COMPOSTAGEM DE RESÍDUOS DE FÁBRICA DE CELULOSE E PAPEL
Votorantim Celulose e Papel S.A.
Ana Gabriela Monnerat C. BassaIraê Amaral GuerriniCelina F. do ValleLenine Corradini
Compostagem – O que é ?
É um processo controlado de
decomposição microbiana de oxidação
e oxigenação de uma massa heterogênea
de matéria orgânica no estado sólido e
úmido.
Fases da compostagem1. Fitotoxicidade – duração de 15 a 20 dias. Formação de ácidos orgânicos e toxinas de curta duração. Se aplicado como fertilizante orgânico interfere no crescimento das
plantas – clorose, necrose e morte.2. Semicura ou bioestabilização – não é danoso às plantas, pode ser empregado como fertilizante orgânico. Pode ser obtida após 30 a 60 dias, dependendo da granulometria do material, teor inicial de umidade, número de revolvimentos, tipo equipamento utilizado, relação C/N inicial, dimensões da pilha etc.. 3. Humificação – ocorre após período mais prolongado – 90 a 120 dias. Coloração do material torna-se mais escura. O composto atinge o auge de suas propriedades benéficas ao solo e às plantas.
Principais transformações e alterações na matéria-prima
1. Temperatura (oC) - 2 fases: mesófila e termófila2. Umidade - entre 40 e 60% - ideal. Valor ótimo = 55% 3. pH - pH do composto se eleva à medida que o processo se
desenvolve, passando pelo pH 7,0 e alcançando pH superior a 8,0 (básico)
Principais transformações e alterações na matéria-prima
4. Matéria orgânica - em relação ao teor inicial cerca de 50% da matéria orgânica são metabolizados e convertidos, principalmente em gás carbônico e vapor d’água
5. Relação carbono/nitrogênio - Microrganismos absorvem o carbono e o nitrogênio na relação de 30 para 1.
Relação C/N:- Acima de 50/1 – indica deficiência de N, tempo de maturação mais prolongado- Entre 30/1 e 50/1 – decomposição um pouco mais rápida que a anterior- Abaixo de 10/1 – perda de N por volatilização na forma de amônia. Necessidadede enriquecimento com material rico em C.- Entre 25/1 e 35/1 – considerada ótima
Como resultado da compostagem são gerados dois importantes componentes:Sais minerais = nutrientes para as plantasHúmus = condicionador e melhorador das propriedades físicas, químicas, físicoquímicas e biológicas do solo
Fertilizante orgânico
Introdução
Compostagem é o nome dado ao processo bioquímico, natural ou artificial, que transforma, através da ação dos microorganismos, os resíduos vegetais e/ou animais ricos em matéria orgânica e com alta relação C/N em produtos/fertilizanteorgânicos estáveis e humificados, com baixa
relação C/N.
Objetivos
- Resultados anteriores
- Destino atual* (até 2002)
- Decompor o Lodo Ativado, assim como o
Grits/Dregs e a casca de eucalipto, de
forma artificial e acelerada, através da
construção de pilhas ou leiras de
compostagem.
