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Aceleração da fase de decomposição de processo de compostagem de lodos de esgoto e agroindustriais, visando o uso dos compostos orgânicos na Agricultura

Processo: 18/02441-8
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Pesquisa Inovativa em Pequenas Empresas - PIPE  
Vigência (Início): 01 de março de 2018
Vigência (Término): 30 de novembro de 2018
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia Sanitária - Saneamento Ambiental
Pesquisador responsável:Mariana Helena Pereira
Beneficiário:Mariana Helena Pereira
Empresa:5ecos Indústria de Máquinas e Equipamentos Ltda. - ME
Vinculado ao auxílio:17/00944-0 - Aceleração da fase de decomposição de processo de compostagem de lodos de esgoto e agroindustriais, visando o uso dos compostos orgânicos na agricultura, AP.PIPE
Assunto(s):Qualidade do ar   Qualidade da água   Qualidade do solo   Compostos orgânicos   Lodo de esgoto   Compostagem   Reciclagem   Fertilizantes orgânicos   Agricultura

Resumo

A maioria dos lodos produzidos em condições brasileiras não atendem os parâmetros exigidos pela legislação para uso agrícola, pois apresentam contaminantes como patógenos e metais pesados, desbalanços nutricionais e baixa estabilidade do material orgânico. A compostagem é tida como excelente alternativa dos pontos de vista técnico, econômico e ambiental para pós-tratamento de resíduos sólidos. Contudo, o grande volume de resíduos exige vastas áreas de pátios para condução do processo, especialmente no estágio de decomposição, que dura em torno de 60 dias, custos operacionais com máquinas e operadores para revolvimento das pilhas, além de riscos à saúde dos trabalhadores. O objetivo desta proposta é utilizar a máquina recicladora de lixo 5Ecos para acelerar o processo de compostagem de lodos orgânicos e materiais estruturantes, executando a fase de decomposição neste "reator aeróbio", composto de hastes para revolvimento automático da massa, controle automático de temperatura e lastro de massa microbiana presente no fundo do equipamento. A máquina tem sido comercializada para "compostagem acelerada", no período de 24h para restos de restos de alimentos de restaurantes industriais e hortifrutis, gerando material orgânico com teor de água de 5-15%, e aspecto físico semelhante a composto orgânico. Resultados de testes de germinação e a caracterização físico- química e química desautorizam o uso agrícola dos produtos. Estudos executados pela equipe levaram a hipótese de que o desbalanço na relação C/N e excesso de umidade dos materiais propiciam processo fermentativo. Baixos valores de pH e fitotoxicidade dos compostos indicam que a programação de temperaturas executadas propicia um curto período de decomposição aeróbia, rapidamente abortado pelas temperaturas acima de 60°C fornecidas para a esterilização do produto final. Elevados teores de matéria orgânica e carbono, valores altos de relação C/N e baixos de CTC/C refletem compostos não estabilizados, e que não chegaram à fase de humificação. Realizaram-se testes com mistura de lodo de esgoto e poda de árvore com relação C/N e teor de água balanceado, obtendo-se em 48h, a elevação instantânea da temperatura da massa, sem necessidade de gastos energéticos, estágio de decomposição semelhante a 10-15 dias do processo conduzido no campo, e melhoria na caracterização do material, indicando possibilidade de atingir objetivo almejado, ou seja, realizar a fase de decomposição completamente dentro da máquina. Esta proposta propõe confrontar 03 cenários de processos de compostagem: (i) dentro da máquina recicladora 5Ecos; (ii) em pilhas no campo; (iii) em ensaio de respirometria no laboratório, de 03 tipos de lodo (esgoto, agroindustrial e suinocultura) e 02 materiais estruturantes (poda de árvore de cidade triturada e bagacilho/maravalha), totalizando 36 tratamentos. Os resíduos e compostos nas diversas fases do processo serão monitorados quanto a temperatura, teores de água, matéria orgânica, C, Ntotal, NNO3, NNH4+, e demais nutrientes de plantas, metais pesados, assim como coliformes termotolerantes, Salmonella sp, ovos de helmintos e cistos de protozoários. Os dados diários compilados servirão como banco de dados para a segunda fase do projeto, e formulação de programa que automatize tanto a obtenção de dados para condução do processo, assim como a coleta e análises automáticas de parâmetros que balizam o processo de compostagem, como os teores de água, C, N e grau de humificação do material, por meio de sensores a serem instalados na máquina e determinações efetuadas por técnicas fotônicas. O acompanhamento do processo nos 03 cenários possibilitará promover alterações na máquina e no processo, para execução mais rápida da compostagem, com menores custos operacionais e caracterização dos compostos que atenda normas para registro e comercialização, aproveitando resíduos, atualmente, dispostos em aterros sanitários e reduzindo o custo da produção agrícola com fertilizantes químicos. (AU)