Uso Turfa AGR - Conceitos

DOSSI TCNICO

Uso de turfa na agricultura

Thas Marcela F. do Nascimento Escola SENAI/AM Antnio Simes

JANEIRO/2013

DOSSI TCNICO

2012 c Servio Brasileiro de Respostas Tcnicas SBRT



www.respostatecnica.org.br

Dossi Tcnico NASCIMENTO, Thas Marcela F. do Uso de turfa na agricultura Escola SENAI/AM Antnio Simes

25/01/2013

Resumo A turfa ainda um recurso mineral pouco utilizado no Brasil apesar de ser um produto ecologicamente correto e inofensivo a sade humana. Com base nisto, este dossi tem por finalidade abordar o uso de turfa para condicionar solos e controlar o grau de solubilidade de fertilizantes qumicos na horticultura e agricultura orgnica e em filtragem de esgotos, e tambm como carga de enchimento de concreto leve, alm de informar quais licenas ambientais necessrias para explorao, quais os mtodos utilizados para prospeco do minrio, mtodos de lavra, tratamento e beneficiamento do minrio, recuperao da rea explorada, normas e leis ambientais necessrias para a regulamentao destas atividades.

Assunto EXTRAO DE OUTROS MINERAIS NO-METLICOS NO

ESPECIFICADOS ANTERIORMENTE

Palavras-chave Agricultura; beneficiamento; decomposio orgnica; extrao;

lavra; legislao; lei; licena ambienta; meio ambiente;

minerao; mineral; minrio; NRM; normas reguladoras de

minerao; recurso renovvel; turfa

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Para os termos desta licena, visite: http://creativecommons.org/licenses/by/3.0/

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Sumrio

1 INTRODUO ................................................................................................................... 6 1.1 A turfa no Brasil .......................................................................................................................... 7

2 OBJETIVO ......................................................................................................................... 7 3 TURFA ............................................................................................................................... 8

3.1 Formao da turfa ..................................................................................................................... 9

3.2 Caractersticas da turfa ........................................................................................................... 11

3.3 Lavra e beneficiamento da turfa ............................................................................................ 15

3.4 Produo de turfa .................................................................................................................... 17

3.5 Aplicao da turfa .................................................................................................................... 19

3.6 Aplicaes e subprodutos da turfa ........................................................................................ 20

4 RECUPERAO DA REA EXPLORADA...................................................................... 20 5 LEGISLAO .................................................................................................................. 23



Contedo

1 INTRODUO

A formao de combustveis fsseis teve origem a milhes de anos, quando fenmenos naturais provocaram a acumulao de quantidades considerveis de matria orgnica na superfcie do solo (TOLEDO, 1999).

Tais depsitos orgnicos foram cobertos por novas camadas ao longo do tempo, o que proporcionou transformaes qumicas importantes para formaes desses combustveis (TOLEDO, 1999).

Como produto dessa cadeia de transformaes, encontra-se o carvo mineral, o linhito e a turfa. De outra cadeia, origina-se o petrleo, o gs natural e o folhelho betuminoso (TOLEDO, 1999).

De acordo como Aguiar (1987), a turfa parte do estgio incipiente da formao do carvo mineral, sendo considerado um mineral formado nos ltimos dez mil anos, resultante do atrofiamento e da decomposio incompleta de material lenhoso e de arbustos, musgos, liquens em condies de umidade excessiva.

Dessa forma, a turfa est associada a zonas pantanosas ou encharcada e constitui uma suspenso quase coloidal em 80% a 95% de gua (AGUIAR, 1987).

Foi reconhecida como fonte de energia nos sculos XVI a XVIII na Finlndia, na antiga Unio Sovitica e na Irlanda e seu uso se dava principalmente para aquecimento e uso domstico (AGUIAR, 1987).

Os primeiros pesquisadores da turfa so finlandeses, da Academia de Turko. Pehr Adrian Gadd (1727-1797) foi o primeiro a propor um sistema classificatrio e um de determinao da qualidade da turfa na jazida (TOLEDO, 1999).

Em 1759, Gadd e Pehr Kalm (1716-1779) publicaram um trabalho sobre o uso da turfa como combustvel e em 1763 estabeleceram um mtodo para drenagem das zonas turfosas, viabilizando a agricultura e o reflorestamento nas reas drenadas (TOLEDO, 1999).

J na primeira metade do sculo XIX, fez-se a primeira grande drenagem de turfeira na Finlndia para reflorestamento (TOLEDO, 1999).

Desde ento, de um total de dez milhes de hectares de zonas turfosas daquele pas, cerca de 5,3 milhes de hectares foram drenados e transformados em floresta (TOLEDO, 1999).

Segundo International Peat Society IPS (1997), mais de 90% das turfeiras no mundo situam-se nos cintures frios e temperados do hemisfrio norte, o remanescente concentra-se em latitudes tropicais e subtropicais, em sua maioria em ambientes florestais.

De forma geral, estima-se que mais de 250 milhes de hectares (2,5 x106 km2) da superfcie terrestre sejam cobertos de turfa (~1,67% das terras emersas), ficando 85% desse total dentro de fronteiras da Rssia, Canad e EUA (IPT, 1979).

Franchi diz que: Os mais extensos depsitos do mundo ocorrem onde a ltima glaciao, atravs de uma reduo das reas permanentemente geladas, produziu depresses topogrficas ou lagos raso, com chuvas abundantes e bem distribudas e onde as baixas temperaturas retardaram a decomposio de plantas e arbustivas (FRANCHI, 2000).

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1.1 A turfa no Brasil

Os depsitos de turfa no Brasil (FIG. 1) so classificados como turfeiras baixas, formados no perodo Negeno e originaram-se em dois ambientes (TOLEDO, 1999):

Em vrzeas dos cursos baixos de rio: sobre antigos manguezais, com alguma influencia marinha em camadas inferiores; e

Em baixadas paralelas linha de costa, separadas entre diversas geraes de dunas fsseis de areia (TOLEDO, 1999).

