COMPOSTAGEM DE RESÍDUOS DE FÁBRICA DE CELULOSE E PAPEL

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1 COMPOSTAGEM DE RESÍDUOS DE FÁBRICA DE CELULOSE E PAPEL Votorantim Celulose e Papel S.A. Ana Gabriela Monnerat C. Bassa Iraê Amaral Guerrini Celina F. do Valle Lenine Corradini

2 Compostagem O que é? É um processo controlado de decomposição microbiana de oxidação e oxigenação de uma massa heterogênea de matéria orgânica no estado sólido e úmido.

3 Fases da compostagem 1. Fitotoxicidade duração de 15 a 20 dias. Formação de ácidos orgânicos e toxinas de curta duração. Se aplicado como fertilizante orgânico interfere no crescimento das plantas clorose, necrose e morte. 2. Semicura ou bioestabilização não é danoso às plantas, pode ser empregado como fertilizante orgânico. Pode ser obtida após 30 a 60 dias, dependendo da granulometria do material, teor inicial de umidade, número de revolvimentos, tipo equipamento utilizado, relação C/N inicial, dimensões da pilha etc.. 3. Humificação ocorre após período mais prolongado 90 a 120 dias. Coloração do material torna-se mais escura. O composto atinge o auge de suas propriedades benéficas ao solo e às plantas.

4 Principais transformações e alterações na matéria-prima 1. Temperatura ( o C) - 2 fases: mesófila e termófila 2. Umidade - entre 40 e 60% - ideal. Valor ótimo = 55% 3. ph - ph do composto se eleva à medida que o processo se desenvolve, passando pelo ph 7,0 e alcançando ph superior a 8,0 (básico)

5 Principais transformações e alterações na matéria-prima 4. Matéria orgânica - em relação ao teor inicial cerca de 50% da matéria orgânica são metabolizados e convertidos, principalmente em gás carbônico e vapor d água 5. Relação carbono/nitrogênio - Microrganismos absorvem o carbono e o nitrogênio na relação de 30 para 1. Relação C/N: - Acima de 50/1 indica deficiência de N, tempo de maturação mais prolongado - Entre 30/1 e 50/1 decomposição um pouco mais rápida que a anterior - Abaixo de 10/1 perda de N por volatilização na forma de amônia. Necessidade de enriquecimento com material rico em C. - Entre 25/1 e 35/1 considerada ótima Como resultado da compostagem são gerados dois importantes componentes: Sais minerais = nutrientes para as plantas Húmus = condicionador e melhorador das propriedades físicas, químicas, físico químicas e biológicas do solo Fertilizante orgânico

6 Introdução Compostagem é o nome dado ao processo bioquímico, natural ou artificial, que transforma, através da ação dos microorganismos, os resíduos vegetais e/ou animais ricos em matéria orgânica e com alta relação C/N em produtos/fertilizante orgânicos estáveis e humificados, com baixa relação C/N.

7 Objetivos - Resultados anteriores - Destino atual* (até 2002) - Decompor o Lodo Ativado, assim como o Grits/Dregs e a casca de eucalipto, de forma artificial e acelerada, através da construção de pilhas ou leiras de compostagem.

8 Materiais e Métodos Os materiais utilizados, ou decompostos, são os seguintes: - Lodo, - Grits, -Dregs, - Cinza da caldeira de recuperação, - Resíduos do pátio de madeira (casca e rejeito de madeira)

