manual de uso agrícola e disposição
do lodo de esgoto para o estado
do espírito santo
organizadores
Aureliano Nogueira da Costa
Adelaide de Fátima Santana da Costa
Vitória-ES
2011
© 2011 - incaper
Instituto Capixaba de Pesquisa, Assistência Técnica e Extensão Rural
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Companhia Espírito-santense de Saneamento
Av. Governador Bley, 186, Edifício Bemge, 3º Andar, Centro - Vitória-ES CEP: 29010-150 Tel: (27) 2127-5353/5000 (geral) isBn 978-85-89274-19-7 Editor: DCM/Incaper Tiragem: 1.400 exemplares Novembro 2011 revisores técnicos
José Sérgio Salgado - Incaper Leandro Roberto Feitoza - Incaper Maria Helena Alves - Cesan
Frederico Lopes Raposo Filho - Idaf/Incaper
equipe de edição
Chefe do Departamento de Comunicação e Marketing – João Anselmo Molino Coordenação editorial – Liliâm Maria Ventorim Ferrão
Projeto gráfico, editoração eletrônica, arte-finalização e capa – Laudeci Maria Maia Bravin Revisão de português – Raquel Vaccari de Lima Loureiro
Ficha catalográfica – Cláudia de Oliveira Barros Feitosa Créditos das fotos – Acervo do Incaper e da Cesan Impressão e acabamento
GRáFICA CRoMoS – CuRITIBA-PR
M294 Manual de uso agrícola e disposição do lodo de esgoto para o Estado do Espírito Santo / Aureliano Nogueira da Costa, Adelaide de Fátima Santana da Costa (org.). – Vitória: Incaper, 2011.
126 p. : il.
ISBN 978-85-89274-19-7
1- Matéria orgânica 2- Lodo de Esgoto 3- Biossólido. I. Costa, Aureliano Nogueira da. II. Costa, Adelaide de Fátima Santana da. III. Instituto Capixaba de Pesquisa, Assistência Técnica e Extensão Rural. IV. Título.
o texto desta obra foi composto na família de tipos Times New Roman no corpo 12/18. Miolo impresso em papel couché fosco 150 g.
Todos os direitos reservados nos termos da Lei no 9.610, que resguarda os direitos autorais. É proibida a reprodução total ou parcial, por qualquer meio ou forma, sem a expressa autorização do Incaper.
Dados Internacionais de Catalogação-na-publicação (CIP)
renato casagrande
GoVERNADoR Do ESTADo Do ESPíRITo SANTo
givaldo vieira
VICE-GoVERNADoR Do ESTADo
enio Bergoli da costa
SECRETáRIo DE ESTADo DA AGRICuLTuRA, ABASTECIMENTo, AQuICuLTuRA E PESCA (SEAG)
FáBio ahnert
SuBSECRETáRIo DE DESENVoLVIMENTo AGRoPECuáRIo
carlos luiz tesch Xavier
SuBSECRETáRIo PARA ASSuNToS ADMINISTRATIVoS
evair vieira de melo
DIREToR-PRESIDENTE Do INSTITuTo CAPIxABA DE PESQuISA, ASSISTêNCIA TÉCNICA E ExTENSão RuRAL (INCAPER)
aureliano nogueira da costa
DIREToR-TÉCNICo Do INCAPER
iranilson casado pontes
SECRETáRIo DE ESTADo DE SANEAMENTo, hABITAção E DESENVoLVIMENTo uRBANo (SEDuRB)
carlos roBerto de lima
SuBSECRETáRIo DE ESTADo DE PRoGRAMAS uRBANoS
eduardo loureiro calhau
SuBSECRETáRIo DE ESTADo DE SANEAMENTo E hABITAção
neivaldo Bragato
PRESIDENTE DA CoMPANhIA ESPíRITo-SANTENSE DE SANEAMENTo (CESAN)
anselmo tozi
Apresentação
PlAntAndo
informAção PArA colher ProdutividAde
renato casagrande
Governador do Estado do Espírito Santo
A publicação deste Manual – destinado aos produtores rurais capixabas – é parte de um esforço global do Estado para cumprir nosso compromisso de apoiar concretamente o crescimento, a dinamização e a melhoria de qualidade da nossa produção agrícola. Superado o falso conceito de que o Brasil e o Espírito Santo teriam que fazer uma opção entre a indústria e a agropecuária, como estratégia de desenvolvimento econômico e social, entendemos hoje que essas atividades não só se revelam perfeitamente compatíveis, mas também são interdependentes. Por isso, ao investir simultaneamente em projetos de estímulo ao crescimento industrial e à modernização da economia rural, o Governo do Espírito Santo parte da convicção de que nosso futuro depende do êxito que alcançarmos nos dois setores.
Uma característica importante desta publicação é que os autores tiveram a preocupação de analisar não apenas os aspectos rigorosamente técnicos e econômicos do uso de resíduos urbanos na agricultura, mas também os condicionamentos legais e ambientais dessa importante inovação. Afinal, o produtor capixaba – tanto quanto o Governo – reconhece que a informação atualizada constitui hoje um dos mais importantes insumos para o crescimento e a melhoria de qualidade da nossa produção agrícola. Estamos empenhados em assegurar o acesso de todos às práticas e tecnologias mais avançadas, desenvolvidas no Brasil ou no exterior, e continuaremos a investir também na modernização da nossa infraestrutura logística, que é outro fator essencial para o desenvolvimento das atividades rurais.
Durante muitas décadas, a agricultura financiou e sustentou o desenvolvimento urbano no Brasil. De agora em diante, é imperioso que a economia rural e a expansão da indústria formem uma frente única, uma unidade estratégica. Para isso, a difusão de informações e conhecimentos avançados – nesses dois campos – deve ocorrer com a mesma velocidade e eficiência, para que alcancem índices cada vez mais elevados de qualidade e produtividade.
PASSivoS AmBientAiS virAm AtivoS
enio Bergoli da costa
Secretário de Estado da Agricultura, Abastecimento, Aquicultura e Pesca (Seag)
O lodo de esgoto no Espírito Santo já tem critérios técnicos seguros para uso e disposição sem geração de problemas ambientais e de saúde. Trata-se de excelente conquista no campo da tecnologia ambiental.
Uma parceria inédita desenvolveu estudos durante quatro anos. Esses, além de gerarem vários resultados ambientais e agronômicos, com critérios técnicos seguros, apontaram locais apropriados em todo o Estado para uma destinação final adequada do lodo de esgoto: a agricultura. Um importante mapeamento com base na Lei vigente e no respeito ao meio ambiente.
A iniciativa da Cesan, órgão vinculado à Secretaria Estadual de Saneamento, Habitação e Desenvolvimento Urbano (Sedurb), em parceira com o Incaper, órgão vinculado à Secretaria de Estado da Agricultura, Abastecimento, Aquicultura e Pesca (Seag) na elaboração de projeto de pesquisa e desenvolvimento, geraram informações e tecnologias valiosas para dar destinação ao biossólido, muito além dos tradicionais aterros sanitários. Parceria inteligente para uma destinação nobre. Com todas as informações, conhecimentos e tecnologias geradas com o desenvolvimento do projeto foi possível elaborar e editar a publicação “Manual de uso agrícola e disposição do lodo de esgoto para o Estado do Espírito Santo”, que contempla aspectos de produção da matéria-prima (lodo), aspectos legais de sua utilização, aspectos econômicos do seu uso para diferentes culturas, bem como a análise econômica de sua utilização. Uma bela obra, cujos autores são profissionais renomados do Incaper e da Cesan.
