Compostagem: uma nova opção sustentável de reciclagemaz545403.vo.msecnd.net/sincobesp/2014/04/11h30-erico-modo-de... · • Define-se compostagem como um processo controlado de

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Sindicato Nacional dos Coletores e Beneficiadores de Subprodutos de Origem AnimalSINCOBESP

XIII Congresso Brasil Rendering – Campinas – SP - 2014A inovação em reciclagem de Subproduto de Origem Animal

Compostagem: uma nova opção sustentável de reciclagem

Prof. Dr. Érico Kunde CorrêaCentro de Engenharias

Universidade Federal de PelotasE-mail: [email protected]

(53) 81196903

Potencialidades mundiais para produção de alimentos

Compostagem: uma nova opção sustentável de reciclagem Prof. Érico Kunde Corrêa

Brasil: potencial e fragilidades

Fonte: IBGE, 2012


O Brasil importa 72% do NPK, que

utiliza como fertilizantes em sua

produção agrícola (Associação

Nacional para Difusão de Adubos,

2014).

0

1000000

2000000

3000000

4000000

5000000

6000000

Produção Nacional Importação

Potássio

Potássio

Importa 96,7%

0

1000000

2000000

3000000

4000000

5000000


Fósforo

Fósforo

Importa 66,1%

0

1000000

2000000

3000000

4000000


Nitrogênio

Nitrogênio

Importa 79,9%

Oferta e demanda de fertilizantes no Brasil


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A comercialização de fertilizantes no Brasil deve atingir 34,72 milhões de

toneladas em 2014, mais um ano recorde, após as vendas 31,08 milhões

de toneladas registradas no ano passado.

Fonte: Revista Exame, 2014.

Aumento anual

de

11,7%


SUSTENTABILIDADEUm termo cada vez mais frequente em nossa sociedade, ainda é um desafio

para vários setores produtivos, incluindo o agroindustrial. Uma das tecnologias quepode contribuir para que alcancemos a almejada sustentabilidade na cadeiaprodutiva de aves e suínos é a COMPOSTAGEM, pois permite o destino correto dosresíduos gerados nas diferentes etapas desta atividade (CORRÊA et al., 2009).

HISTÓRICO

• O histórico da compostagem começa a milhares deanos atrás, quando o ser humano deixa de sernômade e inicia a agricultura.

• Já na pré-história o Homo sapiens amontoavaresíduos orgânicos de diferentes origens de formaempírica, neste processo observou que apóslongos períodos de tempo, obtinha um material queaplicado ao solo, melhorava o desempenho dasculturas agrícolas.


COMPOSTAGEM

Conceito:

• Define-se compostagem como um processo

controlado de decomposição microbiana, com

oxidação e oxigenação de uma massa heterogênea de

matéria orgânica, no estado sólido e úmido. Durante

todo o processo, ocorre produção de calor e

desprendimento, principalmente de CO 2 e de vapor de

água.


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Conceito Prático de Compostagem

Na prática, isto significa que a partir de resíduosorgânicos com características desagradáveis (odor,aspecto, contaminação por microrganismospatogênicos...), o processo transforma estes resíduosem composto, que é um insumo agrícola, de odoragradável, fácil de manipular e livre de microrganismospatogênicos e que favorecem a produtividade dasculturas agrícolas.


• A técnica de destinar matéria orgânica para o aterro sanitário diverge doregulamentado pela Lei 12.305, de 02 de agosto de 2010, que instituiu aPolítica Nacional de Resíduos Sólidos (PNRS).

• Segundo o Artigo 3º desta legislação, somente pode ser destinado parao aterro sanitário o que for considerado rejeito .

• Rejeitos são resíduos sólidos que, depois de esgotadas todas aspossibilidades de tratamento e recuperação por processos tecnológicosdisponíveis, não apresentarem outra possibilidade de destino que nãoa disposição final ambientalmente adequada.

• Merece atenção também o fato da PNRS deixar claro que a matériaorgânica não é um rejeito , ou seja, não pode ser disposta em aterro.

• Para tanto, esta legislação definiu um horizonte de quatro anos , a contarde 2010, para que esta prática seja suspensa - 2 de agosto de 2014.

• Neste sentido, a COMPOSTAGEM pode contribuir de formasignificativa , por atender o determinado pela PNRS.

MATÉRIA ORGÂNICA DO LODO x DISPOSIÇÃO EM ATERRO

COMPOSTAGEM DE LODO COMO RECICLAGEM DE NUTRIENTES:

A compostagem favorece a reciclagem dos nutrientes contidos no lodo,tais como,

- Nitrogênio (N),- Fósforo (P),- Portássio (K),- Cálcio (Ca),- Magnésio (Mg),- Enxofre (S),- Zinco (Zn),- Boro (B),- Cobre (Cu),- Ferro (Fe),- Manganês (Mn),- Molibidênio (Mo),- Cloro (Cl).

