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tcc compostagem de resíduo industrial
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COMPOSTAGEM DE RESÍDUO INDUSTRIAL A PARTIR DA UTILI ZAÇÃO DE INOCULANTES PROVENIENTES DE LODO DE ESGOTO E LODO D E
CURTUME
LUCAS SILVA DIAS MARCELO HENRIQUE S. DANTAS
Presidente Prudente – SP 2012
FACULDADE DE ENGENHARIA “CONS. ALGACYR MUNHOZ MAEDER”
ENGENHARIA AMBIENTAL
FACULDADE DE ENGENHARIA “CONS. ALGACYR MUNHOZ MAEDER”
ENGENHARIA AMBIENTAL
COMPOSTAGEM DE RESÍDUO INDUSTRIAL A PARTIR DA UTILIZAÇÃO DE INOCULANTES PROVENIENTES DE LODO DE ESGOTO E LODO D E
CURTUME
LUCAS SILVA DIAS MARCELO HENRIQUE S. DANTAS
Trabalho de Conclusão, apresentado a Faculdade de Engenharia “Cons. Algacyr Munhoz Maeder, Curso de Engenharia Ambiental, Universidade do Oeste Paulista, como parte dos requisitos para a sua conclusão. Orientador:Isabela Marega Rigolin Co-Orientador: Prof. Dr Carlos Henrique dos Santos
Presidente Prudente – SP 2012
COMPOSTAGEM DE RESÍDUO INDUSTRIAL A PARTIR DA UTILI ZAÇÃO DE INOCULANTES PROVENIENTES DE LODO DE ESGOTO E LODO D E
CURTUME
LUCAS SILVA DIAS MARCELO HENRIQUE SIMARDEL DANTAS
Trabalho de Conclusão, apresentado a Faculdade de Engenharia “Cons. Algacyr Munhoz Maeder, Curso de Engenharia Ambiental, Universidade do Oeste Paulista, como parte dos requisitos para a sua conclusão.
Presidente Prudente, 10 de Dezembro de
2012
_______________________________________________ Orientador: Profª. Isabela Marega Rigolin _______________________________________________ Prof. Dr. Carlos Henrique dos Santos _______________________________________________ Profª. Msc. Leila Maria Sotocorno e Silva
BANCA EXAMINADORA
DEDICATÓRIA
Este trabalho é dedicado aos nossos pais, que confiaram em nós e nos
deram a oportunidade de concretizar e concluir mais esta etapa de nossas vidas,
não medindo esforços para que fosse capaz a realização dessa graduação.
AGRADECIMENTOS
Primeiramente agradecemos a Deus por iluminar nossa caminhada e
fazer com que esse sonho se realizasse.
À nossa família, que é nossa base e a maior incentivadora em todos os
momentos.
À nossa orientadora Isabela Marega Rigolin e ao nosso co-orientador
Carlos Henrique dos Santos, pelo aprendizado e dedicação, permitindo que este
trabalho fosse efetivado.
A todos os professores que passaram pela nossa graduação, que
enfatizaram um aprendizado significativo, agregando conhecimento para que
chegássemos até onde chegamos.
Aos amigos da X Turma de Engenharia Ambiental que sempre
estiveram presentes nessa jornada, pelos momentos compartilhados. Que todos
possam realizar seus sonhos.
Enfim, queremos agradecer a todos que puderam, de alguma maneira,
contribuir para a concretização deste trabalho. Muito Obrigado!
“O sucesso nasce do querer da determinação e persistência em se chegar a um objetivo. Mesmo não atingindo o alvo, quem busca e vence obstáculos, no mínimo
fará coisas admiráveis”. (José de Alencar)
RESUMO
Compostagem de resíduo industrial a partir da utili zação de inoculantes provenientes de lodo de esgoto e lodo de curtume
Rejeitos de indústrias quando não recebem tratamento ou uma disposição adequada tem enorme potencial danoso que, com relativa frequência, acabam prejudicando a saúde humana, em detrimento da contaminação de solos e dos lençóis freáticos. A presente pesquisa tem como objetivo analisar a eficiência dos métodos de compostagem no tratamento do resíduo proveniente da indústria oleoquímica que não possui uma destinação adequada, causando um acúmulo deste na empresa. Em virtude disso, optou-se pela utilização da técnica de compostagem, técnica essa em pleno acordo com a Política Nacional de Resíduos Sólidos. Rejeitos de indústrias quando não recebem tratamento ou uma disposição adequada tem enorme potencial danoso que, com relativa frequência, acabam prejudicando a saúde humana, em detrimento da contaminação de solos e dos lençóis freáticos. A compostagem firmou-se como uma técnica ambientalmente adequada, que teve como benefício a diminuição do volume do rejeito da empresa, gerando uma menor necessidade de superfície para seu acúmulo dentro da área fabril, por conseguinte também pode livra-lo de agentes patogênicos. Inserindo-se diferentes proporções de inoculantes no resíduo almejou-se a degradação do material da maneira mais eficaz e eficiente. Palavras-chave: Compostagem. Rejeito. Tratamento. Destinação Adequada.
ABSTRACT
Composting of waste from the industrial use of inoc ulants from sewage sludge and tannery sludge
This research aims to analyze the efficiency of composting methods for treating waste from the oleochemical industry that does not have an appropriate destination, causing a buildup in this company. Tailings industries when not receiving treatment or an appropriate provision has enormous potential harmful that relatively often end up harming human health over the contamination of soils and groundwater. As a result, we chose to use the technique of composting, this technique in full agreement with the National Policy on Solid Waste. Composting has established itself as an environmentally proper technique, which had the benefit of reducing the volume of waste the company, creating a need for smaller surface to its accumulation inside the factory area, therefore it can also free of pathogens. Inserting different proportions of inoculants at residue craved to degradation of the material most effectively and efficiently. Keywords: Compost. Tailing. Treatment. Proper Disposal.
