ESCOLA SUPERIOR DE GESTÃO E CONTAS PÚBLICAS

CONSELHEIRO EURÍPEDES SALES

CURSO DE APERFEIÇOAMENTO EM GESTÃO PÚBLICA AMBIENTAL

FREDERICO JUN OKABAYASHI

O DESAFIO DO USO DO SANITÁRIO ECOLÓGICO SECO

NO MUNICÍPIO DE SÃO PAULO

PROJETOS E OBRAS SUSTENTÁVEIS

São Paulo

2013

1

O Desafio do Uso do Sanitário Ecológico Seco no Município de São Paulo

Frederico Jun Okabayashi1

RESUMO: Este estudo tem como objetivo promover a mudança de paradigmas quanto à utilização do sanitário

ecológico seco e demonstrar a sustentabilidade desse uso com relação à economia de água, a importância da

compostagem da excreta humana rica em nutrientes e as vantagens da utilização do adubo orgânico nos parques

urbanos sem rede de esgotos, parques lineares e naturais municipais. O sanitário ecológico seco é utilizado nas

ecovilas afastadas dos grandes centros urbanos no Brasil que não dispõem de saneamento básico, é usado

inclusive nos países desenvolvidos com tecnologias sustentáveis, mas a fecofobia e o desconhecimento

atrapalham o uso deste tipo de sanitário no Município de São Paulo. A compostagem, possibilitada pelo uso

desses sanitários, é um processo importante, pois transforma os dejetos humanos, misturados à serragem de

madeira, em adubo orgânico, em seis meses, agregando valor e substituindo com segurança o fertilizante

químico formulado. Em uma compostagem termofílica, os agentes patogênicos2 são eliminados em temperatura

próximas a 65º C, não oferecendo, portanto, riscos aos usuários. A utilização de sanitários ecológicos secos em

locais sem rede de esgotos, áreas de preservação permanente ou de mananciais atende à Legislação Ambiental

que restringe a instalação de sanitários convencionais com descarga hídrica para que não poluam o lençol

freático. O artigo é uma reflexão para desenvolver o conceito do banheiro do futuro sustentável, que não utilize

água e transforme as excretas humanas em adubo orgânico.

Palavras-chave: Sanitário Ecológico Seco. Sanitário Seco Compostável. DryToilet. Bason3.

Humanure. Húmus Sapiens4.

1. INTRODUÇÃO

As pessoas em geral, por razões higiênicas e culturais, sentem repulsa, nojo de fezes

ou excremento humano devido ao aspecto físico e pelo odor característico e, para JENKINS

(2005), fecofobia é a crença das pessoas de que o humanure5 não é seguro para uso agrícola.

No entanto, indivíduos que não são fecofóbicos podem compostar humanure com o sanitário

ecológico seco e utilizar, depois de um período de seis meses a um ano, esse adubo em suas

hortas.

É público e notório que excrementos humanos contêm micro-organismos

potencialmente causadores de doenças (patógenos), mas a maioria da população desconhece,

devido à falta de informação, que a elevação natural da temperatura durante a compostagem

1 Engenheiro Civil e Advogado com especialização em Controle Ambiental pela Faculdade de Saúde Pública da

USP. Trabalha como Especialista em Desenvolvimento Urbano III na Secretaria Municipal do Verde e do Meio

Ambiente da PMSP e promove o desenvolvimento de tecnologias sustentáveis e permacultura nos parques. E-

mail: fredokabayashi@gmail.com. 2 Agentes patogênicos: bactérias, protozoários, fungos, vírus, helmintos, capazes de provocar doenças ao

hospedeiro. Resolução CONAMA 375/2006 Inciso I, art.2º. 3 Bason: junção das palavras em espanhol basura (lixo) e abono (adubo), conforme LENGEN (2004).

4Húmus Sapiens: é um sistema integrado de sanitário compostável e minhocário desenvolvido pelo Instituto de

Permacultura e Ecovilas do Cerrado – IPEC. 5 Humanure, do inglês human (humano), e manure (esterco), conforme (JENKINS, 2006).

2

das excretas humanas com serragem de madeira acima da temperatura do corpo humano

(37ºC), processo denominado compostagem termofílica, propicia a eliminação dos patógenos,

já que eles vivem melhor em temperaturas similares às de seu hospedeiro. Apesar da elevação

natural da temperatura do Humanure do sanitário ecológico seco, torna-se mais seguro se for

tratado por meio da compostagem termofílica, com temperaturas entre 45ºC e 65ºC (faixa

ideal para eliminação dos agentes patogênicos), misturado com serragem de madeira.

Câmaras de compostagem da mistura, ou leiras6 de compostagem externas, bem manuseadas

7

são facilmente manejadas e oferecem um método barato e inodoro de se atingir a

compostagem termofílica8 do humanure.

Em visita realizada em outubro de 2010 no Instituto de Permacultura e Ecovilas da

Mata Atlântica – IPEMA, em Ubatuba – SP, constatou-se que o composto na câmara do

banheiro ecológico seco possui a aparência de adubo orgânico comum com cheiro

característico de húmus, sem o odor fétido de excretas humanas. Esrey & Andersson (2001)

corroboram esta observação e ponderam que muitas pessoas não sabem que as fezes podem

ser processadas e transformadas em húmus, com todas as suas características típicas, inclusive

o cheiro não ofensivo e a facilidade de manejo e de incorporação ao solo, sendo inócuo à

saúde.

Os moradores das ecovilas estão familiarizados com este sistema de compostagem e

não há problemas com moscas ou mau-cheiro. Neste sentido, pode-se afirmar que a educação

ambiental é necessária para instruir os usuários e, inclusive, a equipe de manutenção do

sanitário ecológico seco, para que o sistema funcione adequadamente. No capítulo a seguir

serão apresentadas as características do sanitário ecológico seco, visando uma compreensão

adequada do seu funcionamento e potencial para alcançar a sustentabilidade.

