FACULDADE REDENTOR

CURSO DE PÓS-GRADUAÇÃO LATO SENSU EM AUDITORIA, PERÍCIA E

GESTÃO AMBIENTAL

PROPOSTA DE APROVEITAMENTO DO RESÍDUO SÓLIDO PROVENIENTE DO

DESCASCADOR DE CAFÉ NA FAZENDA EXPERIMENTAL VALE DO PIRANGA

Iza Paula de Carvalho Lopes

PONTE NOVA

2011

Iza Paula de Carvalho Lopes

APROVEITAMENTO DO RESÍDUO SÓLIDO PROVENIENTE DESCASCADOR

DE CAFÉ: UM ESTUDO DE CASO NA FAZENDA EXPERIMENTAL VALE DO

PIRANGA

Trabalho de conclusão de Curso no formato de Monografia apresentado à Faculdade Redentor como parte dos requisitos para a obtenção do título de Especialista em Auditoria, Perícia e Gestão Ambiental.

Orientador: Wellerson David Viana

Ponte Nova – MG

2011

FICHA DE APROVAÇÃO

Título: PROPOSTA DE APROVEITAMENTO DO RESÍDUO SÓLIDO

PROVENIENTE DO DESCASCADOR DE CAFÉ NA FAZENDA EXPERIMENTAL

VALE DO PIRANGA

Autor: Iza Paula de Carvalho Lopes

Natureza: Monografia

Objetivo: Título de Especialista

Instituição: Faculdade Redentor

Área de Concentração: Auditoria, Perícia e Gestão Ambiental

Aprovada em:

Orientador: Wellerson David Viana

___________________________________________________

Sumário

RESUMO.................................................................................................................... i

ABSTRACT............................................................................................................................. ii

1. INTRODUÇÃO ........................................................................................................ 7

2. OBJETIVOS GERAIS E ESPECIFICOS ............................................................... 11

2.1. OBJETIVO GERAL ......................................................................................... 11

2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS ............................................................................ 11

3. REVISÃO BIBLIOGRAFICA .................................................................................. 12

3.1. Introdução ....................................................................................................... 12

3.2. O Processamento do Café. ............................................................................. 13

3.3. A geração de resíduos sólidos no processamento do café. ............................ 15

3.4. Impactos ambientais decorrentes da geração dos resíduos sólidos no processamento do café. ......................................................................................... 16

3.5. Benefícios do uso dos resíduos sólidos gerado no processamento do café. .. 17

4. METODOLOGIA .................................................................................................... 22

4.1. Caracterização da empresa. ........................................................................... 22

5. RESULTADOS DA PESQUISA ............................................................................. 25

5.1 Caracterização da estrutura de pós colheita da FEVP ..................................... 25

5.2 Determinação da produção de frutos de café no estágio cereja. ..................... 25

5.3 Determinação da produção de casca de café. ................................................. 26

5.4 Determinação do estado nutricional do cafeeiro. ............................................. 26

5.5 Determinação da quantidade de nutriente disponível no solo. ......................... 27

5.6 Determinação das deficiências e exigências nutricionais da lavoura. .............. 28

5.7 Obtenção do resíduo sólido ............................................................................. 29

5.8 Adubação da lavoura com a casca de café ..................................................... 29

6. CONSIDERAÇÕES FINAIS .................................................................................. 31

7. CONCLUSÃO ........................................................................................................ 32

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS .......................................................................... 33

i

Resumo

A Fazenda Experimental Vale do Piranga (FEVP), objeto deste estudo de caso, localizada na cidade de Oratórios, Minas Gerais, é uma fazenda produtora de mudas, sementes e grãos de café para consumo. Redução de gastos para produção é um dos objetivos de qualquer fazenda produtora. Desta forma, este trabalho tem como objetivo apresentar um estudo de caso acerca do aproveitamento do resíduo sólido produzido pela própria fazenda, especificamente a casca de café proveniente do descascador de café, de forma a proporcionar uma redução de gastos com adubação da lavoura de café, uma vez que este resíduo pode ser usado como adubo da plantação de café, implicando indiretamente com a minimização de impactos ambientais gerados pelo lançamento dos resíduos sólidos em lagoas.

Palavras-chave: Aproveitamento, Resíduo Solido, Casca de Café, Adubação.

ii

Abstract

The Experimental Farm Piranga Valley (FEVP), object of this case study, located in the city of Oratory, Minas Gerais, is a farm producing seedlings, seeds and coffee beans for consumption. Reduction of production costs is a goal of producing any farm. Thus, this paper aims to present a case study about the use of solid wasteproduced by the farm, especially the bark of coffee from the coffee pulper, in order to provide a reduction in the expenses of the coffee crop fertilization, since this residue can be used as fertilizer coffee plantation, leading indirectly to the minimization ofenvironmental impacts caused by the release of solid wastes in ponds.

Keywords: Utilization, solid waste, coffee husks, fertilization.

7

1. INTRODUÇÃO

O café tem como maiores produtores mundiais o Brasil, a Colômbia e o

Vietnã. O agronegócio café no Brasil integra importante complexo agroindustrial

exportador, que faz do país o maior produtor e o exportador mundial e o segundo

maior consumidor, atrás apenas dos Estados Unidos. O café teve participação

histórica marcante e decisiva na economia brasileira como força propulsora do seu

desenvolvimento socioeconômico e atividade agrícola pioneira naformação

econômica das regiões mais dinâmicas do país. (MOURA et al., 2007)

A cafeicultura brasileira é responsável por 36% da produção mundial e 34%

de todas as exportações mundiais.

Segundo dados da Associação Brasileira de Indústria do Café (ABIC), o

consumo interno brasileiro de café continua crescendo, uma vez que, no período

compreendido entre Novembro/2009 e Outubro/2010 registrou-se o consumo de

19,13 milhões de sacas, isto representando um acréscimo de 4,03% em relação ao

período anterior correspondente (Nov/08 a Out/09), que havia sido de 18,39 milhões

de sacas.

