A relação C/N dos resíduos sólidos orgânicos do bairro universitário da cidade de Criciúma - SC

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1 A relação C/N dos resíduos sólidos orgânicos do bairro universitário da cidade de Criciúma - SC Daiane Fabris Trombin (UNESC) bio_dai@hotmail.com Ednilson Viana (UNESC) edv@unesc.net Gislaine Zilli Réus (UNESC) gislainezilli@hotmail.com Claudio Ballmann (UNESC) Ballmann20@yahoo.com.br Resumo Este trabalho buscou analisar a relação C/N, o ph e o grau de umidade dos resíduos orgânicos domiciliares do bairro Universitário, da cidade de Criciúma-SC. Para tanto, foi feita uma amostragem das residências do bairro, as quais foram contactadas e feita a coleta posterior dos resíduos. Dos resíduos coletados foram retiradas amostras para as análises de umidade, nitrogênio total, matéria orgânica, carbono total, relação C/N e ph. A umidade dos resíduos obtida foi alta, apresentando uma média de 76,21%, o que indica que quaisquer que seja a utilização destes resíduos serão necessários meios que controlem ou eliminem este alto índice de umidade. A relação C/N média obtida foi de 25/1, dentro da faixa considerada adequada para o processo de compostagem. O ph obtido foi de 5,55, considerado também adequado quando se trata da compostagem. Palavras-chave: Relação C/N, Compostagem, Resíduos orgânicos. 1. Introdução Os resíduos sólidos envolvem um conjunto bastante variado de resíduos, sendo agrupados e denominados de acordo com a forma em que são classificados. Assim, eles podem ser denominados de resíduos orgânicos e inorgânicos quando se considera a composição química dos mesmos. Também podem ser agrupados em classe I e II (IIA e IIB), considerando os riscos potenciais ao meio ambiente e a saúde pública (ABNT/NBR ). Podem inclusive ser denominados de resíduos secos e resíduos úmidos, de acordo com a sua natureza física e ainda em domiciliar, industrial, comercial, agrícola, etc, quando considerada a sua origem. Toda esta classificação é importante para a elaboração de planos de gestão de resíduos sólidos, principalmente quanto aos mecanismos para tratamento e disposição final. Independente da origem, um tipo de resíduo sólido, denominado de resíduos sólidos orgânicos, quando não tratados e dispostos adequadamente, podem gerar problemas ambientais e de saúde pública. Provocam a depreciação da paisagem, odores oriundos da decomposição de restos orgânicos, presença de vetores (moscas, formigas, baratas, ratos, mosquitos) e a presença de chorume (líquido escuro altamente poluente, originado da decomposição de tais resíduos). O chorume, que apresenta alta carga de matéria orgânica em degradação, no contato com rios e lagos reduz a quantidade de oxigênio destes, causando a morte de espécies aquáticas por asfixia. Como os resíduos orgânicos encontram-se em uma fração de mais de cinqüenta por cento no lixo domiciliar, eles se constituem no principal agravante quando o assunto é tratamento e disposição de resíduos sólidos. Mesmo em aterros sanitários há a problemática da grande produção de chorume e as dificuldades de tratamento. Além do chorume, a decomposição dos resíduos orgânicos também leva a produção de gás metano, com poder de aquecimento 23 vezes superior ao dióxido de carbono (CO 2 ) e pode ENEGEP 2005 ABEPRO 5177

2 causar explosões em aterros sanitários. O importante dos resíduos sólidos orgânicos é que eles são materiais biodegradáveis com um certo poder nutritivo (depende da forma e fonte geradora), podendo, portanto, serem utilizados para diversas finalidades como alimentação animal (VIANA (1999)) e principalmente na compostagem (BIDONE, 2001). A compostagem, segundo Tinoco (2002), é um processo biológico aeróbio e controlado de tratamento e estabilização de resíduos orgânicos para a produção de húmus. Durante todo o processo ocorre produção de calor e desprendimento, principalmente