XXVII Congresso Interamericano de Engenharia Sanitári a e Ambient al
III-110 - A PRODUÇÃO DE COMPOSTO VEGETAL DE ORIGEM URBANA: O
USO DO TRATOR DE ESTEIRAS COMO ALTERNATIVA AO PICADOR DE
RESÍDUOS ARBÓREOS
Celso Copstein Waldemar(1)
Engenheiro Agrônomo. Mestre em Botânica pela Universidade Federal do Rio Grande do
Sul. Obteve o Prêmio “Associação Paulista dos Fabricantes de Papel e Celulose”, por
trabalho de pesquisa na área de reaproveitamento agronômico de resíduos sólidos industriais
na Riocell S/A, Guaíba-RS. Atualmente Trabalha na Divisão de Destino Final do
Departamento Municipal de Limpeza Urbana.
Endereço(1): Rua Corte Real 122/304 - Porto Alegre - RS - CEP: 90630-080 - Brasil Tel: (51) 330-9976 - e-mail: [email protected]
RESUMO
Com a implantação em Porto Alegre do Sistema Integrado de Gerenciamento de Resíduos Sólidos em Porto
Alegre, a partir de 1995 iniciou-se o reaproveitamento de resíduos vegetais oriundo de áreas verdes e da
arborização urbana através da compostagem e do beneficiamento de troncos e ramos em lenha. Atualmente os
resíduos a serem compostados tem o seu tamanho reduzido através de dois métodos distintos. O picador de
resíduos arbóreos normalmente trabalha com galhos de até 10 cm de diâmetro e que, após bioestabilizados,
podem ser destinados ao uso agrícola sem a necessidade de peneiramento. Resíduos arbóreos de pequeno porte
e resíduos herbáceos como aparas de grama não são aceitos para um picador de porte médio. A trituração e
diminuição do tamanho dos resíduos verdes enleirados pela passada sucessiva de um trator de esteiras,
permite, numa metodologia inédita, a compostagem de uma ampla variedade de vegetais arbóreos e herbáceos
com o mesmo período de bioestabilização (10-12 meses) que o composto obtido pelo picador . Porém
necessita ser peneirado para uma utilização mais nobre. Uma hora de trabalho é o suficiente para processar o
material recebido diariamente (sem considerar o peneiramento). As prefeituras que decidirem reaproveitar os
resíduos da arborização e de áreas verdes urbanas, devem considerar a alternativa de utilizar um trator de
esteiras e uma peneira rotativa ao invés de adquirir um picador de resíduos arbóreos. O uso de trator de
esteiras no tratamento de resíduos vegetais torna-se vantajoso quando um pátio de compostagem de resíduos
vegetais for locado junto a um aterro sanitário ou aterro de inertes. Nestas condições o equipamento
desempenha dupla função, operando na frente de serviço e complementariamente triturando e compactando os
resíduos vegetais .
PALAVRAS-CHAVE: Composto Vegetal, Resíduos Arbóreos, Trator de Esteiras, Picador.
INTRODUÇÃO
Uma avaliação da procedência dos resíduos sólidos destinados aos aterros de uma cidade de médio ou grande
porte, seja no Brasil ou em outras partes do mundo revela uma considerável fração vegetal oriunda de áreas
verdes públicas, de jardins residenciais e de áreas comerciais e das vias públicas. Estima-se em um milhão o
número de árvores localizados nos logradouros públicos da cidade. Segundo o Plano Diretor de Arborização
de Vias Públicas de Porto Alegre, as áreas verdes públicas, correspondem a 19.596.796 m2, entre áreas
urbanizadas, higienizadas e não urbanizadas, distribuídas em 505 praças e 07 parques urbanizados. São
recolhidas destas áreas cerca de 38 m3/dia ou 11.990/m3/ano (PORTO ALEGRE, 2000). No estado da
Califórnia, E.U.A, este componente representa a maior fração dos resíduos dispostos em aterros públicos
(WARNET,1996). Em Porto Alegre, são cerca de 150-200 m3/dia ou 55-73.000/m3/ano de distintos materiais
com grande potencial de reaproveitamento.
Antes da implantação do Gerenciamento Integrado de Resíduos Sólidos do município, tais resíduos eram
depositados em aterros (REICHERT, 1999). A partir de 1995, a municipalidade vem trabalhando na
compostagem de resíduos urbanos. Já foram produzidos compostos oriundos de resíduos vegetais urbanos
puros e misturados com resíduos da comercialização de alimentos da CEASA do município (WALDEMAR,
2000).
