23/04/2014. Compostagem: uma nova opção sustentável de reciclagem. Oferta e demanda de fertilizantes no Brasil. Brasil: potencial e fragilidades

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1 Potencialidades mundiais para produção de alimentos Sindicato Nacional dos Coletores e Beneficiadores de Subprodutos de Origem Animal SINCOBESP XIII Congresso Brasil Rendering Campinas SP A inovação em reciclagem de Subproduto de Origem Animal Compostagem: uma nova opção sustentável de reciclagem Prof. Dr. Érico Kunde Corrêa Centro de Engenharias Universidade Federal de Pelotas ericokundecorrea@yahoo.com.br (53) Brasil: potencial e fragilidades Oferta e demanda de fertilizantes no Brasil Nitrogênio Importa 79,9% Nitrogênio 0 Produção Nacional Importação Fósforo Importa 66,1% Fósforo Produção Nacional Importação O Brasil importa 72% do NPK, que utiliza como fertilizantes em sua produção agrícola (Associação Nacional para Difusão de Adubos, 2014). Fonte: IBGE, Potássio Importa 96,7% Potássio Produção Nacional Importação 1

2 A comercialização de fertilizantes no Brasil deve atingir 34,72 milhões de toneladas em 2014, mais um ano recorde, após as vendas 31,08 milhões de toneladas registradas no ano passado. SUSTENTABILIDADE Um termo cada vez mais frequente em nossa sociedade, ainda é um desafio para vários setores produtivos, incluindo o agroindustrial. Uma das tecnologias que pode contribuir para que alcancemos a almejada sustentabilidade na cadeia produtiva de aves e suínos é a COMPOSTAGEM, pois permite o destino correto dos resíduos gerados nas diferentes etapas desta atividade (CORRÊA et al., 2009). Aumento anual de 11,7% Fonte: Revista Exame, HISTÓRICO COMPOSTAGEM O histórico da compostagem começa a milhares de anos atrás, quando o ser humano deixa de ser nômade e inicia a agricultura. Já na pré-história o Homo sapiens amontoava resíduos orgânicos de diferentes origens de forma empírica, neste processo observou que após longos períodos de tempo, obtinha um material que aplicado ao solo, melhorava o desempenho das culturas agrícolas. Conceito: Define-se compostagem como um processo controlado de decomposição microbiana, com oxidação e oxigenação de uma massa heterogênea de matéria orgânica, no estado sólido e úmido. Durante todo o processo, ocorre produção de calor e desprendimento, principalmente de CO 2 e de vapor de água. 2

3 Conceito Prático de Compostagem Na prática, isto significa que a partir de resíduos orgânicos com características desagradáveis (odor, aspecto, contaminação por microrganismos patogênicos...), o processo transforma estes resíduos em composto, que é um insumo agrícola, de odor agradável, fácil de manipular e livre de microrganismos patogênicos e que favorecem a produtividade das culturas agrícolas. MATÉRIA ORGÂNICA DO LODO x DISPOSIÇÃO EM ATERRO A técnica de destinar matéria orgânica para o aterro sanitário diverge do regulamentado pela Lei , de 02 de agosto de 2010, que instituiu a Política Nacional de Resíduos Sólidos (PNRS). Segundo o Artigo 3º desta legislação, somente pode ser destinado para o aterro sanitário o que for considerado rejeito. Rejeitos são resíduos sólidos que, depois de esgotadas todas as possibilidades de tratamento e recuperação por processos tecnológicos disponíveis, não apresentarem outra possibilidade de destino que não a disposição final ambientalmente adequada. Merece atenção também o fato da PNRS deixar claro que a matéria orgânica não é um rejeito, ou seja, não pode ser disposta em aterro. Para tanto, esta legislação definiu um horizonte de quatro anos, a contar de 2010, para que esta prática seja suspensa - 2 de agosto de Neste sentido, a COMPOSTAGEM pode contribuir de forma significativa, por atender o determinado pela PNRS. COMPOSTAGEM DE LODO COMO RECICLAGEM DE NUTRIENTES: A compostagem favorece a reciclagem dos nutrientes contidos no lodo, tais como, SISTEMA CONVENCIONAL: Disposição do lodo gerado na ETE em aterro industrial - Nitrogênio (N), - Fósforo (P), - Portássio (K), - Cálcio (Ca), - Magnésio (Mg), - Enxofre (S), - Zinco (Zn), - Boro (B), - Cobre (Cu), - Ferro (Fe), - Manganês (Mn), - Molibidênio (Mo), - Cloro (Cl). Favorece tanto a segurança alimentar, como os planos de nosso País em ser o celeiro do mundo, pois por um lado enterramos milhares de toneladas de nutrientes por ano, e por outro, importamos milhares de toneladas de nutrientes na forma de adubos químicos. NÃO COLABORA PARA A SUSTENTABILIDADE DA CADEIA DE PRODUÇÃO DE AVES E SUÍNOS CUSTO PARA DISPOR O LODO GERADO NA ETE NO ATERRO: 100 A 150 reais/tonelada 3