Favorece tanto a segurança

alimentar , como os planos de nosso

País em ser o celeiro do mundo , pois

por um lado enterramos milhares de

toneladas de nutrientes por ano , e

por outro, importamos milhares de

toneladas de nutrientes na forma de

adubos químicos.


SISTEMA CONVENCIONAL:

Disposição do lodo gerado na ETE em aterro industrial

NÃO COLABORA PARA A SUSTENTABILIDADE DA CADEIA DE PRODUÇÃO DE AVES E SUÍNOS

CUSTO PARA DISPOR O LODO GERADO NA ETE NO ATERRO: 100 A 150 reai s/tonelada


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COMPOSTAGEM : Favorece a Reciclagem de nutrientes


Fertilizante químico

Atua sobre as propriedadesquímicas do solo.

Adubação orgânica

Atua sobre as propriedades:- químicas,- físicas e- biológicas do solo.

FERTILIZANTE QUÍMICO x ADUBAÇÃO ORGÂNICA


O Adubo Orgânico se apresenta em forma coloidal e i nflui

nas propriedades físicas, químicas e biológicas do solo:

- melhora a estrutura do solo;

- melhora a plasticidade e coesão;

- aumenta a capacidade de retenção de água;

- ameniza a variação da temperatura do solo;

- aumenta na capacidade de troca catiônica;

- aumenta o poder tampão;

- compostos orgânicos atuam como quelato;

- matéria orgânica em decomposição é fonte de nutrie nte.


COMPOSTAGEM

Fases da compostagem:

1) Fase inicial e rápida de elevada fitotoxidade (composto c ru ou imaturo),

2) Fase de bioestabilização,

3) Fase de cura, maturação ou mais tecnicamente, a humificaç ão (mineralização).


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COMPOSTAGEM DE LODO GERADO EM ETE DE FRIGORÍFICO

O processo de compostagem:

- diminui o volume;

- concentra os nutrientes;

- elimina patógenos; e

- fornece como produto final um material que melhora da

condições físicas, químicas e biológicas do solo.

LODO GERADO NA ETE + SUBSTRATO = COMPOSTO


Características dos materiais utilizados como substr ato:

- boa capacidade higroscópica,

- rico em carbono (celulose e lignina),

- ter partículas de tamanho médio (material picado ou triturado),

- baixa condutividade térmica,

- liberar facilmente para o ar a umidade absorvida,

- ser tratada para não servir de veículo de patógenos,

- ter baixo custo de aquisição e disponibilidade.

Maravalha

Serragem

Palha

Sabugo de milho triturado

Cama de frangos

PRINCIPAIS FATORES QUE AFETAM A COMPOSTAGEM

TEMPERATURA

O calor gerado no interior da biomassa em

compostagem:

- necessário para estabilizar os dejetos;

- transformar os dejetos em húmus;

- reduz a carga patogênica;

- reduz maus odores;

- facilita a evaporação da água contida nos

dejetos ( ↑ Matéria Seca).


O processo de estabilização dos dejetos no interior da cama é reflexo da

biocomplexidade composta por bactérias, fungos e actinomicetos (bactérias

filamentosas) presente no seu interior.

MICROBIOTA

Aeração• Compostagem aeróbia é a decomposição dos substratos orgânicos na

presença de O2, e os principais produtos do metabolismo biológico são:

CO2, H2O e energia.


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UMIDADE

• Durante o processo de compostagem, ocorre perda

de água para o meio ambiente, em função da produção

de calor originado pela atividade microbiana. Isto

concentra o teor de nutrientes no composto.

Relação C/N

• A relação carbono/nitrogênio (C/N) é um índice usadopara avaliar os níveis de maturação de substânciasorgânicas e seus efeitos no crescimento microbiológico.• Inicial de 30/1 e final entre 15 e 10/1.


pH• pH inicial da compostagem entre 5 e 6.

• Devido à formação de ácidos minerais e CO2.

• Alcalinização ocorre em decorrência da decomposição

das proteínas e pela eliminação de CO2 (entre 8 e 8,5).

Granulometria

• Afeta diretamente o processo de compostagem.

• Quanto menor a granulometria das partículas, maior asuperfície de exposição e mais rápida a suadecomposição.


Sistemas de compostagem de lodos de ETE de frigoríf ico

Etapa I - Impregnação: Consiste na impregnação de materiaiscelulósicos com os resíduos das ETEs, forma controlada e gradual,dentro de um galpão em de leiras.

Etapas : O processo de transformação do lodo em composto é divididoem duas etapas:


IMPREGNAÇÃO

Reator Leiras


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Etapa II - Bioestabilização: Na segunda etapa é realizada a estabilização do

material por meio da compostagem propriamente dita, a temperatura é mais

elevada que na fase de impregnação, o revolvimento da pilha permite a

entrada de oxigênio, favorecendo a eliminação dos microrganismos

patogênicos e a concentração dos nutrientes. Esta fase também é

denominada de estabilização do composto, que inicia após a máxima

incorporação do lodo no substrato.


