II-023 RECICLAGEM DE LODO DE ESGOTO EXPERIÊNCIA DA REGIÃO METROPOLITANA DE CURITIBA Fernando Fernandes (1) Engenheiro Civil pela UNICAMP e doutor pelo Instituto Nacional Politécnico de FOTO Toulouse. Professor adjunto na área de saneamento, do Centro de Tecnologia e Urbanismo da Universidade Estadual de Londrina. NÃO Wilmar Weigert (2) DISPONIVEL Engenheiro Químico pela UFPR, consultor na área de operação de sistemas de tratamento de esgotos sanitários, diretor da ENVITEC Saneamento Ambiental Ltda. Ricardo Germano Kurten Ihlenfeld (3) Engenheiro Agrônomo, mestre em agronomia pela UFPR, consultor na área de meio ambiente Cleverson Vitório Andreoli (4) Engenheiro Agrônomo, doutor em Meio Ambiente e Desenvolvimento pela UFPR, Engenheiro de Pesquisa na SANEPAR Companhia de Saneamento do Paraná. Endereço (1) : Rua Alfazema, 100 casa 24 - Londrina PR - CEP: 86061-904 - Brasil - Tel: (43) 371.4455 Fax: (43) 371.4082 - e-mail: fernando@uel.br RESUMO O trabalho sintetiza os principais parâmetros de gestão para o sistema de reciclagem agrícola do lodo de esgotos implantado na Região Metropolitana de Curitiba, a partir de agosto de 2000. O lodo desaguado é submetido a tratamento alcalino na base de 50% de cal em relação ao peso seco de lodo. A escolha de áreas aptas é orientada por sistema SIG, considerando a aptidão dos solos, restrições ambientais, rede viária, recursos hídricos, divisão política e distâncias do local de produção. Com apenas 0,085% das áreas aptas poderia ser disposto todo o lodo previsto na primeira fase do projeto (12.000 toneladas) Até fevereiro de 2001 foram recicladas 6.000 toneladas de lodo, em culturas de milho, fruticultura e produção de grama, beneficiando 76 ha. Os controles de qualidade garantem boa receptividade de lodo pelos agricultores, gerando demanda bastante favorável ao produto. PALAVRAS-CHAVE: Lodo de esgoto, gestão, reciclagem INTRODUÇÃO Em Curitiba (PR), a bacia do Rio Belém concentra a maior densidade populacional da cidade. A ETE Belém (aeração prolongada) iniciou sua operação em 1980, com capacidade para receber o esgoto de 500.000 habitantes e produziu no ano 2.000 a média de 9.687 kg/dia de lodo em base seca (ENVITEC/SANEPAR, 2000). A ETE Atuba, que entrou em funcionamento em 1999, utiliza 16 reatores anaeróbios de fluxo ascendente e manta de lodo, tem capacidade de projeto para receber o esgoto de 568.000 habitantes, com produção de lodo estimada em 3.750 kg/dia em base seca (ENVITEC/SANEPAR, 2000). Embora a Região Metropolitana de Curitiba tenha outras 50 ETEs de pequeno porte, todas empregando tratamento anaeróbio, atualmente, a grande produção de lodo ocorre na ETE Belém. A busca da melhor alternativa para o destino final do lodo levou a SANEPAR Companhia de Saneamento do Paraná, a coordenar várias pesquisas voltadas para a reciclagem agrícola do lodo, reunindo a partir de 1993 doze Instituições Oficiais de Ensino e Pesquisa em um projeto comum (Andreoli et al. 1999). ABES Trabalhos Técnicos 1
O conhecimento gerado por estas pesquisas foram a base para a elaboração do sistema de gerenciamento e reciclagem agrícola do lodo de esgoto atualmente implantado em Curitiba. Este sistema controla a qualidade do lodo, realiza sua higienização através de tratamento alcalino com cal, seleciona áreas aptas, realiza o monitoramento ambiental e presta assistência agronômica aos agricultores. Atualmente são reciclados em média 1.500t/mês de lodo úmido tratado com cal. Em vários países (Sachon, 1997) a legislação tornou obrigatória a elaboração de um Plano de Espalhamento, que relaciona os dados básicos do lodo a ser reciclado, das capacidades e aptidão dos solos regionais e a forma de controle e monitoramento da operação. Embora ainda insipiente no Brasil, as pesquisas sobre reciclagem