Lodo na agricultura seminário

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Uso do lodo tratado na agricultura

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Lodo na agricultura seminário

  1. 1. DISTRIBUIÇÃO DE LODO NA AGRICULTURA ( REUSO NA AGRICULTURA) Máryson Bispo, Danilo Rafael e Ravi Sanábio
  2. 2. Uso do Lodo na Agricultura  O que é Lodo de Esgoto ? Lodo de esgoto é um resíduo sólido rico em matéria orgânica, gerado durante o tratamento das águas residuárias nas Estações de Tratamento de Esgotos (ETEs).(Sanepar) Produzido em quantidades variáveis, que dependem:  Tipo de Esgoto (características)  Tipo de Tratamento adotado (Anaeróbico x Aeróbico) Vol. de lodo produzido = 1-2 % vol.de esgoto tratado.
  3. 3. Uso do Lodo na Agricultura A reciclagem do lodo na agricultura é a melhor alternativa de destinação do lodo, pois suas características físico-químicas o tornam um excelente condicionador do solo(retorno do nutrientes). Lodo processado = Biossólido Requisitos necessários: Concentração de metais pesados. Patógenos.
  4. 4. Uso do Lodo na Agricultura  Segundo EVANS (1998), mais de 50.000 artigos científicos sobre a reciclagem agrícola de esgoto já foram publicados, e nenhum efeito adverso do uso controlado do insumo foi encontrado. As regulamentações de uso asseguram a proteção à saúde animal e humana, a qualidade das colheitas, do solo e do meio ambiente em todo o mundo.  Principais riscos associados à utilização agrícola do lodo: Metais pesados, aspectos sanitários, micropoluentes orgânicos e nitrogênio.
  5. 5. Uso do Lodo na Agricultura  Metais Pesados:  Biossólidos contendo elevadas concentrações de metais pesados não devem ser destinados ao uso agrícola. Os metais pesados presentes no lodo podem ter três origens:  REJEITOS DOMÉSTICOS: canalizações, fezes e águas residuárias de lavagem contém alguns metais.  ÁGUAS PLUVIAIS: As águas de escorrimento de superfícies metálicas ou das ruas carregam resíduos de metais dispersos na fumaça de veículos.  EFLUENTES INDUSTRIAIS:são a principal fonte de metais no esgoto, contribuindo com certos tipos específicos de cátions de acordo com a atividade da indústria.
  6. 6. Uso do Lodo na Agricultura
  7. 7. Uso do Lodo na Agricultura Aspectos Sanitários (Sanidade): Diz respeito à presença de patógenos no lodo, pelos riscos às pessoas que efetuam a sua manipulação e, pela contaminação das culturas que mantém contato direto com o biossólido.  Os patógenos mais importantes são:  Estreptococos, Salmonella sp., Shigella sp., larvas e ovos de helmintos, protozoários (cistos) e Vírus (enterovírus e rotavírus);
  8. 8. Uso do Lodo na Agricultura Em termos de Brasil, os agentes patogênicos constituem o elemento de limitação ao uso do lodo na agricultura. Porém, é o fator mais facilmente controlado através da adoção de soluções técnicas de higienização do lodo que levem à eliminação do patógeno, como a calagem ou a compostagem.
  9. 9. Uso do Lodo na Agricultura  MICROPOLUENTES ORGÂNICOS:  Hidrocarbonetos aromáticos, fenólicos, pesticidas, polibromenatos, bifenil (PBBs), policlorinato bifenil (PCBs) e outros materiais persistentes altamente tóxicos. São potencialmente perigosos para humanos e animais pelas seguintes razões:  Apresentam baixa solubilidade na água e não se movem facilmente no solo;  São relativamente estáveis no solo, porque são resistentes a degradação microbiana;  São solúveis e se acumulam no tecido;  Passam através da cadeia alimentar (solo - planta - animal - homem)  São altamente tóxicos para glândulas mamárias; muitos são carcinogênicos(cancerígeno), mutagênicos (molécula de DNA) e teratogênicos (malformações/anomalias congênitas).
  10. 10. Uso do Lodo na Agricultura  NITROGÊNIO:  O Nitrogênio é, via de regra , o fator determinante do aproveitamento agrícola do biossólido. Entretanto, cuidados devem ser tomados, taxas muito elevadas deste elemento têm grande impacto na qualidade da água subterrânea.  Devido à sua alta mobilidade no solo, o nitrato, decorrente da mineralização do nitrogênio, desloca-se com facilidade para baixo da zona radicular, podendo atingir as águas subterrâneas.  A presença de concentrações de nitrato acima de 10 mg/L faz com que essas águas sejam classificadas como impróprias para consumo humano conforme Portaria nº 36 de 19 de janeiro de 1990 do Ministério da Saúde.
  11. 11. Uso do Lodo na Agricultura  PROCESSOS DE DESINFECÇÃO (higienização)  Os processos mais econômicos de desinfecção baseiam-se na alteração dos parâmetros que promovem a inviabilização ou destruição dos agentes patogênicos, alterando, pelo menos por algum tempo, as condições químicas e físicas do material, principalmente pH e temperatura.
