnica do revolvimento com a aeração forçada. A compostagem do lodo pelo sistema de leiras revolvidas segue o fluxo mostrado na Figura 4.1. Figura 4.1 - Esquema genérico aplicável à compostagem do lodo pelo sistema de leiras revolvidas. A mistura do lodo com o agente estruturante pode ser feita por um misturador específico ou então na própria àrea de compostagem, quando existe a possibilidade de utilização de um equipamento mecânico eficiente. Existem máquinas específicas para misturar e revolver o composto, sendo estas máquinas de dois tipos básicos: • Implementos tracionados por tratores agrícolas, sendo alguns já fabricados no Brasil (Figura 4.2) • Equipamentos auto-propelidos, como mostrado na Figura 4.3, que se deslocam sobre a leira de composto e realizam o revolvimento, deixando as leiras com dimensões padrão, fixadas pelo modelo do equipamento. • Pás carregadeiras convencionais , cuja eficiência é menor, porém podem ser usadas com bons resultados. Figura 4.2 - Equipamento fabricado no Brasil, tracionado por trator agrícola, utilizado para revolver leiras. A altura e seção das leiras dependem do resíduo estruturante e do método de construção da leira, sendo que as de seção triangular , com 1,50m a 1,80m de altura e 4,0m a 4,5m Lodo desidratado misturador Resíduo estruturante Revolvimento Disposição em leiras maturação Peneiramento Distri- buição • Montar as leiras diariamente, evitando o processamento de grandes volumes de lodo em um único dia • Realizar o revolvimento em dias sem ventos sobre a área de compostagem. 4.2 - Sistema de leiras estáticas aeradas Neste sistema a mistura de lodo e resíduo estruturante é colocada sobre uma tubulação perfurada, conectada a um soprador industrial. A aeração necessária será fornecida por este sistema de injeção de ar sob pressão ou por sucção. A Figura 4.5 mostra esquemáticamente o fluxo do processo. Figura 4.5 - Esquema simplificado do sistema de compostagem em leiras estáticas aeradas Neste sistema, uma vez que a mistura de resíduos é colocada sobre as tubulações de aeração, ela permanece estática até o final da fase de bioestabilização ( Figura 4.6). Lodo desidratado Aeração forçada Misturador / distribuidor Disposição em leiras maturação Peneiramento Resíduo estruturante Figura 4.6 – Exemplo de sistema de compostagem com leiras estáticas aeradas Nos Estados Unidos , onde este sistema é bastante utilizado, os sopradores mais empregados tem potência entre 1 e 5 HP, de acordo com as características e volume dos resíduos , sendo ligados e desligados de maneira intermitente, durante a fase de bioestabilização. Estes sopradores trabalham a pressões internas de 600 a 1.000 mm de coluna d’água. A aeração deve ser dimensionada de acordo com os objetivos visados: a) Satisfazer às demandas de oxigênio do processo de biodegradação aeróbia b) Remover o excesso de umidade c) Remover o excesso de calor para manter a temperatura em torno de 60 0C De acordo com os objetivos fixados , as necessidade de aeração podem variar bastante. De acordo com a EPA ( 1985) , Connery et al., compostando lodo de esgoto fresco, mostraram que para uma taxa de aeração elevada, próxima de 3,6 m3/min/t de matéria seca de composto, 20 minutos após a parada do soprador , a atmosfera interna da massa de resíduos apresentou condições anaeróbias. Os ciclos de funcionamento dos sopradores devem, portanto, levar em conta esta dinâmica do consumo de oxigênio. A demanda de oxigênio também é variável de acordo com a fase do processo de compostagem , sendo pequena nos primeiros dias e crescendo muito após a instalação da fase termófila. Em seguida, quando a temperatura diminui novamente a patamares mesófilos, o consumo de oxigênio cai novamente. Em função desta grande variação de demanda, é possível dimensionar um sistema de aeração dotado de um dispositivo capaz de medir o consumo de oxigênio pelos microrganismos, enviar estes dados a um computador , que dotado de um programa específico, permite regular a intensidade e frequência de acionamento dos sopradores. O limite de 2 – 5 % nos gases de aspiração é válido para suprir estritamente as demandas de oxigênio da população microbiana, mas caso o dimensionamento da aeração seja definido pela necessidade de manter a temperatura entre 55 e 65 0C, então o parâmetro a ser monitorado será a temperatura e não o teor de oxigênio, que aliás , neste caso, será elevado , pois as necessidades de aeração para manter a temperatura nestes níveis é muito superior á estrita demanda de oxigenação do processo de biodegradação. A Universidade Estadual de Londrina pesquisa um sistema de retroalimentação controlado por computador , para a regulação das taxas de aeração . Neste caso a frequência do ciclo de funcionamento dos aeradores é regulada pelos parâmetros escolhidos para controlar o processo. Quanto ao sentido da aeração, injeção ou aspiração do ar, vários autores defendem o ponto de vista de que a aspiração diminui os caminhos preferenciais de passagem do ar na massa do composto, diminuindo portanto as microzonas de anaerobiose. A sucção do ar também tem a vantagem de permitir melhor controle de odores, pois o ar que percorre a massa do composto é captado pelas tubulações e pode passar posteriormente por um sistema de tratamento de odores. Um sistema muito simples e eficiente para o tratamento de odores consiste em fazer o ar aspirado passar por uma leira de composto já maturado ( Figura 4.6) . O composto maturado tem a capacidade de reter moléculas orgânicas voláteis causadoras do mau odor. O sistema de aeração também pode alternar injeção e aspiração de ar. A tubulação de aeração pode ser constituída por tubos de PVC branco de 100 mm de diâmetro, sendo os orifícios de saída de ar espaçados de no máximo 18 cm ( EPA, 1978). É recomendável recobrir a tubulação com uma camada de 20-30 cm de resíduo estruturante seco, para evitar entupimentos. Cavacos de madeira, pela sua porosidade e resistência mecânica, são excelentes para esta finalidade. A compostagem em reator é mais dependente de equipamentos mecânicos do que os sistemas de leiras revolvidas ou leiras estáticas aeradas, sendo que, seu a sofisticação tecnologica é variável de acordo com o fabricante dos reatores e da escala da usina de compostagem. De modo geral os vários tipos de reator se enquadram em três grandes categorias : a) Reatores de fluxo vertical b) Reatores de fluxo horizontal c) Reatores de batelada Nos dois primeiros casos , os resíduos passam pelos reatores em fluxo contínuo, sendo que o período de detenção é definido pela velocidade com que os resíduos percorrem o trajeto da entrada até a saída do reator. No terceiro caso, o reator, recebe uma determinada quantidade de resíduos, processa-os , e quando a fase termófila chega ao seu final, o reator é aberto, descarregado em batelada, recomeçando-se o processo com novos resíduos frescos. 4.3.1- Reatores de fluxo vertical São constituídos por sistemas parecidos com silos verticais onde os resíduos geralmente entram pela parte superior e percorrem o reator no sentido descendente. O ar pode ser injetado em vários níveis ou apenas na parte inferior do reator. O dimensionamento é feito de tal forma que quando o composto chega á parte inferior do reator, a fase termófila terminou. O composto então é descarregado e transportado ao pátio de maturação. 4.3.2 -Reatores de fluxo horizontal Apresentam geralmente forma cilíndrica e são dispostos horizontalmente. Por estas características às vezes são conhecidos como túneis. Os resíduos entram por uma extrermidade do reator e saem pela outra , com tempo de detenção suficiente para a realização da fase termófila. O ar é injetado sob pressão ao longo do trajeto . 