Com relação ao preço do café, segundo a ABIC, em Janeiro/2010, em média,

o café custava R$ 10,39/kg nos supermercados, enquanto em Dezembro/2010, o

preço era de R$ 11,12/kg, tendo havido uma evolução de 7,0%, acima da inflação do

período. Segundo a associação, o café continua sendo um produto muito acessível

aos consumidores, mesmo nas categorias de maior qualidade e mais valor

agregado, como os cafés Superiores e Gourmet.

Com relação aos principais produtores de café do Brasil, Mesquita et. al.

(2010) salienta que:

o Estado de Minas Gerais destaca-se sendo responsável por mais de 50 % da produção nacional, estando presente em mais de 500 municípios, condição que propicia a obtenção de cafés ricos em aromas e sabores os mais diversos, influenciados principalmente pelas diferenças regionais. Continua o autor que, em razão da sua expressividade econômica e social, a cultura do café tem sido objeto de muitos estudos, em vários aspectos: agronômicos, econômicos, mercadológico, medicinal, ambiental, social, entre outros.

8

De acordo com dados da ABIC, em relação ao parque cafeeiro, Minas Gerais

tem 141.152 ha em formação, com 506.543 mil covas, e em relação ao parque

cafeeiro em produção, o estado possui 997.498 ha com 3.074.021 mil covas.

Reis (2010) ressalta que “as lavouras em Minas Gerais estão implantadas, em

sua maioria, em solos marginais, de baixa a média fertilidade natural”. Segundo o

autor “a pobreza destes solos e a exigência da cultura obrigam os produtores a

fazerem aplicações constantes de macro e micronutrientes, sem as quais não se

consegue boas produtividades e longevidade das lavouras”.

Sediyama (2001) ressalta que:

“As temperaturas médias anuais na faixa de 18 a 23, 5 °C são responsáveis por grande parte da área apta ao cultivo de café arábica no estado de Minas Gerais, ocorrendo desde a região sul a central do estado”. O autor ainda declara que por meio do cruzamento dos mapas temáticos de deficiência hídrica anual e temperatura média anual para o estado de Minas Gerais, percebesse que, aproximadamente, metade da área do estado está apta à produção de cafeeiros comerciais de alta sustentabilidade.

Segundo Moura et al (2007)

O café arábica originou-se da região localizada no sudoeste da Etiópia, sudoeste do Sudão e norte do Quênia, entre 1000 e 3000 m de altitude sendo, portanto, uma espécie de clima tropical úmido e de temperaturas amenas. Assim, regiões com temperaturas médias anuais entre 18 e 22 °C são as mais favoráveis para o cultivo do café. Regiões com temperaturas médias anuais abaixo de 18°C e acima de 23°C são consideradas inaptas. Temperaturas médias altas provocam prejuízos, principalmente por ocasião do florescimento; causam aborto das flores e o conseqüente aparecimento das “estrelinhas”, diminuindo consideravelmente a produtividade. Por outro lado, em locais de temperatura muito baixas, há risco de ocorrerem geadas, prejudiciais ao cafeeira”.

No tocante ao processamento dos grãos pós-colheita, segundo Matos (2003)

há duas metodologias que podem ser empregadas: por via seca, secando-se os

frutos íntegros, ou por via úmida, propiciando a secagem dos frutos sem casca e

9

sem mucilagem, ou seja, dos grãos descascados e despolpados, respectivamente.

No processamento do café por via seca, utiliza-se da água apenas nos lavadores

para a separação de impurezas, contribuindo com pequena parte dos resíduos

gerados. Na via úmida, o maior problema do despolpamento é a grande quantidade

de água utilizada e a alta carga poluidora gerada, ou seja, 4 litros de água residuária

por litro de café lavado, descascado e despolpado com DBO de 1.840 a 14.340 mg.

Ainda segundo Matos (2003), o processo de lavagem e de despolpa do café

reduz os gastos de energia durante a secagem e melhora a qualidade de bebida,

agregando valor ao mesmo. Entretanto, a água residuária desse processo é rica em

material orgânico em suspensão e constituintes orgânicos em solução.

Borém (2008) enfatiza que no processo de descascamento do café, o

exocarpo (casca) é removido juntamente com parte do mesocarpo e feixes

vasculares, resultando no que muitos técnicos e pesquisadores denominam de

polpa. A polpa do café e a casca, segundo Pandey (2000), contêm cafeína, taninos e

matéria orgânica, tornando-se um poluente quando descartado no meio ambiente.

Uma vez que é rico em matéria orgânica, pode ser utilizado como substrato para

processos microbianos com intuito de obter produtos de maior valor agregado.

Segundo Malta (2007) é inegável que o desenvolvimento cientifico e

tecnológico da cafeicultura convencional vem assegurando alta produtividade.

Segundo o autor,

no entanto, algumas vezes, a difusão de pacotes tecnológicos que preconizam a utilização de altas doses de adubos químicos e o controle de pragas e doenças por meio da utilização de agrotóxicos, como métodos para resguardar o potencial o potencial produtivo das lavouras cafeeiras, obrigam o produtor rural a utilizar aplicações sistemáticas desses insumos agrícolas. Como conseqüência, eleva-se o custo de produção e torna inviável a sustentabilidade do agroecossitema cafeeiro, principalmente para o pequeno produtor.

Diante do exposto, esse trabalho visa apresentar um estudo de caso na

Fazenda Experimental Vale do Piranga (FEVP) acerca do aproveitamento da casca

de café, sendo esta, um resíduo do descascador de café, sendo o mesmo

direcionado para a área de plantio de café, servindo como uma fonte de nutrição

10

para o cafeeiro da fazenda, bem como, uma fonte de redução de gastos com

adubação da lavoura de café, uma vez que este resíduo pode ser usado como

adubo da plantação de café.

11

2. OBJETIVOS GERAIS E ESPECIFICOS

2.1. OBJETIVO GERAL

Apresentar um estudo de caso acerca do aproveitamento do resíduo sólido

produzido pela própria fazenda, especificamente a casca de café proveniente do

descascador de café.

2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS

• Analisar a bibliografia acerca do aproveitamento do resíduo sólido,

especificamente a casca de café proveniente do descascador de café;

• Mostrar que o aproveitamento resíduo sólido produzido pela própria

fazenda, especificamente a casca de café proveniente do descascador de

café, se torna uma fonte alternativa de nutrientes para ajudar a aumentar a

produtividade da lavoura cafeeira e melhorar a qualidade dos frutos colhidos.