  12. 12. Uso do Lodo na Agricultura  COMPOSTAGEM:  Processo biológico de degradação da matéria orgânica. Microrganismos degradam a matéria orgânica contida no lodo puro ou em mistura com outros resíduos orgânicos (palhas, resíduos de jardinagem ,parte orgânica do lixo urbano etc.) em processos exotérmicos gerando calor, e consequentemente aumentando a temperatura.
  13. 13. Uso do Lodo na Agricultura  CALAGEM: Processo de higienização que consiste na mistura de cal virgem (de construção) ao lodo em proporções que variam de 30 a 50% do peso seco do lodo.  A cal em contato com a água contida no lodo resulta em uma reação exotérmica, ou seja, que gera calor. (aumento da temperatura, teor de umidade próximo a 70%)  Outra razão da desinfecção é a elevação do pH da mistura. O lodo calado a 50% do seu peso seco apresenta pH ligeiramente acima de 12,0. Neste nível de pH a totalidade dos patógenos são eliminados.  O contato da amônia produzida(temperatura e pH elevados) a partir do Nitrogênio do lodo é também um fator de desinfecção.
  14. 14. Uso do Lodo na Agricultura  CALAGEM:  MISTURA DO LODO COM A CAL: Há três formas de se proceder a mistura na calagem:  Mistura manual : Pá e enxada, menos eficiente em termos de homogeneização, e, portanto, provavelmente de desinfecção, decorrente da dificuldade de mistura da massa. Recomenda-se utilizar este método quando não se dispõe de betoneira ou misturador;  Uso de betoneira: Semelhante a confecção de argamassa, 80 Kg de lodo e cal. tempo mínimo de 3 minutos;  Misturador-calador: equipamento semelhante ao misturador utilizado na indústria cerâmica, conhecido como maromba.
  15. 15. Uso do Lodo na Agricultura  Misturador-calador (maromba):
  16. 16. Uso do Lodo na Agricultura  ARMAZENAGEME MATURAÇÃO:  Segundo a Sanepar, após a mistura, o lodo deverá ser disposto em um ou mais montes, e cobertos com lona plástica. Esta cobertura tem os seguintes objetivos :  Reter o calor;  Evitar o umedecimento(chuvas) ;  Reter a amônia;  Minimizar eventuais problemas de odor.  Os montes deverão ficar cobertos até que ocorra a redução e a estabilização da temperatura . Sob condições normais, observa-se que um período de 60 dias é suficiente para que se complete a higienização através da destruição dos agentes patogênicos, tornando o lodo apto para ser transportado e utilizado.
  17. 17. Reciclagemagrícola do lodo  Baixo custo e impacto ambiental positivo.  Ambientalmente é a solução mais correta.  Insumo agrícola, sazonalidade das demandas, custos envolvidos no seu beneficiamento, transporte, plano gerencial para a atividade e monitoramento ambiental = aspectos relevantes.
  18. 18. Estrutura do Plano de Reciclagem Agrícola
  19. 19. Processo de Reciclagem
  20. 20. Aspectos legais  No Brasil não existe uma Norma aplicável especificamente a questão de uso de lodo de esgoto como fertilizante na agricultura.  Alguns estados do país vem desenvolvendo critérios normativos da atividade.  Foram definidos parâmetros: qualidade do lodo (teor de metais pesados, presença de organismos patogênicos e estabilidade do material), as culturas que podem ser produzidas nas áreas fertilizadas com lodo, as restrições ambientais e a aptidão dos solos para reciclagem do lodo. (Paraná)
  21. 21.  Resolução Conama 375 de 29/08/2006 “De fine crité rio s e pro ce dim e nto s para o uso ag ríco la de lo do s de e sg o to s g e rado s e m e staçõ e s de tratam e nto de e sg o to sanitário e se us pro duto s de rivado s, e dá o utras pro vidê ncias. ”  MAPA - Instrução Normativa 23 de 31/08/2005 Fe rtiliz ante O rg ânico Co m po sto Classe “D”: fe rtilizante o rg ânico q ue , e m sua pro dução , utiliza q ualq ue r q uantidade de m até ria-prim a o riunda do tratam e nto de de spe jo s sanitário s, re sultando e m pro duto de
  22. 22. Aplicação
  23. 23. Avaliação da produção do lodo: A composição do lodo varia em função: das características do esgoto que lhe dá origem  do sistema de tratamento empregado  do sistema de estabilização higienização adotado e das condições de armazenamento deste produto na ETE.
  24. 24. Avaliação da qualidade do lodo: A utilização agrícola do lodo deve ser vinculada aos resultados das análises dos parâmetros de qualidade do produto. Parâmetros agronômicos: matéria seca, matéria orgânica, C, N, P, K, Ca, Mg, S, relação C/N, e pH. Critérios sanitário: caracterizar o lodo em relação risco de contaminação do meio ambiente por patógenos e microrganismos prejudiciais à saúde humana: ovos viáveis de helmintos e coliformes fecais. Níveis de metais pesados: Cd, Cr, Cu, Hg, Ni, Pb e Zn. Estabilidade: A questão da freqüência de insetos nos locais de aplicação e estocagem do lodo no campo está associada às más condições de estabilização do produto, e pode ser avaliado pelo teor de cinzas do lodo.
