III COMPOSTAGEM AERÓBIA CONJUGADA DE RESÍDUOS SÓLIDOS ORGÂNICOS

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1 III COMPOSTAGEM AERÓBIA CONJUGADA DE RESÍDUOS SÓLIDOS ORGÂNICOS Aline Flávia N. Remígio. Mestre em Eng.Civil Área de Concentração Saneamento Ambiental UFPB/CAMPUS II. Doutoranda na UNB. alineremigio@bol.com.br Valderi Duarte Leite. Prof. Dr. do Departamento de Química do Centro de Tecnologia da Univ. Estadual de Campina Grande- PB/ DQ/CCT/UEPB. Av. Vigário Calixto, 1475 Catolé, Campina Grande- PB. valderi@paqtc.rpp.br Beatriz S. O. de Ceballos. Profª. Dª.do Departamento de Engenharia Civil da Univ. Federal da Paraíba/DEC/CCT/CAMPUS II UFPB; Coordenadora do Curso de Pós Graduação em Eng. Civil ; Chefe do Laboratório de Saneamento Ambiental (AESA/DEC/CCT;UFPB) bceballos@dec.ufpb.br ; ceballos@cgnet.com.br Elidiane Oliveira Martins. Aluna do Curso de Graduação em Engenharia Civil da UFPB Bolsista PIBIC. AESA/DEC/CCT/CAMPUS II - UFPB.R.:Virgulino de Souza Campos,892,Centro, Ingá- PB. E- mail: lydin@bol.com.br Elisângela Mª. P. Dos Santos. Aluna do Curso de Graduação em Engenharia Civil da UFPB. Estagiária Voluntária da AESA/DEC/CCT/CAMPUS II-UFPB. elimps@bol.com.br RESUMO Objetivou-se avaliar a eficiência da compostagem conjugada de resíduos sólidos orgânicos putrescíveis (frutas e verduras) com lodos de esgotos sanitários ( nas porcentagens de 0, 5,10 e 15%), utilizando-se 12 unidades de compostagem com 10 kg cada uma de material. O experimento teve duração de 90 dias, com re-viragens a cada 3 dias e monitoramentos quinzenais. Os resultados mostraram boa eficiência na bioestabilização da matéria orgânica. O elevado teor de lignina na fração orgânica putrescível, a pequena quantidade de massa utilizada e o elevado teor de umidade parecem ter influenciado nas baixas temperaturas das leiras, que ficaram em torno de 28 a 35º C. O percentual de lodo influenciou pouco no decaimento bacteriano, uma vez que a remoção de microrganismos foi semelhante em todos os tratamentos, exceto na porcentagem de 15%, onde aparentemente o lodo teve um efeito protetor sobre os microrganismos. Todos os tratamentos apresentaram concentração residual >10 2 NMP/g de coliformes fecais no final do processo, causado pelas baixas temperaturas das leiras. Os fungos tiveram comportamento inverso as bactérias, colonizando as leiras na fase final do processo. PALAVRA-CHAVE: compostagem; lodos de esgotos; coliformes fecais. INTRODUÇÃO O Brasil chega ao século XXI com uma população consumidora estimada em 170 milhões de pessoas, sendo que metade se concentra em 17 regiões metropolitanas. Para as administrações municipais isso implica o desafio de gerir a ocupação e o uso do espaço geográfico e processar milhões de toneladas de lixo e esgotos produzidas diariamente. Estima-se que em média, cada brasileiro produz por dia entre 1kg a 1,2 kg de resíduo sólido e algo em torno de 180 L de esgotos. No Brasil, o volume de resíduos sólidos gerado é de aproximadamente 120 mil t/dia dos quais 76% são depositados a céu aberto causando vários problemas de ordem ambiental, sanitária e social (CERQUEIRA, 1999). A produção diária de lodo nas ETE s brasileiras com sistemas aerados representa em peso, 39% dos resíduos sólidos urbanos produzidos por habitantes. Estes lodos de esgotos sanitários, geralmente não têm um destino final seguro, sendo depositados as vezes a céu aberto em áreas no entorno das ETE s ou descarregados nos corpos d água receptores, provocando forte poluição ambiental e contaminação com microrganismos diversos que afetam a saúde do homem e animais (FERNANDES & SILVA, 1999). O tratamento e disposição final dos lodos dos esgotos são problemáticos e onerosos, e podem chegar a consumir até 60% dos orçamentos operacionais destinados a ETES e para o controle de poluição das águas superficiais nos países desenvolvidos (BONNET, LARA & DOMASZAK, 1998). ABES - Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental 1