9 Proporção utilizada para mistura dos resíduos: 77,4 % de Lodo 12 % de Dregs 4,5 % de Grits 6% de Cinza

10 Resultados das análises dos resíduos antes da confecção das leiras de composto CARACTERÍSTICAS Lodo Ativado Cinza Dregs Grits Biomassa ph (CaCl 2 0,01M) 8,3 11,5 11,7 11,4 6,2 Umidade (110 C,%) 82,0 39,0 55,0 17,0 44,0 Mat Orgânica (550 C,%) 82,0 25,0 16,0 2,0 94,0 C total (%) 45,56 13,89 8,89 1,12 52,23 N total (%) 0,80 0,20 0,08 0,08 0,36 Relação C/N 57/1 69/1 111/1 14/1 145/1 P2O5 Total (%) 0,44 2,00 0,40 0,90 0,13 K2O Total (%) 0,09 3,42 1,60 0,35 0,36 Cálcio Total (%) 1,80 18,5 19,7 36,0 0,77 Magnésio Total (%) 0,15 1,80 2,15 0,39 0,10 Enxofre Total (%) 0,22 1,00 1,38 0,56 0,02 Cobre Total (mg Kg -1 ) 22,0 54,0 140,0 20,0 6,0 Ferro Total (mg Kg -1 ) Manganês Total (mg Kg -1 ) 98, Zinco Total (mg Kg -1 ) 46,0 78,0 252,0 22,0 10,0 Sódio Total (mg Kg -1 )

11 Tratamentos 1) Resíduo 1 (lodo ativado + dregs + grits + cinza, misturados no início da compostagem); 2) Resíduo 2 (lodo ativado + cinza decompostos, misturados com dregs e grits após a decomposição); 3) Mistura Resíduo 1/Biomassa (Relação 1:1); 4) Mistura Resíduo 1/ Biomassa (Relação 3:1); 5) Mistura Resíduo 2/ Biomassa (Relação 3:1); 6) Mistura Resíduo 1/ Biomassa (Relação 5:1); 7) Mistura Resíduo 1/ Biomassa (Relação 3:1) + 22 Kg KCl; 8) Mistura Resíduo 1/ Biomassa (Relação 3:1) + 67 Kg de P (SS); 9) Mistura Resíduo 1/ Biomassa (Relação 3:1) + 67 Kg de P (SS) + 5 Kg KCl; 10) Mistura Resíduo 1/ Biomassa (Relação 5:1) + 50 Kg de Uréia; 11) Mistura Resíduo 1/ Biomassa (Relação 3:1) + 50 Kg de Uréia;

12 Montagem do experimento Caminhão despejando lodo fresco

13 Lodo Dregs Grits

14 Casca Cinza

15 Casca + lodo Pesagem de Adubo

16 Materiais antes e depois da mistura

17 Pilha de composto Pátio de compostagem

18 Revolvimento Pilha sendo molhada

19

20 Monitoramento - Temperatura medições diárias em 4 pontos da pilha de composto - ph coleta semanal de amostras. - Umidade - coleta semanal de amostras.

21 Resultados TEMPERATURA TRATAMENTO 5 TEMPERATURA T5 = 75% resíduos + 25 % biomassa DIAS UMIDADE % UMIDADE TRATAMENTO AMOSTRAS ph 9 8,5 8 ph TRATAMENTO AMOSTRAS

22 TEMPERATURA TRATAMENTO 6 TEMPERATURA T6 = 83% resíduos + 17% biomassa DIAS UMIDADE % UM IDADE TRATAM ENTO 6 ph 10 9,5 9 8,5 8 ph TRATAMENTO AMOSTRAS AMOSTRAS

23 TEMPERATURA TRATAMENTO 3 TEMPERATURA DIAS T3 = 50% resíduos + 50% biomassa UMIDADE % UM IDADE TRATAM ENTO AMOSTRAS ph 9,5 9 8,5 8 ph TRATAMENTO AMOSTRAS

24 Análise de macro e micronutrientes dos compostos após o processo de compostagem % ph M.O N P K Ca Mg Cu Mn Zn B Fe Na Trat. Umid, g/kg mg/kg 1 21,64 8,56 51,3 1,94 7,10 2,17 29,78 1, ,88 7,96 54,4 2,29 3,00 3,26 48,57 2, ,71 8,23 142,4 2,43 3,80 2,81 29,16 2, ,08 8,74 102,1 3,12 7,40 2,54 50,51 3, ,00 8,34 104,0 5,06 7,70 1,80 31,78 1, ,37 8,20 121,0 2,43 7,70 1,92 17,22 1, ,00 8,67 84,1 2,84 11,40 2,22 33,48 1, ,73 8,12 80,7 2,71 5,70 3,36 47,27 3, ,63 8,37 91,2 2,43 1,50 2,54 40,35 2, ,93 8,22 89,8 2,85 1,50 2,90 33,34 2, ,32 8,15 99,4 2,98 1,60 2,54 32,88 1,