12

3. REVISÃO BIBLIOGRAFICA

3.1. Introdução

A cafeicultura é uma das atividades mais importantes no Brasil, por manter o

homem no campo e propiciar oportunidades de trabalho a milhões de pessoas,

tornando-se a única opção viável para milhares de pequenos produtores nos

estados Minas Gerais, Espírito Santo, Paraná e São Paulo. O Brasil é o maior

produtor mundial de café arábica (Coffea arábica L.) e o segundo maior consumidor

dessa bebida. A demanda pelo produto vem crescendo ano a ano e paralelamente a

conscientização do consumidor pela valorização da segurança alimentar. O mercado

está sinalizando mudanças nos sistemas de produção, exigindo “a adoção de

critérios de qualidade, produções certificadas e cumprimentos de normas

internacionais relacionadas à inocuidade, à rastreabilidade e o respeito ao meio

ambiente e ao homem” (MACIEL-ZAMBOLIM et al., 2009).

A produção de café de boa qualidade representa, atualmente, a melhor

alternativa para a cafeicultura brasileira, principalmente quando o enfoque é a

viabilidade econômica da atividade, pois o café é produto com valor estreitamente

relacionado a aspectos qualitativos, participando de mercado cada vez mais

exigente (MOURA, 2007).

O café, é membro da família das Rubiaceae. As duas espécies mais

importantes são a Coffea arábica, café que apresenta um gosto suave, aromático

redondo e achocolatado, e a Coffea canephora, café mais amargo, resistente a

pragas e aos fatores climáticos.

A operação de colheita do café é de alto custo e, na maioria das

propriedades, é feita manualmente, demandando muita mão-de-obra. Assim, a

colheita dos frutos de uma planta é realizada de uma só vez, mesclando frutos

verdes, maduros e passas. A separação desses frutos pode ser efetuada no

processamento, por via seca, na qual os frutos são processados com a casca, ou

pela via úmida, em que a casca dos frutos cerejas é retirada (BORÈM, 2008).

A qualidade da bebida do café está diretamente relacionada com a

uniformidade de maturação dos frutos. As melhores bebidas são provenientes dos

13

frutos maduros ou cerejas, enquanto os frutos verdes e em fase de maturação

avançada ou passas, nos quais os processos de degradação já estão operando,

proporcionam bebidas de qualidade inferior (CHAVES FILHO, 2007).

Para propriedade que se importa com a qualidade do café, o cuidado na hora

da colheita é muito importante. No campo, a maturação dos frutos de café ocorre de

maneira desuniforme, sendo necessário seleciona-lós para se obter café de

qualidade. Para isso, podem ser realizadas várias colheitas, selecionando

cuidadosamente os frutos cerejas, porém aumentaria valor do custo de produção da

cultura.

O café proveniente da lavoura pode ser constituir-se de frutos verdes,

maduros ou “cerejas”, super-maduros ou “passa”, frutos secos, folhas, ramos, terra,

paus e pedras (BOREM, 2008).

As frutos do cafeeiro colhidos são preferencialmente os chamados de cereja,

pois são frutos que atingiram o auge do potencial de qualidade. O descascamento

desse fruto ocorre de maneira mais fácil do que um fruto verde. Esse tipo de fruto

possui uma polpa mucilaginosa e adocicada (mesocarpo), que rodeia as duas

sementes (Figura1). Nos cafés cereja descascados, o endocarpo é a única estrutura

protetora da semente, tendo assim uma vital importância durante o processo de

secagem (BORÉM, 2008).

Figura 1: Semente de café com o endocarpo C. arábica L. (BORÉM, 2008).

3.2. O Processamento do Café.

Historicamente, dois diferentes métodos são usados para o processamento

do café, a via seca e a via úmida. Na via seca, os frutos são processados na sua

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forma integral, ou seja, com a casca, produzindo frutos secos, conhecidos como café

em coco ou café natural. Na via úmida são produzidos os cafés em pergaminho

(BORÉM, 2008).

Após a colheita, a maioria dos cafeicultores prepara seu café por meio do

processo denominado via seca, obtendo o café de terreiro. Por esse processo, a

qualidade final do produto pode ser afetada por diferentes fatores, como zona

ecológica de produção, condições climáticas e presença de microrganismos. Por

outro lado, os cafés despolpados, quando bem preparados, apresentam

invariavelmente, na classificação qualitativa, bebida suave, mole ou estritamente

mole, seja qual for a região de produção (MOURA,2007).

Para se obter uma bebida de melhor qualidade, os frutos do cafeeiro devem

ser colhidos no estádio cereja, identificados pela cor vermelha ou amarela,

dependendo da variedade. Na prática, colhem-se também frutos antes e após tal

estádio. Os frutos colhidos são processados por via seca ou úmida. Neste processo,

os frutos do cafeeiro são conduzidos para o lavador, onde são lavados e separados

os bóias dos grãos verdes e cerejas, sendo conduzidos para o descascador, onde

os cerejas são descascados e separados dos verdes, obtendo-se o cereja

descascado e a casca. A casca é separada e descartada e os grãos cerejas já

descascado são direcionados ao tanque de degomagem ou ao desmucilador, onde é

removida a mucilagem (SOARES et al., 2007).

A operação baseia-se na diferença de resistência à pressão do fruto verde do

fruto e do fruto cereja. Como o mesocarpo do fruto verde ainda está rígido, ele

resiste à pressão, sendo transportado às laterais do equipamento enquanto o fruto

cereja, com o mesocarpo mucilaginoso, separa-se em duas sementes que passam,

juntamente com a casca, através de peneiras de perfuração alongada. Nessa

operação, também denominada de separação de frutos verdes, o exocarpo (casca)

e a parte do mesocarpo (mucilagem) são removidos mecanicamente (BOREM,

2008).

