Uso agrícola do lodo de esgoto, da matéria orgânica do lixo urbano

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PÁGINAS AZUIS
Uso agrícola do lodo de esgoto,
da matéria orgânica do lixo urbano
e de resíduos industriais
Resultados de
pesquisas orientam o
uso mais adequado
desses materiais em
solo agrícola,
preservando o
ecossistema
consciência sobre a devastação
ambiental tem impulsionado as iniciativas pública e privada a desenvolverem tecnologias para preservar e recuperar o ecossistema. A água, um dos
recursos naturais mais importantes para sobrevivência é, atualmente, o foco principal. Contínua e diariamente, mananciais,
lagoas, represas e rios recebem poluentes.
O descarte inadequado de resíduos – orgânicos ou inorgânicos – nos corpos
d’água pode provocar o desequilíbrio de
todo o meio, inviabilizando a vida do próprio homem e não apenas a dos seres que
o rodeiam.
O uso, na agricultura, de lodo de esgoto, da matéria orgânica compostável
presente no lixo urbano e de resíduos industriais, tornou-se uma das opções para
reduzir a poluição das águas, reunindo um
conjunto de vantagens para toda a sociedade e colaborando para a redução de impactos ambientais. O tratamento do esgoto doméstico gera um resíduo – lodo de
esgoto – que se caracteriza pelos altos teores de matéria orgânica, nitrogênio, fósforo e zinco. Resultados gerados por pesquisadores científicos do Instituto Agronômico (IAC/APTA/SAA) desde 1980 em
áreas agrícolas e florestais, têm sido de
grande relevância para recomendações
para a aplicação segura de resíduos de lixos urbano e industrial, como fertilizantes
e condicionadores de solo. Entretanto, a
aplicação desses materiais na agricultura
ainda é observada com cautela pelos pesquisadores, devido à possível contaminação do solo com metais pesados, patógenos
e compostos orgânicos persistentes, ou
seja, de difícil degradação no solo.
O tratamento de esgoto e o aproveitamento do lodo gerado são ações importan-
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Pupunha com e sem uso do lodo de esgoto, um ano após plantio. A diferença na altura é de 1m.
tes para a preservação dos recursos
hídricos e do solo. Otávio Camargo diz
que a disposição final do resíduo é uma
etapa problemática no processo operacional de uma estação de tratamento de esgoto. “O planejamento do que fazer com
o lodo de esgoto tem sido negligenciado,
apresenta um custo até de 50% do orçamento operacional do sistema de tratamento e merece atenção especial, pois pode
anular os benefícios da coleta e do tratamento dos efluentes, tornando-se um novo
problema ambiental”.
Todos os cuidados devem ser considerados para a utilização do lodo na agricultura. O lodo de esgoto, também denominado de biossólido, contém cerca de
40% de matéria orgânica, 4% de nitrogênio, 2% de fósforo e demais macro e
micronutrientes. Em sua composição, o
lodo também apresenta poluentes potencialmente tóxicos, como metais pesados,
compostos orgânicos persistentes e organismos patogênicos – coliformes fecais,
salmonela, vírus e helmintos.
Na China, a disposição do lodo de esgoto na agricultura é uma prática antiga.
No Brasil, o uso não é muito difundido,
em razão do pequeno número de cidades
que possuem Estações de Tratamento de
Esgoto (ETE). De acordo com Otávio
Camargo, em todo o País, menos de 10%
do esgoto urbano são tratados antes de serem despejados nos rios. Apenas algumas
cidades brasileiras como Campinas, Franca, Jundiaí, Limeira, Piracicaba, São José
dos Campos e São Paulo (SP); Curitiba e
Londrina (PR); Belo Horizonte, (MG);
Brasília (DF); e Campo Grande (MS) já
estão coletando e tratando adequadamente grande parte dos esgotos e gerando lodo
de esgoto.
