22º Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental

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1 22º Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental 14 a 19 de Setembro Joinville - Santa Catarina III-172 TRATAMENTO E DISPOSIÇÃO DE RESÍDUOS CELULÓSICOS E GORDUROSOS EM UMA INDÚSTRIA DE PRODUTOS CÁRNEOS NO VALE DO RIO PARDO (RS) Jacir José Dalpian(1) Químico Industrial (UNISC). Mestrando em Desenvolvimento Regional, Área de Concentração Tecno-Ambiental, da Universidade de Santa Cruz do Sul -UNISC/RS. Endereço(1): Rua Gaspar Silveira Martins, 2940 Centro Santa Cruz do Sul RS - CEP Brasil Tel: (51) ou jacir@excelsior.ind.br ou jacirjose@yahoo.com.br. Liliane Marquardt Ênio Leandro Machado RESUMO Na maioria das vezes, os resíduos gerados nas indústrias não são tratados e dispostos adequadamente. Estes procedimentos resultam em graves prejuízos para o meio ambiente e que posteriormente, refletirão impactos negativos para a sociedade, na forma de enfermidades ou danos financeiros. Neste trabalho foi estudado a possibilidade de biodegradação pelo método de compostagem misto (aeróbio e anaeróbio) de resíduos celulósicos e gordurosos provenientes de indústria frigorífica em combinação com lodo biológico. As leiras construídas em triplicata sofreram acompanhamento de seus parâmetros operacionais (umidade, temperatura e aeração) durante um período de 90 dias. O desempenho do processo foi avaliado através do acompanhamento da relação C/N e da disponibilidade dos macronutrientes das matérias primas e do composto orgânico gerado. A análise dos resultados demonstrou a existência de um método de tratamento potencialmente aplicável que forneça subsídios para o desenvolvimento de um programa de

2 uso dos resíduos orgânicos biodegradáveis como subprodutos, com a finalidade de reutilizar e agregar valor comercial a esta matéria-prima que geralmente é considerada inútil. PALAVRAS-CHAVE: Resíduos Celulósicos, Resíduos Gordurosos, compostagem mista, biodegradação aeróbia, Biodegradação Anaeróbia. INTRODUÇÃO No processo de fabricação de embutidos são gerados grandes quantidades de resíduos orgânicos com características físico-químicas distintas. Dentre estes, serão estudados dois. O primeiro, é um invólucro composto de celulose comercialmente conhecido como celofane ou viscose, que é utilizado no processo de elaboração de salsichas como um modelador de seu formato, e que não permite ser diretamente reaproveitado. O segundo, são resíduos gordurosos em estado adiantado de degradação, que apresentam características poluentes para o meio ambiente e que refletem um elevado custo para a sua recuperação química. Ambos os materiais, atualmente, sofrem os seguintes tratamentos; a) muitas vezes são simplesmente despejados em rios, lagoas ou aterros sem receber nenhum tratamento prévio para evitar a poluição; b) são levados para a incineração; c) são acondicionados em valas de deposição na expectativa de uma solução ecologicamente correta. Ocorre aí, um grande desperdício dessa preciosa matéria orgânica e um forte impacto sobre o meio ambiente, pois contamina as águas, gera maus odores e favorece a proliferação de insetos nocivos e outros vetores de doenças. Para contornar este problema pretende-se pesquisar e otimizar procedimentos para o tratamento e disposição de resíduos gordurosos e celulósicos em indústria de produtos cárneos no Vale do Rio Pardo, visando contribuir para o desenvolvimento regional sustentável. Neste sentido, a compostagem desses resíduos apresenta-se como a melhor opção para resolver duplamente o problema: evita a contaminação do ambiente e gera um excelente adubo orgânico de alto valor fertilizante, tanto do ponto de vista químico, como físico e biológico. Existem vários métodos que compõem o processo de compostagem, entre eles podemos citar: a) compostagem artezanal: em pilhas ou leiras a céu aberto ou coberto, revolvidas manualmente, para que ocorra a oxigenação das camadas internas da leira e a manutenção das condições de temperatura e umidade do material. b) compostagem com revolvimento mecânico: as pilhas são reviradas com equipamentos, pá-carregadeira, ou equipamentos específicos para reviramento de leiras. c) compostagem em pilhas estáticas com aeração forçada: consiste em fazer injetar ar na base das pilhas estáticas, com controle do tempo e fluxo da aeração. d) compostagem em recintos fechados com aeração forçada: Neste método os resíduos a compostar ficam em recintos confinados (fechados), em containers, tubulões ou silos, sendo mantida a aeração. A diferença do método anterior está no isolamento ambiental do processo. Como podemos perceber, vários são os processos utilizados para estabilização de resíduos orgânicos biodegradáveis. O processo de compostagem, ocorre basicamente realizando-se em duas etapas: a primeira, quando ocorrem as reações bioquímicas de oxidação mais