4.3.3 - Reatores de batelada Difere dos anteriores pelo fato do composto ficar confinado no mesmo local , sem se deslocar. O reator geralmente é dotado de um sistema de agitação da massa de resíduos, que pode ser por rotação lenta do reator em torno de seu próprio eixo, ou por um sistema misturador interno. O revolvimento é necessário para limitar os caminhos preferenciais de passagem do ar , porem alguns modelos de reatores, por batelada, não são dotados deste dispositivo. 4..4 - Vantagens e desvantagens dos sistemas Um bom composto não requer, necessariamente, de tecnologia sofisticada para ser produzido. É necessário um bom controle sobre a qualidade dos resíduos que serão utilizados, a definição criteriosa das proporções de combinação dos resíduos e bom monitoramento do processo biológico de compostagem, de acordo com os parâmetros comentados no Capítulo 1. Com relação á tecnologia a ser utilizada, a escolha deve ser feita considerando-se critérios técnicos e econômicos.As principais vantagens e desvantagens dos três sistemas são apresentadas na Tabela 4.2. Tabela 4.2 – Principais vantagens e desvantagens dos diferentes sistemas de compostagem. Sistema de compostagem Vantagens Desvantagens Leiras revolvidas 1-Baixo investimento inicial 2-Flexibilidade de processar volumes variáveis de resíduos 3-Simplicidade de operação 4-Uso de equipamentos simples 5-Produção de composto homogêneo e de boa qualidade 6- Possibilidade de rápida diminuição do teor de umidade das misturas devido ao revolvimento 1- Maior necessidade de área , pois as leiras tem que ter pequenas dimensões e há necessidade de espaço livre elas 2- Problema de odor mais dificil de ser controlado, principalmente no momento do revolvimento 3- Muito dependente do clima. Em períodos de chuva o revolvimento não pode ser feito 4- O monitoramento da aeração deve ser mais cuidadoso para garantir a elevação da temperatura Leiras estáticas aeradas 1- Baixo investimento inicial 2- Melhor controle de odores 3- Fase de bioestabilização mais rápida que o sistema anterior. 4- Possibilidade de controle da temperatura e da aeração 1-Necessidade de bom dimensionamento do sistema de aeração e controle dos aeradores durante a compostagem 2-Operação também inflenciada pelo clima 5- Melhor uso da àrea disponível que no sistema anterior Compostagem em reator • Menor demanda de àrea • Melhor controle do processo de compostagem • Independência de agentes climáticos • Facilidade para controlar odores • Potencial para recuperação de energia térmica (dependendo do tipo de sistema) • Maior investimento inicial • Dependencia de sistemas mecânicos especializados, o que torna mais delicada e cara a manutenção • Menor flexibilidade operacinal para tratar volumes variáveis de resíduos • Risco de erro dificil de ser reparado se o sistema for mal dimensionado ou a tecnologia proposta for inadequada. Evidentemente, o grau de estabilização do lodo influencia a atividade microbiológica durante o processo de compostagem. Lodos com alto grau de estabilização (50-60% de sólidos fixos) podem não conter os nutrientes energéticos indispensáveis aos microrganismos. A consequência disso é que as misturas de resíduos em processo de compostagem podem apresentar temperaturas baixas, mesmo sendo observados os parâmetros físico-químicos ideais para o processo de compostagem. No extremo oposto, um lodo muito fresco apresentará grande problema de odor e atração de insetos, o que além de dificultar o trabalho na estação de compostagem pode gerar reclamações das residências mais próximas. Outro aspecto importante a ser considerado é a frequência de descarga de lodo. Nos sistemas maiores, a descarga geralmente é contínua, porém em sistemas menores, principalmente nos reatores anaeróbios de fluxo ascendente, a descarga é feita por bateladas, sendo realizada em média, a cada 2 meses. As lagoas de estabilização apresentam frequências de descargas muito espaçadas, de 6 a 15 anos, dependendo do tipo de lagoa. Outro dado importante é o sistema de desidratação do lodo da ETE. É possível compostar o lodo líquido (3-6% de sólidos totais). Porém, como a umidade ideal para a compostagem é de no máximo 65%, será necessário um grande volume de resíduo estruturante e pouco lodo na composição das misturas. Esta não é uma boa alternativa, pois o resíduo estruturante representa uma fração importante do custo de operação da usina. Em geral, na maioria das estações de compostagem em funcionamento em vários países, são utilizados lodos com teores de sólidos na faixa de 15-25%. 5.2 . Resíduo Estruturante Os resíduos estruturantes têm a função de aumentar os espaços vazios da massa em compostagem, absorver o excesso de umidade do lodo, balancear a relação C/N das misturas e fornecer energia aos microrganismos na forma de sólidos voláteis biodegradáveis. A boa escolha do resíduo estruturante é fundamental para o sucesso de uma usina de compostagem de lodo, pois o resíduo estruturante tem reflexos nos custos e qualidade do produto final. Como apresentado no Capítulo 2, os resíduos de origem vegetal são geralmente os mais usados, embora exista uma grande variedade de resíduos que podem desempenhar esta função, sendo que alguns critérios importantes devem nortear a escolha: a) Disponibilidade do resíduo: alguns resíduos são disponíveis em quantidade suficiente apenas em certos períodos do ano. Nesta categoria se enquadram alguns resíduos agro-industriais, que por força do calendário agrícola são processados em épocas bem definidas. Outros resíduos industriais, como a serragem de madeira, têm produção mais uniforme durante o ano. Os resíduos de poda de árvores, capinas e aparas de grama também sofrem os efeitos das estações do ano, tanto nos volumes produzidos como nas suas características. b) Custos: normalmente existe pelo menos o custo de transporte, que acaba sendo um custo considerável, se levado em conta que os resíduos estruturantes têm baixo peso específico. Em certos casos, o resíduo estruturante é em sí um problema para seu gerador, portanto, a possibilidade de compostagem pode ser uma alternativa para o processamento do resíduo estruturante pela usina de compostagem, transformando-se assim numa receita adicional. c) Necessidade de pré-processamento: alguns resíduos estruturantes necessitam de serem pré- processados, como os resíduos de podas de árvores, que devem ser triturados antes de misturados ao lodo, o que evidentemente influi na concepção da usina de compostagem e no custo final do processo. d) Influência nas características do produto final: o tipo de resíduo estruturante pode melhorar ou piorar a qualidade do composto. Resíduos vegetais ricos em nutrientes e livres de contaminações em metais pesados, por exemplo, têm reflexo positivo na qualidade do produto final. Resíduos industriais podem conter contaminantes, assim como o lixo doméstico, que pode conter fragmentos de vidros e plásticos, influindo negativamente na qualidade final do composto. É necessário que nos estudos preliminares os possíveis resíduos estruturantes sejam caracterizados, quanto à sua composição química, teor de umidade, peso específico, granulometria e distância do local de produção até a usina de compostagem. A granulometria final do resíduo estruturante deve estar compreendica entre 0,5 cm e 5,0 cm para que, ao ser misturado ao lodo, confira integridade estrutural à mistura, permitindo boa aeração. No caso específico dos resíduos de podas de árvore (Figura 5.1) há duas possibilidades de pré- processamento: os moinhos de martelo e os trituradores. Também é possível peneirar o material final do processo para obter granulometria uniforme. Figura 5.1 – Vista geral de resíduos de podas de árvores ainda não triturados. A operação de triturar galhos exige equipamentos robustos capazes de triturar caules de 10-15 cm de diâmetro. Os resíduos agro industriais (bagaço de cana-de- açúcar, cascas de café, etc), pela sua granulometria dispensam o pré-processamento. A mesma observação pode ser feita com relação ao uso da parte orgânica dos resíduos sólidos domiciliares. Embora apresentando composição muito variável, sabe-se que, em média, no Brasil, a parte orgânica do lixo doméstico representa 50 a 60% de seu peso total. Após a separação dos materiais recicláveis, a parte orgânica do lixo pode ser misturada ao lodo e compostada. Neste caso, a usina de compostagem deverá dispor de infraestrutura adequada para o processamento do lixo e do lodo. Em função destes fatores, a definição do resíduo estruturante deve ser criteriosa, sendo que em muitos casos, são usados vários resíduos estruturantes para o processo de compostagem. 