Universidade de São Paulo

Escola de Artes, Ciências e Humanidades

Projeto de compostagem para resíduos orgânicos - campus

EACH

Colaboradores/equipe:

Aline AtsutaAmanda CsehCayo TrigoEdnilson Viana (Professor responsável – edn@usp.br)Eduardo Caldas (Professor responsável - elcaldas@hotmail.com )Frederic Puerta GarciaGabriela FerreiraGabriela MorenoIvy Marie AmieLeonardo Raiter PaesLuiz Fernando SabanayMariana DalleraPaula BonnazziRenata Silva AraújoRicardo ThalerRogério SutiloSérgio Pacca (Professor responsável - spacca@usp.br)Stéphanie Birrer

Coletivos

MAIA (Idealizador)Rugby Feminino EACHUSP Recicla

Agosto de 2011

1 - Introdução

Tendo em vista a problemática do lixo principalmente nas grandes cidades, local

onde se produz mais lixo devido ao modo de vida, a compostagem pode vir a ser um

mecanismo de solução e/ou minimização dos impactos ali gerados no que diz respeito à

produção de resíduos orgânicos.

Os resíduos orgânicos, por sua vez, dependendo do destino final que lhe é dado,

pode trazer benefícios como também sérios prejuízos e impactos.

Quando descartados no lixo comum, sem aproveitamento, os resíduos orgânicos

podem ir para aterros sanitários e ali produzir chorume, que é um líquido escuro

altamente poluente, difícil de ser tratado e o produto final deste tratamento é um lodo,

também considerado resíduo sólido. Este tipo de destino não fecha o ciclo, pois está

sempre gerando um outro resíduo sólido que é o lodo das lagoas de tratamento do

lixiviado.

Além da dificuldade de tratamento do chorume, os resíduos orgânicos nos aterros

sanitários produzem gases como o metano, que é agressivo a camada de ozônio,

caracterizado também pelo seu alto potencial estufa e a sua coleta e o seu

aproveitamento, por ser de alto custo, na maioria dos municípios brasileiros não é

realizado, sendo que o mesmo acaba poluindo a atmosfera.

Se os resíduos orgânicos forem para lixões a céu-aberto, que no Brasil este

método é utilizado em 60% dos municípios, tanto o chorume quanto o metano podem

agredir seriamente o meio ambiente, pelo fato deste tipo de método não apresentar as

estruturas de proteção necessárias que são encontradas nos aterros sanitários. Assim, os

resíduos orgânicos se tornam fonte de alimento e proliferação de vetores de doenças, são

fonte de chorume que adentra o solo e polui o lençol freático, os gases gerados

(principalmente o metano) pela decomposição destes resíduos pode se acumular em

bolsões e comumente explodir, colocando em risco a população e todos no seu entorno.

Por outro lado, se estes mesmos resíduos orgânicos forem tratados pelo processo

de compostagem, o produto final será um material rico em nutrientes, denominado de

composto, que pode ser utilizado seguramente na agricultura para auxiliar na correção de

nutrientes do solo. Este tipo de método não gera nenhum subproduto e é de fácil

manuseio, com controle de parâmetros básicos como aeração, nutrientes (relação C/N) e

umidade, principalmente no início do processo. O acompanhamento do pH e temperatura

são importantes para se verificar o correto andamento do processo de degradação.

A compostagem, por sua vez, é caracterizada como um processo aeróbio de

decomposição da matéria orgânica que pode ser utilizado para transformar resíduos

orgânicos como restos vegetais e sobras de alimentos em fertilizantes naturais (IBAM,

2001).

A compostagem aeróbia apresenta duas etapas principais. Na primeira, conhecida

como "bioestabilização", acontece o aumento da temperatura da massa de resíduos que,

após atingir aproximadamente 65°C, vai reduzindo até se estabilizar na temperatura

ambiente. Esta primeira etapa dura em média 45 dias em sistemas de compostagem

acelerada e 60 dias nos sistemas de compostagem natural. Na segunda fase, chamada

de "maturação", com duração de mais 30 dias, ocorre a humificação e a mineralização da

matéria orgânica. Nesta fase os cuidados com a umidade são menores e o material já se

encontra com coloração escura, semelhante a húmus (IBAM, 2001).

