CONGLOMERADOS E SUBPRODUTOS PARA

COMPOSTAGEM

Douglas MuriloFábio S. MonteiroGustavo H. G. CostaMaibi AlvesMireli Cristina

DA USINA SUCROALCOOLEIRA

Prf.ª Rita de Cassia V. MAcei

25/03/2010

BIOCOMBUSTÍVEIS

COMPOSTAGEM GERAL O QUE É ?

Conjunto de técnicas visando produção de adubo orgânico, através da decomposição bioquímica de resíduos orgânicos (restos vegetais, industriais, urbanos, animais, excrementos, etc).

M.O degradam matéria orgânica extraindo energia, nutrientes minerais e carbono (processo aeróbio) gerando adubo = nutrientes para planta e qualidade do solo.

MAIORES BENEFÍCIOS Uso de resíduos cujo descarte causaria

impactos ambientais, a adição de matéria orgânica melhora:

Redução do processo erosivo; > disponibilidade de nutrientes as plantas; > retenção de água; < diferença de temp solo (durante o dia e

noite); Estimulação da ativ. biológica; > agregação de partículas do solo; Aumento taxa de infiltração.

CONDIÇÕES IDEAIS PARA COMPOSTAGEM

USO DOS SUBPRODUTOS INDUSTRIAIS PARA COMPOSTAGEM

- São materiais secundários gerados no processo de industrialização de variados tipos.

- Preocupação: repercussão na saúde humana e meio ambiente.

- Compostagem industrial surge cada vez mais como forma de tratar resíduos orgânicos aproveitando-os para solos agrícolas.

EXEMPLO DE COMPOSTAGEM

ALGUNS SUBPRODUTOS DA USINA E POTENCIAL PARA COMPOSTAGEM

Palhiço cana de açucar; Águas de lavagem e esgoto; Bagaço e bagacilho; Torta de filtro; Cinzas e cinzas residuais; Fuligem da chaminé; Vinhaça e flegmaça; Resíduos de laboratório e orgânico

(lixo).

NECESSIDADE NUTRICIONAL DA CANA-DE-AÇÚCAR

N P K B Cu Fe Mn Mo ZnKg/ha mg/kg

120 30-150 90-120 10-30 6-15 40-250 25-250 0,05-0,2 10-50

Faixas de teores adequados de macro e micronutrientes na cana-de-açúcar

Fonte: RAIJ et al., 1996

Deficiência Fósforo

Deficiência Magnésio

Deficiência Nitrogênio

Deficiência Potássio

Deficiência Manganês

Deficiência Boro

Deficiência Cálcio

ESGOTO DOMÉSTICO

"O efluente foi retirado da estação de tratamento de esgoto da cidade. A irrigação com o líquido propiciou uma melhor produtividade da cultura, em relação ao manejo tradicional em que normalmente a plantação é adubada. A produção foi superior em cerca de 50%“ - Engenheiro Agrônomo Rafael Marques Pereira Leal (29/09/2009)

Trabalho realizado em uma área de 6 mil metros quadrados no município de Lins-SP (2005-2009)

Esgoto Doméstico: Origem:

Usina -> Banheiros, Chuveiros e Repartições

Côlonias -> Residenciais de Familiares. Bueiros e bocas de lobo nas ruas da colônia

Constituintes: Matéria Orgânica; Partículas insoluveis (terra e areia); Produtos de limpeza, Produtos automotores

(óleos e graxas); Shampoo; Sabonetes, cremes, remédios; Desinfectantes; Materiais: pilhas, eletrônicos (brinquedos) e

várias outros arrastados para o bueiro. Etc.

Composição:Compostos químicos médios encontrados no lodo seco de esgotos domésticos digeridos anaerobicamente conforme

Fonte - SABESP

Tabela – Composição química média do lodo de esgoto digerido. Fonte: Chiba (2008)

Fonte: Chiba, 2008

Lodo de esgoto obtido na Companhia de Saneamento de Jundiaí (SP) e produzido a partir de um sistema de tratamento biológico e aeróbio.

Compostagem do Esgoto Uso Direto: pouca vantagem usa-se

pouco por uma grande demanda.

Uso Indireto: digestor anaeróbico (biogás?) e com o lodo compostagem com a torta de filtro.

Obs.: Acumulo de metais pesados Ni, Pb, Cádmio, Cromo, Bromo etc. Monitoramento ambiental.

Necessidade do Solo para Aplicação Tanto o solo como o lodo devem

ser analisados:

Solo para verificar necessidade.

Lodo para verificar concentração de nutrientes

para compor a compostagem.

CONCLUSÕES

1. A aplicação do lodo de esgoto não causou efeitos deletérios na qualidade do solo, mesmo com sua reaplicação em anos sucessivos, em termos de contaminação com metais pesados.

2. A aplicação do lodo de esgoto no solo resultou em aumento nos teores de Zn e Cu disponíveis no solo, porém em níveis abaixo dos valores de referência encontrados na legislação ambiental.