A escolha do modo de processamento do café é decisiva na rentabilidade da

atividade cafeeira, e dependerá de diversos fatores tais como: condições climáticas

da região; disponibilidade de capital; tecnologia e equipamentos; exigência do

mercado consumidor quanto às características do produto; outorga para uso de

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água; disponibilidade de tecnologia para o tratamento das águas residuárias. Assim,

pode-se dizer que três aspectos são fundamentais na escolha do método de

processamento do café: a relação custo/benefício do método de processamento, a

necessidade de atendimento à legislação ambiental e o padrão desejado de

qualidade (BORÉM, 2008).

3.3. A geração de resíduos sólidos no processamento do café.

A operação de pré- limpeza consiste na remoção de impurezas, como folhas,

ramos e torrões. Essa matéria orgânica deve, de preferência, ser deixada na própria

lavoura para ser utilizada como adubo orgânico (MOURA,2007).

A atividade de separação hidráulica ou lavagem do café e o descascamento

de frutos é geradora de grandes volumes de resíduos sólidos e líquidos, ricos em

material orgânico e inorgânico que, se dispostos no meio ambiente sem tratamento,

podem causar grandes problemas ambientais como degradação ou destruição da

flora e da fauna, além de comprometer a qualidade da água e do solo (MATOS,

2008).

Na esfera federal, a Resolução CONAMA Nº 357, de 17 de março de 2005,

dispõe sobre a classificação dos corpos de água e diretrizes para o seu

enquadramento e estabelece as condições e padrões de lançamento de efluentes

nos corpos d' água com definições de concentração máxima para o lançamento de

algumas substâncias, não podendo estes efluentes alterar a classe de

enquadramento do corpo receptor (CONAMA, 2005).

A casca é o primeiro resíduo gerado no processamento do fruto do cafeeiro e

representa cerca de 39% da massa fresca ou 29% da matéria seca do fruto, sendo a

quantidade de casca presente no fruto tipo cereja dependente do estado de

maturação, das condições climáticas dominantes durante o desenvolvimento dos

frutos e da variedade de cafeeiro cultivada. O pergaminho representa cerca de 12%,

em termos de matéria seca, do fruto do cafeeiro (MATOS,2010).

Segundo Matos et al. (2000), os resíduos gerados no processo de

beneficiamento por via úmida transformaram-se em grande problema para os

produtores, que instalaram máquinas de beneficiamento em suas propriedades com

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o intuito de produzir grãos de café mais finos ou de melhor qualidade. Isso tem

levado a um aumento significativo de problemas ambientais, ocasionados por

grandes volumes de águas residuárias, cascas e polpas úmidas.

De acordo com SANTOS (2006), “os resíduos provenientes do

beneficiamento de produtos como casca de café, casca de arroz, pó de serra e

bagaço de cana colocados nas entrelinhas ou em todo cafezal, observa-se que o

volume disponível e o grau de decomposição desses materiais podem propiciar

maiores ou menores benefícios a lavoura”.

3.4. Impactos ambientais decorrentes da geração dos resíduos sólidos no

processamento do café.

O principal efeito da poluição orgânica em um corpo d’água receptor é a

diminuição da concentração de oxigênio dissolvido, uma vez que bactérias aeróbicas

utilizam o oxigênio dissolvido no meio para efetuar seus processos metabólicos,

tornando possível a degradação do material orgânico lançado nele. O decréscimo da

concentração de oxigênio dissolvido na água pode ser fatal para peixes e outros

animais aquáticos, além de originar odores desagradáveis (MATOS, 2008).

Segundo Braga et al (2005), os organismos autótrofos se nutrem através da

cadeia alimentar presente nos meios aquáticos, constituídos através dos sais

dissolvidos presentes na água, sendo limitante para o crescimento destes

organismos, os sais de fósforo e ou nitrogênio. No entanto, o aumento excessivo na

concentração desses sais pode acarretar a proliferação exagerada de algas,

causando o fenômeno denominado de eutrofização. Outros tipos de sais também

são necessários para a vida aquática, de forma moderada os sais de silício, cálcio,

magnésio, sódio, potássio, enxofre, cloro e ferro e em quantidades diminutas os sais

de manganês, zinco, cobre, molibdênio e cobalto, dentre outros.

O acúmulo de cascas em locais onde é feito o beneficiamento dos frutos do

cafeeiro pode trazer problemas para o solo e para as águas subterrâneas.

Avaliando-se a contaminação do solo em área que, por três anos foi depósito de

cascas de frutos do cafeeiro, foram encontradas elevadas concentrações de

nitrogênio, na forma de amônio, e de potássio no perfil do solo, evidenciando

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contaminação superficial e subsuperficial do solo pelos lixiviados das cascas, o que

tornou a área, ao menos temporariamente, inadequada para a exploração agrícola, e

colocou em risco a qualidade das águas subsuperficiais(MATOS,2010).

Santos e Matos (2000), avaliando a contaminação do solo nas áreas onde

foram depositadas cascas de frutos de cafeeiro, eles acharam elevadas

concentrações de amônio e potássio em maiores profundidades do solo de locais

onde as deposições eram mais antigas (cerca de três anos). Com isso concluíram

que houve contaminação superficial e subsuperficial do solo pelos lixiviados das

pilhas, podendo colocar em risco a exploração agrícola na área ou a contaminação

de águas subperficiais.

3.5. Benefícios do uso dos resíduos sólidos gerado no processamento do café.

Segundo Costa et al. (1999), na agricultura moderna, grande quantidade de

adubos químicos, adubos orgânicos, águas residuárias e, até mesmo, resíduos

diversos de substâncias químicas são adicionados ao solo, na forma de fertilizantes.

Estes insumos, quando aplicados acima da capacidade suporte do solo, podem

liberar íons e compostos tóxicos ou não, que poderão poluir o solo e águas

subterrâneas. Os íons disponibilizados na solução do solo podem ser adsorvidos ao

solo, absorvidos pelas plantas ou lixiviados das camadas superficiais do solo.

