compostagem de lodo de esgoto, resÍduos de … · de esgoto, resíduos de restaurantes...

13º Congresso Interinstitucional de Iniciação Científica – CIIC 2019

30 e 31 de julho de 2019 – Campinas, São Paulo

ISBN: 978-85-7029-149-3

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COMPOSTAGEM DE LODO DE ESGOTO, RESÍDUOS DE RESTAURANTE E RESÍDUOS

DE GRANJA MISTURADOS COM PODA DE ÁRVORE E APARAS DE GRAMA: AVALIAÇÃO

DOS PROCESSOS DE COMPOSTAGEM EM MÁQUINA RECICLADORA, EM PÁTIO DE

COMPOSTAGEM E EM DE ENSAIO DE RESPIROMETRIA

Beatriz Cristina Migot¹;Sarah Mello Leite Moretti2;Tiago Leandro Silva3; Flaviane Caroline

Pagoto4; Edna Ivani Bertoncini5

Nº 19301

RESUMO–Elevados volumes de resíduos orgânicos são gerados em centros urbanos como lodo

de esgoto, resíduos de restaurantes industriais, atividades pecuárias como a suinocultura, podas

de árvores e de gramados. O objetivo do projeto é avaliar a compostagem do lodo de esgoto,

resíduos de restaurantes industriais e de suinocultura juntamente com materiais estruturantes

como poda de árvore e aparas de grama. As matérias primas foram caracterizadas, de modo a

dimensionar misturas de materiais para decomposição aeróbia pelos seguintes processos: (i)

compostagem tradicional em pilhas no campo; (ii) compostagem em máquina de compostagem

acelerada; (iii) ensaio de respirometria em ambiente controlado, de modo a modificar e validar

processo e equipamento de compostagem acelerada. Lodo de esgoto, resíduos sólidos de suínos e

restos de restaurantes se mostraram excelentes fontes de nitrogênio, assim como a poda de árvore

fonte de carbono. Gramas apresentaram elevado teor de nitrogênio na estação seca do ano. Os

resultados dos testes mostraram-se promissores para a compostagem no campo e o ensaio de

respirometria. Esforços devem ser realizados para que tal eficiência ocorra também na máquina

recicladora, de modo a reduzir período de decomposição, área de pátio e custos de processo de

compostagem.

Palavras-chaves: Resíduos urbanos, resíduos suinocultura, acelerador de compostagem,

composto orgânico.

1 Autor, Bolsista CNPq (PIBIC): Graduação em Tecnologia em Biocombustíveis, FATEC, Piracicaba-SP;[email protected] 2 Bolsista FAPESP Pequena Empresa – Empresa 5Ecos Soluções Sustentáveis, Piracicaba, SP. 3 Graduação em Engenharia Química, UNIMEP, Santa Bárbara D’Oeste, SP. 4 Bolsista FAPESP, Treinamento técnico – Empresa 5Ecos Soluções Sustentáveis, Piracicaba,SP. 5 Orientadora: Pesquisadora da Agência Paulista de Tecnologia dos Agronegócios, Polo Regional Centro Sul, Piracicaba-SP; [email protected].



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ABSTRACT –High volumes oforganicwaste are generated in urban centers such as sewagesludge,

industrial restaurantwaste,livestockactivitiessuch as swinefarming,treepruningandgrams.

Theaimofthisstudywastoevaluatethecompostingprocessofsewagesludge,

restaurantsandswinewastestogetherwithstructuringmaterialssuch as treepruningandgrass clippings.

Water, carbon, andnitrogencontentswereevaluated in rawmaterials in ordertodefine

thematerialsmixtures, for aerobicdecompositionbythefollowing processes: (i) traditionalcomposting;

(ii) composting in anacceleratedcompostingmachine; (iii)

respitrometryassaytomodifyandvalidateacceleratedcompostingprocessandequipment.

Sewagesludge, solidwastefromswineandrestaurantwastesprovedtobeexcellentsourcesofnitrogen, as

well as treepruningcarbonsource. Gramspresented high nitrogencontent in thedryseasonoftheyear.

Test resultswerepromising for composting in thefieldcondictionsandtherespirometry test.

Effortsshouldbemadesothatsuchefficiencyalsooccurs in therecyclingmachine, so as

toreducedecomposition time, patioareaandcompostingprocesscosts.

Keywords: Urbanwastes, swinewastes, compostaccelerator, organiccompost.

1 INTRODUÇÃO

Segundo o Ministério do Meio Ambiente (2017), os resíduos orgânicos representam metade

dos resíduos sólidos urbanos gerados no Brasil. Uma das alternativas para seu destino é a

aplicação agrícola. Para tanto, é necessário que o material orgânico adicionado ao solo seja

estável, com balanço de nutrientes,e ausência de contaminantes, para que não haja danos ao

sistema solo-água-planta, promovendo melhorias na fertilidade do solo, e na produção agrícola

(JAYAINGHE, 2012).