LISTA DE SIGLAS
ABRAFRIGO – Associação Brasileira de Frigoríficos
C – Carbono
Ce – Condutividade elétrica
EPA – Enviromental Protection Agency
ETE – Estação de Tratamento de Esgoto
IBGE – Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística
N – Nitrogênio
pH – potencial Hidrogêniônico
PNRS – Política Nacional de Resíduos Sólidos
rpm – rotações por minuto
STAR – Sistema de Tratamento de Águas Residuárias
SUASA – Sistema Unificaado de Atenção à Sanidade Agropecuária
LISTA DE FIGURAS
FIGURA 1 - Visão externa da área experimental 30
FIGURA 2 - Resíduo industrial 31
FIGURA 3 - Lodo de esgoto 31
FIGURA 4 - Container com lodo de curtume 32
FIGURA 5 - Lodo de curtume líquido 32
FIGURA 6 - Balde de medição 34
FIGURA 7 - Disposição dos tratamentos 34
FIGURA 8 - Termômetro de precisão 35
FIGURA 9 - Caixas de amostras 36
FIGURA 10 - Triturador de solos 37
FIGURA 11 - Mesa agitadora 37
FIGURA 12 - Amostras em processo de filtragem 38
FIGURA 13 - Condutivímetro 38
FIGURA 14 - Phmetro 39
LISTA DE GRÁFICOS
GRÁFICO 1 - Variação de temperatura em todos os tratamentos 40
GRÁFICO 2 - Valores médios de condutividade de todos os tratamentos por
épocas
41
GRÁFICO 3 - Valores médios de condutividade elétrica de todos os tratamentos
42
GRÁFICO 4 - Valores médios de pH de todos os tratamentos por épocas 43
GRÁFICO 5 - Valores médios de pH de todos os tratamentos 44
LISTA DE TABELAS
TABELA 1 - Valores médios calculados de condutividade elétrica (Ce) em
nove tratamentos com duas repetições obtendo resultados
através do teste de Tukey
41
TABELA 2 - Valores médios calculados de pH em nove tratamentos com
duas repetições obtendo resultados através do teste de Tukey
43
SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO ....................................................................................................... 13
2. REVISÃO DE LITERATURA ................................................................................. 14
2.1 Compostagem ..................................................................................................... 14
2.2 Tipos de Sistemas de Compostagem .................................................................. 17
2.2.1 Sistema de leiras revolvidas (windrow) ............................................................ 17
2.2.2 Sistema de leiras estáticas aeradas (static pile) ............................................... 18
2.2.3 Sistemas fechados ou reatores biológicos (in-vessel) ...................................... 19
2.3 Fatores Limitantes ............................................................................................... 20
2.3.1 Aeração ............................................................................................................ 20
2.3.2 Temperatura ..................................................................................................... 21
2.3.3 Umidade ........................................................................................................... 22
2.3.4 Relação C/N ..................................................................................................... 22
2.3.5 Estrutura ........................................................................................................... 23
2.3.6 pH ..................................................................................................................... 23
2.4 Condutividade Elétrica......................................................................................... 24
3 INOCULANTES ...................................................................................................... 25
3.1 Lodo de Curtume ................................................................................................. 25
3.2 Lodo de Esgoto ................................................................................................... 26
4 MATERIAIS E MÉTODO ........................................................................................ 30
4.1 Localização do Experimento ............................................................................... 30
4.2 Formas de Tratamento ........................................................................................ 30
4.3 Monitoramento .................................................................................................... 35
4.3.2. Análises em Laboratório .................................................................................. 36
4.3.2.1 Preparação das amostras para testes em laboratório ................................... 36
4.4 Análises Estatísticas ........................................................................................... 39
5 DISCUSSÃO E RESULTADOS .............................................................................. 40
5.1 Temperatura ........................................................................................................ 40
5.2 Condutividade Elétrica......................................................................................... 41
6 CONCLUSÃO ......................................................................................................... 45
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS .......................................................................... 46
13
1 INTRODUÇÃO
A crescente preocupação de indústrias em geral e empresas de
saneamento com relação a geração e a destinação de seus resíduos sólidos
provenientes tanto no seu processo de produção fabril quanto no processo de
tratamento de efluentes, faz com que se busquem técnicas para a diminuição,
reciclagem ou tratamento de resíduos problemas.
De acordo a Política Nacional de Resíduos Sólidos (PNRS) lei nº
12.305, de 2 de agosto de 2010, capítulo 2, em seu Art. 3º, estipula-se que um dos
objetivos principais para a sua criação é que haja uma diminuição de volume e que a
destinação e disposição final sejam ambientalmente adequadas para esses rejeitos
provenientes de diversas atividades industriais.
Atividades como a indústria curtumeira, indústria oleoquímica e
empresas de saneamento encontram problemas para a destinação e tratamento de
seus resíduos sólidos, levando-se em conta que nessas atividades os rejeitos são
gerados em grades quantidades e usualmente contem substâncias nocivas a saúde
humana, necessitando de um local adequado para a sua disposição.
Estes resíduos podem receber diversos tipos de tratamentos e
destinação, portanto não existe somente uma maneira de tratá-lo. A compostagem é
uma técnica de biorremediação que é sustentável e ambientalmente correta
possuindo ainda um baixo custo para sua implementação, sendo assim um possível
tratamento para o resíduo da indústria oleoquímica.
Partindo-se do ponto que estas indústrias possuem sérios problemas
com a disposição final de seus rejeitos, este trabalho tem como objetivo monitorar o
efeito da compostagem na degradação de um resíduo resultante da indústria
oleoquímica á partir da adição de inoculantes provenientes de lodo de esgoto e lodo
de curtume.
14
2. REVISÃO DE LITERATURA
2.1 Compostagem
A compostagem, técnica muito utilizada os últimos tempos,
principalmente na agricultura para o beneficiamento dos solos por formação de
húmus, não é considerada atual, visto que, gregos, romanos e povos do oriente já se
utilizam dessa técnica, pois tinham o conhecimento que resíduos orgânicos podiam
ser retornados ao solo para contribuir para a fertilidade deste. Somente a partir de
1920 que o processo passou a ser estudado de maneira científica por Albert
Howard, hoje é uma técnica utilizada em escala industrial.
De acordo com Fernandes (1999) compostar vem a ser um processo
biológico em que ocorre a degradação de matéria orgânica. Por meio de processos
de liberação de calor (exotérmicos) microrganismos presentes no composto
degradam a matéria orgânica presente na mistura e com o aumento de temperatura,
ocasionado por essa liberação de calor, microrganismos patogênicos são eliminados
gradativamente.
Segundo Kiehl (1998), define-se compostagem como sendo um
processo controlado de decomposição microbiana de oxidação e oxigenação de
uma massa heterogênea de matéria orgânica no estado sólido e úmido, passando
por uma fase rápida de fitotoxidade ou de composto cru ou imaturo, seguida da fase
de semicura ou bioestabilização, para atingir finalmente a terceira fase, a cura,
maturação ou mais tecnicamente, humificação, acompanhada da mineralização de
determinados componentes da matéria orgânica, quando se pode dar por encerrada
a compostagem. Durante todo o processo ocorre produção de calor e
desprendimento, principalmente, de gás carbônico e vapor d’água.
A compostagem é intitulada como um tratamento dos resíduos
orgânicos, de modo que, esse material orgânico será transformado, através dos
processos biológicos realizados por microrganismos, em um material estável que
pode ser utilizado como corretivo para solos. Desta maneira um dos objetivos de se
compostar um material orgânico é transformar este material que não tem condições
adequadas de ser incorporado ao solo em um composto com condições ideais a
prática de enriquecimento do solo. Além de se obter um material estabilizado e
pronto para manejo em solo, a compostagem também diminui o volume do
composto.
15
Essa transformação de um composto desagradável em um insumo
agrícola ocorre através de sucessivas etapas de transformações bioquímicas
complexas realizadas por diversos grupos de microrganimos que se utilizam de
nutrientes como o carbono e o nitrogênio para a degradação do composto, sendo o
carbono responsável pela fonte de energia e o nitrogênio para a síntese celular,
outros nutrientes também são importantes no processo como fósforo, enxofre, cobre,
níquel, ferro, manganês, zinco, sódio e molibdênio que estão relacionados com
reações enzimáticas em que seus processos são pouco conhecidos.