Camargo diz que o solo agrícola é
muito nobre, pois por muito tempo ainda,
dele dependeremos para a produção de alimento, fibra e energia. “Temos que ter em
Ronaldo, Cleidi e Otávio
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Café: aplicação do lodo de esgoto no sulco de plantio.
mente sua nobreza, e não utilizá-lo como
meio de descarte de materiais indesejáveis,
seja agropecuário, urbano ou industrial”,
salienta.
O objetivo das pesquisas agrícolas
com lodo de esgoto e resíduos urbano e
industrial é conhecer os processos envolvidos no sistema solo-subproduto-planta
para permitir sua disposição com o menor
risco ambiental e que gere benefícios também para a produção agrícola. “Ainda assim, a sociedade deve se conscientizar
em produzir tecnologias limpas e que gerem o mínimo de resíduos”, lembra
Camargo.
Segundo Ronaldo Berton, já em 1980
o Instituto Agronômico se preocupava com
o impacto ambiental causado pelo descarte de resíduos agro-industriais. Exemplo
de pesquisa nessa área é o Boletim Técnico 76, sobre as características químicas e
físicas de solo que recebeu vinhaça por
muito tempo, publicado em 1983. A
vinhaça, subproduto da fabricação do álcool hidratado de cana-de-açúcar, era despejada nos rios ou descartada em locais não
apropriados. “Para cada litro de álcool produzido são gerados 13 litros de vinhaça,
hoje em dia integralmente aproveitados”,
destaca Berton. Também é dessa época a
conclusão dos pesquisadores da área de
conservação do solo, de que a vinhaça,
aplicada ao solo, contribui para a significativa diminuição das perdas de terra e
água por erosão, creditando esse resultado ao aumento da capacidade de infiltração da água no solo, conforme relata Sonia
Dechen. Em estudo concluído recentemente, a aplicação de lodo de esgoto ao solo,
cultivado com milho, reduziu o volume de
água e de sedimento perdidos por erosão,
principalmente no início do ciclo da cultura, quando a cobertura vegetal era baixa, indicando o lodo também como um
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possível condicionador de propriedades
físicas do solo, completa Isabella C. De
Maria.
Os municípios começaram a se preocupar com o tratamento de esgoto apenas
no fim da década de 1990 e início do Século 21. Para Berton, qualquer processo
de produção deve vir acompanhado de conhecimentos multidiciplinares, abrangendo o estudo dos meios físicos, biológicos
e sociais. “Para se ter uma idéia, de cada
dez internações em hospitais, seis são por
falta de saneamento básico - tratamento de
água e esgoto e coleta de lixo”, explica.
Várias cidades de São Paulo construíram usinas de reciclagem de lixo, gerando o composto do lixo urbano, resultado
da compostagem do lixo domiciliar.
Esse composto é constituído, principalmente, de restos de alimentos que respondem por 50% do peso total do lixo.
Impacto ambiental
Como já enfatizado, o uso do solo
agrícola como alternativa para a disposição de resíduos e subprodutos de diferentes fontes deve merecer sempre muita atenção, para não se tornar perigoso ao meio.
O solo compõe o ecossistema e é capaz de
absorver grandes quantidades de poluentes, mas podem ocorrer transformações quase sempre irreversíveis e de difícil recuperação. Certas atividades podem
causar danos à qualidade do solo e às plantas em longo prazo.
A erosão é o processo que mais claramente causa prejuízos ao solo pela sua
ação devastadora, foco de atenção
conservacionista nos países do primeiro
mundo e de países emergentes. Cada vez
mais freqüente e tão importante quanto a
erosão de solo, é o impacto pela sua degradação química. “Impacto negativo,
causado pelo acúmulo de elementos e
substâncias tóxicas e pela deterioração de
processos químicos que regulam atividades vitais do solo”, salienta Camargo.