Segundo Abreu Junior et al. (2015), a agricultura brasileira demonstra interesse no uso dos

resíduos orgânicos desde que devidamente tratados, pois apresentam elevados teores de C-

orgânico (CO) e nutrientes neles contidos.Em contrapartida, as principais preocupações do

agricultor com o uso de tais resíduos estão atreladas a quantidade de N adicionada ao solo e os

teores de elementos e compostos tóxicos como metais pesados e sódio, que esses materiais

podem conter, tendo em vista sua origem urbana ou indústrias, além de patógenos e vetores de

doenças.



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Segundo Matos (2005), a compostagem pode ser definida como um processo de

decomposição aeróbio, tratando resíduos orgânicos independente de sua origem, seja florestal,

urbana, agrícola ou industrial, produzindoo composto orgânico, passível de uso agrícola.

Contudo, o tempo de duração de um processo de compostagem conduzido em pilhas no

campo é cerca de quatro meses, do início até a fase de composto orgânico humificado. Nesse

contexto, empresas fabricantes de máquinas de compostagem acelerada propõem a redução, ao

máximo, do tempo de duração do processo, pois, nas máquinas, é possível regular o teor de água,

temperatura e revolvimento constante da massa compostada, além de utilizar microrganismos

externos que podem acelerar o processo de compostagem (ALEXANDRE, 2017).

Este estudo realizou a pré-caracterização físico-química, química e microbiológica das

matérias primas a serem compostadas, e confrontadas por meio de 03 processos de

decomposição: (i) compostagem tradicional em pilhas; (ii) compostagem em máquina recicladora

(iii) experimento de respirometria, paraobter modificações necessárias na máquina recicladora de

resíduos, obtendo composto orgânico que possa ser utilizado de modo sustentável em solos

agrícolas.

2 MATERIAL E MÉTODOS

O presente estudo foi conduzido na Agência Paulista de Tecnologia dos Agronegócios

(APTA), Polo Centro Sul, no Projeto PIPE FAPESP Processo 2017/00944-0, cujo objetivo

foiacelerar a fase de decomposição de processo de compostagemde diferentes resíduos orgânicos,

visando o uso agrícola sustentável dos compostos orgânicos gerados.

2.1 Caracterização da matéria prima

Foram avaliados três resíduos orgânicos: (i) lodo de esgoto, (ii) resíduo de restaurante e (iii)

resíduo sólido de suinocultura e dois materiais vegetais estruturantes: poda de árvore e aparas de

grama. O lodo de esgoto foi coletado na Estação de Tratamento de Esgoto Ponte do Caixão, da

cidade de Piracicaba que possui sistema aeróbio com geração de 700 t mês-1 de lodo. Os resíduos

de restaurante foramcoletados em uma empresa parceira com 1500 funcionários, gerando

diariamente 500 kg de resíduos de sobras das refeições e do seu preparo. O resíduo de

suinocultura foi coletado na Unidade de Pesquisa e Desenvolvimento de Tanquinho

(Piracicaba/SP), nopeneiramento de efluentes brutos da lavagem de baias de suínos, que remove

em torno de 6% do teor de sólidos. Os materiais vegetais estruturantes foram fornecidos pela

Prefeitura de Piracicaba, que possui a geração de 180 t mês-1 de poda de árvore triturada e 500 t

mês-1 de aparas de grama.



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A caracterização química, físico-química e microbiológica dos materiais foi realizada no

Laboratório de Análise de Solos, Tecidos Vegetais e Resíduos Orgânicos da APTA, Polo Regional

Centro Sul. Usando a amostra in natura, seguiu-se a metodologia proposta por Andrade e Abreu

(2006) para determinação do teor de água (U), teor de matéria orgânica (MO), dos valores de pH

em água (1:10, m:v) e em solução de CaCl20,01 mol L-1(1:5, m:v), de condutividade elétrica (CE)

em água (1:10, m:v), além da determinação da Capacidade de Troca de Cátions (CTC), de acordo

com Willams (1984). Após secagem, os materiais foram moídos para determinação dos teores de

C-orgânico (WALKLEY e BLACK, 1934) e dos teores de N–Kjeldhal. Para as amostras de materiais

vegetais, os teores de N-total foram determinados de acordo com Sarruge e Haag (1974).

A análise microbiológica foi realizada nos resíduos orgânicos in natura,armazenadas em

sacos estéreis de polietileno conservados a 4ºC. Procedeu a análise de coliformes totais,

Escherichia coli(USEPA, 2003) e Salmonella sp., de acordo com o método oficial 989,13 da AOAC.