As turfeiras brasileiras demonstram, em sua maioria, um teor de material mineral elevado. O teor de enxofre de 1,5% e considerado como mdio (TOLEDO, 1999).

Participam as mais variadas espcies vegetais na sua composio, desde musgos, gramneas e filicneas at arvores de mata mida, que contribuem para a heterogeneidade do depsito. A maior parte do perfil constituda por turfa altamente decomposta (TOLEDO, 1999).

Figura 1 Mapa dos depsitos de turfa no Brasil

Fonte: (CETEM, [20--?])

2 OBJETIVO

Esse dossi tem como objetivo apresentar o uso da turfa para condicionar solos, controlar o grau de solubilidade de fertilizantes qumicos na horticultura e agricultura orgnica, em filtragem de esgotos e tambm como carga de enchimento de concreto leve.



Informar licenas ambientais necessrias para explorao, mtodos utilizados para prospeco do minrio, mtodos de lavra, tratamento e beneficiamento do minrio, recuperao da rea explorada, normas e leis ambientais necessrias para a regulamentao destas atividades

3 TURFA

A turfa uma substncia fssil organo-mineral, de consistncia branda quando molhada, tenaz quando seca, de colorao varivel entre o cinza e o preto (FIG. 2) (devido presena de ulmina), encontrada em alagadios (PINTO, 2003).

Figura 2 Exemplificando o texto Fonte: (BRAZILMINING, [20--?])

Alm do uso consagrado da turfa como fonte energtica, observa-se nos ltimos anos o incremento de sua utilizao na agricultura, como insumo para produo de condicionadores de solos, biofertilizantes, substratos de mudas ou aplicao in natura no solo (OLIVEIRA, 2002).

A idade geolgica da turfa relativamente recente, resultando da decomposio de vegetais de pequeno porte que crescem e se desenvolvem em meios lquidos (PINTO, 2003).

A turfa composta por certo nmero de estratos correspondentes s etapas de desenvolvimento dos vegetais, s contribuies em argila, silte, areia e sais minerais da gua que forneceu nutrientes s plantas (PINTO, 2003).

s massas vegetais que se depositaram no fundo das turfeiras juntaram-se tambm os esqueletos e demais restos animais, suas dejees e partes quitinosas dos insetos (PINTO, 2003).

Devido ausncia de suficiente oxignio gasoso da atmosfera em consequncia da saturao do material vegetal pela gua, onde se formam as turfeiras, no se d a oxidao completa da matria orgnica (PINTO, 2003).

O processo de decomposio da matria orgnica ocorre em condies ambientais anxicas, sendo responsvel pela sai evoluo fssil o desaparecimento da estrutura vegetal, a perda de oxignio e o enriquecimento relativo em carbono (IPT, 1978).

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A decomposio realizada por bactrias e fungos anaerbicos em tais condies, constituintes como as graxas e lignina so pouco decompostas, enquanto outros como a celulose e a hemicelulose so atacadas muito lentamente (PINTO, 2003).

O ambiente saturado em gua inibe a decomposio biolgica ativa dos tecidos da planta e promove a reteno do carbono, que normalmente seria liberado na forma de produtos gasosos provenientes da atividade biolgica (MARTINO & KURTH, 1982).

A velocidade de decomposio depende alm do tipo de vegetao, do clima. Se tropical, favorece uma grande disponibilidade de massa vegetal e promove uma decomposio acelerada, resultando na diminuio da quantidade de material a ser fossilizado como turfa (GARCIA, 1994; LENS, 1984).

Segundo Garcia (1994), Lens (1984), geraes consecutivas de vegetais se transformam em turfa, provocando o empilhamento em camadas, cujas propriedades fsico-qumicas variam em funo do tipo vegetao original, do grau de decomposio da turfa (geralmente aumenta em direo base do depsito) e da quantidade de matria orgnica.

Abaixo, o quadro dos componentes e composio mdia da turfa, baseado no material seco.

Quadro 1 Composio mdia da turfa (base de material seco)

Fonte: (KIEHL, 1985)

As turfas tm normalmente ndice pH baixo, graas ao suco celular das plantas que as originam, cuja reao acida. A variao nos valores de pH de 3,6 a 7,0 (KIEHL, 1985)

3.1 Formao da turfa

A formao de uma turfeira se caracteriza por um processo que se inicia pela decomposio de detritos vegetais. Algas e outras plantas aquticas constituem as camadas que do base turfa (TOLEDO, 1999).

Gramneas, ciperceas, juncos e at rvores tomam conta de toda a margem de depresses, formando um pntano. Toda acumulao orgnica coberta pela gua acaba gradativamente se transformando em turfa (TOLEDO, 1999).

Geralmente, encontram-se camadas bastante decompostas, o que indica um extenso perodo de precipitao de gua (TOLEDO, 1999).

Estratos mais inferiores do perfil de uma turfeira so formados por plantas do nvel da gua, portanto, so mais coloidais e no contm materiais fibrosos ou de madeiras (TOLEDO, 1999).

Nos estratos superiores, formados por plantas que crescem acima do nvel da gua, esses materiais so abundantes (TOLEDO, 1999).



Dependendo da origem, da variedade de plantas formadoras e do grau de decomposio, turfas de diferentes tipos so formadas (TOLEDO, 1999).

A turfa pouco decomposta se assemelha matria vegetal, enquanto a turfa fortemente decomposta se assemelha ao carvo jovem (linhito) (AGUIAR, 1987; NUCCI, 1985).