Sendo a compostagem um processo biológico fatores como aeração do
composto, nutrientes presentes e a sua umidade são fatores importantíssimos para
a degradação da matéria orgânica, além de fatores como a temperatura que é
responsável pela velocidade do processo de biodegradação e por eliminar agentes
patogênicos que é estabelecida pela atividade biológica dentro da mistura; a
estrutura do composto, que pode promover ou não uma maior área de contato para
que as bactérias realizem a degradação; e o pH que pode inibir o crescimento
bacteriano.
Segundo Kiehl (1998), recomenda-se que para este tipo de tratamento
de resíduos, o composto apresente:
a- Proporcionar sempre que possível relação C/N inicial entre 25/1 e 35/1, conseguinda pela adição de materiais ricos em carbono ou em proteína, conforme a necessidade de correção do material a ser compostado;
b- A massa a ser compostada deve ter umidade inicial em torno de 55%, podendo ser mais elevada se o material tiver granulometria grosseira;
c- A porosidade do material contido na leira deve estar entre 40 e 60%, como limites mínimo e máximo;
d- A leira deve atingir a temperatura termófila obter 55 a 65ºC, não devendo ultrapassar 70ºC.
No início do processo ocorre o crescimento de diversos grupos de
micro-organismos tais como bactérias, fungos e actinomicetos que se proliferam de
acordo com a característica do meio, que passam a ser classificados através de
intervalos de temperaturas, psicrófilos onde a temperatura varia entre 0 e 20°C,
mesófilos a temperatura varia entre 15 e 43°C e ter mófilos a temperatura varia entre
40 e 85°C, esses intervalos representam a fase ótim a de cada microrganismo.
Na fase inicial do processo de compostagem, chamada de
bioestabilização ocorre o crescimento de microrganismos mesófilos, nesta etapa há
a intensa atividade microbiana, exigindo um alto consumo de oxigênio, e uma rápida
transformação da matéria orgânica resultante dos processos de biodegradação, com
16
o aumento da temperatura ocorre o crescimento dos microrganismos termófilos,
nessa fase a população é extremamente ativa provocando uma rápida e intensa
degradação da matéria orgânica e com o aumento elevado da temperatura a
eliminação de agentes patogênicos.
Quando a matéria orgânica for, em sua maioria, transformada a
temperatura começara a cair gradativamente e a população de termófilos irá se
restringir e os organismos mesófilos irão aumentar em sua quantidade. Nesta fase
do processo o composto já apresenta um odor agradável e a fase de humificação já
foi iniciada, representando a segunda fase do processo de compostagem,
denominada maturação.
Após estas duas fases há mudanças visíveis no composto que
apresenta uma tonalidade escura e não apresenta mais forte odor, mesmo com
esses sinais de transformação o composto ainda não está pronto para ser utilizado,
exigindo a sua terceira e ultima fase, chamada de maturação, onde a atividade
biológica é pequena.
Na fase de maturação ocorrem transformações químicas como a
polimerização de moléculas orgânicas estáveis que acabarão ajudando no processo
de humificação. Durante esta fase são realizados alguns testes simples para que se
defina o grau de maturação do composto para a sua liberação, podendo assim ser
acondicionado de maneira adequada.
Goyal et al. (apud Fiori, 2008, p.180), “analisaram as mudanças
químicas e biológicas durante o processo de compostagem de diferentes resíduos
orgânicos, citando que os compostos preparados a partir de diferentes resíduos
diferem na qualidade e estabilidade, na qual o produto final depende da composição
do material usado para a produção de composto”.
17
2.2 Tipos de Sistemas de Compostagem
Sendo a compostagem um processo biológico de tratamento, ela
necessita que sejam atendidos princípios e parâmetros básicos, elencados nos
tópicos anteriores como, aeração, temperatura, umidade, relação C/N, estrutura e
pH, todavia as tecnologias possíveis para a implantação desse processo variam, de
modo que, podem ser sistemas simples e manuais ou sistemas complexos e
altamente tecnificados onde todos os parâmetros do processo são monitorados e
controlados com precisão.
O que torna a compostagem intrigante é que para a obtenção de um
bom composto, este pode ser obtido tanto utilizando-se das tecnologias mais
simples quanto das tecnologias mais complexas, desde que os resíduos utilizados
para a degradação sejam adequados e os processos biológicos ocorram em boas
condições. Sendo assim, o sistema para se escolher nos processos de
compostagem são aqueles que melhor se adaptam do ponto de vista técnico e
econômico.
Em sua obra Fernandes (1999) separa os processos de compostagem
em três grandes grupos:
• Sistema de leiras revolvidas (windrow), onde a mistura de resíduos é disposta em leiras, sendo a aeração fornecida pelo revolvimento dos resíduos e pela convecção e difusão do ar na massa do composto. Uma variante deste sistema, além do revolvimento, utiliza a insuflação de ar sob pressão nas leiras.
• Sistema de leiras estáticas aeradas (static pile), onde a mistura a ser compostada é colocada sobre uma tubulação perfurada que injeta ou aspira o ar na massa do composto, não havendo revolvimento mecânico das leiras.
• Sistemas fechados ou reatores biológicos (In-vessel), onde os resíduos são colocados dentro de sistemas fechados, que permitem o controle de todos os parâmetros do processo de compostagem.
Os processos como o de Leiras Revolvidas e Leiras Estáticas Aeradas
geralmente são realizados ao ar livre, já o de Reatores Biológicos em alguns casos é
realizado em áreas cobertas.
2.2.1 Sistema de leiras revolvidas (windrow)
Dos três sistemas apresentados para a compostagem, o mais simples
é o de leiras revolvidas. Neste sistema a mistura é disposta em leiras que são
periodicamente revolvidas com ajuda de maquinários ou manualmente.
18
A aeração deste sistema é realizada pela difusão e convecção do ar no
composto, a partir do momento em que o material é revolvido o composto passa a
ter contato com o oxigênio, suprindo os micro-organismos presentes no composto
para que eles realizem os processos biológicos. Porém este revolvimento produz um
efeito limitado, alguns estudos mostraram que após uma hora desse revolvimento o
nível de oxigênio presente na leira se aproxima de zero, por isso a importância de se
ter também um composto bem aerado.
Em alguns países como, por exemplo, Estados Unidos, este sistema de
leiras revolvidas é montando sobre uma sessão de tubos perfurados que injetam ar
na massa do composto, recebendo o nome de Leiras Revolvidas Aeradas.
De acordo com Kuter (apud, Fernandes, 1999, p. 42) “Durante a
compostagem, as leiras devem ser revolvidas no mínimo três vezes por semana”,
este processo de revolvimento ocorre para que a massa do resíduo seja aerada,
aumente-se a porosidade do meio, ocorra a homogeinização da mistura, exponha as
camadas externas a temperaturas mais elevadas presentes no interior das leiras,
haja a redução de granulometria e diminua-se a umidade do composto.
O sistema de Leiras Revolvidas pode gerar fortes odores durante o
início do processo, porém quando a compostagem evoluí de maneiras satisfatória
este odor praticamente desaparece entre os 5 e 6 primeiros dias.