agrícola do lodo já trouxeram conhecimentos significativos para esta atividade em vários Estados, gerando inclusive Normas Técnicas no Paraná e São Paulo. Apesar de ser uma excelente alternativa do ponto de vista econômico e ambiental (Fernandes et Silva, 1999), a reciclagem agrícola demanda uma organização gerencial e técnica criteriosa, para que haja total segurança ambiental e que ao mesmo tempo o agricultor possa tirar o máximo proveito possível do uso do lodo de esgoto. MATERIAIS E MÉTODOS A metodologia empregada na Região Metropolitana de Curitiba pode ser resumida na Figura 1. Produção e características do lodo Condicionamento e desaguamento Higienização do lodo Lodo incorporado ao solo com segurança e benefícios ao agricultor Sistema gerencial: monitoramentos, definição de áreas, transporte de lodo, registro de dados Transporte e suporte agronômico Figura 1 Esquema básico do sistema gerencial para reciclagem agrícola do lodo de esgoto implantado em Curitiba. Alguns dados importantes para o processo são listados a seguir. Estocagem Organização das áreas aptas e levantamentos de campo CARACTERÍSTICAS DO LODO E TECNOLOGIA DE HIGIENIZAÇÃO O lodo da ETE Belém ao sair do tanque de aeração passa por um adensador, de onde sai com aproximadamente 3% de sólidos. Em seguida o lodo é desidratado em duas prensas desaguadoras contínuas, tipo belt press, apresentando teor maior de sólidos de 13,52% (tab. 1). 2 ABES Trabalhos Técnicos
Tabela 1 Características agronômicas básicas do lodo reciclado, em % de peso seco. Tipo de lodo ph % Sólidos totais % Sólidos fixos % N Total % P 2 O 2 total % K 2 O total % Ca % Mg Sem Cal 5,9 13,52 37,2 4,9 3,7 0,31 1,59 0,60 Com Cal 12,0 18,15 52,5 2,9 2,2 0,21 9,08 4,78 O sistema de higienização consiste no tratamento químico com adição de cal na razão de 50% em relação ao peso seco de lodo, o que eleva seu ph a 12,0. O sistema consiste de silo que armazena cal virgem moída, de onde a cal é extraida por um transportador contínuo helicoídal, tipo dosador de velocidade variável. O misturador recebe o lodo das prensas desaguadoras, realizando a mistura com cal através de dois eixos ciclonizados com helicóides, seccionados para fluxo e contra-fluxo. A eficiência do tratamento com a cal é dada na Tab. 2. Tab. 2 Eficiência do tratamento alcalino, com 50% de cal. Concentração de patógenos e indicadores por 100g de lodo seco. Tipo de lodo Coli total Coli fecal Estreptococus Ovos de Cistos de helmintos protozoários Lodo sem cal 7,54 x 10 8 86,4 x 10 6 36,7 x 10 6 429 2,4 % de eliminação após tratamento 99,95 100 100 98 100 É importante observar que as pesquisas mostram que um período de contato de 30 e 60 dias é necessário para que o efeito da calagem seja otimizado. No programa implantado em Curitiba, os pátios de estocagem foram dimensionados prevendo-se este período de contato antes da utilização do lodo. As características sanitárias são controladas para cada lote de 400 toneladas de lodo em base seca, determinando-se a concentração de coliformes fecais e ovos de helmintos viáveis. Só após este controle e o de metais pesados (Tab. 3) é que o lodo é liberado para ser enviado ao campo. Tabela 3 Teor médio de metais pesados em mg/kg de lodo seco. Referência Cd Cr Cu Ni Pb Zn Hg Lodo calado 3 178 439 73 123 824 1 Instrução Normativa IAP 20 1.000 1.000 300 750 2.500 16 Os lotes são numerados e colocados em espaços definidos para permitir o controle. A área de estocagem é concrentrada, dotada de muros laterais e futuramente deve receber cobertura. O lodo após ser misturado com ABES Trabalhos Técnicos 3