A matria orgnica pode variar consideravelmente em composio, desde a frmula emprica C1200H813O389N5S para turfa pouco decomposta at C293H489O20N15S para turfa muito decomposta (TOLEDO, 1999).

A formao de uma turfeira funo de um sistema geomorfolgico. A baixa oxigenao do meio aquoso fundamental para a preservao e evoluo da matria orgnica depositada para a sua formao (CESP, 1985).

O material imerso sofre a atuao de bactrias, fungos e outros microrganismos aerbicos que destroem a matria orgnica nos vegetais mortos (TOLEDO, 1999).

Esse processo de oxidao e biodegradao caracteriza a evoluo energtica fssil da matria orgnica vegetal, levando ao desaparecimento da estrutura dos vegetais originais, perda de oxignio e hidrognio e enriquecendo o carbono (CESP, 1985).

A turfa encontrada no Brasil forma-se nas reas baixas dos vales esturios dos rios, sujeitas a inundao constante e com condies de drenagem precrias (CESP, 1985).

As guas estagnadas nessas reas favorecem o aparecimento e crescimento de musgos, acmulo e evoluo fssil dos vegetais mortos (CESP, 1985).

Basicamente os depsitos de turfa tm-se formado de dois modos (IPT, 1979):

1. Primeiro modo, de acordo com IPT (1979)

Pelo preenchimento das depresses de pequenos lagos e lagoas por matria orgnica morta. O processo comea quando a vegetao das margens cresce em direo ao centro da depresso, constituindo uma camada de plantas aquticas (FIG. 3).

A expanso desta esteira vegetal sobre as guas permite que outras plantas migrem para as pores mais estveis das bordas do lago, conforme mostra a figura 3 abaixo:

Figura 3 Processo de formao de turfeiras em lagos

Fonte: (IPT, 1979)

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2. Segundo modo, de acordo com IPT (1979)

Pela inundao constante e formao de lagoas ribeirinhas em terras baixas de vales, ou esturios de rios, com o consequente acmulo de plantas mortas, folhas, galhos, frutos silvestres, flores e outros.

O espalhamento do ambiente saturado de gua por reas planas (charcos ou pntanos), com pouca drenagem, possibilita o incio do processo de deposio em camadas de material vegetal orgnico.

Esta formao inicial propicia a reteno das guas da inundao e das chuvas, permitindo o aparecimento de musgos (sphagnum moss). O posterior atrofiamento nas reas ricas em musgos lento, devido sua alta acidez e grande capacidade de absoro dgua.

O retardamento da decomposio da matria morta, combinado com o crescimento vigoroso dos musgos, resulta em rpida acumulao da turfa de musgos em muitas reas, conforme ilustra a figura 4 abaixo:

Figura 4 Formao de turfeiras em reas de inundao

Fonte: (IPT, 1979)

Segundo a IPS (1997), quanto mais quente o clima, mais rapidamente o material se decompe. A taxa de acumulao maior onde as temperaturas so elevadas o suficiente para permitirem um rpido crescimento vegetal e baixas o suficiente para impedirem atividade microbiolgica muita intensa.

3.2 Caractersticas da turfa

Classificar a turfa agrup-la sistematicamente em classes ou tipos uniformes. Os mtodos mais utilizados de classificao so baseados nas origens vegetais que a constituem (TOLEDO, 1999).

Dessa forma, a palavra turfa (peat, em ingls) vem precedida pelo nome vegetal original, como por exemplo: Sphagnum peat ou a turfa de musgos (TOLEDO, 1999).

Nos Estados Unidos, a classificao baseada principalmente no grau de decomposio e na quantidade de fibras vegetais do material. Dessa forma, de acordo com CESP (1985), apresentam-se as seguintes classes:

Turfa fibrosa: o tipo menos decomposto, com grande quantidade de fibras e baixa dry bulk density - DBD (peso do material seco/volume in situ);

Turfa hmica: moderadamente decomposta, com valores intermedirios de DBD, saturada de gua e com quantidade mdia de fibras;



Turfa sprica: altamente decomposta, com valores mais elevados de DBD, baixo contedo de fibras e saturada de gua (CESP, 1985).

Apresentam-se, na tabela 1, as classificaes mais usuais para a turfa, bem como as variaes em suas principais propriedades conforme o grau de decomposio (IPT, 1979). Abaixo da tabela apresentada, segundo Franchi (2000), setas cujos sentidos indicam aumento no parmetro considerado.

Tabela 1 Sistema de classificao de turfa

Fonte: (FRANCHI, 2000)

De acordo com IPT (1979), h ainda classificaes conforme I.P.S.:

Turfa leve

pouco decomposta, geralmente marrom-avermelhada, com a poro orgnica contendo mais de 2/3 de fibras vegetais reconhecveis e o restante decomposto alem do reconhecimento.

encontrada em ambiente acido, formando as camadas mais superficiais das turfeiras (em geral, derivadas de musgos) tendo muito boa aceitao como substrato para formao de mudas.

Turfa escura

Representa um grau intermedirio entre a turfa leve e a preta, com tonalidade entre marrom e o preto, apresentando 1/3 a 2/3 de fibras reconhecveis. Normalmente so formadas por gramas, arbustos, plantas rasteiras silvestres e plantas aquticas.

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Turfa preta

bastante escura, contendo menos de 1/3 de fibras reconhecveis, podendo apresentar forma gelatinosa. Algumas vezes se forma a partir da acentuada decomposio dos dois outros tipos.

Em outras, o processo de formao se d a partir da sedimentao, no fundo de lagos rasos, de material orgnico morto de plantas aquticas e algas (sapropelito). Apresenta teor bastante elevado em hmus.

Segundo Franchi (2000), pode-se estabelecer uma correspondncia entre os tipos leve, escura e preta com os tipos fibrosa, hmica e sprica.