Materiais e Métodos
Os materiais utilizados, ou decompostos, são os seguintes: - Lodo,- Grits,- Dregs, - Cinza da caldeira de recuperação,- Resíduos do pátio de madeira (casca e rejeito de madeira)
Proporção utilizada para mistura dos resíduos:
77,4 % de Lodo12 % de Dregs4,5 % de Grits6% de Cinza
Resultados das análises dos resíduos antes da confecção das leiras de composto
CARACTERÍSTICAS Lodo Ativado Cinza Dregs Grits Biomassa
pH (CaCl2 0,01M) 8,3 11,5 11,7 11,4 6,2 Umidade (110°C,%) 82,0 39,0 55,0 17,0 44,0 Mat Orgânica (550°C,%) 82,0 25,0 16,0 2,0 94,0 C total (%) 45,56 13,89 8,89 1,12 52,23 N total (%) 0,80 0,20 0,08 0,08 0,36 Relação C/N 57/1 69/1 111/1 14/1 145/1 P2O5 Total (%) 0,44 2,00 0,40 0,90 0,13 K2O Total (%) 0,09 3,42 1,60 0,35 0,36 Cálcio Total (%) 1,80 18,5 19,7 36,0 0,77 Magnésio Total (%) 0,15 1,80 2,15 0,39 0,10 Enxofre Total (%) 0,22 1,00 1,38 0,56 0,02 Cobre Total (mg Kg-1) 22,0 54,0 140,0 20,0 6,0 Ferro Total (mg Kg-1) 7500 10450 2600 1600 700 Manganês Total (mg Kg-1) 98,0 4850 3850 244 252 Zinco Total (mg Kg-1) 46,0 78,0 252,0 22,0 10,0 Sódio Total (mg Kg-1) 2320 4800 76000 22400 520
Tratamentos1) Resíduo 1 (lodo ativado + dregs + grits + cinza, misturados no início da compostagem);
2) Resíduo 2 (lodo ativado + cinza decompostos, misturados com dregs e grits após a decomposição);
3) Mistura Resíduo 1/Biomassa (Relação 1:1);
4) Mistura Resíduo 1/ Biomassa (Relação 3:1);
5) Mistura Resíduo 2/ Biomassa (Relação 3:1);
6) Mistura Resíduo 1/ Biomassa (Relação 5:1);
7) Mistura Resíduo 1/ Biomassa (Relação 3:1) + 22 Kg KCl;
8) Mistura Resíduo 1/ Biomassa (Relação 3:1) + 67 Kg de P (SS);
9) Mistura Resíduo 1/ Biomassa (Relação 3:1) + 67 Kg de P (SS) + 5 Kg KCl;
10) Mistura Resíduo 1/ Biomassa (Relação 5:1) + 50 Kg de Uréia;
11) Mistura Resíduo 1/ Biomassa (Relação 3:1) + 50 Kg de Uréia;
Montagem do experimento
Caminhãodespejandolodo fresco
Lodo
GritsDregs
CinzaCasca
Casca + lodo
Pesagem de Adubo
Materiais antes e depois da mistura
Pilha de composto
Pátio de compostagem
Revolvimento
Pilha sendo molhada
Monitoramento
- Temperatura – medições diárias em 4
pontos da pilha de composto
- pH – coleta semanal de amostras.
- Umidade - coleta semanal de amostras.
ResultadosTEMPERATURA TRATAMENTO 5
202530354045505560
1 9 17 25 33 41 49 57 65 73 81 89 97 105 113 121
DIAS
TEM
PERA
TURA T5 = 75%
resíduos + 25 % biomassa
UMIDADE TRATAMENTO 5
01020304050
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10AMOSTRAS
UM
IDA
DE
%
pH TRATAMENTO 5
8
8,5
9
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12AMOSTRAS
pH
TEMPERATURA TRATAMENTO 6
202530354045505560
1 10 19 28 37 46 55 64 73 82 91 100 109 118
DIAS
TEM
PERA
TURA T6 = 83%
resíduos + 17% biomassa
UMIDADE TRATAMENTO 6
01020304050
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
AMOSTRAS
UM
IDA
DE
%
pH TRATAMENTO 6
88,5
99,510
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
AMOSTRAS
pH
TEMPERATURA TRATAMENTO 3
202530354045505560
1 7 13 19 25 31 37 43 49 55 61 67 73 79 85 91 97 103 109 115 121DIAS
TEM
PER
ATU
RA
T3 = 50% resíduos + 50% biomassa
pH TRATAMENTO 3
8
8,5
9
9,5
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
AMOSTRAS
pHUMIDADE TRATAMENTO 3
01020304050
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10AMOSTRAS