2.2 Ensaio de respirometria

O teste de respirometria baseou-se no método de Bartha modificado (CETESB, 1990), que

consiste na captura de CO2 liberado pela atividade microbiana, por uma solução alcalina de NaOH

de concentração conhecida. O teste foi conduzido por 83 dias com 6 tratamentos e 3 repetições,

totalizando 18 respirômetros. A partir da caracterização, os materiais foram misturados para

garantir relação C/N da mistura igual a 30:1, e teor de água de 50%. Foram avaliados os seguintes

tratamentos: T1: Lodo de esgoto (100g) + poda de árvore (100g); T2: Lodo de esgoto (5g) e aparas

de grama (95g); T3: Resíduo de restaurante (140g) + Poda de árvore (60g), T4: Resíduo de

restaurante (11g) + aparas de grama (89g), T5: Resíduo de suinocultura (112g) + Podas de árvore

(88g) e T6:Resíduo de suinocultura (30g) + aparas de grama (70g).A determinação do CO2 liberado

foi avaliado diariamente por meio das leituras de condutividade elétrica da solução de NaOH,

medida de acordo com Rodela & Saboya (1999), até a estabilização das leituras por 03 dias

consecutivos. Os substratos resultantes do processo de respirometria foram coletados, misturados

os materiais das 3 repetições, homogeneizado e, procedeu a caracterização final, para comparar

suas propriedades químicas, físico-químicas e microbiológicas finais com as propriedades do

material inicial.

2.3 Condução da compostagem em máquina aceleradora do processo

A máquina aceleradora de compostagem utilizada foi cedida pela empresa parceira 5ECOS

Indústria de Máquinas e Equipamento LTDA, operando com dispositivos revolvedores mecânicos,

elevação de temperatura e adição de microrganismos selecionados, denominado cepa microbiana.



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A cepa microbiana consistiude microrganismos testados e selecionados pela empresa, adicionados

à máquina antes da primeira entrada de material, deixado como lastro nas bateladas seguintes.

Para a execução do processo, foram avaliados os seguintes tratamentos: M1: Lodo de

esgoto + Podas de árvores + Cepa microbiana; M2: Lodo de esgoto + Aparas de Grama + Cepa

microbiana; M3: Resíduo de restaurante + Podas de árvore + Cepa;M4: Resíduo de restaurante +

Aparas de grama + Cepa; M5: Resíduo de suinocultura + Podas de árvore + Cepa e M6: Resíduo

de suinocultura + Aparas de grama + Cepa.A cepa microbiana foi adicionada aos tratamentos para

avaliar a interferência da mesma sob as misturas e garantir que o processo padrão ocorra.

A temperatura de cada lote foi medida diariamente e o revolvimento foi efetuado no início do

processo com programação já existente na máquina, de modo a homogeneizar os resíduos.

Diariamente, foi feita coleta de amostras dos lotes para determinar o teor de água, e

periodicamente foram coletas amostras para determinação dos valores de pH, CE, C, N e MO.

2.3.1. Processo de humificação dos compostos produzidos na máquina aceleradora

Após a estabilização do processo na máquina, dada pela manutenção da temperatura em

faixas de 30-40°C e dos parâmetros anteriormente citados, parte do composto final gerado seguiu

para tambores de humificação para completar o processo de bioestabilização. No início e no final

do processo de humificação, foram avaliados os valores de pH, CE, C, N, parâmetros de CTC e

microrganismos patogênicos como coliformes e Salmonella sp.

2.4 Condução do processo de compostagem em pilhas no campo

As pilhas de compostagem foram construídas em escala piloto, em pátio cimentado, nas

dimensões de 2,5 m de largura, 4,0 m de comprimento, e 1,5 m de altura, totalizando 15 m3, após

caracterização das matérias primas, e misturas na relação C/N inicial de 30:1 e teor de água de

50%.

As pilhas foram montadas com auxílio de pá carregadeira, intercalando-se uma camada de

material estruturante e outra do material rico em nitrogênio, avaliando-se as seguintes misturas: P1:

lodo de esgoto + poda de árvore, P2: lodo de esgoto + aparas de grama, P3: resíduo de

restaurante + podas de árvores, P4:resíduo de restaurante + Aparas de gramas, P5: resíduo de

suinocultura + podas de árvore e P6: resíduo de suinocultura + aparas de grama.Diariamente

mediu-se a temperatura das pilhas, e quando a mesma atingiu 65oC promoveu-se seu

revolvimento. Semanalmente, foram determinados os teores de água das pilhas, promovendo

irrigação quando o teor de água atingiu menos de 50%. Após os primeiros 15 dias e durante todo

processo de compostagem realizou-se coleta de amostras para caracterização dos materiais.



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3 RESULTADOS E DISCUSSÕES

3.1 Caracterização da matéria prima

Os materiais estruturantes vegetais (Tabela 1) apresentaramelevado valor da relação C/N,

83,4 para podas de árvore e 50,3 para aparas de grama, caracterizando-os como fonte de C

(BRIETZKE, 2016), fornecendo aos microrganismos energia para degradação da matéria orgânica.