5.3 . Aeração Dos parâmetros de controle citados no Capítulo 1, a aeração é sem dúvida o mais importante, uma vez que o processo é aeróbio. É também o mais complexo, pois é o principal fator a definir a tecnologia a ser utilizada, conforme descrito no Capítulo 4. Por esta razão, faz-se necessário aprofundar seu estudo. No processo de compostagem, a aeração fornece oxigênio à atividade microbiana, remove gás carbônico água e calor. É portanto, um parâmetro complexo, que implica em várias consequências e que define em grande parte a tecnologia de compostagem. O controle eficiente do fornecimento de oxigênio durante o processo de compostagem é o principal fator para o sucesso da operação de uma usina. Teoricamente, a degradação dos sólidos voláteis biodegradáveis do material a ser compostado pode ser estimada pela reação química de uma molécula biodegradável: C10 H19 O3 N + 12,5 O2 → 10 CO2 + 8 H2O + NH3 Analogamente, podem ser montadas equações para a oxidação da amônia, celulose e outras moléculas orgânicas. Na prática, o fenômeno é mais complexo, pois a maioria da amônia produzida pode ser volatilizada, o que não criará demanda adicional de oxigênio. No caso da celulose e lignina, apenas parte destas moléculas são biodegradadas. Com base na equação apresentada acima, são necessárias 2 g de oxigênio por grama de sólidos voláteis biodegradáveis para a oxidação da matéria orgânica biodegradável. Da mesma forma, serão necessários mais 1,2 g para a biodegradação do resíduo estruturante. Estes seriam os limites mínimos de aeração. Caso o objetivo da aeração seja também o de secar o composto, então a necessidade de ar pode ser 10 vezes maior. Embora a literatura apresente exemplos de taxa de aeração (Tabela 5.2), é aconselhável que o projeto de uma usina de compostagem seja precedido de um estudo em escala piloto dos resíduos a serem utilizados, para definição de parâmetros mais seguros de projeto. Tabela 5.2 – Alguns exemplos de taxas de aeração para compostagem de misturas de resíduos contendo lodo de esgoto. Sistema de compostagem Exemplos de taxas de aeração para misturas contendo lodo de esgoto Referência Leiras revolvidas No mínimo 3 revolvimentos por semana Hay et al., 1984 Leiras aeradas estáticas 0,6 m3/min/t seca de lodo 2,0 m3/min/t úmida de composto para manter a temperatura a 60 ºC ventilador de 1 HP para 120-140 Kuter, 1995 Miller& Finstein, 1983 5.5. Instalações de apoio A complexidade das instalações de apoio também depende do porte da usina de compostagem. Tratando-se de um local destinado ao processamento de lodo de esgoto, por questões sanitárias, seu perímetro deve ser isolado de modo a impedir a entrada de pessoas estranhas. Uma portaria principal, não necessariamente com a presença constante de um guarda, é necessária para controlar as entradas e saídas de resíduos e produtos. A necessidade de uma balança para caminhões deve ser avaliada em função do porte da estação e da necessidade de controle do peso dos resíduos e do produto final a ser comercializado. Um pequeno escritório é importante para manter os controles da operação da usina, centralizar os contatos e o gerenciamento da operação. Para a boa condução do processo de compostagem é fundamental o controle de alguns parâmetros do processo. Como requisitos mínimos, o controle da umidade, temperatura e pH, pela sua importância, grande frequência de determinações e baixo custo dos equipamentos necessários, podem ser feitos na própria estação. Outros parâmetros tais como nutrientes, metais pesados e análises microbiológicas, podem ser determinados em laboratórios especializados. Portanto, o “laboratório”da usina de compostagem necessita de uma pequena sala dotada de pia, bancada, balança com capacidade de 2 kg e precisão de 0,01g, pequena estufa, pHmetro e vidrarias básicas como: cadinhos de porcelana, Beakers, piscetas, papel filtro, espátula, etc. Também é interessante dispor de alguns Beakers de 1 ou 2 litros para determinação da massa específica dos resíduos e do composto. A sofisticação e tamanho do laboratório devem ser adequados ao tamanho da usina e ao nível de controle que se pretende obter. Os equipamentos citados são de baixo custo e suficientes para a determinação de parâmetros simples e muito importantes para o processo de compostagem. O monitoramento da temperatura pode ser feito com pequemos aparelhos digitais, com sonda metálica, suficientemente robustas para serem cravadas nas leiras de compostagem. Para as estações de maior porte, que necessitam de vários operários, é necessário dispor de vestiários, instalações sanitárias e refeitório. As áreas de recebimento de resíduos ou estocagem de resíduos estruturantes devem ser cobertas e impermeabilizadas. Os pátios de compostagem podem ser asfaltados, concretados ou simplesmente impermeabilizados com terra compactada. Os solos mais propícios à compactação são os solos argilosos, para os quais devem ser feitas as caracterizações granulométricas e ensaio de Proctor para que a compactação permita um coeficiente K< 10-7 cm/s. Em todos os casos, os pátios devem ter sistema de drenagem para captar as águas de chuva e o eventual chorume gerado. Este último pode ser recirculado nas próprias leiras de compostagem. Se a estação dispuser de máquinas em permanência, é necessário um galpão para abrigá-las. A conveniência de uma pequena oficina deve ser definida em função do grau de mecanização da estação. Estas questões devem ser avaliadas na fase de projeto para que a futura operação da usina não seja prejudicada por imprevistos. 5.6 Equipamentos necessários A definição dos equipamentos necessários a uma usina de compostagem depende das características do lodo e do resíduo estruturante utilizado, das quantidades de resíduos a serem compostadas, da tecnologia de compostagem escolhida e do tipo de produto final que se espera obter. Com relação ao lodo, um parâmetro importante é seu teor de sólidos. Normalmente utiliza-se lodos com 15-25% de sólidos, o que permite trabalhar com o lodo no seu estado pastoso, portanto fácil de ser misturado ao resíduo estruturante, permitindo uma mistura final com umidade ideal (55-65%). Dependendo do porte da usina e de seu regime de funcionamento, pode ser necessário que ela seja dotada de uma balança, o que permite pesar as quantidades de resíduos tratados, caso os custos de processamento sejam cobertos por mais de um produtor de resíduo. A balança também permite controlar as proporções de combinação lodo/resíduo estruturante. A necessidade de pré-processamento do resíduo estruturante definirá se deve haver um equipamento de trituração, por exemplo. Dispondo-se de resíduo estruturante com granulometria adequada, deve ser feita sua mistura com o lodo da melhor forma possível, operação que pode ser feita por um misturador do tipo canaleta com dois eixos longitudinais rotativos, dotados de garras, ou então por um equipamento misturador no próprio pátio de compostagem. A pá carregadeira de rodas pode realizar a mistura do lodo com o resíduo estruturante e revolver a leira caso a tecnologia utilizada seja esta. A pá carregadeira também desempenha a função de movimentar os resíduos e carregar caminhões com composto maturado. Também existem, no mercado, equipamentos misturadores específicos para compostagem , fabricados por empresas brasileiras. Um