2 A compostagem é um processo de biodegradação e conseqüente humificação de compostos orgânicos e surge no horizonte do saneamento básico como uma metodologia simples e de baixo custo que permite tratar resíduos de várias fontes, tais como: restos vegetais, lixo urbano, lodos de esgoto, esterco animal, vinhoto da industria açucareira, etc, produzindo o composto que é um tipo de adubo orgânico factível de ser utilizado na agricultura, em parques e jardins, entre outros usos tendo função de melhorador de solos e fonte de nutrientes (C.N. P, principalmente) (PEREIRA NETO, 1988). Entre as principais vantagens da utilização da compostagem no tratamento da fração orgânica dos resíduos sólidos destacam-se: diminuição a fração a ser destinada aos aterros sanitários e com isso aumento do tempo de uso dos aterros; de que os rejeitos do processo podem ser lançados nos aterros sanitários sem causar problemas como formação de gases e chorume; o fato do composto poder ser utilizado como adubo orgânico; a exigência de pouca mão-de-obra especializada; a redução da quantidade de lixo a ser transportado caso a usina de compostagem esteja localizada adequadamente e próximas do bairros, etc; ser uma metodologia ambientalmente correta visto que a instalação e utilização das usinas de compostagem não causa poluição atmosférica ou hídrica ou de qualquer outro tipo se forem adequadamente utilizadas. Entretanto, existem algumas desvantagens tais como a necessidade de mercado para vender o composto produzido assim como os materiais recicláveis; problemas técnicos com a fase de cura do composto que quando feita a céu aberto as chuvas e ventos podem interferir no processo. Entretanto, estas dificuldades podem ser facilmente contornadas se fossem bem definidas medidas ou normas de manejo e instalação a nível regional e nacional. Em virtude do alto teor de matéria orgânica presente nos resíduos sólidos urbanos, particularmente os brasileiros (50 a 70%) (IPT, 1996; PEREIRA NETO, 1988) e nos lodos dos esgoto sanitários, sugere-se o tratamento de ambos através da compostagem por ser econômico e seguro além do que pelo efeito da elevação da temperatura promove a desinfecção do resíduo, tendo como produto final o composto, um insumo de alto valor agronômico. OBJETIVO Buscar alternativas econômicas e tecnicamente viáveis para o tratamento e destinação final dos resíduos sólidos urbanos e do lodo gerado em estações de tratamento de esgoto sanitário, de modo que possa trazer benefícios ao ser humano e à natureza, na medida que busca a reciclagem dos elementos biodegradáveis. Apresenta-se também uma busca de soluções dentro do conceito de sustentabilidade dos ecossistemas. MATERIAL E MÉTODOS O experimento foi conduzido em um pátio coberto de 24 m 2, instalado nas dependências da Estação de Tratamento Biológico de Esgotos Sanitários da UFPB/ CCT/DEC- Campina Grande, PB. Nesta área foram instaladas 12 unidades (leiras) de compostagem tipo caixão neozelandês de plástico com 60 cm de comprimento, 45 cm de largura e 35 cm de altura, perfazendo um volume de 94,5 litros. As leiras para a compostagem foram constituídas de resíduos orgânico (frutas e verduras) coletados na EMPASA (Empresa Paraibana de Abastecimento de Alimentos e Serviços Agrícolas) e lodo de esgoto doméstico, obtido de lagoas de estabilização facultativa em escala piloto, pertencente ao conjunto de unidades experimentais da EXTRABES. O substrato para compostagem foi resultado da mistura da fração orgânica putrescível dos resíduos urbanos mais o lodo dos esgotos domésticos. O trabalho experimental foi realizado em triplicata, trabalhando-se com três proporções de lodo de esgoto (5,10 e 15%) misturado a fração orgânica dos resíduos (95,90 e 80%), conforme apresentado na Tabela 1. Um conjunto de três leiras de resíduo orgânico sem mistura de lodo foi utilizado como testemunha absoluta. ABES - Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental 2