2.2.2 Sistema de leiras estáticas aeradas (static p ile)
Neste sistema a mistura de compostos orgânicos é colocada sobre
uma tubulação perfurada que está conectada a um soprador industrial, além de ser
coberta por uma lona ou outro tipo de material, após ser coberta e devidamente
disposta sobre as tubulações a leira permanecerá estática até o final da primeira
fase da compostagem, a bioestabilização.
Segundo Fernandes (1999) este sistema é mais comumente utilizado
nos EUA, onde são utilizados sopradores com potência de 1 a 5 HP, potência essa
determinada de acordo com o volume residual a ser tratado, de modo que, são
ligados em intervalos durante a fase inicial da compostagem, a de bioestabilização.
Neste tipo de sistema a aeração é proporcionada a fim de satisfazer
alguns critérios como, a demanda de oxigênio necessária na fase de biodegradação
aeróbia, a remoção do excesso de umidade assim como a liberação de calor para
19
que a temperatura se mantenha próxima de 60ºC. A proporção da aeração varia
bastante de acordo com os objetivos que forem traçados no projeto.
Como a demanda de oxigênio é variável nas diferentes fases do
processo de compostagem, o sistema de sopradores é dimensionado de acordo com
essa demanda, de modo que, o sistema é dotado de dispositivos capazes de fazer a
medição do consumo de oxigênio necessário pelos microrganismos e com um
auxílio de um computador é registrado em seu banco de dados de um programa
específico e quando necessário os sopradores são regulados para suprir a
necessidade exata que estes organismos necessitam.
Neste sistema de leiras aeradas recomenda-se que os sopradores
fiquem em funcionamento durante toda a primeira fase de tratamento, fase termófila,
sendo essa fase a responsável por ter a maior demanda de oxigênio, usualmente
esta fase gira em torno de 21 dias.
Ao término dessa primeira fase o composto é transportado para outro
local não necessitando mais que os sopradores de ar funcionem de maneira
contínua, de forma que nesta fase de maturação a injeção de ar no composto não
precisa de uma demanda grande, bastando o simples revolvimento periódico das
leiras.
Segundo Fernandes (1999) nesta fase do processo:
Este sistema de compostagem também permite a formação de leiras em duas configurações: a) Leiras isoladas, [...]. b) Leiras agrupadas, [...]. No primeiro caso é mais fácil gerir a evolução de lotes separados de composto, formando-se, por exemplo, uma leira por dia. No caso das leiras agrupadas, como o volume de resíduos ficam armazenados em bloco, as produções de cada dia ficam dispostas umas sobre as outras, dificultando a gestão e o controle dos diferentes lotes. Este tipo de leira tem por outro lado, a vantagem de otimizar o uso do terreno, reduzindo as áreas necessárias.
2.2.3 Sistemas fechados ou reatores biológicos (in- vessel)
Quando a compostagem é realizada através de sistemas fechados ou
reatores biológicos o processo de compostagem é facilmente otimizado, já que,
todos os parâmetros que são essenciais ao processo são controlados de maneira
mais eficaz. Além de acelerar o processo, os reatores, por se tratarem de sistemas
fechados, fazem com que no processo a temperatura de todo o composto seja
20
homogênea e desta maneira facilite a eficiência com relação ao controle dos
agentes patógenos, assim como a emanação de odores.
Nestes sistemas de compostagem em reatores existe uma maior
dependência de maquinários, desta forma, a sofisticação ou eficiência do processo é
variável de acordo com o fabricante destes.
De acordo com Fernandes (1999) os reatores podem ser classificados
da seguinte forma:
De modo geral os vários tipos de reator se enquadram em três grandes categorias:
a) Reatores de fluxo vertical b) Reatores de fluxo horizontal c) Reatores de batelada
Nos dois primeiros casos, os resíduos passam pelos reatores em fluxo contínuo, sendo que o período de detenção é definido pela velocidade com que os resíduos percorrem o trajeto da entrada até a saída do reator. No terceiro caso, o reator, recebe uma determinada quantidade de resíduos, processa-os, e quando a fase termófila chega ao seu final, o reator é aberto, descarregado em batelada, recomeçando-se o processo com novos resíduos frescos.
2.3 Fatores Limitantes
Durante o processo de compostagem alguns fatores físico-químicos
são limitantes para que este processo aeróbio ocorra de maneira satisfatória,
permitindo que os micro-organismos presentes no composto encontrem condições
favoráveis para desenvolverem as suas atividades, dentre eles estão a aeração,
temperatura, umidade, relação C/N, estrutura e pH.
2.3.1 Aeração
Segundo Fernandes (1999) a compostagem é um processo aeróbico,
nestes tipos de processo há a necessidade de fornecimento de oxigênio para que
ocorra a atividade microbiana, de modo que, com a utilização de oxigênio micro-
organismos irão oxidar a matéria orgânica que lhes serve como fonte de alimento.
Durante o processo da compostagem, devido a uma alta atividade microbiana a
demanda de oxigênio pode ser bastante elevada, tornando este elemento um fator
limitante ao processo.
Devido a necessidade de oxigênio no interior do composto a circulação
de ar é de importância primordial para a compostagem rápida e eficiente. Esta
21
circulação depende da estrutura e umidade da massa e também da tecnologia de
compostagem utilizada.
A aeração afeta também na velocidade de oxidação assim como na
diminuição da emissão de odores do material orgânico, quando o composto não
apresenta uma aeração adequada o sistema pode tornar-se anaeróbio.
Sendo assim, não importa qual tipo de tecnologia usa-se para fazer a
compostagem, a aeração da mistura é fundamental, principalmente em seu período
inicial, fase de degradação rápida, em que a atividade microbiana é intensa, exigindo
uma grande quantidade de oxigênio, na fase seguinte, a de maturação, a atividade
microbiana não é intensa, portanto a necessidade de se ter um composto bem
aerado é bem menor.
2.3.2 Temperatura
A temperatura é o fator mais importante para se determinar se o
processo de compostagem irá ocorrer, de modo que, a produção de calor é um
indício de que está ocorrendo atividade biológica no material, sendo assim, a
temperatura é um fator que reflete na eficiência do processo. Embora a elevação de
temperatura seja necessária e muito importante para a eliminação de organismos
patogênicos, alguns pesquisadores afirmam que temperaturas acima de 65ºC
limitam o crescimento de populações de microrganismos que agem sobre essa
matéria orgânica.
Após o início da segunda fase do processo de compostagem (fase
termófila), momento em que a temperatura interna do composto gira em torno de
45ºC, deve-se controlar a temperatura para que ela fique em torno de 55 e 65ºC,
isso para que haja um maior grau de atividade microbiana, temperaturas acima de
65ºC fazem com que essa atividade dos microrganismos diminua aumentando o
tempo de compostagem.
Conforme Fernandes (1999) a aeração é uma medida de se controlar a
temperatura interna do composto, de maneira que, em alguns sistemas a injeção de
ar na pilha de compostagem pode ser de 5 a 10 vezes maior que o necessário para
a respiração microbiana, deste modo, a aeração ajudaria a dissipar o calor liberado
no processo exotérmico.
22
2.3.3 Umidade
Dentre os fatores que são essenciais à vida dos microrganismos o mais
imprescindível deles é a água, sendo assim o controle da umidade do composto é
essencial para o desenvolvimento dos micro-organismos.