Do ponto de vista fsico-qumico, a turfa um material poroso e altamente polar, de elevada capacidade de adsoro para metais de transio e molculas orgnicas polares (COUPAL & LALANCETE, 1976).

Segundo Couillard (1994) apud Franchi (2000), estudos microscpicos revelam que seus litotipos apenas parcialmente decompostos (fibroso) apresentam porosidade de aproximadamente 95% e rea especfica de at 200 m2/g.

Quimicamente, um material complexo, apresentando lignina e celulose como constituintes maiores. O teor em substncias hmicas funo direta do grau de decomposio (COUILLARD, 1994 apud FRANCHI, 2000).

Fuchsman (1980) identifica quatro grupos constituintes bsicos em turfas, classificveis de acordo com o modo com que podem ser processadas quimicamente:

Betumes: substncias passveis de dissoluo por alguns solventes orgnicos, compreendendo cidos graxos, ceras e esterides;

cido hmicos: substncias solveis em meio aquoso alcalino;

Carboidratos: como celulose e protena, substncias passveis de dissoluo em meio acido;

Ligninas: substncias fenlicas solveis em bases fortes que, na maioria das plantas, atua como um cimento nas fibras celulsicas, conferindo estabilidade estrutural a folhas, caules e razes (FUCHSMAN, 1980).

H vrias classificaes para turfas, bastante semelhantes entre si, que procuram ressaltar, basicamente, o seu grau de decomposio (FRANCHI, 2000).

A decomposio da turfa transformada em grau de humificao (H), isto , o estado fsico-qumico de converso dos vegetais originais em matria slida amorfa, no fibrosa (TOLEDO, 1999).

De acordo com CESP (1985), o grau de humidificao estimado pelo mtodo Von Post, numa escala de 1 a 10, conforme mostra o quadro 2. O mtodo consiste na compresso manual de uma poro de turfa e observao de:

Presena de gua;

Quantidade de gua;

Colorao da gua;

Quantidade de material que escapa atravs dos dedos;

Contedo das fibras vegetais;

Dimenses das fibras vegetais, etc. (CESP, 1985).



Quadro 2 Classificao da turfa pelo grau de humidificao (escala visual de Von Post)


A turfa com qualquer grau de humificao sempre ser rica em carbono e oxignio e pobre em nitrognio (SHIMADA et al., 1981).

A classificao das turfas pode ser feita tambm segundo os seguintes aspectos, baseados em experincia de pases tradicionalmente produtores. Segundo Cesp (1985), uma classificao mais especfica para a turfa brasileira d-se da seguinte forma:

Quanto natureza do material turfceo: turfa de microflora, turfa fibrosa e turfa lenhosa;

Quanto ao aspecto fsico in natura: turfeiras aquosas ou mudde-tof, turfeiras semi-secas e turfeiras litificadas;

Quanto ao ambiente geolgico de origem: turfeiras fluviais interioranas, turfeiras lmnicas, turfeiras paleodelticas e turfeiras mesomarinha costeiras;

Quanto ao meio ecolgico natural: turfas antrpicas e turfas naturais (CESP, 1985).

Existe ainda mais uma classificao de turfas, conforme Shimada et al. (1981) e CESP (1985) que de acordo com os diferentes tipos e possibilidades de seu emprego, podem ser avaliadas, determinando os seguintes aspectos de 1 a 6:

1. Umidade

Determina-se a massa de gua existente na sua amostra original (%). um dado importante para futuros trabalhos de preparao dos depsitos para a lavra, quando os mesmos sero drenados para reduo da umidade, permitindo assim o acesso de mquinas.

2. Teor de cinzas

Corresponde porcentagem de compostos minerais que permanecem aps calcinao completa do material a 800 C.

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As plantas possuem em mdia 0,6% de matria mineral e as guas alimentadoras das turfeiras trazem minerais em soluo ou disperso, ou at mesmo no prprio substrato sobre o qual o depsito se formou.

O teor de cinzas constitui um srio fator limitante na utilizao da turfa como combustvel, uma vez que influi negativamente no funcionamento dos equipamentos de queima e varia na razo inversa do poder calorfico.

3. Teor de enxofre

Corresponde porcentagem do elemento na amostra. sempre determinado juntamente com o poder calorfico superior, pois um alto teor de enxofre constitui sria limitao na utilizao da turfa como combustvel.

4. Poder calorfico superior (PCS)

Estabelece o contedo energtico da turfa, expresso em kcal/kg, atravs da combusto da matria orgnica da turfa.

um dado importante, juntamente com o Dry Bulk Dsensity, para o clculo do contedo energtico da turfa por umidade de volume, geralmente expresso em MWh/m3.

5. Carbono fixo e matria voltil

A quantidade de carbono e de matria voltil quantifica a matria orgnica contida na turfa. O carbono presente est ligado ao hidrognio e oxignio em vrios graus.

A matria voltil composta pela frao orgnica que se volatiliza com formao de gases diversos (CO, CO2, H2, CH4 e hidrocarbonetos superiores) ao ser submetido a 950 por um perodo de 7 minutos.

A finalidade prtica da realizao dessa determinao a de obter um dado que fornea a idia da quantidade de gs formado, quando tal matria submetido pirlise (processo qumico pelo qual a turfa submetida para obteno de coque, alcatro e gs).

6. Dry Bulk Density (DBD)

Representa a massa do material seco dividido pelo seu volume in situ (g/cm3). um dado fundamental no clculo do contedo energtico da turfa por unidade de volume. A DBD pode ser determinada somente nos testemunhos indeformados.

Existem outros ensaios que podem ser realizados, mas que dependem do tipo de turfa em que se est trabalhando e que se pretende classificar.

Esses ensaios podem ser de anlise elementar de substncia, temperatura de amolecimento e fuso de cinzas, determinao dos cidos hmico e flvico entre outros.

