DESTINAÇÃO FINAL EM ÁREA AGRÍCOLA DO BIOSSÓLIDO PROVENIENTE DA ESTAÇÃO DE TRATAMENTO DE EFLUENTES DE INDÚSTRIA

ALIMENTÍCIA – ESTUDO DE CASO1

Tatiana Luiza da Silva2 Harlen Inácio dos Santos3

Osmar Mendes Ferreira4

Pontifícia Universidade Católica de Goiás – Departamento de Engenharia Av. Universitária, N.º 1440 – Setor Universitário – Fone (62) 3946-1351.

CEP: 74.605-010 – Goiânia - GO.

RESUMO

O lodo, em uma Estação de Tratamento de Efluentes, é considerado um dos principais produtos resultantes do processo biológico de oxidação da matéria orgânica. Uma alternativa para destinação final deste lodo é a disposição em área agrícola, passando a ser denominado biossólido quando utilizado neste fim. Este estudo de caso objetivou avaliar os resultados da disposição final do biossólido proveniente da Estação de Tratamento de Efluentes de uma indústria alimentícia em área agrícola destinada à silvicultura. A metodologia incluiu comparação dos parâmetros estabelecidos no Manual Técnico da CETESB P 4.230/1999 com as análises laboratoriais realizadas no biossólido e no solo receptor. Concluiu-se que a aplicação do biossólido ocorreu em conformidade com o recomendado, a área foi beneficiada e poderá continuar recebendo o biossólido, desde que obedecida a taxa de aplicação estabelecida.

PALAVRAS-CHAVE: indústria alimentícia, biossólido, destinação final, área agrícola.

ABSTRACT

The sludge, in a Wastewater Treatment Plant, is considered one of the main products of the process of biological oxidation of organic matter. An alternative to disposal of sludge is the provision in the agricultural area, becoming known as biosolids when used in this order. This case study aimed to evaluate the results of the final disposal of biosolids from the Wastewater Treatment Plant for the food industry in an agricultural area for forestry. The methods included comparison of parameters in the Technical Manual CETESB P 4.230/1999 with the laboratory analyzes in sewage sludge and soil receiver. It was concluded that the application of biosolids occurred in accordance with recommended, the area has been processed and may continue to receive the sludge, provided that obey the established rate of application.

KEY-WORDS: food industry, biosolids, disposal, agricultural area.

_________________________

1Artigo apresentado como Trabalho de Conclusão de Curso em Engenharia Ambiental – Junho/2012. 2Acadêmica do curso de Engenharia Ambiental da PUC-GO (tatianaa_luiza@hotmail.com). 3Orientador: Professor Dr. da PUC-GO (harlen10@uol.com.br). 4Co-Orientador: Professor Ms. da PUC-GO (mendes_osmar@yahoo.com.br).

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1 INTRODUÇÃO

A questão ambiental tem sido enfatizada na sociedade capitalista, com uma

incessante cobrança pela manutenção, melhoria das condições vitais e exigências de ações que

resultem no desenvolvimento industrial comprometido com a preservação dos recursos

naturais.

A pressão da sociedade e dos órgãos fiscalizadores por soluções relacionadas às

alterações no meio ambiente tem contribuído para inserir essa questão no planejamento

organizacional das indústrias, demandando investimentos em sistemas de controle de

poluição, dentre eles: Estações de Tratamento de Efluentes – ETE’s mais eficientes,

suscitando também no gerenciamento adequado dos resíduos sólidos.

Com a implantação de ETE’s adequadas parte da problemática é resolvida, o

efluente atinge os parâmetros adequados, mas é advinda a questão: o que fazer com o resíduo

sólido (lodo) oriundo do eficiente tratamento realizado, denominado biossólido? A adequada

destinação deste resíduo é um fator fundamental para que o objetivo do tratamento implantado

seja plenamente alcançado. A utilização em área agrícola, desde que o resíduo e o solo

atendam a padrões satisfatórios de aplicação, é uma das alternativas existentes que vem se

destacando como opção para encerrar o ciclo de exploração, produção e retorno à natureza.

O destino final do biossólido extrapola os limites da ETE, transcendendo os

critérios técnicos e incorporando fatores ambientais, sociais e econômicos. Nesse contexto, o

uso racional e adequado do biossólido em solo surge como forma de promover o

desenvolvimento sustentável, inserindo a questão no contexto sócio econômico do gerador e

da propriedade rural envolvida, com direcionamento à recuperação de áreas agrícolas e

possibilidades de retorno econômico com o aumento da fertilidade do solo.