6 Leiras são montes do composto em linha no terreno, para facilitar a mistura, compostagem e o manejo.

7 O ideal é que a massa de compostagem seja resultante da mistura de vários resíduos orgânicos, de forma a ser

garantido o equilíbrio nutricional e a flora microbiológica diversificada, o que imprime alta eficiência ao

processo. A proporção, prática, em peso, de mistura desses materiais é de 70% de material palhoso para 30% de

esterco ou lixo orgânico domiciliar (PEREIRA NETO, 1996). Disponível em:

<http://www.ebah.com.br/content/ABAAAAn0UAA/compostagem-residuos-organicos>. Acesso em 1 jun.

2013. 8 À medida em que o processo de compostagem se inicia, há proliferação de populações complexas de diversos

grupos de microrganismos (bactérias, fungos, actinomicetos), que vão se sucedendo de acordo com as

características do meio. De acordo com suas temperaturas ótimas, estes microrganismos são classificados em

psicrófilos (0 – 20ºC), mesófilos (15 – 43ºC) e termófilos (40 – 85ºC), conforme FERNANDES, F; SILVA,

S.M.C.P. Manual prático para a compostagem de biossólidos. PROSAB - Programa de Pesquisa em

saneamento Básico. Universidade Estadual de Londrina, Londrina, PR, 1999. Disponível em:

<http://www.finep.gov.br/prosab/livros/Livro%20Compostagem.pdf>. Acesso em 1 jun.2013.

3

Figura 1. Sanitário ecológico seco do IPEMA. Figura 2. Câmara de compostagem9

2. O BANHEIRO ECOLÓGICO SECO

O sanitário ecológico seco, ou sanitário seco comportável, é denominado seco porque

não utiliza água (com ou sem separação de urina), consistindo em um sistema de tratamento

natural de excretas humanas (fezes e urina) numa câmara isolada ou em um recipiente

impermeável, onde se misturam essas excretas com serragem de madeira ou lixo orgânico rico

em carbono para decompor a matéria orgânica, transformando-os em adubo orgânico ou

húmus, no período de seis meses a um ano.

A pesquisa iniciou-se com a inspeção do sanitário ecológico seco em uso na ecovila,

em outubro de 2010, citado anteriormente, com o intuito de avaliar a experiência da Ecovila e

propor a implantação num momento oportuno do sanitário ecológico seco convencional, em

caráter experimental, nos parques urbanos municipais, como o Parque do Carmo e o

CEMUCAM, onde não há rede de esgoto da SABESP na região, para utilização do adubo

orgânico para fertilização da vegetação arbórea.

O banheiro ecológico seco é conhecido como um banheiro improvisado que

economiza água (não usa água), mas tem como principais finalidades o saneamento básico e a

produção de adubo orgânico. De acordo com COSTA et al (2012) o banheiro ecológico seco

(“dry toilet”) é um sistema de compostagem com serragem de madeira para tratar e sanitizar

os dejetos humanos, transformando-os em adubo orgânico. Ademais, a pesquisa bibliográfica

acadêmica nacional e internacional, feita principalmente pela rede mundial de computadores,

9 Figuras 1 e 2 são do próprio autor do artigo.

4

comprovou que o mesmo princípio da compostagem, combinando adequadamente a

quantidade de Carbono e Nitrogênio para o tratamento do lixo domiciliar, é válido também às

excretas humanas.

Segundo SÁ (2011) o composto obtido pode ser utilizado em jardins, ou como

fertilizante agrícola. Dessa maneira, é considerado "ecológico" por transformar as excretas em

adubo natural e não produzir esgoto, evitando ao final do processo a contaminação do solo e

do lençol freático, bem como promovendo a economia de água.

2.1 A Origem Do Sanitário Seco E Utilização Do Composto Como Adubo

Em 1860, numa época em que a epidemia de cólera preocupava Londres, o reverendo

Henry Moule patenteou uma espécie de vaso sanitário seco, composto de um “armário”, um

balde sob o assento e um funil por trás dele contendo terra seca ou cinzas. O sistema tinha

capacidade para até 25 descargas e, após reutilizar a terra por até sete vezes, o composto era

descartado no jardim ou utilizado na agricultura (DAVIS, 1996). Para divulgar seus esforços,

Moule citou a passagem bíblica em que há um conjunto de instruções sobre a limpeza: "E tu

terás uma pá com a tua arma, e tendo satisfeito a tua necessidade, cavarás ao redor e cobrirás

aquilo que vem de ti com a terra que tiraste” (Deuteronômio 23:13)10

.

Moule obteve a primeira patente em 1860 sob o nº 1316 (Figura 3) e outras em 1869 e

1873 (Figura 4). Ele criou a Companhia de Patentes Moule Armário com Terra, para fabricar

e vender o sanitário seco com armário para uso normal ou social, cujos modelos mais

sofisticados eram feitos em mogno e carvalho. Suas patentes lhe renderam elogios. Segundo a

revista médica The Lancet, de 1 de agosto de 1868, relatou, que 148 de seus vasos sanitários

secos foram usados no acampamento Voluntário em Wimbledon - 40 ou 50 deles usados

diariamente por pelo menos 2.000 homens - sem o menor incômodo para visão ou cheiro.

O vaso sanitário se alojava no interior de um móvel que podia ser fixo ou

transportável, empregava-se terra seca para cobrir as fezes e, segundo observadores da época,

o vaso não produzia mais odores do que uma lareira (LANDI, 1993).

10

OUTHOUSES OF AMERICA TOUR. Rev Henry Moule and the Earth Closet: The Earth Closet; What is

it? Disponível em: <http://www.jldr.com/henrymoule.htm>. Acesso em: 2 abr. 2013.

5

Figura 3. Moule Patent Seal Closet 186011

Figura 4. Henry Moule’s mechanical dry earth closet12

O reverendo Moule era contrário ao sanitário hídrico em armário, conhecido como

“water-closet”, pois acreditava que os efluentes domiciliares poluíam os rios e mares, e, além

de não devolver os nutrientes das excretas ao solo, esse sistema não desodorizava e nem

eliminava as fezes. Competiu por décadas para que o uso do sanitário seco fosse levado

adiante, mas, devido ao pouco espaço para descarte dos compostos em áreas urbanas, os

sanitários ecológicos tornaram-se inviáveis, perdendo espaço para os sanitários com descarga

hídrica.

