Avaliação das características de lodo de esgoto doméstico
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Avaliação das características de lodo de esgoto doméstico
III SIMPÓSIO INTERNACIONAL SOBRE GERENCIAMENTO DE RESÍDUOS AGROPECUÁRIOS E AGROINDUSTRIAIS 12 A 14 DE MARÇO DE 2013 – SÃO PEDRO - SP Avaliação das características de lodo de esgoto doméstico para a produção de fertilizante orgânico 1* 1 1 Tania Leme de Almeida ; Jessika Melo ; Jessica Trench ; José Marcos Garrido Beraldo 1 2 Centro Estadual de Educação Tecnológica "Paula Souza" - Faculdade de Tecnologia de Jahu. [email protected] 2 Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de São Paulo - Câmpus avançado de Matão * RESUMO: A aplicação de lodo de esgoto em cultivos pode proporcionar diversos benefícios, como o aumento na disponibilidade de nutrientes essenciais para o crescimento das plantas, além de representar uma alternativa para a sua disposição final. Entretanto, há que ser considerado o impacto ambiental de alguns desses elementos, como Ba, Ar, Cd, Pb,Cu, Cr, Hg, Mo, Ni, Se e Zn entre outros, sobre o solo, biota e águas, superficiais e subterrâneas. A ETE de Jaú recebe efluentes domésticos e industriais, motivo pelo qual os metais pesados são encontrados nos lodos em teores muitas vezes acima dos permitidos pela legislação federal (CONAMA, 2006). Neste contexto, o presente estudo buscou avaliar as caracterisiticas do lodo da estação de tratamento de esgoto doméstico com fins de uso como substrato para a produção de mudas florestais, após ser submetido ao processo de compostagem e vermicompostagem. Sendo que os resultados preliminares mostram que o lodo de esgoto tem a presença de elementos tóxicos que precisam ser retirados mas que demais características evidenciam que este composto apresenta potencial para seu uso na compostagem e posterior vermicompostagem para que possa ser utilizado em fertilização na produção agrícola. PALAVRAS-CHAVE: Resíduos orgânicos, Compostagem, Vermicompostagem. EVALUATION OF CHARACTERISTICS OF SEWAGE SLUDGE TO PRODUCE AN ORGANIC FERTILIZER The application of sewage sludge on crops can provide many benefits, such as increased availability of nutrients essential for plant growth, and represents an alternative to its final disposal. However, it should be considered the environmental impact of some of these elements such as Ba, Ar, Cd, Pb, Cu, Cr, Hg, Mo, Ni, Se and Zn among others, on the ground, biota and water, surface and ground . The Wastewater Treatment Plants collection from Jaú receives domestic and industrial effluents, which is why heavy metals are found in sludge at levels many times above the level permitted by federal legislation (CONAMA, 2006). In this context, the present study sought to evaluate features sludge treatment plant for sewage purposes of use as a substrate for the production of forest seedlings, after being subjected to the process of composting and vermicomposting. Since preliminary results show that the sewage sludge has the presence of toxic elements that need to be removed but that other characteristics show that this compound has potential for use in composting and vermicomposting later so it can be used in fertilizer in agricultural production. Keywords: Organic Waste, Composting, Vermicomposting. INTRODUÇÃO As águas servidas são produzidas em maior volume onde existem altas densidades demográficas e industriais se constituem o principal agente poluidor de rios e solos. III SIMPÓSIO INTERNACIONAL SOBRE GERENCIAMENTO DE RESÍDUOS AGROPECUÁRIOS E AGROINDUSTRIAIS 12 A 14 DE MARÇO DE 2013 – SÃO PEDRO - SP Assim, o seu tratamento é uma medida importante para diminuir a poluição dos recursos naturais. Deste tratamento ocorre a produção de um resíduo sólido, denominado