25 Análise de metais pesados no composto pronto Elementos (mg/kg) Amostras Al As Ba Cd Co Cr Hg Li Mo Ni Pb Se Si Sn V Composto 1 62,08 4,66 156,26 0,00 4,14 47,16 1,98 1,78 0,00 27,80 6,75 0,00 816,70 126,34 93,62 Composto 2 78,08 6,30 0,45 0,00 54,72 52,40 0,33 2,24 0,00 24,51 0,19 0,00 452,00 38,86 97,42 Composto 3 52,74 11,03 145,31 0,00 4,59 102,32 0,00 1,80 0,00 62,06 4,35 0,00 476,60 5,87 73,73 Composto 4 55,04 7,14 265,58 0,00 5,40 30,00 0,00 2,59 0,00 20,56 6,55 0,00 389,60 73,72 67,94 Composto 5 66,14 7,44 246,30 0,00 71,16 64,13 0,00 2,35 0,00 36,24 0,44 0,00 840,98 212,47 79,38 Composto 6 56,16 0,18 293,38 0,00 5,12 51,86 1,08 2,36 0,00 34,98 3,98 0,00 918,00 0,00 82,94 Composto 7 74,36 1,78 403,46 0,00 9,22 96,33 0,31 3,50 0,00 65,10 0,00 0,00 314,00 0,00 129,39 Composto 8 72,58 8,74 353,10 0,00 7,40 89,82 0,00 3,55 0,00 62,72 2,37 0, , ,30 133,98 Composto 9 74,18 4,14 269,60 0,00 6,55 33,92 0,00 2,71 0,00 29,98 0,86 0,00 743,80 0,00 146,74 Composto ,46 0,37 291,08 0,00 10,66 146,20 0,00 3,25 0,00 85,96 1,72 0,00 383,20 18,92 172,54 Composto 11 65,46 9,56 318,34 0,00 6,77 36,05 0,00 2,38 0,00 22,37 3,77 0,00 738,06 0,00 137,12 Valores inferiores às cargas cumulativas máximas permissíveis de metais para aplicação de lodo em solos agrícolas (Normas Técnicas Cetesb)

26 Relação C/N final dos compostos Tratamento Relação C/N inicial Relação C/N final 1 141/1 12/1 2 32/1 17/1 3 44/1 25/ /1 37/1 5 27/1 21/1 6 67/1 15/1 7 33/1 17/1 8 62/1 16/1 9 64/1 13/ /1 14/ /1 17/1 O experimento de campo teve duração de 120 dias.

27 A relação C/N final, de qualquer material compostado deve ser de 8/1 a 12/1, porém, materiais com relação C/N 18/1 ou um pouco menor estão semicurados ou bioestabilizados, já podendo ser utilizados como fertilizante orgânico, sem risco de causar dano às plantas

28 - O tratamento 1 não apresentou boa porosidade, dificultando o manuseio, e também conservou o mal cheiro característico da decomposição anaeróbia. - O uso do nitrogênio, com o objetivo de acelerar a decomposição, teve efeito positivo, porém este não se justifica economicamente.

29 - Os melhores resultados foram obtidos nas pilhas com proporção 3:1, ou seja, 75% resíduos + 25% biomassa. Esta mistura proporcionou uma boa aeração, o que facilita a mistura e a homogeneização do material. Como conseqüência da compostagem houve redução do material em torno de 50 % base peso

30 Conclusões 8. Conclusões A Compostagem é um processo satisfatório do ponto de vista tecnológico, para tratamento dos resíduos industriais VCP. Através dele, se consegue uma estabilização acelerada do material (Relação C/N mais baixa) e homogeneização. Após 120 dias de tratamento o material esta pronto para ser aplicado no campo.