Pela abrangência, conteúdo, organização e dimensão profissional dispensados à obra, o sentimento que fica é de um esforço de socialização do conhecimento acumulado sobre o tema que, em vez de encerrar com a edição desta publicação, abre muitas possibilidades para novas parcerias que possam privilegiar outros desafios de transformar, através da ciência, passivos ambientais em ativos produtivos. Novas agendas de atitudes sustentáveis.
Nesta, o meio ambiente e a agricultura agradecem. Parabéns às instituições envolvidas e a seus profissionais.
iranilson casado Pontes
Secretário de Estado de Saneamento, Habitação e Desenvolvimento
Urbano (Sedurb)
emPreendimentoS
AmBientAl, econÔmico e SociAlmente SuStentÁveiS
Os marcos regulatórios legais e as políticas públicas em torno do saneamento básico e da proteção ao meio ambiente, recentemente instituídos em nosso país e em nosso Estado, além de estabelecer novo paradigma para enfrentamento dos desafios e alcance das metas e objetivos definidos em suas proposições, também nos comprometem com a busca permanente pela universalização dos serviços de abastecimento de água, de coleta com tratamento de esgoto, de limpeza pública e de manejo dos resíduos sólidos.
Neste contexto é fundamental a adoção de empreendimentos ambiental, econômica e socialmente sustentáveis, que considerem desde o planejamento, aos usos em benefício da coletividade, fase em que a operação das plantas instaladas torna-se ainda mais relevante.
A preocupação com a universalização e com a sustentabilidade das soluções está presente na formulação e na condução da nossa Política Estadual de Saneamento Básico, por meio da Secretaria de Saneamento, Habitação e Desenvolvimento Urbano (Sedurb), que neste momento dirigimos, assim como nos programas e projetos por nós concebidos e implementados, em especial o “Águas Limpas”, que focaliza a ampliação da oferta dos serviços de coleta com tratamento de esgotos sanitários, de modo a sanear nossas cidades e despoluir nossos rios e praias. O lodo decorrente dos processos de tratamento de esgotos tem sido um desafio também nas melhores tecnologias empregadas, um resíduo problemático que pode comprometer a eficiência ambiental de todo o processo, e por isso um motivo de atenção especial dentro do Programa Águas Limpas.
Este manual, fruto de uma pesquisa científica elaborada por servidores públicos capixabas, além de orientar o uso e o manejo do lodo das Estações de Tratamento de Esgotos (ETEs), nos convida a refletir e nos incentiva a persistir para que a sustentabilidade que buscamos garantir em nossas iniciativas esteja presente integralmente, do início ao fim de cada ciclo.
novAS tÉcnicAS
PArA o deSenvolvimento SuStentÁvel
A destinação dos resíduos domésticos visando à reciclagem de nutrientes no ambiente agrícola, que passa pela visão ampliada das realidades tecnológica e econômica, constitui-se em uma necessidade de saúde pública, de preconstitui-servação ambiental e de responsabilidade social, uma vez que o retorno de matéria orgânica e nutrientes ao solo leva à redução de problemas de contaminação e degradação dos recursos hídricos, contribuindo efetivamente para a produção de alimentos.
Os resultados do projeto Critérios para o uso e manejo agrícola e florestal do lodo de Estação de Tratamento de Esgoto no Estado do Espírito Santo, trabalho realizado pelo Governo do Estado, por meio do Incaper e da Cesan, vai ao encontro dessa necessidade, apontando orientações para a disposição final de resíduo e orientações sobre as áreas agricultáveis do Estado que possuem aptidão para a disposição do lodo de esgoto as quais são apresentadas neste Manual.
As orientações disponíveis neste documento permitirão ao Espírito Santo avançar não só na regulamentação e gestão, mas também na implantação de projetos e ações que estimulem a melhoria da qualidade dos produtos agrícolas que possuem indicação de uso do lodo de esgoto com redução de custos de aquisição de insumos e ainda na promoção da qualidade de vida dos agricultores de base familiar, para promoção do desenvolvimento regional.
Portanto, quando nos é dada a oportunidade de uma visão sistêmica, nos é dada também a responsabilidade de mudança de postura e de comportamento. Nesse contexto, o Incaper realiza este trabalho cumprindo o importante papel de reunir conhecimentos que contribuem para a redução do uso de fertilizante convencional, a partir do pilar da sustentabilidade, que preserva os recursos naturais, é viável do ponto de vista econômico, além de ser socialmente justo. O Incaper convida a todos a contribuir para a nova era da agricultura, em que tudo é reaproveitado, sempre pautado pelo conhecimento científico e pela assistência técnica dos agricultores familiares.
Parabenizo a toda a equipe pela realização desse trabalho.
evair vieira de melo
Diretor-Presidente do Instituto Capixaba de Pesquisa, Assistência Técnica e Extensão Rural (Incaper)
Anselmo tozi Diretor de Meio Ambiente da Cesan neivaldo Bragato Presidente da Cesan ceSAn: BuScA de SoluçÕeS AmBientAl-mente corretAS
O projeto sobre o uso do lodo de esgoto na agricultura é resultado de uma parceria entre a Cesan e o Incaper que combina destinação nobre a esse resíduo final de tratamento do esgoto com eliminação de gastos com aterro sanitário. Quanto mais esgoto tratado, menor será a poluição de rios e mares, e maior a produção de adubo de qualidade.
Entre as opções existentes para a disposição final do lodo de esgoto ou biossólido está sua utilização para fins agrícola e florestal, que se mostra uma das mais corretas, pois como ele é rico em matéria orgânica e em nutrientes para as plantas, é recomendado sua aplicação como condicionador de solo e/ou fertilizante.
No Brasil, incorporar resíduos de esgoto – lodo e efluente – aos solos não é prática comum. Principalmente porque ainda são poucas as cidades com Estações de Tratamento de Esgoto (ETE).
No Espírito Santo, por meio da Cesan, foram investidos R$ 1 bilhão nos últimos oito anos, e mais R$ 1 bilhão será destinado nos próximos quatro para esgotamento sanitário. A companhia, que atua em 52 municípios – Região Metropolitana e 45 no interior – possui 88 Estações de Tratamento de Água (ETAs) e 74 Estações de Tratamento de Esgoto (ETEs).
A universalização da oferta dos serviços vem acompanhada por ações de modernização da estrutura e dos mecanismos de gestão administrativa e operacional, cujos impactos já podem ser observados. Também não foi deixada de lado pesquisa e inovação para desenvolver soluções, como a do uso do lodo, e contribuir com benefícios ambientais e econômicos.
A Cesan tem como meta oferecer coleta e tratamento de esgoto para 70% da população, muito acima da média brasileira, de 36%. Mas esse esforço só será completo se todos fizerem a ligação dos imóveis à rede disponível na rua. Uma atitude em favor da saúde e da conservação do meio ambiente, temas do nosso tempo, que, nesse caso, está sendo colocada ao nosso alcance.
Este Manual mostra a nossa preocupação cada vez maior em buscar soluções ecologicamente corretas desde a coleta, passando pelo tratamento do produto na ETE e até de seus resíduos. É obra de uma parceria consolidada e com um fim comprometido e compatível com o que se julga ambientalmente correto.
