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UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO
ESCOLA DE ENGENHARIA DE LORENA
FELIPE TORRES DA SILVA
ESTUDO DA VIABILIDADE PARA A IMPLANTAÇÃO DE UM SISTEMA DE
COMPOSTAGEM NA ESCOLA DE ENGENHARIA DE LORENA (EEL-USP).
Lorena
2018
FELIPE TORRES DA SILVA
ESTUDO DA VIABILIDADE PARA A IMPLANTAÇÃO DE UM SISTEMA DE
COMPOSTAGEM NA ESCOLA DE ENGENHARIA DE LORENA (EEL-USP).
Trabalho de conclusão de curso apresentado à Escola de Engenharia de Lorena - Universidade de São Paulo como requisito para conclusão da Graduação do curso de Engenharia Ambiental.
Orientadora: Profª. MSc. Ana Paula Nola Denski Bif
Lorena
2018
Ao Curso de Engenharia Ambiental da EEL, grande aventura na qual embarquei. Foi pensando no que eu deixaria a ele que fui motivado a ir até o fim.
AGRADECIMENTOS
Durante todo o período de graduação, foram inúmeros os momentos que
pensei que não mais poderia continuar; pensei em desistir, em trancar. Às vezes
chorei. O que, talvez, mais aprendi com a USP é que ao longo dessa jornada que
chamamos vida, enfrentaremos mais de uma vez as frustrações. E não é fácil, pois é
a hora que olhamos para nós mesmos e, na nossa fraqueza, encontramos força. Seria
muita presunção se eu dissesse que essa força vem somente de nós. Não. Ela vem
de quem habita em nós, no lugar mais profundo, onde ciência nenhuma consegue
entender: nosso coração.
É por isso que a finalização deste trabalho, a conclusão deste ciclo, significa
gratidão. E essa força, que vem do interior, dirige meu olhar ao Céu, primeiro foco dos
meus agradecimentos; agradeço ao meu Senhor Jesus Cristo, que, pelo Seu Espírito,
sussurrou ao meu ouvido a certeza da Sua presença e iluminação, e à Sua Mãe, e
minha, Maria Santíssima, meu auxílio em qualquer situação.
E grato à ajuda do Alto, volto-me ao redor, aos presentes que me foram dados
por Ele e digo: Obrigado! Obrigado aos meus pais, Gilmar e Márcia, exemplos do amor
em todas as formas que posso conhecer. Obrigado ao meu irmão, Matheus, a quem
amo grandemente.
Agradeço imensamente a todos os meus amigos, que trouxeram leveza à dura
– e feliz! – realidade acadêmica, especialmente aos meus fiéis irmãos do Ministério
Universidades Renovadas, responsáveis por resgatar em minha vida o significado da
passagem pela Universidade: o sonho da Civilização do Amor. De forma especial,
minha eterna gratidão às minhas comunidades GOU Filhos do Céu, GOU São José e
GOU Toque da Alvorada, alento na caminhada! Obrigado a cada um dos colegas do
curso de Engenharia Ambiental, que, lado a lado comigo, caminharam a mesma
estrada rumo ao tão desejado destino.
Impossível não ter o coração ainda mais grato ao grupo de mestres a quem
devo o amor pelo saber: meus professores do Instituto Nossa Senhora Auxiliadora, de
forma especial à Profa. Irene Ramos, chave central na minha decisão pela área
ambiental, e meus mestres na universidade: obrigado à Profa. Dione, que me ajudou
a enxergar o brilho da área a qual escolhi. Obrigado à minha banca avaliadora, Prof.
Marco e Profa. Erica. Mais que avaliadores, eles também participaram desse meu
caminhar. Agradeço também à Profa. Ana Gabas, que me compreendeu e me apoiou
na concretização deste estudo, mesmo com as limitações que ofereci em relação à
distância da EEL. E de uma maneira muito especial, obrigado à minha orientadora,
Profa. Ana Paula, que embarcou na loucura de uma orientação à distância e, com
paciência, não desistiu de mim, mesmo quando eu pensei que não conseguiria.
Um muito obrigado com toda a sinceridade do meu coração à minha
supervisora de estágio, Cidália, responsável por me inserir na área de gerenciamento
de resíduos e me apresentar a compostagem. A maior consequência dessa amizade
e relação profissional foi justamente a ideia deste trabalho.
E por fim, agradeço ao amor da minha vida, Mariana, minha promessa, que,
sem dúvida alguma, foi quem mais acompanhou tudo e quem mais sofreu e mais se
alegrou comigo.
Se não fosse cada uma dessas pessoas, este ciclo jamais haveria fechado!
SILVA, F T. Estudo da viabilidade para implantação de um sistema de
compostagem na Escola de Engenharia de Lorena (EEL-USP). 2018. 82 f. TCC
(Graduação) - Curso de Engenharia Ambiental, Departamento de Ciências Básicas e
Ambientais, Escola de Engenharia de Lorena, Universidade de São Paulo, Lorena,
2018.
RESUMO
Um dos maiores problemas no gerenciamento de resíduos sólidos hoje no Brasil
envolve a coleta e a destinação adequada da fração orgânica dos resíduos, que
compõem mais de 55% do total produzido. A Política Nacional dos Resíduos Sólidos
aponta a compostagem como a melhor forma de tratamento desses resíduos, pois os
reinsere no ciclo produtivo, com geração de um composto condicionador de solo. A
Escola de Engenharia de Lorena (EEL) destina os restos de alimentos gerados no
restaurante universitário (RU) ao aterro sanitário. Este estudo visou estudar a
viabilidade técnica e econômica para a implantação de uma Unidade Descentralizada
de Compostagem (UDC) na universidade, levantando a quantidade de resíduos
orgânicos gerados diariamente, a melhor alternativa locacional, a melhor estrutura
para o pátio de compostagem e qual melhor método de compostagem a ser
implantado (dentre os métodos das leiras revolvidas, das leiras estáticas verticais e o
método UFSC). Ao fim, concluiu-se que na EEL se produzem cerca de 61,4 kg.dia-1
de restos de alimentos no RU e uma média de 247,3 kg-1 de resíduos secos de
serapilheira, o que justifica a implantação de uma UDC, localizada próxima do
complexo do Centro de Convivências. Dentre os métodos de compostagem, o mais
viável técnica e economicamente foi o método UFSC, por sua facilidade e flexibilidade
de operação. Uma UDC na EEL mostrou-se uma excelente alternativa pois, além do
tratamento aos resíduos e produção de adubo orgânico, oferece a possibilidade de
organização de um banco de dados para os resíduos orgânicos do campus;
apresenta-se como um laboratório de resíduos a céu aberto, possibilitando pesquisas
sobre o tema; permite a extensão à sociedade; e desvia do aterro a fração de resíduos
que seria encaminhada para lá.
SILVA, F T. Feasibility study for the implementation of a composting system at
the School of Engineering of Lorena (EEL-USP). 2018. 82 f. Monografy -
Environmental Engineering Course, Department of Basic and Environmental
Sciences, School of Engineering of Lorena, University of São Paulo, Lorena, 2018.
ABSTRACT
One of the biggest problems in solid waste management in Brazil today is the collection
and proper disposal of the organic fraction of waste, which makes up more than 55%
of the total produced. The National Solid Waste Policy points to composting as the best
way of treatment of these residues because it reinserts them in the productive cycle,
with the production of a soil conditioning compound. The School of Engineering of
Lorena (EEL) destines the remains of food generated in the university restaurant to the
landfill. This study aimed to study the technical and economical feasibility for the
implementation of a Decentralized Composting Unit (DCU) in the university, raising the
amount of organic waste generated daily, the best locational alternative, the best
structure for the composting yard and which the best composting method to be
implemented (among the methods of revolving rows, vertical static rows and the UFSC
method). Finally, it was concluded that in EEL about 61.4 kg.day -1 of food residues
are produced in the UK and an average of 247.3 kg -1 of dry litter residues, which
justifies the implantation of a UDC, located near the complex of the Center of
Conviviality. Among the composting methods, the most technically and economically
feasible was the UFSC method, due to its ease and flexibility of operation. A UDC in
the EEL proved to be an excellent alternative because, in addition to waste treatment
and organic fertilizer production, it offers the possibility of organizing a database for
organic waste from the campus; presents itself as an open-air waste laboratory,
enabling research on the subject; allows the extension to society; and diverts from the
landfill the fraction of waste that would be sent there.
LISTA DE FIGURAS
Figura 1. Operações efetuadas na área de resíduos sólidos domiciliares ................ 27
Figura 2. Panorama da disposição final no brasil (2016) .......................................... 29
Figura 3. Manejo dos resíduos sólidos domiciliares em Lorena ................................ 30
Figura 4. Compostagem em baixa escala dos resíduos de poda e capina no município
de Lorena. ................................................................................................................. 31
Figura 5. Composteira construída em uma escola municipal em Lorena. ................. 32
Figura 6. Exemplo genérico da evolução da temperatura de uma leira em
compostagem ............................................................................................................ 39
Figura 7. (a) Recipiente de latão utilizado para armazenamento dos resíduos
orgânicos do restaurante universitário da UNESP, Campus Rio Claro/SP. (b)
quantidade de água verificada antes da disposição na leira. .................................... 41
Figura 8. (a) Crescimento de bactérias e fungos e (b) actinomicetos durante
compostagem da fração orgânica de resíduos sólidos orgânicos misturados com lodo
de esgoto em uma leira estática com ventilação forçada. ......................................... 47
Figura 9. Passo a passo para montagem da leira de revolvimento manual de resíduos
alimentares de restaurante universitário. .................................................................. 49
Figura 10. Leira estática aerada (forced aeration static pile – FAS) e leira estática de
aeração passiva (natural ventilation static pile – NVS), cujas estruturas envolvem o
uso de canos para fornecimento de ar. ..................................................................... 50
Figura 11. Leiras verticais construídas para compostagem dos resíduos do restaurante
universitário da USP, Campus de São Carlos. .......................................................... 51
Figura 12. Construção de leiras verticais para compostagem dos resíduos do
restaurante universitário da UNESP, Campus de Rio Claro. .................................... 52
Figura 13. Carregamento de leira com resíduos orgânicos do município de
Florianópolis/SC para tratamento por compostagem pelo método UFSC. ................ 53
Figura 14. Carregamento de leira com resíduos orgânicos do restaurante universitário
da USP, Campus de São Carlos, para tratamento por compostagem pelo método
UFSC. ....................................................................................................................... 53
Figura 15. Visão panorâmica da EEL-USP ............................................................... 57
Figura 16. Áreas possíveis para implantação da UDC. ............................................. 64
Figura 17. Escolha do melhor local para implantação de uma unidade descentralidade
de compostagem na EEL-USP. ................................................................................. 67
Figura 18. Localização da unidade descentralizada de compostagem em relação ao
restaurante universitário. ........................................................................................... 68
Figura 19. Croqui modelo de organização do pátio de compostagem na EEL-
USP.. ......................................................................................................................... 69
Figura 20. Croqui modelo da área coberta da unidade descentralizada de
compostagem (UDC) ................................................................................................. 70
Figura 21. Medidas da unidade descentralizada de compostagem (UDC). .............. 71
Figura 22. Projeção da disposição dos mourões da cerca da UDC .......................... 73
Figura 23. Dimensões da metade do telhado principal ............................................. 74
LISTA DE TABELAS
Tabela 1. Responsabilidade pelo gerenciamento de cada tipo de resíduo. .............. 26
Tabela 2. Processos de transformações utilizados para o gerenciamento dos resíduos
sólidos domiciliares ................................................................................................... 26
Tabela 3. Quantidade de municípios com iniciativas de coleta seletiva por região ... 29
Tabela 4. Médias mensais de restos do restaurante universitário da área I da EEL-
USP, pesados entre 2016 e 2017. ............................................................................ 34
Tabela 5. Variação de temperatura em alguns experimentos de compostagem de
alimentos. .................................................................................................................. 40
Tabela 6. Relação C/N inicial para diferentes materiais ............................................ 44
Tabela 7. Aspectos positivos e negativos dos métodos de compostagem. ............... 48
Tabela 8. Resíduos orgânicos da EEL-USP.............................................................. 62
Tabela 9. Avaliação de cada uma das áreas escolhidas da EEL. ............................. 66
Tabela 10. Dimensionamentos para cada método de compostagem ........................ 72
Tabela 11. Custo de cada método de compostagem ................................................ 75
LISTA DE ABREVIAÇÕES
ABRELPE Associação Brasileira de Empresas de Limpeza Pública e
Resíduos Especiais
ABNT Associação Brasileira de Normas Técnicas
APP Área de Proteção Permanente
CAEA Centro Acadêmico de Engenharia Ambiental
CCADRQ Comissão de Coleta, Armazenamento e Descarte de Resíduos
Químicos
CEDIR Centro de Descarte e Reuso de Resíduos de Informática
CNEN Comissão Nacional de Energia Nuclear
CoC-EA Comissão Coordenadora do Curso de Engenharia Ambiental
COOCAL Cooperativa de Catadores de Lorena
EEL Escola de Engenharia de Lorena
MMA Ministério do Meio Ambiente
PERS Política Estadual de Resíduos Sólidos
PGRS Plano de Gerenciamento de Resíduos Sólidos
PMGIRS Plano Municipal de Gerenciamento Integrado de Resíduos
Sólidos
PNRS Política Nacional de Resíduos Sólidos
PNSB Política Nacional de Saneamento Básico
RDO Resíduos Domiciliares
RSU Resíduos Sólidos Urbanos
RU Restaurante Universitário
SNIR Sistema Nacional de Informação sobre Resíduos
SNVS Sistema Nacional de Vigilância Sanitária
SISNAMA Sistema Nacional do Meio Ambiente
UDC Unidade Descentralizada de Compostagem
UFSC Universidade Federal de Santa Catarina
USP Universidade de São Paulo
SUMÁRIO
1. INTRODUÇÃO ................................................................................................... 13
2. OBJETIVO ......................................................................................................... 16
2.1. GERAL ........................................................................................................ 16
2.2. ESPECÍFICOS ............................................................................................. 16
3. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA ......................................................................... 17
3.1. RELAÇÃO HOMEM-RESÍDUO .................................................................... 17
3.2. GERENCIAMENTO DOS RESÍDUOS SÓLIDOS .......................................... 20
3.2.1. Legislação .......................................................................................... 20
3.2.2. Classificação ...................................................................................... 23
3.2.3. Gestão e Gerenciamento ................................................................... 25
3.2.4. Panorama atual .................................................................................. 28
3.3. COMPOSTAGEM......................................................................................... 36
3.3.1. Parâmetros do processo de compostagem..................................... 37
3.3.2. Métodos de compostagem ................................................................ 47
4. METODOLOGIA ................................................................................................ 55
4.1. LEVANTAMENTO E ESTIMATIVA DA GERAÇÃO DE RESÍDUOS
ORGÂNICOS NA EEL/USP .................................................................................... 55
4.2. ALTERNATIVA LOCACIONAL PARA IMPLANTAÇÃO DA UNIDADE
DESCENTRALIZADA DE COMPOSTAGEM (UDC) .............................................. 56
4.3. DIMENSIONAMENTO DOS SISTEMAS DE COMPOSTAGEM ..................... 58
4.3.1. Área da Unidade Descentralizada de Compostagem (UDC) .......... 58
4.3.2. Leiras revolvidas ................................................................................ 58
4.3.3. Leira estática de aeração passiva: Leira vertical ............................ 59
4.3.4. Leira estática de aeração passiva: Método UFSC ........................... 60
4.4. VIABILIDADE DOS SISTEMAS DE COMPOSTAGEM .................................. 61
5. DISCUSSÕES E PROPOSTAS PARA PROJETO ............................................ 62
5.1. RESÍDUOS ORGÂNICOS DA EEL/USP ....................................................... 62
5.2. LOCAL PARA IMPLANTAÇÃO DA UNIDADE DESCENTRALIZADA DE
COMPOSTAGEM (UDC) ........................................................................................ 64
5.2.1. Escolha do melhor local .................................................................... 64
5.2.2. Estudo do local .................................................................................. 66
5.3. DIMENSIONAMENTO DOS SISTEMAS DE COMPOSTAGEM ..................... 71
5.3.1. Pátio de Compostagem ..................................................................... 71
5.3.2. Método de compostagem .................................................................. 72
5.4. VIABILIDADE ECONÔMICA ......................................................................... 72
5.4.1. Orçamento do pátio de compostagem ............................................. 72
5.4.2. Orçamento dos sistemas .................................................................. 75
6. CONCLUSÃO .................................................................................................... 76
7. SUGESTÕES PARA FUTUROS TRABALHOS ................................................ 78
REFERÊNCIAS ......................................................................................................... 79
13
1. INTRODUÇÃO
Desde seu surgimento, o ser humano não apenas se condiciona às
características de um ambiente, como também o transforma para que possa
sobreviver nele. Nesse processo são inerentes os impactos ambientais, sejam eles
positivos ou negativos. Testemunhas do avanço das sociedades, suas distribuições,
modos de vida e hábitos de produção e consumo, os resíduos produzidos pelo homem
causam atração a inúmeras ciências, embora, principalmente a partir do século XX,
eles sejam repudiados como inservíveis, degradados, sujos e sem valor econômico,
social e afetivo para grande parte das pessoas.