de gás carbônico e vapor d água. O processo de compostagem é desenvolvido por uma população diversificada de microrganismos e envolve necessariamente duas fases distintas, sendo a primeira de degradação ativa (necessariamente termofílica) e a segunda de maturação ou cura. Na compostagem, os resíduos orgânicos associados com a temperatura, favorecem o crescimento o grupo de bactérias termofílicas, responsáveis pela degradação ativa dos resíduos. Como um processo biológico, a compostagem é influenciada por todos os fatores que comumente afetam a atividade microbiológica. Dentre esses fatores, citam-se a seguir os principais: umidade, oxigenação, temperatura, tamanho das partículas, concentração de nutrientes e ph. Vale mencionar que esses parâmetros apresentam limites que são, nesse caso, uma imposição técnica e operacional do processo (PEREIRA NETO, 1996). Para obter um bom composto é de suma importância considerar os fatores que influenciam no processo. Neste contexto, o fator mais critico, além da aeração, é a relação C/N, já que o crescimento e a diversificação da colônia microbiológica na massa de compostagem relacionam-se diretamente com a concentração de nutrientes, os quais fornecem material para a síntese protoplasmática e a energia necessária para o crescimento celular, além de outras funções. A relação C/N inicial adequado em uma massa de resíduos orgânicos deve estar entre 25/1 a 35:1. Caso a relação C/N for muito alta, a degradação poderá ser dificultada e se for muito baixa, haverá perda de nitrogênio na forma de amoníaco, que é percebido pelo seu forte odor. Os microrganismos absorvem o carbono e o nitrogênio sempre na relação C/N adequada, quer a matéria prima a ser compostada tenha relação 80/1 ou 8/1 (KIEHL, 2002). Com a própria compostagem a relação C/N será corrigida, de maneira que, quando o composto estiver humificado, a relação C/N será em torno de 10/1. Se a relação inicial for elevada, por exemplo, 60 ou 80/1, o tempo de compostagem será maior, pois faltará nitrogênio para os microrganismos; esse elemento será reciclado entre as células microbianas até a degradação total da matéria orgânica, enquanto o excesso de carbono é eliminado na forma de gás carbônico. Ao contrário, se a relação C/N for baixa, 6/1, por exemplo, os microrganismos eliminarão o excesso de nitrogênio na forma de amônia, como mencionado, até atingir a relação próxima de 30/1 (KIEHL, 2002). Como a compostagem é um processo muito utilizado para reduzir a grande fração de resíduos orgânicos no lixo domiciliar, muitos programas de educação ambiental nas escolas ou mesmo instituições de assistência social em um centro urbano, utilizam deste processo. E neste aspecto, conhecer a relação C/N é o primeiro passo para se planejar um processo de compostagem. Infelizmente nem sempre é possível de se realizar as análises químicas (C/N) pelas instituições de ensino ou mesmo pelas instituições interessadas em realizar tal processo. Assim, o conhecimento prévio, especialmente da relação C/N dos resíduos sólidos orgânicos do bairro Universitário da cidade de Criciúma representar um importante parâmetro a ser tomado na realização do processo de compostagem de resíduos orgânicos domiciliares em ENEGEP 2005 ABEPRO 5178

3 outras localidades, já que esta relação pode ser extrapolada para outras cidades que tenham perfil semelhante ao da população estudada. 