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Este composto é preparado através da fermentação aeróbia da matéria orgânica na qual ocorre uma fase
termofílica ( 45º- 65 ºC). A maioria do material verde processado é oriundo do trabalho de limpeza das vias
públicas, das equipes de arborização urbana e de conservação de praças e pelas empresas prestadoras de
serviços a Companhia Estadual de Energia Elétrica e que respondem pela manutenção da rede elétrica urbana.
O destino prioritário do composto vegetal visa atender a necessidade de adubo orgânico e condicionador de
solo de horticultores da região metropolitana O uso do composto de resíduos vegetais de origem domiciliar e
de áreas verdes na agricultura aumenta o teor de matéria orgânica no solo , produz uma população microbiana
do solo maior e mais diversificada, reduz a perda de nutrientes no solo por lixiviação, aumenta a capacidade de
retenção de umidade além de liberar nutrientes as culturas. Os seus benefícios ambientais também são
importantes: a sua utilização aumenta a vida útil dos aterros públicos e diminui o risco da contaminação do
lençol freático por nitratos ( WARNERT, 1996 ). O uso do composto de resíduos vegetais na horticultura pode
contribuir para o controle de doenças de plantas, principalmente aquelas induzidas por patógenos habitantes ou
invasores do solo (PEREIRA et. al.,1996).
A compostagem de resíduos verdes pode ser feita com picadores ou trituradores ou por outros equipamentos.
BUTTERWORTH (1998) recomenda o uso de uma empilhadeira frontal com braço telescópico na produção
de composto por compactação ( “Deep Clamp Composting” ). Os objetivos do atual trabalho incluem a
descrição do processo de compostagem utilizando o trator de esteiras e a sua comparação com o processo que
utiliza o picador de resíduos arbóreos.
PROCESSOS DESENVOLVIDOS
Em Porto Alegre o Departamento Municipal de Limpeza Urbana (DMLU) e a Secretaria Municipal do Meio
Ambiente (SMAM) reaproveitam seus resíduos verdes. No DMLU, reaproveitamento destes resíduos ocorre
nas suas 2 Centrais de Podas, localizadas nos Aterros de Inertes João Paris e Serraria. Os troncos e ramos
maiores são fornecidas a olarias e trocadas por tijolos, utilizados na construções de edificações do próprio
Departamento. Na Central, um funcionário faz a triagem e orienta os motoristas a descarregarem
separadamente o material a ser reaproveitado como lenha ou composto. A compostagem dos resíduos está
sendo realizada por 2 métodos:
•
•
através de um picador de resíduos arbóreos de porte médio que uniformiza e diminui o tamanho das
partículas a serem humificadas e que aceita ramos de até 10cm.
através da compactação de um trator de esteiras, de 22 toneladas de peso, que diminui o tamanho do
material a ser fermentado.
No aterro João Paris, o composto é produzido com o auxilio do Trator de Esteiras. No aterro da Serraria, os
dois sistemas de compostagem funcionam de forma complementar; os resíduos herbáceos e os resíduos
arbóreos, que não puderam por motivos técnicos, ser triturados pelo picador, são compactados e enleirados
pelo trator de esteiras. A SMAM possui um picador de grande porte, localizado no Parque Marinha do Brasil.
A UTILIZAÇÃO DO TRITURADOR DE RESÍDUOS ARBÓREOS
O Picador, de porte médio, (comprimento 2,92 m, altura 3,35 m e abertura de alimentação 0,22 x 0,35 m) é
acionado por motor Diessel. Três funcionários são necessários para trabalhar com este picador. Dois deles
cortam os galhos a facão, afim de permitir que o terceiro funcionário os coloque junto a fonte de alimentação.
Especial atenção é dada a presença de arame e pregos pois podem ocasionar sérios acidentes pessoais e
perfurar a tubulação do triturador. É um equipamento cujo tipo de material passível de ser processado é bem
especifico: são os resíduos arbóreos de diâmetro igual ou menor que 10 cm. Dispensa o uso de uma peneira
pois o material picado, antes de estar curado já apresenta uma boa granulometria. No entanto possui alguns
inconvenientes técnicos e operacionais (ver também tabela 4):
•
•
Não trabalha em dias de chuva a céu aberto, evita-se processar o material seco ao sol após 3 dias, não
aceita material com erva de passarinho (hemi-parasita), nem Ligustro (Ligustrum japonicum), a árvore
mais plantada na zona urbana de Porto Alegre já que estas trancam no seu interior.
Necessita ser rebocado, demanda, no nosso caso, de 4 a 8 horas de trabalho para processar o material
recebido diariamente.