O teor de umidade no composto segundo Fernandes (1999) deve estar
entre 50 e 60%, este controle pode ser feito adicionando componentes ou pela
simples inserção de água. Quando os teores de umidade superam esses valores a
água presente ocupará os espaços vazios do composto, ocasionados pela aeração,
e impedirá o trânsito de oxigênio pela mistura, o que poderá causar zonas
anaeróbias, da mesma forma que um alto teor de umidade prejudica o experimento
um baixo teor de umidade faz com que a ação dos microrganismos seja menor,
diminuindo assim a velocidade da degradação do composto.
Portanto o teor de umidade do composto deve ser monitorado durante
todo o processo de compostagem a fim de que a degradação da matéria orgânica
aconteça de maneira eficaz.
2.3.4 Relação C/N
Definido como sendo o Carbono (C) a fonte de energia dos micro-
organismos e o Nitrogênio (N) necessário para que eles realizem a síntese de
proteínas, a relação C/N é o fator que mostra equilíbrio entre a mistura.
De acordo com Fernandes (1999) a relação C/N deve estar sob as
seguintes condições:
Teoricamente, a relação C/N inicial ótima do substrato deve se situar em torno de 30. Na realidade, constata-se que ela pode variar de 20 a 70 de acordo com a maior ou menor biodegradabilidade do substrato. Tanto a falta de nitrogênio quanto a falta de carbono limita a atividade microbiológica. Se a relação C/N for muito baixa pode ocorrer grande perda de nitrogênio pela volatização da amônia. Se a relacão C/N for muito elevada os microrganismos não encontrarão N suficiente para a síntese de proteínas e terão seu desenvolvimento limitado. Como resultado, o processo de compostagem será mais lento.
Ao final do processo não importando qual for a relação C/N registrada
no início do processo, essa relação estará em torno de 10 e 20, isso por que, as
perdas de carbono são bem maiores do que as de nitrogênio no decorrer do
processo.
23
2.3.5 Estrutura
A estrutura de um composto está diretamente ligada a sua
granulometria. Segundo Dias (2004):
A análise granulométrica consiste na determinação das dimensões das partículas que constituem as amostras (presumivelmente representativas dos sedimentos) e no tratamento estatístico dessa informação. Basicamente, o que é necessário fazer, é determinar as dimensões das partículas individuais e estudar a sua distribuição, quer pelo peso de cada classe dimensional considerada, quer pelo seu volume, quer ainda pelo número de partículas integradas em cada classe.
Desta maneira quanto menor for a granulometria do composto maior
será a área de exposição as atividades de degradação microbiana, o que promoverá
uma maior quantidade das reações bioquímicas devido ao aumento da área de
contato.
Fernandes (1999) aponta que de modo geral o tamanho das partículas
para que ocorram ótimos resultados durante o processo estejam entre 25 e 75 mm
de comprimento.
2.3.6 pH
“É fato conhecido que níveis de pH muito baixos ou muito altos
reduzem ou até inibem a atividade microbiana.” Fernandes (1999).
Misturas onde o pH encontra-se perto da neutralidade, valores
próximos a 7, tem na fase inicial de compostagem, fase de degradação rápida, uma
queda deste valor podendo variar de 5,5 a 6,0 isso devido a produção de alguns
ácidos orgânicos. Se a mistura apresentar um pH próximo a 5 ou pouco inferior a
este valor ocorre uma grande diminuição das atividades dos micro-organismos
decompositores e o composto pode não iniciar a fase termófila, sendo essa a
segunda fase da compostagem.
Quando o processo atinge a segunda fase de compostagem o pH
apresenta uma rápida elevação devido a hidrólise de proteínas e pela liberação de
amônia. Durante esta fase o pH é considerado alcalino, atingindo valores que estão
entre 7,5 e 9,0.
De maneira geral, mesmo se o pH da mistura apresentar valores
diferentes dos apresentados a compostagem poderá acontecer normalmente, desde
que, outros aspectos estejam em condições adequadas como a relação C/N.
24
2.4 Condutividade Elétrica
A condutividade elétrica é um parâmetro que identifica a degradação
da matéria orgânica e a liberação de íons, quanto maior a temperatura, maior será o
seu valor e consequentemente a formação de macronutrientes.
De acordo com Corwin & Lesch (2005) a condutividade elétrica é
utilizada para o monitoramento do solo levando-se em conta aspectos como,
salinidade, umidade e matéria orgânica dentre outros.
25
3 INOCULANTES
Quando se trata de realizar uma compostagem, usualmente se utilizam
de materiais intitulados como inoculantes, estes materiais são “ativadores”, aonde,
por possuírem uma carga de matéria orgânica grande, acabam fazendo com que
haja mais atividade microbiana em todo o composto o que tende a otimizar o
processo de degradação.
3.1 Lodo de Curtume
O couro é um material derivado do curtimento da pele dos animais, é
empregado na fabricação de objetos de uso humano que vão desde carteiras e
cintos a estofados de móveis. Este material já é produzido há milhares de anos por
diferentes culturas, sendo que, existem couros produzidos que datam mais de três
mil anos, registrados no Egito.
No Brasil a indústria de couro ocupa papel de destaque por sua
produção, tendo em vista que o Brasil é um dos maiores detentores de rebanhos
bovinos do mundo, chegando ao valor de quase 213 milhões de cabeças de gado
(IBGE 2011), responsável por 12,6% da produção mundial ocupando a 2ª maior
produção anual de couro (ABRAFRIGO 2009) atrás somente da China.
Dentro do processo produtivo do couro, pode-se destacar os seguintes
resíduos sólidos como sendo os de maior geração: aparas não caleadas e caleadas,
carnaça, material curtido (farelo de rebaixadeira e aparas / tiras curtidas) e lodos dos
sistemas de tratamento dos efluentes líquidos.
Pacheco (2005) diz que:
Além destes resíduos, gerados no processo produtivo, há os lodos gerados no STAR ou na ETE, em quantidade expressiva: 100 a 200 kg de matéria seca por tonelada de pele salgada processada. Considerando-se concentração típica de 2% de matéria seca para lodos das saídas dos decantadores primário e secundário da ETE (homogeneizados), isto significa, em média, cerca de 7.500 kg lodo / t pele salgada ou 500 kg lodo / t pele salgada, se desaguado até 30% de matéria seca. No Estado de São Paulo, particularmente, os maiores problemas ambientais apresentados pelos curtumes são os resíduos sólidos, a saber: - os resíduos curtidos – pó de rebaixadeira e as aparas ou recortes (cerca de 39.500 t em 2.001, estimativa baseada na produção do estado naquele ano – 7.600.000 couros, assumindo-se 23 kg / couro e 225 kg resíduos curtidos / t couro processado). Com teores de cromo (trivalente) de 2,0 – 3,0% (base seca) e por serem relativamente resistentes à degradação
26
natural no meio ambiente, estes resíduos estão entre os mais problemáticos para os curtumes. - os lodos gerados nas estações de tratamento de efluentes (cerca de 87.500 t lodo com 30% de sólidos secos ou 26.250 t de sólidos secos, em 2.001, estimativa nas mesmas bases usadas para os resíduos curtidos, porém utilizando-se o dado médio de 500 kg lodo gerado / t couro processado, com cerca de 30% de sólidos secos). Dependendo de como os efluentes gerados no processo são recolhidos e encaminhados para tratamento, do tipo desse tratamento e da operação da ETE (por exemplo, não havendo segregação dos efluentes do curtimento ao cromo, para sua precipitação), seu lodo geral final pode conter teores significativos de cromo (trivalente) – até cerca de 10.000 ppm ou 1,0 % (base seca) - e de outros poluentes.