Para manter a produtividade em níveis
econômicos, a agricultura utiliza insumos
– fertilizantes, inseticidas, fungicidas e
herbicidas – que, aplicados de maneira incorreta, também contribuem para a degradação. Segundo o pesquisador, atualmente uma área significativa do solo paulista
apresenta alto risco de contaminação. As
causas são as deposições atmosféricas nas
proximidades das grandes estradas e dos
distritos industriais e o uso indevido de
resíduos urbanos e da agroindústria na
agricultura.
Quantidades excessivas de alguns desses resíduos podem causar acúmulo de
metais pesados no solo e lixiviação de nitratos para fora da zona explorada pelas
raízes no solo, atingindo o lençol freático
(as águas subterrâneas) e causando a poluição dessas águas.–“Como exemplo,
uma dissertação defendida no IAC sobre
emprego agrícola de resíduos da indústria,
mostra que o pó-de-aciaria pode ser considerado uma fonte efetiva de fornecimento de zinco para a planta. Entretanto, dependendo da qualidade do material, existe
risco de contaminação, pelo menos no que
diz respeito ao chumbo”, relata Camargo.
Efeitos do lodo de esgoto
nas culturas agrícolas
O lodo de esgoto fornece quantidades
suficientes de vários nutrientes para a maioria das culturas, aumenta a retenção de
água em solos arenosos, melhora a
permeabilidade e infiltração nos solos argilosos e, por determinado tempo, mantém a boa estrutura e estabilidade dos agregados na superfície.
A utilização do lodo de esgoto em solos agrícolas tem como principais benefícios a incorporação dos macronutrientes
– nitrogênio e fósforo –, e dos micronutrientes – zinco, cobre, ferro, manganês e
molibdênio. Como os lodos são pobres
em potássio (cerca de 0,1%), há necessidade de se adicionar esse elemento ao solo.
Segundo Berton, “de acordo com a procedência do lodo, a quantidade disponível de
fósforo para a cultura do milho varia de
16 a 64% do total aplicado”; o lodo de esgoto reduz a absorção e a energia de ligação do fósforo no solo, mas sem interferir
na capacidade máxima de adsorção desse
nutriente“.
No entanto, é preciso conhecimento da
sua composição, para se calcular as quantidades adequadas a serem incorporadas,
sem correr o risco de toxicidade às plantas, aos animais e ao homem e de poluir o
ambiente. “Um programa computacional
que torna mais simples, rápida e segura a
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recomendação e monitoramento da aplicação do lodo de esgoto no solo agrícola,
foi desenvolvido como parte do projeto de
mestrado de um aluno do curso de pósgraduação do IAC”, relata Berton.
Para fins agrícolas, o IAC avalia os resíduos para possível aprovação e recomendação do modo de usar, com experimentos
em casas de vegetação e em campo. Com as
pesquisas, avalia-se a decomposição da matéria orgânica do resíduo e sua conseqüente
liberação de nutrientes para as plantas, principalmente o nitrogênio, determinando-se
assim as doses ideais do resíduo para a melhor produção agrícola.
Atualmente, no IAC, o lodo de esgoto
está sendo avaliados para as culturas da
pupunha (no litoral norte paulista), banana (Vale do Ribeira) e milho e café (em
Campinas). Pelos resultados já obtidos,
que incluem o aumento da produtividade
das áreas cultivadas com banana e
pupunha, observa-se que o lodo de esgoto
é uma excelente fonte de nitrogênio e fósforo, eliminando a adubação mineral com
esses nutrientes nessas culturas. “Na cultura da banana, o lucro é de R$ 2 mil por
hectare, devido ao aumento da produtividade e à redução de custos com a compra
de adubos”, destaca Berton.
Os estudos têm demonstrado também
que o lodo estritamente urbano – com baixos teores de metais pesados e de
patógenos –, aplicado nas quantidades recomendadas para a cultura, não levará ao
acúmulo significativo de metais pesados
no solo ou na parte aérea das plantas.