3.3 Lavra e beneficiamento da turfa

A turfa (FIG. 5) no estado natural virgem possui um teor de gua superior a 90%. A matria turfcea por si s compe menos de 10% de um determinado depsito (TOLEDO, 1999).



Figura 5 Trabalha de amostragem na turfeira, com uma operao de recuperao e descrio de

testemunho de sondagem (trado tipo piston) Fonte: (OLIVEIRA, 2002)

Portanto, importante a diminuio do volume de gua para que a matria-prima se torne um produto comercializvel (TOLEDO, 1999).

evidente que, para isso, se deve lanar mo de mtodos de baixo custo, como o aproveitamento da gravidade para escoar, a evaporao atravs de energias naturais, como insolao e ventilao (TOLEDO, 1999).

A drenagem pode ser usada com os seguintes objetivos (TOLEDO, 1999):

Viabilizar comercialmente uma turfeira;

Retirar de grande quantidade de gua;

Estabilizar o corpo da turfa, para que se possa lavr-la;

Impedir a realimentao do depsito por via lateral, atravs de infiltrao e afluxo de barrancos (TOLEDO, 1999).

A turfa no drenada, quando sujeita compresso mecnica, apresenta reaes pseudotixotrpricas, isto , ocorre uma liquefao sem consolidao imediata posterior, comprometendo ainda mais a estabilidade do depsito (TOLEDO, 1999).

Toledo diz que: Quando uma drenagem bem executada, o teor de gua cai 87%, num perodo de 2 a 4 anos. A perda de massa lquida resulta em compactao e encolhimento da turfeira, estabilizando o depsito e possibilitando at a entrada de mquinas leves, exercendo presso de 90 a 120 g/cm

3 na

extrao (TOLEDO, 1999).

Aps essa drenagem completa, a turfa contm ainda sete partes de gua, para cada parte de massa seca. Essa gua est compreendida na forma de (TOLEDO, 1999):

gua capilar;

gua coloidal; e

gua celular (TOLEDO, 1999).

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Removida por secagem ao ar livre, pode-se conseguir turfa seca ao ar com menos de 20% de gua, dependendo da umidade relativa do ar em que est secando (TOLEDO, 1999).

A escolha do processo de lavra deve considerar as heterogeneidades inerentes matria-prima. Por isso, o mtodo escolhido deve compreender a escavao do perfil como um todo, todas as camadas de turfa fibrosa, semidecomposta, preta e gelatinosa ao mesmo tempo (TOLEDO, 1999).

3.4 Produo de turfa

De acordo com Aguiar (1987), a produo da turfa definida como sendo:

Extrao (FIG. 6);

Minerao;

Lavra; e

Colheita (AGUIAR, 1987).

Figura 6 Campo de extrao de turfa


Conforme Toledo (199) a explorao de uma turfeira deve ser produto de um planejamento, visando um projeto integrado de lavra e colheita, aproveitando a rea minerada ou esgotada em agricultura, agropecuria, reflorestamento, piscicultura e outros tipos de aquacultura, recreao etc., evitando impactos ambientais.

Para a produo da turfa em escala industrial, utiliza-se o mtodo da colheita seca, que obtm produtos com umidades entre 40% a 60%, ou com o mtodo de colheita da turfa mida (TOLEDO, 1999).

A explorao de uma turfeira se d basicamente da seguinte forma (AGUIAR, 1987):

Preparo da rea atravs da limpeza do terreno e abertura de canais de drenagem;

Dependendo do uso da turfa, seleciona-se o mtodo de colheita e estabelece-se o equipamento a ser usado;



O mtodo da colheita seca mais utilizado onde se pode aproveitar os recursos naturais para a drenagem do material turfceo, utilizado em pases tropicais. O mtodo da colheita mida utilizado onde as condies climticas e de drenagem natural so adversas;

Divide-se a turfeira em campos de produo, limitados por canais de drenagem paralelos, espaados de 10m a 40m, sendo mais comum o espaamento de 20 metros;

Define-se o sistema de estocagem, manuseio e transporte na rea de produo e posteriormente at os pontos de utilizao (AGUIAR, 1987).

Segundo Toledo (1999), os mtodos convencionais via seco so utilizados no mundo todo. As etapas necessrias para extrao de turfa via seca, que pode ser escarificada ou extrudada so:

Pesquisa inicial e plano de extrao;

Preparao do campo: desmatamento e drenagem;

Extrao: escarificao ou extrudagem, revolvimento para acelerar a secagem, amontoamento para facilitar coleta e a coleta propriamente dita;

Estocagem na turfeira;

Carregamento e transporte para o depsito do consumidor (TOLEDO, 1999).

Descrevem-se abaixo os processos de lavra das turfas escarificada e extrudada produzidas por via seca (CESP, 1985):

Turfa escarificada

produzida pela coleta de uma pequena camada superior, com espessura aproximada de 1 cm, que apresenta teor de umidade em torno de 40%, resultante da secagem por energia solar. A coleta pode ser realizada por meios mecnicos ou pneumticos (CESP, 1985).

Depois de coletada, estocada no prprio campo de produo, tomando-se o cuidado de compactar para evitar incndios e reumidificao por chuvas ocasionais (CESP, 1985).

A produo de turfa escarificada requer um clima com baixssima ocorrncia de chuva, umidade relativa do ar constantemente abaixo de 70% e grandes reas de ocorrncia de turfa (CESP, 1985).

Os equipamentos necessrios so complexos e o ciclo de produo se repete a cada 2 ou 3 dias. Normalmente o custo de produo da turfa escarificada inferior ao da turfa extrudada (CESP, 1985).

Turfa extrudada

produzida atravs de um equipamento acoplado a um trator que efetua o corte, a coleta e a extrudagem em tarugos de 2,5 a 3 polegadas de dimetro (CESP, 1985).