A cepa microbiana apresentou alto valor de condutividade elétrica, indicando acúmulo do

elemento ao longo do tempo. O excesso de sais solúveis e/ou sódio trocável, geram problemas

para o solo, pois dificulta a absorção de água pelas plantas, provocando diminuição do rendimento

das culturas (AMORIM et. al., 2010). No caso da cepa, observa-se que deve ser trocada a

periodicamente para que não haja acumulação de sódio e outros elementos contaminantes.

Tabela 1: Caracterização inicial das matérias-primas quanto suas propriedades químicas e físico-químicas.

Matéria-Prima[1]

N C U C/N pH pH CE Densidade

--------- % ---------

H2O CaCl2 µS/cm g cm3

LE 5,3 55,4 84,5 10,5 7,5 7,1 210,8 0,9 RR 2,9 55,4 71,8 19,1 4,2 4,1 2360,0 1,0 RS 2,5 47,9 66,4 19,5 6,9 6,4 1334,5 0,7 PA 0,7 58,4 21,4 83,4 - - - 0,2 AG 1,0 50,3 15,9 50,3 - - - 0,1

Cepa 2,0 44,5 10,5 22,3 4,7 4,5 8330,0 0,7 [1]

: LE: Lodo de esgoto; RR: Resíduo de restaurante; RS: Resíduo suinocultura; PA: Poda de árvore; AG: Aparas de

grama.

No que se refere a parâmetros microbiológicos, o lodo de esgoto utilizado no processo de

compostagem é classificado como Classe B pela Resolução nº 375 (CONAMA, 2006), pois

apresentou valores de coliformes totais e fecais iguais a 1,0 x 107 e 8,4 x 105 NMP g-1 de sólidos

totais (Tabela 2), respectivamente, além da presença de Salmonella sp. Ressalta-se a importância

da obtenção de temperatura elevadas por período adequado ao longo do processo de

compostagem, para eliminação destes microrganismos patogênicos em quaisquer resíduos

orgânicos.

Tabela 2: Caracterização inicial dos resíduos orgânicos quanto suas propriedades microbiológicas.

Matéria-Prima [1]

Teor de

Água Coliformes Totais (Termotolerantes)

E. coli Salmonella

% ---------- NMP/ g de Sólidos Totais -------

LE 84,5 1,0 x 10

7 8,4 x 10

5 Presente

RR 71,8 2,8 x 107 1,6 x 10

7 Ausente

RS 66,4 2,4 x 106 2,4 x 10

6 Ausente

[1] LE: Lodo de esgoto; RR: Resíduo de restaurante; RS: Resíduo suinocultura;



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3.2 Ensaio de respirometria

Na Figura 1,observa-se crescente evolução de CO2 acumulado para todos os tratamentos,

indicando progresso do processo de degradação das misturas de materiais estudados a partir da

relação C/N de 30:1, na qual os microrganismos utilizam uma parte de N para formação de

proteína microbiana e 30 partes de C como fonte de energia, o que sugere que esta razão de C/N

30:1 utilizada no ensaio seja a mais desejável (BRIETZKE, 2016).

Observa-se maior evolução de C-CO2acumulado para os tratamentos com poda de árvore,

nos quais foram adicionadas maiores teores de C-total. Contudo, a maior taxa de degradação

ocorreunos tratamentos conduzidos com gramas de jardins (T2 com 31,2% e T4 com 29,0%),

(Figura 2), cujo material orgânico é mais facilmente degradado.

O resíduo de restaurante apresenta alto teor de matéria orgânica passível de ser

degradada, porém, possui também em sua constituição material de natureza mais difícil de

decomposição proveniente da alimentação, como carnes, gorduras, e as taxas de decomposição

com o mesmo material estruturante grama foi significativamente igual a taxa de decomposição do

lodo (2,1% de diferença maior para o lodo de esgoto). Contudo, quando o resíduo de restaurante é

misturado a poda de árvore, material estruturante mais recalcitrante, apresenta taxa de

decomposição 6,6% menor que a mistura com gramas.

Figura 1: Evolução de CO2 dos tratamentos durante 83 dias de condução do ensaio de respirometria.

T1: Lodo de esgoto + Poda de Árvore; T2: Lodo de esgoto + Aparas de Grama; T3: Resíduo de restaurante + Poda de Árvore; T4: Resíduo de restaurante + Aparas de Grama; T5: Resíduo Suinocultura + Poda de Árvore; T6: Resíduo

Suinocultura + Aparas de Grama.

No ensaio de respirometria, apesar de não se caracterizar por elevadas temperaturas, em

função da quantidade pequena de material em decomposição, verificou-se a remoção praticamente

total de E. coli quando comparado às matérias primas originais, nas quais essa categoria perfazia

quase que a totalidade dos coliformes totais (Tabela 3).

0

20000

40000

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 35 38 43 48 53 59 64 69 77 82

mg d

e C

O2

acum

ula

do

diasT1 T2 T3 T4 T5 T6



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Figura 2: Taxa de degradação (%) ao final do processo de respirometria para cada mistura de resíduos.