Diante disto, este estudo objetivou avaliar os resultados da disposição final do

biossólido proveniente da Estação de Tratamento de Efluentes de uma indústria alimentícia

em área agrícola destinada à silvicultura, seguindo os parâmetros do Manual Técnico da

Companhia Ambiental do Estado de São Paulo - CETESB P 4.230/1999, utilizando análises

laboratoriais realizadas no biossólido e no solo receptor na verificação de ocorrência de

contaminação do solo e determinar se é recomendada a continuidade da aplicação,

determinando em que quantidade.

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2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA

A utilização de água pela indústria pode ocorrer de diversas formas, tais como:

incorporação ao produto; lavagens de máquinas, tubulações e pisos; sistemas de resfriamento

e geradores de vapor. Exceto pelo volume de água incorporado aos produtos e perda por

evaporação, as águas tornam-se contaminadas por resíduos do processo industrial, originando

assim os efluentes líquidos (GIORDANO, 2009).

De acordo com Lima et al. (2001), apesar dos impactos advindos da ação

antrópica no meio ambiente, a utilização dos recursos naturais se faz necessária, portanto, a

ocupação humana, as atividades industriais e os sistemas agrícolas devem ser compatíveis

com a natureza do solo e com o seu ecossistema, mantendo equilibrado o binômio

utilização/conservação.

Segundo Fernandes (2006), após a utilização da água potável e sua consequente

transformação em esgoto, as estações de tratamento concentram a poluição remanescente no

lodo, antes de devolver à natureza os efluentes tratados. O lodo é, portanto, o último resíduo

do ciclo e quando utilizado de forma útil, ele pode ser denominado “biossólido”.

A palavra "biossólido" foi criada pelo Dr. Bruce Logan da Universidade do

Arizona, nos Estados Unidos, e reconhecida formalmente em 1991, pelo comitê executivo da

Water Environment Federation dos Estados Unidos (WEF/U.S.) e, logo, adotada pela United

States Environmental Protection Agency (USEPA). Hoje, este termo é usado em todo o

mundo para designar o lodo estabilizado gerado nas estações de tratamento de esgoto, que

possa ser reciclado, recebendo assim, um destino final mais útil, por exemplo, a aplicação no

solo para fins agrícolas (WEF, 1997 apud MACHADO, 2001).

O solo, em um sistema produtivo racional, deve estar em condições de fornecer os

nutrientes às plantas em quantidades adequadas e no momento de suas necessidades. Como,

de maneira geral, os solos não se apresentam em condições de atender às necessidades das

culturas, o homem tem que intervir por meio de um manejo adequado do sistema solo-planta,

incluindo a aplicação de fertilizantes minerais, fertilizantes orgânicos, adubação verde e

outras práticas de manejo. Por outro lado, mesmo que o solo apresente condições ideais de

fertilidade para uma determinada cultura, a intervenção do homem também se faz necessária,

uma vez que sempre haverá exportação de nutrientes pelos produtos colhidos ou perdas

decorrentes de processos erosivos, comuns em sistemas incorretos de manejo (SPARKS, 1995

apud CEOLATO, 2007).

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Nas discussões sobre a disposição do biossólido em solos, os efeitos sobre o

ambiente e saúde pública vêm se destacando no cenário internacional. No exterior, as

pesquisas sobre o uso do lodo de esgoto como biossólido em áreas agrícolas estão bastante

desenvolvidas, principalmente, em alguns países da América do Norte e Europa. Vários

países, como a Alemanha, já utilizam em escala operacional a destinação de lodo gerado em

plantações florestais.

No Brasil, a questão do destino final do lodo permaneceu por muito tempo

esquecida, sem qualquer proposta do que fazer com o lodo gerado. Em certos casos, o lodo foi

acumulado nas áreas próximas às estações, com riscos ambientais imprevisíveis

(FERNANDES, 2006).

Fernandes (2006), afirma que a falta de uma alternativa segura de tratamento e

destino final do lodo gerado em uma ETE pode anular, parcialmente, os benefícios do

saneamento.

A disposição final do lodo para fins agrícolas e florestais apresenta-se como uma

das alternativas mais recomendadas, por ser um resíduo rico em matéria orgânica e em macro

e micronutrientes para as plantas, sendo recomendada a sua aplicação como condicionador de

solo, podendo auxiliar na melhoria das práticas agrícolas (BETTIOL & CAMARGO, 2000).

Levantamentos realizados em vários países indicam que o volume de lodo

produzido em uma Estação de Tratamento de Esgoto - ETE representa cerca de 1-2% do

volume de esgoto tratado, entretanto seu tratamento e disposição final chega a atingir entre

30% e 50% do custo operacional da ETE (ANDREOLI et al., 1999).