Levando-se em conta a quantidade e os tipos de metais pesados
presentes nos rejeitos dos curtumes, se estes não forem tratados e dispostos de
maneira adequada podem acarretar em um impacto ambiental de grandes
proporções, com possível contaminação do solo, águas superficiais e subterrâneas.
De acordo com Pacheco (2005) outro fator bastante relevante quando
se trata de impacto ambiental é com relação ao odor que o resíduo pode causar,
quando se trata de resíduos provenientes de curtumes esse fator é bastante
problemático, isso por que os rejeitos do processo produtivo ou os resíduos do
processo de tratamento de efluentes apresentam grande quantidades de micro-
organismos que realizam a degradação microbiana que exala um forte odor, que
pode gerar incômodo da população vizinha a essas áreas.
3.2 Lodo de Esgoto
A destinação final dos resíduos produzidos nos sistemas de tratamento
de água e esgoto é uma preocupação mundial. O tratamento de esgoto gera um
resíduo de quantidade e qualidade variável, pelo qual recebe o nome de lodo de
esgoto.
Esse resíduo, proveniente de estações de tratamento de água, exige
uma destinação final segura, ambientalmente aceitável que proteja a saúde publica.
A destinação correta do lodo de esgoto é muito importante, e exige o
comprometimento de toda a comunidade.
Embora a gestão do resíduo seja bastante complexa e represente entre
20 e 60% dos custos operacionais de uma estação de tratamento, o planejamento e
a execução do destino final têm sido frequentemente negligenciados nos países em
desenvolvimento, incluindo o Brasil (ANDREOLI et. al, 1998).
27
Segundo a lei nº 9.605 de 12 de fevereiro de 1998, que dispõe sobre
as sanções penais e administrativas derivadas de condutas e atividades lesivas ao
meio ambiente, a responsabilidade pelos problemas causados pela destinação
inadequada são, todavia, dos produtores do resíduo. Assim alguns órgãos
ambientais exigem o detalhamento de alternativas de disposição final, para o
processo de licenciamento das ETEs.
Segundo (DAVIS & HALL, 1997), mais de 90% do lodo produzido no
mundo tem sua disposição final por meio de três processos: incineração, disposição
em aterros e uso agrícola. A forma predominante de disposição final desses
resíduos é chamando de uso benéfico, predominantemente por intermédio do uso
agrícola, adotado para aproximadamente 55,5% do lodo produzido nos Estados
Unidos, devendo alcançar 61,5% até 2010 (EPA, 1999). Na Europa, a reciclagem e
a disposição em aterros sanitários são as alternativas predominantes, onde são
direcionados, para cada uma delas, cerca de 40% do lodo produzido.
A disposição em aterros exige muitos cuidados especiais com relação
a escolha do local, a características do projeto que evitem a percolação de lixiviado,
a drenagem dos gases gerados e ao tratamento do chorume produzido, assim sendo
uma operação eficiente, na qual evitará a proliferação.
Nos dias atuais, a produção de lodo no Brasil estima 150 mil e 220 mil
toneladas de matéria seca por ano. Devido aos baixos índices de coleta e
tratamento de esgoto existente no país e a pressão da sociedade por melhores
condições ambientais. A comunidade urbana brasileira estimada em 116 milhões de
habitantes, porém apenas 32 milhões têm seu esgoto coletado, qual não é
totalmente tratado, acarretando uma produção de 325 mil a 473 mil toneladas por
ano de lodo (ANDREOLI et. al, 1998).
O clima tropical do nosso país proporciona condições muito favoráveis,
possibilitando a escolha de tecnologia de tratamento de esgoto que, além de
produzir menor quantidade de resíduos, comparadas a sistemas convencionais,
permite a utilização de fontes de energia alternativas (biogás e sol) para a secagem
e higienização desses resíduos.
A limpeza do lodo por meios de produtos alcalinos, associados os solos
ácidos, na maioria das regiões, permitem adotar tal prática, fazendo que haja
agregação do valor do biossólido produzido a substituição total do corretivo de solo.
A rápida oxidação da matéria orgânica dos solos tropicais é mais uma das
28
evidências de grande vantagem como condicionador, podendo melhorar as
características físicas.
Uma das finalidades do tratamento de esgotos domésticos é a remoção
do material orgânico, que, quase invariavelmente, é feita por meio de processos
biológicos, por serem estes naturais e, portanto, mais baratos e mais confiáveis do
que outros. Em sistemas biológicos de tratamento de esgoto, normalmente as
bactérias são as responsáveis pela degradação ou estabilização da matéria
orgânica, sendo, em sua maioria, heterotróficas, o que significa que usam o material
orgânico tanto como fonte material quanto, também, como fonte de energia.
A Bactéria usa o material orgânico, como fonte, onde este é
transformado em massa, no qual o processo leva o nome de anabolismo ou
assimilação. O anabolismo não ocorre espontaneamente, o desenvolvimento
depende da disposição de energia química, já o catabolismo se distingue em dois
processos diferentes sendo o oxidativo e o fermentativo.
Os processos de estabilização do lodo têm por objetivo atenuar duas
características indesejáveis desse resíduo: odo e conteúdo de patógenos. Estes dois
fatores têm importância variável, de acordo com o destino final previsto para o lodo.
Portanto, no âmbito de um sistema de gestão do lodo produzido por sistema,
devendo ser definida de forma articulada com o desaguamento, higienização e uso
final do produto.
O resultado do tratamento biológico de esgotos é constituído de uma
boa parte de bactérias vivas, onde a eficiência do processo dá-se ao sistema que
mantêm o afluente em meio rico em lodo.
Objetivo desse processo é reduzir seu conteúdo de microrganismos
patogênicos e reduzir e/ou eliminar o potencial de putrefação do lodo, e como
consequência, o potencial de produção de odores.
A desidratação do lodo é uma operação capaz de reduzir o volume do
lodo e seu teor de umidade. A desidratação depende do tipo de resíduo, a exemplo
do lodo ativado, é mais difícil de retirar a água, em vista do lodo primário digerido
anaerobicamente, onde as principais razões para realizar a desidratação, é a
redução do custo de transporte para local de disposição final; aumento do poder
calorífico do lodo por meio da redução da umidade, da redução do volume para
disposição em aterro sanitário ou no reuso na agricultura e melhoria nas condições
de manejo do lodo, já que o lodo desaguado é mais facilmente transportado.
29
A seleção do processo de secagem depende da área e tipo de lodo.
Para as ETEs de pequeno porte localizadas em regiões onde há restrição em
relação à área, os principais processos são: Leitos de secagem, Lagoas de lodo e
centrífugas.