T1: Lodo de esgoto + Poda de Árvore; T2: Lodo de esgoto + Aparas de Grama; T3: Resíduo de restaurante + Poda de Árvore; T4: Resíduo de restaurante + Aparas de Grama; T5: Resíduo Suinocultura + Poda de Árvore; T6: Resíduo

Suinocultura + Aparas de Grama. As médias seguidas por letras iguais não diferem entre si pelo teste Tukey 5%.

Contudo, o processo permitiu o crescimento/reaparecimento de outras bactérias

termotolerantes, nesses 83 dias de observação, elevando os valores de coliformes totais a valores

próximos aos valores encontrados nas matérias primas. Mesmo assim, Salmonella sp. presente no

lodo de esgoto mostrou-se ausente nos compostos tanto na mistura com poda como na mistura

com grama (Tabela 3).

Tabela3: Caracterização final dos tratamentos quanto suas propriedades microbiológicas.

Tratamentos[1]

Teor de Água Coliformes Totais (Termotolerantes)

E. coli Salmonella

% ------------ NMP/ g de Sólidos Totais ----------

T1 61,4 4,1 x 10

6 <1,8 Ausente

T2 67,3 5,5 x 103 <1,8 Ausente

T3 70,8 5,5 x 106 <1,8 Ausente

T4 57,5 7,8 x 104 <1,8 Ausente

T5 80,2 8,1 x 106 <1,8 Ausente

T6 75,2 6,4 x 106 <1,8 Ausente

[1]:T1: Lodo de esgoto + Poda de Árvore; T2: Lodo de esgoto + Aparas de Grama; T3: Resíduo de restaurante + Poda de Árvore; T4: Resíduo de restaurante + Aparas de Grama; T5: Resíduo Suinocultura + Poda de Árvore; T6:

Resíduo Suinocultura + Aparas de Grama

3.3 Processo de compostagem em máquina recicladora e processo de humificação

Na Figura 3 observa-se estabilização de temperatura na faixa de 40-50 °C após 10 dias de

processo. O pico de temperatura para o tratamento M2: lodo de esgoto + aparas de grama + cepa

ocorreu no 6º dia do processo (abaixo de 50oC), para o M6:resíduo de suinocultura + aparas de

grama +cepa o pico ocorreu no 8° dia a 54°C, e, para os demais tratamentos ocorreu no 7º dia,

com maior valor para resíduo de restaurante de restaurante + aparas de grama, em torno de 63oC.

20,12

31,15

22,45

29,0226,12 25,88

0

10

20

30

40

T1 T2 T3 T4 T5 T6

Degra

dação (

%)

DA

CDAB BC BC



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Figura 3: Temperatura das misturas de materiais na máquina aceleradora de compostagem

M1: Lodo de esgoto + Poda de árvores + Cepa; M2: Lodo de esgoto + Aparas de grama + Cepa; M3: Resíduo de restaurante + Poda de árvores + Cepa; M4: Resíduo de restaurante + Aparas de grama + Cepa; M5: Resíduo de suinocultura + Podas de árvore + Cepa; M6: Resíduo de suinocultura + Aparas de grama + Cepa.

Ressalta-se que a temperatura de programação da máquina foi de 55oC, e assim, apenas o

resíduo de restaurante e gramas reagiram adequadamente, de modo a liberar calor e aumentar a

temperatura da massa, indicando ser uma mistura apropriada para resíduos de restaurantes.

Quando não se injetou temperatura as misturas, os mesmos apresentaram-se na temperatura

ambiente de 20-27oC, provavelmente em função do volume reduzido de resíduos que abriga a

máquina de compostagem acelerada, em torno de 80 kg, que não simula o processo de

compostagem em pilhas. Sistemas fechados de compostagem, deverá ser garantido o período

termofílico mínimo necessário para redução de agentes patogênicos de 03 dias com temperaturas

acima de 60 °C, de acordo com a Resolução do CONAMA N° 481/2017 (BRASIL, 2017), que não

ocorreu no processo (Figura 4).

Tabela 4: Caracterização físico-química e química dos compostos produzidosna máquina aceleradora de

compostagem no início e final do processo de decomposição, e após processo dehumificação.

Tratamentos[1]