A aplicação do biossólido ao solo é, teoricamente, a forma mais sustentável de

utilizar esse resíduo, pois promove alterações benéficas no meio onde é aplicado e o

consequente melhor crescimento das plantas. Essa premissa, entretanto, necessita ser testada,

caso a caso, em virtude das diferenças de composição de cada material e, principalmente, para

se avaliar os possíveis efeitos adversos de sua aplicação. Isso permite o estabelecimento de

uma prática de aplicação segura, dentro dos preceitos técnicos e da legislação disponível.

Nesse tipo de trabalho é crucial que os efeitos sejam quantificados e monitorados a curto,

médio e longo prazo (EMBRAPA, 2003).

Quando usado como insumo agrícola o lodo passa a atribuir ao solo maior

capacidade de retenção de água, maior resistência à erosão, assegurando diminuição do uso de

fertilizantes minerais e possivelmente propiciando maior resistência das plantas aos

fitopatógenos (FERNANDES, 2006).

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O lodo, assim, pode ser reaproveitado como em um importante insumo rico em

nutrientes para o solo, tendo o solo a possibilidade de recuperar suas condições físico-

químicas. Entretanto, o lodo pode conter: agentes patogênicos, nitrogênio em excesso, odor e

atração de vetores, devendo ser elaborados estudos e planejamento adequados.

Andreoli et al. (1999) relata um plano de três fases para o uso do lodo na

agricultura, apresentado no Quadro 1.

Quadro 1 - Plano para uso do lodo na agricultura (ANDREOLI et al., 1999).

FASE 1: PLANEJAMENTO PRELIMINAR

­ Estudo da produção do lodo: regime de funcionamento e vazão de entrada; sistema de estabilização e higienização; tipo de tratamento; equipamentos; área para gerenciamento do lodo; avaliação da quantidade produzida; cálculo da área necessária para distribuição.

­ Avaliação da qualidade do lodo: valor agronômico; níveis de metais pesados; patógenos; estabilidade.

­ Estudo da área de aplicação: localização geográfica; estrutura viária; características climáticas; hidrologia; características dos solos predominantes; contexto agrícola.

FASE 2: ORGANIZAÇÃO DA DISTRIBUIÇÃO

­ Licenciamento: Regularização junto ao Órgão Ambiental; obtenção de licença ambiental. ­ Estratégias de distribuição: estratégias de transporte. ­ Parcerias: identificação de outros usuários potenciais; apoio técnico. ­ Marketing e divulgação. ­ Cadastro de interessados: cadastro dos produtores interessados; cálculo da área agrícola;

períodos de aplicação e estocagem e culturas de utilização.

FASE 3: OPERAÇÃO DE DISTRIBUIÇÃO

­ Estruturação: coleta de amostras de lodo. ­ Seleção de áreas: avaliação do potencial da propriedade. ­ Orientação agronômica: recomendação de adubação e complementação mineral. ­ Liberação de lotes de lodo: carregamento, distribuição e incorporação do lodo. ­ Relatórios e registros: organização e manutenção de cadastro. ­ Monitoramento: critérios e metodologia de monitoramento

Em vista da necessidade de controle e monitoramento do uso agrícola do biossólido, diversos países possuem normas técnicas regulamentando a maneira adequada de utilizar o resíduo, com destaque para os Estados Unidos, cujo órgão responsável pelo controle de impactos ambientais, a USEPA, desenvolveu normas regulamentando o uso, a disposição do biossólido e seu uso agrícola, de forma segura (ZEITOUNI, 2005).

Para Andreoli et al. (1999), na atividade de uso do lodo na agricultura podem ser

identificados impactos ambientais positivos e negativos, como mostrado no Quadro 2.

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Quadro 2 – Impactos ambientais com o uso do lodo na agricultura (ANDREOLI et al., 1999). IMPACTOS POSITIVOS IMPACTOS NEGATIVOS

Reciclagem do Resíduo

Os resíduos são recursos potenciais e as melhores alternativas de disposição de um subproduto são a minimização de sua produção combinada a sua reciclagem como insumo de novos processos.

Melhoria das propriedades físico-químicas e biológicas do solo

Estabiliza a estrutura do solo aumentando a capacidade de retenção de água do solo e de nutrientes minerais. A matéria orgânica do lodo favorece a agregação das partículas, com benefícios sobre a infiltração e retenção de água e a aeração do solo. A mineralização do lodo fornece nutrientes para a planta e para a flora e fauna do solo cuja atividade influi diretamente na nutrição das plantas.

Aumento da produtividade agrícola A matéria orgânica e nutrientes do lodo proporcionam um aumento na produtividade das culturas.

Benefícios econômicos Com o aumento da produtividade ocorre um aumento nos lucros obtidos com a venda do produto.

Contaminação por patógenos

O esgoto contém uma variedade de patógenos, incluindo bactérias, vírus, parasitos e fungos, muitos dos quais sobrevivem ao tratamento do esgoto e são concentrados no lodo. Embora os processos de estabilização, reduzam o número de patogênicos no lodo, alguns sobrevivem e podem representar um risco a saúde humana e animal.