UM
IDAD
E %
Análise de macro e micronutrientes dos compostos após o processo de compostagem
% pH M.O N P K Ca Mg Cu Mn Zn B Fe NaTrat. Umid, g/Kg mg/Kg1 21,64 8,56 51,3 1,94 7,10 2,17 29,78 1,60 152 284 22 4 21320 28402 24,88 7,96 54,4 2,29 3,00 3,26 48,57 2,72 176 478 21 5 20220 8653 40,71 8,23 142,4 2,43 3,80 2,81 29,16 2,24 127 301 38 5 17560 35604 35,08 8,74 102,1 3,12 7,40 2,54 50,51 3,10 113 507 24 5 16200 59805 42,00 8,34 104,0 5,06 7,70 1,80 31,78 1,58 201 449 42 13 16580 11606 35,37 8,20 121,0 2,43 7,70 1,92 17,22 1,34 259 630 30 6 18040 81007 35,00 8,67 84,1 2,84 11,40 2,22 33,48 1,86 171 804 38 4 16240 53208 31,73 8,12 80,7 2,71 5,70 3,36 47,27 3,10 197 705 49 7 17840 67009 33,63 8,37 91,2 2,43 1,50 2,54 40,35 2,80 139 535 34 7 19260 720010 31,93 8,22 89,8 2,85 1,50 2,90 33,34 2,40 197 510 35 4 19280 544011 35,32 8,15 99,4 2,98 1,60 2,54 32,88 1,26 247 614 41 8 19420 6200
Análise de metais pesados no composto pronto
Amostras Al As Ba Cd Co Cr Hg Li Mo Ni Pb Se Si Sn VComposto 1 62,08 4,66 156,26 0,00 4,14 47,16 1,98 1,78 0,00 27,80 6,75 0,00 816,70 126,34 93,62Composto 2 78,08 6,30 0,45 0,00 54,72 52,40 0,33 2,24 0,00 24,51 0,19 0,00 452,00 38,86 97,42Composto 3 52,74 11,03 145,31 0,00 4,59 102,32 0,00 1,80 0,00 62,06 4,35 0,00 476,60 5,87 73,73Composto 4 55,04 7,14 265,58 0,00 5,40 30,00 0,00 2,59 0,00 20,56 6,55 0,00 389,60 73,72 67,94Composto 5 66,14 7,44 246,30 0,00 71,16 64,13 0,00 2,35 0,00 36,24 0,44 0,00 840,98 212,47 79,38Composto 6 56,16 0,18 293,38 0,00 5,12 51,86 1,08 2,36 0,00 34,98 3,98 0,00 918,00 0,00 82,94Composto 7 74,36 1,78 403,46 0,00 9,22 96,33 0,31 3,50 0,00 65,10 0,00 0,00 314,00 0,00 129,39Composto 8 72,58 8,74 353,10 0,00 7,40 89,82 0,00 3,55 0,00 62,72 2,37 0,00 1350,18 1365,30 133,98Composto 9 74,18 4,14 269,60 0,00 6,55 33,92 0,00 2,71 0,00 29,98 0,86 0,00 743,80 0,00 146,74Composto 10 100,46 0,37 291,08 0,00 10,66 146,20 0,00 3,25 0,00 85,96 1,72 0,00 383,20 18,92 172,54Composto 11 65,46 9,56 318,34 0,00 6,77 36,05 0,00 2,38 0,00 22,37 3,77 0,00 738,06 0,00 137,12
Elementos (mg/Kg)
Valores inferiores às cargas cumulativas máximas permissíveis de metais para aplicação de lodo em solos agrícolas (Normas Técnicas Cetesb)
Relação C/N final dos compostosTratamento Relação C/N inicial Relação C/N final
1 141/1 12/1
2 32/1 17/1
3 44/1 25/1
4 107/1 37/1
5 27/1 21/1
6 67/1 15/1
7 33/1 17/1
8 62/1 16/1
9 64/1 13/1
10 65/1 14/1
11 183/1 17/1
O experimento de campo teve duração de 120 dias.
A relação C/N final, de qualquer material
compostado deve ser de 8/1 a 12/1, porém,
materiais com relação C/N 18/1 ou um pouco
menor estão semicurados ou bioestabilizados, já
podendo ser utilizados como fertilizante
orgânico, sem risco de causar dano às plantas
- O tratamento 1 não apresentou boa
porosidade, dificultando o manuseio, e
também conservou o mal cheiro característico da
decomposição anaeróbia.
- O uso do nitrogênio, com o objetivo de acelerar a
decomposição, teve efeito positivo, porém este não
se justifica economicamente.
- Os melhores resultados foram obtidos nas
pilhas com proporção 3:1, ou seja, 75%
resíduos + 25% biomassa. Esta mistura proporcionou
uma boa aeração, o que facilita a mistura e a
homogeneização do material.