Para realizar a compostagem há diversos tipos de métodos, desde os manuais e

simples até os mecanizados e mais complexos. Independente do tipo de sistema, o fato é

que o processo se torna uma alternativa nobre na gestão de resíduos sólidos, pois estes

resíduos são os que geram muitos problemas ambientais e de saúde pública. Por outro

lado, a execução da compostagem é um processo simples, que envolve a mistura de

resíduos secos e úmidos ou mesmo pode ser realizada somente com os resíduos secos,

como as podas de jardim. Ressalta-se que a mistura úmido e seco é muito adequada para

equilibrar não só a umidade quanto a relação carbono/nitrogênio, que são parâmetros

muito importantes para que os microrganismos possam realizar a degradação de forma

adequada e rápida.

O composto orgânico produzido pela compostagem pode ser utilizado em qualquer

tipo de cultura, independente do uso de fertilizantes químicos, podendo ser utilizado para

corrigir a acidez do solo e em recuperação de áreas erodidas (IBAM, 2001). Além disso,

ele ajuda a reter a umidade do solo e melhora a sua textura e ainda serve como material

educativo, especialmente em instituições de ensino.

A compostagem é uma forma de destinação local dos resíduos que ainda pode

ajudar na minimização da emissão de gás metano e na redução da necessidade de

gastos com o transporte dos resíduos para aterros sanitários ou lixões, que também

geram emissões de CO2, contribuindo fortemente para a sustentabilidade ambiental e a

saúde das pessoas.

A Escola de Artes, Ciências e Humanidades (EACH) apesar de ser uma unidade

nova da USP, já conta com aproximadamente 5.000 alunos em seus 10 cursos de

graduação e diversos cursos de pós-graduação, população esta que na sua maioria

frequenta diariamente o bandejão da universidade, tido como a principal fonte de resíduos

orgânicos da unidade.

A grande quantidade de resíduos orgânicos produzidos diariamente no bandejão,

agregado a soma considerável de restos de podas produzidos na unidade em função da

extensa área de vegetação presente, demonstram a necessidade urgente de processos

de compostagem e estudos que busquem dar um destino futuro a todos os resíduos

orgânicos mencionados.

Como importante instituição de ensino, pesquisa e extensão, a concretização de

um espaço de compostagem e de pesquisa piloto na área, vem a contribuir para a

visibilidade da unidade no seu papel de formadora de boas práticas e de disseminação do

conhecimento para a sociedade. Uma composteira dentro do campus da EACH, além da

visibilidade através de práticas sustentáveis, vem a contribuir com o processo de

formação dos estudantes, não apenas do curso de gestão ambiental. Por estes motivos é

que se propõe a criação de um espaço específico e definitivo para este tipo de prática,

que auxilie na consolidação de uma universidade sustentável e responsável pelo destino

correto dos seus resíduos.

2 - Objetivo Geral

Iniciar o processo de compostagem das podas vegetais geradas na EACH e

estudar a compostagem de parte destas podas sob a forma de um projeto piloto, em

associação com os resíduos orgânicos gerados no bandejão da unidade.

Como objetivos específicos podem-se citar:

a) Estabelecer um espaço formativo do ponto de vista da Educação Ambiental em

resíduos sólidos no campus;

b) Solidificar um espaço que possa disseminar boas práticas de reciclagem

(compostagem) para o entorno da universidade;

c) Contribuir para o processo de gestão adequada dos resíduos sólidos da EACH;

d) Contribuir como um espaço formativo dos alunos da unidade;

e) Produzir um composto de qualidade, que poderá ser utilizado na própria unidade

com a finalidade de oferecer nutrientes ao solo, contribuindo para o desenvolvimento das

mudas que ali são plantadas.

f) avaliar os ganhos ambientais quantitativamente devido à redução das emissões

de gases do efeito estufa.

3 - Metodologia

O processo de compostagem a ser utilizado inicialmente pode ser descrito para os

resíduos de poda e outro para o piloto buscando compostar os resíduos de poda em

associação com resíduos úmidos do bandejão, de forma totalmente controlada.

3.1 – Compostagem dos resíduos de poda de jardim da EACH

A compostagem dos resíduos de poda de jardim consiste em um processo

relativamente simples pela sua composição e será realizada por meio de cesto telado

(Figura 1) ou mesmo em leiras (Figura 2) a serem dispostas no espaço de compostagem,

com no máximo 1,0 m de altura.

