X Semana de Estudos da Engenharia Ambiental UNESP Rio Claro, SP. ISSN

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1 PROJETO DE COMPOSTAGEM DOS RESÍDUOS SÓLIDOS DO RESTAURANTE UNIVERSITÁRIO DA UNESP CAMPUS RIO CLARO Laís Alves Souza, Marcus César Avezum Alves de Castro. Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho (UNESP), Rio Claro (SP). 1. INTRODUÇÃO E OBJETIVOS A compostagem é considerada um processo de decomposição dos compostos orgânicos, no estado sólido e úmido, a partir da atividade microbiana e com controle da temperatura, umidade e oxigenação (Kiehl, 2004). Sua principal vantagem é a possibilidade de agregar valor aos resíduos orgânicos transformando-os em fertilizante orgânico e diminuindo a quantidade disposta em aterros sanitários (Lleó, et al., 2013). Em contrapartida, os principais problemas envolvem a implantação e operação de um sistema de compostagem são: demandam grandes áreas para o tratamento do resíduo orgânico gerado no município; gastos significativos com aeração forçada e a necessidade da correta segregação dos resíduos orgânicos na fonte, para que não ocorra a contaminação do fertilizante orgânico durante a decomposição da matéria orgânica (Pires, 2005). Além destes fatores, o manejo incorreto da leira, com falhas no controle da temperatura, aeração e teor de umidade irão implicar na qualidade da decomposição, assim como na qualidade do composto final. Sistemas decentralizados como compostagem doméstica, em restuarantes, praças de alimentação e escolas são uma das soluções para a redução das áreas necessárias para operação de leiras, com este intuito o projeto visa analisar as condições de compostagem dos resíduos sólidos do Restaurante Universitário da Unesp de Rio Claro- SP. Com base nos dados de Picciafuocco (2013), verificou-se que no Restaurante Universitário do campus são gerados em média 100kg/semana de resíduos orgânicos passíveis de compostagem, os quais correspondem a 33%, em peso, do total de resíduos gerados no estabelecimento. Desta forma, o projeto tem o intuito de oferecer uma opção alternativa à destinação deste material por meio da compostagem. Nesse sentido, com a finalidade de investigar preliminarmente os parâmetros operacionais do processo (frequência de revolvimento, período de umidificação, porcentagem de poda e capina), foi montada uma leira constituída por 100% de resíduos orgânicos provenientes do restaurante, a fim de analisar a real necessidade da adição de poda e capina para a compostagem aeróbica deste tipo de resíduo. 2. MÉTODOS Um canteiro de compostagem foi montado em local com pouca circulação de pessoas, sombreado e relativamente próximo ao Restaurante Universitário, como ilustrado na Fig.1. A base do canteiro foi impermeabilizada com lona plástica nas dimensões de 2,5m x 1,5 m e a altura do mosquiteiro 1m, como ilustrado pela Figura 1. As laterais do mosquiteiro, assim como a cobertura superior foram costuradas com barbante para evitar a entrada de insetos como moscas varejeiras e o possível aparecimento de larvas. Os resíduos do pré-preparo do restaurante foram coletados do dia 19 a 23 de maio de 2014, pesados diariamente, triturados com o auxílio de uma ferramenta de corte manual e

2 homogeneizados com pá e enxada antes da disposição na leira. O transporte do restaurante até a leira foi feito utilizando-se um carrinho manual. No total foram coletados 102,6kg (12,51kg em peso seco) de resíduos e ao final da coleta de resíduos a leira apresentou as dimensões 1,20m x 1m x 0,4 m, menores em relação à proposta por Massakudo (2006) apud Picciafuocco (20013) de 1,4x1,5x1m ou 1,1x1,5x1m e menor também que a recomendada por Brito (2008) de 1,5x1,5x1,5m, devido à quantidade de resíduo proveniente da coleta apenas de 1 semana e devido a não foi adição de outro material além dos próprios resíduos do restaurante. Para a análise do tipo de material da leira, amostras foram coletadas diariamente para análise do teor de umidade, ph, sólidos totais e sólidos totais voláteis, e carbono (Kiehl, 1980; Ortolan & Moya, 2011), as análises de relação C/N foram realizadas conforme a última versão do Standard Methods for the Examination of Water & Wastewater 22nd 2012 (SMWW), EPA e ABNT. As análises de relação C/N foram realizadas a cada 15 dias no período de 2 meses de operação. Baseado no trabalho de Ortolan & Moya (2011), e observação do teor de umidade da leira, a frequencia de revolvimento foi realizada a cada dois dias. Figura 1. Etapas da montagem do canteiro de compostagem. A temperatura máxima da leira e a temperatura ambiente foram medidas diariamente entre as 7:30h e 8:30h, por meio de um termômetro digital e registradas em planilha para a distinção entre as fases de bioesbilização ou semicura e maturação, em que se encontravam os resíduos. 3. RESULTADOS E DISCUSSÃO Os dados de temperatura e das análises laboratoriais obtidos foram plotados em gráficos em relação ao tempo de operação da leira a partir da tabela da Fig.2. Na tabela, o Início do