Contaminação por metais pesados Os solos já contém metais pesados em função de sua formação geológica ou pelo aporte de insumos químicos, pesticidas e poluição atmosférica e hídrica. Deve ser considerado o efeito cumulativo no solo e a absorção de metais pelo solo e plantas.

Atração de insetos vetores Alguns insetos são potenciais transmissores de agentes infectantes quando do contato com o homem. O aumento da freqüência de insetos a locais de aplicação de lodo pode ocorrer quando o lodo não está bem estabilizado.

Emissão de odores Consequência da má estabilização do lodo, a presença de odor ofensivo pode ser fator de não aceitação do produto pelos agricultores.

Para a elaboração das normas estrangeiras, foi utilizada uma aproximação da avaliação de risco do uso de biossólido, segundo programa desenvolvido pelo National Research Council em 1983, assumindo-se que os poluentes introduzidos pela adição de biossólidos ao solo podem ser transportados por meio de várias rotas identificáveis. Nesta avaliação, foi possível estabelecer limites para elementos metálicos e não-metálicos, sendo que as taxas de poluentes permitidas estão entre dez e cem vezes maiores que os teores originais típicos destes elementos no solo. Desta forma, o Código Federal de Regulamentações, Titulo 40, Parte 503, referindo-se aos “Critérios para a utilização e disposição de lodo de esgoto” foi finalizado em 1993 (USEPA, 1993 apud ZEITOUNI, 2005).

No Brasil, a Resolução nº 375/2006 do Conselho Nacional de Meio Ambiente – CONAMA estabelece os parâmetros para uso agrícola de lodo de esgoto gerado em ETE sanitário e a Resolução nº 420/2009 do CONAMA dispõe sobre critérios e valores orientadores de qualidade do solo quanto à presença de substâncias químicas e estabelece

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diretrizes para o gerenciamento ambiental de áreas contaminadas por essas substâncias em decorrência de atividades antrópicas, entretanto, não existe legislação regulamentando a disposição do biossólido industrial em área agrícola (CONAMA, 2006; CONAMA, 2009).

Assim, é adotado como referência para a aplicação do biossólido oriundo de ETE industrial o Manual Técnico P 4.230/1999 da Companhia Ambiental do Estado de São Paulo – CETESB que estabelece procedimentos, critérios e requisitos para a elaboração de projetos, implantação e operação de sistemas de aplicação de lodos de sistemas de tratamento biológico de despejos líquidos sanitários ou industriais, em áreas agrícolas, visando atendimento de exigências ambientais (CETESB, 1999).

Ressalta-se que esta norma não pode ser utilizada como referência para lodos de tanques sépticos; resíduos do gradeamento; resíduos de caixas de areia e lodos contendo PCBs, dioxinas e furanos, além de projetos de aplicação de lodos no solo para fins de tratamento, pois estes usos são definidos na norma NBR 13.894 - Tratamento no solo, landfarming, procedimento (ABNT, 1997).

O Manual Técnico CETESB P 4.230/1999 estabelece a classificação para o lodo e as características do tratamento ao qual deve ser submetido de acordo com a quantidade de microorganismos patógenos encontrados, sendo dividido em:

- Classe A: O lodo deve atender aos limites propostos, sendo estabelecido uma

densidade inferior a 10³ NMP/g ST de coliformes fecais e densidade inferior a 3

NMP/4g ST para Salmonella SP.

- Classe B: Densidade de coliformes fecais deve ser inferior a 2 x 106 NMP/g ST. De acordo com a mesma norma também ficou definido:

- Valor de Prevenção (VP): concentração de determinada substância, acima da

qual podem ocorrer alterações prejudiciais à qualidade do solo e água subterrânea.

Foi inicialmente estabelecido como sendo a média entre os valores de referência e

de intervenção e indicava um limite a partir do qual, o monitoramento deveria ser

executado.

- Valor de Intervenção (VI): indica o limite de contaminação do solo e água

subterrânea acima do qual, existe risco potencial à saúde humana, e será utilizado

em caráter corretivo no gerenciamento de áreas contaminadas e quando exercido

requer alguma forma de intervenção na área avaliada, de forma a interceptar as

vias de exposição. O biossólido gerado em sistemas de tratamento de efluentes industriais será

considerado adequado para a disposição no solo agrícola apenas mediante o cálculo da taxa de

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aplicação que pode variar de acordo com o parâmetro adotado (teor de metais no lodo, eficiência de biodegradação, quantidade de nitrogênio), devendo ser adotado o valor mais restritivo para garantir a segurança da aplicação (CETESB, 1999).