Segundo (ANDREOLI et. al, 1998) a reciclagem agrícola do lodo é uma
prática popularmente consagrada entre os países desenvolvidos e representa uma
alternativa particularmente interessante a regiões com agricultura intensiva e com
extensas áreas de solos depauperados e baixos níveis de materiais orgânicas. No
entanto, para que o lodo seja utilizado com segurança, devem ser controlados
alguns fatores que podem inviabilizar economia, ambiental e agronomicamente sua
disposição.
O lodo concentra um maior número de microrganismos presentes em
um esgoto sanitário, contribuindo significativamente e ameaçando a saúde publica.
A contaminação do lodo tem origem do material fecal existente no esgoto, assim,
depende da característica sanitária da população que produz os efluentes lançados.
Os organismos que existem no esgoto estão no lodo durante o
processo de sedimentação, pois grande parte dos agentes patogênicos precipitam
junto com as partículas orgânicas.
30
4 MATERIAIS E MÉTODO
4.1 Localização do Experimento
O experimento foi realizado em um ambiente protegido (Figura 1) de
uma área experimental localizada, no Campus II da Universidade do Oeste Paulista
– UNOESTE, em Presidente Prudente – SP
Figura 1 – Visão externa da área experimental
Fonte: Autores (2012).
4.2 Formas de Tratamento
Neste experimento foi feita a compostagem de um resíduo industrial
(Figura 2) que é originado do processo de purificação do óleo de uma empresa
oleoquímica do Oeste Paulista, adicionando-se frações de inoculantes, lodo de
curtume e lodo de esgoto (Figura 3).
31
Figura 2 – Resíduo Industrial
Fonte: Autores (2012).
Figura 3 – Lodo de esgoto
Fonte: Autores (2012).
O lodo de curtume obtido para o experimento foi recebido em forma
líquida, acondicionado em um container (Figura 4), necessitando a sua secagem
para que fosse inserido no experimento, de modo que, quando se trata de
compostar as características do composto deve se sólidas, para que isso
32
acontecesse o inoculante foi espalhado sobre lonas dentro da estufa para a sua
adequação (Figura 5).
Figura 4 – Container com lodo de curtume
Fonte: Autores (2012).
Figura 5 – Lodo de curtume líquido
Fonte: Autores (2012).
33
Com a adequação da área e do lodo de curtume as amostras que
foram submetidas ao processo de compostagem foram distribuídas nas leiras da
estufa, seguindo as seguintes proporções:
• T1 = Proporção de 100% do resíduo principal;
• T2 = Proporção de 100% do resíduo principal + 100% de lodo de
curtume;
• T3 = Proporção de 75% do resíduo principal + 25% de lodo
curtume;
• T4 = Proporção de 50% do resíduo principal + 50% de lodo de
curtume;
• T5 = Proporção de 25% do resíduo principal + 75% lodo de
curtume;
• T6 = Proporção de 100% do resíduo principal + 100% de lodo de
esgoto;
• T7 = Proporção de 75% do resíduo principal + 25% de lodo de
esgoto;
• T8 = Proporção de 50% do resíduo principal + 50% de lodo de
esgoto;
• T9 = Proporção de 25% de resíduo principal + 75% lodo de
esgoto.
As amostras foram medidas através de baldes de 10 litros (Figura 6).
As proporções de 100% foram representadas por 2 baldes, as de 75% por 1 balde e
meio, as de 50% a 1 balde e as de 25% a meio balde, essas proporções foram
adequadas de acordo com a quantidade de resíduos recebidos para o experimento.
Para cada tratamento foram efetuadas mais duas repetições, totalizando assim 27
amostras de compostos, dispostas como na Figura 7.
34
Figura 6 – Balde de medição
Fonte: Autores (2012).
Figura 7 – Disposição dos tratamentos
Fonte: Autores (2012).
Após a montagem do sistema de compostagem eram realizadas
diariamente medições de temperatura das pilhas, revolvimento manual delas e a
inserção de água quando necessário para a umidificação do composto.
35
4.3 Monitoramento
Para fins de análise, neste experimento foram registradas temperaturas
diárias das pilhas de composto, e realizados testes de Ce (condutividade elétrica) e
pH em água, no laboratório de Solos da Universidade.
4.3.1 Temperatura
Neste experimento a temperatura foi acompanhada, diariamente, com
o auxílio de um termômetro de precisão (Figura 8), foram registradas as
temperaturas de todas as vinte e sete amostras, de modo que, de cada amostra
eram retiradas quatro temperaturas a fim de se obter uma temperatura média de
cada pilha de composto.
Figura 8 – Termômetro de precisão
Fonte: www.hannainst.com
36
4.3.2. Análises em Laboratório
4.3.2.1 Preparação das amostras para testes em labo ratório
Para que se realizassem os testes de laboratório referentes à
condutividade elétrica e pH, as amostras precisavam ser acondicionadas.
Primeiramente, foram recolhidas pequenas porções de amostras de
cada uma das vinte e sete pilhas de compostagem no local do experimento
colocando-as em pequenas caixas (Figura 9) para transporte até o laboratório.
Figura 9 – Caixas de amostras
Fonte: Autores (2012).
No laboratório essas frações de composto foram transferidas para
embalagens de papel e pesadas, em seguida encaminhadas para a estufa, onde
foram secas a uma temperatura de 65ºC durante 48 horas.
Após a secagem, realizou-se uma nova pesagem para se obter o peso
seco desse material. Registrados esses dados, todas as amostras foram
encaminhadas para o centro de moagem, aonde foram moídas e peneiradas através
do triturador de solos (Figura 10).
37
Figura 10 – Triturador de solos
Fonte: Autores (2012).
Com as amostras moídas, foi realizado a Ce (Condutividade Elétrica) e
pH na proporção de 1:4, ou seja, para cada 10 g de amostra foi adicionado 40 ml de
água deionizada. Para a homogeneização da amostra, a mesma foi encaminhada
para a mesa agitadora (Figura 11) por cerca de 10 minutos a 220 rpm, sendo filtrada
(Figura 12) com a utilização de papel filtro para assim ocorrer à leitura.
Figura 11 – Mesa agitadora
Fonte: Autores (2012).
38
Figura 12 – Amostras em processo de filtragem
Fonte: Autores (2012).
4.3.2.2 Condutividade Elétrica
Os testes de condutividade elétrica foram realizados no Laboratório de
Solos da Universidade, através da utilização do condutivímetro (Figura 13).
Figura 13 – Condutivímetro
Fonte: Autores (2012).
39
4.3.2.3 pH
Os níveis de pH dos solos são essenciais para a determinação da
quantidade e nutrientes presentes nestes. Os testes de pH foram realizados no
Laboratório de Solos da Universidade através da utilização do phmetro (Figura 14).
Figura 14 – Phmetro
Fonte: Autores (2012).
4.4 Análises Estatísticas
Após a medição de todos os valores de pH e Ce de todas as 27 amostras,
os resultados obtidos foram submetidos à análise de variância (Teste F), avaliando-
se o efeito dos tratamentos pelo teste de Tukey ao nível de 5% de probabilidade,
com a inserção dos dados em um software (Assistat versão 7.6 beta).