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A TRITURAÇÃO E COMPACTAÇÃO DE RESÍDUOS ARBÓREOS E HERBÁCEOS PELO
TRATOR DE ESTEIRAS
Este sistema resulta no aperfeiçoamento e adaptação, para o nosso contexto, do sistema de compostagem
realizado pela municipalidade de Darmstadt, na Alemanha (WEBER, 1989). Com a passagem repetida de um
trator de esteiras, o material tem o seu tamanho reduzido, devido a quebra de ramos pelo peso do trator e pelo
seu corte pelos “dentes” (saliências) existentes na esteira, atingido a carga uma redução de volume da ordem
de 80%. Forma-se então um “colchão”, trafegável, a qualquer tempo, que puxa a água do solo e que tem
capacidade de armazená-lo por capilaridade, pois é pressionado contra o solo.
Esta superposição de camadas, acompanhado de trituração e esmagamento, repete-se pelo menos de 5 a 7
vezes, até a pilha, atingir uma altura mínima de 2-3 metros e uma largura de 5 metros. Em poucos dias, a
temperatura chegará a 60-65°, permanecendo, geralmente, nestes valores por até 10 meses consecutivos.
Através da estrutura variada que caracteriza esta leira com resíduos arbóreos e herbáceos, ficam assegurados a
porosidade da leira bem como os processos aeróbios, ainda antes da decomposição definitiva. Durante o ciclo
de 10-12 meses de maturação das leiras, o revolvimento deve ser realizado no mínimo a cada 3 meses. Findo
este período, o material deve ser peneirado, e o seu rejeito, misturado as pilhas novas, como fonte de inócuo.
Este sistema apresenta como vantagens, o fato de processar não só os resíduos arbóreos, mas também os
resíduos herbáceos. Além disso, requer na nossa situação, não mais que uma hora de serviço diário e enleira o
material em qualquer condição climática.
O tempo de cura do resíduo por este sistema, até a sua bioestabilização é de 10-12 meses, o mesmo período do
sistema que usa o picador, pois ocorre uma maior retenção de água por capilaridade, ao contrário da leira com
resíduos picados que por ser muito porosa, tende a perder muita umidade por evaporação. Este processo
contrabalança a desvantagem deste sistema, por nós desenvolvido, que possui um maior tamanho de partícula.
RESULTADOS
Na Tabela 1 está apresentado a estimativa de produção e período de produção dos dois sistemas de
compostagem para o ano 2000. Na tabela 2 estão apresentados os teores de alguns macronutrientes e Carbono
dos insumos avaliados.
Tabela 1. Estimativa e período de produção até a bioestabilização do Composto de Resíduos
Vegetais Urbanos processado em Porto Alegre.
Sistema de
Estimativa de
Estimativa de
Ciclo de Produção
Compostagem
produção/dia(t)
produção/ano(t)
(meses)
Com trator de esteiras e
5,6
1800
10-12
peneira rotativa
Com picador de resíduos
1,9
608
10-12
arbóreos
Pelos seus teores de nutrientes, o uso destes produtos na agricultura pode reduzir ou eliminar a necessidade de
outros substratos ou fertilizantes minerais quando utilizados na dosagem recomendada (Tabela 2).
Tabela 2. Comparação dos Teores Totais de Nitrogênio, Fósforo e Potássio e Carbono.
MATERIAL
N (mg/l)
P(mg/l)
K(mg/l)
C/N
Composto de Resíduos Vegetais Urbanos 16.600
2.000
7.600
14,7
produzido pelo picador com 12 meses de idade
Composto de Resíduos Vegetais Urbanos 16.000
1.200*
2.800
14
produzido pelo sistema de trator de esteiras com
14 meses de idade
* teor em composto de 24 meses (Laboratório de Solos-UFRGS,1998-2000).
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AVALIAÇÃO DO PENEIRAMENTO DE RESÍDUOS VEGETAIS URBANOS TRITURADOS POR
COMPACTAÇÃO
Em 1998 e 2000, foi realizado uma amostragem de 4 cargas da leira 1 e a metade da leira 2 da central do aterro
João Paris, produzidas entre 1997 e 1998, com a finalidade de avaliar a porcentagem de resíduo verde capaz de
passar por uma peneira de 20 mm de malha (tabela 3). As cargas foram transportadas por caminhões e pesadas
em balança rodoviária. O rendimento médio de 31.840 kg de composto “in natura” foi de 62,9%. Para nossa
surpresa, o rejeito do peneiramento, constituído maioritariamente por galhos finos e médios e composto
aderido a estes, ao invés de ser disposto em nossos aterros de inertes, encontra aceitação junto aos agricultores,
desde que sem custo. É utilizado na melhoria física dos seus solos.
TABELA 3. Avaliação do peneiramento do composto de resíduos vegetais urbanos triturados por
trator de esteiras das leira 1 (amostra 1á 4) e da leira 2 ( amostra 5) do aterro João Paris (Kg).