31 TESTES DE CAMPO

32 Testes instalados TÍTULO : Uso de compostos orgânicos provenientes do resíduo industrial da fábrica no plantio de eucalipto. OBJETIVOS : Analisar a eficiência dos resíduos industriais compostados no plantio de eucalipto. Comprovar a possibilidade de substituição do adubo químico pelo composto orgânico.

33 TRATAMENTOS SOLO AQ 1. Testemunha absoluta 2. Testemunha com adubação tradicional 3. Bioexton em faixa. 4. Adubação química plantio e adubação de 3 meses orgânica p/ AQ em faixa (T 4) 5. Tratamento 4 aplicado localizado 6. Tratamento 4 em faixa 7. Tratamento 5 em faixa 8. Tratamento 6 em faixa 9. Tratamento 9 em faixa 10. Tratamento 10 em faixa 11. Tratamento 11 localizado 12. Tratamento 14 localizado

34 ALTURAS MÉDIAS ( MTS ) 1,6 1,4 1,2 1,0 H.MÉDIA 0,8 0,6 Hmedia 3 meses 0,4 0,2 0, Hmedia 0,8 0,9 0,9 1,0 0,9 0,9 1,0 1,1 1,0 1,1 1,0 1,0 Tratamentos. ALTURAS MÉDIAS ( MTS ) 3,5 6 meses 3,0 2,5 H.MÉDIA 2,0 1,5 Hmedia 1,0 0,5 0, Hmedia 1,7 2,0 1,9 2,3 2,1 2,0 2,3 2,4 2,4 2,3 2,2 2,3 Tratamentos.

35 IMA 4 ANOS Produção ( m 3 / ha / ano ) 60,0 50,0 40,0 I.M.A. 30,0 IMA 20,0 10,0 0, IM A 36,1 41,9 43,8 44,1 41,9 42,4 45,1 44,0 44,8 46,4 44,2 44,9 Tratamentos.

36 TRATAMENTOS SOLO LEM 1. Testemunha absoluta 2. Testemunha com adubação tradicional 3. Bioexton localizado. 4. Adubação química plantio e adubação de 3 meses orgânica em faixa (T 8) 5. Tratamento 9 em faixa 6. Tratamento 10 em faixa 7. Tratamento 11 em faixa 8. Tratamento 14 em faixa

37 IMA 4 ANOS Produção ( m 3 / ha / ano ) 80,0 70,0 60,0 50,0 I.M.A. 40,0 30,0 IMA 20,0 10,0 0, IM A 52,1 61,0 59,5 55,9 61,2 59,7 56,3 59,0 Tratamentos.

38 Testes instalados TÍTULO : Efeito de diferentes doses de composto orgânico na nutrição de eucalipto. OBJETIVO : Analisar a eficiência de diferentes doses dos resíduos industriais compostados no plantio de eucalipto. Comprovar a possibilidade de substituição do adubo químico pelo composto orgânico.

39 TRATAMENTOS SOLO LEM 1. Testemunha absoluta sem adubação 2. Testemunha 50% adubação química - 56g por planta Testemunha 100% adubação química- 112 g por planta Testemunha 200% adubação química 224 g por planta Composto Bioexton 50% = 0,85 Kg/planta 6. Composto Bioexton 100% = 1,71 Kg/planta. 7. Composto Bioexton 200% = 3,43 Kg/planta 8. Tratamento 7 e 12 da compostagem 50% Composto 7 e 12 = 5,2 Kg/planta 9. Tratamento 7 e 12 da compostagem 100% Composto 7e 12 = 10,4 Kg/planta 10. Tratamento 7 e 12 da compostagem 200% Composto 7 e 12 = 20,8 Kg/planta

40 IMA 3,2 ANOS Produção ( m 3 / ha / ano ) 70,0 60,0 50,0 I.M.A. 40,0 30,0 IMA 20,0 10,0 0, IM A 47,8 52,8 55,8 56,9 54,7 57,5 52,8 54,7 55,2 56,9 Tratamentos.

41 Obrigada!

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