A Eficiência de Biodegradação do biossólido, determinada pelo Método Respirométrico de Bartha realizado em laboratório, deve ser igual ou superior a 30%, ou seja, quando for aplicado deverá sofrer biodegradação natural de pelo menos trinta por cento de sua massa total (CETESB, 1999).

Desta forma, conforme regulamenta o Manual Técnico P 4.230/1999, a aplicação do biossólido em áreas agrícolas somente é aceitável se proporcionar benefícios para a cultura pretendida e forem obedecidos os critérios ambientais (CETESB, 1999).

3 METODOLOGIA

A fase inicial deste estudo envolveu a realização de pesquisa bibliográfica em livros, artigos acadêmicos, teses, pesquisas em bibliotecas digitais e legislação pertinente, dando suporte para composição do referencial teórico.

A segunda fase envolveu a busca de informações relativas ao biossólido e ao solo onde foi realizada a aplicação. Os dados foram fornecidos pela indústria geradora do biossólido que disponibilizou os resultados das análises laboratoriais realizadas em dezembro de 2010 no biossólido e no solo. Posteriormente, realizou-se a comparação dos parâmetros estabelecidos no Manual Técnico da CETESB P 4.230 com as análises laboratoriais fornecidas.

Os trabalhos de sondagens, coleta de amostras e análises laboratoriais físico-químicas do biossólido e do solo foram realizadas pelo Laboratório Bioagri Ambiental de Piracicaba-SP, devidamente licenciado pelo órgão ambiental competente e certificado pelo Instituto Nacional de Metrologia, Normalização e Qualidade Industrial - INMETRO, acreditação: CRL 0172. O desenvolvimento dos trabalhos realizados pelo laboratório consistiu das seguintes etapas:

- Elaboração do plano de amostragem; - Coleta de amostras do solo superficial; - Coleta de amostras do biossólido na ETE; - Análises químicas das amostras coletadas. Para avaliar a influência da aplicação do biossólido na área e a possibilidade de

continuidade, foram calculadas as taxas de aplicação considerando os fatores: teor de metais, eficiência de biodegradação e quantidade de nitrogênio, no intuito de demonstrar o valor mais restritivo para garantia da segurança da aplicação.

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4 RESULTADOS E DISCUSSÃO

O biossólido analisado é proveniente da centrífuga da Estação de Tratamento de Efluentes - ETE de uma indústria que realiza a produção de alimentos atomatados, desidratados (temperos em pó e pasta e sobremesas em pó) e dressing (maioneses, mostardas e catchup). O fluxograma da ETE, fornecido pela indústria, é apresentado na Figura 1, retratando as etapas desenvolvidas e o local de geração do biossólido.

Figura 1 - Fluxograma da Estação de Tratamento de Efluentes da Indústria Alimentícia.

EFLUENTE INDUSTRIAL

Peneiras Rotativas

Flotador 02

Tanques de sedimentação

Tanques de equalização

Tanques de ajuste do pH

Flotador 01

Lagoa Anaeróbia 01

Decantador 01

Lagoa Anaeróbia 02

Decantador 02

Escadas de oxigenação

Lodo

Centrífuga

Sólidos sedimentáveis

EFLUENTE SANITÁRIO

Decanto Digestor

Polímero

Sulfato de Alumínio

Soda / Ácido

Sólidos grosseiros

Adensador de lodo

Tanques de coagulação

Lodo

Lodo

Curso d’água

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Na ETE da indústria alimentícia é gerada uma grande quantidade de lodo. O gráfico constante na Figura 2, fornecido pela própria indústria, expõe o volume total de lodo que foi gerado no local, sendo de interesse para o estudo o lodo centrifugado gerado no ano de 2010. Destaca-se, entretanto, que referente ao volume de lodo centrífugado dos meses de janeiro a maio não é mostrada a quantidade gerada, mas também ocorreu a geração de lodo e quantidade média gerada levou em consideração estes meses.

Figura 2 – Volume total de líquido e lodo remanescente da ETE Industrial.

A caracterização do biossólido foi realizada baseando-se no resultado de análises

de 3 (três) sub-amostras coletadas em 3 (três) datas distintas, para a averiguação dos parâmetros químicos e microbiológicos. As sub-amostras foram coletadas na mesma fonte geradora, posteriormente foram homogeneizadas em laboratório formando uma única amostra composta, sendo analisada para os parâmetros de interesse indicados no Quadro 3.

Quadro 3 - Parâmetros químicos e microbiológicos para análise do biossólido (CETESB, 1999).