Como conseqüência da compostagem houve redução
do material em torno de 50 % base peso
8. ConclusõesConclusões
A Compostagem é um processo satisfatório do ponto de vista tecnológico, para tratamento dos resíduos industriais VCP. Através dele, se consegue uma estabilização acelerada do material (Relação C/N mais baixa) e homogeneização.Após 120 dias de tratamento o material esta pronto para ser aplicado no campo.
TESTES DE CAMPO
Testes instalados
TÍTULO : Uso de compostos orgânicos provenientes do resíduo industrial da fábrica no plantio de eucalipto.OBJETIVOS : Analisar a eficiência dos resíduos industriais compostados no plantio de eucalipto. Comprovar a possibilidade de substituição do adubo químico pelo composto orgânico.
TRATAMENTOS SOLO AQ1. Testemunha absoluta2. Testemunha com adubação tradicional3. Bioexton em faixa.4. Adubação química plantio e adubação de 3
meses orgânica p/ AQ em faixa (T 4)5. Tratamento 4 aplicado localizado6. Tratamento 4 em faixa7. Tratamento 5 em faixa8. Tratamento 6 em faixa9. Tratamento 9 em faixa10. Tratamento 10 em faixa11. Tratamento 11 localizado12. Tratamento 14 localizado
ALTURAS MÉDIAS ( MTS )
0,0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
1,2
1,4
1,6
Tratamentos.
H.M
ÉDIA Hmedia
Hmedia 0,8 0,9 0,9 1,0 0,9 0,9 1,0 1,1 1,0 1,1 1,0 1,0
01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12
3 meses
ALTURAS MÉDIAS ( MTS )
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
Tratamentos.
H.M
ÉDIA Hmedia
Hmedia 1,7 2,0 1,9 2,3 2,1 2,0 2,3 2,4 2,4 2,3 2,2 2,3
01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12
6 meses
IMA 4 ANOS
Produção ( m3 / ha / ano )
0,0
10,0
20,0
30,0
40,0
50,0
60,0
Tratamentos.
I.M.A
. IMA
IM A 36,1 41,9 43,8 44,1 41,9 42,4 45,1 44,0 44,8 46,4 44,2 44,9
01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12
TRATAMENTOS SOLO LEM1. Testemunha absoluta2. Testemunha com adubação tradicional3. Bioexton localizado.4. Adubação química plantio e adubação de
3 meses orgânica em faixa (T 8)5. Tratamento 9 em faixa6. Tratamento 10 em faixa7. Tratamento 11 em faixa8. Tratamento 14 em faixa
IMA 4 ANOS
Produção ( m3 / ha / ano )
0,0
10,0
20,0
30,0
40,0
50,0
60,0
70,0
80,0
Tratamentos.
I.M.A
. IMA
IM A 52,1 61,0 59,5 55,9 61,2 59,7 56,3 59,0
01 02 03 04 05 06 07 08
Testes instalados
TÍTULO : Efeito de diferentes doses de composto orgânico na nutrição de eucalipto.OBJETIVO : Analisar a eficiência de diferentes doses dos resíduos industriais compostados no plantio de eucalipto. Comprovar a possibilidade de substituição do adubo químico pelo composto orgânico.
TRATAMENTOS SOLO LEM1. Testemunha absoluta – sem adubação2. Testemunha 50% adubação química - 56g por planta 4-
28-63. Testemunha 100% adubação química- 112 g por planta
4-28-64. Testemunha 200% adubação química – 224 g por
planta 4-28-65. Composto Bioexton 50% = 0,85 Kg/planta6. Composto Bioexton 100% = 1,71 Kg/planta.7. Composto Bioexton 200% = 3,43 Kg/planta8. Tratamento 7 e 12 da compostagem 50% Composto 7 e
12 = 5,2 Kg/planta9. Tratamento 7 e 12 da compostagem 100% Composto 7e
12 = 10,4 Kg/planta10. Tratamento 7 e 12 da compostagem 200% Composto 7 e
12 = 20,8 Kg/planta
IMA 3,2 ANOS
Produção ( m3 / ha / ano )
0,0
10,0
20,0
30,0
40,0
50,0
60,0
70,0
Tratamentos.
I.M.A
. IMA
IM A 47,8 52,8 55,8 56,9 54,7 57,5 52,8 54,7 55,2 56,9
01 02 03 04 05 06 07 08 09 10
Obrigada !
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