3 processo corresponde à média dos valores obtidos nas análises realizadas diariamente a cada material adicionado à leira na fase de coleta dos resíduos do restaurante. Parâmetros Início do processo 15 dias 30 dias 45 dias 60 dias Teor de umidade (%) 89,09 85,26 79,91 73,96 68,49 ph 5,78 5,69 x 5,04 5,26 Sólidos totais (%) 10,91 14,74 20,09 26,04 31,51 Sólidos voláteis (%) 90,10 89,55 88,29 86,96 86,58 Relação C/N - 29,26 x 25,84 x - não calculado; x resultados não obtidos Fig. 2. Tabela com resultado dos parâmetros obtidos da coleta e operação da leira. Os resultados de teor de sólidos indicam que os sólidos voláteis (matéria orgânica) não apresentaram variação significante, pois o material desde o início até o final da operação era altamente degradável. Enquanto isto houve aumento da porcentagem de sólidos totais em aproximadamente 20% devido à diminuição do teor de umidade de 89,09% para 68,49%, ocasionada pela perda de umidade para o ambiente e pelos revolvimentos. Considerando que a faixa ótima do teor de umidade para a máxima decomposição é de 40% a 60% desde o início da compostagem (Oliveira, 2008; Kiehl, 2004) ou 40 a 65% (Inácio & Miller, 2009), a porcentagem mínima de umidade detectada na leira ainda é superior a esta faixa ótima, o que ocasionou a decomposição anaeróbia e consequente presença de maus odores. Além disto, como mostra a Fig. 3, na Semana 5, a leira parece não ter coesão, indicado que o teor de umidade ainda excessivo, a aglutinação do material em pequenos blocos e diminuição da resistência estrutural da leira (Poincelot, 1975 e Willson et al., 1976 apud Oliveira, et al 2008). O alto teor de umidade dos resíduos se deve ao processo de higienização dos alimentos na fase de prépreparo e seu posterior armazenamento em um vasilhame fechado que não permite a drenagem da água.

4 Figura 3. Leira durante as semanas de operação. Destaque para Semana 5, imagem superior, leira revolvida, imagem inferior, manhã seguinte após revolvimento. Os resultados do ph apresentam inicialmente reação ácida passando de 5,69 para 5,04 no período de 25 dias e em seguida leve elevação até 5,26. Estes dados marcam a fase fitotóxica da compostagem, a qual, segundo Kiehl (2004), ocorre nos 10 a 20 dias iniciais do processo de compostagem, onde os vegetais e outros resíduos liberam seu suco celular de natureza ácida. De acordo com Inácio & Miller (2009), isto ocorre porque ácidos orgânicos são formados, mas com a elevação da temperatura, o ph volta a subir e se manter entre 6 e 7. A análise da relação C/N comprova que esta diminuiu com a maturação do composto (Yuan, et al. 2012). A relação inicial foi 29/1, entre 25/1 e 35/1, como recomendado por Kiehl (2004) e após aproximadamente 1 mês de operação, foi de 25/1. Isto significa que o material da leira está sofrendo decomposição, ainda que de forma lenta. Segundo Kiehl (2004), o composto bioestabilizado ou semicurado apresenta relação em torno de 18/1 e podem ser utilizados como fertilizantes orgânicos. Desta forma, o composto está próximo do fim da fase de bioestabilização e não pode ainda ser utilizado. E apesar da relação de C/N estar inicialmente adequada segundo a literatura, características como o formato da leira e sua capacidade de retenção de calor, tem influência significativa sobre a manutenção da temperatura da leira e consequentemente na atividade microbiana e a degradação do material (Inácio & Miller, 2009). Com relação à análise da variação da temperatura, é possível observar na Fig. 4, que a temperatura ambiente tem considerável influência na temperatura da leira e esta não atingiu a fase termofílica, considerando-se que não estava entre a faixa de 40ºC a 60ºC (Kiehl, 2004) nem de 45ºC a 65ºC prevista por Inácio & Miller (2009), devido provavelmente às suas dimensões menores em relação ao determinado pela literatura (1,5x1,5x1,5m) e desta forma, maior exposição ao ambiente, sem camada de isolamento que evitasse uma perda considerável de calor