Carbono orgânico Arsênio Fósforo Cádmio

Nitrogênio amoniacal Chumbo Nitrogênio nitrato/nitrito Cobre

Nitrogênio total Cromo total PH Mercúrio

Potássio

Molibdênio Sódio Níquel

Umidade Selênio Número Mais Provável (NMP) de Salmonella SP

Salmonella SP Sólidos voláteis

Número Mais Provável (NMP) de coliformes fecais

Zinco

Lodo Líquido/Centrífugado m³/mês

0,00

5000,00

10000,00

15000,00

20000,00

25000,00

Mês

líquido 2008 1095,07 1092,09 1682,53 1588,67 1143,19 3301,02 1417,33 6697,00 12332,00 14777,00 3717,00 1456,00 4191,58 7705 1682Líquido 2009 1840,00 1328,00 1920,00 1596,00 1360,00 4348,00 16438,00 16692,00 20701,00 19966,00 1440,00 1728,00 7446,42 15629 1602Centrífuga 2010 740,00 2572,00 3795,00 3160,00 2260,00 215,00 225,00 1852,43 2505 220Líquido 2010 1104,00 1056,00 1168,00 1504,00 0,00 5040,00 8880,00 3712,00 4032,00 8820,00 2064,00 32,00 3117,67 6097 990

Jan Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov Dez Média Média Safra

Média Entre

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Os resultados analíticos dos parâmetros químicos e microbiológicos do biossólido

constam compilados no Quadro 4.

Quadro 4 - Parâmetros químicos e microbiológicos diagnosticados no biossólido.

PARÂMETRO DIAGNÓSTICO (BIOAGRI AMBIENTAL)

Carbono Orgânico Total 31 % p/p Fósforo 1886 mg/kg Nitrato < 3,3 mg/kg Nitrito < 0,7 mg/kg

Nitrogênio Amoniacal 585 mg/kg Nitrogênio Orgânico 1860 mg/kg

Nitrogênio Total Kjeldahj 2445 mg/kg pH 6,7

Sólidos Voláteis (Base seca) 52,9 % p/p Sólidos Voláteis 16 % p/p

Umidade 69,9 % p/p Na amostragem do biossólido realizada na saída da centrífuga da Estação de

Tratamento de Efluentes da indústria alimentícia, todos os metais analisados apresentaram

concentrações abaixo dos valores máximos estabelecidos no Manual Técnico CETESB P

4.230/1999, quando existentes, estando apresentados os resultados obtidos no Quadro 5. Quadro 5 - Metais diagnosticados no biossólido.

PARÂMETRO DIAGNÓSTICO

(BIOAGRI AMBIENTAL) (mg/kg)

CONCENTRAÇÃO LIMITE

(CETESB P.4230/1999) (mg/kg)

Arsênio 1 75 Cádmio < 0,1 85 Cálcio 2522 -

Chumbo 4,6 840 Cobre 27 4300 Cromo 22 - Ferro 12536 -

Magnésio 635 - Manganês 132 - Mercúrio 0,098 57

Molibdênio < 1 75 Níquel < 1 420

Potássio 1919 - Selênio < 1 100 Sódio 344 - Zinco 74 7500

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Quanto aos parâmetros microbiológicos, as análises laboratoriais das amostras de

biossólido apontaram a concentração de Salmonellas Typhimurium abaixo do limite de

quantificação do laboratório que é de 1 NMP/4g ST, e a concentração de coliformes

termotolerantes foi igual a 930 NMP/g de ST.

De acordo com tais resultados, conforme também características do tratamento

submetido, o biossólido foi classificado como Classe A, uma vez que a contagem de

Salmonellas Typhimurium situou-se abaixo de 3NMP/4g de ST e os coliformes fecais

apresentaram-se abaixo de 1000 NMP/g de ST, como estabelece o Manual Técnico CETESB.

A aplicação do referido biossólido ocorreu, no período de janeiro a dezembro de

2010, em solo destinado à silvicultura, plantação de eucalipto, sendo a propriedade rural

localizada no município de Santo Antônio de Goiás. O município localiza-se na mesorregião

do Centro Goiano, microrregião de Goiânia. A Figura 3 retrata a localização da área receptora

do biossólido.

Figura 3 - Localização da área receptora do biossólido (GOOGLE EARTH, 2011).

As Figuras 4 e 5 mostram a área da propriedade rural receptora, evidenciando o

biossólido disposto no solo antes de ser incorporado.

Figura 4 - Área agrícola receptora do biossólido (2010).

Figura 5 - Biossólido disposto inicialmente em pilhas na área em que será cultivado o eucalipto (2010).

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Para avaliar a influência da aplicação do biossólido no solo, foi realizada a coleta

de amostras para análise laboratorial em duas áreas: uma de mata nativa, denominada de

branco, pois não recebeu da aplicação do biossólido (PAR-01), e outra onde foi realizada a

aplicação do biossólido (PAR-02). A Figura 6 apresenta a localização das parcelas em que as

amostras foram coletadas.

Figura 6 - Localização das parcelas de solo (Google Earth, 2011).