2.2 Objetivos Do Sanitário Ecológico Seco

2.2.1 Eliminar O Consumo De Água Com A Descarga Hídrica: O Custo Da Água Tratada E

A Tarifa De Esgoto.

Atualmente, no dia 19 de novembro, é comemorado em 19 países o Dia Mundial do

Banheiro, voltado à conscientização sobre a evolução dos banheiros e o saneamento básico

sustentável13

. O saneamento convencional desperdiça cerca de 15.000 l de água tratada ou

potável por ano, para evacuar apenas 35 kg de fezes e 500 l de urina por pessoa, política no

mínimo questionável tendo em vista a escassez de água e de recursos que enfrentam a maioria

das cidades no mundo (DUQUE, 2002).

O custo da água potável no Município de São Paulo para a categoria de consumo

público sem contrato do Programa de Uso Racional de Água - PURA, acima de 50 m³/mês,

11

ADAM-HART DAVIS Loos. Disponível em: <http://www.adam-hart-davis.org/loos.htm>. acesso em 2 abr.

2013. 12

BBC. A history of the world: Henry Moule’s mechanical dry earth closet. Disponível em:

<http://www.bbc.co.uk/ahistoryoftheworld/objects/GU_P_QwlR1KuayjoaqJa1A>. Acesso em: 3 abr. 2013. 13

WTO. Disponível em: <http://worldtoilet.org/wto/>. Acesso em: 28 abr. 2013.

6

assim com a tarifa de esgoto, é de R$ 12,43/m³, segundo o Comunicado nº 04/1214

da

Companhia de Saneamento Básico do Estado de São Paulo – SABESP, vigente desde 11 de

setembro de 2012. Significa que uma pessoa gasta anualmente cerca de R$ 372, 90 com a

descarga hídrica, para tratamento das suas excretas com água potável (para consumo humano)

e transporte hídrico até a estação de tratamento do esgoto da SABESP. Diante disso, constata-

se que o sanitário ecológico seco, pelo fato de não utilizar água, proporciona uma economia

financeira.

2.2.2. Reciclar Os Nutrientes Do Solo

Segundo JENKINS (2005), o Ciclo de Nutrientes Humano15

intacto (Figura 5) é

natural e infinito. Para mantê-lo intacto, o alimento para humanos precisa ser produzido em

solos que são enriquecidos pela adição contínua de materiais orgânicos reciclados por

humanos, tais como excrementos, lixo orgânico e resíduos agrícolas. Respeitando esse ciclo

da natureza, os humanos podem manter a fertilidade de seus solos agrícolas de maneira

contínua, ao invés de degradá-los como ocorre hoje.

Figura 5. Ciclo de Nutrientes Humano16

Já o ciclo de nutrientes interrompido devido à descarga hídrica dos desejos humanos,

além de poluir os aquíferos, necessitam de fertilizantes químicos para a produção agrícola.

14

SABESP Comunicado nº 04/12. Disponível em: <

http://site.sabesp.com.br/uploads/file/clientes_servicos/comunicado_04_2012.pdf>. Acesso em 02 abr. 2013. 15

N (Nitrogênio); P (Fósforo) e K (Potássio). 16

JENKINS, J. The Humanure Handbook: a guide to composting human manure. 3. ed. Grove City, PA USA,

2005. Disponível em: <http://humanurehandbook.com/downloads/Humanure_Portuguese.pdf>. Acesso em: 30

abr. 2013.

7

LENGEN (2004), nesta esteira, observa que, para ajudar no processo de compostagem

do sanitário ecológico seco, os dejetos humanos como fezes e urina podem ser misturados

com lixo orgânico, folhas secas, cinzas e papel.

2.2.3 O Sanitário Ecológico Seco Atende À Legislação Ambiental Em Áreas De Proteção

De Mananciais Ou Em Área De Proteção Permanente - APP.

A Legislação Ambiental não permite a construção de sanitários convencionais (com

descarga hídrica), que poluem o lençol freático, em área inundável e sem rede de esgotos,

bem como em parques naturais e lineares localizados em áreas de proteção de mananciais ou

em Área de Proteção Permanentes. Já a Legislação Estadual que trata da proteção das áreas de

mananciais, por sua vez, obriga a utilização de fossas sépticas, conforme se vê:

Os sistemas particulares de esgotos não ligados ao sistema público deverão ser

providos, pelo menos, de fossas sépticas, construídas segundo normas técnicas em

vigor, com seus efluentes infiltrados no terreno através de poços absorventes ou

irrigação subsuperficial, assegurando-se a proteção do lençol freático (art. 24 da Lei

Estadual nº 1.172, de 17 de novembro de 1976).

Cumpre observar que a construção da fossa séptica ou biodigestor se torna técnica ou

economicamente inviável, principalmente pelo alto custo da manutenção em locais onde o

lençol freático está próximo ao nível do solo e onde o acesso do caminhão limpa fossa é

difícil. Ademais, o Código Florestal vigente, ao conceituar Área de Preservação Permanente –

APP, não permite a construção de sanitários convencionais17

, por ser uma área protegida:

Área protegida, coberta ou não por vegetação nativa, com a função ambiental de

preservar os recursos hídricos, a paisagem, a estabilidade geológica e a

biodiversidade, facilitar o fluxo gênico de fauna e flora, proteger o solo e assegurar

o bem-estar das populações humanas (inciso II, do art. 3º da Lei Federal nº 12.651,

de 25 de maio de 2012).

Com relação à esfera municipal, segundo o inciso I do art. 32, da Lei Municipal nº

13.885, de 25/08/2004, é proibida a construção de sanitários convencionais na faixa de 15

(quinze) metros ao longo de cada uma das margens dos cursos d'água e fundos de vale dos

parques lineares, visto que é considerada área "non aedificandi". Diante disso, afirma-se que a

solução alternativa de baixo custo e não poluente do lençol freático para os 22 (vinte e dois)

17

Nas áreas de preservação permanente, é proibido construir, plantar ou explorar atividade econômica, ainda que

seja para assentar famílias assistidas por programas de colonização e reforma agrária (Ganen e Araújo, 2011).