exemplo é o modelo fabricado pela CIVEMASA (Araras, SP), que produz um modelo de 6,7 m de largura e 1,75 m de altura, devendo ser movido por trator agrícola com tração nas quatro rodas, tomada de força com 540 rpm e potência de 150CV. Os modelos auto-propelidos são importados, se deslocam sobre as leiras, revolvendo-as e formando novas leiras de 3,50 m de largura e 1,50m de altura. Caso a tecnologia utilizada seja a de leiras estáticas aeradas, haverá necessidade de sopradores industriais e tubulação para injeção de ar como descrito no Capítuo 4. Após a maturação, o peneiramento permite separar o composto mais fino do composto a ser rejeitado. Dependendo do resíduo estruturante e do uso final do composto é uma operação que pode ser suprimida, sendo sempre necessária se o público consumidor exigir um composto homogêneo e de melhor qualidade. Principalmente para o composto peneirado, uma unidade de ensacamento pode ser uma estratégia para valorizar e facilitar a venda do produto. Os equipamentos mencionados acima são aplicáveis a estações de porte médio e grande. Para pequenos sistemas, é perfeitamente possível um fluxo de processo mais simples e menos mecanizado. É até possível o peneiramento manual. Para uma pequena estação de compostagem que utiliza um resíduo estruturante previamente fragmentado, controlando volumetricamente as proporções de combinação de resíduo, a mistura pode ser feita com pá carregadeira. Neste caso, a pá carregadeira não precisa estar disponível para a estação o tempo todo. Ela pode desempenhar outras tarefas, caso seja propriedade da Prefeitura, ou até ser uma máquina alugada em momentos bem definidos para realizar o revolvimento e mistura. Outra opção para as pequenas estações é a instalação de sopradores para a aeração das misturas, o que elimina a necessidade da pá-carregadeira para realizar a aeração. Portanto, o grau de mecanização e os equipamentos necessários são bastante variáveis e o engenheiro projetista deve usar sua imaginação no sentido de conciliar as alternativas de menor custo, garantindo a segurança sanitária do processo e a boa qualidade do produto final. 5.7. Escolha do local e impactos ambientais Uma usina de compostagem realiza processamento de resíduos, retendo-os por um certo tempo e em seguida os enviando às áreas de utilização. Seu impacto no meio ambiente é muito menor que um aterro sanitário, que estoca grandes volumes de resíduos por longos períodos. Embora existam algumas restrições quanto ao meio físico para a escolha da área de uma usina de compostagem, normalmente os critérios estéticos (odor, barulho, transporte) e a atração de vetores são os ítens mais relevantes a serem considerados. Do ponto de vista fisiográfico, devem ser evitadas as áreas próximas a mananciais, pois o local pode estar sujeito à erosão e transporte de resíduos pela chuva. Áreas com o lençol freático pouco profundo também devem ser evitadas por uma questão de segurança ao risco de contaminação da águas do subsolo. O terreno deve ser plano ou ligeiramente inclinado, para facilitar a instalação e operação da usina, assim como dos equipamentos necessários. Áreas com grande inclinação, além de dificultar as obras também são mais sujeitas à ação das águas pluviais que podem transportar o lodo por erosão. Mesmo sendo bem operada, por estar recebendo constantemente o lodo, haverá algum odor gerado pela usina. Sob este aspecto é interessante saber a direção dos ventos dominantes, para que os odores não sejam enviados às áreas habitadas. Também é importante que entre a estação e a zona urbana haja uma área de transição, não habitada, para a dissipação dos odores. CAPÍTULO 6 - CONSIDERAÇÕES SOBRE A OPERAÇÃO DA USINA A compostagem é um processo biotecnológico de transformação da matéria orgânica . Logo, para ser bem sucedido , é fundamental que seja controlado , respeitando-se os parâmetros fisico-químicos citados em 1.3, para que os microrganismos encontrem condições ideais de se desenvolverem , transformando a matéria orgânica fresca em húmus e substâncias estáveis. Este conceito precisa ser enfatizado , pois no Brasil, nas usinas de compostagem de lixo urbano, foi dada muita ênfase à infra-estrutura mecânica necessária ao processo de triagem e separação de resíduos e muitas vezes quase nenhuma atenção foi dada à compostagem em sí, que no caso do lixo doméstico , só tem início após a separação da parte orgânica e sua disposição em leiras ou reator. Por esta razão, algumas pessoas leigas passaram a identificar o processo de compostagem como um processo mecânico de triagem, o que é obviamente uma idéia falsa. No caso da compostagem do lodo, o monitoramento do processo deve incluir: • O controle de qualidade dos resíduos a serem compostados; • O controle do pré-processamento dos resíduos estruturantes, caso seja necessário; • Evolução do processo de compostagem; • Características do produto final; • Características do produto beneficiado , caso exista esta etapa. 6.1 - Controle de qualidade dos resíduos a serem compostados É necessário realizar a caracterização completa do lodo antes de se discutir qualquer alternativa para seu destino final. Uma estação de tratamento, por exemplo, que recebe esgotos industriais em altas doses e produz lodo com elevada concentração de metais pesados , automaticamente exclui qualquer possibilidade de compostagem e uso agrícola. Portanto, em princípio, se a alternativa de tratamento do lodo escolhida foi a compostagem, é porque o lodo está apto para tal. Se a empresa de saneamento tem uma política bem definida e criteriosa para o recebimento de esgotos industriais na rede coletora, não há motivos para se esperar que as características do lodo mudem substancialmente. Por outro lado, mudanças no sistema de tratamento de esgotos ou no sistema de desidratação de lodo, podem ter bastante influência no possível sistema de compostagem que venha utilizá-lo. Caso as características do esgoto e tipo de sistema de tratamento assim como o sistema de desidratação do lodo não sofram alteração, a tendência é que as características do lodo apresentem pouca variação. No entanto, alguns imprevistos podem ocorrer em função de ligações industriais clandestinas na rede de esgoto, falhas na operação da ETE ou mudanças no sistema de desidratação do lodo. Portanto, é fundamental proceder ao monitoramento das características do lodo que chega na estação de compostagem. Quanto aos resíduos estruturantes, a atenção deve ser ainda maior, pois eles estão sujeitos a maiores variações no que diz respeito à sua granulometria, teor de umidade e composição química. Além disso, em muitas situações a usina podera operar com dois ou mais resíduos estruturantes, o que pode ter efeitos muito importantes na sua relação de combinação com o lodo e no desenvolvimento do processo de compostagem. Uma análise microbiológica e fisico-química completa do lodo e de todos os resíduos estruturantes deve ser realizada ainda na fase do teste piloto, conforme sugerido no Capítulo 5. Os parâmetros recomendados para avaliação são os seguintes: • pH • Teor de sólidos totais / umidade; • Teor de sólido fixos e voláteis; • Nitrogênio total; • Carbono total; • Relação C/N; • Fósforo total; • Potássio total; • Cálcio total; • Magnésio total; • Enxôfre total; • Sódio total; • Metais pesados totais ( Cadmio, Mercúrio, Chumbo, Níquel, Cromo , Zinco e Cobre); • Coli fecal; • Ovos e larvas de helmintos, com teste de viabilidade para os ovos. Quanto à frequência de amostragem, como o lodo é o resíduo que requer maior controle, pode-se seguir as indicações da “Proposta Preliminar de Norma Técnica para Uso Agrícola do Lodo de Esgoto “ elaborada pela SANEPAR- Companhia de Saneamento do Paraná, que desde 1992 faz pesquisas sobre a reciclagem agrícola do lodo, com um grupo de mais de 60 pesquisadores de onze Instituições de Ensino e Pesquisa oficiais, e que tem