Não é de estranhar que, com o crescimento da população urbana mundial, as
mudanças nos padrões de consumo – notoriamente a partir da Revolução Industrial –
, e o advento das embalagens, eletroeletrônicos, descartáveis etc., a geração dos
resíduos líquidos, sólidos e semissólidos também aumentasse, com novas
características e nova composição.
No que se refere aos resíduos sólidos, surgiram as preocupações sobre onde
colocar todo o volume descartado. As soluções encontradas foram a queima, o
aterramento e a disposição direta no solo e às margens de cursos d’água, longe da
vista e do contato da cidade: os chamados “lixões”. No entanto, através da gradual
compreensão dos problemas ambientais relacionados a estas práticas (a poluição
atmosférica, a poluição do solo, das águas superficiais e subterrâneas e a poluição
visual) e, também, dos problemas sociais (riscos à saúde pública e à população que
frequenta, habita e retira o sustento dos lixões), iniciou-se a busca por formas
ambientalmente adequadas de destinar os resíduos sólidos.
No Brasil, tais formas de destino tornaram-se obrigatórias e foram
impulsionadas pela Política Nacional dos Resíduos Sólidos (PNRS), que proibiu as
disposições inadequadas no país e estabeleceu que os estados fizessem metas para
eliminação e recuperação dos lixões. No entanto, ainda são muitos os municípios que
não conseguiram estar de acordo com esta lei, fato que se comprova nos mais de
29,7 milhões de toneladas de resíduos sólidos urbanos (RSU) coletados que foram
dispostos em lixões ou aterros controlados em 2016, o correspondente a 41,6% do
total coletado naquele ano (ABRELPE, 2016).
14
A atenção deste trabalho se volta a uma parte significativa – 55% do total
(BRASIL, 2017a) – dos resíduos sólidos produzidos no Brasil: a fração orgânica.
Compostos, principalmente, por restos de poda e capina e alimentos em geral, os
resíduos orgânicos constituem, majoritariamente, os resíduos domiciliares (RDO),
mas também estão presentes em resíduos industriais e de estabelecimentos
comerciais do setor alimentício. Eles geram preocupação porque, apesar de serem os
resíduos mais produzidos no país, são os que menos são destinados corretamente.
Desde a PNRS, várias ações que visam a coleta seletiva dos resíduos foram
implantadas nos municípios e nas instituições e a separação na base (ou seja, no local
produzido) dos recicláveis, orgânicos e rejeitos (o que não é possível reutilizar ou
reciclar) passou a ser bastante incentivada, pensando sempre na destinação
adequada a cada um.
Nesse processo, na maioria dos lugares, parte considerável dos resíduos
recicláveis foi, e é, recuperada de alguma forma, enquanto a fração orgânica continua
a ser encaminhada para disposição em aterros sanitários, juntamente com os rejeitos.
Se essa é a realidade dos lugares onde há a coleta seletiva, naqueles onde ocorre
apenas a coleta convencional, sem a separação dos resíduos, é ainda pior, pois todos
os resíduos são dispostos em aterros ou lixões sem qualquer distinção.
Apesar dos aterros sanitários serem uma forma ambientalmente adequada de
disposição, eles não são o destino correto da fração orgânica dos resíduos, visto que
ela tem um potencial enorme de reaproveitamento. Espaços dos aterros que poderiam
ser preenchidos apenas com rejeitos são ocupados diariamente por resíduos
passíveis de serem reaproveitados, o que diminui o tempo de vida útil do aterro. Além
disso, a decomposição dos resíduos orgânicos gera chorume, que, em contato com o
solo – como nos casos das disposições incorretas –, contamina a área e as águas
subterrâneas, e também, devido a anaerobiose provocada pela compressão dos
resíduos, gera gás metano, que é um gás de efeito estufa 24 vezes mais nocivo que
o gás carbônico. Portanto, a disposição em aterros sanitários deveria ser reservada
apenas para a disposição dos rejeitos.
O destino mais útil aos resíduos orgânicos é a reinserção deles na natureza,
por meio da compostagem, ou o aproveitamento do seu potencial energético, pela
15
biodigestão, sendo o primeiro um método extremamente eficiente, economicamente
viável, de fácil implantação, operação e acompanhamento.
O município de Lorena, SP, não possui a informação da quantidade da fração
orgânica dos resíduos que é gerada por sua população, porém, o Plano Municipal de
Gestão Integrada de Resíduos Sólidos (PMGIRS) projeta para o ano de 2018 uma
geração de 8.580 toneladas de resíduos orgânicos, ou seja, uma média de 715
toneladas por mês (t/mês), que são coletados pelo sistema de coleta convencional e
dispostos no aterro sanitário Vale Soluções Ambientais, localizado no município de
Cachoeira Paulista. Inserida neste contexto está a unidade lorenense da Universidade
de São Paulo (USP), a Escola de Engenharia de Lorena (EEL).
A EEL é atendida pelos sistemas de coleta convencional e coleta seletiva do
munícipio, e, desta forma, contribui com o montante mensal de resíduos sólidos
encaminhados ao aterro. Estima-se que são descartadas, em média, 552,6 kg de
sobras de alimentos todos os meses no lixo comum do Restaurante Universitário (RU).
Seguindo as diretrizes da PNRS, este estudo propõe um avanço no gerenciamento
dos resíduos sólidos da unidade, através da avaliação da aplicabilidade técnica e
econômica de um sistema de compostagem para tratamento dos resíduos orgânicos
gerados no RU, visando a implantação de uma unidade descentralizada de
compostagem (UDC) na universidade.
16
2. OBJETIVO
2.1. GERAL
Verificar a viabilidade técnica e econômica para a implantação de um sistema
de compostagem para a Escola de Engenharia de Lorena (EEL – USP).
2.2. ESPECÍFICOS
Levantar e estimar quantitativamente a massa dos resíduos orgânicos gerados na
EEL-USP;
Verificar a melhor alternativa locacional para cada sistema;
Dimensionar três métodos de compostagem: leiras revolvidas, leiras verticais e o
método UFSC;
Analisar a viabilidade técnica e econômica de cada sistema;
Avaliar e escolher a melhor alternativa e;
Apontar os possíveis usos do composto orgânico produzido.
17
3. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
3.1. RELAÇÃO HOMEM-RESÍDUO
Historicamente, a relação do homem urbano com os resíduos que ele produz
nunca foi pacífica. As tensões são marcadas por vários problemas, como a destinação
inadequada, a contaminação dos rios, a garantia de abastecimento de água potável,
a necessidade de escoar os resíduos líquidos, a redução de riscos sanitários etc. Mais
dificultoso ainda sempre foi o desafio do manejo dos resíduos. As soluções buscadas
variavam conforme a conceituação dos resíduos variava, ou seja, a consideração do
que era útil ou inútil (NEVES; MENDONÇA, 2016).
Quando nômade, o homem paleolítico mudava de locação ao esgotar os
recursos do antigo local. Caso os resíduos descartados causassem incômodo,
bastava mudar de habitação. Em um contexto sedentário, o problema se agravou:
afastar os resíduos era fator necessário para continuidade da vida no local, afinal, a
poluição que eles causavam resultava em águas contaminadas e doenças na
população (NEVES; MENDONÇA, 2016). Independente da condição, a postura
perante o resíduo sempre foi de abandono, afastamento e esquecimento.
São muitos os relatos históricos que atestam a afirmação anterior. O lixo
produzido por Paris, na Idade Média, foi, por muito tempo, descartado fora das
muralhas. Os monturos (grandes pilhas de resíduos) dificultaram a transposição da
cidade perante ameaça inglesa e, por isso, foram retirados. A fama de suja da capital
francesa permaneceu por muito tempo, sendo alvo de críticas de grandes
personalidades – chegou a ser classificada pela mãe do Regente da França como um
lugar horrível com odor de carne, peixe podre e urina, no século XVII, e também
Mozart falou sobre a sujeira indescritível que se via nas vielas parisienses –; Madri
também não escapou e, em 1667, foi descrita como suja pelo hábito da população de
atirar os resíduos pela janela, na esperança que a água da chuva carregasse para
longe toda a imundície (NEVES; MENDONÇA, 2016). Essa mesma prática foi muito
comum na realidade brasileira do contexto imperial português. Laurentino Gomes
(2007), em seu célebre livro sobre a vinda da Família Real portuguesa ao Brasil no
séc. XIX, cita as impressões da inglesa Maria Graham (1821, p. 144) ao chegar em
18
Salvador, que de uma profunda admiração pela beleza deslumbrante da cidade,
avistada à distância pela Baía de Todos os Santos, “um dos mais belos espetáculos”
(apud GOMES, 2007, p. 103) que ela contemplara, passou a uma grande repulsa pelo
lugar mais sujo que ela estivera, onde, segundo ela (1821, p. 145): “como a sarjeta
corre no meio rua, tudo ali se atira das diferentes lojas, bem como das janelas” (apud
GOMES, 2007, p. 105).
Não se pode perder de vista um fato importante. Falar em resíduos nesses
períodos citados significa abordar resíduos líquidos, sólidos e semissólidos. Não havia
bem uma distinção. A composição dos resíduos sólidos mudou muito ao longo dos
séculos. Basta lembrar que não havia o volume de resíduos recicláveis que hoje
enchem as lixeiras: embalagens de plástico e de papel, enlatados e tetra brik. O lixo
“reciclável” – entre aspas porque os conceitos de reciclável e não-reciclável são
modernos, pós século XIX – era papel, metal e vidro e, mesmo assim, representava
uma fração mínima dos resíduos de uma residência comum. Basicamente, os
resíduos sólidos dos séculos passados eram as lamas e o material de varrição das
ruas (NEVES; MENDONÇA, 2016), os resíduos orgânicos e os fragmentos de
construção.
Quando se refere especificamente aos resíduos sólidos, está sendo demarcada e delimitada parte da história, além de se realizar a importante distinção entre os dejetos, resíduos em sentido amplo (líquidos e pastosos), e o resíduo sólido (lixo) propriamente dito (NEVES; MENDONÇA, 2016, p. 158).
Ainda que os resíduos tenham sido, de certa maneira, repudiados pelas
sociedades em todos os tempos, no século XX, o aproveitamento mínimo que se fazia
deles se reduziu a quase nulo. Antes, havia certa noção de aproveitamento da fração
orgânica, seja para adubagem ou para alimentação de animais. Os poucos resíduos
domiciliares não-orgânicos eram reaproveitados na própria residência. Em outras
palavras, havia minimamente um Princípio de Valorização dos resíduos (NEVES;
MENDONÇA, 2016).
O que não era aproveitado era afastado do convívio humano, ação norteada
por um conceito dado por Neves e Mendonça (2016): o Princípio da Relegação. No
final do século XIX e início do século XX, este princípio ganhou mais força no manejo
19
dos resíduos sólidos. Os padrões de consumo das populações urbanas já não eram
os mesmos, devido ao processo de industrialização que as cidades viviam após a 1°
Revolução Industrial, e os preceitos higienistas emergiam, incentivando as reformas
em prol da limpeza e salubridade das cidades, atrelando ao lixo a desordem e a
doença, o receio de contato e os estigmas que ele carrega (NEVES; MENDONÇA,
2016).
Após a Segunda Guerra Mundial, iniciou-se um acelerado processo de
desenvolvimento tecnológico em busca de novos materiais que melhorassem a
performance técnica dos bens de consumo. O lançamento frequente e rápido de
inovações traz como consequência a obsolescência dos produtos, com vida útil
reduzida, tornando-os descartáveis (ZANETTE, 2015). Como essas inovações visam
melhorar o estilo de vida humano, rapidamente passam a ser imprescindíveis para o
dia-a-dia urbano. Imagina-se, por exemplo, viver hoje na cidade sem ter um aparelho
celular, uma televisão, uma máquina de lavar, um ferro de passar? Encontra-se no
mercado algo que não venha numa embalagem? Nota-se que a composição dos RSU
possui novas características e que o homem moderno produz muito mais resíduos
que qualquer ancestral. Entretanto, o problema continua o mesmo, mas num volume
maior: depois de descartado, para onde mandar esses resíduos?
Os depósitos de lixo eram causas de contaminação, então caberia ao poder
público a responsabilidade de reduzir os problemas sanitários causados por eles e
assumir a coleta total e o transporte dos resíduos para fora da cidade. A solução foi o
afastamento total do lixo da cidade e da vida – e responsabilidade – do cidadão, o
confinamento em depressões, voçorocas e outros lugares sem nenhum preparo para
minimizar os impactos ambientais. O manejo dos resíduos sólidos, no século XX,
baseava-se nisso e a maioria das soluções, mesmo as ambientalmente adequadas,
sempre envolveram apenas a mudança de local para o descarte no solo, em corpos
d’água, debaixo da terra etc (NEVES; MENDONÇA, 2016).
Com o tempo, o crescimento populacional e a taxa de produção de resíduos
trouxeram à tona que o manejo dos resíduos sólidos tal como era feito fracassara. Os
impactos ambientais e sociais dos lixões e aterros controlados, a falta de espaço para
construção de novos aterros sanitários e a necessidade de se prolongar a vida útil dos
que estavam em operação, a poluição causada pela incineração dos resíduos, dentre
20
outros problemas tornaram-se uma preocupação ainda maior e passou a ser pauta de
vários países uma nova forma de gerir os resíduos sólidos. Surgem, então, diversos
modelos de gestão integrada que buscam resgatar o Princípio de Valorização,
estabelecendo um novo olhar sobre os resíduos sólidos e as oportunidades que o
gerenciamento deles oferece.