Aureliano nogueira da costa Engº Agrº, D.Sc. Solos e Nutrição
de Plantas, Coordenador Geral do Projeto Lodo, Pesquisador e Diretor-Técnico do Incaper
GerAção do conhecimento e inovAção nA diSPoSição AGrÍcolA do lodo de ete
A apresentação dos resultados do projeto de pesquisa Critérios para o uso e manejo agrícola e florestal do lodo de Estação de Tratamento de Esgoto (ETE) no Estado do Espírito Santo é motivo de muito orgulho para toda a equipe técnica, que direta e indiretamente contribuiu na condução dos experimentos desenvolvidos nas Fazendas Experimentais do Incaper, localizadas na Região Sul, no município de Cachoeiro de Itapemirim; na Região Centro Serrana, no município de Domingos Martins e na Região Norte, no município de Sooretama, para disponibilizar as importantes informações que norteiam a destinação do lodo de ETE em todo o Estado do Espírito Santo.
A publicação dos critérios para o uso do lodo de ETE na agricultura, por si só, é um diferencial quanto à obtenção de resultados das pesquisas desenvolvidas em campo, em escala comercial, o que valida de forma inédita os resultados obtidos e as recomendações para as culturas de mamão, café arábica, café conilon, goiaba, abacaxi, banana, eucalipto, seringueira, palmáceas, milho e cana-de-açúcar.
Além dos resultados das pesquisas, merece destaque o trabalho integrado e de parceria entre a Companhia de Saneamento do Espírito Santo (Cesan) e o Instituto Capixaba de Pesquisa, Assistência Técnica e Extensão Rural (Incaper), que mais uma vez superam as expectativas quanto à geração de conhecimento e tecnologia com foco na recomendação técnica para minimizar o impacto no meio ambiente e, ao mesmo tempo, propor soluções inteligentes que permitam a reciclagem da matéria orgânica oriunda do processo de tratamento do esgoto doméstico urbano.
O orgulho na execução dessa obra se traduz na importância como marco referencial para o Espírito Santo, que, a partir dessa referência, passa a contar com informações técnicas desenvolvidas nas condições agroclimáticas do Estado, com o mapeamento das áreas aptas para todos os municípios e com resultados de pesquisa, em escala comercial, com culturas de importância econômica. Esses resultados estão alinhados às estratégias do Governo do Estado, em busca do desenvolvimento regional equilibrado, atendendo ao eixo de Produção do Conhecimento e Inovação, estabelecidas no Planejamento Estratégico para o período de 2011 – 2014.
lenise menezes loureiro
Diretora-Presidente do Instituto de Defesa Agropecuária e Florestal do Espírito Santo (Idaf)
convertendo reSÍduoS em BenefÍcioS À SociedAde
Os órgãos envolvidos neste trabalho merecem admiração e respeito do Instituto de Defesa Agropecuária e Florestal do Espírito Santo (Idaf) por esta iniciativa que busca compatibilizar o desenvolvimento às limitações da exploração dos recursos naturais. Diante da quantidade de esgoto gerado no Espírito Santo, o presente Manual torna-se importante ferramenta ao identificar alternativas para destinação adequada do lodo, convertendo a destinação desse resíduo em benefícios à sociedade.
Diante do crescente desenvolvimento econômico no Estado do Espírito Santo e no Brasil, a preocupação com que este esteja pautado na sustentabilidade é eminente, pois as pressões nos recursos naturais precisam ser controladas e compensadas. Um dos grandes desafios é a gestão e destinação final adequadas dos resíduos gerados pelas atividades humanas, e para isso necessitam de tecnologias científicas geradas por instituições públicas e privadas.
A utilização de alternativas agrícolas e florestais para o aproveitamento ou disposição final do lodo de esgoto pode ser destacada como oportunidade para recuperação de solos (áreas degradadas e de mineração) e para aplicação direta no solo, compostagem, fertilizante e ainda solo sintético.
Esses benefícios vêm ao encontro dos anseios dos agricultores do Estado, que precisam de alternativas economicamente viáveis para a recomposição de áreas impactadas. O insumo pode, ainda, ser utilizado como fertilizante em plantios florestais econômicos ou para reflorestamento das áreas de reserva legal.
Na esfera da atuação do Idaf, a identificação de tecnologias e metodologias para a gestão dos resíduos orgânicos gerados pelas atividades agropecuárias tem sido constante. Portanto, com as informações técnicas disponibilizadas neste Manual, surge a oportunidade de utilizá-las para extrapolar os resultados do estudo das avaliações ambientais realizadas pelo Instituto nas atividades de licenciamento ambiental. Esperamos que as informações consolidadas a partir deste trabalho tragam grandes contribuições para o desenvolvimento do agronegócio do Espírito Santo, promovendo a sustentabilidade da propriedade rural e buscando, sempre, a qualidade de vida para todos.
Aladim fernando cerqueira Diretor-Presidente do Instituto Estadual de Meio Ambiente e Recursos Hídricos (Iema)
uSo AGrÍcolA do BioSSólido: umA AlternAtivA viÁvel AmBientAlmente
As atividades de Saneamento, em especial os sistemas de esgotamento sanitário, propiciam efeitos sociais e ambientais positivos, contribuindo não somente na prevenção de doenças, como também na manutenção da qualidade ambiental, evitando o lançamento de efluentes “in natura” no meio ambiente. A implantação de projetos na área de saneamento no Estado do Espírito Santo, buscando a universalização dos serviços de coleta e tratamento de esgotos, tem proporcionado grandes avanços ambientais, contribuindo para o desenvolvimento de forma sustentável.
Ambientalmente, as atividades de tratamento de esgoto demandam controles direcionados, principalmente a gestão da eficiência de tratamento do efluente e dos resíduos gerados no processo operacional e de manutenção. Dentre os resíduos gerados no tratamento biológico, o lodo de esgoto configura-se como um grande desafio, face ao volume gerado pelas tecnologias atualmente utilizadas, tendendo ao aumento, uma vez que está diretamente relacionado ao crescimento populacional.
Neste contexto, a busca por alternativas para usos e destinações ambientalmente corretas para os resíduos gerados por tal atividade corresponde a um avanço ambiental, diante da possibilidade de alteração do ciclo produtivo atualmente empregado, que destina os seus resíduos a aterro sanitário. A transformação de um resíduo em um produto, como o lodo de esgoto em biossólido, com previsão de uso na agricultura, proporcionará ganhos aos setores de saneamento e agrícola. Também contribuirá para o aumento da vida útil dos aterros sanitários, uma vez que permitirá a destinação a esses locais de materiais que, realmente, sejam considerados pela sociedade como não reaproveitáveis.
Assim, iniciativas direcionadas à orientação quanto à utilização agrícola do biossólido vem ao encontro da premente necessidade de se desenvolver técnicas sustentáveis de reutilização de resíduos, gerando benefícios sociais e ambientais. Desta forma, o “Manual de uso agrícola e disposição de lodo de esgoto para o Estado do Espírito Santo” configura-se como um importante instrumento de auxílio e suporte à gestão sustentável das atividades de tratamento de esgoto e de melhoria da qualidade ambiental do Estado do Espírito Santo.
um trABAlho Que fAZ A diferençA: uSo do lodo do eSGoto como fertiliZAnte AGrÍcolA
Paulo ruy valim carnelli Secretário de Estado do Meio
Ambiente e Recursos Hídricos (Seama)
Enfrentar o desafio de fazer da Cesan uma empresa também de coleta e tratamento de esgotos e levá-la a executar um grande projeto para ampliar a oferta desses serviços, através do Programa Águas Limpas, foi motivo de enorme satisfação. Em franco andamento, o Programa já pode ser considerado um sucesso e, não tenho dúvidas, em breve o Espírito Santo será destaque no assunto em nível nacional.
Entretanto, novos desafios surgiram. Um deles, com certeza importante, foi a geração do lodo como resíduo do processo de tratamento, em escala crescente e permanente, o que tornou-se motivo para que buscástornou-semos uma solução melhor do que apenas depositá-lo em aterros sanitários.