3 intensas, predominantemente termofílicas, a segunda etapa, mesofílica, quando ocorrem o processo de estabilização dos sólidos e humificação. Neste sentido, especificamente objetiva-se a caracterização físico-química e química destes materiais a serem submet idos a um método adequado de compostagem, identificando a melhor combinação de materiais orgânicos, com a função de substratos necessários para serem misturados juntamente com os resíduos gordurosos e celulósicos e, caracterizar os parâmetros operacionais (temperatura, umidade e aeração) e de controle que possam permitir a melhor eficácia da transformação dos resíduos orgânicos em humos. No âmbito da gestão ambiental, espera-se que o estudo da compostagem forneça subsídios para o desenvolvimento de um programa de uso dos resíduos orgânicos biodegradáveis como subprodutos, com a finalidade de reutilizar e agregar valor comercial a esta matériaprima que geralmente é considerada inútil. MATERIAIS E MÉTODOS Para a realização dos experimentos, foram utilizados, como matéria-prima para a compostagem, os resíduos existentes em empresa de embutidos de suínos do Vale do Rio Pardo, RS: resíduo gorduroso, resíduo celulósico e lodo biológico. Inicialmente, as amostras em triplicata de cada matéria - prima foram submetidas à análises físicas e químicas, seguindo a metodologia da Rede Oficial de Laboratórios de Análises de Solos ROLAS conforme Boletim Técnico nº 5 do Departamento de Solos da Faculdade de Agronomia da Universidade Federal do Rio Grande do Sul UFRGS, Os compostos estabilizados e humificados, também sofreram essas análises laboratoriais. Os resultados analíticos estão representados na Tabela 1. Tabela 1 Características físico químicas e químicas das matérias primas em estudo. Parâmetros RC RG LB Umidade (%) 10,88 3,13 90,67 Carbono Orgânico (%)

4 14,63 40,66 2,68 Nitrogênio Total (%) 0,13 1,89 0,53 Potássio (%) 0,04 0,03 0,29 Fósforo Total (%) 0,01 0,11 0,38 Cálcio (%) 0,06 0,63 0,49 Magnésio (%) 0,01 0,03 0,33 RC Resíduos Celulósicos; RG Resíduos Gordurosos e LB Lodo Biológico.

5 Valores médios para n = 3 (número de amostras). O material e os equipamentos utilizados para a realização das análises de controle foram: vidraria de laboratório; reagentes analíticos; phmetro marca Quimis, modelo Q. 400.A; termômetro; absorção atômica de forno de grafite marca Variant, modelo SpectrAA 55; espectrofotômetro de luz visível marca Femto, modelo 432; espectrofotômetro de chama marca Micronal, modelo B462; digestor de proteínas tipo Kjeldhal. O método de compostagem utilizado foi o biológico misto (aeróbio e anaeróbio). As formas mais utilizadas para a construção de leiras em usinas de compostagem é a disposição das leiras em forma de: a) trapezoidal, b) triangular ou c) montes conforme Figura 1 (Kiehl, 2002, p. 53). Figura 1 Formatos das leiras para a compostagem. Fonte: Adaptado de Kiehl, Para este tipo de experimento, as leiras foram construídas em triplicata, em área coberta, com massa inicial total de 300 Kg cada e em forma de montes. Foi avaliado a relação Carbono Orgânico/Nitrogênio segundo a metodologia de Kiehl (2002), conforme está sendo apresentado na Tabela 2. As leiras foram revolvidas manualmente em intervalos de três dias. Tabela 2 Quantidade de matéria - prima utilizada para cada leira e sua relação C/N. Matéria - prima Kg % C Org. % Nitrogênio C/N Resíduo Celulósico ,63 0,15

6 97,53 Resíduo Gorduroso ,66 1,89 21,51 Lodo Biológico 100 2,68 0,53 5,06 Total ,97 2,57 22,56 Valores médios para n = 3 (número de amostras). RESULTADOS E DISCUSSÕES Os resultados demonstram que a metodologia de compostagem mista (anaeróbia/aeróbia) apresenta a possibilidade de ocorrer o processo de biodegradação (estabilização e maturação) dos resíduos celulósicos e gordurosos quando misturados com lodo biológico. O teor de umidade das leiras, permaneceram entre 40% e 60%. Valores de umidade muito elevados para este tipo de experimento podem: a) dificultar o desenvolvimento do processo aeróbio, b) favorecer a compactação da leira e c) aumentar a atração de insetos (moscas) e a produção de maus odores decorrente da predominância do processo anaeróbio. Temperatura, aeração e umidade estão diretamente relacionadas neste processo. Portanto, durante o revolvimento, acontece a oxigenação da leira e a liberação do excesso de água na