3.2. GERENCIAMENTO DOS RESÍDUOS SÓLIDOS
3.2.1. Legislação
No Brasil, o que regulamenta e norteia o gerenciamento dos resíduos sólidos
– o conjunto de ações exercidas nas etapas de coleta, transporte, transbordo,
tratamento e destinação final ambientalmente adequada dos resíduos sólidos e
disposição final ambientalmente adequada dos rejeitos (BRASIL, 2010) – é a Política
Nacional dos Resíduos Sólidos, instituída pela Lei n° 12.305/2010, que define esse
tipo de resíduo como:
material, substância, objeto ou bem descartado resultante de atividades humanas em sociedade, a cuja destinação final se procede, se propõe proceder ou se está obrigado a proceder, nos estados sólido ou semissólido, bem como gases contidos em recipientes e líquidos cujas particularidades tornem inviável o seu lançamento na rede pública de esgotos ou em corpos d’água, ou exijam para isso soluções técnica ou economicamente inviáveis em face da melhor tecnologia disponível (BRASIL, 2010, art 3°, XVI).
Para propor em todo o país ações voltadas à busca de soluções à
problemática crescente dos resíduos sólidos, abrangendo as dimensões política,
econômica, ambiental, cultural e social, a PNRS torna condição obrigatória que os
municípios elaborem um plano municipal de gestão integrada de resíduos sólidos
(PMGIRS) para o acesso a recursos da União destinados à limpeza urbana e ao
manejo de resíduos. Dentre os investimentos destes recursos, fica estabelecida, no
artigo 36, a articulação do poder público com os agentes econômicos e sociais de
medidas que possibilitem o retorno dos resíduos sólidos ao ciclo produtivo (BRASIL,
2010) – objetivo principal da reciclagem e da compostagem.
21
Esta interação citada entre os agentes encontra-se no âmbito da
responsabilidade compartilhada, conceito muito importante para o gerenciamento dos
resíduos sólidos, explicado, no artigo 3°, inciso XVII, como o:
conjunto de atribuições individualizadas e encadeadas dos fabricantes, importadores, distribuidores e comerciantes, dos consumidores e dos titulares dos serviços públicos de limpeza urbana e de manejo dos resíduos sólidos, para minimizar o volume de resíduos sólidos e rejeitos gerados, bem como para reduzir os impactos causados à saúde humana e à qualidade ambiental decorrentes do ciclo de vida dos produtos, nos termos desta Lei (BRASIL, 2010, grifo do autor).
Isso significa que minimizar o volume de resíduos sólidos e rejeitos gerados
cabe a todos os envolvidos no processo, desde o fabricante, passando pelo
consumidor e, claro, ao poder público.
Outro grande passo importante dado pela PNRS foi em relação às disposições
finais dos rejeitos. A lei estipulou o prazo de quatro anos para eliminação total das
disposições inadequadas (lixões e aterros controlados). Encerrado o prazo, o
Panorama dos Resíduos Sólidos no Brasil, realizado pela Associação Brasileira de
Empresas de Limpeza Pública e Resíduos Especiais – ABRELPE (2014) apontou que
3.334 municípios, mais de 50% dos municípios brasileiros, permaneciam a dispor seus
resíduos em lixões e aterros controlados. Infelizmente, a melhora foi praticamente
inexistente nos anos subsequentes, com o número de municípios reduzido à 3.331,
segundo o último panorama da ABRELPE (2016).
Por esta razão, o Senado Federal aprovou um Projeto de Lei do Senado n°
425/2014, que prorroga os prazos para encerramento dos lixões, levando em
consideração o tamanho do município: 2018 para as capitais e os municípios de
regiões metropolitanas, 2019 para os municípios com mais de cem mil habitantes,
2020 para os que tenham entre cinquenta e cem mil habitantes e 2021 para os que
tenham menos de cinquenta mil habitantes (BRASIL, 2015). O Projeto foi para a
Câmara dos Deputados como Projeto de Lei n° 2.289/2015 e, até o presente momento
da redação deste trabalho, segue aguardando criação de Comissão Temporária pela
Mesa Diretora da Câmara dos Deputados (BRASIL, 2018).
22
Outra política nacional que tange o gerenciamento dos resíduos sólidos, antes
mesmo da PNRS ter sido instituída, é a Política Nacional de Saneamento Básico
(PNSB), Lei n° 11.445/2007, pois ela coloca o manejo dos resíduos sólidos entre seus
princípios fundamentais e delega ao serviço público, no artigo 7°, a “triagem para fins
de reuso ou reciclagem, de tratamento, inclusive por compostagem, e de disposição
final dos resíduos” (BRASIL, 2007, grifo do autor).
O Estado de São Paulo também se adiantou à PNRS e a todos os outros entes
federativos com a instituição, em 2006, da Política Estadual de Resíduos Sólidos
(PERS), através da Lei Estadual n°12.300. Inúmeras obrigações trazidas por essa lei
viriam a ser tratadas na PNRS, como, por exemplo, a necessidade da elaboração de
Planos de Gestão de Resíduos, a definição da responsabilidade dos geradores de
resíduos industriais pela geração até a destinação final, entre outras. No corpo da lei
há a incumbência do Poder Público estabelecer parcerias para o incentivo à pesquisa,
ao desenvolvimento e à adoção de novas tecnologias de reciclagem, tratamento e
disposição final dos resíduos sólidos (SÃO PAULO, 2006).
A legislação municipal de Lorena abrange os resíduos sólidos em diversas leis:
A Lei Municipal n° 2.309/1997 dispõe sobre o destino de resíduos sólidos de saúde; a
Lei Municipal n° 3.175/2007 dispõe sobre a responsabilidade da destinação de pilhas,
baterias e lâmpadas usadas; a Lei Municipal n° 3.300/2009 dispõe sobre a destinação
adequada de pneus inservíveis e pneus usados; a Lei Municipal n° 3.308/2009
autorizou a instituição do Programa de Incentivo para destinação final de óleo de
cozinha usado e sua reutilização; a Lei Municipal n° 3.333/2010 instituiu o Programa
Municipal de Caçambas Estáticas Comunitárias para coleta e destinação adequada
aos RSU; a Lei Municipal n° 3.372/2010 estabeleceu normas para a destinação
ambientalmente adequada de garrafas e embalagens plásticas; a Lei Municipal n°
3.373/2010 dispõe sobre o controle de destino de recipientes de vidros, plástico e
alumínios servidos no âmbito do Município; a Lei Municipal n° 3.407/2011 criou o
Programa Comunidade Seletiva, que tem o escopo de ampliar a coleta seletiva e a
separação de lixo nos bairros; a Lei Municipal n° 3.476/2011 dispõe sobre o uso
adequado, a disposição e o transporte com caçambas coletora de entulho no
Município; a Lei Municipal n° 3.647/2014 instituiu o Plano Municipal de Saneamento
Básico (LORENA, 2016).
23
No tocante à fração orgânica dos resíduos havia a Lei Municipal n° 3.307, de
25 de novembro de 2009, que instituía a coleta diferenciada dos resíduos orgânicos
para compostagem no município. Esta lei foi revogada pelo Decreto 6.106/2011 e esse
tipo de resíduo segue coletado e disposto em aterro.
Especificamente sobre a compostagem, o Conselho Nacional do Meio
Ambiente – CONAMA (2017b) estabeleceu critérios e procedimentos para garantir o
controle e a qualidade ambiental do processo na Resolução n°481. O documento,
bastante sucinto, estabelece diretrizes que devem ser seguidas por uma unidade de
compostagem de grande impacto ambiental. Embora a resolução não se aplique “a
processos de compostagem de baixo impacto ambiental, desde que o composto seja
para uso próprio ou quando comercializado diretamente com o consumidor final”
(BRASIL, 2017b, art. 1°, §1), as informações contidas nela podem ser de grande valia
para a manutenção da qualidade em uma unidade descentralizada de compostagem
(UDC).
Todas essas leis e resoluções se constituem como ferramentas de gestão
imprescindíveis para o gerenciamento de resíduos sólidos, que só consegue ser
eficiente verdadeiramente com a distinção entre cada tipo de resíduo. Através desta
classificação é possível estudar os melhores meios para o manejo e as formas
diversas de tratamento devido.
3.2.2. Classificação
A Classificação dos resíduos sólidos pode ser quanto a origem ou quanto a
periculosidade:
3.2.2.1. Origem
O Sistema Nacional de Informações sobre a Gestão dos Resíduos Sólidos
(SNIR) esclarece que entre os Resíduos Urbanos se encontram os resíduos oriundos
de atividades domésticas em residências, os chamados Resíduos Domiciliares; os
resíduos produzidos em escritórios, lojas, hotéis, supermercados, restaurantes e
24
outros estabelecimentos, nomeados Resíduos Comerciais; e os Resíduos de
Serviços, provenientes da limpeza pública urbana (SCHALCH et al., 2002).
Como os próprios nomes sugerem, os Resíduos dos Serviços Públicos de
Saneamento Básico e os Resíduos de Serviços de Saúde – estes últimos, cujo
manuseio exige atenção especial, devido ao potencial risco à saúde pública que
oferecem, são regulamentados por órgãos do Sistema Nacional de meio Ambiente
(SISNAMA) e do Sistema Nacional de Vigilância Sanitária (SNVS) – são todos os
resíduos gerados das atividades desses tipos de serviços, excetuando os que se
enquadram em outras classificações.
Todos os resíduos produzidos em processos produtivos e instalações
industriais são Resíduos Industriais; aqueles gerados nas construções, reformas,
reparos e demolições de obras de construção civil, incluídos os resultantes da
preparação e escavação de terrenos para obras, são Resíduos de Construção Civil,
popularmente chamados de entulho; aqueles provenientes das atividades
agropecuárias e silviculturais, considerando também os relacionados a insumos
utilizados nessas atividades, são Resíduos Agrossilvopastoris; e aqueles originários
de portos, aeroportos, terminais alfandegários, rodoviários e ferroviários são Resíduos
de Serviços de Transportes.
Existem também os Resíduos Radioativos, resultantes das atividades
nucleares. Seu gerenciamento é realizado exclusivamente pela Comissão Nacional
de Energia Nuclear (CNEN) (SCHALCH et al., 2002).
3.2.2.2. Periculosidade
A Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT), na NBR 10.004:2004
classifica os resíduos sólidos em perigosos (resíduos classe I) e não perigosos
(resíduos classe II), estes últimos subdivididos em não inertes (classe II A) e inertes
(classe II B).
São resíduos classe I qualquer resíduo que, em função de suas propriedades
físicas, químicas ou infectocontagiosas, ofereça riscos à saúde pública, como
mortalidade e incidência de doenças, e riscos ao meio ambiente quando gerenciados
25
inadequadamente. Se um resíduo apresenta inflamabilidade, corrosividade,
reatividade, toxicidade ou patogenicidade, é classificado pela norma como um resíduo
perigoso.
Já o que diferencia os resíduos classe II é a solubilidade e biodegradabilidade
em água, o que altera sua potabilidade. Os que assim se comportam são os resíduos
não inertes. Os outros, portanto, que não são solúveis ou biodegradáveis em água,
são inertes.
A fração orgânica dos resíduos sólidos urbanos, objeto deste estudo, é
classificada como resíduos classe II A, o que não significa de forma alguma que não
apresenta riscos socioambientais. Apesar de não serem imediatos e ligados às suas
propriedades, como no caso dos resíduos perigosos, os resíduos orgânicos são fonte
de grande contaminação quando não destinados corretamente. O acúmulo deste tipo
de resíduo atrai animais e possibilita a ação de vetores, produz chorume e gera
grandes impactos sociais e ambientais. Mas, por outro lado, como grande parte desta
classe de resíduos, as possibilidades de reaproveitamento e reciclagem são muitas e,
quando acatadas, diminuem consequentemente os impactos relacionados ao seu
descarte indevido.
3.2.3. Gestão e Gerenciamento
Uma das grandes dúvidas que surgem ao tratar de todo o processo envolvendo
os resíduos sólidos é a diferença entre os conceitos de gestão e de gerenciamento
deles. Segundo Schalch et al. (2002), a diferença é conceitual. O primeiro conceito é
ligado à tomada de decisões estratégicas, ou seja, a organização de todo o setor,
através de vários instrumentos, meios, políticas e até instituições. Desta forma, os
autores afirmam que a composição de modelos de gestão envolve três aspectos que
devem ser articulados: arranjos institucionais, instrumentos legais e mecanismos de
financiamento. Já o segundo conceito refere-se aos aspectos tecnológicos e
operacionais, envolvendo fatores administrativos, gerenciais, econômicos, ambientais
e de desempenho; relaciona-se, como já mencionado no início do ítem 3.2.1, às
etapas que se seguem à geração do resíduo: coleta, transporte, transbordo,
tratamento, destinação e, se for o caso, disposição.
26
Com o modelo de gestão definido, cria-se uma estrutura para o gerenciamento,
empregando as melhores técnicas na busca da solução da problemática,
acompanhando criteriosamente todo o ciclo dos resíduos. Para isso, a Tabela 1
elenca as responsabilidades pelo gerenciamento de cada tipo de resíduo.
Tabela 1. Responsabilidade pelo gerenciamento de cada tipo de resíduo.
Tipo de Resíduo Responsável
Domiciliar Prefeitura
Comercial Prefeitura
Serviços Prefeitura
Industrial Gerador
Serviços de Saúde Gerador
Portos, aeroportos e terminais Gerador
Agrícola Gerador
Entulho Gerador
Radioativo CNEN
Fonte: Schalch et al.(2002).
Além disso, a proposta de um modelo de gestão e de gerenciamento de
resíduos sólidos exige um conhecimento das diferentes formas de tratamento e
destinação final de resíduos, por sua vez resumidos na Tabela 2:
Tabela 2. Processos de transformações utilizados para o gerenciamento dos resíduos sólidos domiciliares
Processo de transformação Métodos de
transformação Produtos
Físico
Segregação Manual ou mecânica Componentes
individuais
Redução de volume Aplicação de energia na forma de força ou
pressão
Material original com volume reduzido
Redução de tamanho Aplicação de energia para retalhamento e
moagem
Material original com tamanho reduzido
Químico
Combustão Oxidação térmica CO2, SO2, cinzas etc
Pirólise Destilação destrutiva Gases, alcatrão e
composto de carbono
Biológico
Compostagem aeróbica
Conversão biológica aeróbica
Composto humificado condicionador de solo
Digestão anaeróbica Conversão biológica
anaeróbica CH4, CO2 e húmus.
Fonte: Adaptado de Schalch et al., 2002.
27
Em resumo, a gestão de resíduos sólidos define os caminhos pelos quais eles
deverão percorrer, estes assegurados pelo gerenciamento. Dependendo do tipo de
resíduo, há uma destinação final adequada (reciclagem, compostagem, biodigestão,
incineração etc) e, quando esgotadas as possibilidades de uso, ou inexistentes tais
possibilidades, o resíduo torna-se rejeito e é encaminhado para disposição final
ambientalmente adequada em aterro sanitário. No fluxograma apresentado na Figura
1, são demonstradas as operações a serem efetuadas com resíduos domiciliares na
Coleta Convencional e na Coleta Seletiva.
Figura 1. Operações efetuadas na área de resíduos sólidos domiciliares
Fonte: Adaptado de Schalch et al. (2002)
28
Após um equacionamento dos sistemas de manejo e destinação final de
resíduos, a vantagem da aplicação dos diversos tratamentos existentes é clara,
especialmente a redução dos custos com a disposição final em aterro. Schalch el al.