Felizmente, a nova Cesan que emergiu de uma feliz união entre governo com visão estratégica e empresa com rumo certo teve no bom desempenho de seu quadro de profissionais uma grande fonte de incentivo para obtenção de bons resultados. Dentre as boas coisas, a busca pela inovação foi destaque com vários casos de sucesso.
No caso do lodo do esgoto, uma parceria entre a Cesan e o Incaper, dentro de uma visão estratégica que possibilitou trabalhos em conjunto entre suas diversas áreas, surgiu o projeto para avaliar o uso do lodo do esgoto como fertilizante agrícola. Estudo difícil, demorado e detalhado, que, realizado com muito esmero pelos envolvidos, já se tornou uma realidade e mereceu premiações.
Recebi com felicidade o pedido para participar com um texto do Manual que será lançado sobre o trabalho. Minha fala só poderia ser de satisfação por ter participado de um projeto bem sucedido e, principalmente, por ter propiciado que profissionais tão dedicados e competentes obtivessem a realização por fazer o que gostam. Simplesmente isso, desenvolver bem seu trabalho. Acredito muito no serviço público executado com qualidade. A todos que conhecerem este trabalho fica esta reflexão: servidores motivados e com razões honestas para desempenhar seu trabalho com certeza fazem a diferença.
Agora, como Secretário de Meio Ambiente, me empenharei e conto com o empenho de todos para a segunda parte do trabalho, a partir deste manual, que é tornar o “fertilizante do lodo de esgotos” um produto desejado e utilizado por nossos agricultores.
maria de fátima de lima
Engª Química, Especialista Engenharia Sanitária e Ambiental - Analista de Sistemas de Saneamento, Coordenadora do Projeto Lodo pela Cesan
Adelaide de fátima S. da costa Engª Agrª, D.Sc. Fitotecnia, Pesquisadora e Coordenadora de Fruticultura, Coordenadora do Projeto Lodo pelo Incaper
A crescente preocupação com o meio ambiente nos leva a acreditar que o futuro das organizações vai basear-se em duas pressuposições: um aumento das pressões e restrições ambientais em todas as decisões organizacionais, e uma maior conscientização por parte dos consumidores. A Cesan, com uma percepção do futuro, vem se antecipando ao investir em ações que irão contribuir para a redução dos impactos ambientais de suas atividades, produtos e serviços, tendo como suporte a legislação ambiental vigente e a melhoria contínua. Desta forma, a Companhia alia desenvolvimento econômico com respeito ao meio ambiente.
À medida que se investe na ampliação ou implantação de sistemas de esgotamento sanitário, que ocorre a adesão por parte da população e que a eficiência nas ETEs é otimizada, a produção de lodo aumenta. Gerenciar de forma correta esse resíduo pode significar uma nova oportunidade de negócio, tendo em vista que o lodo, devido às suas características, apresenta potencial de uso na agricultura como fertilizante e condicionador de solo.
A reciclagem agrícola de lodo de esgoto tem por objetivo a redução do passivo ambiental, através da disposição final adequada de lodo de esgoto sob os aspectos sanitário, ambiental e social, e concorre para fechar o ciclo bioquímico dos nutrientes, fornecendo matéria orgânica ao solo, estocando o carbono na forma de compostos estáveis, isto é, não liberando o CO2 na atmosfera. Dessa forma, isso contribui para a redução do efeito estufa. Além disso, evita problemas de contaminação e degradação dos recursos hídricos.
Diante do contexto, o estabelecimento de critérios para a reciclagem do lodo de esgoto na agricultura apresenta-se como uma oportunidade de uso eficiente dos recursos públicos na melhoria da qualidade de vida e do meio ambiente, beneficiando os agricultores e a sociedade. Além disso, trata-se da implantação de prática de gestão inovadora por parte da Cesan no que se refere ao uso e manejo do lodo.
GeStão inovAdorA dA ceSAn: uSo e mAneJo do lodo de ete
Desenvolver um trabalho para definição de Critérios Referenciadores para o uso e manejo agrícola e florestal do lodo de esgoto é desafiador, uma vez que envolve áreas multidisciplinares, o que exige a colaboração de profissionais com diferentes “expertises”, inseridos em um foco específico, em prol da alta confiabilidade dos resultados alcançados. Não é pretensão dos autores o aprofundamento de conceitos sob o aspecto didático, mas sim esclarecer os princípios básicos da área de Engenharia Sanitária e Ambiental, com enfoque nas atividades práticas do tratamento de esgoto doméstico e gerenciamento de lodo obtido, destacando-se a importância da disposição final adequada. É apresentada também a caracterização do lodo de esgoto produzido por ETEs instaladas no Estado do Espírito Santo, com os principais parâmetros que definem sua qualidade, quanto aos contaminantes usualmente presentes.
Essas informações, aliadas às características dos solos do Espírito Santo e às respostas de diferentes culturas de importância econômica para o Estado, quanto ao desenvolvimento e produtividade, quando submetidas à adubação com o lodo de esgoto higienizado, são de fundamental importância para a demonstração da viabilidade técnica do uso desse resíduo orgânico na agricultura.
Fator também que não pode ser desconsiderado é a viabilidade econômico-financeira do processo de disponibilização do lodo de esgoto pela Cesan, para que os produtores de base familiar do Espírito Santo tenham outra opção de insumo orgânico, de forma a fornecer matéria orgânica e nutrientes para as lavouras, sem provocar os impactos ambientais dos fertilizantes químicos convencionais.
Durante a execução do projeto que viabilizou a elaboração do presente documento foram instalados diversos experimentos em nível de campo, ensaios esses que ocuparam grandes áreas experimentais, com manejo cultural similar às culturas comerciais, o que exigiu muita dedicação da equipe envolvida. Agradeço, de forma muito especial, a todos que efetivamente colaboraram para a produção dos resultados apresentados neste Manual.