2. Materiais e métodos Este trabalho foi desenvolvido no período de 18/10/2004 a 09/11/2004, equivalente a estação primavera do ano de Para se obter a relação C/N dos resíduos ali gerados no Bairro Univesitário foi preciso estabelecer uma amostra representativa do bairro. A determinação do tamanho da amostra foi realizada com base no método estabelecido por Barbetta (2004), para a amostragem de população finita. O contato com os moradores foi feito através de uma visita in loco, onde buscou-se uma abordagem com o público alvo afim de descrever o objetivo da pesquisa e obter o consentimento destes para a separação dos resíduos orgânicos nos dias e horários desejados. Juntamente com este esclarecimento foram estabelecidos horários de uma coleta comum, ou seja, a partir das quatorze horas e trinta minutos. A coleta dos resíduos foi realizada durante sete dias consecutivos no bairro, buscando abarcar a variação que os resíduos orgânicos apresentam em sua composição durante os dias da semana. Para aquelas residências que não efetivaram a entrega dos residuos orgânicos apenas em alguns dias da semana, foram realizadas novas coletas de reposição para aquele dia específico. Esta medida buscou evitar qualquer alteração e interferência nos resultados. Os resíduos coletados diariamente nas residências foram levados para o Laboratório de Resíduos Sólidos da UNESC, onde foram pesados. Após serem pesados os mesmos foram triturados em triturador e despejados em um caixote, onde eram misturados e homogeneizados, para que se fosse retirada uma amostra. Estas foram retiradas de diversos pontos e em pequenas quantidades. As amostras foram acondicionadas em sacolas plásticas de lixo, identificadas com etiquetas contendo o dia da semana a que pertencia e congeladas em freezer vertical no laboratório. O congelamento foi feito porque um número razoável de residências que compunham a amostra não forneceram resíduos. Assim, para recompor o número de residências da amostra, optou-se pelo congelamento dos resíduos coletados, de modo a impedir a atividade microbiana e com isto evitar alteração na relação C/N. Uma coleta de reposição dos resíduos daquelas residências que não puderam fornecer os seus resíduos no dia programado foi feita na semana posterior à primeira semana de coleta, onde os resíduos também foram congelados em freezer para compor a amostra de cada dia da semana, com o número de residências desejado. Após a coleta de reposição as amostras foram descongeladas a temperatura ambiente, quarteadas e duas partes foram colocadas em estufa a 65º C para secagem até obter estabilidade de peso. O restante das mesmas foram congelados novamente. Assim, estas amostras foram pesadas durante até que houvesse estabilização de peso, indicando que elas estariam secas, segundo metodologia estabelecida pelo Laboratorio Nacional de Referência Vegetal (1988). Depois de secas, as amostras foram enviadas para análise no IPAT (Instituto de Pesquisa Ambiental e Tecnológica) e para Cidasc (Compania Integrada de Desenvolvimento Agrícola de Santa Catarina). 3. Resultados A Tabela 1 apresenta os resultados obtidos das análises das amostras coletadas nos dias 18 a 24 de outubro de 2004, para a umidade a 65ºC, o percentual de nitrogênio, a matéria ENEGEP 2005 ABEPRO 5179

4 orgânica, carbono total, a relação C/N e o ph. Tabela 1 Resultado das análises das amostras de resíduo orgânico Datas das coletas Umidade a Nitrogênio Matéria Carbono Relação ph 65ºC total (%) Orgânica (%) Total (%) C/N 18/10/ ,43 1,8 84,38 46,87 26/1 5,68 segunda-feira 19/10/ ,17 1,79 77,10 42,83 24/1 5,62 terça-feira 20/10/ ,02 1,64 79,17 42,83 24/1 5,35 quarta-feira 21/10/ ,06 1,95 80,60 44,77 25/1 5,49 quinta-feira 22/10/ ,72 1,45 79,00 43,88 24/1 5,55 sexta-feira 23/10/ ,79 2,71 85,57 47,54 26/1 5,52 sábado 24/10/2004 domingo 77,19 1,44 80,00 44,44 25/1 5,65 Segundo a Tabela 1, a umidade dos resíduos variou de 73 a 78% aproximadamente. Isto mostra uma certa variabilidade durante os dias da semana, mas que não chegam a ser significativas. Em média esta umidade foi de 76,21% com desvio padrão de 1,37, sendo que a umidade adequada para propiciar uma satisfatória atividade microbiana é de 55 a 60%. Isto significa que a utilização destes resíduos para a compostagem, é necessário que se faça um controle adequado de umidade para que o processo ocorra de forma satisfatória. Os resultados de