PAR-01

PAR-02

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As amostras finais de solo foram geradas a partir de 20 (vinte) sub-amostras em cada área (PAR-01 e PAR-02), coletadas a 0,20 metros de profundidade, como estabelece o Manual Técnico CETESB P 4.230/1999. No Quadro 6 são expostos os resultados dos parâmetros diagnosticados nas amostras. Quadro 6 - Análise das parcelas de solo.

PARÂMETRO DIAGNÓSTICO

(BIOAGRI AMBIENTAL) PAR-01 PAR-02

Coliformes Fecais (NMP/g ST) < 0,3 <0,3 Coliformes Totais (NMP/g ST) 28 121 Porcentagem de sólidos (% p/p) 79,7 79,7

Textura Argila Argila FERTILIDADE

pH 4,2 4,6 Matéria Orgânica (g/dm³) 11,1 10,5

Fósforo (mg/kg) 179 196 Potássio (mmol/dm³)) 60 80

Cálcio (mmol/dm³) 74 201 Magnésio (mmol/dm³) 38 69

Acidez (mg/kg) 25,2 31 Condutividade Elétrica (dS/m) 0,02 0,03

CAPACIDADE DE TROCA CATIÔNICA Soma de bases (mmol/dm³) 9 19

CTC (mmol/dm³) 73 71 Saturação de bases (V%) 12 27

Saturação de Sódio 0,19 0,72 Sódio trocável 0,1 0,4 pH em CaCl2 4,2 4,6

Os demais parâmetros analisados são referentes aos metais, os valores obtidos

estão expostos no Quadro 7. Quadro 7 – Análise de metais nas amostras de solo.

PARÂMETRO (mg/kg)

DIAGNÓSTICO (BIOAGRI AMBIENTAL)

RECOMENDAÇÃO (CETESB P 4.230)

PAR-01 PAR-02 PREVENÇÃO INTERVENÇÃO Arsênio < 0,5 < 0,5 15 35 Bário 2,5 2,9 150 300

Cádmio <0,048 <0,045 1,3 3 Chumbo < 0,5 2,4 72 180 Cobre 14 15 60 200 Cromo 84 140 75 150

Molibdênio < 0,5 < 0,5 30 50 Níquel 4,6 5,5 30 70 Selênio < 0,5 < 0,5 5 - Sódio 35 35 - - Zinco 3,9 6,1 300 450

Mercúrio <0,024 < 0,023 0,5 12

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Conforme verificado, os metais encontrados no solo apresentaram concentrações inferiores ao Valor de Intervenção determinado no Manual da CETESB. Entretanto, referente ao Valor de Prevenção, estabelecido pela mesma norma, apenas o metal cromo foi encontrado acima dos valores tanto na área onde nunca houve atividade agrícola (área de branco: PAR-01), quanto na área onde o biossólido foi disposto (PAR-02). Assim, pode-se afirmar que a alteração no nível de cromo não foi causada pela aplicação do biossólido, sendo advinda de uma condição natural do local.

Para a avaliação da influência da aplicação do biossólido na área e a possibilidade de continuidade, foram realizados os cálculos das taxas de aplicação considerando o teor de metais, eficiência de biodegradação e quantidade de nitrogênio.

Em função do teor de metais pesados no biossólido, o metal com taxa de aplicação mais restritiva foi o zinco, apresentando o teor de 1891,89 t/ha. A critério de segurança é recomendado descontar 30% desta taxa, obtendo-se a taxa de aplicação recomendada de 1324,32 t/ha em função do teor de metais. O Quadro 8 apresenta os resultados obtidos para a determinação da taxa de aplicação.

Quadro 8 – Taxa de aplicação para o biossólido em função do teor de metais pesados.

PARÂMETRO

CONCENTRAÇÃO LIMITE NO

BIOSSÓLIDO (CETESB P.4230/1999)

(kg/ha)

DIAGNÓSTICO NO BIOSSÓLIDO

(BIOAGRI AMBIENTAL) (mg/kg)

TAXA DE APLICAÇÃO

OBTIDA (t/ha)

Arsênio 2 1 2000,00 Cádmio 1,9 < 0,1 - Cobre 75 27 2777,78

Chumbo 15 4,6 3260,87 Mercúrio 0,85 0,098 8673,47

Níquel 21 < 1 - Selênio 5 < 1 - Zinco 140 74 1891,89

TAXA DE APLICAÇÃO RECOMENDADA: 1324,32 t/ha

No Manual da CETESB não é determinada a taxa máxima de aplicação em função

do metal cromo, diagnosticado em valor de prevenção na área, somente é determinado que

deverá ser respeitado o limite de 500 mg/kg de solo, tendo sido o valor obtido na análise

realizada do solo de 140 mg/kg, ou seja, em conformidade com o parâmetro.