(2002) elenca os fatores que recomendam o tratamento dos resíduos:
1) Escassez de áreas para destinação final;
2) Disputa pelo uso de áreas remanescentes com a população de baixa renda;
3) Valorização dos componentes do lixo para conservação dos recursos;
4) Economia de energia;
5) Diminuição da poluição;
6) Inertização de resíduos sépticos;
7) Geração de empregos.
3.2.4. Panorama atual
As informações e a disponibilidade dos dados sobre a situação dos resíduos
sólidos no Brasil ainda são defasadas, mesmo após oito anos da instituição da Política
Nacional dos Resíduos Sólidos. Os dados oficiais são desatualizados e, dentre os
dados não oficiais, o mais famoso é o Panorama dos Resíduos Sólidos no Brasil,
realizado pela Associação Brasileira de Empresas de Limpeza Pública e Resíduos
Especiais (ABRELPE).
Este Panorama utiliza dados primários tratados estatisticamente por
extrapolação para dar uma aproximação da realidade dos resíduos sólidos em cada
região do Brasil. Mesmo com algumas limitações e, também, inconsistências, o
Panorama ABRELPE tem representado um complemento importantíssimo aos dados
oficiais de resíduos sólidos e, por ser atualizado com mais frequência que outras
fontes de dados, permanece o mais usado ao se tratar do tema (FRANCESCHI et al,
2017).
Segundo o último Panorama ABRELPE (2016), o Brasil gerou 78,3 milhões
de toneladas de resíduos sólidos urbanos, dos quais 71,3 milhões de toneladas foram
coletados. Isso significa, atualmente, que o sistema de coleta de resíduos brasileiro
29
possui um índice de cobertura de 91% do território nacional. Logo, 7 milhões de
toneladas de resíduos nem mesmo foram objetos de coleta.
Foram dispostos em aterros sanitários 41,7 milhões de toneladas de resíduos,
o equivalente à 58,4% do total. Em contrapartida, 41,6% foram para lixões e aterros
controlados, que não possuem o conjunto de sistemas e medidas necessários para
proteção do meio ambiente contra a degradação (ABRELPE, 2016). Na Figura 2
encontra-se resumida a situação da disposição final no Brasil:
Figura 2. Panorama da Disposição Final no Brasil (2016)
Fonte: Adaptado de ABRELPE (2016)
Em termos de coleta seletiva, o Panorama ABRELPE (2016) apresenta que
3.878 municípios apresentam alguma iniciativa de coleta seletiva dos resíduos. A
Tabela 3 apresenta as quantidades de municípios por região com tais iniciativas.
Tabela 3. Quantidade de municípios com iniciativas de coleta seletiva por região
Região Norte Nordeste Centro-
Oeste Sudeste Sul
Possui 263 58,4% 889 49,6% 202 43,3% 1.454 87,2% 1,070 89,8% Não
possui 187 41,6% 905 50,4% 265 56,7% 214 12,8% 121 10,2%
Fonte: Adaptado de ABRELPE (2016)
17%
24%
59%
Lixão
Aterro controlado
Aterro Sanitário
30
A região Sudeste representa 52,7% do que foi coletado no país e é a região
que também apresenta o maior percentual de cobertura dos serviços de coleta,
chegando à 98% do território regional. Na Tabela 3 também é possível verificar que
87,2% dos municípios da região apresentam alguma iniciativa de coleta seletiva. Entre
eles, encontra-se o município de Lorena.
Localizada no Vale do Paraíba, interior de São Paulo, Lorena tem seguido os
apelos da Política Nacional dos Resíduos Sólidos. Em 2006 foram encerradas as
atividades no antigo lixão municipal, o município possui os serviços de coletas
convencional e seletiva em todo o território urbano e há, distribuídos em toda a cidade,
ecopontos para coleta de pilhas, baterias, lâmpadas e pneus. As etapas de
acondicionamento, coleta, transporte, destinação e disposição final de resíduos
sólidos gerados em Lorena seguem relacionadas na Figura 3:
Figura 3. Manejo dos Resíduos Sólidos Domiciliares em Lorena
Fonte: Adaptado de Lorena (2016)
31
Segundo o Plano Municipal de Gerenciamento Integrado dos Resíduos
Sólidos (PMGIRS) (2016), Lorena encaminhou 17.227 toneladas de resíduos ao aterro
sanitário Vale Soluções Ambientais em 2014. Este aterro, cabe mencionar, é avaliado
pela Companhia Ambiental do Estado de São Paulo como “Adequado”, segundo o
índice de qualidade de aterro de resíduos (IQR), com pontuação variando entre 9,5-
10, desde 2009.
Apesar da coleta seletiva ser realizada em todos os bairros, ela não possui
grande adesão da população. A maior participação nessa iniciativa se dá pelas
empresas e instituições da região, entre elas, a própria EEL-USP. Comparando a
média mensal de 18 t/mês coletadas pela coleta seletiva com as 1.436 t/mês coletadas
pela coleta convencional, vê-se que que a primeira representa apenas 1,2% do total
coletado no município.
No PMGIRS (2006) há a ênfase na meta da reciclagem dos resíduos
orgânicos urbanos por meio da compostagem. Para 2018, a meta era o desvio de 30%
da fração orgânica que seria encaminhada a aterro, que não foi atingida. Na área rural,
porém, a prática da compostagem informal já é comum entre a população. Como
iniciativa municipal, contudo, apenas os resíduos de Poda e Capina são compostados,
em baixa escala, na área recuperada do antigo lixão (Figura 4).
Figura 4. Compostagem em baixa escala dos resíduos de Poda e Capina no município de Lorena.
Fonte: Lorena (2016)
32
O PMGIRS (2016) ainda projeta para 2018 uma geração de 1.555 t/mês,
sendo 715 toneladas mensais somente a fração orgânica.
Existem experiências isoladas de compostagem, como a realizada por
Cursino e Bargos (2017), que desenvolveram uma composteira para tratamento dos
resíduos orgânicos gerados em uma escola municipal (Figura 5), visando a gestão e
a educação ambiental da comunidade escolar. Os autores concluíram que para aquela
demanda de resíduos orgânicos, a composteira construída era grande demais e era
preciso que alguém sempre trouxesse resíduos orgânicos de fora da propriedade. O
caso foi norteado especificamente pelo intuito da Educação Ambiental e não há
informações posteriores ao estudo se a comunidade escolar manteve o projeto. No
entanto, não há dúvidas de que a proposta constitui uma oportunidade ímpar para a
formação de uma pequena UDC para a comunidade local.
Figura 5. Composteira construída em uma escola municipal em Lorena.
Fonte: Cursino e Bargos (2017)
A Escola de Engenharia de Lorena (EEL) é a única unidade da Universidade
de São Paulo (USP) no Vale do Paraíba. Ela atende em média 1.600 alunos por ano
e divide suas atividades em dois campi: A Área I – também chamada de “Campus 1”
–, onde se encontram a Administração, o Colégio Técnico de Lorena (COTEL) e os
departamentos de Engenharia Química, de Biotecnologia e de Ciências Básicas e
33
Ambientais; e a Área II, com o Departamento de Engenharia de Materiais. Em ambos
os campi existe um restaurante universitário (RU) em funcionamento.
Na universidade há a geração de resíduos químicos, eletrônicos, orgânicos,
recicláveis e não recicláveis. A Comissão de Coleta, Armazenamento e Descarte de
Resíduos Químicos (CCADRQ) é responsável pelo gerenciamento dos resíduos
gerados dentro dos laboratórios do campus; os resíduos eletrônicos são armazenados
e enviados ao Centro de Descarte e Reuso de Resíduos de Informática (CEDIR), na
Escola Politécnica – USP; e os resíduos orgânicos, recicláveis e não recicláveis são
coletados pelos serviços municipais de coleta. (NAKANO, 2016).
A EEL possui parceria com a Cooperativa de Catadores de Lorena
(COOCAL), que também recebe os resíduos coletados pela coleta seletiva de todo o
território urbano municipal. Todos os resíduos separados como recicláveis dentro da
universidade são temporariamente armazenados, estocados em um galpão e, por fim,
coletados pela cooperativa.
Houve a tentativa, ainda tímida, de conscientização interna a respeito da
separação dos resíduos no local de descarte, através da implantação de lixeiras
específicas para resíduos recicláveis e orgânicos em vários pontos do campus, em
2016 – iniciativa do Centro Acadêmico de Engenharia Ambiental (CAEA) com a
Comissão Coordenadora do Curso de Engenharia Ambiental (CoC-EA). Verificou-se,
na ocasião, que projetos como esse, para obterem sucesso, devem ser seguidos de
um plano de educação ambiental para que os hábitos de descarte da comunidade
universitária realmente mudem (NAKANO, 2016).
Sobre os resíduos orgânicos, são gerados, principalmente, pelas áreas verdes
da EEL, pelos serviços de poda e capina e varrição do campus e pelos restos de
alimentos descartados nos RU.
A área verde da EEL é considerável. São 81.608,610 m² de Área de Proteção
Permanente (APP), 3.600 m² de área plantada com eucaliptos e 6.316 m² de Área de
Compensação (devido ao fato de que 10.826 m² refere-se a área construída dentro
da zona de APP). Além disso, em toda a área do campus existem árvores espalhadas.
É natural que o volume de serapilheira seja grande, além dos resíduos da varrição do
campus: folhas secas, galhos, dejetos caninos etc. Estes resíduos, atualmente, são
34
recolhidos e dispostos nas áreas de APP para decomposição natural (NAKANO,
2016).
Em cada RU da EEL-USP ocorre a separação do papel e do plástico
(recicláveis) dos restos de alimentos (resíduos orgânicos). Mesmo com a separação
primária, ambos os tipos de resíduos são descartados no lixo comum, muito embora
ela favoreça o levantamento quantitativo dos restos gerados (NAKANO,2016).
O RU da Área I da EEL serve em média 750 refeições por dia, e em alguns
dias, chega à 950. A preocupação em torno da questão do desperdício de alimentos
levou Bargos et al. (2017) a criar o Programa Prato Limpo, projeto que pesou os restos
deixados em cada período de funcionamento do RU – o chamado “Restômetro” – entre
os anos de 2016 e 2017. Os dados estão disponíveis na internet para consulta. A
Tabela 4 reúne alguns dados levantados pelos envolvidos:
Tabela 4. Médias mensais de restos do restaurante universitário da Área I da EEL-USP, pesados entre 2016 e 2017.
Mês Total mensal de restos (kg/mês)
Abril/16 1.158,4 Maio/16 1.084,0 Junho/16 938,3 Agosto/16 495,7 Setembro/16 522,7 Outubro/16 497,3 Novembro/16 362,5 Março/17 415,2 Abril/17 204,5 Maio/17 340,4 Junho/17 169,3
Média mensal 552,6
Fonte: Adaptado de Bargos et al. (2017)
Em média, portanto, são descartados meia tonelada de restos de alimentos
apenas no RU da Área I da EEL-USP. Vale considerar um detalhe importante:
Claramente se vê que a cada mês a quantidade de alimentos desperdiçada diminui,
consequência, principalmente, da conscientização promovida pelo próprio Programa
Prato Limpo em relação ao desperdício. Plotados em um gráfico, os dados mostrariam
35
uma função decrescente. Desta forma, atualmente, a média mensal pode ser bem
inferior à média calculada.
Como os alimentos não são preparados no restaurante, pois já chegam
prontos da empresa terceirizada que os prepara, o foco das preocupações se volta a
duas problemáticas: o desperdício propriamente dito e a necessidade de
gerenciamento dos resíduos orgânicos. Um tratamento que sana este problema e
contempla demais necessidades da universidade é a compostagem.
A EEL oferece seis cursos de graduação, sendo um deles o curso de
Engenharia Ambiental, iniciado em 2012. Não se pode perder de vista que o que
caracteriza uma universidade são os três pilares: ensino, pesquisa e extensão; o que
vale dizer que ela forma profissionais capacitados, produz ciência e cultura e contribui
diretamente com a sociedade com atividades e projetos que difundem tudo isso. É um
dever da universidade ser pioneira na mudança de práticas e hábitos de benefício
socioeconômico ambiental – em outras palavras, sustentáveis.
A implantação de uma UDC na EEL tange diretamente os três pilares, por
representar um laboratório a céu aberto pronto para fins didáticos, pesquisas,
experimentações e análises; por ser uma oportunidade de envolvimento com a
sociedade, por meio de oficinas de educação e incentivo à compostagem, à agricultura
familiar e à separação consciente dos resíduos sólidos; por produzir composto
orgânico (adubo) para ser usado para fins diversos; e, principalmente, por reduzir o
volume municipal de resíduos sólidos e rejeitos encaminhados para disposição no
aterro sanitário, aumentando, consequentemente, seu tempo de vida útil. Existe,
ainda, o grande benefício de uma UDC ser barata e de fácil construção e manutenção
(MASSUKADO, 2008).
Algo intrínseco a todos esses benefícios, talvez até o mais impactante do
ponto de vista sociológico, é que todos os problemas ambientais relacionados aos
resíduos sólidos partem, também, de uma postura social frente a eles. Uma
transformação nesse sentido é mais que urgente. Este estudo envolve uma mudança
na relação homem-resíduo, resgatando o que Neves e Mendonça (2016) nomeiam de
Princípio da Valorização, ou seja, uma transformação no conceito de lixo, em que o
que é repudiado torna-se agora um horizonte de novas possibilidades benéficas.
Assim, o ato de descartar os resíduos torna-se consciente porque, se antes era visto
36
como fim da vida útil de um produto, agora passa a ser visto como um novo começo,
recurso para inúmeras finalidades.
3.3. COMPOSTAGEM
Entende-se por compostagem o processo controlado da decomposição
aeróbia para a produção de um composto humificado, ou seja, rico em nutrientes para
condicionamento do solo (LI et al., 2013; SCHALCH et al., 2002). Neste processo,
ocorre a mineralização e humificação da matéria orgânica, transformando-a em um
produto final estável, livre de agentes fitotóxicos e patogênicos (BERNAL;
ALBURQUERQUE; MORAL, 2009).
O processo reinsere os nutrientes ao ciclo produtivo natural, através da ação
de microrganismos autóctones que degradam a matéria orgânica, liberando gás
carbônico e vapor (MASSUKADO, 2008). Na natureza, isso ocorre normalmente, mas
a reprodução e, principalmente, o controle das condições não só aceleram o processo
como aumentam a qualidade do produto final.
Bertoldi, Vallini e Pera (1983) iniciam sua revisão bibliográfica sobre o assunto
já com uma questão: Por que a compostagem? Essa pergunta é pertinente, afinal,
como exposto, o processo já ocorre naturalmente em condições aeróbicas. Na
natureza, porém, ocorre lentamente, ao passo que a geração de resíduos orgânicos
pela população aumenta. E dispostos frescos diretamente sobre o solo, esta grande
quantidade de resíduos pode ser extremamente prejudicial, porque altera seu
ecossistema; produz metabolitos incompatíveis ao crescimento da vegetação,
promove a competição por nitrogênio entre os microrganismos e raízes, contamina o
solo com amônia (BERTOLDI; VALLINI; PERA, 1983) e, devido à alta densidade, cria
condições anaeróbicas de decomposição, gerando chorume, além de possibilitar a
disseminação de vetores e atrair animais.