Coleta Dias C N Teor H2O

C/N pH pH CE

------------- % ------------

H2O CaCl2 µs cm

-1

M1

Inicial 1 46,5 1,7 45,1 26,9 5,5 5,3 2,4

Final 14 38,4 1,7 37,4 22,5 4,9 4,8 3

Humificação 33 (19d) 36,6 1,7 59,5 21,5 7,7 6,9 0,5

M2

Inicial 1 42,6 1,7 34,1 26,9 5,3 5,1 2,8

Final 13 35 1,8 51,7 19,8 7,3 6,9 2

Humificação 43 (30) 29,8 1,7 53,7 17,5 8 7,3 0,5

M3

Inicial 1 48,4 1,9 37,2 26,2 4,5 4,5 4,4

Final 11 40,8 1,8 27,4 22,3 5 4,9 6,2

Humificação 27 (16) 36 2 36,8 18,2 7 7,5 1,9

M4

Inicial 1 43,4 1,5 49,6 28,2 5,1 4,9 3

Final 12 38,2 1,6 33 23,7 5 4,5 3,5

Humificação 26 (14) 35 1,5 64,7 23,1 7,1 7,2 0,1

M5 Inicial 1 52,4 1,9 41,3 27,2 5,3 5,1 4,2

0

20

40

60

80

1 2 5 6 7 8 9 12

Temperatura

Dias

M1 M2 M3 M4 M5 M6



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10

Final 12 44,4 2,0 25,2 21,9 5,2 5,0 4,3

Humificação 19 (7d) 44,5 2,0 26,9 21,7 7,9 7,5 3,3

M6

Inicial 1 48,8 2,1 46,5 23,2 4,8 4,7 3,8

Final 9 44,7 2,1 40,5 21,3 4,6 4,5 4,3

Humificação 29 (10) 44,5 2,1 27,4 21,2 4,6 4,4 0,5 [1]:

M1: Lodo de esgoto + Poda de árvore + Cepa; M2: Lodo de esgoto + Aparas de Grama + Cepa; M3: Resíduo de restaurante + Poda de árvore + Cepa; M4: Resíduo de restaurante + Aparas de grama + Cepa; M5: Resíduo de suinocultura + Poda de árvores + Cepa. M6: Resíduo de suinocultura + Aparas de grama + Cepa. H: Humificado.

Tabela 5: Caracterização microbiológica dos compostos geradosantes e após processo de humificação.

Tratamentos[1]


E. coli Salmonel

a

% ----- NMP/ g de Sólidos Totais --------

M1 37,4 3,5 x 10

4 1,2 x 10

4 Ausente

M1H 59,5 1,06 x 106 3,2 x 10

4 Ausente

M2 51,6 3,3 x 106 4,5 x 10

6 Ausente

M2H 53,7 9,2 x 105 2,8 x 10

4 Ausente

M3 27,4 2,4 x 103 2,4 x 10

3 Ausente

M3H 36,8 2,5 x 105 2,6 x 10

5 Ausente

M4 33,0 > 1,8 >1,8 Ausente

M4H 64,7 4,5 x 106 1,7 x 10

5 Ausente

M5 30,2 2.3 x 106 1.13 X 10

5 Ausente

M5H 19,0 1.97 x 106 1.13 X 10

6 Ausente

M6 42,4 3,2 x 103 < 1.8 Ausente

M6H 29,3 2.3 x 107 1.3 X 10

4 Ausente

[1]:M1: Lodo de esgoto + Poda de árvore + Cepa; M2: Lodo de esgoto + Aparas de Grama + Cepa; M3: Resíduo de

restaurante + Poda de árvore + Cepa; M4: Resíduo de restaurante + Aparas de grama + Cepa; M5: Resíduo de suinocultura + Poda de árvores + Cepa; M6: Resíduo de suinocultura + Aparas de grama + Cepa. H: Humificado.

Após o processo de humificação em tambores, os compostos foram caracterizados e

observa-se que o processo foi fundamental para que os compostos atingissem o ponto de semicura

(Tabela 4), caracterizado por relações C/N em torno de 18/1 (Oliveira et. al., 2008).

3.4 Processo de compostagem em pilhas no campo

As temperaturas das pilhas foram medidas por um período de 50 dias.Os valores de

temperaturas observados (Figura 5) caracterizam a fase inicial mesofílica do processo de

compostagem, em que ocorre a decomposição aeróbica de compostos orgânicos facilmente

degradáveis, havendo a liberação de uma grande quantidade de energia na forma de calor,

promovendo o aumento da temperatura (KIEHL, 1985).A caracterização inicial dos compostos foi

feita aos 15 dias de condução das pilhas. A segunda caracterização, foi feita aos 90, 45 e 35 dias

de condução, respectivamente, para as pilhas com lodo de esgoto, resíduo de restaurante e

resíduo de suinocultura. Assim sendo, a caracterização final foi realizada com a estabilização dos

compostos aos 120, 52, e 50 respectivamente (Tabela 5). Nota-se que o pH de todos os



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tratamentos, com exceção do P1, finalizou em torno de 7. Valores próximos de 7 indicam a

estabilização do material (COSTA, et. al., 2005).

Figura 4: Evolução de temperatura das pilhas de compostagem ao longo dos primeiros 50 dias de processo.