8

parques lineares18

, 8 (oito) parques naturais e até mesmo para os 3 (três) parques urbanos

municipais da cidade de São Paulo, sem rede de esgotos, é a utilização de sanitário ecológico

seco construído com madeira natural ou madeira plástica19

, integrada à paisagem natural, com

bombonas de polietileno de alta densidade como recipiente às excretas, com a compostagem

em leiras aplicação do húmus para fertilizar o solo local.

2.2.4 Na Permacultura, A Excreta Humana É Vista Como Matéria-Prima Para Adubo

Orgânico E Não Como Esgoto

A permacultura é um sistema de planejamento para a criação de ambientes humanos

sustentáveis e, segundo TIMMERMANN (2013), os australianos Bill Mollison e David

Holmgren, fundadores da Permacultura20

nos anos 70, buscaram princípios éticos universais,

surgidos no seio de sociedades indígenas e de tradições espirituais, que estão orientados na

lógica básica do universo de cooperação e solidariedade. Atualmente, seus princípios teóricos

e práticos são uma síntese das práticas agrícolas e conhecimentos tradicionais e das

descobertas da ciência moderna, visando ao desenvolvimento integrado da propriedade. Ela

oferece as ferramentas para o planejamento, a implantação e a manutenção de ecossistemas

cultivados no campo e nas cidades, de modo que eles tenham a diversidade, a estabilidade e a

resistência dos ecossistemas naturais.

Para COSTA et al (2012), permacultura é um sistema de planejamento e manejo

baseado em princípios éticos, ecológicos, sociais, econômicos e de convivência testados e

aplicados ao desenvolvimento de ambientes humanos sustentáveis. Desenvolve espaços

construídos com recursos locais, com reaproveitamento ou reuso, observa e imita os sistemas

e ciclos da natureza e capta o máximo da sua energia a partir de fontes renováveis e limpas,

bem como promove ações cooperativas e o fortalecimento de comunidades solidárias.

18

PREFEITURA DO MUNICÍPIO DE SÃO PAULO. Secretaria Municipal do Verde e do Meio Ambiente.

Parques Lineares. Disponível em:

<http://www.prefeitura.sp.gov.br/cidade/secretarias/meio_ambiente/parques/> Acesso em 15 abr. 2013. 19

Madeira plástica, madeira ecológica ou Wood Plastic Composites - WPC é um compósito de plástico

reciclável misturado com serragem de madeira ou fibras naturais que substitui a madeira natural. 20

O termo Permacultura deriva da união das palavras “permanente” e “cultura”.

9

2.2.4.1 Nutrientes Contidos Nas Fezes E Urina Humana

Figura 6. Comparação de nutrientes contidos na urina e nos excrementos humanos em %21

.

Com base nos princípios da permacultura, o sanitário ecológico seco, além de

solucionar o problema de saneamento, possibilita a transformação das excretas humanas em

adubo natural. O sanitário ecológico, segundo Huuhtanen & Laukkanen (2006), baseia-se no

ciclo de nutrientes, portanto a urina, as fezes humanas, papel higiênico e lixo orgânico não são

considerados resíduos. Os excrementos são tratados in loco e o produto final pode ser

facilmente utilizado como fertilizante agrícola. As técnicas de saneamento ecológico levam

em consideração o meio ambiente, reduzem a contaminação mantendo-o limpo e seguro.

Tabela 1 - Nutrientes contidos nas fezes e urina (pessoa/ano) da dieta ocidental22

NUTRIENTESURINA

(500 L)

FEZES

(50 L)TOTAL

NUTRIENTES

NECESSÁRIOS PARA

PRODUZIR 250 Kg DE

GRÃOS

Nitrogênio (N) Kg 5,6 0,09 5,7 5,6

Fósforo (P) Kg 0,4 0,19 0,6 0,7

Potássio (K) Kg 1 0,17 1,2 1,2

Total em Kg 7 0,45 7,5 7,5

Huuhtanen & Laukkanen (2006) constataram que os nutrientes (N, P, K) contidos na

urina são superiores às fezes, conforme Figura 6. Segundo o estudo deles, a produção anual de

urina e fezes de uma pessoa equivale à quantidade de nutrientes necessários para cultivar 250

kg de cereais para as necessidades da alimentação anual de uma pessoa (Tabela 1).

2.2.4.2 A Urina Como Fertilizante Natural

MISIKA (2010, s.p) registrou a preocupação do engenheiro Kai Udert, do Instituto

Federal Suíço de Ciência e Tecnologia Aquática (Eawag), a respeito dos nutrientes da urina:

21

Figura 6 traduzida e adaptada de Huuhtanen & Laukkanen (2006). 22

Tabela 1 traduzida e adaptada de Huuhtanen & Laukkanen (2006).

10

A urina é tratada, extraindo-se nitrogênio, fósforo e potássio em pó para granular e

obter um adubo granulado normal, que pode ser espalhado nos campos. As plantas

precisam do fósforo para o crescimento, mas ele está se tornando cada vez mais raro.

Normalmente o fósforo é extraído em minas, mas especialistas prevêem que a oferta

mundial vai acabar dentro dos próximos 50-100 anos, dificultando a fertilização dos

campos.

Por outro lado, JÖNSSON, H. et al (2004, p. 24) explica que a urina pode ser aplicada

pura (sem diluição) ou diluída com água como fertilizante natural radicular, o que é praticado

em muitos lugares. Ainda de acordo com os autores, o nível de diluição varia na proporção

1:1 (uma parte de água para uma parte de urina) até 10:1, sendo que a proporção 3:1 parece

ser mais usual. Entretanto, a diluição implica no aumento de volume do líquido para sua

aplicação e, portanto, o custo da mão de obra, equipamento necessário, bem como da energia

e do risco de compactação do solo também aumenta.