lodo de esgoto (LE) (SILVA et al., 1997). Dessa maneira, um novo problema ambiental é gerado, a disposição do LE, que no Brasil geralmente é o aterro sanitário, o que apresenta altos custos de manutenção (PIRES, 2006). A aplicação do LE na agricultura é uma das alternativas para resolver o problema do destino final desse resíduo, uma vez que ele é constituído em grande parte por nutrientes exigidos pelas plantas (OLIVEIRA e MATTIAZZO, 2001). Dessa forma o LE gerado durante o tratamento de efluente doméstico apresenta potencial para uso agrícola, pois tem características que faz com que seja considerado um material viável para a fertilização na agricultura. Porém ele pode conter coliformes, helmintos, vetores podendo possuir um odor desagradável o que inviabiliza seu uso. Muitas vezes o LE contém influencia de efluentes industriais, o que o enriquece de substâncias tóxicas, como por exemplo os mateis pesados e outros elementos tóxicos extremamente prejudiciais a saúde da população e ao meio ambiente. Estes elementos podem ser transferidos para o solo e posteriormente para a planta, entrando na cadeia alimentar, apresentando-se como fator limitante no uso deste material na área agrícola. Desta forma a CONAMA 375 (2006) apresenta requisitos mínimos de qualidade do LE ou produto derivado destinado a agricultura, sendo que devem respeitar os limites máximos de concentração de substâncias inorgânicas dentre elas, Bário, Arsênio, Cádmio, Chumbo, Cobre, Cromio, Mercúrio, Molibdênio, Níquel, Selênio, Zinco. E, os lotes de LE para uso agrícola que não se enquadrarem nos limites e critérios definidos nesta resolução deverão receber outra forma de destinação final adequada e licenciada pelo órgão ambiental. Mostrando a necessidade de tratamento deste composto para que seja possível a minimização de seus danos ambientais, seja na destinação final ou em seu uso em solos agrícola. Neste contexto a vermicompostagem pode representar uma tecnologia que minimizará a presença das substâncias inorgânicas presentes no LE. Como mostra estudo de Schirmer (2010) o qual usou como substrato para a produção de mudas de Pinus Elliottii Engelm, o qual permitiu através de seu estudo observar que o vermicomposto melhora as condições físicas do substrato aumentando a qualidade das mudas e viabilizando o uso deste material. Em outro estudo, Corrêa (2007) sobre a produção de biossólido agrícola por meio da compostagem e vermicomostagem evidencia um resultado positivo em relação à essas técnicas, que mostra que no decorrer de seu processamento houve a redução necessária da umidade e dos contaminantes inorgânicos, podendo ser posteriormente ser usado como fertilizante e condicionante em solos agrícolas. O objetivo deste estudo foi avaliar as condições de ser utilizado o LE para a produção de fertilizante orgânico por meio da integração de compostagem e vermicompostagem, com e sem esterco bovino nesses processos. O estudo encontra-se me avaliação, onde está sendo realizada a termoestabilização dos resíduos e analisando a possibilidade de estabelecer-se condições propícias para a introdução das minhocas. Foi feita a avaliação das características do LE e análise do potencial de uso deste composto da vermicompostagem, trazendo benéficios de fertilização de substratos para produção de mudas florestais. MATERIAL E MÉTODOS O estudo foi desenvolvido com parceria da Prefeitura Municipal e Secretária do Meio Ambiente juntamente com a Faculdade de Tecnologia de Jaú. O experimento está localizado no Horto Municipal de Jaú / SP. Obteve-se lodo de esgoto da Estação de III SIMPÓSIO INTERNACIONAL SOBRE GERENCIAMENTO DE RESÍDUOS AGROPECUÁRIOS E AGROINDUSTRIAIS 12 A 14 DE MARÇO DE 2013 – SÃO PEDRO - SP Tratamento e Esgoto Doméstico de