diretriZeS norteAdorAS PArA A deStinAção
Autores dos capítulos
equipe de Pesquisa
Agradecimentos
Aureliano nogueira da costa
Engenheiro Agrônomo, Doutor em Solos e Nutrição de Plantas, Pesquisador e Diretor-Técnico do Incaper aureliano@incaper.es.gov.br
Adelaide de fátima Santana da costa
Engenheira Agrônoma, Doutora em Fitotecnia, Pesquisadora e Coordenadora de Fruticultura do Incaper
adelaide@incaper.es.gov.br
maria de fátima de lima
Graduada em Química Industrial, Especialista em Engenharia Sanitária e Ambiental - Cesan
fatima.lima@cesan.com.br
renato corrêa taques
Engenheiro Agrimensor, Pesquisador do Incaper renato@incaper.es.gov.br
luiz carlos Santos caetano
Engenheiro Agrônomo, Doutor em Produção Vegetal, Pesquisador do Incaper
luizcaetano@incaper.es.gov.br
carlos nogueira de mattos
Graduado em Economia, Técnico de Sistema de Saneamento - Cesan
carlos.nogueira@cesan.com.br
luciano firme de Almeida
Engenheiro Agrônomo, Analista de Sistemas de Saneamento - Cesan
luciano.firme@cesan.com.br
felipe Gonzaga maia
Engenheiro Agrônomo, Mestrando em Biologia Vegetal. felipegonzaga@hotmail.com
Priscila letro caldeira vieira
Engenheira Ambiental - Bolsista da Cesan priscilaletro@yahoo.com.br
As ações desenvolvidas no projeto critérios para o uso e manejo agrícola e florestal do lodo de estação de tratamento de esgoto (ete) no estado do espírito santo - “projeto lodo” deram subsídio para a elaboração do Manual de uso agrícola e disposição do lodo de esgoto para o Estado do Espírito Santo. os autores deste manual foram os responsáveis pela condução dos trabalhos de pesquisa, no entanto, outros profissionais, com diferentes formações acadêmicas, contribuíram diretamente para o sucesso desse trabalho e consequentemente, para a publicação desta obra. Dessa maneira, enaltecemos e destacamos a participação desses profissionais:
ana carolina callegario pereira - Graduada em Agronomia, Mestre e Doutora em Ciências do Solo, Projeto de Pós-Doutorado com Biossólido na Agricultura (Incaper/CNPq)
cláudia teles munaro - Graduada em Engenharia Florestal, Mestre em Engenharia Ambiental, Doutora em Engenharia Elétrica Felipe azevedo Bastos - Graduado em Engenharia Ambiental, Mestre em Engenharia Ambiental. Analista de Meio Ambiente e Recursos hídricos do Iema
Fernando vilas Boas goulart - Graduado em Ciências Biológicas, Mestre em Ecologia e Conservação, Especialista em Tecnologia e Gestão Ambiental
henrique Freitas santana - Graduado em Bioquímica, Mestrando em Bioquímica e Imunologia
henrique de sá paye - Graduado em Agronomia, Mestre e Doutorando em Solos e Nutrição de Plantas
João luiz creto Binda - Graduado em Ciências Biológicas, Especialista em Análises Clínicas - ovos de helmintos
leonardo pereira Bastos - Graduado em Engenharia Elétrica, Mestre em Engenharia Elétrica - Automação e Instrumentação patrícia dornelas Bassani - Graduada em Ciências Biológicas, Mestre em Engenharia Ambiental
Iniciação Científica
ana virgínia silva martins - Graduada em Saneamento Ambiental carolline tressmann cairo - Graduanda em Engenharia Ambiental patrick tadeu pereira - Graduando em Engenharia Ambiental Wagner scusato dorigo - Graduado em Engenharia Ambiental
Técnicos
ademir antônio diirr Filho - Agente de Desenv. Rural I - Incaper clair Barboza - Agente de Desenvolvimento Rural I - Incaper renato cypriano altoé - Agente de Desenv. Rural I - Incaper tarcísio lima - Agente de Desenvolvimento Rural I - Incaper
os autores, convictos da importância das informações e dos resultados das pesquisas científicas disponibilizados nesta publicação, agradecem:
Ao Instituto Capixaba de Pesquisa, Assistência Técnica e Extensão Rural (Incaper), pelo apoio técnico, estrutural, operacional e de recursos humanos que viabilizaram o desenvolvimento das pesquisas científicas realizadas no “Projeto Lodo”, bem como na elaboração de todas as etapas desta obra.
À Companhia Espírito-santense de Saneamento (Cesan), por acreditar na qualidade do trabalho desenvolvido por esta equipe, composta de profissionais do Incaper e da Cesan. Pelo apoio técnico, operacional, de recursos humanos e financeiro que possibilitaram a execução desta obra.
À Fundação de Desenvolvimento Agropecuário do Espírito Santo (Fundagres), pela eficiência e eficácia do processo de gestão financeira do “Projeto Lodo”.
Ao Centro Tecnológico de Análises (Cetan), pela eficiência e pronto atendimento às solicitações da equipe de trabalho do “Projeto Lodo”, o que permitiu a confiabilidade nos resultados das análises laboratoriais realizadas.
À Ceres Inteligência Financeira (Ceres), pela qualidade do estudo de viabilidade econômico-financeira de utilização do lodo gerado pelas Estações de Tratamento de Esgoto (ETE), controladas pela Cesan, para reciclagem agrícola.
Ao Ricardo Batista, chefe do Departamento de operações Técnicas do Incaper pelo apoio ao trabalho de pesquisa desenvolvido. À Maria helena Alves, Engenheira Civil, mestre em Engenharia de Recursos hídricos, Gerente Meio Ambiente da Cesan e ao André Sefione, Engenheiro Civil, mestre em Recursos hídricos, Chefe de Divisão de Gestão de Resíduos e Recursos hídricos da Cesan, pelas contribuições e apoio incondicional ao “Projeto Lodo” e também para a publicação desta obra.
À Moema Bachour Zangrande, Engenheira Agrônoma, Mestre em Conservação de Solos, Pesquisadora Responsável Técnico pelo Laboratório de Análise de Solos, do Centro Regional de Desenvolvimento Rural Nordeste, do Incaper, pela dedicação e pronto atendimento para realização das análises físicas e químicas de solos e lodos de esgoto.
Ao Luiz Carlos Prezotti e ao André Guarçoni Martins, Engenheiros Agrônomos, Doutores em Solos e Nutrição de Plantas e Pesquisadores Responsáveis Técnicos pelo Laboratório de Análise de Solos, do Centro Regional de Desenvolvimento Rural Centro Serrano, do Incaper, pelas contribuições técnicas, dedicação e pronto atendimento para realização das análises foliares e análise químicas de solos e lodos de esgoto.
Ao José Altino Machado Filho, Engenheiro Agrônomo, Mestre em Ciências Agrárias, Pesquisador Responsável Técnico pelo Laboratório de Ecofisiologia Vegetal do Centro Regional de Desenvolvimento Rural Nordeste, do Incaper, pelas contribuições técnicas, dedicação e pronto atendimento para realização das análises químicas de frutos. A todos aqueles que acreditaram, trabalharam e auxiliaram na condução do “Projeto Lodo” e no lançamento desta obra, que esperamos poder contribuir com o desenvolvimento de uma agricultura mais sustentável.
aureliano nogueira da costa adelaide de Fátima santana da costa
SumÁrio
capítulo 1
geração de lodo de esgoto e seu potencial como Fonte de matÉria orgÂnica para a agricultura ..
capítulo 2
aspectos legais de utilização do lodo de esgoto na agricultura ...
capítulo 3
áreas potencias do estado do espírito santo para aplicação de lodo de esgoto na agricultura ...
capítulo 4
aspectos Químicos e Físicos da disposição do lodo de ete no solo ...
capítulo 5
disposição do lodo de ete no solo e seu eFeito na produção agrícola ...
capítulo 6
viaBilidade econÔmica de utilização do lodo de esgoto na agricultura ...
mapeamento e classiFicação de áreas potenciais para disposição do lodo de esgoto -BiossÓlido-
na agricultura ...
documentos consultados ...
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1
geração de lodo de esgoto e
seu potencial como Fonte de
matÉria orgÂnica para
a agricultura
maria de Fátima de lima
carlos nogueira de mattos
priscila letro caldeira vieira
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introdução
os principais agentes poluidores de águas nas áreas urbanas são os esgotos, que na maioria das vezes são lançados diretamente nos corpos de água. A falta de tratamento dos esgotos sanitários e condições adequadas de saneamento podem contribuir para a proliferação de inúmeras doenças parasitárias e infecciosas, além da degradação do corpo da água.
Diante da intensa degradação dos recursos hídricos e a necessidade de proteger a saúde da população, as companhias de saneamento vêm investindo na melhoria e implantação de estações de tratamento de esgotos (ETEs), com diferentes tecnologias, que são construídas para atender à demanda da população, bem como a legislação ambiental vigente. Como consequência da elevação do índice de cobertura do tratamento do esgoto ocorre aumento na geração de lodo de esgoto.