2.2.4.3 Vantagens Da Utilização De Fertilizante Orgânico Ou Húmus.

Segundo a Associação Nacional para Difusão de Adubos - Anda, o Brasil atualmente

importa 70% do adubo consumido (NPK) e, individualmente, o potássio é o componente em

que o País tem maior dependência externa: 92% do potássio é importado (YONEYA,2011). O

adubo químico formulado NPK (04.14.08 + Micronutrientes23

), na embalagem de 5 kg, custa

aproximadamente R$15,00, mais o frete24

. Isso é um indicador preocupante, visto que,

conforme explica o pesquisador Fábio Martins Mercante, da Embrapa Agropecuária Oeste, a

baixa eficiência do uso de fertilizantes nitrogenados (em torno de 50%) pelas plantas indica a

necessidade de 480 kg de N (Nitrogênio) para a produção de 3 mil kg de soja por hectare.

Assevera também que, considerando-se a aplicação de ureia (45% de nitrogênio), seriam

necessários 1.067 kg desse fertilizante para obtenção dessa produtividade, o que tornaria

inviável economicamente a cultura de soja no Brasil25

. Dessa forma, observa-se a vantagem

econômica da compostagem, vez que não há custo para obtenção da matéria-prima (excretas e

lixo orgânico) para transformação em adubo orgânico.

JENKINS (2005) lembra que o povo asiático tem reciclado humanure, a compostagem

de excretas humanas, por milhares de anos. Os chineses têm usado humanure na agricultura

desde a dinastia Shang, há 3.000 a 4.000 anos. Ou seja, as culturas asiáticas, como as

23

Micronutrientes são: Boro, Cloro, Cobre, Ferro, Manganês, Molibdênio, Zinco, Cobalto, Níquel e o Selênio. 24

PRECIOLÂNDIA. Hobby Verde. Disponível em: <http://www.preciolandia.com/br/adubo-quimico-

formulado-n-p-k-04-14-08-m-7bo8go-a.html>. Acesso em: 16 de abr. 2013. 25

YONEYA, F. Contra alta de preços, adubo na medida. O Estado de S.Paulo. Disponível em:

<http://www.estadao.com.br/estadaodehoje/20110727/not_imp750300,0.php>. Acesso em 15 abr. 2013.

11

chinesas, coreanas, japonesas e outras, evoluíram para entender o excremento humano como

um recurso natural, e não um resíduo. Nota-se que os ocidentais acreditam que produzem lixo

e poluição, enquanto os orientais consideram como nutrientes para o solo, tendo como

resultante a produção de alimento. Por quatro mil anos esses povos asiáticos têm trabalhado

na mesma terra com pouco ou sem nenhuma aplicação de fertilizantes químicos e, em muitos

casos, têm produzido com maior rendimento que os produtores ocidentais, os quais estão

rapidamente degradando os solos por esgotamento e erosão.

Um fato largamente ignorado na agricultura ocidental, segundo o autor, é que as terras

agrícolas precisam produzir cada vez mais com o passar do tempo e ele ainda pondera que as

práticas agrícolas deveriam manter os solos mais férteis a cada ano que passa, mas na

realidade ocorre justamente o contrário. Neste sentido, JENKINS (2005 apud LEMOS, 2010,

p. 21) elenca as vantagens na utilização do composto orgânico, conhecido também como

húmus ou adubo orgânico: aumento da fertilidade e produtividade dos solos, bem como sua

inoculação com micro-organismos benéficos, eliminando o uso de fertilizantes químicos e

agrotóxicos, o que desestimula o aparecimento de insetos; aumento da retenção de água, tendo

como resultado o equilíbrio da temperatura do solo; fortalecimento das plantas e combate às

doenças; prevenção de poluição, pois ajuda na redução ou eliminação de resíduos produzidos

pela excreta e resíduos orgânicos (que podem ser utilizados no melhoramento da

compostagem); reduz a produção de metano no solo; proporciona a remediação de solos

degradados mediante a ação dos micro-organismos, que degradam diferentes substâncias

tóxicas e radioativas; propicia a restauração de solos, auxílio em reflorestamento e prevenção

contra erosão; promove a destruição dos agentes patogênicos; e proporciona economia

financeira, pois reduz a necessidade de fertilizantes, pesticidas e água, além de aumentar a

produtividade de alimentos, assim como a vida útil dos solos, e eliminar também o gasto com

tratamento convencional de esgotos domiciliares.

Finalmente, é importante ressaltar os aspectos estabilidade e segurança característicos

do adubo orgânico, se comparado ao fertilizante químico com nitrato de amônio (NH4NO3),

o qual requer muito cuidado na armazenagem para evitar a explosão do produto, conforme

MESQUITA (2007).

12

3. O PROCESSO DA COMPOSTAGEM

3.1 O Princípio Da Compostagem Do Lixo Orgânico E Das Excretas Humanas

Ao utilizar o sanitário ecológico seco, há necessidade de adicionar material orgânico

seco rico em carbono, como serragem de madeira, papel higiênico, folha seca, grama seca,

etc., para balancear a mistura de Carbono e do Nitrogênio das excretas humanas (fezes e

urina), conhecida como relação C/N, e também propiciar o aumento da temperatura do

composto decorrente da atividade microbiana, conforme figura 7.

Figura 7. Esquema simplificado do processo de compostagem26

A compostagem, conforme define Nunes (2009), é uma técnica idealizada para obter,

no menor espaço de tempo, a estabilização ou humificação dessa matéria orgânica que na

natureza se dá em tempo indeterminado. É um processo controlado de decomposição

microbiana de uma massa heterogênea de resíduos no estado sólido e úmido. Para o

Ministério do Meio Ambiente27

, a compostagem é a "reciclagem dos resíduos orgânicos" e

consiste em uma técnica que permite a transformação de restos orgânicos (sobras de frutas e

legumes e alimentos em geral, podas de jardim, trapos de tecido, serragem, etc.) em adubo. É

um processo biológico que acelera a decomposição do material orgânico, tendo como produto

final o composto orgânico.