P1: Lodo de esgoto + Poda de Árvore; P2: Lodo de esgoto + Aparas de Grama; P3: Resíduo de restaurante + Poda de Árvore; P4: Resíduo de restaurante + Aparas de Grama; P5: Resíduo Suinocultura + Poda de Árvore; P6: Resíduo


Para caracterização microbiológica, nota-se para a pilha P5 (resíduo de suinocultura + poda

de árvore) e pilha P4 (resíduo de restaurante + aparas de grama) um recrescimento de coliformes

totais e E. coli após os primeiros 30 dias de processo. Esse recrescimento é definido como o

aumento do número de bactérias que ocorre após o ponto de tratamento (PERES, 2011) devido a

grande disponibilidade de nutrientes para os agentes patogênicos, mesmo após inertes e a

temperatura insuficiente para elimina-los, não excedendo 50ºC (Figura 3).A Resolução CONAMA

Nº 380 (BRASIL, 2006)cita que a temperatura para pilhas de compostagem deve manter uma

média superior a 45ºC por no mínimo 14 dias, que ocorreu nas pilhas de compostos desse ensaio.

Salmonela sp. se manteve ausente a partir dos primeiros 30 dias de condução (Tabela 6).

Tabela 6: Caracterização dos compostos em pilhas de compostagem durante todo o processo.

Tempo de condução

Tratamentos[1]

Teor água

C N MO C/N pH CE

---------------------- % --------------------------

H2O µs cm

-1

Após 15 Dias de Condução

P1 67,3 36,7 1,3 27,9 28,8 8,1 0,4 P2 58,5 37,1 1,4 35,3 26 8 0,4 P3 67,8 28,5 1,2 20,9 24,6 7,3 0,4

P4 66,3 26,6 1,1 17,8 24,8 6,7 0,7

P5 39,9 34,2 1,1 31,5 31,7 5,7 0,9 P6 54,4 29,1 0,9 32,6 32,7 8 2,1

Processo Finalizado

P1 62,0 33,3 1,6 31,0 20,4 5,8 0,4 P2 59,3 18,2 1,6 19,7 11,2 6,1 0,8 P3 51,6 36,8 1,7 34,2 22,0 7,7 1,5 P4 52,5 26,0 1,6 25,1 16,2 8 1,7 P5 48,6 19,9 0,9 21,0 21,9 8 0,6 P6 55,9 15,8 1,1 23,5 14,1 7,9 0,5

P1: Lodo de esgoto + Poda de Árvore; P2: Lodo de esgoto + Aparas de Grama; P3: Resíduo de restaurante + Poda de Árvore; P4: Resíduo de restaurante + Aparas de Grama; P5: Resíduo Suinocultura + Poda de Árvore; P6: Resíduo


0,0

20,0

40,0

60,0

80,0

1 2 5 7 8 9 13 15 18 20 21 22 25 27 28 29 30 33 34 35 36 37 38 40 41 43 44 49

P1 P2 P3 P4 P5 P6



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Tabela 7: Caracterização microbiológica dos compostos orgânicos aos 30 dias e no final do processo

Tratamentos[1]

Tempo de condução


E. coli Salmonela

% ----- NMP/ g de Sólidos Totais ----

P1 30 dias 62,9 1.5 x 10

6 9.0 x 10

3 Ausente

Final 65,8 3.5 x 104 <1.8 Ausente

P2 30 dias 65,5 2.4 x 10

6 4.7 x 10

4 Ausente

Final 55,7 5.9 x 104 <1.8 Ausente

P3 30 dias 54,2 3.5 x 10

6 3.5 x 10

6 Ausente

Final 49,3 3.1 x 106 < 1.8 Ausente

P4 30 dias 54,3 1.7 x 10

4 < 1.8 Ausente

Final 46,5 2.99 x 106 < 1.8 Ausente

P5 30 dias 58,0 5.2 x 10

5 1.7 x 10

5 Ausente

Final 48,6 1.6 x 104 3.9 x 10

3 Ausente

P6 30 dias 56,8 < 1.8 < 1.8 Ausente

Final 57,6 3.8 x 106 4.7 x 10

3 Ausente

[1]:P1: Lodo de esgoto + Poda de Árvore; P2: Lodo de esgoto + Aparas de Grama; P3: Resíduo de restaurante + Poda de

Árvore; P4: Resíduo de restaurante + Aparas de Grama; P5: Resíduo Suinocultura + Poda de Árvore; P6: Resíduo


4 CONCLUSÃO

As taxas de decomposição das misturas no ensaio de respirometria foram maiores quando

se utilizou a grama como material estruturante, para o lodo e para os resíduos de restaurantes,

indicando que as gramas são potenciais candidatas a materiais estruturantes. Para o resíduo de

suinocultura, as taxas de decomposição foram semelhantes para ambos materiais estruturantes

Houve remoção de coliformes totais para valores abaixo de 103 NMP g-1 de ST nos

compostos produzidos nas máquinas recicladoras os compostos de resíduo de restaurante tanto

com poda como grama, e resíduo de suinocultura com poda de árvore. Após o processo de

humificação houve a recriação de coliformes para todos os tratamentos, a valores superiores a 103

NMP g-1 de ST.