As alternativas mais usuais para o aproveitamento e/ ou destinação final de biossólidos são o uso agrícola, a disposição em aterro sanitário, o reuso industrial, a incineração, a conversão do lodo em óleo combustível, a recuperação de solos e Landfarming.
o uso agrícola do lodo de esgoto deve considerar os aspectos referentes à qualidade dos biossólidos, principalmente quanto aos metais pesados, organismos patogênicos e atração de vetores. Além disso, outros aspectos também devem ser observados: condições do solo, características das áreas de aplicação, taxa de aplicação e culturas agrícolas recomendadas.
A disposição final do lodo de esgoto para fins agrícola e florestal se mostra uma alternativa desafiadora para a Cesan, uma vez que esse resíduo é rico em matéria orgânica e em nutrientes, tendo características diferenciadas como condicionador de solo e/ou fertilizante.
volume de lodo atual e Futuro
Nos últimos dois anos, a produção média de lodo gerado nas ETEs operadas pela Cesan na Região da Grande Vitória e no interior do Estado é de 350 e 70 toneladas/ mês, respectivamente, que estão sendo destinados em aterro sanitário. Com a ampliação na coleta e tratamento
de esgoto e a adesão da população, a tendência é que haja um aumento significativo na produção de lodo. No decorrer das atividades desenvolvidas nos sistemas de esgotamento sanitário, além do lodo outros resíduos também são gerados. No entanto, o lodo de esgoto representa o maior volume de geração. Lodo de esgoto (LE) é uma denominação genérica para o resíduo gerado pelos sistemas de tratamento de esgotos. Quando suas características químicas e biológicas permitem seu uso de forma benéfica, pode ser denominado de biossólido. Embora a quantidade atual de lodo produzida no âmbito da Cesan seja relativamente baixa se comparada com outras empresas de saneamento, a definição de alternativas viáveis para sua disposição torna-se de alta prioridade, principalmente devido às questões de preservação ambiental.
tratamento do esgoto e geração de lodo
A Cesan atua em 52 municípios do Espírito Santo tendo sob sua responsabilidade a operação de 74 estações de tratamento de esgoto que foram concebidas com diferentes tecnologias, convencionais ou combinadas, a saber: lagoas de estabilização, lagoas facultativas, lodos ativados e reatores uASB.
Cada método de tratamento apresenta características próprias, e o volume de lodo produzido é variável. utilizar tecnologias de tratamento de esgoto que tenham baixa produção de lodo, que seja de boa qualidade e reciclar o maior volume de lodo possível devem ser diretrizes das empresas de saneamento.
o lodo gerado no tratamento do esgoto, em geral, se apresenta na forma líquida ou líquido semi-sólido, e normalmente contém entre 0,25 a 12% de sólidos, dependendo da operação e do tipo de processo utilizado. Esses sólidos, uma mistura de matéria orgânica e inorgânica, que se acumulam no sistema, dependendo do tipo de tratamento, são descartados, periodicamente ou continuamente, em unidades que promovem a remoção da umidade.
Das tecnologias de tratamento de esgoto existentes, as lagoas de estabilização são as que geram o menor volume
de lodo, enquanto os lodos ativados convencionais são os que produzem o maior volume de lodo a ser tratado. Isso ocorre porque o lodo produzido nas lagoas fica retido no próprio sistema por vários anos, sofrendo digestão e adensamento, o que induz a uma redução de seu volume. Já a digestão do lodo no sistema de lodo ativado convencional é relativamente baixa, porque o tempo de permanência do lodo nesse sistema é pequeno.
características do lodo de esgoto
De acordo com o parágrafo VII do art. 4º da Resolução Conama no 430/2011, esgotos sanitários é a denominação
genérica para despejos líquidos residenciais, comerciais, águas de infiltração na rede coletora, os quais podem conter parcela de efluentes industriais e efluentes não domésticos.
os processos de tratamento de esgoto sanitários visam separar a parte sólida da líquida para que o efluente tratado possa ser liberado em corpos receptores sem causar danos ao meio ambiente. Nesse processo, parte da matéria orgânica é absorvida e convertida, fazendo parte da biomassa microbiana, denominada genericamente de lodo, no qual os poluentes, nutrientes e contaminantes são concentrados. Em função disso, restrições de uso do lodo podem ocorrer pela presença de sais solúveis, patógenos, compostos orgânicos persistentes e metais pesados.
A composição típica do lodo de esgoto varia em função de sua origem, ou seja, se proveniente de uma área predominantemente residencial e/ou industrial, da época do ano, das condições socio-econômicas da população e da tecnologia utilizada no tratamento do esgoto.
TEoR DE NuTRIENTES
A composição média do esgoto apresenta 99,9% de água e 0,1% de sólidos, sendo que do total de sólidos, 70%, são orgânicos (proteínas, carboidratos, gorduras etc.) e 30 % inorgânicos (areia, sais, metais etc.). o lodo de esgoto é um material rico em matéria orgânica, com alto teor de umidade e concentração representativa de nitrogênio e outros minerais que despertam o interesse agronômico.
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As características químicas de lodo de esgoto bruto proveniente de reatores anaeróbios, reatores anaeróbios de fluxo ascendente (uASB), e reatores aeróbios, lodo ativado, tipo aeração prolongada, em operação no Espírito Santo, e de outros resíduos orgânicos são mostradas no Quadro 1.
QuADRo 1 - Composição de lodos brutos gerados em processos de tratamento aeróbio e anaeróbio e outros resíduos orgânicos, expressa em % em relação ao peso seco.
esgoto proveniente da atividade humana, apresenta elevada concentração de micro-organismos e muitos deles são causadores de doenças. A quantidade de patógenos presentes no lodo é diretamente proporcional às condições sanitárias da comunidade atendida. os cinco grupos de micro-organismos patogênicos, procedência humana ou animal, que podem estar presentes no lodo são os helmintos, protozoários, fungos, vírus e as bactérias. A maioria dos projetos de ETEs da Cesan é concebida para remoção de carga orgânica, sendo que alguns tipos de tratamento apresentam eficiência substancial em termos de patógenos.
o solo é um meio inóspito para a maioria dos organismos existentes no lodo, em decorrência da existência de intensa atividade microbiológica de seres adaptados ao meio pedológico. A maioria dos patógenos apresenta um curto período de sobrevivência no solo após a incorporação do lodo, sendo que os ovos de helmintos são uma exceção a
esta regra, por possuírem no seu ciclo biológico normal uma fase de sobrevivência no solo. A seleção da tecnologia de higienização do lodo deve considerar as particularidades de sobrevivência aos fatores ambientais locais.
A legislação limita a presença de alguns patógenos (ovos de helmintos, coliformes, salmonelas, vírus) indicadores da qualidade do biossólido. Estando controlados estes micro-organismos, os demais também estarão em níveis compatíveis com o uso na agricultura. o Quadro 2 apresenta as características microbiológicas do lodo bruto de ETEs e de outros adubos orgânicos.
os resultados obtidos na caracterização dos lodos brutos de ETEs, localizadas em diferentes municípios do Espírito Santo, não estão de acordo com os valores estabelecidos na Resolução Conama nº 375/2006 e Instrução Normativa nº 27/2006 do Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento (Mapa), sendo necessária a higienização do lodo para uso agrícola.
Pode-se observar que os teores de matéria orgânica e de macronutrientes presentes no lodo são compatíveis com os teores encontrados nos adubos orgânicos comumente aplicados em solos agrícolas.
os efeitos da aplicação da matéria orgânica no solo são observados a longo prazo e têm um importante papel na dinâmica dos solos, alterando suas características físicas, químicas e biológicas. os efeitos dos nutrientes podem ser observados a curto e médio prazos, sendo que a taxa de aplicação não deve gerar um aporte superior à quantidade que a planta precisa para seu desenvolvimento, evitando riscos de lixiviação, isto é, de contaminação das águas superficiais ou subterrâneas, bem como o potencial produtivo do solo.