Figura 1 – Modelo de compostagem em cesto telado, contendo apenas podas e folhas de jardim.

Figura 2 – Compostagem de podas de jardim em leira.

A compostagem em cesto telado consiste na disposição dos resíduos em um cesto

de aproximadamente 1,0 m de diâmetro por 1,5 m de altura, onde o material vai sendo

depositado sem compactação e regado na medida do possível para acelerar o processo

de degradação. Algum revolvimento pode ser feito de acordo com a necessidade

verificada no monitoramento da composteira, pois dependendo da estação do ano e o tipo

de poda, este revolvimento pode ser feito a cada 15 dias. O monitoramento envolverá o

controle da temperatura e da umidade e ainda das características do material.

Para estimar a massa e volume da poda gerada na EACH foi realizado um teste,

através do qual se mediu a massa produzida na roçagem do campus e observou-se o

volume de grama recém podada em dois pontos de medição, ambos de 1m². No primeiro

ponto obteve-se 71 g em 0,5 litro, ou seja, densidade de 142 g/l. No segundo ponto

obteve-se 117 g de podas em aproximadamente 0,75 litro, com uma densidade de

aproximadamente 156 g/l. Dessa forma, pode-se sugerir que a densidade seja de

aproximadamente 149 g/l para a grama recém cortada. Considerando-se a média entre as

medições de massa, a relação entre massa e área é de aproximadamente 94 g/m².

Segundo planta da EACH, a área de poda da unidade tem por volta de 96.360 m²,

de acordo com os valores obtidos nos testes de densidade destas podas e que

correspondem a aproximadamente 9 toneladas ou 61 m³ de grama a cada corte. Este

número, apesar de elevado, tem como base uma medida in loco. Assim, considerando

que serão utilizadas leiras e cestos, serão necessárias as seguintes quantidades de

sistemas de compostagem:

Leiras: Adotando 4 leiras de 2,0 m de base por 1,0 m de altura (forma triagular), por 8 m

de comprimento, teremos uma capacidade de compostagem de 32 m³.

Cestos telados: Levando em consideração que os cestos telados (1,0 m de diâmetro x

1,5 altura) terão capacidade para 1,2 m³ de resíduos cada, serão necessários 25 cestos

telados para compostar 29 m³ de poda.

Obs.: Como no verão a poda é realizada a cada 15 dias, onde teremos o máximo de

produção, devemos considerar o triplo do espaço para as 4 leiras e os 25 cestos telados,

de modo que o espaço disponível seja o suficiente para a demanda durante o ano.

Vale lembrar que esses são os dados para a poda total, porém o projeto prevê o

uso gradual desses resíduos sólidos para a compostagem com resíduos úmidos do

bandejão em escala piloto e nem todo resíduo de poda necessita ocupar as leiras mas

pode ser armazenado na área de compostagem, sem prejuízo da degradação ou de uso

futuro.

Assim, considerando os cálculos acima descritos, serão necessários 770 m² de

área descoberta e 130 m² de área coberta, totalizando uma área de 900 m², conforme

indicado abaixo na Figura 3.

Figura 3 – Esquema da área de compostagem mostrando a área descoberta e a área coberta que serão

necessárias para a degradação dos resíduos de podas da EACH.

O composto produzido no final do processo será peneirado e o material grosseiro

peneirado será novamente adicionado em composteiras em andamento.

3.2 - Compostagem piloto envolvendo os resíduos do bandejão e os resíduos de

podas

Aqui serão feitas compostagens para se verificar de que forma é possível

compostar os diversos tipos de resíduos orgânicos gerados no bandejão, de modo que se

tenha um processo sem a emissão de odor ou a criação de larvas de insetos ou mesmo a

presença de vetores de doenças como os ratos etc.

Para tanto, serão feitas compostagens em pequena escala, utilizando composteiras

de cesto telado e alternando camadas de poda de jardim com os resíduos do bandejão,

de modo que haja um controle efetivo da umidade da massa em compostagem e com isso

evite a atração de insetos ou outros animais.