Nos compostos produzidos nas pilhas, a decomposição foi maior quando se utilizou aparas

de grama. Contudo, a grama concentra metais pesados oriundos de materiais presentes em

parques e gramados das cidades, permanecendo nos compostos finais em concentrações abaixo

daquelas limitantes pela legislação para uso de compostos orgânicos em solos agrícolas.

Os resultados indicam modificações necessárias no processo de compostagem na máquina

recicladora de resíduos, para obtenção de composto orgânico que possa ser utilizado de modo

sustentável em solos agrícolas.



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5 AGRADECIMENTOS

Ao CNPq pela bolsa de Iniciação Científica PIBIC. Á FAPESP pelo auxílio concedido ao

Projeto PIPE FAPESP Processo 2017/00944-0.

6 REFERÊNCIAS

ABREU JUNIOR, C. H. et al. Uso agrícola de resíduos orgânicos potencialmente poluentes: propriedades químicas do solo e produção vegetal. Tópicos em Ciência do Solo, Ed.: SBCS. 2015. ALEXANDRE, C. Conheça as máquinas de compostagem acelerada: Composteiras automáticas. 2017. Disponível em: >http://cleberalex.com/pt/conheca-as-maquinas-de-compostagem-acelerada-composteiras-automaticas/< Acesso em: Fev. 2019. AMORIM, J. R. A. de. Espacialização da Porcentagem de Sódio Trocável do Solo no Perímetro Irrigado Califórnia, em Canindé de São Francisco, Sergipe. Boletim de Pesquisa e Desenvolvimento – EMBRAPA Tabuleiros Costeiros, 2010. BRASIL. Conselho Nacional do Meio Ambiente – CONAMA. Resolução N° 375, de 29 de agosto de 2006. Define critérios e procedimentos, para uso agrícola de lodos de esgoto gerados em estações de tratamento de esgoto sanitário e seus produtos derivados, e dá outras providências. Diário Oficial da União, Brasília, DF, 30 de agosto de 2006. Seção 1, p. 141-146. BRASIL. Ministério do Meio Ambiente. Compostagem doméstica, comunitária e institucional de resíduos orgânicos: manual de orientação / Ministério do Meio Ambiente, Centro de Estudos e Promoção da Agricultura de Grupo, Serviço Social do Comércio. Brasília, DF: MMA, 2017. BRIETZKE, D. T. Avaliação do processo de compostagem considerando a relação carbono/nitrogênio. Centro universitário UNIVATES curso de engenharia ambiental, 2016. Disponível em: >https://www.univates.br/bdu/bitstream/10737/1398/1/2016DeboraTairiniBrietzke.pdf< Acesso em: Fev. 2019. JAYASINGHE, G. Y. Composted sewage sludge as an alternative potting media for lettuce cultivation. Journal of Plant Nutrition, New York, v. 43, p. 2878-2887, 2012. KIEHL, E. J. Fertilizantes orgânicos. Piracicaba: Agronômica CERES, 1985. KIEHL, E. J. Manual de Compostagem: Maturação e Qualidade do composto. Piracicaba, 2002. MATTOS, A. T. Tratamento de resíduosagroindustriais. Viçosa: FundaçãoEstadual de MeioAmbiente. 2005. MINISTÉRIO DO MEIO AMBIENTE. Gestão dos resíduos orgânicos. Ministério do Meio Ambiente, Brasília, 2017. Disponível em: http://www.mma.gov.br/cidades-sustentaveis/residuos-solidos/gest%C3%A3o-de-res%C3%ADduos-org%C3%A2nicos. Acesso em: Fev. 2019. PERES, B. de M. Bactérias indicadoras e patogênicas em biofilmes de sistemas de tratamento de água, sistemas contaminados e esgoto. Instituto de Ciências Biomédicas da Universidade de São Paulo. 2011. RODELLA, A.A.; SABOYA, L.V. Calibration for condutimetric determination of carbon dioxide. Soil Biology and Biochemistry, v.31, p.2059-2060, 1999. TIQUIA, S. M. Microbiological parameters as indicators of compost maturity. Journal of Applied Microbiology, v.99, n.4, p.816-28. 2005. UNITED STATES ENVIRONMENTAL PROTECTION AGENCY - USEPA. Under 40 CFR Part 503. Environmental Regulationsand Technology - ControlofPathogensand Vector Attraction in SewageSludge (IncludingDomesticSeptage). Appendix I -Test Method for Detecting, Enumerating, andDeterminingtheViabilityof Ascaris Ova in Sludge, p. 166, EPA/625/R-92/013, 2003. WALKLEY, A.; BLACK, I.A. An examination of the Degtjareff method for determining soil organic matter and a proposed modification of the chromic acid titration method. Soil Science, 37, p. 29-38, 1934. OLIVEIRA, E. C. A. et.al. Compostagem. Universidade de São Paulo (USP): Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz. 2008. Disponível em: https://www.agencia.cnptia.embrapa.br/Repositorio/Compostagem_000fhc8nfqz02wyiv80efhb2adn37yaw.pdf< Acesso em: Fev. 2019.

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