A turfa recm-extrudada, com 80% de umidade retorna superfcie da turfeira para continuar o processo de secagem por energia solar (CESP, 1985).

A secagem possibilita a formao de uma pelcula semi-impermevel que protege os tarugos de turfa extrudada contra chuvas ocasionais de baixa densidade (CESP, 1985).

A turfa extrudada retirada do campo de produo quando a umidade estiver em torno de 50% ou menos e estocada na prpria turfeira, para posterior transporte ao consumidor (CESP, 1985).

O ciclo de produo estimado em 5 a 10 dias e os equipamentos so mais simples do que os utilizados para a tcnica anterior, pois podem ser adaptados de mquinas agrcolas (CESP, 1985).

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Essa tcnica se aplica a pequenas reas, com clima de poucas chuvas e umidade mdia relativa do ar abaixo de 70% (CESP, 1985).

Para as nossas condies brasileiras, recomenda-se a produo de turfa extrudada. Como todo empreendimento mineral, a produo de turfa requer um detalhado estudo dos impactos ambientais, que porventura possam ser ocasionados, para determinar os melhores mtodos de minerao e controle desses impactos, assim como para permitir o uso posterior da rea minerada.

Os melhores resultados obtidos com a extruso da turfa, com cilindros de 30 mm de dimetro com 28% de umidade, utilizados com xito nos processos de gaseificao e combusto (MOTTA et al., 1982)

3.5 Aplicao da turfa

A turfa tem aplicaes nos setores da agricultura, energia, metalurgia e filtros. As vantagens do uso da turfa na agricultura foram reconhecidas apenas no sculo passado e somente a partir de 1904 a indstria comeou a criar produtos de origem de turfeiras para este uso (TOLEDO, 1999).

A turfa usada na agricultura considerada um produto nobre. Ela serve como substrato para culturas hortifrutigranjeiras e de jardinagens (TOLEDO, 1999).

Conforme Nucci (1985), a turfa usada na agricultura geralmente pouco humificada (grau de humificao de 1 a 2). Aquela resultante de musgos, quando pouco humificada, pode ser utilizada em estufas, para cultivo direto de hortalias sobre as mesmas, aps correo de acidez e adubao adequada.

Quando adicionado a solo com pouca ou nenhuma matria orgnica, melhora sensivelmente a sua capacidade de reteno de gua, tornando-o mais adequado s atividades agrcolas. A turfa de musgos utilizada no setor de hortigranjeiro para (TOLEDO, 1999):

Semeaduras, germinao e proteo das sementes;

Fixao de fertilizantes; e

Para manuteno de temperaturas e umidades para as plantas e outros usos (TOLEDO, 1999).

Em pases onde h deficincia de fontes energticas, a turfa utilizada para suprir essa deficincia para gerar energia eltrica e energia trmica industrial e domestica (TOLEDO, 1999).

O Instituto de Pesquisas Tecnolgicas IPT realizou pesquisas sobre a turfa brasileira do estado de So Paulo sobre os aspectos geolgicos e de lavra (TOLEDO, 1999).

Nos seus testes de aproveitamento do material em gaseificadores e queimadores, o IPT concluiu que a obteno de gs combustvel comparvel ao carvo mineral vivel (TOLEDO, 1999).

Turfa com at 50% de cinzas utilizada em processos de gaseificao em reatores de leito fluidizado, produz gs de baixo a mdio poder calorfico utilizado na produo de energia trmica e na alimentao de unidades descentralizadas de geradores de energia eltrica em lugares isolados (TOLEDO, 1999).

As turfas com baixo teor de cinza (por volta de 3%) sofrem o processo de carbonificao para a produo de coque de turfa (TOLEDO, 1999).

aplicado na eletrometalurgia, devido sua elevada pureza e tambm como matria-prima na produo de carvo ativado, importante para o tratamento de guas poludas (TOLEDO, 1999).



3.6 Aplicaes e subprodutos da turfa

A turfa uma matria-prima potencial para obteno de produtos qumicos que so obtidos atualmente por outras fontes: ceras, estereides, cidos hmicos e carboidratos. Os betumes so os componentes da turfa que se dissolvem em solventes orgnicos aquecidos (TOLEDO, 1999).

Dependendo do solvente utilizado na extrao, obtm-se variados betumes e diferentes componentes so separados, como as ceras e as resinas (TOLEDO, 1999).

A natureza complexa das substncias orgnicas existentes na turfa faz dela uma matria-prima nica, superior ao carvo, madeira e em alguns casos ao petrleo (TOLEDO, 1999).

Outras aplicaes so citadas por Nucci (1985), como obteno de alcatres, acares, protenas e compostos qumicos e medicinais entre outros, verificados a partir de turfas com maior ou menor grau de decomposio.

Alm do uso mltiplo na produo de derivados orgnicos e condicionante de solo, a turfa pode ser usada como absorvente de leo derramado no mar e como filtro para esgoto (MONTICELLI e BATISTA, 1990).

4 RECUPERAO DA REA EXPLORADA

A recuperao de reas degradadas uma atividade relativamente recente no Brasil e tm sido tema de amplo estudo. Uma das causas principais da degradao a minerao, agropecuria, construo de hidreltricas, poluio, estradas, dentre outros (FRANCHI, 2000)

Um ecossistema degradado aquele que, aps distrbios, teve eliminado, juntamente com a vegetao, os seus meios de regenerao biticos, como o banco de sementes, plntulas, chuvas de semente e rebrota (FRANCHI, 2000; JESUS, 1994; CARPANEZZI, et al. 1990).