portanto dados consolidados sobre o tema (Tabela 6.1 ). Tabela 6.1 - Frequências de amostragem para determinações das características do lodo, propostas pela SANEPAR Produção de lodo na ETE ( t/ano de matéria seca Frequência de amostragem Até 60 Anual De 60 a 240 Semestral Acima de 240 A cada lote de 240 toneladas de matéria seca Para o controle de qualidade dos resíduos estruturantes pode ser adotada a mesma frequência proposta para o lodo . As frequências propostas na Tabela 6.1 podem ser seguidas desde que as características do sistema de tratamento de esgotos e dos resíduos estruturantes sejam estáveis. Caso contrário, após qualquer mudança significativa, nova caracterização deve ser feita. Além da caracterização completa de cada resíduo, devem ser monitorados, rotineiramente, alguns parâmetros simples e importantes para o processo de compostagem. É essencial controlar : a) O teor de umidade, pois sua determinação é fundamental para a correta combinação entre os resíduos, lembrando que o teor de umidade ideal na mistura final deve estar compreendido entre 55 e 65% b) O pH , para averiguar se algum dos resíduos apresenta características muito ácidas ou básicas. Estas determinações podem ser feitas na própria estação de compostagem, conforme descrito em 5.5. 6.2 - Procedimentos e controle do processo de compostagem Efetuado o controle de qualidade dos resíduos a serem compostados, o passo seguinte é a determinação das proporções de combinação entre os resíduos. A título de demonstração, supondo que uma estação de compostagem esta operando com lodo de esgoto e resíduos de podas de árvores com as características mostradas pela Tabela 6.2. existem grupos de microrganismos mais aptos a degradar determinados tipos de substratos, porém em geral, estes trabalhos mostraram que devido à grande variedade e quantidade de microrganismos presentes nas misturas durante a compostagem, a população de microrganismos específicos se restringe, devido à competição , o que leva a evoluções parecidas entre misturas inoculadas com microrganismos específicos e as não inoculadas. A prática de misturar aos resíduos em início de compostagem, um composto em estado de semi-maturação, na proporção de 5 a 10% de seu volume , teve seu efeito positivo comprovado em inúmeros experimentos, pois esta inoculação traz consigo uma população já selecionada para o processo de compostagem. Após a montagem das leiras, a temperatura e a aeração são os dois parâmetros mais importantes de serem monitorados. A temperatura pode ser medida diariamente e representa um reflexo da atividade microbiológica. Sua elevação rápida a patamares termofílicos , nos primeiros dois ou três dias de compostagem , indica que o processo esta se desenvolvendo bem. Caso contrário, devem ser procuradas as causas do baixo nível de atividade microbiológica. O monitoramento da temperatura também é necessário para garantir a eficiência do processo na inativação dos microrganismos patogênicos. A aeração , obviamente é um parâmetro fundamental para o processo de compostagem. Nos sistemas mais simples será difícil monitorá-la. Neste caso , seu controle se faz através dos revolvimentos ou da injeção ou aspiração do ar na massa do composto, de acordo com os parâmetros citados em 5.3 .Nas estações maiores , pode-se fazer uso de medidores específicos para controlar o teor de O2 nos gases de exaustão ou na massa do composto, o que é útil para controlar as vazões de aeração. O teor de umidade na leira é outro parâmetro importante e fácil de ser controlado. Sua determinação pode ser feita a cada 3-4 dias e caso seu valor esteja inferior a 50% é necessário adicionar água às misturas, pois do contrário, o nível de atividade microbiológica será limitado. No caso da compostagem em leiras revolvidas, a adição de água, quando necessária, pode ser feita durante o revolvimento para obter maior homogeneidade do produto. Quando o processo de compostagem se desenvolve em condições satisfatórias, ao final da fase termófila a temperatura cai rapidamente aos patamares mesófilos, o que indica o final da fase de bioestabilização ou degradação rápida. Nesta fase os componentes facilmente biodegradáveis já foram transformados, o composto apresenta odor agradável, é fácil de manipular, e os microrganismos patogênicos desapareceram ou foram reduzidos a níveis seguros. Terminada a fase termófila, o composto pode ser transportado ao pátio de maturação. 6.3 - Controle de qualidade da maturação e do produto final Após a fase termófila, o composto está estabilizado, mas ainda não está maturado. Epstein (1997) diferencia estas duas características , definindo estabilização como um estágio de decomposição da matéria orgânica, sendo função da atividade biológica , enquanto a maturação é uma condição organo-química do composto que indica a presença ou ausência de ácidos orgânicos fitotóxicos e presença moléculas húmicas e pré-húmicas. A fitotoxicidade de um composto pode ser provocada pela presença do nitrogênio amoniacal, dióxido de carbono e ácidos orgânicos variados. Um composto instável, continua a se decompor rapidamente e se for estocado entrará em degradação anaeróbia , liberando mau odor e até gases inflamáveis como metano e fosfina, capazes de criar combustão na massa de resíduos. Um composto maturado pode ser estocado ou ensacado sem qualquer problema de odor ou liberação de gases. Seu odor é parecido com o de terra úmida e sua ação no solo não provoca efeitos fitotóxicos. Durante a fase de maturação, as necessidades do processo de compostagem são diferentes das necessidades da fase termófila. A atividade microbiológica é baixa, o que implica em pequena necessidade de aeração, sendo predominantes, os fenômenos de natureza química e bioquímica, principalmente as reações de polimerização de moléculas de ácidos húmicos e fúlvicos. 6.3.1 - Maturação De acordo com um dos grupos pioneiros no estudo científico da compostagem (Departamento de engenharia sanitária da Universidade da Califórnia, 1953) um composto é considerado maturado e pronto para uso quando ele pode ser estocado em grandes leiras, indefinidamente, sem criar condições de anaeróbiose ou gerar calor , podendo ser aplicado em solos agrícolas sem efeitos negativos, devido sua baixa relação C/N e pobre disponibilidade de carbono. Na experiência dos autores, para os compostos produzidos com lodo de esgoto, cuja fase termófila tenha sido bem definida, com desenvolvimento satisfatório da temperatura, boa aeração e relação C/N ideal, um período de maturação de 2-3 meses, com revolvimentos mensais e umidade mantida em torno de 40% , normalmente é suficiente, para a obtenção um composto em excelente estado de maturação. Seguindo estes cuidados, se o composto apresentar temperatura ambiente, odor de húmus, e se, ao ser comprimido nas mãos , formar uma massa consistente , recobrindo as mãos com uma camada preta de húmus coloidal , é sinal de que o composto está bem maturado ( Kiehl, 1998). Existem, porém, vários métodos analíticos para determinação da maturação do composto. A Tabela 6.3 cita os métodos disponíveis para esta finalidade. Tabela 6.3 - Relação dos métodos para avaliação da maturação de um composto Método Parâmetros Químico • Relação C/N • Formas químicas do nitrogênio • pH • Capacidade de troca catiônica • Constituintes químicos • Parâmetros de humificação (vários) • Densidade ótica Físico • Temperatura • Cor, odor, peso específico Biológico • Germinação de sementes de agrião • Germinação de sementes de trigo • Cor da raiz das plantas Microbiológico • Respirometria • Alterações microbiológicas na população presente • Atividade enzimática Os métodos apontados têm complexidade de execução variável. Alguns são bastante utilizados, outros raramente são aplicados. O pH é um parâmetro fácil de ser determinado. De acordo com Kiehl (1998), pH inferior a 6,0 indica composto em fase inicial