Tudo será calculado de modo que os resíduos gerados no bandejão sejam

misturados com os resíduos secos das podas para que se tenha uma umidade de 50%,

ideal para o bom andamento do processo. Além deste cuidado com a umidade, a mistura

de resíduos do bandejão + podas, será disposta em um cesto telado de pequena

proporção, sempre alternando camadas de resíduos secos (podas) com os resíduos

úmidos, de modo a “encapsular” a mistura que será compostada e propiciar ainda mais

equilíbrio ao processo. O monitoramento destes testes será feito de forma rigorosa

através do controle da umidade e da temperatura. Vale a pena ressaltar que a

temperatura é um importante indicador do andamento adequado do processo de

compostagem.

Para determinar a contribuição da compostagem na gestão dos resíduos sólidos

faremos um balanço de massa do processo e utilizaremos a informação em um modelo

de emissões de gases do efeito estufa.

Obs.: Para a execução dos trabalhos manuais, como revolvimentos dos resíduos etc, o

projeto contará com aproximadamente 15 alunas do time de Rugby Feminino da EACH

que se dispuseram a executar esses trabalhos, de forma a também contribuir para o

condicionamento físico delas.

Para as tarefas de acompanhamento do processo de compostagem também terão

alunos que realizarão os controles necessários.

4 – Materiais e obras a serem utilizados

A área disponível a compostagem na EACH está localizada próximo ao setor M6,

especificamente indicada pela Figura 4.

Figura 4 - Localização da área destinada para a compostagem

Para realizar o processo de compostagem das podas da EACH serão necessárias

obras de infra-estrutura e equipamentos para a realização do processo a médio prazo,

conforme indicado a seguir.

a) Obras de infra-estrutura

Todo processo de compostagem necessita de um espaço sem cobertura (para os

resíduos de poda) e um espaço coberto para os resíduos de poda e úmidos a serem

compostados. Deste modo, é necessário que se tenha uma área de aproximadamente

770 m² de área descoberta e 130 m² de área coberta. Toda a área destinada a

compostagem deve ser cercada por alambrado, sobre uma mureta de aproximadamente

50 cm, com portão contendo mecanismos de fechamento e trava adequados. Além disso,

é necessário ter um ponto de luz e água no local. O perímetro do cercado é mostrado na

Figura 5.

Figura 5 – Perímetro do cercado a ser utilizado para delimitar a área da compostagem

A área coberta deverá ser pavimentada, de forma que o piso de concreto tenha

uma inclinação de 2% para o centro da área, a qual por sua vez, deverá ter uma

inclinação para uma das laterais, de modo a permitir o escoamento e coleta dos líquidos

que possam ser gerados durante o processo de compostagem. O centro da área

pavimentada deverá conter uma grelha para condução dos líquidos até as extremidades.

Este líquido devera ser reintroduzido na massa em decomposição.

Esta pavimentação também é muito importante para que se possa manusear a

massa em compostagem de forma adequada, evitando poeira (particulados) e mesmo

facilitando o revolvimento ou transposição dos resíduos de um lado para o outro.

b) Equipamentos e/ou ferramentas

1 triturador tipo trap

3 forcados para revolvimento do composto;

2 regadores;

1 carrinho de mão;

1 termômetro com haste 1,0 m

1 lona plástica de 3 x 5 m

1mangueira de água de 50 m

20 m de tela para confeccção das composteiras em cesto telado

5 – Referências

Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT). 10.004 – Classificação

de Resíduos Sólidos. Rio de Janeiro, 2004.

GRIPPI, S. Lixo: reciclagem e sua história. Editora Interciência, Rio de Janeiro, 2006.

IBAM. Manual de Gerênciamento Integrado de resíduos sólidos. Rio de

Janeiro, 2001. Disponível em :http://pt.scribd.com/doc/3216050/Manual-de-

gerenciamento-integrado-de-residuos-so lidos

IPT/CEMPRE. Lixo municipal: manual de gerenciamento integrado, 2000.

Jacobi, P. Gestão compartilhada dos resíduos sólidos no Brasil: inovação com inclusão

social. Editora Annablume. 2006. p.163

KIEHL, E.J. Fertilizantes orgânicos. São Paulo: CERES, 1985. 492p.

Neto, J. T. P. Manual de compostagem. Editora da Universidade Federal de Visçosa. 2007.