No café, o lodo de esgoto substituiu
com sucesso a adubação orgânica convencional utilizada na implantação dessa cultura. Nesse caso, o lodo precisa estar bem
estabilizado e, na época do plantio, devese evitar que entre em contato direto com
as raízes do cafeeiro, o que pode matar a
muda. –“O uso cuidadoso de lodo de esgoto em cafeeiro não alterou, nem os teores de nutrientes da planta, nem a qualidade da bebida, confirmando a possibilidade de uso desse material pela cultura”, relata Camargo. Com a aplicação do lodo
de esgoto e de outras tecnologias, é possível aumentar as produções de diversas
culturas.
Outros ensaios mostraram que o composto de lixo teve comportamento similar
ao esterco de curral, de uso corrente na
agricultura.
Fitorremediação
de áreas contaminadas
A remediação de áreas contaminadas é
uma exigência legal e um compromisso social que precisa ser executada, e que acabou
criando uma demanda tecnológica. “As conseqüências da contaminação do solo são mais
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bem compreendidas nos dias atuais, mas há
limitações que requerem muita pesquisa e
desenvolvimento de técnicas”, salienta
Cleide Abreu.
Uma das técnicas aplicadas pelos pesquisadores com possibilidade de sucesso é o
emprego de plantas para reduzir ou transformar a disponibilidade de contaminantes no
solo – metais pesados e compostos orgânicos –, acumulando-os na parte aérea da
planta remediadora. “Plantas consideradas
fitoextratoras de metais chegam a ter
altíssimas concentrações desses elementos:
10.000 mg de zinco, 1.000 mg de chumbo,
1.000 mg de níquel, 1000 mg de cobre e mais
de 100 mg de cádmio por quilo de matéria
seca”, detalha a pesquisadora.
A pesquisadora destaca que um número
significativo de plantas tem a capacidade
natural de acumular metais pesados – níquel,
cromo, cobre, zinco, manganês, chumbo,
cádmio – como as pertencentes às famílias
das Brassicaceae, Euphorbiaceae,
Asteraceae, Lamiaceae e Scrophulariaceae.
Há três anos, o IAC vem trabalhando
nessa área, testando espécies fitorremediadoras, adaptadas às nossas condições de
solo e clima, como girassol, feijão-de-porco, milho, mamona, pimenta da Amazônia,
milheto, braquiária, sorgo, alfafa, capim
colonião, fumo e mostarda.
Resultados preliminares indicam que,
dentre as espécies testadas, a mostarda, o
feijão-de-porco e o fumo são promissoras
para descontaminação de áreas com altos
teores em metais pesados. Em outro estudo, Berton revela que “girassol, tabaco, mamona e pimenta, testadas como
Café: aplicação do lodo de esgoto em cobertura.
Pupunha: aplicação do lodo no sulco de plantio.
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Alternativas para
aproveitamento e disposição
final do lodo de esgoto
Disposição em aterro sanitário
(aterro exclusivo e co-disposição
com resíduos sólidos urbanos);
Reuso industrial (produção de agregado leve, fabricação de tijolos e
cerâmica e produção de cimento);
Incineração (incineração exclusiva
e co-incineração com resíduos sólidos urbanos);
Conversão em óleo combustível;
Disposição oceânica;
Recuperação de solos (recuperação de áreas degradadas e de mineração);
Uso agrícola e florestal (aplicação
direta no solo, compostagem, fertilizante e solo sintético).
Composição do lixo
Urbano
Metais pesados
Compostos orgânicos persistentes
Patógenos
Industrial
Metais pesados
Compostos orgânicos persistentes
Produção de lixo
Na região urbana do Estado de São
Paulo, estima-se gerar:
0,5 kg de lixo/hab/dia em cidades
pequenas, com menos de 20 mil
habitantes;
0,85 kg de lixo/hab/dia em cidades
grandes, com mais de 600 mil habitantes.