Jahu, SANEJ- Saneamento de Jaú. O LE foi amostrado durante a montagem do experimento e, enviadas para análise quanto aos parâmetros químicos como pH, Umidade, Carbono orgânico, Nitrogênio Kjeldahl, Amôniacal, Nitrato, Nitrito, Ba, Ar, Cd, Pb, Cu, Cr, Hg, Mo, Ni, Se e Zn. Desta forma avaliar o potencial de uso deste composto orgânico para ser utilizado na vermicompostagem. Foram montadas três leiras de compostagem. Em que estas são constituídas de: leira 1: 100% de LE; leira 2: 75% de LE e 25% de esterco bovino; leira 3: 50% de LE e 50% de esterco bovino. Essa distribuição de composição das leiras de compostagem faz parte de um trabalho de conclusão de curso, o qual encontra-se em andamento. Assim, os resultados mostrados posteriormente faz parte de avaliações preliminares deste estudo. Estão sendo medidas as temperaturas das leiras de compostagem semanalmente para acompanhamento da termoestabilização e, também as leiras dos compostos orgânicos estão sendo revolvidas para permitir a aeração do composto e favorecer a sua decomposição. RESULTADOS E DISCUSSÃO Nota-se através da Tabela 1, que o LE estudo tem a presença de elementos químicos tóxicos dentro do limite estabelecido pela norma estadual (CETESB,1999) e federal (CONAMA 375, 2006) e internacional (EPA,1993). Comparando os teores estabelecidos pelas legislações brasileira, nota-se que a federal é bem mais restritiva que a estadual. E, quando compara-se a legislação brasileira com dos Estados Unidos verifica-se que os nossos limites são mais restritivos somente para o cromo, igualando-se, para os demais elementos. Para o chumbo o limite estabelecido pela norma brasileira é um dos mais restritivos. Desta forma, o LE apresenta potencial para ser utilizado no processo de compostagem, havendo necessidade de prepara-lo para o início do processo. E, a presença de elementos químicos tóxicos, apesar de se enquadrarem dentro do limite estabelecido pelos órgãos ambientais, poderão ser retirados através do processo de vermicompostagem, o qual representa um processo de biorremediação. E, sendo indicado para essa condição conforme observado por Cotta ( 2007)onde mostra em seu estudo que a biorremediação é um método de tratamento de baixo custo para a descontaminação e a utilização de microrganismos ou minhocas para degradar poluentes ambientais, apresenta-se como uma alternativa para remover xenobióticos do ambiente, especialmente os compostos orgânicos tóxicos. Ela só pode ser utilizada em locais onde os contaminantes estejam biodisponíveis (MELO et. al., 1997). As características apresentadas pelo LE mostram uma possibilidade de bom desenvolvimento das atividades das minhocas durante o processo da vermicompostagem. Pois as minhocas indicadas para o processo de vermicompostagem é a Eisenia foetida, espécie apontada como indicadora para testes de toxicidade de poluentes industriais pela Environmental Protection Agency (EPA, 1996). A sua habilidade em promover a concentração de metais como Cd, Cu, Pb, Zn e Ca nos seus tecidos também foi avaliada por Morgan e Morgan (1999) e Shahmansouri et al. (2005). Os autores relatam que diferentes espécies de minhocas apresentam sensibilidades diferentes com relação ao efeito tóxico dos metais. Baseado em sua importância ecológica e resistência à toxicidade, as minhocas podem ser consideradas como uma importante fonte de informação para a avaliação de risco de contaminação ambiental (LUKKARI et al., 2004; GUPTA et al., 2005). Os resultados das analises preliminares do LE, mostram que há possibilidades de melhorar as características químicas físicas e biológicas deste, e também possibilitando que a concentração dos elementos químicos tóxicos seja minimizado de forma que este III SIMPÓSIO INTERNACIONAL SOBRE GERENCIAMENTO DE RESÍDUOS AGROPECUÁRIOS E AGROINDUSTRIAIS 12 A 14 DE MARÇO DE 2013 – SÃO PEDRO - SP LE seja aproveitado em solos agrícolas e, ou até mesmo como substrato para produção de mudas florestais. CONCLUSÃO O resultados de análise de característica do LE mostra que este material apresenta potencial para seu uso na compostagem e posterior vermicompostagem para que possa ser utilizado em fertilização na produção agrícola e de mudas florestais. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS BRASIL. Ministério do meio ambiente conselho nacional do meio ambiente RESOLUÇÃO nº 375 , de 29 de agosto de 2006,32p. CETESB - COMPANHIA DE TECNOLOGIA DE SANEAMENTO AMBIENTAL. Aplicação de lodos de sistemas de tratamento biológico em áreas agrícolas: critérios para projeto e operação. São Paulo: CETESB, 1999. 35p. (Manual Técnico - Norma P4.230). CORRÊA, R. S, ET AL, Produção de biossólido agrícola por meio da compostagem e vermicompostagem de lodo de esgoto,Campina Grande, Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental v.11, n.4, p.420–426, 2007. GUPTA, S. K.; TEWARI, A.; SRIVASTAVA, R.; MURTHY, R. C.; CHANDRA, S. Potential of Eisenia foetida for sustainable and efficient vermicomposting of fly ash. Water, Air, & Soil Pollution, v. 163, p. 293-302, 2005. LUKKARI, T.; TAAVISAINEN, M.; VAISANEN, A.; HAIMI, J. Effects of heavy metals on earthworms along contamination gradients in organic rich soils. Ecotoxicology and Environmental Safety, v. 59, p. 340-348, 2004. MORGAN J. E.; MORGAN A. J. The accumulation of metals (Cd, Cu, Pb, Zn and Ca) by two ecologically contrasting earthworms species. Applied Soil Ecology, v. 13, p. 9-20, 1999. OLIVEIRA, F.C.; MATTIAZZO, M.E. Metais pesados em latossolo tratado com lodo de esgoto e em plantas de cana-deaçúcar. Scientia Agrícola, v.58, n.3, p.581-593, jul./set. 2001. PIRES, A. M. M. Uso agrícola de lodo de esgoto: aspecto legais. EMBRAPA, meio ambiente, Jaguariúna, 2006. SCHIRMER, G. K Utilização do lodo de esgoto na vermicompostagem e como substrato para a produção de mudas de Pinus elliottii Engelm 2010. Dissertação (mestrado). Programa de pós-graduação em ciência do solo. Universidade Federal de Santa Maria. SHAHMANSOURI, M. R.; POURMOGHADAS, H.; PARVARESH, A.R.; ALIDADI, H. Heavy metals bioaccumulation by iranian and australian earthworms (Eisenia fetida) in the sewage sludge vermicomposting. Iranian Journal of Environmental Health Science & Engineering, v. 2, p. 28-32, 2005. SILVA, F. C.; BOARETTO, A. E.; BERTON, R. S.; ZOTELLI, H. B.; PEXE, C. A.; MENDONÇA, E. Cana-de-açúcar cultivada em solo adubado com lodo de esgoto: Nutrientes, Metais Pesados e Produtividade. Set. 1997. USEPA – UNITES STATES ENVIRONMENTAL PROTECTION AGENCY. 40 CFR – Part 503. The Standards for Use or Disposal of Sewage Sludge, 1993. Tabela 1. Análise química do lodo de esgoto e do composto de lodo de esgoto utilizados no experimento. Parâmetro Unidade(1) Concentração máxima permitida(3) Lodo de esgoto pH (em água 1:10) (V V-1) CETESB CONAMA EUA/EPA 7.6 Umidade a 60 - 65 °C % (m m-1) Carbono orgânico g de C kg-1 432 Nitrogênio Kjeldahl g de N kg-1 41,3 Nitrogênio amoniacal mg de N kg-1 1300 Nitrogênio nitrato-nitrito mg de N kg-1 Arsênio mg de As kg-1 <1.0(2) 75 41 41 Cádmio mg de Cd kg-1 11.7 85 39 39 Chumbo mg de Pb kg-1 235 840 300 300 Cobre mg de Cu kg-1 347 4,300 1,500 1,500 Cromo Total mg de Cr kg-1 220 - 1000 1200 Molibdênio mg de Mo kg-1 24 75 50 78.0 15,4 -1 - Níquel mg de Ni kg 54,1 420 420 Selênio mg de Se kg-1 <1.0(2) 100 100 36 Zinco mg de Zn kg-1 2300 7,500 2,800 2,800 Bário mg de Ba kg-1 345 - 1,300 - (1) (2) 420 Resultados expressos na amostra em base seca. Não detectado concentrações menores do que 1.0 mg kg-1. (3) Fonte: CETESB (1999) e CONAMA (2006) e EUA (EPA, 1993)