4 COMPOSTAGEM : Favorece a Reciclagem de nutrientes FERTILIZANTE QUÍMICO x ADUBAÇÃO ORGÂNICA Fertilizante químico Atua sobre as propriedades químicas do solo. Adubação orgânica Atua sobre as propriedades: - químicas, - físicas e - biológicas do solo. O Adubo Orgânico se apresenta em forma coloidal e influi nas propriedades físicas, químicas e biológicas do solo: - melhora a estrutura do solo; - melhora a plasticidade e coesão; - aumenta a capacidade de retenção de água; - ameniza a variação da temperatura do solo; - aumenta na capacidade de troca catiônica; - aumenta o poder tampão; - compostos orgânicos atuam como quelato; - matéria orgânica em decomposição é fonte de nutriente. COMPOSTAGEM Fases da compostagem: 1) Fase inicial e rápida de elevada fitotoxidade (composto cru ou imaturo), 2) Fase de bioestabilização, 3) Fase de cura, maturação ou mais tecnicamente, a humificação (mineralização). 4

5 COMPOSTAGEM DE LODO GERADO EM ETE DE FRIGORÍFICO O processo de compostagem: - diminui o volume; - concentra os nutrientes; - elimina patógenos; e - fornece como produto final um material que melhora da Características dos materiais utilizados como substrato: - boa capacidade higroscópica, - rico em carbono (celulose e lignina), - ter partículas de tamanho médio (material picado ou triturado), - baixa condutividade térmica, - liberar facilmente para o ar a umidade absorvida, - ser tratada para não servir de veículo de patógenos, - ter baixo custo de aquisição e disponibilidade. condições físicas, químicas e biológicas do solo. LODO GERADO NA ETE + SUBSTRATO = COMPOSTO Maravalha Sabugo de milho triturado Palha Serragem Cama de frangos PRINCIPAIS FATORES QUE AFETAM A COMPOSTAGEM TEMPERATURA O calor gerado no interior da biomassa em compostagem: - necessário para estabilizar os dejetos; - transformar os dejetos em húmus; - reduz a carga patogênica; - reduz maus odores; - facilita a evaporação da água contida nos dejetos ( Matéria Seca). MICROBIOTA O processo de estabilização dos dejetos no interior da cama é reflexo da biocomplexidade composta por bactérias, fungos e actinomicetos (bactérias filamentosas) presente no seu interior. Aeração Compostagem aeróbia é a decomposição dos substratos orgânicos na presença de O 2, e os principais produtos do metabolismo biológico são: CO 2, H 2 O e energia. 5

6 UMIDADE Durante o processo de compostagem, ocorre perda de água para o meio ambiente, em função da produção de calor originado pela atividade microbiana. Isto concentra o teor de nutrientes no composto. Relação C/N A relação carbono/nitrogênio (C/N) é um índice usado para avaliar os níveis de maturação de substâncias orgânicas e seus efeitos no crescimento microbiológico. Inicial de 30/1 e final entre 15 e 10/1. ph ph inicial da compostagem entre 5 e 6. Devido à formação de ácidos minerais e CO 2. Alcalinização ocorre em decorrência da decomposição das proteínas e pela eliminação de CO 2 (entre 8 e 8,5). Granulometria Afeta diretamente o processo de compostagem. Quanto menor a granulometria das partículas, maior a superfície de exposição e mais rápida a sua decomposição. Sistemas de compostagem de lodos de ETE de frigorífico Etapas: O processo de transformação do lodo em composto é dividido em duas etapas: IMPREGNAÇÃO Etapa I - Impregnação: Consiste na impregnação de materiais celulósicos com os resíduos das ETEs, forma controlada e gradual, dentro de um galpão em de leiras. Reator Leiras 6

7 Etapa II - Bioestabilização: Na segunda etapa é realizada a estabilização do material por meio da compostagem propriamente dita, a temperatura é mais elevada que na fase de impregnação, o revolvimento da pilha permite a entrada de oxigênio, favorecendo a eliminação dos microrganismos patogênicos e a concentração dos nutrientes. Esta fase também é denominada de estabilização do composto, que inicia após a máxima incorporação do lodo no substrato. RESULTADOS Evolução da temperatura no sistema sistema de compostagem Resultados físico-químicos 80 Temperatura C Temperatura Leira 30 cm Temperatura Leira60 cm Temperatura Minima Ambiente Temperatura Máxima Ambiente Nutriente Kg/ton(70% MS) N 12,7 P 2,7 K 1,6 Parâmetro Valor Carbono Orgânico 155 C/N 12/1 ph 8, Dias 7