Portanto, apresenta baixa resilincia, isto , seu retorno ao estado anterior pr-distrbio pode no ocorrer ou ser extremamente lento (FRANCHI, 2000)

J o ecossistema perturbado aquele que sofreu distrbios, mas manteve os meios de regenerao biticos: a ao humana no obrigatria, mas auxilia na sua recuperao, sendo possvel natureza encarrega-se do restante da tarefa (FRANCHI, 2000)

Nos degradados, ao antrpica para recuperao necessria, pois eles j no dispem daqueles eficientes mecanismos de regenerao (FRANCHI, 2000).

So quatro termos utilizados com frequncia no campo de revegetao de reas degradadas: recuperao, restaurao, reabilitao e revegetao (MUNSHOWER, 1994 apud FRANCHI, 2000).

Recuperao

tomar um stio degradado novamente aproveitvel para uma determinada funo, isto , a reconstituio topogrfica do solo e da comunidade de plantas no ser igual condio original pr-degradao (KAGEYAMA et al., 1997 apud FRANCHI, 2000).

Restaurao

Consiste no retorno de um sitio degradado sua condio original anterior degradao, isto , a reconstituio do ecossistema, com sua forma e funo original, portanto a restaurao inclui a recuperao (KAGEYAMA et al., 1997 apud FRANCHI, 2000).

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Reabilitao

Ocorre sem a intervenincia do homem quando fornecido tempo suficiente para que as mudanas edficas e biolgicas ocorram (FRANCHI, 2000).

Estas mudanas so controladas pelo tipo de material existente nas zonas das razes no incio de processo de estabilizao, pelo regime climtico da rea e pela disseminao acidental dos propgulos de plantas (FRANCHI, 2000).

Revegetao (revegetation)

o componente final e mais visvel no plano de recuperao, conforme mostra a figura 7 (FRANCHI, 2000).

Figura 7 rea em recuperao ambiental, notar mudas pioneiras recm-transplantadas


Relativamente ao desgaste parcial ou total, reversvel ou irreversvel, do ecossistema local atingido pelo distrbio (MASCHIO et al., 1992) convencionaram os seguintes conceitos:

Perturbao: desgaste parcial e reversvel;

Descaracterizao: desgaste total e reversvel;

Depauperao: desgaste parcial e irreversvel;

Degradao: desgaste total e irreversvel (MASCHIO et al., 1992).

No Brasil, recuperar uma rea degradada confere-lhe uso produtivo, que pode no ser o mesmo que o da situao anterior ao da pr-degradao. Este critrio implica uma condio de equilbrio dinmico com o seu entorno (SNCHES, 1995 apud FRANCHI, 2000).

Trs aspectos distintos segundo Franchi (2000) concorrem para o estabelecimento deste equilbrio:

1. Sob o ponto de vista fsico, a rea dever estar isenta de processos erosivos significativos e apresentar uma situao de estabilidade geotcnica onde no haja riscos de escorregamentos de taludes ou outros movimentos de massa;

2. Sob o ponto de vista qumico, determinados materiais, minrios e rochas encaixantes, ou ainda insumos de substancias utilizadas no empreendimento e, de alguma forma, incorporados rea, no devem apresentar potencial de contaminao de solo e de guas superficiais ou subterrneas;



3. Sob o ponto de vista biolgico, necessrio que a rea recuperada mostre condies de ser auto-sustentvel, isto , capaz de manter um rendimento equivalente quele encontrado em reas semelhantes, na mesma regio (FRANCHI, 2000).

A degradao fsica do solo definida por Mielniczuk & Schneider (1984) apud Luchesi et al., (1992) como uma mudana em suas propriedades fsicas que influi negativamente sobre a produo, manifesta-se pela acentuada perda de qualidade na estrutura dos solos pelo colapso dos primeiros 3 a 4 cm devido ao efeito das chuvas, o que se traduz, entre outras coisas, em perdas por eroso.

De acordo com Primavesi (1984), o processo de eroso tem incio com a desintegrao dos grumos do solo pelo impacto das guas de chuva. As partculas dos grumos so lanadas distncia e os constituintes mais finos penetram com a gua para dentro do solo (FIG. 8A).

Ainda conforme Primavesi (1984), estes constituintes mais finos depositam-se a certa profundidade (entre 30e 40 cm), preenchendo interstcios e dando a um adensamento, conforme mostra a figura 8B abaixo:

Figura 8 (A) Efeito do impacto de uma gota dgua sobre um grumo de solo; (B) Formao do

adensamento pela sedimentao de argila carreada pela gua de infiltrao Fonte: (PRIMAVESI, 1984 modificado por FRANCHI, 2000)

O solo um dos elementos da paisagem mais diretamente afetados pela atividade mineradora. No caso especifico da minerao, h a necessidade de recuperar-se o terreno onde ocorreu a explorao (FRANCHI, 2000).

A minerao uma atividade econmica que, por sua prpria natureza, implica modificao das condies ambientais originais de determinada regio, principalmente quando se considera que seus efeitos podem extrapolar os limites geogrficos da rea de extrao (FRANCHI, 2000).

Isto contribui decisivamente para a formao do preconceito de ser a minerao, em que pese seu carter de utilidade pblica, a atividade econmica que mais degrada o meio ambiente (FRANCHI, 2000), o que de maneira alguma verdade.

A minerao um dos setores que mais contriburam para a o aperfeioamento das tecnologias de recuperao de reas degradadas (FRANCHI, 2000).