de processo, portanto apresentando fitotoxicidade. Com pH entre 6,0 e 7,5 o composto esta estabilizado e com pH acima de 7,6 o composto esta maturado. A experiência dos autores, compostando lodo de esgoto (PROSAB), mostrou que se a maturação prossegue por mais alguns meses, o composto volta a baixar seu pH, atingindo níveis de 5,5 - 6,0, provavelmente devido à intensificação da nitrificação. Portanto este parâmetro é útil nos intervalos de tempo usuais de maturação. Outra maneira de avaliação da maturação é pelo teor de nitrogênio amoniacal e nítrico.O nitrogênio ligado à matéria orgânica é inicialmente liberado sob a forma amoniacal. Em um composto pouco maturado, grande parte do nitrogênio estará sob a forma amoniacal, enquanto um composto maturado apresentará a maior parte de seu nitrogênio na forma nítrica. Secagem O composto não deve ser extremamente seco, pois neste caso haverá eliminação dos microorganismos e insolubilização de alguns nutrientes minerais (Fernandes, 1989). Também não é bom que o composto apresente alto teor de umidade, pois isto implica no transporte de grande quantidade de água, o que encarece o produto final para o consumidor. Pela legislação brasileira, o máximo teor de umidade permitido é 40%, o que é um bom valor, conciliando a garantia de suas propriedades biológicas e químicas com compatibilidade dos custos de transporte. A diminuição do teor de umidade do produto final, caso seja necessária, pode ser feita por revolvimento da leira ou por insuflação de ar na massa do composto. Peneiramento Esta operação tem por finalidade uniformizar a granulometria do composto. De acordo com Kiehl (1998), um composto com granulometria entre 6 mm e 12 mm é muito atrativo aos agricultores. O peneiramento separa o composto de melhor qualidade, do rejeito, que pode ter uma destinação menos nobre, ou então voltar ao início do processo de compostagem, atuando como resíduo estruturante. Granulação O composto de lodo de esgoto maturado pode passar por um granulador cilindrico, que aplica um jato de água atomizada, para adequar sua consistência, sendo que após a formação dos grânulos, o excesso de água é removido através de um secador. Os grânulos devem em seguida ser peneirados de acordo com a legislação vigente. No Brasil já existem industrias granulando fertilizantes orgânicos e organo-minerais. Os grânulos também podem ser utilizados como “carga” pelos fabricantes de fertilizantes minerais. Este tratamento tem custo importante, porém valoriza muito o produto final , podendo ser implantado desde que haja uma demanda definida. Acondicionamento Na maioria das vezes o composto é vendido a granel. Caso haja demanda pelo produto embalado, se o composto tiver mais de 18% de umidade, ele deve ser ensacado nas chamadas “sacarias respiráveis “, de tecido feito com fitas trançadas de polipropileno (Kiehl, 1998). Se for embalado em saco plástico impermeável, o fertilizante orgânico úmido e assim fechado , desprende vapor d’água que se condensa na parede interna do saco , favorecendo a formação de bolor no adubo, o que causa má impressão ao consumidor final. 6.3.3- Qualidade e segurança do produto final Do ponto de vista da engenharia sanitária, ou da gestão do problema do lodo de esgoto, os objetivos da compostagem são : • Eliminar ou reduzir a níveis seguros os microrganismos patogênicos do lodo • Continuar o processo de estabilização do lodo, decompondo as moléculas causadoras do mau odor • Diminuir o teor de umidade inicial do lodo • Produzir um composto maturado, com boas qualidades agronômicas, fácil de manipular, que atenda às demandas do mercado. A qualidade do produto final deve ser normatizada por legislação específica, pois o composto, produto final da compostagem , não é um produto único, podendo sua qualidade variar de excelente a péssima, de acordo com os resíduos e processos empregados. Provavelmente, devido ao fato do problema do lodo de esgoto ser relativamente novo no Brasil, não há normas para a correta classificação dos processos de tratamento do lodo e qualidade do produto final gerado. A Portaria n.1 de 4 de março de 1983, define alguns parâmetros que devem ser respeitados para o composto em geral , que é colocado á venda no mercado. Esta Portaria fixa parâmetros genéricos , sendo que um bom composto de lodo de esgoto pode apresentar características muito superiores aos critérios nele definidos. Por outro lado, a Portaria não toca em questões importantes como os metais pesados e microorganismos patogênicos. A análise aqui desenvolvida concilia os parâmetros fixados pela Portaria n.1 de 4 de março de 1983, com Normas Internacionais definidas para o uso agrícola do lodo de esgoto e com a “Proposta Preliminar de Norma Técnica para a Reciclagem Agrícola do Lodo de Esgoto “ elaborada pela SANEPAR. A Tabela 6.5 mostra alguns parâmetros fixados pela Portaria n.1 e os mesmos parâmetros determinados em composto obtido com lodo de esgoto Tabela 6.5 - Parâmetros fixados pela Portaria n.1 e valores dos mesmos parâmetros encontrados nos compostos produzidos com lodo de esgoto Parâmetro Portaria n.1 de 4 de março de 1983 Lodo de esgoto anaeróbio e podas de árvores Lodo de esgoto aeróbio e bagaço de cana-de- açucar Lodo de esgoto aeróbio e podas de árvores Matéria orgânica total Mínimo de 40% 70 50 50 N total Mínimo de 1,0% 3,10 1,10 2,10 Umidade Máxima de 40% 40 35 54 Relação C/N Máximo de 18/1 12/1 12/1 10/1 pH Mínimo de 6,0 7,0 6,5 6,8 Como foi comentado , a Portaria é genérica e diz respeito ao composto obtido com qualquer tipo de resíduo. No caso do composto contendo lodo, os demais nutrientes minerais também estão representados de forma expressiva, conforme mostra a Tabela 6.6 . Tabela 6.6 - Teor de nutrientes minerais presentes em compostos produzidos com lodo de esgoto Compo sto pH M.O. N% P% K% Ca% Mg% S% C/N Lodo anaero bio e podas de árvores 7,0 70 3,10 0,50 0,40 1,01 0,17 0,72 12 Lodo aeróbio e bagaço de cana 6,5 50 1,1 0,40 0,14 0,68 0,15 ------ 12 As propriedades agronômicas do composto não se limitam ao seu teor de nutrientes minerais. Mesmo assim os nutrientes tem uma função importante na melhoria da fertilidade do solo, o que justifica a necessidade de sua determinação analítica e sua divulgação aos agricultores e agronômos, para a definição de um plano geral de adubação.O composto não deve ser visto como um substituto do adubo mineral , mas sim como um condicionador de solo, cujo uso , permite melhorar suas condições gerais a Considerando o perfil de saúde da população brasileira, que é muito contaminada por parasitas intestinais e a importancia dos coliformes como indicadores, o controle destes dois parâmetros parece ser uma proposta sensata e adequada ao controle sanitário do composto obtido a partir do lodo de esgoto. Os metais pesados, pela sua vinculação com a atividade industrial, que pode contaminar os efluentes líquidos implicando em riscos ambientais , devem ser controlados no produto final. Sabe-se que em grande parte, os riscos associados aos metais pesados se deve ao fato que estes metais são cumulativos no solo e nos organismos vegetais e animais. Sua dinâmica no solo ainda apresenta muitas lacunas de conhecimento e os metais presentes no lodo e no composto ainda apresentam complexidade maior, pois formam quelados com compostos orgânicos, o que os tornam muitas vezes indisponíveis para as plantas. O monitoramento do teor de metais é feito com base na análise do teor de metais pesados totais , mesmo que boa parte deles esteja indisponível. A dosagem dos metais pesados totais pressupõe que a amostra de composto passou por uma digestão ácida total , onde normalmente são utilizados os acidos nítrico, clorídrico ou sulfúrico, ou então uma combinação entre eles. A normatização internacional referente à questão dos metais pesados presentes no lodo de esgoto e à sua reciclagem agrícola, fixa limites de metais