RESULTADOS


0

10

20

30

40

50

60

70

80

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31

Temperatura Leira 30 cm

Temperatura Leira60 cm

Temperatura Minima Ambiente

Temperatura Máxima AmbienteTem

pera

tura

°C

Dias

Evolução da temperatura no sistema sistema de compostagem


Resultados físico-químicos

Nutriente Kg/ton (70% MS)

N 12,7

P 2,7

K 1,6

Parâmetro Valor

Carbono Orgânico 155

C/N 12/1

pH 8,5


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ENSAIOS DE FITOXICIDADE


Testemunha

Químico CompostoAcertado (P)

CompostoAcertado (N)

Ensaio casa de vegetação em vaso (Pepino)

RESULTADO ECONÔMICO ($)Considerando somente o valor de NPK no Adubo Orgâni co

NITROGÊNIO

Uréia – CO(NH2)2 – Apresenta 45% de nitrogênio

Valor comercial da Uréia R$ 63,00 (saco de 50 kg)

63,00R$

50kg/saco

1,26R$/Kg

2,22Fator de correção (45%N)

R$ 2,80 por kg de nitrogênio

FÓSFORO

Superfosfato triplo - 41% de P2O5

Valor Comercial do superfosfato triplo - R$ 65,00 (50 kg)

65,00R$

50Kg/saco

1,3R$/Kg

2,439Fator de correção (41%P)

R$ 3,17 por Kg de fósforo

POTÁSSIO

Cloreto de potássio (KCl) - 60% de potássio

Valor comercial do KCl R$ 62,00 (saco de 50 kg)

62,00R$

50kg/saco

1,24R$/Kg

1,667Fator de correção (60% K)

R$ 2,07 por Kg de potássio

Nutriente g/kg (70%MS) Kg/ton (70% MS) Valor (R$)

N 12,7 12,7 R$ 35,52

P 2,7 2,7 R$ 5,58

K 1,6 1,6 R$ 5,07

C/N = 17/1 pH = 8,5 Valor em NPK/ton R$ 46,18

Somente considerando o NPK

RESULTADO ECONÔMICO ($)

Despesa do frigorífico por tonelada de lodo de ETE para dispor em aterro (ilegal segundo a PNRS – 12.305) = R$150,0 0

Receita por tonelada de lodo na unidade de compostagem (sustentável e de acordo com a

PNRS – 12.305) = R$100,00

Receita por tonelada de composto vendido pela unida de de compostagem na forma de adubo orgânico

(sustentável e de acordo com a PNRS – 12.305) = R$46 ,00

RESULTADO ECONÔMICO = R$100,00 + R$46,00 = R$146,00

*IMPORTANTE = a unidade de compostagem não paga pela matéria prima (recebe$ para tratá-la) e vende o produto = velocidade no retorno do c apital investido!!!

Prof. Dr. Érico Kunde CorrêaFaculdade de Engenharia Ambiental e Sanitária

Universidade Federal de PelotasE-mail: [email protected]

Fone: (53) 8119 6903

REFERÊNCIAS

CORRÊA, É.K.; BIANCHI, I.; PERONDI A.;SANTOS, J.R.G.; CASTILHOS, D.D.; GIL-TURNES, C.; LUCIA JR.,T. Chemical andmicrobiological characteristics of rice huskbedding having distinct depths and used forgrowing–finishing swine. BioresourceTechnology . 100 (2009) 5318–5322.

DAI PRÁ, M.; CORRÊA, E.K.; CORRÊA, L.B.;LOBO, M.S.; SPEROTTO, L.; MORES,E.Compostagem como alternativa para gestãoambinetal na produção de suínos . Evangraf,2009, 148p.

KIEHL E. J. Manual de compostagem :maturação e qualidade do composto, Piracicaba,SP. 4º ed., 173 p., 2004.

KONZEN, E. A. Alternativas de manejo,tratamento e utilização de dejetos animais emsistemas integrados de produção. Sete Lagoas,MG: Embrapa Milho e Sorgo, Documentos n. 5 ,32 p., 2000.

PERDOMO, C. C. Alternativas para o manejo etratamento dos dejetos de suínos. SuinoculturaIndustrial , n. 152, junho-julho de 2001.

PEREIRA NETO, J. T. Monitoramento daeliminação de organismos patogênicos durante acompostagem de resíduos urbanos e lodo deesgoto pelo sistema de pilhas estáticas aeradas.Engenharia Sanitária , Rio de Janeiro, RJ, v. 27,p. 148-152, 1988.

TIQUIA, S. M.; TAM, N. F. Y.; HODGKISS, I. J.Microbial activities during composting of spent pigmanure sawdust litter at different moisturecontents. Bioresource Tecchnology , 55, p. 201-206, 1996.

ZHU, N.; DENG, C.; XIONG, Y., QIAN, H.Performance characteristics of three aerationsystems in the swine manure composting.Bioresource Technology , 95, p. 319-326, 2004.

Agradeço o convite aos Srs.:

Dr. Claudio Bellaver

Dr. Gustavo Razzo Neto - Presidente Sincobesp

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