Ainda segundo Nunes (2009), composto orgânico é todo produto de origem vegetal ou

animal que, aplicado no solo em quantidades, épocas e maneiras adequadas, proporciona

melhoria de suas características físicas, químicas, físico-químicas e biológicas. Esse composto

efetua correções de reações químicas desfavoráveis ou de excesso de toxidez e fornece às

raízes os nutrientes suficientes para produzir colheitas compensadoras com produtos de boa

qualidade, sem causar danos ao solo, à planta e ao meio ambiente. Segundo SÁ (2011), o

26

FERNANDES, F.; SILVA, S.M.C.P. Manual prático para a compostagem de biossólidos. PROSAB -

Programa de Pesquisa em saneamento Básico.Universidade Estadual de Londrina,

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<http://www.mma.gov.br/component/k2/item/7594>. Acesso em: 18 abr. 2013.

13

composto orgânico é classificado como fertilizante orgânico classe “D”, nos termos do inciso

IV, art. 2º da Instrução Normativa nº 25 da Secretaria de Defesa Agropecuária do Ministério

da Agricultura Pecuária e Abastecimento, de 23 de julho de 2009, visto que, em sua produção,

utiliza qualquer quantidade de matéria-prima oriunda do tratamento de despejos sanitários,

resultando em produto de utilização segura na agricultura.

Pode-se dizer, portanto, que a compostagem é uma forma de recuperar os nutrientes

dos resíduos orgânicos e levá-los de volta ao ciclo natural, enriquecendo o solo para

agricultura ou jardinagem. A compostagem, a reutilização, a reciclagem, a recuperação e o

aproveitamento energético são considerados destinações finais de resíduos ambientalmente

adequadas, cuja fundamentação está no inciso VII do art. 3º da Lei Federal nº 12.305, de 2 de

agosto de 2010, que instituiu a Política Nacional de Resíduos Sólidos. A compostagem das

excretas humanas reduz a atratividade de diversos vetores, como roedores e insetos,

decorrentes da incorreta disposição de resíduos orgânicos, exemplificado na Resolução

CONAMA/MMA nº 380/2006.

3.2 Compostagem Das Excretas E A Eliminação Dos Patógenos

O material orgânico com excesso de nitrogênio para compostagem efetiva (tal como a

mistura fezes/urina) pode ser balanceado pela adição de mais material carbônico como, por

exemplo, a serragem de madeira, ao invés de retirar a urina. O material carbônico adicionado

(Tabela 2) absorve o excesso de líquido e cobre o material suficientemente para eliminar

completamente os odores, criando as condições ideais para a compostagem termofílica em

função da relação Carbono/Nitrogênio, na proporção entre 26 a 35 de Carbono para 1 de

Nitrogênio.

Tabela 2 - Composição de materiais empregados no preparo do composto (resultados em material seco a 110°C)

M.O. – matéria orgânica; C/N – relação Carbono/Nitrogênio.

* o teor de C (g/Kg) foi calculado com base na relação C/N e teores de N informados pelo autor.

Fonte: Adaptado de Kiehl (1981 e 1985).

14

Kiehl (1998 apud CERRI et al, 2008) assevera que o processo de compostagem não se

limita apenas à adição e mistura de materiais orgânicos em pilhas, mas envolve a escolha dos

materiais, seleção do sistema de compostagem, o local onde será realizado, como também a

disponibilidade desses materiais para que o processo se complete.

O autor ainda relata que durante o processo de compostagem é possível observar três

fases: uma primeira, inicial e rápida, de fitotoxicidade ou de composto cru ou imaturo,

seguida de uma segunda fase de semicura ou bioestabilização, para atingir finalmente a

terceira fase, a humificação, acompanhada da mineralização de determinados componentes da

matéria orgânica, conforme pode ser observado na figura 8, onde é possível notar a variação

da temperatura em função do tempo de compostagem.

Figura 8. Exemplo genérico das fases da compostagem

Fonte: FERNANDES & SILVA, 1999

Os principais fatores que influenciam na correta compostagem das excretas humanas

são: a aeração; os micro-organismos e os nutrientes C e N presentes (principalmente a relação

C/N); a umidade; a temperatura que é resultado da atividade biológica, fundamental na

eliminação de patógenos; e os níveis muito baixos ou muito altos de pH28

que também inibem

a atividade microbiana.

3.3 Aeração

Para CERRI et al (2008) o oxigênio é de vital importância à oxidação biológica do

Carbono dos resíduos orgânicos, para que ocorra produção de energia necessária ao

metabolismo dos micro-organismos que realizam a decomposição, sendo que o restante é

liberado na forma de calor. NUNES (2009) observa que a presença de moscas e do mau

28

Potencial Hidrogeniônico (pH) consiste num índice que indica a acidez (0 a7), neutralidade (7) ou alcalinidade

(7 a 14) de um meio qualquer.

15

cheiro significa que a compostagem foi conduzida inadequadamente, com excesso de

umidade e, consequentemente, falta de aeração, ocorrendo a paralisação do processo de

fermentação aeróbica.

3.4 Micro-organismos

Na compostagem, inicialmente, atuam micro-organismos que metabolizam o

nitrogênio orgânico transformando-o em nitrogênio amoniacal. Com o decorrer da

decomposição, a amônia é perdida por volatilização ou convertida à forma de nitratos pela

nitrificação, fenômeno que é acidificante e contribui para que o composto maturado seja mais

ácido que o material original. Porém, se houver condições de anaerobiose, o nitrato será

perdido por denitrificação, cujo efeito é alcalinizante, de acordo com OLIVEIRA et al (2002

apud CERRI et al, 2008).

3.5 Relação Carbono/Nitrogênio (C/N)

Para uma compostagem de qualidade, a mistura de serragem de madeira ou similar,

rica em Carbono, com as excretas humanas (fezes e urina), ricas em Nitrogênio, deve ser

balanceada. Segundo Kiehl (1998 apud CERRI et al, 2008), o acompanhamento da relação

C/N durante a compostagem permite conhecer o andamento do processo, pois quando o

composto atinge à semicura, ou bioestabilização, a relação C/N situa-se em torno de 18/1, e

quando atinge a maturidade, ou seja, transformou-se em produto acabado ou humificado, a

relação C/N situa-se em torno de 10/1.