pesados para: • Limites de teores de metais pesados acima dos quais o lodo é inapto para a reciclagem agrícola • Limites de teores acima dos quais o solo fica inapto para receber lodo • Limites de doses cumulativas de metais aplicados aos solos, o que normalmente se traduz pela limitação de doses de aplicação de lodo em uma mesma área, normalmente pelo período de 10 anos. No Brasil, a disponibilidade de dados sobre a dinâmica dos metais pesados no ambiente é pequena e o problema é agravado pela acidez da maioria dos solos brasileiros, o que facilita a mobilidade destes metais. A proposta preliminar de Norma Tecnica da SANEPAR fixa limites de metais pesados no lodo e no solo (Tabela 6.9 ) para que o lodo possa ser reciclado na agricultura. Mesmo considerando que no caso da compostagem o lodo será misturado ao resíduo estruturante, que normalmente é um resíduo vegetal pobre em metais, o que causa uma diluição do teor de metais pesados, devem ser observados os limites fixado por esta Norma para que o lodo possa ser compostado. Os resíduos estruturantes também devem ter seu teor de metais determinado, pois principalmente aqueles provenientes de industrias (serragem de madeira, por exemplo), não estão totalmente isentos de contaminação. Tabela 6.9 - Limites de metais pesados no lodo e no solo fixados pela proposta de Norma da SANEPAR Elemento Valor limite no lodo (mg/Kg matéria seca) Valor limite no solo ( mg/ Kg matéria seca) Cd 20 1 Cu 1.000 50 Ni 300 30 Pb 750 50 Zn 2.500 150 Hg 16 1 Cr 1.000 100 Sendo realizados os controles nos resíduos que iniciam o processo de compostagem, o composto maturado deve se enquadrar nos limites da Proposta de Norma. De qualquer forma, a dosagem no produto final deve ser periodicamente feita como sugerido em 6.1 pois como há perda considerável de matéria orgânica durante a compostagem, haverá uma concentração no teor de metais pesados. A experiência dos autores com lodos do Estado do Paraná, mesmo os da região de Curitiba, onde a concentração de industrias é maior , mostra que o teor de metais pesados nos lodos de esgoto é muito baixa em relação aos limites fixados pela norma. Já as caracterizações feitas na cidade de São Paulo ( Santos, 1997) mostram teor de metais pesados bem superiores aos observados no Paraná, certamente como resultado da maior contaminação industrial. O monitoramento dos metais pesados deve ser parte do controle de qualidade dos lodos e do composto final, porém , com exceção dos esgotos muito contaminados por efluentes industriais, dificilmente será um fator limitante para a compostagem e uso agrícola do composto obtido. Capítulo 7 - POSSIBILIDADES DE USO DO COMPOSTO Um composto bem maturado é rico em colóides húmicos, que tem ação nas propriedades químicas, físicas e biológicas do solo. A parte sólida do solo se organiza em “agregados “, responsáveis pela estrutura do solo, carcterística física que influencia a facilidade de penetração das raizes, a percolação e armazenagem de água pelo solo, sua resistência à erosão e sua porosidade. A formação destes agregados depende de elementos de ligação, que funcionam como uma espécie de “cola” na sua estruturação. Estes elementos de ligação são os colóides, que podem ser minerais (argilas) ou orgânicos (húmus). Os colóides alem de estruturar o solo, também se constituem na parte quimicamente ativa do sistema, armazenando os nutrientes mais solúveis , que são os alimentos das plantas. A capacidade do solo em armazenar cátions é conhecida como CTC ( Capacidade de Troca Catiônica). Estudos realizados pelo IAPAR ( Instituto Agronômico do Paraná ) mostraram que para os solos da região de Londrina, mais de 80% da CTC do solo era devida à presença de húmus, já que as argilas dos solos de clima quente são muito intemperizadas e possuem pouca CTC. Estes dados mostram a importancia do húmus estável para a fertilidade do solo e seu consequente potencial de produção agrícola. Mas o húmus estável do solo está constantemente se mineralizando, ou seja , a cada ano o solo perde parte de seu estoque de húmus . A correta gestão do estoque de húmus de um solo é um dos objetivos da boa prática agrícola. O estoque de húmus do solo pode ser reposto. Estudos em países de clima temperado mostraram que cerca de 4% dos restos de culturas deixadas no solo se transformam em húmus estável, sendo o resto simplesmente mineralizado. Em países quentes e chuvosos, como o Brasil, esta taxa de conversão deve ser ainda menor. A taxa de transformação de matéria fresca em húmus salta para 20-40% quando os resíduos passam pelo processo de compostagem. Estas reflexões são necessárias porque além de ser um processo de tratamento de resíduos, a compostagem é uma “ fábrica” de húmus estável para o solo. Portanto, quando se discute uso do composto, é preciso evitar o erro simplório de fixar seu valor apenas no seu teor de nutrientes. Evidentemente, os nutrientes, principalmente o nitrogênio e fósforo, estão bem representados no composto produzido a partir de lodo e tem valor econômico importante, porém , o valor agronômico do composto vai além dos nutrientes minerais. Alguns pesquisadores da área agronômica dizem que ao se colocar adubo químico no solo, alimenta-se as plantas. Ao se colocar composto , alimenta-se o solo, melhorando suas propriedades globais e consequentemente seu potencial de produção. Capítulo 8 - ASPECTOS LEGAIS, INSTITUCIONAIS E MERCADOLÓGICOS A escolha da compostagem como solução para o tratamento do lodo de esgoto não pode ser vista apenas do ponto de vista técnico. Trata-se de uma solução privilegiada para o processamento integrado de vários resíduos urbanos e agroindustriais. Consequentemente devem ser estabelecidas parcerias interinstitucionais ,que além de poderem representar um parceiro para dividir os custos de investimento, também podem ser os potenciais consumidores do composto produzido. Do ponto de vista legal, o composto deve apresentar qualidade coerente com os critérios fixados por Norma ou estar de acordo com os parâmetros fixados pelo Orgão Ambiental do Estado ou Secretaria de Agricultura. Mesmo sem uma Norma específica para a uso do composto de lodo de esgoto, o produtor de composto pode se orientar pelos critérios sugeridos neste trabalho. Ainda assim, devido á falta de uma norma oficial, é recomendavel que o composto produzido com lodo de esgoto não seja utilizado em horticultura, aplicação considerada de maior risco por permitir contato direto entre as plantas que serão consumidas cruas e o composto. Finalmente, de nada adianta produzir um composto, com excelentes qualidades agronômicas e sanitárias se não houver consumidores. Isto pressupõe uma estratégia de marketing e difusão tecnológica para os clintes potenciais. Todos estes pontos estão interligados e devem ser considerados durante a fase de projeto da usina. 8.1 - Responsabilidade da empresa de saneamento A legislação brasileira e internacional é clara quando diz que o produtor de um resíduo é responsável pelo seu tratamento e destino final. Portanto , a empresa de saneamento, produtora do lodo , é integralmente responsável pelo resíduo que ela gera. O lodo é um resíduo produzido por uma atividade industrial ( tratamento de esgoto) , que pode eventualmente ser tratado e se transformar em um insumo agrícola caso se enquadre dentro de critérios pré-estabelecidos, que garantam a segurança sanitária e ambiental para seu uso. Mesmo que a empresa de saneamento terceirize o tratamento do lodo ou simplesmente doe o lodo para uma empresa processar e utilizar o resíduo, ainda assim, ela é responsável pelo uso do produto, devendo manter controle sobre os procedimentos de tratamento, registrar dados analíticos e fixar padrões operacionais para que a reciclagem do lodo aconteça de forma segura e controlada , não ficando ao sabor do improviso. Não faz parte do escopo desta publicação o estudo dos modelos e mecanismos de gestão do lodo , porém é necessário observar que a compostagem é uma alternativa de tratamento do lodo que deve integrar um programa maior, sujeito a estratégias, controles e verificações da companhia de saneamento. Isto explica a ênfase dada neste trabalho aos critérios normativos e parâmetros de controle do processo e do produto final, mesmo considerando que a legislação brasileira ainda não esta totalmente definida sobre este assunto. 