Nitrogênio total apresentou uma média de 1,82% variando 1,45 a 2,71. Os resíduos orgânicos de origem vegetal tem uma média de 1 a 4 % de nitrogênio (KIEHL, 2002). Assim, pode-se inferir que a matéria orgânica amostrada continha grande parte de resíduos com origem vegetal, já que apresentou 1,82% de nitrogênio. A análise de Matéria orgânica apresentou uma media de 80,83% com variação 77 a 85%. Os resíduos sólidos orgânicos a serem compostados devem ter no início do processo um mínimo de 40% de matéria orgânica, para se ter certeza de que haverá boa atividade microbiana na composteira e que o produto final terá quantidade razoável de húmus (KIEHL, 2002).O carbono total por sua vez, apresenta uma média de 44,74%, variando de 42 a 47%. A relação C/N média obtida foi de 25/1, variando de 24 a 26/1. Isto mostra que a faixa obtida ainda continua dentro do considerado bom para a compostagem, segundo Pereira Neto (1996). Assim, processos de compostagem partindo dos resíduos orgânicos do lixo domiciliar, considerando as características do bairro e população estudados, poderiam ser conduzidos sem o risco de paralização do processo. Por outro lado, como há um índice de umidade elevado (76%), é necessário que se considere uma fração de material palhoso apenas para regular a umidade. O ph também apresentou valores considerados adequados para o processo de compostagem, situando-se em uma média de 5,55. Segundo Pereira Neto (1996), a faixa de ph favorável para a compostagem situa-se entre 4,5 a 9,5. Valores extremos são automaticamente regulados pelos microrganismos por meio de degradação de compostos que irão produzir sub-produtos ácidos ou básicos em função da necessiadade do meio. 4. Conclusão Os resíduos orgânicos do bairro Universitário da cidade de Criciúma-SC apresenta umidade elevada, ou seja, em média 76,21%. Isto pode dificultar processos de compostagem ou outros ENEGEP 2005 ABEPRO 5180

5 processos de aproveitamento de tais resíduos, que não contemplem uma redução ou eliminação deste alto grau de umidade. A porcentagem média de matéria orgânica dos resíduos foi de 80,83%, considerada favoráve para a compostagem. A relação C/N dos resíduos foi em média de 25/1, também adequado para o processo de compostagem, embora devendo-se considerar a necessidade de controle do elevado teor de umidade. O ph foi em média de 5,55 também mostrando que tais resíduos estão em condições favoráveis de decomposição, quando considerado este parâmetro. Conclui-se que processos de compostagem para aproveitamento de tais resíduos orgânicos podem ser desenvolvidos sem grande preocupação com a questão do equilíbrio da relação C/N, devendo-se ater principalmente ao controle da umidade que se encontra elevado para esta fração do lixo. 5 - Referências BARBETTA, P. A. (2004) - Estatística aplicada às ciências sociais. 5.ed Florianópolis: UFSC - Fapeu Editora da UFSC, p BIDONE, F. R. A. (2001) Resíduos sólidos provenientes de coletas especiais: eliminação e valorização. 1 ed. São Paulo: PROSAB, p. 51. D ALMEIDA, M. L. O. & VILHENA, A. (2000) - Lixo municipal: manual de gerenciamento integrado. 2. ed. São Paulo : IPT/CEMPRE. KIEHL, E. J. (2002) - Manual de compostagem: maturação e qualidade do composto. São Paulo. Editado pelo autor, p. 11,13 e 47. LANARV Laboratório Nacional de Referência Vegetal (1988) Análise de corretivos, fertilizantes e PEREIRA NETO, J.T. (1996) - Manual de compostagem: processo de baixo custo. Belo Horizonte: UNICEF, p. 56. SILVA, J. A. (2000) - Análise da qualidade da coleta e disposição final dos resíduos sólidos domiciliares da cidade de Ivaiporã estado do Paraná. SILVA, S. A & MARA, D.D. (1979) - Tratamento biológico de águas residuárias: lagoas de estabilização. 1 ed. Rio de Janeiro: ABES, p VON SPERLING, M. (1996) - Princípios básicos do tratamento de esgotos. Belo Horizonte, p inoculantes métodos oficiais, p ENEGEP 2005 ABEPRO 5181