O cálculo da taxa de aplicação referente à eficiência de biodegradação foi

realizado por intermédio do ensaio de biodegradação pelo Método Respirométrico de Bartha,

estando os resultados no Quadro 9.

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Quadro 9 - Taxa de aplicação pela eficiência de biodegradação. ENSAIO DE BIODEGRADAÇÃO PELO MÉTODO RESPIROMÉTRICO DE BARTHA

(BIOAGRI AMBIENTAL) Massa de biossólido (kg) / Massa de solo (kg) Eficiência debiodegradação (%)

0,006 51,8 0,012 45,2 0,018 38,4

Equação: Y= -1113,6x + 58,51 TAXA DE APLICAÇÃO (BIOAGRI AMBIENTAL)

0,026 kg de resíduo/kg de solo 51 t/ha em base seca (integral)

35,7 t/ha em base seca (considerado 30% de margem de segurança para aplicação)

Pela equação da reta obtida para a amostra, o laboratório calculou a taxa de

aplicação do biossólido pelo referido método, descontando-se o fator de segurança para

aplicação não uniforme (30%) que considera desigualdades de aplicação e acumulações

eventuais, foi obtida uma taxa de aplicação para este parâmetro de 35,7 t/ha em base seca.

A taxa de aplicação com base no nitrogênio, conforme o Manual da CETESB P

4.230/1999 obtém-se em função da seguinte fórmula:

TAXADEAPLICAÇÃO =NITROGÊNIORECOMENDADOAOSOLO(Kg/ha)

NITROGÊNIODISPONÍVELNOBIOSSÓLIDO(Kg/t)

Em solos com matéria orgânica na faixa de 0 a 15 g/dm³, tendo sido diagnosticado no

solo o valor de 10,5 g/dm³, é recomendado a aplicação de até 60 Kg/ha de nitrogênio

(GONÇALVES, 1995).

O nitrogênio (N) disponível é calculado seguindo a equação:

Ndisponível =FM100

x(NKjeldahj− Namoniacal)0,5x(Namoniacal) + (Nitrato+ Nitrito)

Ndisponível = (30/100)x(2445 − 585) + 0,5x(585) + (3,3+ 0,7)

Ndisponível = 854mg/kg = 0,854kg/ton

Os valores do N Kjeldahj, N amoniacal, Nitrato e Nitrito foram determinados na

análise laboratorial realizada no biossólido e a Fração de Mineralização (FM) foi adotada

conforme referência listada pelo North Carolina Department of Environment, Health And

Natural Resources - DERNH (1994), sendo de 30% para o caso de lodo digerido

anaerobiamente. Assim, a taxa de aplicação obtida para o nitrogênio é de 70,258 t/ha.

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No Quadro 10 são expressos os valores obtidos para todas as taxas de aplicação

calculadas.

Quadro10 – Resultados das taxas de aplicação calculadas.

FATOR TAXA DE APLICAÇÃO Teor de Metais 1324,32 t/ha

Eficiência de Biodegradação 35,7 t/ha Quantidade de Nitrogênio 70,258 t/ha

5 CONCLUSÕES E RECOMENDAÇÃO

Com base nos resultados das investigações realizadas, objetivando avaliar a

disposição final do biossólido realizada no período de janeiro a dezembro de 2010, pode-se

afirmar que os requisitos estabelecidos pelo Manual Técnico da CETESB P 4.230/1999 foram

atendidos nas análises das amostras de solo e do biossólido, sendo demonstrado que não

ocorreu a contaminação do solo com a incorporação do biossólido.

Em relação aos metais pesados, nenhum foi detectado no solo acima dos Valores

de Intervenção determinados pela CETESB. O metal cromo foi encontrado acima dos Valores

de Prevenção tanto na área de branco (PAR-01) quanto na área onde o biossólido foi aplicado

(PAR-02), sugerindo que as concentrações do metal observadas podem ser advindas da

constituição natural da região e da formação e geoquímica do tipo de solo.

Realizando o cálculo da taxa de aplicação pelos diversos parâmetros, o valor que

se mostrou mais restritivo foi aquele avaliado em função da Eficiência de Biodegradação,

evidenciando que mesmo em vista do parâmetro mais restritivo a aplicação ocorrida não

causou dano à área receptora e a mesma continua apta a receber o biossólido, com segurança

em um valor de 37 t/ha.

Assim, pode-se concluir que a disposição do biossólido não foi prejudicial à área e

a continuidade da aplicação é recomendada. Ressaltando-se que os resultados obtidos servem

como orientação para o estabelecimento de novas aplicações, sendo necessários estudos em

longo prazo para se avaliar os efeitos cumulativos da destinação final do biossólido em área

agrícola.

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6 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

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