5 para o ambiente (Brito, 2008). Este fator pode ser uma das causas na média das temperaturas serem abaixo da faixa ótima prevista pela literatura. Do gráfico depreende-se o aumento considerável da temperatura atingindo cerca de 37ºC no 4º e 5º dia, característica, segundo Kiehl (2004) da fase mesófila e fitotóxica da leira. Considerando as temperaturas máximas atingidas, a fase termófila e mesófila da leira estão dentro do intervalo mínimo considerado por Kiehl (2004). A temperatura inicial de aproximadamente 37ºC deve-se provavelmente à alta porosidade existente e aeração eficiente que ainda existia antes do material começar a degradar e se aglutinar com outras partículas e água prejudicando a oxigenação da leira, a qual não apresentou melhor desempenho após os frequentes revolvimentos indicados no gráfico. Desta forma, observa-se que a temperatura manteve-se próxima à temperatura ambiente e a decomposição do material ocorreu parcialmente de forma anaeróbica, demonstrado pela baixa temperatura, o odor exalado pela leira, assim como pela presença de muitos insetos e larvas durante todo o período de operação da leira. Figura 4. Variação da temperatura ambiente e máxima da leira em relação ao tempo de operação. 4. CONSIDERAÇÕES FINAIS Considerando as análises e o comportamento da temperatura da leira, pode-se concluir que uma leira montada apenas com resíduos orgânicos do Restaurante da Unesp de Rio Claro irá degradar a matéria orgânica e gerar um composto, contudo ocorrerá de forma mais lenta, tendo em vista que parte da decomposição se dará de forma anaeróbica, graças também ao alto de teor de umidade dos resíduos. Desta forma, aconselha-se primeiramente que o local de armazenamento dos resíduos prévio à disposição da leira permita a drenagem da maior parte desta água, proveniente da lavagem dos vegetais, legumes e frutas. Além disto, recomenda-se que seja

6 adicionado material seco como poda e capina proveniente dos serviços de jardinagem e limpeza do campus, com intuito de melhorar a aeração. Sugere-se igualmente que leiras maiores sejam montadas para que consigam reter melhor o calor e consequentemente, atingir a fase termofílica, e desta forma acelerar o processo de degradação e reduzir o tempo de compostagem. Em suma, depreende-se deste projeto que a montagem da leira de compostagem apenas com resíduos orgânicos provenientes das atividades do pré-preparo de alimentos do restaurante universitário não foi adequada. Os principais motivos foram o elevado ter de umidade do material, que levou a compactação e a formação de pequenos blocos, dificultando a aeração da leira. Como consequência, a degradação do material ocorreu via anaeróbia ocasionando a geração de odores desagradáveis e lento processo de degradação. Nesse sentido, recomenda-se, para este tipo especifico de resíduo, a adição de material de maior granulometria para melhorar a porosidade da leira. Assim, com a continuidade da pesquisa, novas leiras encontram-se em operação com a adição de diferentes proporções de material de poda e capina. 5. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS BRASIL. Ministério da Agricultura. Pecuária e Abastecimento. Instrução Normativa N 25, de 23 de Julho de Aprova as Normas sobre as especificações e as garantias, as tolerâncias, o registro, a embalagem e a rotulagem dos fertilizantes orgânicos simples, mistos, compostos, organominerais e biofertilizantes destinados à agricultura Disponível em: < Acesso: 14 maio INÁCIO, C. de T.; MILLER, P. R. M. Compostagem: ciência e prática para a gestão de resíduos orgânicos. Rio de Janeiro: Embrapa Solos, p. v. 1. KIEHL, E. J.; PORTA, A. Análises de lixo e composto - metodos de amostragem, preparo da amostra, análises, cálculos e interpretação dos resultados analíticos. Escola Superior de Agricultura "Luiz de Queiroz". Universidade de São Paulo, Piracicaba, KIEHL, E. J. Manual de compostagem: maturação e qualidade do composto. 4ªed. Piracicaba, SP. 173p., LLEÓ, T., ALBACETE, E., BARRENA, R., FONT, X., ARTOLA, A., SÁNCHEZ, A. Home and vermicomposting as sustainable options for biowaste management. Journal of Cleaner Production, Amsterdam, v. 47, p , Disponível em: < Acesso em: 25 maio

7 OLIVEIRA, E. C. A.; SARTORI, R. H.; GARCEZ, T. G. Compostagem. Programa De Pós- Graduação Em Solos E Nutrição De Plantas. Escola Superior De Agricultura Luiz De Queiroz. Universidade de São Paulo. Piracicaba, SP ORTOLAN, C. H. S.; MOYA, M. T. M. Compostagem dos resíduos da FCT/ UNESP de Presidente Prudente - SP f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Ambiental) - Faculdade de Ciências e Tecnologia, Universidade Estadual Paulista, Presidente Prudente, Disponível em: < f> Acesso em: 15.abr PIRES, C. S. O tratamento dos resíduos orgânicos como cumprimento da Política Nacional dos Resíduos Sólidos: Análise dos planos municipais da alta bacia do Tietê. Mestrado em Ciências, Programa de Engenharia Hidráulica e Saneamento. Universidade de São Paulo.São Carlos, SP Disponível em: < Acesso em: 15 maio PICCIAFUOCIO, B. F.; TAKEDA, C. M.; SOUZA, L. A.; CASTRO, M. C. A. A. Quantificação dos resíduos sólidos gerados no restaurante universitário do Campus de Rio Claro-UNESP: avaliação do potencial de compostagem Apresentado no III Workshop do Programa de Gerenciamento de Resíduos na Unesp: o uso de ferramentas de gestão na Universidade. Araçatuba-SP. 3 a 5 junho YUAN, Y., TAO, Y., ZHOU, S., YUAN, T., LU, Q., HE, J. Electron transfer capacity as a rapid and simple maturity index for compost. Bioresource Technology. v 116. p