Adubar, conseguir o bom desenvolvimento da lavoura, obter elevadas

produções são objetivos já superados pela pesquisa. Os novos desafios voltam-se,

agora, para a construção da fertilidade do solo sob todos os aspectos da

sustentabilidade e no desenvolvimento de novas tecnologias que se baseiam em

outros parâmetros de qualidade que não os da cafeicultura tradicional. A tudo isso

vem se somar o desafio de, a partir de uma planta bem nutrida, garantir um ganho

na qualidade, resultando em grãos maiores e de melhor conformação, melhor

qualidade da bebida, maior tolerância às pragas e doenças em conseqüência das

adubações e da nutrição adequadas. Uma das preocupações constantes dos

especialistas em solos é a busca de técnicas que além de propiciar maior produção,

que agreguem valor ao produto obtido ( GUIMARÃES; REIS, 2010).

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Segundo Ribeiro (1999), entre as vantagens da adubação orgânica, podemos

ter o aumento da capacidade de retenção de água, contribui para a maior agregação

das partículas do solo, reduzindo a susceptibilidade à erosão, concorre para a maior

estabilidade da temperatura do solo, aumenta a disponibilidade dos nutrientes por

mineralização e é uma das principais fontes de nutrientes e energia para

microorganismos dos solo.

Por outro lado, o uso exclusivo de fertilizantes minerais, especialmente os

nitrogenados, além de caros, não tem conseguido manter a produtividade da

cafeicultura, em virtude de perdas por volatização, lixiviação, etc. e também devido à

degradação química do solo, com diminuição gradativa das respostas das plantas,

como resultado da diminuição nos teores de nutrientes e matéria orgânica no solo

(CHAVES, 2000 apud MALTA,2007).

Considerando que o custo de fertilizante contribui com aproximadamente 30%

do custo total da produção (FAGERIA, 1998 apud AMARAL, 2001) , a otimização da

eficiência nutricional é fundamental para melhorar a produtividade e reduzir o custo

de produção (AMARAL et al., 2001)

De acordo com Tomaz et al. (2008), o agronegócio café sofre influencia direta

dos mercados atuais que buscam produtos de melhor qualidade e isso passou a

exigir dos produtores adaptações nas práticas de gestão, controle de custos e

conhecimento das legislações ambientais e sociais, como forma de se manter

competitivos no setor.

A disposição final da casca e do pergaminho, seja por aplicação “in natura” na

adubação de plantas, seja por queima em fornalhas com possível aproveitamento

das cinzas como adubo, são formas adequadas de tratamento/aproveitamento

desses materiais, demonstrando que, neste quesito, as propriedades estão dando

destinação adequada aos resíduos gerados (MATOS,2010).

“[...] O cafeeiro, na primeira fase de desenvolvimento destina a maior parte

dos nutrientes absorvidos à sua formação, isto é, ao crescimento das raízes, tronco,

ramos e folhas. Depois que a planta atinge certo grau de desenvolvimento e inicia o

fenômeno da frutificação, esta também passa a consumir uma parte dos nutrientes

absorvidos. Quando o cafeeiro se acha em pleno regime de produção, a maior

19

porcentagem dos nutrientes absorvidos é destinada à frutificação e outra parte é

consumida na formação de ramos e folhas novas [...]”( GUIMARÃES; REIS, 2010).

O cultivo do cafeeiro em determinadas situações, por longo período de tempo

em uma mesma área causa diminuição nos teores de nutrientes e matéria orgânica.

Diversos autores observaram uma redução nos teores de matéria orgânica do solo,

de aproximadamente 50% do original, após quinze anos de cultivo com o cafeeiro.

Nestas condições é necessária a adição de material orgânico para a recuperação da

capacidade produtiva desses solos intensamente cultivados. Nesse contexto, a

casca de café pode ser amplamente utilizada por ser considerado um adubo

orgânico de excelente qualidade e de ter grande disponibilidade nas regiões

produtoras (BADOCHA,et al. 2003).

A análise química é a primeira etapa de um programa de avaliação da

fertilidade do solo, que revela os teores de macronutrientes, pH e matéria

orgânica(MO). Tem como objetivo otimizar as aplicações localizadas de corretivos e

fertilizantes, melhorar o controle do sistema de produção das culturas e reduzir os

custos, gerados pela alta aplicação de insumos, e a degradação ambiental,

provocada pelo excesso desses nutrientes (ROCHA; LAMPARELLI, 1998).

Avaliar o estado nutricional consiste simplesmente em comparar uma

amostra com um padrão. Assim, considera-se amostra, uma planta ou um conjunto

de plantas qualquer, e padrão, por sua vez, uma planta ou um conjunto de plantas

consideradas normais do ponto de vista nutricional. Uma planta normal é aquela que

tem em seus tecidos todos os elementos em quantidades e proporções adequadas,

é capaz de ter altas produções e um aspecto visual parecido com o encontrado em

lavouras muito produtivas. Alternativamente, pode-se considerar como normal a

planta cultivada em condições controladas de nutrição, não sofrendo restrições para

crescer e produzir quanto à quantidade e à proporção dos elementos que recebe

(MALAVOLTA; VITTI; OLIVEIRA, 1997).

A ocorrência de defeitos tem sido atribuída a diversos fatores, como

deficiências nutricionais, ataques de pragas e doenças, ataques de microrganismos

e elevada umidade relativa do ar aliada a procedimentos inadequados na colheita e

pós- colheita. Assim, em lavouras mal adubadas, a ocorrência de plantas daninhas e

o ataques de pragas e doenças podem originar frutos com malformação,

20

susceptíveis a invasão fúngicas e quedas precoces, ocasionando fermentações

indesejáveis que reduzem a qualidade dos grãos.(Bartholo etal.,1989;

Chagas,2003;SINDICAFÉ, 2003, apud MALTA,2007).

Os defeitos podem ser de natureza intrínseca ou extrínseca. Os defeitos de

natureza intrínseca se constituem de grãos alterados, quer pela imperfeita aplicação

dos processos agrícolas e industriais, quer por modificações de origem fisiológica ou

genética ( grãos pretos, verdes, ardidos, chochos, mal granados, quebrados e

brocados) e extrínseca , que são representados por elementos estranhos ao café

beneficiado (coco, marinheiro, casca, paus e pedras) ( Teixeiras, 1999 apud

MALTA,2007).