CoNTAMINANTES BIoLÓGICoS: AGENTES PAToGêNICoS
o lodo, por se tratar de um resíduo do tratamento de
QuADRo 2 - Caracterização microbiológica do lodo de esgoto bruto e outros resíduos orgânicos com indicação dos valores limitantes estabelecidos pela legislação.
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CoNTAMINANTES QuíMICoS: METAIS PESADoS
os principais elementos químicos classificados como metais pesados são os seguintes: alumínio (Al), antimônio (Sb), arsênio (As), cádmio (Cd), chumbo (Pb), cobre (Cu), cobalto (Co), cromo (Cr), ferro (Fe), manganês, (Mn), mercúrio (hg), molibidênio (Mo), níquel (Ni), selênio (Se) e zinco (Zn). Esses elementos são encontrados naturalmente no solo em concentrações inferiores àquelas consideradas como tóxicas para diferentes organismos vivos.
A planta retira do solo os elementos minerais indispensáveis para o seu desenvolvimento. Além dos elementos indispensáveis, que são essenciais para as plantas, pode absorver outros elementos não essenciais (Al, Ag, Cd, Cr, hg, Pb). Entretanto, embora os metais pesados possam ser tóxicos às plantas e aos animais, nas concentrações reduzidas em que habitualmente aparecem
QuADRo 3 - Teores de metais pesados (mg/kg) de lodos brutos e outros resíduos orgânicos.
nos esgotos domésticos, não há problemas de toxidez dos mesmos. A composição dos biossólidos, em termos de metais pesados, varia com o nível socioeconômico e cultural da população e grau de industrialização da região.
o Quadro 3 compara concentrações de metais pesados de lodos brutos e outros resíduos orgânicos com os valores limites estabelecidos pela Resolução Conama nº 375/2006, Instrução Normativa nº 27/2006 Mapa e usepa.
Pode-se observar que as concentrações de metais pesados encontradas em lodos provenientes de diferentes ETEs são muito inferiores aos limites permitidos pelas legislações vigentes, para uso como fonte de matéria orgânica e nutriente na agricultura.
Estudos mostram que a manutenção da matéria orgânica no solo é fundamental para aumentar a retenção de metais
pesados, pois estes formam complexos com compostos orgânicos, principalmente ácidos húmicos e fúlvicos, o que diminui sua disponibilidade e toxidez para as plantas e reduz sua mobilidade no solo. A legislação brasileira ressalta a necessidade de observar os limites de carga total acumulada teórica no solo quanto à aplicação de substâncias inorgânicas.
CoNTAMINANTES QuíMICoS: PoLuENTES oRGÂNICoS
os compostos considerados poluentes orgânicos incluem os hidrocarbonetos aromáticos, fenólicos, pesticidas, polibromenatos, bifenil (PBBs), policlorinato bifenil (PCBs) e outros materiais persistentes altamente tóxicos. Com exceção do Policlorinato Bifenil (PCBs), muito pouco se sabe sobre a concentração dos tóxicos orgânicos no esgoto. o Quadro 4 apresenta os resultados de caracterização de substâncias orgânicas em lodos brutos de alguma ETEs operadas no Espírito Santo. Conforme exigência da Resolução Conama nº 375/2006 foi realizada a caracterização química, visando detectar a presença de substâncias orgânicas no lodo bruto. Estas análises têm caráter investigativo, e quando detectados, devem ser monitorados com vistas à identificar a fonte de contaminação. os resultados obtidos são confrontados com os valores permitidos para solos agrícolas.
tratamento do lodo
usualmente, o tratamento do lodo, inclui uma ou mais das seguintes etapas: adensamento, estabilização, con-dicionamento, desidratação, higienização.
remoção da umidade: adensamento e desidratação
A remoção de umidade do lodo, que tem por objetivo a redução de massa e volume, pode ser realizada através das etapas de adensamento ou espessamento, que é mais usual nos processos primários, e desaguamento ou desidratação, mais utilizados nos processos secundários (lodo digerido). A redução dos custos com transporte e
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disposição final, a melhoria das condições de manejo e o aumento do poder calorífico do lodo são os principais benefícios obtidos com a redução da umidade.
A capacidade de desaguamento ou desidratação depende das características do lodo, está diretamente relacionada com o tipo de sólido e com a forma com que a água está
QuADRo 4 - Características de lodos brutos em relação a substâncias orgânicas.
ligada às partículas do lodo. o desaguamento pode ser realizado através de meios naturais (leitos de secagem, lagoas) ou mecânicos (centrífugas, filtros a vácuo, prensas desaguadoras e filtros prensa).
Alguns tipos de lodo, em função das características, podem ser submetidos a condicionamento químico prévio
à etapa de desaguamento, que favorece a agregação de partículas de sólidos e a formação de flocos.
estaBilização do lodo
os processos de estabilização foram desenvolvidos com vistas a estabilizar a fração biodegradável da matéria orgânica presente no lodo e reduzir o risco de putrefação e a concentração de patógenos. os lodos biológicos, para fins de uso na agricultura, como fertilizante ou condicionador de solo, são submetidos a processos que os tornem estáveis e que reduzam a concentração de patógenos e de atratividade de vetores.
higienização do lodo
os principais processos, utilizados para higienização de lodos são os que seguem: compostagem, digestão aeróbia autotérmica, estabilização alcalina, pasteurização e secagem térmica.
Nos trabalhos de pesquisa realizados pelo Incaper em parceira com a Cesan, para recomendação da aplicação do lodo de esgoto na agricultura como fonte de matéria orgânica e nutrientes, a higienização foi realizada com cal virgem.
o processo de higienização não desativa totalmente todos os micro-organismos patogênicos presentes no lodo, entretanto ocorre uma redução em níveis que não venham a causar riscos à saúde da população, aos trabalhadores que vão manuseá-lo e impactos negativos ao meio ambiente. A adoção de tecnologias de higienização, como a calagem e compostagem, que visem à redução dos patógenos em níveis compatíveis com a legislação elimina o risco de contaminação, permitindo o uso do lodo na agricultura.
Profissionais da área de Saneamento Ambiental do Instituto Federal do Espírito Santo (Ifes) desenvolveram trabalhos de pesquisa que avaliaram a qualidade do lodo de esgoto quando submetido à secagem/higienização em estufa agrícola, com resultados que confirmam a viabilidade da utilização de lodo de esgoto submetido a esse processo de higienização, na agricultura.
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estaBilização alcalina ou caleação: uso de cal virgem
A temperatura e o ph são considerados os agentes mais indicativos no processo de desinfecção do lodo, porque, sob determinadas condições ambientais, apresentam faixas em que os organismos se mantêm presentes ou em desenvolvimento no lodo, e quando este equilíbrio é quebrado, os organismos são destruídos. A intensidade e o tempo em que estes fatores são impostos à massa de lodo de esgoto determinam a eficiência da desinfecção.
produção do BiossÓlido
A cal hidratada ainda é um dos produtos alcalinos mais baratos e usados no setor de saneamento em sua rotina operacional. No processo de higienização do lodo pode-se usar a cal virgem ou hidratada.
A caleação (Cao) do lodo na fase sólida é o processo de higienização que consiste na mistura de cal virgem ao lodo em proporções que podem variar de 20 a 50% do peso seco do lodo. Nesse caso, os fatores desinfectantes são a alteração da temperatura, a mudança do ph da massa e a ação da amônia, que é formada a partir do nitrogênio do lodo em condições de temperatura e ph elevados.