3. Os teores de P, K, Ca, Mg, Cu e Zn nas plantas que receberam lodo de esgoto estavam em níveis adequados, e a utilização desse lodo não resultou em aumento nos teores de Cd, Cr, Ni e Pb no solo e na planta.

DESSA FORMA A COMPOSTAGEM ADICIONADA A CANA, VISA

SUPLEMENTAR SUAS NECESSIDADES

VINHAÇAVinhaça é o resíduo da destilação do vinho na coluna de

destilação (A)Cor: Amarelo Âmbar – Pardo Escuro

Açúcares não fermentáveis;

Dextrinas;

Traços Etanol;

Alta temperatura;

Alta DQO;

Alta DBO;

Consideráveis teores de nutrientes.

Parâmetros Concentrações Padrão

g ou ml L-1

álcool

Mínimos Médios Máximos

pH 3,50 4,15 4,90Temperatura (ºC) 65,00 89,16 110,50

DBO (DBO5) (mg/L) 6680,00 16949,76 75330,00 175,13gDQO (DQO) (mg/L) 9200,00 28450,00 97400,00 297,60g

Sólidos Totais (ST) (mg/L) 10780,00 25154,61 38680,00 268,90g

Cálcio (mg/L CaO) 71,00 515,25 1096,00 5,38g

Cloreto (mg/L Cl) 480,00 1218,91 2300,00 12,91gCobre (mg/L CuO) 0,50 1,20 3,00 0,01g

Ferro mg/L Fe2o3 2,00 25,17 200,00 0,27g

Fósforo total mg/L P2O5 18,00 60,41 188,00 0,65g

Magnésio (mg/L MgO 97,00 225,64 456,00 2,39g

Manganês (mg/L MnO) 1,00 4,82 12,00 0,05g

Nitrogênio (mg/L N) 90,00 356,63 885,00 3,84gPotássio Total (mg/L K2O) 814,00 2034,89 3852,00 21,21g

Sódio (mg/L Na) 8,00 51,55 220,00 0,56

Sulfato (mg/L SO 4) 790,00 1537,66 2800,00 16,17g

Zinco (mg/L ZnO) 0,70 1,70 4,60 0,02g

Etanol (mg/L) 0,10 0,88 119,00 9,10mLGlicerol (mg/L) 2,60 5,89 25,00 62,10mL

Levedura (mg/L) 114,01 403,56 1500,15 44,10g

Fonte: Dinardo-Miranda, L.L. et al., 2008

Composto pH H20 % M.O.%

C% N% C/N P% K% Ca% Mg% Znppm

Cuppm

Mnppm

1 4,5 61 61 33,8 1,29 26 0,375 0,032 0,745 0,147 0,02 0,01 0,32

2 7,9 71 62 34,4 1,16 29 0,299 0,165 0,195 0,05 0,02 0,01 0,17

3 6,7 56 60 33,3 1,28 26 0,239 0,202 0,981 0,401 0,04 0,03 0,27

Composto 1 – 25 m3 bagaço de cana, 0 m3 de bagaço hidrolisado e umidificado com vinhaça

Composto 2 – 20 m3 de bagaço de cana, 10 m3 de bagaço hidrolisado e umidificado com vinhaça

Composto 3 - 15 m3 de bagaço de cana, 5 m3 de bagaço hidrolisado, 5 m3 de Resíduo de Algodão, 2,5 m3 de Casca de Café e umidificado com vinhaça

Fonte: Fernandes, F. e Júnior, M.S.S., 1992

PALHADA

Parte da biomassa remanescente após uma operação de colheita da matéria-prima, ou seja, as folhas e ponteiros com baixo teor de umidade

PALHIÇO Constituinte remanescente de qualquer

sistema de colheita, são eles : plantas daninhas, colmos, bainha, terra.

Corte de cana sem queima Colheita mecanizada sem queima 10 a 20 t ha de matéria seca Com relação C:N próxima a 100 Conteúdo de N entre 40 e 80 kg ha

Impurezas contidas na cana Quantidade Média de Impurezas Vegetais ( folha, palha, ponta, raiz)

variando de 2,5 a 20% com uma média de 5%

Minerais (argila, terra, areia) variando de 0,5 a 5 kg/t cana com uma média de 5 kg/t cana

Constituintes na matéria orgânica:palhada e palhiço Matéria seca (t/ha) = 13,9 Nitrogênio (kg/ha) = 64 Fósforo (kg/ha) = 6,6 Potassio (kg/ha) = 66 Cálcio (kg/ha) = 25 Magnésio (kg/ha) = 13 Enxofre (kg/ha) = 9 Carbono (kg/ha) = 6,255 Hemicelulose (kg/ha) = 3,747 Celulose (kg/ha) = 5,376 Lignina (kg/ha) =1,043 Conteúdo celular (kg/ha) = 3,727 C/N (kg/ha) = 97