Desse total, cerca de 50% é matéria orgânica passível de compostagem. Durante a compostagem, a
matéria orgânica proveniente do lixo
sofre uma redução de cerca de 30%
em massa. Assim, se um habitante
gera 500 g/lixo/dia, ele estará gerando cerca de 250 g de matéria orgânica compostável, que vai produzir
175g de composto de lixo. Portanto,
cada habitante de cidades pequenas
gera cerca de 175g de composto/dia.
fitorremediadoras em solo contaminado com zinco, foram as que mais acumularam esse elemento na parte aérea, mas
nenhuma dessas espécies foi eficaz em remediar o solo quanto ao chumbo, com ou
sem a adição de agente quelante para aumentar a solubilidade desse metal”. “Muitos estudos ainda precisam ser realizados
para que a técnica seja adotada com sucesso, a fim de descontaminar áreas com altos
teores de metais pesados”, alerta Abreu.
Os estudos na área de contaminação
do solo têm permitido intercâmbio técnico com institutos de pesquisa e universidades do exterior como a de La Coruña,
na Espanha, e a Universidade da Califórnia, em Riverside nos EUA, envolvendo
pesquisadores e estudantes de pós-graduação em mestrado e doutorado.
Segundo os pesquisadores, empresas e
consultores da área agrícola visitam o IAC,
constantemente, em busca de soluções e informações para atender as exigências legais
e sociais do mercado, e desenvolver um planejamento agrícola sustentável.
Análises laboratoriais de resíduos,
solos e plantas
A contaminação do solo é crescente
em todas as partes do mundo, e no Brasil,
a situação não é diferente. Conforme dados da Companhia de Tecnologia de Saneamento Ambiental do Estado de São
Paulo – CETESB, existem aproximadamente dois mil locais potencialmente contaminados no Estado de São Paulo, considerado o maior pólo industrial do Brasil.
Desde o fim do século 19, os pesquisadores do IAC desenvolvem e testam os
métodos químicos de análise de solo e
planta, tornando-os disponíveis para todos
os laboratórios interessados. “O IAC tornou-se um centro de referência nessa área
devido a sua competência e tradição. Hoje,
vários laboratórios públicos e privados, no
Brasil e no exterior, empregam métodos
químicos de análise de solo aqui desenvolvidos”, comenta Cleide Abreu. A equipe de pesquisadores do Centro de Solos
do IAC tem-se dedicado ao desenvolvimento de métodos químicos para diagnosticar áreas contaminadas com metais pesados, atendendo a uma demanda crescente
da sociedade paulista.
O laboratório é cadastrado no Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento (MAPA) e obedece às Normas
estabelecidas pela CETESB, para aprovar
a aplicação de resíduos na agricultura.
“Nos resíduos são analisados os teores de
metais pesados, a taxa de mineralização
do nitrogênio orgânico e a degradação da
matéria orgânica”, explica Berton.
“Nas análises de solo e de planta, determinam-se os teores de macronutrientes
(nitrogênio, fósforo, potássio, cálcio,
magnésio, enxofre) e micronutrientes
(boro, cobre, ferro, manganês, zinco) e, se
for de interesse do agricultor, metais pesados (cádmio, cromo, chumbo e níquel)”,
completa Abreu.
Os laboratórios do Centro de Solos
atendem pelos telefones (19) 3232-8488
(análise de resíduo) e (19) 3236-9119 (solo
e planta), e pelo endereço eletrônico
[email protected].
Lisley Silvério
Jornalista (Mtb 26.194)
IAC, CCTC/Núcleo de Comunicação
Institucional
Estudos sobre a poluição do solo atraem
alunos para a pós-graduação do IAC
“Iniciativa privada e alunos de pósgraduação na área de Gestão de Recursos
Agroambientais do IAC somam esforços
com os pesquisadores científicos na
utilização de resíduos orgânicos e
inorgânicos”, afirma Berton.
Produção de lodo
de esgoto
Cada habitante gera cerca de
0,15 kg de lodo centrifugado/dia
(20% de sólidos). Uma cidade como
Campinas, com um milhão de habitantes, deverá gerar cerca de 150
toneladas de lodo/dia.
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