Um conteúdo apropriado de Nitrogênio e Carbono favorece o crescimento e a

atividade das colônias de micro-organismos envolvidos no processo de decomposição,

possibilitando a produção do composto em menos tempo. Tendo em vista que esses micro-

organismos absorvem o carbono e o nitrogênio numa proporção de 30 partes do primeiro para

uma parte do segundo, essa também será a proporção ideal nos resíduos. No entanto,

consideram-se os limites de 26/1 a 35/1 como sendo as relações C/N mais recomendadas para

uma rápida e eficiente compostagem, pois resíduos com relação C/N baixa perdem nitrogênio

na forma amoniacal durante o processo, prejudicando a qualidade do composto -nesse caso,

recomenda-se juntar restos vegetais celulósicos para elevá-la a um valor próximo do ideal.

Quando ocorre o contrário, ou seja, a matéria-prima possui relação C/N alta, o processo torna-

se demorado e o produto final apresentará baixos teores de matéria orgânica, sendo

16

necessário, para corrigir essa distorção, acrescentar materiais ricos em nitrogênio, como fezes,

estercos, tortas vegetais, e etc.

Segundo JENKINS (2005), as fezes humanas apresentam 5,7% de N e a relação C/N

varia entre 5 a 10. Se houver excesso de Nitrogênio, os micro-organismos não conseguem

usá-lo e esse excesso é perdido na forma de gás de amônia. Perdas de nitrogênio devido ao

excesso desse elemento na pilha de composto (baixa proporção C/N) podem chegar a mais de

60%. Já em uma proporção C/N de 30 a 35:1, apenas 0,5% do nitrogênio será perdido para a

atmosfera e o restante será aproveitado pelas plantas.

3.6 Umidade

No processo de decomposição da matéria orgânica, a umidade garante a atividade

microbiológica, pois a estrutura dos micro-organismos é composta de aproximadamente 90%

de água, a qual, na produção de novas células, precisa ser obtida do meio, no caso, da massa

de compostagem. Além disso, todo o nutriente necessário ao desenvolvimento celular precisa

ser dissolvido em água, antes de sua assimilação ALEXANDER (1977 apud CERRI et al,

2008). A faixa de umidade ótima para se obter um máximo de decomposição está entre 40 a

60%, principalmente durante a fase inicial, pois é necessário que exista um adequado

suprimento de água para promover o crescimento dos organismos biológicos envolvidos no

processo e para que as reações bioquímicas ocorram adequadamente durante a compostagem

(MERKEL,1981 apud CERRI et al, 2008).

3.7 pH

Jimenez e Garcia (1989 apud CERRI et al, 2008) indicaram que, durante as primeiras

horas de compostagem, o pH decresce até valores de, aproximadamente, 5.0, e,

posteriormente, aumenta de forma gradual com a evolução do processo de compostagem e

estabilização do composto, alcançando, finalmente, valores entre 7 e 8. Assim, valores baixos

de pH são indicativos de falta de maturação devido à curta duração do processo ou à

ocorrência de processos anaeróbios no interior da pilha em compostagem.

À medida que os fungos e as bactérias digerem a matéria orgânica, são liberados

ácidos que se acumulam e acidificam o meio, reduzindo o pH, o que favorece o crescimento

de fungos e a decomposição da celulose e da lenhina. Posteriormente, estes ácidos são

decompostos até serem completamente oxidados. No entanto, se existir escassez de oxigênio,

17

o pH poderá descer a valores inferiores a 4,5 e limitar a atividade microbiana, retardando,

assim, o processo de compostagem. Nestes casos deve-se remexer as pilhas (leiras) para o pH

voltar a subir. Vale ressaltar que os compostos de dejetos animais geralmente apresentam

índice de pH neutro ou levemente alcalino, entre 7,0 e 8,0, segundo CASSOL et al (1994

apud CERRI et al, 2008).

3.8 Temperatura Ideal Para Eliminação Dos Patógenos

De acordo com Kiehl (1998 apud CERRI et al, 2008), no processo de compostagem, a

atividade microbiológica atinge alta intensidade, provocando a elevação da temperatura no

interior das leiras, chegando a 65ºC, ou mesmo valores superiores, em decorrência da geração

de calor pelo metabolismo microbiológico de oxidação da matéria orgânica, que é exotérmico,

conhecido como compostagem termofílica. E, segundo JENKIS (2005), uma pilha de

compostagem termofílica destrói rapidamente patógenos, incluindo ovos de vermes,

possivelmente em questão de minutos (Figura 9 e Tabela 3).

Tabela 3 – Morte por calor de Parasitas e Patógenos Comuns

18

Figura 9. Zona de Segurança pela compostagem termofílica.

Fonte: Jenkis (2005)

Não há necessidade de se obter temperaturas extremamente altas (como 65ºC) em uma

pilha de composto para que se tenha a certeza na eliminação de patógenos. Na prática, pode-

se manter temperaturas mais baixas por tempo mais prolongado, tal como 50ºC por 24 horas,

ou 46ºC por uma semana, conforme Tabela 4.

Tabela 4 - Sobrevivência de patógenos à compostagem ou aplicação ao solo

19

4. A EVOLUÇÃO DOS SANITÁRIOS ECOLÓGICOS SECOS E O CONCEITO

DO BANHEIRO DO FUTURO

O princípio do funcionamento e a eficiência do sanitário ecológico seco com a

compostagem termofílica do humanure são conhecidos por diversos cientistas da Suécia,

Finlândia, Suíça e EUA.

Figura 10. Projeto de sanitário ecológico seco convencional e as leiras para compostagem.

Fonte: Autoria do engº ambiental Daniel M.M. Fraz

As diferenças entre o sanitário ecológico seco convencional utilizado no Brasil

(Figuras 1 e 10) e aqueles com tecnologias sustentáveis utilizados, por enquanto em outros

países como, por exemplo, na Finlândia (Figuras 11 e 12), Suíça (Figura 13), Suécia (Figura

14) e nos Estados Unidos da América (Figuras 15 e 16) estão na tecnologia sustentável, na

arquitetura, no acabamento, no conforto, na higiene, no público alvo e na funcionalidade,

conforme podem ser notadas nas ilustrações.