A casca de café por sua vez além de poder fazer parte de compostagem, se

destaca como forma direta uma boa cobertura morta, pois geralmente se tem maior

disponibilidade e apresenta características favoráveis ao cafezal como boa proteção

do solo, baixa relação carbono/nitrogênio e capacidade de devolver a lavoura

nutrientes extraídos pela produção principalmente o potássio. Este resíduo além da

propriedade de realizar o controle de plantas daninhas por ação física, também pode

inibir o nível de infestação dessas plantas por ação química, correspondendo o

chamado efeito alelopático, que muitas coberturas mortas detém de forma

diferenciada ( SANTOS, 2006).

Depois do nitrogênio o potássio é o nutriente requerido em maior quantidade

pelas plantas e, no caso do cafeeiro, se considerarmos a produção, é o nutriente de

maior importância. È um nutriente de atividade fundamental nos processos de

frutificação e de defesa natural das plantas. Como fonte de K, utilizam-se as cinzas

vegetais, a casca de café, a vinhaça, o sulfato de potássio, em substituição à fonte

clorada, o sulfato duplo de potássio e magnésio, etc (GUIMARÃES et al,2002 apud

MALTA,M.R 2007).

A casca/polpa do fruto é constituída, basicamente, por carboidratos ,

proteínas, cafeína, taninos, potássio, nitrogênio e sólidos (VASCO,1999 apud

CACHALDORA, D. N.;MATOS,A.T.e Lo MANACO, P. A., 2001).

Além de material orgânico para adubação de solo para a cultura de café, Silva

et AL, (2010) aponta o aproveitamento da casca (palha) de café como um dos

21

ingredientes para produção de substrato de plantio, podendo ser utilizados 700 litros

de terra peneirada; 150 litros de esterco de curral; 150 litros de palha de café; 3 kg

de super simples em pó, 0,2 kg de cloreto de potássio em pó.

22

4. METODOLOGIA

Para o desenvolvimento deste trabalho, utilizou-se da seguinte metodologia:

1. Primeiramente, foi feito levantamento do tema a ser abordado.

2. Em seguida, foi realizado um estudo bibliográfico do assunto proposto, com

pesquisas à livros, teses, dissertações, artigos, Internet e/ou utilização de

outros recursos. Nesta etapa, contou-se com o auxílio do orientador, de

professores e de profissionais que entendem do assunto.

3. Paralelamente à revisão bibliográfica, foi acompanhado diretamente na

empresa em que será realizado o estudo de caso. Dados foram observados e

coletados através de entrevistas com os pesquisadores da empresa para,

posteriormente serem analisados e, de alguma forma, demonstrar os

resultados obtidos.

4. E por fim, para a elaboração estudo foi utilizado os dados do projeto

implementado na empresa em que todas as informações e análises foram

organizadas de modo coerente.

4.1. Caracterização da empresa.

A Zona da Mata Mineira (ZM) está localizada no sudeste do estado de Minas

Gerais. Ocupa uma área de 36.058 km2, correspondente a 6% da área do estado. É

formada por sete microrregiões (Cataguases, Juiz de Fora, Manhuaçu, Muriaé,

Ponte Nova, Ubá e Viçosa) e 142 municípios. A topografia da região caracteriza-se

por um relevo que varia de ondulado a montanhoso, geralmente mostrando

elevações, terminando em vales planos de largura variável. A Fazenda Experimental

Vale do Piranga (FEVP), da EPAMIG, localizada no município de Oratórios, situa-se

à 20°30’ de latitude sul e à 43°00’ de longitude oeste, altitude média é de 500m em

relação ao nível do mar. Segundo classificação de Köppen, o clima da região varia

do tipo Cwa, tropical úmido, a Aw, semi-úmido de verões quentes.

A proposta do projeto foi direcionada para a Fazenda Experimental Vale do

Piranga/ FEVP, pertencente a Unidade Regional EPAMIG Zona da Mata (URZM)

uma das unidades da Empresa Agropecuária de Minas Gerais (EPAMIG).

Conhecida como Fazenda São Mateus, em 1949 foi adquirida pelo governo estadual

passando a se chamar Sub-Estação Experimental de Cana de Ponte Nova. Em 1974

23

foi incorporada a EPAMIG, sendo denominada como Fazenda Experimental Vale do

Piranga.

A fazenda está localizada no município de Oratórios, em Minas Gerais,

localizada a 192 Km da capital mineira, Belo Horizonte, conforme pode-se observar

na Figura 2. A unidade experimental está a uma atitude média de 400 m.

Figura 2. Localização da Fazenda Experimental Vale do Piranga/ FEVP, pertencente

a Unidade Regional EPAMIG Zona da Mata (URZM), Minas Gerais, 2011.

Fonte: imagem extraída do site http://www.epamig.br/images/stories/mapas/mapa-

fevp.jpg

A FEVP desenvolve pesquisas nas áreas de cafeicultura, olericultura-cultivo

convencional e orgânico (como pimentão, quiabo, moranga, beterraba, repolho,

cebola, alface e pimenta), grandes culturas (feijão e milho), agroenergia (girassol e

pinhão manso) e suinocultura.

Dos 374,5 hectares que a fazenda possui, aproximadamente, 12,33 hectares

estão destinados a produção de café (Coffea arábica L.) conduzida sob manejo

convencional. Dentro do grupo arábica temos 4,14 ha da variedade Catuaí Vermelho

com 18519 pés de café, 0,2 ha da variedade Catuaí Amarelo com 906 pés, 0,31 ha

da variedade Mundo Novo com 1395 pés e 2,68 ha da variedade Rubi com 12000

pés. Em relação as linhagens plantadas para multiplicação, temos 1 ha de café

24

Catuaí Vermelho IAC 144 e 1 ha da variedade Catuaí Amarelo IAC 62. O café

Conillon existente na fazenda está compreendido em 3 ha destinados a pesquisas.

Em média, o espaçamento utilizado nas lavouras de café varia de 2,0 a 3,0 x

0,75 a 1,00 m.