40
5 DISCUSSÃO E RESULTADOS
5.1 Temperatura
Gráfico 1 – Variação de temperatura em todos os tratamentos
Fonte: Autores (2012).
O Figura 1 representa as temperaturas médias observadas durante o
experimento, com relação aos nove tipos de tratamento, que teve a duração de vinte
e um dias. O comportamento observado durante esta época de estudos apresentou
uma alteração na temperatura que atingiu uma máxima de 40ºC, devido as
condições climáticas da região e da atividade microbiana.
Segundo (Inácio e Miller, 2009), “dois grupos principais de
microrganismos agem na compostagem,; os mesófilos que possuem atividade ótima
até 45ºC, e os termófilos que atuam numa faixa acima [...]”.
Levando-se em conta que a compostagem pode ser classificada, com
relação as suas fases, de acordo com aos níveis de temperatura que os compostos
atingem, notou-se que o experimento após os vinte e um dias de estudo passou da
primeira fase, período no qual ocorre rápido aumento de temperatura pela ação dos
microrganismos mesófilos.
Pode-se observar que dentre todos os tratamentos do experimento o
Tratamento 2 foi o que registrou a maior média de temperaturas, sendo que, sua
composição foi de uma proporção de 75% do resíduo industrial + 25% de lodo de
curtume, e o Tratamento 1 foi o que registrou a menor média de temperaturas, pelo
fato de ser o testemunha, ou seja, com proporção de 100% de resíduo industrial.
41
5.2 Condutividade Elétrica
Tabela 1 – Valores médios calculados de condutividade elétrica (Ce) em nove tratamentos com duas repetições obtendo resultados através do teste de Tukey FV GL SQ QM F Trat-a (Ta) Resíduo-a
8 18
112015505,9259 38259888,00000
14001938,2407 2125549,33333
6,5874 **
Parcelas 26 150275393
Trat-b (Tb) Int. TaxTb Resíduo-b
1 8 18
35109366,00000 33683539,33333 53260362,66667
35109366,0000 4210442,41667 2958909,03704
11,8656 ** 1,4230 ns
Total 53 272328661,9259 ** significativo ao nível de 1% de probabilidade (p < .01) * significativo ao nível de 5% de probabilidade (.01 =< p < .05),ns não significativo (p>= .05)
De acordo com os dados obtidos nos testes de variância, que tanto o
tratamento a (Trat-a) como o tratamento b (Trat-b) foram obtidos resultados
significativos, já a interação entre esses dois tratamentos (Int. TaxTb) não teve um
resultado significativo.
Gráfico 2 – Valores médios de condutividade de todos os tratamentos por épocas
Fonte: Autores (2012).
De acordo com o gráfico de médias de condutividade (Gráfico 2) nas
duas épocas de estudo, notou-se que entre os valores obtidos houve um aumento,
com relação as médias, o que constata que ocorreu a degradação da matéria
orgânica e a liberação de íons, comprovando que o processo de compostagem foi
iniciado.
42
Gráfico 3 – Valores médios de condutividade elétrica de todos os tratamentos
Fonte: Autores (2012).
Analisando-se a Figura 3, os maiores valores de condutividade foram
obtidos no Tratamento 5 (25% de resíduo industrial + 75% de lodo de curtume), isso
devido ao comportamento das suas temperaturas que durante todo o processo
experimental se mantiveram relativamente altas em relação aos demais tratamentos,
além de possuir uma maior proporção de inoculantes e consequentemente maior
atividade microbiana.
5.3 pH
“O pH de cada resíduo utilizado na mistura para compostagem vai
influenciar a dinâmica microbiana principalmente na fase inicial da compostagem.
[...] Deve-se ter atenção para formar misturas que resultem em um pH médio entre
5,0 a 7,0, plenamente satisfatório a atividade microbiana.” (Inácio e Miller, 2009)
43
Tabela 2 – Valores médios calculados de pH em nove tratamentos com duas
repetições obtendo resultados através do teste de Tukey
FV GL SQ QM F Trat-a (Ta) Resíduo-a
8 18
33.14620 4.43913
4.14328 0.24662
16.8003 **
Parcelas 26 37.58533
Trat-b (Tb) Int. TaxTb Resíduo-b
1 8
18
1.93045 0.81977 3.15413
1.93045 0.10247 0.17523
11.0167 ** 0.5848 ns
Total 53 272328661.9259 ** significativo ao nível de 1% de probabilidade (p < .01), * significativo ao nível de 5% de probabilidade (.01 =< p < .05), ns não significativo (p>= .05)
Notou-se, de acordo com os dados obtidos nos testes de variância, que
tanto o tratamento a (Trat-a) como o tratamento b (Trat-b) foram obtidos resultados
significativos, já a interação entre esses dois tratamentos (Int. TaxTb) não teve um
resultado significativo.
Gráfico 4 – Valores médios de pH de todos os tratamentos por épocas
Fonte: Autores (2012).
Analisando a variação do pH obtida com o Figura 4, notou-se que os
valores obtidos são satisfatórios para que ocorra a ação microbiana no composto, de
modo que, os valores médios passaram de 6,9 para 6,5 em apenas vinte e um dias
de compostagem, mostrando uma tendência a diminuição desse valor, já que, houve
uma significativa mudança nos valores de pH das diferentes épocas analisadas.
44
Gráfico 5 - Valores médios de pH de todos os tratamentos
Fonte: Autores (2012).
“Quando a mistura apresenta pH próximo de 5,0 ou ligeiramente
inferior há uma diminuição drástica de atividade microbiológica e o composto pode
não passar para a fase termófila.” (Fernandes, 1999, p.21)
Observando individualmente cada tratamento notou-se que o
“Tratamento 1”, registrou a condição mais ácida dentre todas as misturas, sendo não
muito recomendável para a atividade microbiana pelo fato de ser o tratamento com
100% de resíduo industrial, já os demais tratamentos se encaixaram ou ficaram
muito próximos da faixa em que as atividades microbianas acontecem sem alguma
interferência.
45
6 CONCLUSÃO
Analisando-se os parâmetros abordados no trabalho notou-se que
houve um aumento da temperatura das leiras, concluindo-se que a compostagem
teve êxito em sua fase inicial: a bioestabilização. A condutividade elétrica registrou
aumento de seus valores, demonstrando a degradação da matéria orgânica. Os
níveis de pH se mantiveram no nível ótimo para que os microrganismos sobrevivam.
Através do presente trabalho, pôde-se concluir que com a inserção de
inoculantes provenientes de lodo de curtume e lodo de esgoto, a compostagem do
rejeito da empresa se mostrou mais ativa, devido ao aumento de matéria orgânica
no composto, o que ocasionou a elevação da atividade microbiológica e
consequentemente a maior degradação do material.
46
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Acesso em: 28 nov. 2012.
SANTOS, J. de A.; Compostagem do lodo de curtume e seu uso agrícola: efeito
sobre indicadores biológicos de qualidade do solo . 2010. 77 f. Dissertação
(Mestrado em Engenharia Agronômica) – Universidade Federal do Piauí, Teresina.