3 TABELA 1 Composição percentual da massa de resíduos sólidos orgânicos nas leiras de compostagem. SÉRIE DE LEIRAS FRAÇÃO ORG. PUT. (%) A 1 *, A 2 *, A 3 * B 1, B 2, B C 1, C 2, C D 1, D 2, D * Testemunha Absoluta. LODO DE ESGOTO (%) O monitoramento do sistema experimental ocorreu durante 90 dias, fazendo-se determinações diárias da temperatura das leiras, assim como também obedecendo a alternância de 3 a 6 dias na realização dos ciclos de aeração das leiras, em função das condições de umidade e temperatura desenvolvidas durante a compostagem. Durante os noventa dias do experimento, com freqüência quinzenal, foram coletadas amostras para a determinação dos parâmetros físicos e químicos (ph, umidade, STV, STF,DQO, NTK, fósforo total e ortofosfato. As análises microbiológicas tiveram freqüência mensal (coliformes totais e fecais, E.coli, estreptococos fecais, bactérias heterótrofas mesófilas e fungos totais). RESULTADOS E DISCUSSÃO A Tabela 2 mostra que o percentual de STV da fração orgânica,em peso, foi de 78,94%. Isto significa que de 1kg de resíduos da EMPASA, 789,4g corresponde à massa de STV em base seca. DQO teve percentual 19,30%, ou seja que de 1kg de resíduos apenas 193g corresponde à DQO (em base seca). Também a fração orgânica dos resíduos estudados teve elevada concentração microbiana, o qual os torna aptos para a compostagem sem necessidade de inóculo. TABELA 2 Resultados da caracterização física, química e microbiológica da fração orgânica putrescível dos resíduos sólidos e do lodo de inóculo PARÂMETROS FRAÇÃO LODO ORG.PUT.(%) ESGOTO PARÂMETROS FRAÇÃO ORG.PUT.(%) LODO ESGOTO Umidade (%) 67,33 76,08 C/N 12,04 12,54 STV (%) 78,94 48,32 Col. Tot.(NMP/g) STF(%) 21,06 51,68 Col.Fecal (NMP/g) COT(%) 43,85 26,48 Est.Fecal (NMP/g) NTK (%) 3,65 2,40 E. coli (NMP/g) DQO (%) 19,30 19,30 BHM 35C (NMP/g) Fosf.Tot.(%) 0,30 0,18 BHM 45 C (NMP/g) ph 6,72 7,50 Fungos Tot.(uni/g) A Tabela 2 mostra também que o percentual de STV do lodo,em peso, foi de 48,32%. Isto significa que de 1kg de lodo coletado, 483,2g corresponde à massa de STV em base seca. DQO, teve um percentual de 19,30%, ou seja, de 1kg de lodo apenas 193g corresponde à DQO (em base seca).o lodo utilizado como inóculo apresentou concentração típica de microrganismos indicando que é apto para o processo de compostagem, embora a concentração de Bactérias Heterótrofas Mesófilas apresentou-se baixa. Na figura 1 (em anexo) pode-se constatar que a massa de resíduos sólidos orgânicos utilizada para carregamento das leiras apresentava em média teor de umidade de 67,3%, valor considerado alto.nos 30 primeiros dias houve uma redução do teor de umidade, assegurada pela constante aeração realizada e a elevada temperatura ambiente. Ao longo do período de monitoração ocorreu redução ABES - Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental 3

4 significativa do teor de umidade, podendo ser constatado aos 75 dias, quando a massa de resíduos sólidos orgânicos em processo de bioestabilização, apresentava em média 51,5% de umidade. Na figura 2, pode-se observar que o ph aumentou até 9,5 o que é indicativo de boa atividade microbiana. Na figura 3, verifica-se que não houve diferença significativa entre as médias dos teores de carbono orgânico total, para os tratamentos A, B, C e D. O percentual de lodo de esgotos inoculado não influenciou na composição quantitativa do substrato em relação ao carbono