8.2 - Necessidades de ações interinstitucionais A compostagem é uma tecnologia privilegiada para o tratamento integrado de vários tipos de resíduos. Para compostar o lodo, haverá necessidade de um resíduo estruturante que pode ser produzido pelo Município , por uma cooperativa agrícola ou por indústrias, o que abre possibilidades de parcerias , não só para dividir os custos de implantação de uma usina de compostagem, ,mas também para ligar a atividade de produção do composto ao seu potencial consumidor. Os Municípios além de produzir resíduos de podas de árvores e capinas, também tem necessidade de substratos orgânicos para produção de mudas, de adubos orgânicos para praças e jardins, etc. Da mesma forma, uma cooperativa agrícola pode fornecer resíduos estruturantes e distribuir o composto a seus cooperados. É interessante que as possibilidades de parcerias sejam estudadas e formalizadas na fase de projeto da usina de compostagem. 8.3- Licenciamento ambiental e Estudos de Impacto Ambiental Do ponto de vista legal, a instalação de uma usina de compostagem e a reciclagem agrícola do lodo de esgoto estará sujeita aos procedimentos de licenciamento ambiental. As normas e procedimentos variam de acordo com os Estados, portanto não serão definidos aqui os procedimentos para esta finalidade. É recomendável no entanto , que mesmo para as pequenas estações, o Orgão Estadual de Meio Ambiente seja chamado a participar do processo, desde a fase de escolha de área para implantação da usina. Para os grandes sistemas, pode haver necessidade de um Estudo de Impacto Ambiental. 8.4 - Normas a serem observadas. Nota-se o esforço de vários Estados da Federação em pesquisar e propor contribuições para a normatização da reciclagem agrícola do lodo no Brasil. O estado do Paraná elaborou uma proposta de Norma Técnica simples de ser usada, segura e adaptada às necessidades ambientais e sociais do país. Em função destas características ela foi tomada como referência neste trabalho ainda que provisóriamente. Há também alguns Decretos e Portarias na legislação brasileira sobre o produto final da compostagem. O Decreto n. 86.955 , de 19 de janeiro de 1982, define em seu artigo terceiro: 1- Fertilizante - substância mineral ou orgânica , natural ou sintética , fornecedora de um ou mais nutrientes para a planta. e) Fertilizante composto - Fertilizante obtido por processo bioquímico, natural ou controlado com mistura de resíduos de origem vegetal ou animal. A Portaria n.1 de 4 de março de 1983 dá especificações , garantias e tolerância para os fertilizantes orgânicos: 7- Fertilizantes orgânicos - Os fertilizantes orgânicos terão as seguintes especificações e garantias: 7.2 - Organo minerais e “composto “ deverão apresentar garantias , no mínimo , de acordo com as constantes na Tabela n. 3. Tabela n.3. da Portaria n.1 de 04/03/83. Garantia Organomineral Composto Matéria orgânica total mínimo de 25% mínimo de 40% Nitrogênio total Conforme registrado mínmo de 1,0% Umidade máximo de 20% máximo de 40% Relação C/N ------------------ máximo de 18/1 Índice pH ------------------ Mínimo de 6,0 P2O5 e K2O Conforme registrado ---------------- Soma NPK, NP, PK ou NK mínimo de 12% ---------------- 10. Tolerâncias - Aos resultados analíticos obtidos serão admitidas tolerâncias em relação às garantias do produto, observados os seguintes limites: 10.9- Fertilizantes orgânicos: Referências Bibliográficas AGENCE NATIONALE POUR LA RÉCUPÉRATION ET L´´ELIMINATION DES DÉCHETS – ANRED. – La valorisation agricole des boues de stations d`épuration urbaines. Paris, 117 p, 1988. BARROS, R. T. et al – Manual de Saneamento e Proteção Ambiental para Municípios – vol.2 – Saneamento. Belo Horizonte. Escola de Engenharia da UFMG, 1995, 221 p. BONNIN, C. Travaux du CEN/TC 308: Préséntation des guides de bonne pratique pour la production et l`útilisation des boues. Paris, 36 p, 1996 COMPANHIA DE SANEAMENTO DO PARANÁ. Manual Técnico para Utilização Agrícola do lodo de Esgoto do Paraná, Sanepar, 1997, 96 p. COMPANHIA DE SANEAMENTO DO PARANÁ. Proposta de Norma Técnica para Reciclagem Agrícola do Lodo de Esgoto, 32 p., 1997. CONNEY, J. Seminar publication:composting of municipal wastewater sludges - Seminar publication, EPA/ 625/4-85/014, Cincinatti, Ohio, 67p., 1985 ENVIRONMENTAL PROTECTION AGENCY – EPA. Environmental Regulations and Technology Control of Phatogens and Vector Attraction in Sewage Sludge . Under 40 CFR Part 503. S.1: EPA, 1992 (EPA 625/R – 92/013) ENVIRONMENTAL PROTECTION AGENCY- EPA . Operations manual sludge handling and conditioning . EPA-600/ 8-85/026, Washington, D.C., 1978. EPSTEIN, E. The Science of composting. Technomic Publishing Co, Lancaster, USA, 487 p.,1998. FERNANDES, F. ; ANDREOLI C.V. ; DOMASZAK, S.C. Caracterização preliminar dos principais tipos de lodo de esgoto do Paraná para um programa de reciclagem agrícola. SANARE, Curitiba, v.6, n.6, p. 15-21, 1996. FERNANDES, F. ;PIERRO , A . C. ; YAMAMOTO R.Y. Produção de fertilizante orgânico por compostagem do lodo gerado por estações de tratamento de esgotos. Pesq. Agropec. bras., Brasília, v.28, n.5, p. 567-574,1993 FERNANDES, F. et al. Aperfeiçoamento de Tecnologia de Compostagem e Controle de patógenos. SANARE, Curitiba – Sanepar, v.5, n.5, p 36-45, 1996. FERNANDES, F.; VIEL, M. ; SAYAG, D.; ANDRÉ,L. Microbial break down of fats through in- vessel co-composting of agricultural and urban wastes. Biological wastes , n.26, p.33-48, 1988. HAY, J.C. Desinfection of sewage sludge by windrow composting. In " Desinfection of wastewater effluents and sludges conference" University of Miami, Miami, Florida, 1984 INSTITUTE FOR SOLID WASTES OF AMERICAN PUBLICS WORKS ASSOCIATION. Municipal refuse disposal public administration service. 3ª ed. Illinois, p. 293-329, 1970. KIEHL, E. J. Manual de Compostagem: maturação e qualidade do composto. Editado pelo autor. Piracicaba, 1998. KUTER, G. A . (coordenador). Biosolids composting . Water Environmental Federation, Alexandria, VA, 187 p., 1995. LUDUVICE, M. L. Uso e disposição final de lodos orgânicos. In “ Anais do Seminário Internacional de Tratamento e Disposição de Esgotos Sanitário: tecnologia e perspectivas para o futuro”. Brasília, Caesb, p. 85-96, 1996. MILLER, F.C. FINSTEIN, M.S.; Equipment for control and monitoring of high rate composting . In " Biological reclamention and land utilization of urban wates " Simpósio Internacional " Napolis, 11-14 outubro , 1983. MIYASAWA, M. et al. Dados ainda não publicados. SANTOS, H. F. & TSUTIYA, M. T. Aproveitamento e disposição final do lodo de estação de tratamento do Estado de São Paulo. ENGENHARIA SANITÁRIA E AMBIENTAL, v.2, n.2, p. 70-81, 1997. SILVA ,S. M .C . P.& FERNANDES, F. Co-compostagem de biossólidos , lodo de tratamento de água e resíduos de podas de árvores. In " XXVI Congresso Interamericano de Ingenieria sanitaria y ambiental", 1-5 de novembro de 1998, Lima , Perú, Anais...pg 51, 1998.- SOCCOL, V. T. et al . Eficácia dos diferentes processos de tratamento do lodo na redução de viabilidade de ovos de Helmintos. SANARE, Curitiba – Sanepar, v.8, n.8, p. 24-32, 1997. STRAUCH, D. Occurrence of microorganisms pathogenic for man and animal in source separeted biowaste and compost – importance, control, limits, epidemiology. In “ Science of composting”. 1420 p, 1997. VAN HAANDEL, C. A. & LETTINGA, G. Tratamento anaeróbio de esgotos – um manual para regiões de clima quente. Campina Grande, 1994.