7 forma de vapor d água e a manutenção de uma temperatura média das leiras. Neste caso a temperatura das leiras não ultrapassaram 70ºC. Os resultados da Tabela 3, apresentam tendências de comportamento para macronutrientes, carbono orgânico e relação C/N. Na coluna leira bruta da Tabela 3, está representada a soma dos parâmetros químicos analisados em triplicata (conforme Tabela 1) de cada constituinte deste experimento para uma leira. Nas colunas ao lado estão dispostos os resultados finais para cada leira do teste. Pode-se observar uma redução na concentração de todos os parâmetros. Comparando o teor de carbono orgânico bruto com o compostado, podemos observar uma significativa redução, que através da relação com o teor de nitrogênio, indica a ocorrência do processo de maturação das leiras testes após 90 dias. Tabela 3. Avaliação da biodegradação dos resíduos celulósicos e gordurosos. Os valores reduzidos de nitrogênio total de cada leira compostada em relação a leira bruta podem ser explicados pela perda deste nutriente pelo chorume gerado no processo anaeróbio, bem como da eliminação do excesso de nitrogênio na forma de gás amônia (NH3) pelos microorganismos. A redução dos valores dos demais micronutrientes também podem ter sido ocasionado pela lixiviação do chorume durante o processo anaeróbio. Problemas iniciais com a homogeneização dos resíduos celulósicos e gordurosos foram observados, mas contornados através da trituração dos mesmos. Odores e conseqüente atração de insetos (moscas) constituem-se em um inconveniente operacional à resolver. Para tal o mecanismo aeróbio terá de ser possibilitado por maior removimento. CONCLUSÕES Preliminarmente pode-se considerar que os resíduos gordurosos e celulósicos podem ser biodegradados por compostagem em leiras de formas usuais (trapezoidal, monte ou triangular). Isto define a seleção de um método de tratamento potencialmente aplicável. Problemas operacionais, como geração de chorume e odores, bem como a atração de insetos, poderão ser contornados pelo aumento da freqüência de revolvimento ou diminuição do tamanho das leiras. Um reestabelecimento do balanço entre o conteúdo de carbono orgânico e nitrogênio é necessário com a finalidade de evitar a perda deste nutriente na forma de gás amônia. O estudo demonstra que existe a possibilidade de utilização de resíduos celulósicos e gordurosos de origem frigorífica na produção de adubo orgânico para ser utilizado na agricultura. Em especial a região sul do pais que concentra um número muito grande de indústrias frigoríficas dos mais diversos portes. No momento em que este sistema for sendo

8 praticado, estaríamos contribuindo com o meio ambiente, como também, desenvolvendo a geração de empregos tanto na industria como campo. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 1. ANDREOLI, C. V.; FERNANDES, F.; DOMASZAK, S. C. Reciclagem agrícola do lodo de esgoto. Curitiba: SANEPAR, p. 2. KIEHL, Edmar José. Fertilizantes organominerais. 3a. ed. Piracicaba: Editado pelo autor, p. 3. KIEHL, Edmar José. Manual de compostagem: maturação e qualidade do composto. 3. Ed. Piracicaba: Edição do autor, p. 4. TEDESCO, M. J. et. al. Análise de solo, plantas e outros materiais. Boletim Técnico nº5. Departamento de Solos da Faculdade de Agronomia da Universidade Federal do Rio Grande do Sul UFRGS. 2. ed. Porto Alegre, 1995, 174 p. 5. LEITE, V. D.; LOPES, W. S.; PRASAD, S. Processo de tratamento anaeróbio de resíduos sólidos orgânicos urbanos e rurais. Engenharia Sanitária e Ambiental ABES, vol. 7, n. 1, p , jan./mar e abr./jun JÚNIOR, J. L.; GORGATI, C. Q. Fração orgânica de lixo urbano como substrato para biodigestor. Energia na Agricultura, Vol. 14, n. 4, p KRIEGER, K. I. Informações sobre compostagem. Disponível em: Acesso em: 18 out GEISSMAN, T. A. Principios de química orgánica. 2. ed. Barcelona: Editorial Reve rté S.A., p.