Figura 11. Sanitário ecológico seco finlandês da Biolan modelo Naturum, com separador de urina e mecanismo

interno para armazenagem do composto pronto para uso no jardim29

. 29

BIOLAN. Biolan Naturum. Disponível em <http://www.biolan.fi/suomi/default4.asp?active_page_id=534>.

Acesso em: 27 abr. 2013.

20

Figura 12. Sanitário ecológico seco Biolan Populett para 200 e 300 litros é utilizado normalmente para atender o

público em grandes eventos e nos parques30

THOELE (2013) lembra que, em 2011, a Fundação Bill e Melinda Gates31

lançou um

concurso científico aberto a pesquisadores de todas as partes do mundo para desenvolver um

toalete "do futuro" com as seguintes características: robusto, aplicável tanto no campo como

nas cidades, fácil de limpar e que funcionasse sem água, canalização ou acesso à energia.

Além disso, os excrementos humanos precisavam ser facilmente eliminados ou reaproveitados

e o custo de manutenção diário não poderia ser maior que 0,5 centavo de dólar por dia por

pessoa.

Figura 13. Mictório seco suíço da URIMAT 32

Figura 14. Vaso separador de urina sueco M‐Ekologen DS33

O conceito desenvolvido pelo Instituto Federal Suíço de Ciência e Tecnologia

AquáticaEawag foi o vencedor do concurso, uma versão melhorada do chamado "sanitário

30

BIOLAN. Biolan Populett 200 e 300. Disponível em:

<http://www.biolan.fi/suomi/default4.asp?active_page_id=643>. Acesso em 28 abr.2013 31

BILL & MELINDA GATES FOUNDATION. Water, Sanitation & Higyene. Disponível em: <

http://www.gatesfoundation.org/What-We-Do/Global-Development/Water-Sanitation-and-Hygiene>. Acesso em

1jun.2013. 32

ECOWIN. Mictório da URIMAT. Disponível em: <http://www.ecowin.com.br/ecowin-

homepage/mictorios/urimat/>. Acesso em: 4 mai. 2013. 33

KVARNSTRÖM, E. et al. Separação de urina: Um passo em direção ao saneamento sustentável.

EcoSanRes, 2006. Disponível em: < http://www.ecosanres.org/pdf_files/Urine_Diversion_Portuguese-2006-

1.pdf >. Acesso em: 4 mai.2013.

21

seco com desvio de urina" ("urine diverting dry toilet”), ou seja, um toalete onde a urina é

separada das fezes (Figura 13), sendo que 95% da água contida na urina é utilizada para

limpeza.

Figura 15. Sun-Mar modelo Compact Figura 16. Sun-Mar modelo Centrex

O modelo Compact (Figura 15) de sanitário ecológico seco com composteira acoplada

da marca Sun-Mar34

, com depósito para uso de 3 a 4 pessoas, equipado com bateria para

alimentação da ventoinha, secador, misturador do composto e uma gaveta para remoção do

adubo orgânico, pronto para uso, custa US$1.725,00 nos EUA. Já o modelo Centrex 2000 da

Sun-Mar (Figura 16), com depósito de composto separado, para uso de 8 a 10 pessoas e

alimentação elétrica com corrente alternada (115V) ou contínua (12V), custa US$1.995,00.

Estão sendo desenvolvidos modelos de banheiros mais confortáveis, compactos e

funcionais - que necessitam de pouca manutenção, possuem baixo custo e apresentam maior

segurança sanitária - por meio de debates e estudos no World Toilet Organization (WTO)35

,

criado em 2001, com sede em Cingapura. Há necessidade de se promover a mudança de

paradigmas quanto à utilização do sanitário ecológico seco (com ou sem separação de urina)

no Brasil, com vistas ao banheiro do futuro sustentável, que não utiliza água e transforma as

excretas humanas em adubo orgânico.

34

Sun-Mar. Products. Disponível em: <http://sun-mar.com/prod.html> Acesso em: 4 mai. 2013. 35

WTO. World Toilet. Disponível em: <http://worldtoilet.org/wto/> Acesso em: 28 abr. 2013.

22

5. CONCLUSÃO

O conceito de descarga hídrica dos sanitários não mudou muito ao longo do tempo no

Brasil, as mudanças foram apenas sob o aspecto do conforto, estética e economia de água dos

aparelhos. Contudo, é preciso repensar e eliminar a utilização da água potável para usos como

na descarga sanitária, utilizando sistemas como o sanitário ecológico seco, preservando,

assim, um precioso bem: a água. Além disso, sabe-se que o problema de saneamento básico

persiste em muitas cidades brasileiras, cujo modelo vem poluindo córregos, rios e represas

com o esgoto domiciliar.

Dessa maneira, o tratamento do esgoto com modernas tecnologias está se tornando

inviável devido ao seu alto custo de manutenção. Atualmente, em grandes eventos nacionais,

em parques ou em locais onde não há rede de esgoto, são disponibilizados ao público

banheiros químicos para serem utilizados em condições quase “emergenciais”. No entanto,

este modelo de banheiro não é sustentável, visto que os despejos com água, desodorizante e

desinfetante são removidos com caminhão limpa fossa e transportados para a estação de

tratamento de esgotos convencionais.

Uma das grandes vantagens do banheiro ecológico seco nos parques urbanos sem rede

de esgotos, parques lineares e naturais municipais é a motivação de seu uso para utilização do

composto final na fertilização do solo, a conservação da água e a educação ambiental. Porém,

deve-se ressaltar que, para não comprometer as condições de saúde e higiene, há a

necessidade de capacitar os usuários e os responsáveis pela manutenção desse tipo de

banheiro, quanto ao controle da leira de compostagem e a correta utilização do composto

como adubo orgânico. A utilização de sanitário ecológico convencional em parques

municipais urbanos é viável, mas para uso em casas e grandes eventos serão necessários

importar os sanitários ecológicos secos com tecnologias sustentáveis e adotar uma logística

para recolher a urina e o adubo orgânico para uso agrícola.

23

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