a cal é depositado em caçambas e transportado por caminhões do tipo Brook. Após o período de contato o lodo é carregado em caminhões basculantes com pás carregadeiras frontais. CARACTERISTICAS DO MEIO RECEPTOR As áreas da Região Metropolitana de Curitiba foram caracterizadas através de sistemas georreferenciais, definindo-se o contexto agrícola regional e suas tendências, a estrutura viária disponível, geologia, relevo, clima, hidrologia, aspectos sócio-econômicos e ambientais. Foram gerados seis classes de mapas: divisão política, recursos hídricos, áreas de proteção ambiental, vias de transportes, classes de solos e aptidão para uso do lodo. A classificação de terras para disposição final do lodo de esgoto leva em conta a profundidade do solo, textura superficial, susceptibilidade à erosão, drenagem, relevo, pedregosidade, hidromorfismo e fertilidade. O mapa de aptidão para uso do lodo, instrumento da primeira fase do planejamento, apontou como mais promissores os Municipios de Fazenda Rio Grande, Campo Largo, Araucária, Balsa Nova, Lapa, Contenda e Mandirituba. O planejamento mostrou que apenas 0,085% das áreas com boa aptidão agricola e ambiental, já seriam suficientes para absorver a quantidade de lodo a ser reciclada na primeira fase do projeto (12.000 toneladas úmida). RESULTADOS Até fevereiro de 2001 foram reciclados na agricultura 6.000 toneladas de lodo com cal na Região Metropolitana de Curitiba. Deste total, o uso predominante foi a cultura de milho (94%), seguido de fruticultura (4%) e produção de grama (2%). Em dosagens variáveis, de acordo com a recomendação agronômica, 76 há foram beneficiados. Os agricultores já observam resultados surpreendentes com o uso do lodo, o que motivou o interesse de grande número de proprietários. Em testes anteriores, o aumento da produtividade do milho variou de 30% a 70% com o uso do lodo. Todas as análises de monitoramento da qualidade do lodo mostraram que o produto estava em conformidade com os critérios definidos pela Instrução Normativa do Instituto Ambiental do Paraná, o que demonstra que o tratamento químico com a cal, embora simples, é eficiente. Estão previstos dois dias de campo, onde os agricultores serão reunidos em propriedades que utilizaram o lodo, oportunidade onde será mostrado o resultado agronômico desta prática, sua tecnologia e os benefícios que o agricultor pode obter inscrevendo se no programa cada agricultura cadastrado gera um formulário que alimenta o banco de dados do sistema gerencial. Neste formulário são listados os dados básicos da propriedade, suas coordenadas geográficas para o sistema GIS, a parcela utilizada, doses, época de aplicação, etc. CONCLUSÕES O sistema gerencial implantado na Região Metropolitana de Curitiba permite o planejamento e controle total da reciclagem agrícola do lodo, o que garante segurança e operacionalidade ao processo. O teor de metais pesados do lodo produzido esteve sempre abaixo dos limites da Instrução Normativa do Instituto Ambiental Paraná. O tratamento com cal pode ser simples e eficiente, gerando lodo com boa qualidade sanitária. 4 ABES Trabalhos Técnicos
A demanda do meio agrícola tem sido entusiasta, observando-se diferenças sensíveis de produtividade entre as áreas convencionais e aquelas adubadas com lodo. 1. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 2. ANDREOLI, C. V.; LARA, A. I.; FERNANDES, F. Reciclagem de biossólidos Transformando problemas em soluções. Edição SANEPAR/FINEP, Curitiba, 1999, 300 p. 3. ENVITEC/SANEPAR; Plano de gerenciamento e Implementação a reciclagem agrícola do lodo de esgoto gerado pelas ETEs operadas pela USDE-CT. SANEPAR, abril de 2.000, 380 p. 4. FERNANDES, F.; Silva, S.M.C.P. Manual prático para compostagem de biossólidos. Edição PROSAB/FINEP, Rio de Janeiro, 1999, 84p. 5. SACHON, G.; WIART, J.; MARTEL, J.L; Le plan d épandage agrícola dos boues d epuration: une spécificité française. TSM, n. 2, fev. 97, p.43-52. ABES Trabalhos Técnicos 5