USOS Cobertura vegetal Geração de energia Compostagem Fonte de nitrogênio

Fonte de nitrogênio Menor mobilização do solo, Melhorando atividade biológica, Manutenção de íons em solução, Capacidade de retenção de água e Estrutura do mesmo como um todo

BAGAÇO Produção de cerca de 75 milhões de

toneladas por ano no Brasil

É utilizado na fabricação de briquetes, na ração animal, geração de energia, compostagem

BAGAÇO É constituído por três frações

principais:

Hemicelulose: 27,50% Celulose: 48,86% Lignina: 26,27%

Composição do bagaço 0,2% de fósforo, 0,1% de potássio, 6,0% de cálcio, 0,2% de magnésio, 0,3de nitrogênio, pH de 5,3%, 2,3% de ácido húmico do carbono total, 42% de celulose 15% de lignina

BAGAÇO A utilização do bagaço diretamente no

sulco proporciona aumentos nos rendimentos de açúcar com aplicação de 37 a 74 t ha-1 de bagaço decomposto, atribuído, principalmente à melhoria das propriedades físicas o solo, o que permite melhor distribuição do sistema radicular da planta

TORTA DE FILTRO• importante resíduo • proveniente da mistura do lodo da filtração do caldo.

Tonelada de cana moída - 30 a 40 kg de torta de filtro.

1,2 a 1,8% de fósforo e cerca de 70% de umidade.

umidade: garantir a brotação da cana em plantios feitos em épocas de inverno.

alto teor de cálcio e micronutrientes. 50% do fósforo considerado prontamente

disponível. O restante é mineralizado.

A composição da torta de filtro varia de acordo com vários fatores:

variedade, solo, maturação da cana, processo de clarificação do

caldo e outros.

Tabela 2. Composição química aproximada de 100 gramas de torta de filtro

Fonte: Paranhos (1987) e Vitti et al. (2006) adaptado pelo autor.

na compostagem : gesso, cinzas de caldeiras e palhada;

agrega valor à torta de filtro, melhorando sua concentração em nutrientes e reduzindo sua umidade.

Aplicação de torta de filtro no sulco de plantio.Foto: União dos Produtores de Bioenergia

Diferença no desenvolvimento da cana com e sem aplicação de torta de filtro.Foto: Raffaella Rossetto.

CINZA DA CALDEIRA E FULIGEM

Materi

al

Teor SiO2 P2O5 K2O MgO CaO

Cinza - 85 % 0,9% 1,7 % 0,6 % 1,0 %

Fulige

m

70 % 38-72 % 0,5-1 % 0,7-3 % 0,4-0,8% 0,6-1,5%

CINZAS

resultantes da incineração do bagaço.

composição: 85% de SiO2, 0,9% de P2O5; 1,7% de K2O e 0,6% de MgO;

Pode ser utilizada diretamente no solo ou incrementando na compostagem.

FULIGEM

Presentes nas chaminés lavadas normalmente com água de

reuso aproveitada da lavagem da cana. composição : semelhante a das cinzas

qualitativamente e mais diluída quantitativamente, pois apresenta de 30 a 70% de água.

Lagoas de decantação Liquida: Pode ser misturada com a

vinhaça. Sólidas: junto com a cinzas, pode ser

inserida no processo de compostagem.

Considerações finais: Palhiço, Ponteria e Palhada: viável

no solo – transporte geração de energia.

Bagaço e bagacilho: bagaço geração energia – bagacilho usado indiretamente.

Torta de Filtro: Elemento P, mas possui: potássio, cálcio, magnésio, enxofre. Base da compostagem.

Torta de Filtro +: Cinzas da chaminé (Fuligem): areia,

terra, K e Ca. (Tanque de Decantação). Uso principal nas erosões e voçorocas.

Água de Lavagem e Residuárias: uso direto, mas o indireto (lagoa dec/digestão) é o indicado = lodo + terra. Uso principal erosão e voçoroca. Lodo pode ter metais pesados que se acumulam no solo.

Torta de Filtro +: Flegmaça: alto teor alcoólico, retorna

no processo.

Vinhaça: K, mais Na, Ca e Mg. Melhor forma de uso fazer a biodigestão (biogás) e depois utilizar o lodo. Volume enorme.

Outros subprodutos: Matéria Orgânica da Cozinha

Industrial (Lixo): compostagem da materia orgânica rica em todos nutrientes e fibras para consistência.

Esgoto Doméstico: Colônias, cozinha, banheiros da industria, chuveiros etc. Rico em nitrogênio, P e Na. Problemas de acumulo de metais pesados Ni, Cr, Pb, Ar e outros.

Residuos do Laboratório – Estação de Tratamento e Separação Parte amostra: açúcar, mel,

fermento, vinho etc. Material orgânico rico em carboidratos e Nitrogênio. Biodisgestão – Lodo.

Produtos químicos: NaOH, KOH, HCl,Á cido Sulfúrico – Neutralizados gera sais nutrientes

Produtos Químicos: Dicromatos, Aluminio, Bromo – Tóxicos e acumulativos – remoção