As vantagens ambientais da compostagem estão no fato dela ser uma
alternativa a toda a problemática relacionada à disposição inadequada dos resíduos
orgânicos, ou seja, ela pode “desviar os resíduos dos aterros sanitários, mitigar a
contaminação das águas subterrâneas, reduzir a poluição do ar e as emissões dos
37
gases de efeito estufa e gerar produtos úteis”1 (LI et al., 2013, p.1248, tradução
nossa), além do grande benefício do enriquecimento e recuperação do solo. Todas as
vantagens tornam a compostagem o método mais recomendado para o tratamento
dos resíduos orgânicos (RASAPOOR; ADL; POURAZIZI, 2016).
As desvantagens são relacionadas aos maus odores e à possível geração de
chorume, que são reduzidos – e até mesmo evitados –, quando os devidos cuidados
no controle dos parâmetros que influenciam o processo são tomados (MASSUKADO,
2008; BERNAL; ALBURQUERQUE; MORAL, 2009).
3.3.1. Parâmetros do processo de compostagem
Os parâmetros são fatores de influência direta na velocidade do processo,
eficiência da decomposição e na qualidade do produto. São considerados a chave
para a otimização da compostagem, que determina as condições para o
desenvolvimento microbiano, contribuindo assim para uma decomposição da matéria
orgânica muito mais eficaz (BERNAL; ALBURQUERQUE; MORAL, 2009). Massukado
(2008) ressalta que todas as vantagens relacionadas ao processo de compostagem
somente serão obtidas com o controle do processo, justamente devido à sensibilidade
da microbiota às variações desses parâmetros. São eles: Temperatura, Umidade,
Aeração, relação carbono/nitrogênio (C/N), tamanho das partículas, pH e
microrganismos.
3.3.1.1. Temperatura
A incerteza quanto a presença de microrganismos patogênicos no composto,
produto da compostagem, faz com que a temperatura seja um parâmetro essencial.
É muito importante garantir que a leira – o “amontoado” de resíduos orgânicos – tenha
um tamanho suficientes para o impedimento da dissipação rápida de calor, para que
1composting can divert waste from landfill, mitigate groundwater contamination, reduce air pollution and greenhouse gas (GHG) emissions, and generate useful products.
38
atinja as temperaturas suficientes para eliminação dos patógenos, ou seja entre 55°C
e 70°C (MASSUKADO, 2008; LI et al., 2013).
As variações de temperatura ao longo do processo de compostagem definem
exatamente seus dois principais estágios: o bioxidativo e a maturação (BERNAL;
ALBURQUERQUE; MORAL, 2009). O primeiro ocorre em três fases, determinados
pela prevalência de uma comunidade microbiológica específica:
I. Entre 20°C e 45°C: Fase mesófila inicial (MASSUKADO, 2008), que dura
em média entre 1 (um) a 3 (três) dias, caracterizado pelo desenvolvimento
de bactérias mesófilas, que promovem a quebra inicial da matéria
orgânica, e os fungos, que utilizam a matéria orgânica sintetizada pelas
bactérias como fonte de energia, produzindo ácidos responsáveis pela
degradação de amidos, aminoácidos, proteínas etc. Esta fase exotérmica
apresenta um aumento rápido de temperatura, causando a morte destes
microrganismos e criando as condições para a proliferação dos
microrganismos termófilos (BERNAL; ALBURQUERQUE; MORAL, 2009;
VALENTE et al., 2009).
II. Entre 45°C e 65°: Fase termófila (MASSUKADO, 2008), quando ocorre a
maior degradação da matéria orgânica e, se mantida por tempo suficiente,
a destruição total dos organismos patogênicos (BERNAL;
ALBURQUERQUE; MORAL, 2009). Nesta fase, os lipídeos e a
hemicelulose são decompostos por bactérias e a celulose e a lignina
degradadas por fungos e actinomicetos (VALENTE et al., 2009).
III. Entre 45° e 20°: Fase mesófila, que ocorre após a transformação da maior
parte do substrato orgânico. A temperatura diminui, restringindo a
população termófila, a atividade biológica diminui e os microrganismos
mesófilos recolonizam a massa compostada. Os substratos
remanescentes de celulose e hemicelulose são degradados nesta fase e,
finalmente, inicia-se o estágio de maturação. (MASSUKADO, 2008;
BERNAL; ALBURQUERQUE; MORAL, 2009).
Durante todas essas fases bioxidativas ocorre o consumo intenso de O2 e há a
liberação de vapor de água, CO2 e NH3.
39
No estágio da maturação é que ocorre a mineralização e humificação da
matéria orgânica. O consumo de oxigênio neste estágio é baixo, o processo biológico
lento e a temperatura chega à temperatura ambiente. Após maturado, o denominado
composto já apresenta as propriedades físicas, químicas, físico-químicas e biológicas
para condicionamento do solo (MASSUKADO, 2008).
A Figura 6 apresenta genericamente como se dá a mudança da temperatura
nos estágios do processo de compostagem, considerando também o tempo de
duração aproximado de cada um:
Figura 6. Exemplo genérico da evolução da temperatura de uma leira em compostagem
Fonte: Prosab (1999 apud ZANETTE, 2015)
É importante ressaltar que a temperatura máxima do processo de
compostagem não é estática, ou seja, não permanece dentro apenas do intervalo
exposto. Ela pode variar, atingindo até mesmo temperaturas em torno de 77°C, como
mostra o levantamento feito por Li et al. (2013).
Na verdade, os estudiosos ainda não estão em pleno acordo sobre a
temperatura ótima do processo na fase termófila, em que a degradação da matéria
orgânica é mais rápida. Uns dizem que o intervalo ótimo é entre 55°C e 65°C
40
(BERNAL; ALBURQUERQUE; MORAL, 2009; LI et al., 2013), outros afirmam ser
entre 65°C e 70°C (MASSUKADO, 2008). Souza (2015) analisa métodos de
compostagem para resíduos orgânicos gerados em um RU e considera o intervalo
ótimo entre 60°C e 70°C. Todavia, Massukado (2008) alerta que temperaturas
superiores à 70°C por um longo período provocam alterações químicas indesejáveis
no composto, restringem a ação dos microrganismos sensíveis e insolubilizam
proteínas hidrossolúveis, além de provocar desprendimento de amônia.
Li et al (2013) reúne várias experiências de compostagem, analisa a variação
de temperatura medida em cada uma e organiza a Tabela 5:
Tabela 5. Variação de temperatura em alguns experimentos de compostagem de alimentos.
Temperatura inicial (°C)
Temperatura mais alta (°C)
Referência
47-50 47-50 Seo et al. (2004) 25-35 61,3 Cekmecelioglu el al. (2005)
65,1-66,3 71,1 Chikae et al. (2006) 62,8-65,0 65 Chikae et al. (2006)
25-30 57 Chang e Hsu (2008) 37 75-77 Lin (2008)
19-21 68-70 Yu e Huang (2009) 25-30 60 Cang e Chen (2010)
30 68-70 Colón et al. (2010) 25-45 75,2 Kumar et al. (2010)
Fonte: Adaptado de Li et al (2013)
O período em que as temperaturas máximas devem ser mantidas para um bom
controle do processo e garantia total da morte de patógenos varia de acordo com o
método de compostagem, conforme será abordado mais adiante.
3.3.1.2. Umidade
A umidade é um parâmetro importantíssimo ao processo, indispensável para o
metabolismo e fisiologia dos microrganismos. Ela interfere diretamente na
manutenção da temperatura, já que também é produto da ação microbiológica na leira.
41
O controle da umidade precisa ser feito durante todo o processo, especialmente
no estágio bioxidativo. O percentual ideal varia entre 50 a 65% (MASSUKADO, 2008;
BERNAL; ALBURQUERQUE; MORAL, 2009; VALENTE et al., 2009).
O excesso de umidade gera chorume e mau cheiro, além de uma
decomposição lenta, pois coloca o composto em um regime anaeróbico. Nesta
situação, as moléculas de água aderem à superfície das partículas da matéria
orgânica decomposta, que é altamente hidrófila, e ocorre a redução da penetração de
oxigênio nos microporos e nos macroporos da massa, impedindo as trocas gasosas.
(VALENTE et al., 2009). Por outro lado, uma baixa umidade, com valores inferiores a
40%, reduz a atividade biológica e retarda todo o processo (MASSUKADO, 2008).
O controle da umidade das leiras pode ser feito com a adição de materiais
secos, como agentes de volume (folhas secas, palha, serragem etc), quando a leira
estiver muito úmida, ou, quando a situação for oposta, através de irrigação
(MASSUKADO, 2008).
No caso de intempéries, como fortes precipitações, Souza (2015) utilizou lona
para impedir a entrada de água em excesso em seu experimento. A autora também
faz recomendações quanto ao armazenamento dos resíduos orgânicos antes da
disposição na leira, propondo um pré-tratamento, no caso específico dos resíduos de
um restaurante. Como ela utilizou um latão de metal para armazenar os resíduos
(Figura 7), que não possuía sistema de drenagem, os índices de umidade inicial nas
suas leiras foram mais altos do que os recomendados pela literatura. Por esta razão,
ela alerta para a utilização de recipientes com sistemas que possibilitem a drenagem.
Figura 7. (a) Recipiente de latão utilizado para armazenamento dos resíduos orgânicos do restaurante universitário da UNESP, campus Rio Claro/SP.(b) Quantidade de água verificada antes da disposição na leira.
Fonte: Souza (2015)
a b
42
3.3.1.3. Aeração e revolvimento
Ver-se-á adiante métodos de compostagem e um deles tem por essência o
revolvimento da matéria orgânica. Kiehl (2004, p.143 apud MASSUKADO, 2008,
p.11), sobre este assunto, afirma: “As partes da leira que devem merecer maior
atenção durante o revolvimento são as mais externas, expostas ao sol e ao vento,
mais frias, ressecadas, e as da base e centro da leira, mais úmidas, frias, pobres em
oxigênio e de atividade microbiana menos intensa”.
O revolvimento é responsável pela homogeneização da leira – necessária para
a exposição das camadas externas às temperaturas elevadas do interior –, pelo
aumento de porosidade do meio (que tende a se compactar naturalmente pelo peso
dos resíduos), pelo controle do teor da umidade e da temperatura da leira. Contudo,
a principal função do revolvimento é a aeração da leira, parâmetro essencial para a
qualidade da compostagem (MASSUKADO, 2008).
Para Valente et al (2009, p.66): “a aeração é o fator mais importante a ser
considerado no processo de decomposição da matéria orgânica”. É justamente pelo
grau de participação do oxigênio no processo que classificamos a compostagem em
aeróbica e anaeróbica. Os principais produtos são o CO2, H2O e energia para a
primeira e para a segunda são o CH4, CO2 e alguns ácidos orgânicos. Como
alternativa viável de tratamento aos resíduos orgânicos, a compostagem aeróbica
oferece uma decomposição mais rápida e diminui a emissão dos gases de efeito
estufa, como o metano e o óxido nitroso.
A aeração deve ser bem controlada. A concentração de oxigênio acima de 10%
é considerada ótima ao processo aeróbico, porém, o excesso de ar também pode
causar uma perda de calor maior que do que a produção de calor microbiano.
Naturalmente, a quantidade de oxigênio nos centros das leiras é baixa devido ao
grande consumo microbiológico. Por esta razão, Valente et al. (2009, p.67) afirma que:
os revolvimentos deveriam ser realizados de acordo com o teor de oxigênio no interior da leira, porém, devido à dificuldade de se determinar a concentração de oxigênio no centro da leira, o momento adequado para se fazer o revolvimento é decidido em função de outros fatores, como a temperatura, a umidade e o intervalo de dias.
43
Na ausência de revolvimento, como em algumas metodologias de
compostagem, são sempre criados meios para que o ar percorra o interior da leira e
possibilite as trocas gasosas necessárias à biota aeróbica. Tais meios podem ser
mecânicos, com injeção de ar, como também podem apenas se utilizar de técnicas na
montagem da estrutura da leira, através do uso de componentes de volume que
garantem maior porosidade e maior superfície de contato das partículas com o ar.
3.3.1.4. Relação carbono/nitrogênio (C/N)
O carbono é fonte de energia aos microrganismos e o nitrogênio é essencial
para seu desenvolvimento, pois é utilizado para a síntese das proteínas. Tendo esta
informação em vista, vários autores concordam que o intervalo inicial ideal para a
relação C/N é de 25 a 35 (MASSUKADO, 2008; BERNAL; ALBURQUERQUE;
MORAL, 2009; VALENTE et al., 2009), uma vez que, “os microrganismos absorvem
C e N da matéria orgânica na relação 30/1, sendo que das 30 partes de C assimiladas,
20 são eliminadas na atmosfera na forma de gás carbônico e 10 são imobilizadas e
incorporadas ao protoplasma celular” (VALENTE et al., 2009, p.63), mas também há
quem diga que para uma boa compostagem de alimentos são necessárias relações
C/N baixas, entre 20 a 25 (LI et al., 2013).
A quantidade exigida de nitrogênio por quantidade de carbono varia com a fase
em que o processo de compostagem se encontra, de acordo com os tipos de
microrganismos envolvidos. Quando o carbono disponível na matéria orgânica é de
difícil degradação, como é o caso da celulose, lignina e hemicelulose, aconselha-se
uma relação C/N inicial maior (VALENTE et al., 2009), para que haja energia suficiente
aos microrganismos para a quebra das ligações proteicas.
Portanto, ao longo de todo o processo, a concentração de carbono da matéria
orgânica diminui, devido à assimilação descrita.
O tempo para que ocorra a maturação e a estabilização do composto está
diretamente relacionada à relação C/N inicial dos materiais utilizados como substratos
(VALENTE et al., 2009). No Tabela 5 estão resumidas as relações C/N iniciais
encontradas em alguns materiais:
44
Tabela 6. Relação C/N inicial para diferentes materiais
Materiais Relação C/N
Serragem 211 Feno 58 Casca de arroz 34,17 Talos de milho 123,1 Esterco bovino 28-25 Restos vegetais 15-20 Grama 15-25 Folhas secas 30-80
Fonte: Adaptado de Massukado (2008) e Li et al. (2013)
A relação C/N deve ser determinada no material antes do processo de
compostagem, para balanço dos nutrientes, e também no produto final, para se avaliar
a qualidade do composto (VALENTE et al., 2009).
De forma resumida, as consequências relacionadas a cada intervalo da relação
C/N podem ser descritas da seguinte forma: Acima de 50, há a deficiência de
nitrogênio e um tempo de maturação prolongado; entre 25 e 35 não há problema
envolvido e o tempo de maturação é ideal; e menores que 10 há perda de nitrogênio
na forma de amônia e o tempo de maturação é muito reduzido (MASSUKADO, 2008).
Apesar da determinação da relação C/N demandar análises em laboratório e
nem sempre ser possível de ser realizada, especialmente quando não existem
recursos para a análise, na prática, o controle se dá com as proporções na mistura de
resíduos verdes (ricos em nitrogênio) com resíduos castanhos (ricos em carbono). Os
componentes de volume, várias vezes mencionados até aqui, possuem esta
importância ímpar, além da secagem e estruturação das leiras: eles possuem
elevadas relações C/N. A ausência desses materiais pode acarretar perdas acima de
50% de nitrogênio, na forma de amônia, causando odores desagradáveis ao processo
(MASSUKADO, 2008).