  25. 25. Estudo da área de utilização  Localização geográfica e estrutura viária : Avaliação da interferência de outras ETEs;  Características climáticas: decomposição, liberação de odores, secagem natural  Hidrologia: Risco de contaminação de mananciais de abastecimento;  Características dos solos predominantes : Avaliação da capacidade de uso da área  Contexto agrícola: Área total para aplicação do lodo, principais culturas compatíveis com o uso de lodo, épocas de preparo e plantio (picos de demanda do resíduo e de equipamentos - carregamento, distribuição e incorporação), perfil dos produtores (aceitação e absorção de novas tecnologias) e grau de tecnificação dos produtores (disponibilidade de equipamentos para trabalho com o lodo).
  26. 26. ORGANIZAÇÃO DA DISTRIBUIÇÃO A organização da distribuição aos agricultores utiliza as informações obtidas na fase de Planejamento Preliminar, para a definição das estratégias que serão adotadas para a implementação do programa de reciclagem. É nesta fase que devemos providenciar o licenciamento ambiental para operação da atividade junto ao órgão ambiental. A identificação de parceiros que atuam mais próximos do produtor rural trará grandes benefícios ao programa, não apenas por ter relação mais efetiva junto ao agricultor mas por dar maior credibilidade ao programa para a população em geral. A divulgação do programa também se beneficiará com este sistema de trabalho.
  27. 27. OPERAÇÃO DA DISTRIBUIÇÃO A última fase envolve os preparativos:  para implementação da atividade;  compreende a definição de parâmetros de controle da qualidade do lodo; de avaliação do potencial das propriedades; de recomendação agronômica; de monitoramento da atividade.
  28. 28. Para a atividade de reciclar o lodo de esgoto na agricultura os seguintes impactos ambientais podem ser identificados: IMPACTOS NEGATIVOS
  29. 29. IMPACTOS POSITIVOS
  30. 30. ESTUDO DE CASO: Disposição de lodo de esgoto como fonte de nutrientes na agricultura: A experiência da SANEPAR  Na região metropolitana de Curitiba de 2000 a 2008, foram destinadas 105 mil toneladas de lodo de esgoto (25% ST) a 120 áreas para o cultivo de feijão, milho, soja, adubo verde, trigo, aveia, cobertura de inverno, grameiras (implantação), pós colheita  No ano de 2007 a produção estimada de lodo de esgoto, com base em sólidos totais (ST) das 227 estações de tratamento de esgoto (ETEs) da Companhia de Saneamento do Paraná (SANEPAR) foi de 15.680 t / ano (ST), destacando que a região metropolitana de Curitiba produz 5.076 t / ano (ST), correspondente a 32,4% do total do estado (SANEPAR, 2007).
  31. 31.  Para aplicação do esgoto realiza-se um rigoroso controle garantindo a qualidade ao lodo destinado aos agricultores, quanto aos odores, metais pesados e microrganismos patogênicos; Passando por estabilização alcalina para inativação das larvas de helmintos.
  32. 32. Tendo como exemplo o lodo de esgoto disposto na agricultura no ano de 2007, tabela 1, verifica-se que cada tonelada pode reciclar em média 18,1 kg de nitrogênio, 2,8 kg de fósforo e 1,8 kg de potássio. Esses valores foram correspondentes à 58,0 t de nitrogênio, 9,0 t de fósforo 5,8 t de potássio para o total de 3.205,08 t de ST de lodo de esgoto.
  33. 33. Resultados:  Muitos dos nutrientes presentes em resíduos orgânicos possuem liberação mais lenta do que os fertilizantes minerais, o que disponibiliza ao longo do tempo, favorecendo o melhor aproveitamento dos nutrientes.  A matéria orgânica exerceu influências nas propriedades físicas do solo, melhorando sua estrutura, aeração e permeabilidade.  Contribuiu com armazenamento e de infiltração da água no solo.
  34. 34.  Desta forma o lodo de esgoto da região Metropolitana de Curitiba passou a ter condições de contribuir para os atributos físicos, químicos e biológicos do solo, expressando o seu potencial tanto de agregação quanto a degrabilidade e participando da reciclagem dos nutrientes neles contidos.
  35. 35. Considerações finais  Muito deve ser realizado. No momento apenas uma fração está sendo reciclada. Os nutrientes podem permanecer armazenados nos resíduos, podendo tornar-se passivos ambientais, ou quando as condições forem adequadas, retornarem ao solo.  Naturalmente que a logística, a qualidade do lodo de esgoto, sua aplicação com segurança sanitária, ambiental e agronômica e a rastreabilidade do material são questões de gestão que, juntamente com a participação dos agricultores, tem influência no desenvolvimento do processo. Dessa forma, estes aspectos devem ser considerados para o contínuo aprimoramento da gestão do uso agrícola de lodo de esgoto.

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