8 ENSAIOS DE FITOXICIDADE RESULTADO ECONÔMICO ($) Considerando somente o valor de NPK no Adubo Orgânico NITROGÊNIO Uréia CO(NH 2 )2 Apresenta 45% de nitrogênio Valor comercial da Uréia R$ 63,00 (saco de 50 kg) 63,00 R$ 50 kg/saco 1,26 R$/Kg 2,22Fator de correção (45%N) R$ 2,80 por kg de nitrogênio FÓSFORO Superfosfato triplo - 41% de P 2 O 5 Valor Comercial do superfosfato triplo - R$ 65,00 (50 kg) 65,00R$ 50Kg/saco 1,3R$/Kg 2,439Fator de correção (41%P) R$ 3,17 por Kg de fósforo Composto Acertado (N) Testemunha Químico Composto Acertado (P) POTÁSSIO Cloreto de potássio (KCl) - 60% de potássio Valor comercial do KCl R$ 62,00 (saco de 50 kg) 62,00R$ 50kg/saco 1,24R$/Kg 1,667Fator de correção (60% K) R$ 2,07 por Kg de potássio Ensaio casa de vegetação em vaso (Pepino) Somente considerando o NPK Nutriente g/kg (70%MS) Kg/ton (70% MS) Valor (R$) N 12,7 12,7 R$ 35,52 P 2,7 2,7 R$ 5,58 K 1,6 1,6 R$ 5,07 C/N= 17/1 ph = 8,5 Valor em NPK/ton R$ 46,18 RESULTADO ECONÔMICO ($) Despesa do frigorífico por tonelada de lodo de ETE para dispor em aterro (ilegal segundo a PNRS ) = R$150,00 Receita por tonelada de lodo na unidade de compostagem (sustentável e de acordo com a PNRS ) = R$100,00 Receita por tonelada de composto vendido pela unidade de compostagem na forma de adubo orgânico (sustentável e de acordo com a PNRS ) = R$46,00 RESULTADO ECONÔMICO = R$100,00 + R$46,00 = R$146,00 *IMPORTANTE = a unidade de compostagem não paga pela matéria prima (recebe $ para tratá-la) e vende o produto = velocidade no retorno do capital investido!!! REFERÊNCIAS CORRÊA, É.K.; BIANCHI, I.; PERONDI A.; SANTOS, J.R.G.; CASTILHOS, D.D.; GIL- TURNES, C.; LUCIA JR.,T. Chemical and microbiological characteristics of rice husk bedding having distinct depths and used for growing finishing swine. Bioresource Technology. 100 (2009) DAI PRÁ, M.; CORRÊA, E.K.; CORRÊA, L.B.; LOBO, M.S.; SPEROTTO, L.; MORES,E. Compostagem como alternativa para gestão ambinetal na produção de suínos. Evangraf, 2009, 148p. KIEHL E. J. Manual de compostagem: maturação e qualidade do composto, Piracicaba, SP. 4º ed., 173 p., KONZEN, E. A. Alternativas de manejo, tratamento e utilização de dejetos animais em sistemas integrados de produção. Sete Lagoas, MG: Embrapa Milho e Sorgo, Documentos n. 5, 32 p., PERDOMO, C. C. Alternativas para o manejo e tratamento dos dejetos de suínos. Suinocultura Industrial, n. 152, junho-julho de PEREIRA NETO, J. T. Monitoramento da eliminação de organismos patogênicos durante a compostagem de resíduos urbanos e lodo de esgoto pelo sistema de pilhas estáticas aeradas. Engenharia Sanitária, Rio de Janeiro, RJ, v. 27, p , TIQUIA, S. M.; TAM, N. F. Y.; HODGKISS, I. J. Microbial activities during composting of spent pig manure sawdust litter at different moisture contents. Bioresource Tecchnology, 55, p , ZHU, N.; DENG, C.; XIONG, Y., QIAN, H. Performance characteristics of three aeration systems in the swine manure composting. Bioresource Technology, 95, p , Agradeço o convite aos Srs.: Dr. Claudio Bellaver Dr. Gustavo Razzo Neto - Presidente Sincobesp Prof. Dr. Érico Kunde Corrêa Faculdade de Engenharia Ambiental e Sanitária Universidade Federal de Pelotas ericokundecorrea@yahoo.com.br Fone: (53)