A proporção do percentual de resíduos de alimentos (RA) para o percentual de
resíduos de poda e capina (RPC) – RA/RPC – pode variar, dependendo do tipo de
resíduo a ser compostado, tamanho da leira etc. Ortolan e Moya (2011)
experimentaram as proporções 70/30, 50/50 e 30/70. A primeira foi a que apresentou
maior atividade biológica. Takeda (2015) experimentou 88/12 e 60/40, utilizando
45
resíduos de restaurante, e foi a segunda proporção que atingiu as maiores
temperaturas, menor relação C/N ao fim do processo e, portanto, maior degradação
da matéria orgânica. Em todos esses casos a proporção foi calculada e definida a
partir do peso seco dos substratos. Souza (2015) atesta Takeda (2015) ao verificar
que nas proporções 60/40 o resultado da compostagem foi mais satisfatório em
comparação às outras.
3.3.1.5. Tamanho das partículas (granulometria)
O tamanho da partícula determina o tamanho da leira, que se for muito
pequena, não consegue reter calor, prejudicando a fase termófila do processo de
compostagem. As partículas não podem ser muito pequenas, pois sofrem facilmente
compactação, criando um regime de anaerobiose. Porém, quando são grandes
demais, a superfície de contato com os microrganismos é menor, retardando a
degradação. Por esta razão, recomenda-se dimensões de 1 a 7,5 cm (MASSUKADO,
2008) para se manter a leira porosa o suficiente para as trocas gasosas e a aeração.
3.3.1.6. pH
Como vários dos parâmetros apresentados, o pH tende a variar durante o
processo devido à ação microbiológica. No início, há uma redução no valor pela
produção de ácidos orgânicos e à incorporação de carbono orgânico ao protoplasma
celular microbiano. Em seguida, ocorre uma reação de neutralização dessas
substâncias com as bases liberadas da matéria orgânica, alcalinizando o meio. O pH,
então, aumenta à medida que o processo avança (VALENTE et al., 2009).
As bactérias apresentam melhor desempenho em pH próximo ao neutro,
enquanto os fungos se desenvolvem melhor em um ambiente ácido. Destarte a faixa
ótima de pH é de 5,5 e 8,5 – faixa na qual a maioria das enzimas encontram-se ativas
(VALENTE et al., 2009). Os valores extremos tendem a ser regulados pelos próprios
46
microrganismos, por meio da degradação de compostos que produzem produtos
ácidos ou básicos, segundo a necessidade do meio.
O processo pode sofrer com valores extremos muito altos ou muito baixos.
Níveis abaixo de 5,0 reduzem a atividade microbiana e impedem a leira de atingir a
fase termófila e níveis iniciais altos provocam perdas de nitrogênio, deficiência de
fósforo e alguns micronutrientes (MASSUKADO, 2008). Todavia, o pH, apesar de ser
importante para o controle, principalmente das perdas do nitrogênio, não é um fator-
chave desde que os materiais a serem compostados estejam na faixa apresentada
(BERNAL; ALBURQUERQUE; MORAL, 2009).
3.3.1.7. Microrganismos
Finalmente, todos os parâmetros citados são ajustados para que os
microrganismos, verdadeiros responsáveis pelo processo de compostagem, possam
se desenvolver e degradar a matéria orgânica. Inclusive, muito já foi falado sobre eles
na exploração de cada parâmetro.
Em resumo, um ambiente aeróbio é a condição primária para a sucessão de
populações microbiológicas durante o processo. Esta sucessão ocorre juntamente às
mudanças de temperaturas da leira. Bactérias predominam no início do processo e
degradam açúcares, amidos, proteínas e compostos de fácil decomposição; fungos
estão presentes durante todo o processo, mas não são ativos em temperaturas
superiores à 60°C, e actinomicetos agem, principalmente, durante a maturação.
Ambos são responsáveis pela degradação do material celulóico (BERNAL;
ALBURQUERQUE; MORAL, 2009).
Massukado (2008) ainda recorda que há também outros organismos que
podem se fazer presentes na compostagem, como algas, protozoários, nematoides,
vermes, insetos e larvas.
Bertoldi, Vallini e Pera (1983) apresentam dois gráficos onde mostram como se
dá a crescimento das bactérias e fungos (Figura 8.a) e dos actinomicetos (Figura 8.b)
47
durante a compostagem da fração orgânica de resíduos sólidos orgânicos misturados
com lodo de esgoto em uma leira estática (sem revolvimento) com ventilação forçada:
Figura 8. (a) Crescimento de bactérias e fungos e (b) actinomicetos durante compostagem da fração orgânica de resíduos sólidos orgânicos misturados com lodo de esgoto em uma leira estática com ventilação forçada.
Fonte: Bertoldi, Vallini e Pera (1983)
3.3.2. Métodos de compostagem
A compostagem é uma técnica flexível, que pode ser realizada em pequena e
em grande escala e pode demandar desde soluções operacionais simples e baratas
até aquelas que usam novas tecnologias e mão-de-obra especializada.
O Ministério do Meio Ambiente (MMA) publicou um manual, em 2010, para a
implantação da compostagem e da coleta seletiva no âmbito de consórcios públicos.
Nele há o apontamento de três tipos básicos de compostagem, diferenciados pelo tipo
de aeração: compostagem por aeração natural, compostagem por aeração forçada e,
por fim, compostagem em reator biológico (sistemas fechados).
Se os métodos forem agrupados tendo o tratamento dado à leira em foco,
podem ser divididos em método de leiras revolvidas (windrow), métodos de leiras
estáticas (static piles) e sistemas fechados, cada um eficiente segundo sua condição,
b) a)
48
com aspectos positivos e negativos (Tabela 7). Todos os outros métodos existentes
variam dessas três principais metodologias e podem ser agrupados dentre elas,
apresentando poucas variações, normalmente ligadas à montagem da leira ou ao uso
de instrumentos.
Tabela 7. Aspectos positivos e negativos dos métodos de compostagem.
Método Aspectos Positivos Aspectos negativos
Leiras revolvidas (Windrow)
Baixo investimento inicial; Requer mais área;
Flexibilidade na quantidade de resíduos processada;
Pouco controle sobre odores;
Simples operação; Dependência do clima;
Equipamentos mais simples;
Emprego de mão de obra.
Leiras estáticas (Static piles)
Baixo investimento inicial; Bom dimensionamento do sistema de aeração;
Controle dos odores; Dependência do clima;
Estabilização mais rápida; Homogeneização do material;
Boa eliminação de patógenos.
Sistemas fechados (acelerados)
Menor demanda de área; Maior investimento inicial;
Independência de fatores externos;
Menor flexibilidade operacional;
Maior controle dos parâmetros Erro difícil de ser reparado, no caso de mal dimensionamento.
Menor tempo de compostagem Fonte: Adaptado de Massukado (2008).
3.3.2.1. Método das leiras revolvidas
Este talvez seja o método mais comum de compostagem, por apresentar um
custo muito baixo de investimento e manutenção, além de não necessitar de pessoas
especializadas para realização do trabalho. Consiste em montar a leira sobre o solo –
impermeabilizado ou compactado – e realizar o revolvimento dela, manualmente ou
mecanicamente, com frequências pré-estabelecidas para aeração e homogeneização
da massa. Este método demonstra sempre bastante eficácia em várias
experimentações, mas possui como principal desvantagem a dificuldade de controle
da temperatura e da perda de nitrogênio durante os revolvimentos (RASAPOOR; ADL;
POURAZIZI, 2016).
49
A escolha do local é de suma importância e deve levar em consideração as
condições do solo, a topografia, a drenagem e o entorno (MASSUKADO,2008).
Souza (2015), estudando as melhores opções de compostagem para os
resíduos de RU, demonstra os passos que realizou para a montagem da área para
realização do métodos das leiras revolvidas (Figura 9):
Figura 9. Passo a passo para montagem da leira de revolvimento manual de resíduos alimentares de restaurante universitário.
Fonte: Souza (2015)
3.3.2.2. Métodos de leiras estáticas
Como o próprio nome sugere, nas metodologias que utilizam leiras estáticas
não há o revolvimento manual da pilha de resíduos, o que é bastante interessante a
um local restrito, com indisponibilidade de acompanhamento diário. Nestes métodos,
a aeração ao sistema é garantida por meio de instrumentos de injeção de ar ou na
atenção especial dada à estrutura da leira.
O método de leiras estáticas aeradas consiste na montagem das leiras
sobre tubulações perfuradas, acopladas a sopradores ou exaustores. Para
Massukado (2008), este método não é recomendado para qualquer tipo de resíduo,
pois se restringe àqueles com material de entrada mais homogêneo. Rasapoor, Adl e
Pourazizi (2016) discordam, estudando a metodologia inclusive para compostagem
50
da fração orgânica de um município, bastante heterogêneo. Independente disso, os
restos alimentares de um restaurante tendem a não variar muito em sua composição,
logo não há impedimentos para a utilização deste método para a compostagem deles.
O sistema de leiras estáticas aeradas tende a produzir um composto orgânico de
maior qualidade num período de tempo menor, se comparado à metodologia anterior
(MASSUKADO, 2008).
Há, também, os métodos de leiras estáticas de aeração passiva, que
utilizam a ventilação natural para aeração da pilha de resíduos (SOUZA, 2015;
ZANETTE, 2015; RASAPOOR; ADL; POURAZIZI, 2016). São inúmeras as
possibilidades existentes. Uma delas foca na construção da leira idêntica à descrita
para as leiras aeradas, porém sem o uso de injetores de ar, conforme Figura 10, que
especifica ambas as formas:
Figura 10. Leira estática aerada (forced aeration static pile – FAS) e leira estática de aeração passiva (natural ventilation static pile – NVS), cujas estruturas envolvem o uso de canos para fornecimento de ar.
Fonte: Rasapoor, Adl e Pourazizi (2016)
Mas, entre as possibilidades do método de leiras de aeração passiva, duas
chamam a atenção, especialmente quando se considera uma unidade descentralizada
de compostagem (UDC) universitária. São elas as leiras verticalizadas e a
51
metodologia UFSC. As duas se centralizam na arquitetura da leira para que o
suprimento de oxigênio aos microrganismos seja garantido.
As leiras verticalizadas, normalmente cilíndricas, são montadas em solo
impermeabilizado, com estruturas de metal (telas de arame, alambrados etc) ou
madeira. São estas estruturas que mantém as leiras verticais. Nelas, são colocados
galhos, gravetos, palha e fibras para que, com a deposição dos resíduos, o ar possa
circular.
Zanette (2015) explicita o uso desta técnica na UDC da USP, campus de São
Carlos (Figura 11).
O autor evidencia algumas desvantagens: uma ergonômica, já que exige que
os resíduos, muitas vezes bastante pesados, sejam colocados por cima da estrutura
vertical; uma estrutural, pois, em caso de anaerobiose, fica difícil o revolvimento
interno da massa de resíduos; e uma volumétrica, porque a leira possui volume
limitado delimitado pela estrutura vertical.
Entretanto, o autor também salienta as vantagens: a metodologia atendeu às
demandas do restaurante universitário localizado no campus e o cercado impede que
a leira seja destruída por cachorros – cuja presença é numerosa na EEL-USP, em
Lorena.
Figura 11. Leiras verticais construídas para compostagem dos resíduos do restaurante universitário da USP, campus de São Carlos.
Fonte: Zanette (2015)
52
Já Souza (2015) aplicou essa metodologia na UNESP, campus de Rio Claro
(Figura 12) e chama a atenção para a vantagem territorial do método, que ocupa um
espaço menor que os outros, além da conveniência de não demandar revolvimento,
facilitando a operação.
Figura 12. Construção de leiras verticais para compostagem dos resíduos do restaurante universitário da UNESP, campus de Rio Claro.
Fonte: Souza (2015)
A metodologia UFSC, que possui este nome por seu grande difusor no Brasil,
Miller (2009), da Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC), é centrada no
equilíbrio dos componentes.
As leiras são montadas no solo, em formato retangular – para garantir a
ventilação natural da massa. São feitas “paredes” retas, compostas por grossa
camada de grama cortada, galhos, palha e folhas secas. Essa estruturação feita de
componentes com granulometria consistente garante um processo totalmente
aeróbio. O carregamento da leira é constante, por isso, recomenda-se misturar as
novas camadas de resíduos com as camadas anteriores, já em processo avançado
de degradação (PEIXE; HACK, 2014?; ZANETTE, 2015).
A experiência com esta metodologia tem demonstrado sucesso, tanto para
grandes demandas de resíduos, como, por exemplo, no tratamento da fração orgânica
do município de Florianópolis (Figura 13), descrito por Peixe e Hack [2014?], como
em pequenas unidades, como verificado por Zanette (2015) na UDC da USP (Figura
14), campus de São Carlos.
53
Figura 13. Carregamento de leira com resíduos orgânicos do município de Florianópolis/SC para tratamento por compostagem pelo método UFSC.
Fonte: Peixe e Hack [2014?]
Figura 14. Carregamento de leira com resíduos orgânicos do restaurante universitário da USP, campus de São Carlos, para tratamento por compostagem pelo método UFSC.
Fonte: Zanette (2015)
54
3.3.2.3. Sistema fechado
Os sistemas fechados utilizam-se de dispositivos, tais como digestores e
bioestabilizadores, e permitem o controle de todos os parâmetros de compostagem.
Apesar de um custo mais alto em relação aos métodos anteriores, as vantagens do
controle total sobre o processo e da baixa necessidade de amplas áreas e constante
operação fazem desta metodologia uma boa opção para empresas, restaurantes,
hotéis, condomínios etc.
Colares et al. (2017) propõem este método para tratamento dos resíduos
orgânicos do RU da Universidade Federal do Rio de Janeiro. Os autores conseguiram
desenvolver um reator de baixo custo com materiais simples, utilizando-se de um
tambor plástico e obteve um composto orgânico de boa qualidade, que se enquadra
nos valores de referência estabelecidos pelo Ministério da Agricultura, Pecuária e
Abastecimento.
55
4. METODOLOGIA
A partir de todos os conceitos apresentados e dos objetivos específicos
traçados para este estudo, elencaram-se as seguintes ações, em ordem de
desenvolvimento, para o estudo da viabilidade da implantação de uma UDC na EEL-
USP: levantamento e estimativa da massa gerada de resíduos orgânicas na Área I,
levantamento de alternativas locacionais para a UDC, dimensionamento dos sistemas
de compostagem propostos e análise da viabilidade dos sistemas:
4.1. LEVANTAMENTO E ESTIMATIVA DA GERAÇÃO DE RESÍDUOS
ORGÂNICOS NA EEL-USP
Para o levantamento e a estimativa da massa de resíduos orgânicos, foi
considerado apenas o que é gerado na Área I da EEL-USP.
Foi utilizada a quantidade de restos de alimentos gerados no RU levantada
por Bargos et al. (2017) – realizadores do Programa Prato Limpo – e sintetizada na
Tabela 4.
A informação da massa dos resíduos de folhagens e galhos foi realizada por
estimativa, utilizando-se como base o levantamento bibliográfico sobre a taxa de
produção de serapilheira em diferentes tipos de matas que estão inseridas no mesmo
bioma e em ecossistemas semelhantes aos que as APPs, áreas de compensação e
áreas de eucalipto da EEL-USP estão. Esta foi a metodologia escolhida devido às
limitações em relação à realização de procedimentos experimentais por parte da
autoria deste estudo.
Através da quantidade anual de serapilheira dada por Machado (2006) para
um hectare de área reflorestada e um hectare de floresta secundária, os valores
correspondentes às APPs e às áreas de compensação ambiental foram estimados.
Considerou-se o estudo deste autor por abranger o bioma da Mata Atlântica – ao qual
a região do Vale do Paraíba pertence.