25

5. RESULTADOS DA PESQUISA

5.1 Caracterização da estrutura de pós colheita da FEVP

A fazenda possui uma estrutura completa de pós colheita, com unidade de

processamento via úmida, um terreiro de secagem. A colheita de café tem inicio no

começo de maio, quando a maioria dos frutos estão em estádio cereja, sendo feita

diariamente. Ao final do dia os sacos dos frutos são recolhidos do campo e

direcionados para o lavador de café, para serem submetidos ao beneficiamento por

via úmida. Eles serão lavados e separados em três tipos: os frutos chamados de

bóia, verdes e maduros. Os frutos verdes e cerejas vão para o descascador,

ocorrendo mais uma separação, nesse estágio obteremos o cereja descascado e a

casca. Um funcionário é responsável pela separação da semente dos resíduos

sólidos.

O equipamento de recepção e processamento dos frutos é composto pela

moega, lavador/receptor, abanador, descascador, rosca elevatória, desmucilador e

tanque de degomagem. A partir da moega os frutos são conduzidos com a ajuda da

água e da gravidade para o lavador/separador, que realiza a separação dos frutos

cerejas e verdes. O abanador que fica na entrada do lavador retira as impurezas

leves que vem do campo junto com os frutos, tais como as folhas, ramos, cafés

chochos, ramos, terra, etc. Após passarem pelo lavador/separador, os frutos cereja

foram lavados e conduzidos para o descascador, onde ocorre a separação dos

frutos verdes. No descascador os grãos são separados da casca através do cilindro

separador. O tanque de degomagem serve para os grãos ficarem depositados

sofrendo fermentação natural num período de 12 horas.

Para Borém (2008), o descascamento é chamado de “coração do

beneficiamento”, já que é uma etapa que conta com equipamentos que dão

completo compasso ao processo.

5.2 Determinação da produção de frutos de café no estágio cereja.

A colheita é feita direcionada a produção de grãos para semente, por isso na

colheita tem-se o cuidado de colher apenas frutos maduro. O projeto visa usar todos

os tipos de casca de café proveniente de processamento dos frutos colhidos durante

26

um dia de trabalho, não acontecendo separação em relação as variedades do

cafeeiro. Para determinar a quantidade de frutos cereja colhido em um dia de

trabalho, serão medidos ainda no campo a quantidade de frutos, usando a um

recipiente de madeira graduado em litros. Após esse processo os frutos serão

direcionados, dentro de sacos de ráfia, do campo para a recepção da unidade de

processamento.

5.3 Determinação da produção de casca de café.

Como na fazenda não é feito o controle da quantidade de casca de café

resultante do processamento do fruto de café, esse projeto visa propor uma medição

da produção desse resíduo.

Depois do processo de descascamento por via úmida, pretende-se pesar as

cascas dos frutos diariamente para que no final da safra seja possível saber qual é a

quantidade total de resíduo produzido. Proveniente do descascador, a casca

carregada pela água vai ser separada com a ajuda de uma peneira e despejada em

um carrinho de mão com perfurações, para que possa escorrer a água de um dia

para o outro e com isso realizar a pesagem somente de casca de café.

O processo feito por via úmida proporciona a secagem dos grãos de café sem

estarem envolvidos pela casca e pela mucilagem, sendo caracterizados por frutos

descascados e despolpados.

5.4 Determinação do estado nutricional do cafeeiro.

A fazenda possui lavouras com diferentes épocas de plantio, por isso elas

poderão ser divididas em relação a idade. Teremos 3 glebas: primeiro, segundo e

terceiro ano de plantio em adiante. Propõe-se que seja feita coleta de folhas nas

plantas em cada gleba uma vez por ano para realizar a analise foliar.

A análise foliar vai ajudar a detectar os desequilíbrios nutricionais e também

vai ajudar a otimizar a adubação orgânica ao longo do tempo.

27

De acordo com Cantarutti, (1999) a parte amostrada da planta de café para

que se possa fazer a analise foliar, é o 3° e 4° pares de folhas , a partir do ápice de

ramos produtivos, em altura mediana na planta, na época em o que o fruto se

encontra em estagio de “chumbinho”, de 100 folhas por 4 plantas por cada talhão

homogênio.

A partir dos resultados da analise foliar e de solo, pode-se saber qual é o

estado nutricional do cafeeiro da fazenda. Dessa forma será possível definir as

exigências nutricionais das plantas nos diferentes estágios de desenvolvimento e

produção. Para tanto, será usado como modelo os teores foliares de nutrientes

considerados adequados ao cafeeiro são de acordo com Ribeiro (1999), ilustrados

no quadro 1.

Quadro 1 - Teores foliares de nutrientes considerados adequados ao cafeeiro são de

acordo com Ribeiro (1999).

Macronutrientes teor Micronutrientes teor

dag/kg mg/kg

N 2,90 – 3,20 B 40 - 80

P 0,12 - 0,16 Cu 80 - 16

K 1,80 – 2,20 Fe 70 - 180

Ca 1,00 – 1,30 Mn 50 - 200

Mg 0,31 – 0,45 Zn 10 - 20

S 0,15 – 0,20 Mo 0,1 -0,2

Fonte: Ribeiro (1999),

5.5 Determinação da quantidade de nutriente disponível no solo.

Também em cada uma das 3 glebas será feita uma amostra de solo, que será

realizada de acordo com as indicações da 5ª aproximação, retirando amostras de

terra ao longo de um caminhamento em zig-zag ao acaso com um trato de holandês

28

de amostragem em 20 pontos na gleba, para assim formar uma amostra composta.

Os pontos de coleta das amostragens simples vão ser localizadas na área adubada,

sob a projeção da copa. As camadas serão de 0 a 20 cm. A superfície do solo

deverá estar limpa, por isso serão removidos restos vegetais sem remover a camada

superficial do solo. Dentro de cada gleba, a amostragem vai ser de forma mais

homogenia possível. As amostras simples serão reunidas em um recipiente simples

de plástico, para evitar contaminações.

A análise química do solo é uma etapa importante, pois assim se avalia a

fertilidade do solo, que mostrará quais são os teores de P disponível, K, Ca, Mg, Na,

Al trocável, H + Al e matéria orgânica, a saturação de bases, CTC efetiva e pH.