orgânico total. A Figura 6, mostra o declínio dos valores de coliformes fecais ao longo do período de bioestabilização; observase que o maior decréscimo e o mais acelerado ocorreu na leira com apenas RSM enquanto que o mais demorado foi nas leiras com maiores concentrações de lodos, sugerindo que este tem um efeito protetor das bactérias. O comportamento (Figura 4) para E.coli, mostra que houve redução quase total deste em todas leiras, o que evidencia a sua menor resistência ao processo, visto que foram eliminados em 30 e 60 dias. Novamente, o maior decaimento ocorreu nas leiras sem lodo. Na Figura 5, observa-se o aumento de Fungos Totais ao longo do processo de compostagem, no entanto, percebe-se que houve decaimento nas leiras A e D, após 60 dias de iniciado o processo nas leiras sem lodos. A menor redução destes fungos ocorreu nas três leiras com 10% de lodos indicando que essa concentração poderia favorecer seu desenvolvimento caso este fosse desejado, visto que numerosos fungos tem atividade antimicrobiana e podem conferir ao composto a propriedade de agir como um elemento de controle biológico de pragas na agricultura. CONCLUSÃO A compostagem de resíduos sólidos urbanos combinados com lodo de esgoto sanitário, em leiras na escala de 10kg, mostrou eficiência na bioestabilização da matéria orgânica. A presença de materiais com elevado teor de lignina, na fração orgânica putrescível, a pequena quantidade de massa utilizada e o elevado teor de umidade parecem ser os fatores que teriam influenciado nas baixas temperaturas das leiras, que ficaram em torno de 28 a 35º C. O percentual de lodo influenciou pouco no decaimento bacteriano, uma vez que a remoção de microrganismos foi alta e muito semelhante em todos os tratamentos.entretanto, os gráficos evidenciam um fator de proteção do lodo para os microrganismos na porcentagem de 15% Todos os tratamentos apresentaram concentração residual relativamente alta de bactérias indicadoras de contaminação fecal (>10 2 NMP/g) no final do processo, causado pelas baixas temperaturas nas leiras em compostagem.os fungos tiveram comportamento inverso as bactérias, colonizando as leiras na fase final do processo, o qual foi observado por outros autores. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ABNT (ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS). NBR Resíduos Sólidos - Classificação. São Paulo, 63p., APHA AWWA WPCF Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater. American Public Health 19 a Edition, Washington D.C, BOLLEN, G. J. The Fate of Plant Pathogem During Composting of Crop Residues. Seminar on Composting Agricultural and Other Wastes. Oxford, 11p, BONNET, B. R. P. ; LARA, de A. I. & DOMASZAK, S. C. Companhia de Saneamento do Paraná Manual de Métodos para Análises Microbiológicas e Parasitológicas em Reciclagem Agrícola de Lodo de Esgoto SANEPAR, 80p., CERQUEIRA, L. A Ousadia de Integrar Governo, Técnica e Sociedade. Rev. Saneamento Ambiental, nº 67, p 24-32, CEBALLOS, B. S. de Utilização de Indicadores Microbiológicos na Tipologia de Ecossistemas Aquáticos do Trópico Semi-Árido. Tese (Doutorado). UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO USP, 192p, FERNANDES, F. & SILVA, da M. C. P. Manual Prático para Compostagem de Biossólidos PROSAB, 84p, LIMA, L. M. LIXO - Tratamento e Biorremediação. 3ªedição. Editora Hemus, São Paulo, 265p., PEREIRA NETO, J. T. Maturação de Compostos Orgânicos. Anais do XVII Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental, Natal/RN- Brasil, PEREIRA NETO, J. T. Lixo Urbano no Brasil: Descaso, Poluição Irreversível e Mortalidade Infantil. Revista Ação Ambiental, Ano I, nº 1, ABES - Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental 4

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