56
A quantidade anual de serapilheira para um hectare de área de plantio de
eucalipto informada por Inkotte (2013) foi utilizada na estimativa da quantidade gerada
na área plantada com essas árvores no campus.
A realização da estimativa se deu por simples conversão de unidades. As
quantidades de produção de serapilheira são dadas na literatura em quilogramas por
hectare por ano (kg.ha-1ano-1). Converteu-se as unidades para se chegar no valor em
quilogramas por metros quadrados por mês (kg.m-2mês-1) e projetou-se esta mesma
produção de serapilheira para as áreas verdes da EEL-USP. Estimou-se, então, as
quantidades de resíduos orgânicos produzidos nessas áreas.
Para evitar a repetição matemática do processo a cada valor dado na
literatura, realizou-se a conversão mencionada para 1,0 kg.ha-1ano-1 para se tirar um
fator de conversão F. Combinando este fator à quantidade apresentada na literatura
e à área onde se quer projetar o valor, estipulou-se a Equação 1 para a realização das
estimativas:
Q = (Qlit × F) × A 𝐸𝑞. 1
Sendo que:
Q = Quantidade mensal de serapilheira gerada [kg.dia-1]
Qlit = Quantidade anual de serapilheira informada pela literatura [kg. ha-1.ano-1]
F = Fator de conversão (F = 2,77778x10-7)
A = Área [m²]
4.2. ALTERNATIVA LOCACIONAL PARA IMPLANTAÇÃO DA UNIDADE
DESCENTRALIZADA DE COMPOSTAGEM (UDC)
Para escolha do melhor local para a implantação da UDC, analisou-se no mapa
da EEL-USP, disponível pelo programa Google Earth Pro (Figura 15), cada área que
apresentou viabilidade aparente de implantação. Depois, para a avaliação de cada
57
área, conversou-se com membros da comunidade universitária sobre os locais e
levou-se em consideração alguns critérios para a montagem de uma escala de
excelência, em que cada um deles foi avaliado de 0 a 3. A alternativa locacional com
maior somatório foi escolhida para a implantação. Os critérios avaliados em cada área
foram:
Distância de APP;
Distância do RU;
Dificuldade de acesso;
Circulação de pessoas e;
Desnível do terreno em relação ao RU.
Aplicaram-se, então, as técnicas de geoprocessamento, com software ArcGIS
10.5, para demarcação da melhor área. E, no fim, sugeriu-se a forma e o
posicionamento do espaço mais adequado para a construção da UDC da EEL-USP.
Figura 15. Visão panorâmica da EEL-USP
Fonte: Google Earth Pro (2018)
58
4.3. DIMENSIONAMENTO DOS SISTEMAS DE COMPOSTAGEM
4.3.1. Área da Unidade Descentralizada de Compostagem (UDC)
Considerou-se, para a área a ser implantada a UDC, a necessidade de:
Cercado, para delimitação da unidade e proteção contra a entrada de animais
de grande porte, como cachorros, que estão presentes em grande quantidade
no campus;
Área coberta, pequena, sem paredes, para armazenamento dos resíduos
secos e composto humificado e para secagem e tratamento de alguns resíduos,
quando necessário;
Depósito, entre paredes, que possa ser trancado, para se guardar alguns
materiais, como pás, termômetros, baldes, carrinhos, lona;
Área externa dividida em duas alas, a que conterá as leiras e a que receberá
pessoas para visitas à unidade;
Alguns instrumentos, como balança, tambores ou bombonas, lona, telas
“mosquiteiro”, carrinho de mão, pás e vassouras.
4.3.2. Leiras revolvidas
Para a projeção de um sistema de compostagem por leiras revolvidas, foi feita
uma adaptação da metodologia sugerida por Souza (2015) na UNESP, campus de
Rio Claro, pois a autora realizou a experiência em um contexto similar ao da EEL,
envolvendo, como já foi exposto anteriormente, resíduos produzidos em RU. A autora
informa que no Campus de Rio Claro é gerada semanalmente uma média 100 kg de
alimentos passíveis de serem compostados. Portanto, a quantidade mensal é por volta
de 400 kg, bem próximo aos 552,6 kg.mês-1 produzidos na EEL.
Para esta leira, o dimensionamento é feito segundo a quantidade de resíduos,
pois o método apresenta esta flexibilidade, entretanto, é necessário que a leira não
59
seja pequena demais, de forma que sua superfície de contato com o meio seja grande
a ponto de perder muito calor; nem grande o bastante para gerar condições de
anaerobiose, consequência da compressão dos resíduos. As dimensões boas ao
processo variam entre 1 a 1,5m para comprimento, largura e altura. Brito (2008)
considera o volume 1,5mX1,5mX1,5m o volume ideal.
Para a montagem das leiras, Souza (2015) indicou os seguintes passos:
I. Elaboração de plano de organização para alimentação da leira e
gerenciamento dos resíduos orgânicos, assim como a definição da
frequência dos revolvimentos;
II. Limpeza do local;
III. Impermeabilização do solo;
IV. Montagem de quatro leiras, em formato triangular ou trapezoidal (na
proporção 60% de resíduos do RU para 40% de resíduos de poda,
misturados), com o cuidado de cobrir bem a leira com resíduos secos.
V. Revolvimentos 3 vezes por semana;
VI. Coleta de amostra para análise feita em regiões medianas da leira;
Escolheu-se a proporção de 60/40 para mantimento da relação C/N em níveis
adequados (SOUZA, 2015). O número de leiras se deve ao fato de que o processo de
geração de resíduos é contínuo, desta forma, enquanto uma leira passa por
maturação, a outra é alimentada.
Além disso, recomenda-se, o cobrimento da leira com lona em dias chuvosos.
4.3.3. Leira estática de aeração passiva: Leira vertical
Para a projeção de um sistema de compostagem por leiras verticalizadas,
adaptou-se novamente a metodologia proposta por Souza (2015), com alguns
aspectos apresentados pela leira da USP, campus de São Carlos, mostrada por
Zanette (2015). Ambos os autores estudaram a possibilidade para uma realidade
totalmente parecida com a da EEL-USP. Os passos sugeridos foram os seguintes:
60
I. Elaboração de plano de organização para alimentação da leira e
gerenciamento dos resíduos orgânicos;
II. Impermeabilização do solo;
III. Montagem de duas estruturas de arame soldado, em formato cilíndrico,
de diâmetro 0,96m e altura 1m;
IV. Preencher a base e a lateral com vários galhos maiores e menores;
V. Deposição de resíduos orgânicos (na proporção 60% de resíduos do
RU para 40% de resíduos de poda);
VI. Coleta de amostra para análise na superfície, na base e no centro da
leira.
Descartou-se, para este modelo, a base de bambu feita por Souza (2015) para
melhorar a aeração da leira, pois o preenchimento com galhos, mostrado por Zanette
(2015) na Figura 11 desempenha exatamente a mesma função. A altura de 1 m foi
escolhida porque se verificou que as leiras construídas pelos dois autores aqui citados
eram muito altas. Zanette (2015) aponta este fator como uma desvantagem, por
razões ergonômicas.
Assim como para o método anterior, em dias de forte precipitação, aconselha-
se cobrir a leira com lona.
4.3.4. Leira estática de aeração passiva: Método UFSC
Assim como para as leiras de revolvimento, a questão das dimensões neste
método é muito importante. Como ele não envolve o revolvimento, é a arquitetura da
leira que garantirá a aeração necessária aos microrganismos. Utilizou-se a
metodologia sugerida por Zanette (2015), que estudou a transição do método da leira
vertical para este método e comparou os resultados.
As dimensões para as quatro leiras são de 30 cm de altura (iniciais), 1,7 de
largura e 1,7 de comprimento (pode variar segundo a quantidade de resíduos). Os
passos de montagem são os seguintes:
61
I. Elaboração de plano de organização para alimentação da leira e
gerenciamento dos resíduos orgânicos;
II. Impermeabilização do solo;
III. Construção de uma “parede” retangular feita de galhos, capim e palha,
com as dimensões descritas acima, formando uma espécie de “berço”;
IV. Distribuição, entre as paredes da leira e todo o espaço interior dela, de
galhos e ramos, para formação de um “colchão” de ar.
V. Deposição de resíduos orgânicos (na proporção 60% de resíduos do
RU para 40% de resíduos de poda ou 50% cada, misturados);
VI. Cobrimento de todo o material com palha, grama e serragem;
VII. Incorporação de novos resíduos orgânicos à leira, com afastamento
dos resíduos secos que a cobrem, aumentando as paredes dela, e
repetição do procedimento aqui descrito.
VIII. Fechamento da leira e espera da maturação quando for atingida a
altura de 1m.
4.4. VIABILIDADE DOS SISTEMAS DE COMPOSTAGEM
Mesmo que seja consenso na literatura a viabilidade econômica dos
processos de compostagem e a flexibilidade que eles apresentam (MASSUKADO,
2008; VALENTE et al, 2009; RASAPOOR; ADL; POURAZIZI, 2016; COLARES et al.,
2017), os sistemas propostos por este estudo foram orçados e analisados sob o ponto
de vista logístico. Realizou-se uma pesquisa de preços e buscou-se a opinião de um
pedreiro para o levantamento dos valores e levou-se em consideração os aspectos
operacionais e de mão de obra demandados por cada sistema.
62
5. DISCUSSÕES E PROPOSTAS PARA PROJETO
5.1. RESÍDUOS ORGÂNICOS DA EEL/USP
Através dos dados levantados por Bargos et al. (2017), concluiu-se que são
descartados uma média mensal de 552,6 kg de restos de alimentos no RU, o
equivalente à 61,4 kg diários. Foram considerados, para esses cálculos, apenas os 9
meses letivos, pois nos meses de janeiro, julho e parte considerável do mês de
dezembro e fevereiro a comunidade universitária encontra-se, em sua maioria, em
recesso, portanto o campus fica sem movimento.
Utilizando a Eq.1 e as áreas verdes da EEL, apresentadas na p. 33, estimou-
se que nas APPs da EEL são produzidas 230,5 kg.dia-1 de serapilheira; nas áreas de
compensação são produzidas 10,2 kg.dia-1; e nas áreas plantadas com eucaliptos são
produzidas 6,6 kg.dia-1. No total, tem-se 247,3 kg diários de folhagens e serapilheira
no campus. Para facilidade de leitura, resumiu-se na Tabela 8 essas informações:
Tabela 8. Resíduos orgânicos da EEL-USP
Local de geração Quantidade de resíduos orgânicos (kg/dia)
RU 61,4 APP 230,5 Área de Compensação 10,2 Área com eucaliptos 6,6 Total 308,7
Fonte: próprio autor.
É importante considerar que esses dados podem não representar a realidade,
pois se tratam de estimativas. Contudo, todos eles mostram que não há impedimentos
em termos de materiais e substratos para que um processo de compostagem seja
realizado na EEL-USP.
Ainda que as quantidades reais sejam menores, a alimentação das leiras não
precisa ser diária, o que significa dizer que se pode aguardar haver certo acúmulo de
resíduos para deposição na leira, desde que todos os cuidados necessários para que
63
o haja o isolamento dos resíduos orgânicos em tambor sejam tomados, para que não
ocorra incômodos com odores, insetos etc. Além disso, as quantidades de serapilheira
também são variáveis de acordo com o clima e as intempéries do local – por este
motivo, inclusive, existe a necessidade de estocagem desses resíduos.
Mesmo que em algum dia haja mais resíduos do restaurante que resíduos de
folhagens e galhos, ou vice e versa, poder-se-á ajustar a proporção dos resíduos na
leira e manter a alimentação contínua. A quantidade estimada de resíduos gerados
no RU da EEL-USP corresponde a um valor similar ao dado por Souza (2015) na
UNESP Rio Claro e à metade do valor registrado por Zanette (2015) na IESC-USP,
embora as dimensões adotadas para os processos dos dois autores sejam
aproximadas. Verifica-se, portanto, como a compostagem é um processo que chama
a atenção pela flexibilidade que ela apresenta diante das diferentes demandas,
podendo ser desenvolvida em pequenas e grandes escalas (RASAPOOR; ADL;
POURAZIZI, 2016).
Percebe-se até aqui que há certa deficiência de dados sobre resíduos
orgânicos na EEL-USP. Foi necessário trabalhar com estimativas para que uma UDC
pudesse ser sugerida. É de extrema importância, agora mais do que nunca, que a
Escola de Engenharia de Lorena desenvolva um Plano de Gerenciamento de
Resíduos Sólidos (PGRS) para que se estabeleça um controle e um conjunto de ações
para o manejo e controle dos resíduos.
No tocante à Fração Orgânica, a implantação de uma UDC representa, por
consequência, um controle do que realmente é gerado, desperdiçado e do que será
compostado. Com a UDC, a equipe de funcionários do RU será treinada para o
armazenamento das sobras em recipientes adequados e para o preenchimento de
tabelas de controle.
Desta maneira, um banco de dados começa a ter forma, propiciando o
surgimento de novos estudos a respeito da temática.
64
5.2. LOCAL PARA IMPLANTAÇÃO DA UNIDADE DESCENTRALIZADA DE
COMPOSTAGEM (UDC)
5.2.1. Escolha do melhor local
As possíveis áreas encontradas a partir da análise do mapa da EEL-USP estão
marcadas na Figura 16.
Figura 16. Áreas possíveis para implantação da UDC.
Fonte: Adaptado de Google Earth Pro (2018)
A área “a” está localizada no extremo norte do complexo construído no campus
para Centro de Convivência. Como é uma região extrema da área construída do
campus, longe das salas e do anfiteatro, a circulação de pessoas por lá é baixa.
Porém, exatamente pela proximidade ao Centro de Convivência, o local é nivelado ao
RU, ou seja, não há subidas nem descidas que podem atrapalhar a logística do
transporte de resíduos. A área está longe o suficiente de qualquer APP, sejam as
referentes aos rios que contornam o campus ou a que pertence à Nascente, localizada
a
e d
c
b
65
mais a Sul. Todavia, o local é perto o suficiente do RU, facilitando o transporte de
resíduos.
A área “b” localiza-se atrás do anfiteatro. É próxima ao RU e a todo o Centro
de Convivência, mas está em um nível abaixo, próxima à área terraplanada para
futuras construções; encontra-se na região de APP de Nascente existente na EEL.
Principalmente por este motivo, o local foi descartado, apesar da potencialidade que
apresenta. Outras razões também foram consideradas para o descarte da opção: uma
delas foi o fato de que para se ter acesso ao local é necessário descer uma escada
ou, caso contrário, dever-se-á dar uma volta na área construída para chegar nele.
Como o transporte de resíduos envolve um carrinho ou tambor móvel, a escada
dificulta este trajeto.
A área “c” é um espaço livre de construções próxima à microcervejaria da EEL.
Ele apresenta um trajeto reto até o RU e um desnível baixo de terreno. Junto à opção
“a”, esta área se enquadra em quase todos os parâmetros necessários. No entanto,
localiza-se próxima ao local de passagem da comunidade universitária ao RU – por
estar nos arredores de um dos pontos de ônibus do campus, extremamente à vista de
qualquer um – e, portanto, é um local de circulação alta de pessoas e, por
consequência, de cachorros.