5.6 Determinação das deficiências e exigências nutricionais da lavoura.

Propõe-se, usar os resultados da análise do solo e da folha para saber qual é

a deficiência nutricional da lavoura. Para isso será usado como modelo o quadro

extraído da 5ª aproximação da Comissão de Fertilidade do Solo de Minas Gerais

(GUIMARÃES et al.,1999) .

De acordo com a 5ª aproximação, as doses de K2O que deve ser aplicados no

solo pode variar de acordo com o resultado da análise de solo, no 1º ano de 0, 10,

20 e 40 gramas por cova e no 2º ano de 0, 20, 40 e 60 gramas por cova. Já as dose

de N no primeiro ano é de 10 gramas por cova e no 2º ano é de 20 gramas por cova.

Para adubações em cafeeiros de produção, usa-se os valores encontrados

na analise foliar. As doses usadas como padrão serão de acordo com a

produtividade de 40-50 sc/ha, usada normalmente na fazenda.

Dependendo do resultado encontrado na análise foliar, a dose de nitrogênio

(N) varia de 170, 260 e 350 kg/ha/ano. Observando o resultado da fertilidade do

solo, os teores de potássio (K2O) pode variar de 50, 175, 260 e 350 kg/ha/ano.

Em relação aos micronutrientes ( Boro, Cobre, Manganês e Zinco) também

será usada a indicação da 5ª aproximação.

29

De acordo com o teor de boro no solo, as desse nutriente pode variar de 0, 1,

2 e 3 kg/ha. O cobre pode variar de 0, 1, 2 e 3 kg/ha. Manganês pode variar de 0, 5,

10 e 15 kg/ha. O zinco pode variar de 0, 2, 4 e 6 Kg/ha.

A casca de café será usada como adubo orgânico, sendo assim, vai ser

considerado os nutrientes nela contida, complementando-os com os adubos

minerais.

5.7 Obtenção do resíduo sólido

O café que foi colhido em um dia, será beneficiado no mesmo dia. A casca

obtida será pesada e armazenada em um terreiro com piso de concreto sendo

ocupada uma área com dimensão de 50 metros de comprimento por 20m de largura,

já existente próximo ao maquinário de processamento. Uma lona de plástico será

usada para cobrir a leira, evitando lixiviação ocasionada por causa de chuvas.

Será retirada uma amostragem do material para que possa ser determinado o

teor de umidade da casca de café, consequentemente a porcentagem de matéria

seca.

5.8 Adubação da lavoura com a casca de café

De acordo com o resultado da análise do solo e da análise foliar das plantas,

será definida a quantidade de casca de café que será direcionado a cada gleba da

fazenda. A palha de café deve ser colocada embaixo da saia do pé de café e

incorporada ao solo com uma enxada. Para que isso seja feito, primeiramente será

necessário que seja realizada uma roçada nas linhas de plantio do café, usando

uma roçadeira costal pertencente a própria fazenda. Depois haverá uma capina com

enxada retirando os restos de plantas do pé do cafezal.

Durante toda a vigência da proposta, a linha do café será mantida limpa, com

a aplicação de herbicidas sistêmicos, principalmente na época das águas.

Já tendo como uma fonte de informação, foi feita uma análise química da

casca de café resultante da colheita no ano de 2010 na FEVP, obtendo os seguintes

30

resultados: 2,4% de N, 0,2% de P, 2,96% de K, 0,68 % de Ca, 0,15 % de Mg, 0,20

de S, pH(H2O) de 6,03, 8 ppm de Zn, 87 ppm de Fe, 108 ppm de Mn, 14 ppm de Cu,

57,5 ppm de B, 25,11 de CO e relação C/N de 10,46.

Propõe-se que seja feita uma comparação anual de produtividade da lavoura.

Sendo usados os dados de produção de frutos de café colhidos antes e depois da

implantação do projeto.

31

6. CONSIDERAÇÕES FINAIS

O primeiro passo para o desenvolvimento desse projeto, foi conhecer sobre o

processamento dos frutos de café para a produção de sementes na Fazenda

Experimental Vale do Piranga. Da Observação deste processo foi possível mostrar,

neste estudo de caso, que o aproveitamento do resíduo sólido produzido pela

própria fazenda, especificamente a casca de café proveniente do descascador de

café, se torna uma fonte alternativa de nutrientes para ajudar a aumentar a

produtividade da lavoura cafeeira.

Foi proposta a quantificação da produção de frutos cereja colhido na fazenda,

através da medição diária de toda colheita durante uma safra. O resíduo solido

gerado também seria medido, com a finalidade de se ter uma estimativa da

porcentagem produzida em relação a toda colheita dos frutos cereja.

Através do conhecimento do estado nutricional do cafeeiro, usando analise de

solo e analise foliar, poderemos quantificar a necessidade de casca de café que será

usado como uma fonte alternativa de nutriente.

Espera-se que, com esse projeto a fazenda se preocupe com o meio

ambiente, transformando um possível resíduo poluidor em um material que auxiliaria

na nutrição da lavoura, com custo praticamente zero.

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7. CONCLUSÃO

O mundo está amadurecendo a idéia de preservação ambiental e dos

possíveis impactos negativos que os processos industriais podem causar.

Procurasse atingir um potencial para produzir cafés de boa qualidade. A complexa

cadeia produtiva do café originado a geração de grande resíduo solido.

Este estudo de caso mostra que o aproveitamento resíduo sólido produzido

pela própria fazenda, especificamente a casca de café proveniente do descascador

de café, se torna uma fonte alternativa de nutrientes para ajudar a aumentar a

produtividade da lavoura cafeeira e melhorar a qualidade dos frutos colhidos, bem

como, reduzir a quantidade de adubo usado nas lavouras de café, por que vai se

tornar uma fonte alternativa de adubação, visto que possui grande potencial nutritivo

e que é um produto excedente na propriedade.

Também pode-se considerar que o custo para produção a casca de café é

praticamente zero, pelo fato de ser um resíduo de um processamento.

Todo ano a fazenda tem produção desse resíduo solido ocasionado pela

colheita para a produção de sementes. Seu uso de forma correta, seguindo as

necessidades nutricionais da cultura, só poderá ocasionar benefícios.

33

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