Conforme Brasil (1990), os procedimentos habitualmente necessrios recuperao de reas mineradas compreendem, simplificadamente, respeitadas as peculiaridades de cada caso:

1. Preenchimento da rea lavrada com estril e/ou rejeito. Cuidados especiais devem ser tomados quanto contaminao do lenol fretico se os materiais contiverem substncias txicas;

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2. Regularizao do terreno, isto , o preparo do relevo para receber a vegetao. A nova conformao topogrfica deve atender estabilidade do solo e taludes, controle da eroso e apresentar alguma semelhana como o relevo original;

3. Tratamento da superfcie final, envolvendo sem se limitar a isto:

Recolocao do topsoil;

Terraos em camalhes (em locais com declividade menor que 20%) ou em bancadas ou patamares (para declividade superiores a 20%);

Construo do sistema final de drenagem (canais e valetas), que deve ser implementado o mais rpido possvel. Em reas com altas declividades devero ser preferivelmente revestidos (sacos como solo-cimento, argamassas com pedras de mo, etc.); em alguns casos a construo de canais em escadas recomenda-se para a dissipao da energia das guas;

Reduo do grau de compactao do solo, que dever apresentar-se com densidade entre 1,4 a 1,5 g/cm3. Nas operaes de escarificao e subsolagem, deve ser evitada a inverso das camadas do solo, principalmente aps a colocao do topsoil;

4. Revegetao;

5. Manuteno (BRASIL, 1990).

5 LEGISLAO

Os recursos minerais so substncias de ocorrncia natural, que podem ser encontradas na superfcie ou no interior da terra.

Quando extradas tm utilidade como combustveis e matrias-primas, deve ser juridicamente tutelados como bens, considerando a importncia econmica, significado estratgico e a sua relevncia para o controle ambiental (GONALVES, 2009).

Para que a sociedade utilize os benefcios dos minerais que so por sua vez, propriedade distinta do solo e pertencem Unio, o artigo 2 do Cdigo de Minerao institudo pelo Decreto-Lei n. 227/1967, estabelece taxativamente quais so os Regimes de Aproveitamento dos Recursos Minerais, levando em conta fatores como a diversidade das substncias, dificuldades de aproveitamento e destino da produo (GONALVES, 2009), que so:

1. Regime de concesso, quando depender de concesso do Ministro de Estado de Minas e Energia (MME);

2. Regime de autorizao, quando depender de expedio de alvar de autorizao do Diretor-Geral do DNPM;

3. Regime de licenciamento, quando depender de licena expedida em obedincia a regulamentos administrativos locais e de registro da licena no DNPM;

4. Regime de permisso de lavra garimpeira, quando depender de portaria de permisso do Diretor Geral do DNPM;

5. Regime de monopolizao, quando, em virtude de lei especial, depender de execuo direta ou indireta do Governo Federal.

Legislao pertinente a regulamentao de explorao:

Lei n 6.567, de 24 de setembro de 1978.



Lei n 7.805, de 18 de julho de 1989.

Decreto n 598, de 05 de julho de 1992.

Decreto-Lei n 227, de 27 de fevereiro de 1967.

Portaria n 266 de 10 de julho de 2008.

Portaria n 268, de 27 de setembro de 2005.

Portaria n 336, de 23 de dezembro de 1998.

Portaria n 392 de 21 de dezembro de 2004.

Legislao do registro mineral:

Deliberao DRM 001/94 (quais as atividades obrigadas ao Registro Mineral).

Portaria DRM 002/95 (prazo de validade e renovao);

Portaria DRM 004/95 (altera a portaria 002/95);

Portaria DRM 008/94 (normas e procedimentos gerais);

Portaria DRM 013/95 (procedimentos para renovao).

Concluses e recomendaes

As substncias minerais so encontradas na natureza, no entanto, no so teis para sociedade se permanecerem em seu estado natural.

A qualidade de vida est atrelada satisfao das nossas necessidades bsicas, fisiolgicas e de segurana, que dependem do acesso aos minerais.

Portanto, recomenda-se o contato com gelogos para orientar e/ou legalizar atividades referentes explorao de bem minerais e os seguintes rgos:

Ministrio de Minas e Energia MME

End.: Esplanada dos Ministrios Bloco "U" CEP: 70.065-900 - Braslia - DF Tel.: (61) 2032-5555 Home-page: http://www.mme.gov.br/mme

Departamento Nacional de Produo Mineral DNPM

End.: S.A.N. Quadra 01 Bloco B - 70041-903 - Braslia - DF Tel.: (61) 3312-6666 Fax: Fax: (61) 3312-6918 E-mail: [email protected] Home-page: http://www.dnpm.gov.br/

Como quaisquer outros bens minerais, os procedimentos exigidos so os mesmos. Deve-se ser protocolizado na Superintendncia do Departamento Nacional de Produo Mineral (DNPM) o Requerimento de Autorizao de Pesquisa, no qual se exige:

Formulrio padronizado fornecido pelo DNPM;

Plano de Pesquisa e;

Planta de Localizao da rea.

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O SBRT no se responsabiliza pelos servios a serem prestados pelas entidades/profissionais indicados. A responsabilidade pela escolha, o contato e a negociao cabero totalmente ao cliente, j que o SBRT apenas efetua indicaes de fontes encontradas em provedores pblicos de informao.

Recomenda-se a leitura do Guia do Minerador Regimes de Autorizao e de Concesso. Disponvel em: . Acesso em: 09 jan. 2013.

E a leitura do artigo Turfa Utilizada na Recuperao Ambiental de reas Mineradas. Disponvel em: . Acesso em: 09 jan. 2013.

Recomenda-se, ainda, a leitura da(s) seguinte(s) Resposta(s) Tcnica(s):

SERVIO BRASILEIRO DE RESPOSTAS TCNICAS. Fornecedores de turfa. Resposta Tcnica elaborada por Guilherme Luiz Loureno Gomez. So Paulo: USP/DT (Agncia USP de Inovao / Disque - Tecnologia), 2011. (Cdigo da Resposta: 18392). Disponvel em: . Acesso em: 09 jan. 2013.

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Identificao do especialista

Thas Marcela F. do Nascimento Geloga, Msc. em Geologia Regional e Metalognese

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