Ao misturar a cal virgem com o lodo ocorre uma reação exotérmica que promove a elevação da temperatura por alguns dias, até que a mistura seja estabilizada, e do ph. Além disso, ocorre a liberação de fortes odores do lodo, causada pela volatilização da amônia. A eficiência do processo de higienização e a capacidade reativa da mistura da cal virgem com lodo dependem do percentual de umidade do lodo, na faixa de 60 a 75%; da qualidade e proporção da cal virgem utilizada em relação à quantidade do lodo, do aumento do tempo de exposição dos patógenos e da ação da amônia.
Para que o processo de desinfecção seja eficaz devem ser controlados, em particular, as doses de cal virgem utilizadas em relação ao peso seco de lodo e o tempo de contato, que deve ser de no mínimo 30 dias. Estudos demonstraram que a eliminação de patógenos ocorre em níveis de ph acima de 12,0.
A destruição ou inativação dos ovos de helmintos
QuADRo 5 - Resultados microbiológicos do lodo tratado com 30% de cal virgem.
através do processo de higienização com cal virgem vai ocorrer desde que os períodos de carência, que variam em função da dosagem de cal virgem, sejam respeitados. Neste contexto, os ovos remanescentes não apresentam viabilidade biológica e potencial infectivo. o Quadro 5 apresenta os resultados microbiológicos do lodo de esgoto após tratamento com cal virgem a 30%.
os vírus e helmintos após inativados não são capazes de aparecerem novamente no lodo higienizado, salvo nos casos de recontaminação externa. Bactérias patogênicas podem aparecer novamente no lodo nas seguintes situações: o lodo não foi devidamente estabilizado, as condições que levaram à higienização (temperatura e ph) já foram atenuadas ou ocorreu a contaminação cruzada entre o lodo em processamento e o produto final higienizado.
Fatores Que podem aFetar o processo de produção do BiossÓlido
Durante o processo de produção do biossólido alguns problemas podem ser detectados em relação a insumo, operação e manutenção. o Quadro 6 apresenta alguns fatores, as possíveis causas e intervenções.
QuADRo 6 - Fatores que podem ser detectados na produção do biossólido.
armazenamento do lodo higienizado
o lodo tratado com cal virgem deve ser submetido a um período de maturação, de 30 a 60 dias, que é o tempo necessário para que a higienização se complete e se tenha um produto com as características exigidas pela legislação, em condições de uso e transporte. o pátio para armazenagem do biossólido na unidade de Gerenciamento de Lodo (uGL) deve ser impermeabilizado e localizado preferencialmente nos arredores da área de produção.
Na propriedade agrícola, de acordo com a legislação ambiental, a estocagem do lodo de esgoto deve se restringir a um período máximo de 15 dias, devendo atender aos seguintes critérios: a declividade da área de estocagem não pode ser superior a 5% e a distância mínima do local de estocagem a rios, poços, minas e cursos d’água, canais, lagos e residências devem ser observadas.
A liberação de odores e presença de vetores nos locais de estocagem e locais de aplicação do lodo no campo normalmente está relacionada com as más condições de estabilização da matéria orgânica do lodo que pode ser avaliada por meio dos seguintes parâmetros: emissão de odor, teor de cinzas e sólidos voláteis. Neste caso, a recontaminação do lodo pode ocorrer através dos agentes patogênicos transmitidos por insetos.
Lotes de lodo que não estejam de acordo com os limites e critérios definidos na legislação não devem ser encaminhados para agricultura, devem receber outra forma de destinação final a ser prevista e detalhada no processo de licenciamento ambiental.
monitoramento de lodo e das áreas de aplicação
A grande preocupação do uso do biossólido na agricultura é a possibilidade de acumular substanciais tóxicas no solo, colocando em risco a saúde do agricultor. o Quadro 7 apresenta de forma resumida os aspectos, parâmetros e objetivos que devem ser considerados quando da caracterização qualitativa do lodo.
A análise regular do lodo de esgoto tem por objetivo determinar sua recomendação para a aplicação no solo
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e manter o registro dos nutrientes e metais adicionados ao solo. Já o monitoramento das áreas de aplicação, que visa avaliar o desempenho do uso do lodo e determinar seus efeitos no ambiente, deve ser realizado antes e depois da aplicação de lodo de esgoto com relação aos parâmetros de fertilidade, sódio trocável, condutividade elétrica, substâncias orgânicas e inorgânicas.
o monitoramento dos parâmetros de fertilidade do solo deve ser realizado no mínimo a cada três anos, ou antes de cada aplicação no caso do lodo de esgoto com estabilização alcalina. No caso das substâncias inorgânicas, o monitoramento dessas substâncias deve ser realizado nas seguintes situações: a cada aplicação, sempre que estas substâncias inorgânicas forem consideradas poluentes limitantes da taxa de aplicação, quando a carga acumulada teórica adicionada para qualquer uma das substâncias inorgânicas monitoradas alcançar 80% da carga acumulada teórica permitida, e a cada cinco aplicações, nas camadas de 0-20 e 20-40 cm de profundidade do solo.
Com relação às substâncias orgânicas, é necessário o monitoramento sempre que estas substâncias forem detectadas na caracterização do lote de lodo de esgoto, sendo que a frequência deste monitoramento deve ser estabelecida pelo órgão ambiental competente.
mecanismo de controle, divulgação e inFormação do uso do BiossÓlido
Como forma de controle, divulgação e informação do uso do biossólido na agricultura, foi desenvolvido um sistema web no qual será disponibilizado: cadastro
dos agricultores, projetos agronômicos, resultados de monitoramento, legislações etc. Tal sistema permitirá que técnicos do Órgão Ambiental, por meio de área restrita, utilizem a web como ferramenta de rastreabilidade do processo de disponibilização do biossólido.
consideraçÕes Finais
A caracterização qualitativa do lodo bruto gerado nas ETEs da Cesan mostrou que as concentrações de substâncias químicas encontradas são muito inferiores aos valores previstos na legislação. Para garantir que a qualidade do lodo de esgoto seja mantida, será necessário estabelecer mecanismos de controle de recebimento de efluentes industriais na rede coletora de esgoto.
As concentrações de patógenos no lodo bruto evidenciaram a necessidade da higienização do lodo. Neste caso, a implementação da atividade está vinculada à existência de unidade de Gerenciamento de Lodo que será responsável pelo recebimento, processamento, caracterização, transporte, destinação do lodo de esgoto e monitoramento dos efeitos ambientais, agronômicos e sanitários de sua aplicação em área agrícola.
A universalização dos serviços de coleta e tratamento de esgoto levará a um acréscimo representativo no volume de lodo a ser tratado e disposto. Neste contexto, é interessante que a empresa de saneamento já na concepção do projeto considere a opção por tecnologias de tratamento de esgoto que produzam pouco lodo.
QuADRo 7 - Caracterização qualitativa do lodo de ETE.
Qualidade de serviços da cesan
A Cesan atua como concessionária de abastecimento de água e coleta e tratamento de esgoto, disponibilizando aos seus clientes os seguintes serviços: operação e manutenção de sistemas de coleta e tratamento de esgoto, implantação de extensão de redes coletoras, serviços de adesão da população aos sistemas de esgotamento sanitários, análises de viabilidade técnica para interligação na rede de esgoto e aprovação de projetos de esgotamento sanitários de novos empreendimentos.
o Planejamento Estratégico é a ferramenta norteadora da orientação da gestão da Cesan e está diretamente alinhado ao Planejamento estratégico 2011-2014 do Governo do
espírito Santo quanto à universalização do acesso aos