As áreas “d” e “e” foram as primeiras a serem descartadas em relação as
outras. Ambas pela distância em relação ao RU. Elas constam entre as áreas
possíveis, pois qualquer outra área da EEL está construída ou possui projeto de
construção ou está muito próxima a regiões de grande circulação. A área “d” localiza-
se perto da Estação de Tratamento de Esgotos do campus e a área “e”, perto do
campo de futebol. A primeira, embora seja de fácil acesso e de pouca circulação,
apresenta terreno com desnível grande em relação à área do RU, que, somado à
distância, demandaria grande esforço para o transporte dos resíduos. A segunda é
completamente inviável, visto que além da descida e de uma escada estreita e grande,
ainda é necessário atravessar uma ponte de madeira de caráter duvidoso para se
acessar o local.
Concluídas as análises de cada local, os critérios mencionados anteriormente
– distância de APP, distância do RU, dificuldade de acesso, circulação de pessoas e
66
desnível do terreno em relação ao RU – foram avaliados de 0 a 3 e registrados na
Tabela 9:
Tabela 9. Avaliação de cada uma das áreas escolhidas da EEL.
Área Distante de APP
Próxima ao RU
Fácil acesso
Baixa circulação de pessoas
Terreno nivelado ao terreno do
RU
Total
a 2 3 3 3 3 14 b 0 3 2 2 2 10 c 3 2 3 1 2 11 d 0 1 3 3 0 7 e 0 0 0 3 0 3
Fonte: Próprio autor.
A partir do somatório, verifica-se que a área “a” foi a que se mostrou melhor
para a implantação de uma UDC na EEL.
5.2.2. Estudo do local
Escolhido o local, bem próximo à cerca que delimita o território da EEL-USP,
traçou-se, através do software ArcGIS 10.5, o contorno da UDC. Devido às limitações
relacionadas ao terreno, e com a intenção de aproveitar parte da cerca já existente,
de modo a cortar gastos, a demarcação do cercado da UDC não foi quadrada ou
retangular, mas trapezoidal.
Utilizou-se de técnicas de geoprocessamento para justificar a escolha do local,
marcando todas as regiões de APP existentes no campus (Figura 17). Essas áreas
foram traçadas levando em consideração a legislação vigente (Lei n° 12.651/2012),
que determina 100 metros de APP nas margens de cursos d’água que tenham entre
50 a 200 metros de largura e 50 metros de APP para os cursos que tenham entre 10
a 50 metros de largura.
A Figura 18 apresenta uma ampliação da região do campus onde se propõe a
implantação da UDC, evidenciando as fronteiras do local, a posição da área coberta
e a distância em relação ao RU.
67
Figura 17. Escolha do melhor local para implantação de uma unidade descentralidade de compostagem na EEL-USP.
Fonte: Próprio autor.
68
Figura 18. Localização da Unidade Descentralizada de Compostagem em relação ao restaurante universitário.
Fonte: Próprio autor.
69
Esta sugestão de área para a UDC abrange às várias finalidades que se
imagina para ela, além de propriamente produzir composto orgânico: um laboratório a
céu aberto para fins didáticos e acadêmicos, para pesquisas, experimentações e
análises e um espaço próprio para recebimento de visitantes, da comunidade
universitária e da sociedade, para, com mecanismos da Educação Ambiental,
incentivar a consciência sobre os resíduos sólidos, a prática da compostagem e a
agricultura familiar.
Para isso, a UDC deve conter: as leiras, uma área coberta para estoque e
secagem de resíduos e uma área suficiente para receber qualquer visitante. A Figura
19 apresenta um croqui modelo de organização do pátio de compostagem que se
sugere neste estudo, considerando as leiras revolvidas ou as leiras estáticas pelo
método UFSC:
Figura 19. Croqui modelo de organização do pátio de compostagem na EEL-USP
Fonte: Próprio autor.
70
A área coberta não é fechada por paredes. Ela deve ser no formato de um
pequeno galpão, com as laterais abertas, para propiciar a circulação de ar no local –
necessário nos casos de secagem dos resíduos. O local também propicia o estoque
dos resíduos secos.
Após a implantação da UDC, é necessário planejamento para a realização de
treinamentos dos funcionários responsáveis pela varrição e poda do campus, para
que descartem os resíduos relacionados a este serviço na área coberta da UDC.
Apenas uma pequena região quadrada dentro da área coberta é fechada com
paredes, para que se possa guardar com segurança materiais importantes ao
processo: Balança, Lona, Termômetro, pás, baldes, documentos de controle etc.
A Figura 20 apresenta um croqui com vista de cima da organização da área
coberta:
Figura 20. Croqui modelo da área coberta da Unidade Descentralizada de Compostagem (UDC)
Fonte: Próprio autor
71
5.3. DIMENSIONAMENTO DOS SISTEMAS DE COMPOSTAGEM
Como este estudo não é experimental e propõe uma projeção para a
implantação de uma UDC na EEL-USP, nenhuma leira e nenhum sistema foi de fato
montado. O propósito principal é deixar todas as informações necessárias para que a
implantação possa ser realizada. Por esta razão, reunindo as informações obtidas até
aqui, foram organizados todos os dados para o dimensionamento dos sistemas.
5.3.1. Pátio de Compostagem
Através das demarcações realizadas pelo software ArcGIS 10.5, retirou-se as
medidas para a área da UDC, apresentadas na Figura 21:
Figura 21. Medidas da Unidade Descentralizada de Compostagem (UDC).
Fonte: Próprio autor.
72
5.3.2. Método de compostagem
Através dos dimensionamentos propostos nas experiências universitárias até
aqui citadas, e levando em consideração as quantidades levantas e estimadas de
resíduos orgânicos produzidos na EEL-USP, foram reunidas na Tabela 10 os
dimensionamentos para cada método proposto para implantação:
Tabela 10. Dimensionamentos para cada método de compostagem
Método Comprimento
(m) Altura
(m) Largura
(m) Diâmetro
(m)
Proporção Alimento/Poda
%(m/m)
Frequência de revolvimentos
Leiras revolvidas
1 a 1,5 1 a 1,5 1 a 1,5 -- 60/40 3x semana
Leiras verticais
-- 1 -- 0,96 60/40 Se houver
anaerobiose
Método UFSC
1 a 1,7 0,30
(inicial) 1-1,7 ---
60/40 50/50
Na fase de maturação
Fonte: Adaptado de Souza (2015) e Zanette (2015)
5.4. VIABILIDADE ECONÔMICA
5.4.1. Orçamento do pátio de compostagem
Embora um levantamento orçamentário para a construção do pátio de
compostagem, especialmente da área coberta, seja essencial para a apresentação de
um projeto, não houve o parecer de profissionais da construção civil sobre os
levantamentos aqui propostos. Então, qualquer dado apresentado deve ser reavaliado
e consultado para a elaboração de um projeto efetivo. O que se levantou foi a partir
de projeções e cálculos bastante aproximados, oferecidos pelo sistema gratuito online
de cálculo de materiais de construção criado por Dmitry Zhitov (2018).
Desta forma, considerando novamente que não foram levados em conta
pormenores da construção civil – essenciais para a construção proposta –, como
73
vigas, fundamentos, colunas, espessuras etc, foram orçadas superficialmente apenas
as construções da cerca, das telhas e dos tijolos das paredes do depósito.
Para a cerca, considerou-se o uso de tela de alambrado simples, fio 14, de 2 m
de altura, 20 m cada rolo, no valor de R$336,00, apresentados pela S.S. Indústria
Metalúrgica de Telas Eireli (2018 a). As medidas utilizadas para o perímetro da área
já foram apresentadas na Figura 21 e usou-se, no sistema de cálculos, mourões Ponta
Curva – que custam em média R$34,99 –, comuns em cercas deste tipo, espaçados
numa distância de 2 m cada.
O algoritmo apresentou, a partir destas informações, a projeção de 28 mourões
(Figura 22) e 3 rolos de tela para 43,46 m² de área de grade. O valor estimado foi de
R$ 1.987,72.
Figura 22. Projeção da disposição dos mourões da cerca da UDC
Fonte: Zhitov (2018)
Todavia, os 18 m da lateral esquerda da área já possuem a cerca que delimita
o território do campus. Isso é muito positivo, pois reduz a quantidade de mourões
necessários para 16 e o comprimento da grade para 40 m, o que demandará o uso de
apenas 2 rolos de tela. Portanto, o valor estimado para a cerca é de R$1.231,84.
74
Para a área do depósito, de 36 m ², com paredes de 3 m de altura, o algoritmo
estimou a quantidade de 2.215 tijolos. Um valor bastante aproximado, pois não foi
definida a espessura das paredes. Considerou-se o uso do tijolo comum vermelho
disponível pela homepage da Leroy Merlin Cia Brasileira de Bricolagem (2018a), no
valor de R$0,34. Estimou-se, então, o valor de R$753,10 em tijolos.
Para a estimativa de um valor ao telhado inclinado da área, alimentou-se o
algoritmo com as seguintes informações, sem compromisso com os tipos e as
dimensões de materiais para cada construção: 150 mm para a largura das vigas, 50
mm para a espessura, 500 mm para a saliência ao telhado principal – parte mais alta
do telhado inclinado – (utilizou-se os valores sugeridos pelo próprio programa) e as
dimensões descritas na Figura 21.
Dentre as inúmeras informações técnicas que o algoritmo retornou, como
volume de vigas, número de linhas de placas de torneamento, volume de tábuas de
torneamento etc, estava a informação de que a área total a ser coberta por telhas
equivale à 59,4 m², conforme indica a Figura 23:
Figura 23. Dimensões da metade do telhado principal
Fonte: Zhitov (2018)
75
Consideradas as telhas de cerâmica vermelhas modelo Plan também
apresentadas na homepage da Leroy Merlin Cia Brasileira de Bricolagem (2018b), no
valor de R$0,74 cada, onde se tirou a informação de que em uma área de 1 m² são
necessárias 30 telhas para cobertura, estimou-se que para a área coberta da UDC
são necessárias 1.782 telhas, custando um total de R$1.318,68.
No total, ao se considerar superficialmente apenas o valor referente às telhas,
aos tijolos e à cerca, a construção do pátio de compostagem custa R$3.303,62.
Independentemente do valor real desde pátio, ele permanece o mesmo porque
sua estrutura é pensada para acolher qualquer um dos três métodos, seja qual for o
escolhido.
5.4.2. Orçamento dos sistemas
Os métodos de compostagem foram orçados.
Aquele que necessita de um maior investimento inicial é o das leiras verticais,
pois demanda a construção da estrutura com alambrado de metal. Todavia, as leiras
revolvidas necessitam de um acompanhamento sistemático com emprego frequente
de mão de obra, voluntária ou não.
A metodologia que menos gera gastos, é flexível à quantidade de resíduos
orgânicos disponíveis e demanda pouca mão de obra, independendo de
revolvimentos frequentes, é o método UFSC. A Tabela 11 reúne as informações de
preço aproximado para a construção de cada leira:
Tabela 11. Custo de cada método de compostagem
Método Material Custo
unitário (R$) Quantidades
Investimento inicial (R$)
Leiras revolvidas Lona 3x2 35,00 4 unidades 140
Método UFSC Lona 3x2 35,00 4 unidades 140
Leiras verticais Lona 3x2 35,00 2 unidades 309,40 Alambrado 39,90/m 6 m
Fonte: Próprio autor
76
6. CONCLUSÃO
Não há dúvidas de que a melhor alternativa para o tratamento da Fração Orgânica
dos resíduos da Escola de Engenharia de Lorena (EEL-USP) é o emprego do
processo de compostagem no campus. Mais certo ainda é a possibilidade de tornar
este tratamento fonte de educação, cultura e extensão, através da implantação de
uma Unidade Descentralizada de Compostagem.
Após ampla informação reunida neste estudo, conclui-se que:
I. A produção de resíduos orgânicos na EEL é alta o suficiente para a
implantação de uma UDC, chegando a 61,4 kg diários de alimentos do
restaurante universitário (RU), que são descartados em lixo comum, e um
total de 308,7 kg diários de resíduos orgânicos que somam serapilheira,
poda, capina e varrição.
II. O melhor local para implantação da UDC é a região extrema do Centro de
Convivência da EEL, ao Norte do campus, identificada como área “a”, pois
é próxima ao RU, possui baixa circulação de pessoas, está longe das áreas
de APP e a via de acesso ao local é viável ao transporte de resíduos.
III. O melhor formato para a UDC envolve a construção de uma área coberta
para armazenamento de resíduos secos, depósito para materiais
importantes à manutenção do processo, espaço aberto para as leiras de
compostagem e espaço para recebimento de visitas da sociedade e da
comunidade universitária;
IV. Através da análise cuidadosa do que está disponível na literatura e
pensando-se na viabilidade da existência de um processo de compostagem
na EEL, sugere-se a metodologia das Leiras Estáticas de Aeração Passiva
pelo Método UFSC como a melhor alternativa. Ela é flexível as quantidades
diferentes de resíduos orgânicos; é de fácil manutenção, caso precise de
revolvimentos; possui custo-benefício maior, pois, apesar de apresentar
investimento inicial igual ao Método das Leiras Revolvidas, não exige
revolvimentos ao longo do processo, poupando mão de obra; oferece um
composto orgânico de boa qualidade, pois, se bem preparada, atinge as
temperaturas termófilas; e sua operação é simples.
77
V. Como alternativa secundária, sugere-se o Método das Leiras Estáticas de
Aeração Passiva verticalizadas (Leiras verticais), com a utilização do
alambrado. Apesar de ser mais cara que o Métodos das Leiras Revolvidas,
também otimiza o processo, não demandando revolvimentos.
VI. Uma UDC na EEL significa: composto condicionador de solo para os
canteiros do campus e para hortas orgânicas, para projetos no município de
Lorena, envolvendo a Floresta Nacional, escolas etc; centro de pesquisas
sobre resíduos sólidos, pertencente ao curso de Engenharia Ambiental,
gerando oportunidades de criação dos primeiros registros sobre as
quantidades reais de resíduos orgânicos gerados no campus, além de
oportunidades para Iniciação Científica, Cultura e Extensão e Pós-
Graduação; laboratório de resíduos sólidos a céu aberto para os alunos da
graduação e ensino técnico; local para oficinas de Educação Ambiental com
membros da sociedade; e descentralização do sistema de coleta municipal,
desviando a fração orgânica que ia ao aterro e reinserindo-a no ciclo
produtivo.
78
7. SUGESTÕES PARA FUTUROS TRABALHOS
Concluídas a viabilidade e a necessidade de uma Unidade Descentralizada de
Compostagem na Escola de Engenharia de Lorena, não é possível passarem
despercebidos, ao longo de todo este estudo, certos pontos importantíssimos para
que este projeto que podem (e devem) ser pautas para futuros trabalhos:
1) Quantificação dos resíduos sólidos gerados na EEL, através de análise
gravimétrica e criação de um banco de dados;
2) Um Plano de Gerenciamento de Resíduos Sólidos (PGRS) para a EEL;
3) A construção de um projeto piloto de compostagem no campus;
4) A projeção de uma UDC para a Área II (Campus 2) da EEL;
5) Um Plano de Educação Ambiental para oficinas sobre resíduos sólidos e
outras questões de relevância ambiental em escolas, centros comunitários e
até mesmo no campus universitário, com a participação de toda a comunidade
civil, visando aumentar a adesão social da população à coleta seletiva
municipal;
6) Projeção de um sistema de biodigestão para os resíduos orgânicos da EEL.
7) Quantificação dos resíduos orgânicos que são encaminhados ao aterro
sanitário Vale Soluções Ambientais, no município de Cachoeira Paulista.
79
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