Determinação
Amostra1
Amostra 2
Amostra 3
Amostra 4 Amostra
5
Peso da amostra “in natura”
2.360
3.090
2.860
1.590
21.940
Peso da amostra peneirada
1.120
1.350
1.290
920
15.350
Rendimento por amostra(%)
47,5
43,7
45,1
57,7
70,0
Rendimento médio(%)
62,9
QUANTIFICAÇÃO DO VOLUME DE RESÍDUOS DESTINADOS AO PICADOR E AO TRATOR DE
ESTEIRAS
Num período de 12 dias úteis, de 15 á 28 de Agosto de 2000, realizou-se na Central de Podas do Aterro da
Serraria, a quantificação do volume de resíduos vegetais a serem processados como composto orgânico. Foram
formadas duas leiras, uma para ser processada pelo picador de porte médio e a outra pelo trator de esteiras.
Após retirou-se os troncos e ramos grossos com mais de 10 cm de diâmetro, aptos a servir de lenha. As leiras
foram compactadas pelo trator de esteiras afim de avaliar com maior precisão os seus volumes, já que in
natura, a cubagem do material é bastante imprecisa. O volume total segregado atingiu 158,3 m³. A leira com
material adequado a passar pelo picador mediu 56,37m3 (35,6% do resíduo) e aquela que só pode ser
processada pelo trator de esteiras mediu 101,93m3 (64,4% do resíduo). A rejeição pelo picador ocorreu
principalmente pela dimensões menores que 2,0m dos ramos, a presença de espécies com forquilhas que
emperram no equipamento e a presença de ramos com erva de passarinho.
A produtividade do sistema de tratamento do resíduo cru com o picador (4,70 m³/dia) e com o trator de esteiras
(8,49 m³/dia) indica um volume 80,8% maior (8,49 / 4,70 m³) tratado pelo trator de esteiras em relação ao
picador. Como no sistema com o trator de esteiras é necessário o peneiramento, (com rendimento de 62,9%), a
sua produtividade de composto curado, com base nestes dados, é 28,5% maior (80,8/62,9) que o sistema com
o picador de porte médio.
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COMPARAÇÃO ENTRE OS DOIS SISTEMAS DE COMPOSTAGEM DE RESÍDUOS VEGETAIS
São apresentados na tabela 4, as características básicas na operacionalidade deste dois sistemas.
TABELA 4. Aspectos operacionais do uso dos picadores de médio (PMP) e grande porte
(PGP) e do Trator de Esteiras na compostagem de resíduos vegetais.
PICADORES
TRATOR DE ESTEIRAS
PMP: processa 40-70 m3/dia de resíduo in natura, Processa 300m3 ou mais por dia. Uma hora
PGP: processa até 100-120 m3/dia de resíduo in de trabalho diário é o suficiente para
natura para 8 horas diárias de trabalho por dia.
processar o material recebido (sem
considerar o peneiramento).
Ciclo de produção de 10-12 meses.
Ciclo de produção de 10-12 meses.
Aparas de grama, oriundos da roçada da faixa de
domínio de estradas e de canteiros centrais de
avenidas e os resíduos herbáceos gerados pela
conservação de jardins não são processados por este
sistema: PMP -por inviabilidade técnica, PGP- para
evitar danos ao equipamento por objetos metálicos
misturados Também não aceitam plantas aquáticas,
serragem e casca de arroz
Aceita resíduos herbáceos principalmente
aparas de gramíneas e de folhagens de
jardim, que contribuem com expressivo
número de viagens/dia nas central de podas
de Porto Alegre. Aceita plantas aquáticas,
serragem e casca de arroz
Não é necessário o peneiramento. Para trabalhar
numa central de podas necessita ser rebocado por um
trator ou, quando estacionário, deve ser apoiado por
uma retroescavadeira e caminhão para o transporte
do material picado para área de compostagem.
É necessário ser peneirado para uma
utilização mais nobre. Para tanto o apoio de
uma retroescavadeira e de caminhão é
essencial. .
Uma Central de Podas necessita, além de 1ou 2
funcionários para fazer a triagem das cargas, no
mínimo mais 3 funcionários para ter um rendimento
satisfatório. Para PMP é preciso padronizar as
dimensões dos resíduos arbóreos antes de introduzilo no bocal.
A Central de Podas que trabalha com o
trator de esteiras necessita de 1ou 2
funcionários para fazer a triagem das
cargas
e
mais
1
operador
de
retroescavadeira e um motorista de
caminhão para transportar o composto
peneirado e o seu rejeito.
PGP: Aceita qualquer resíduo arbóreo. PMP: Não é
recomendável aceitar material seco ao sol após 3
dias de exposição, nem com barro para não danificar
as lâmina de corte. Não aceita resíduo arbóreo com
menos de 2 metros de comprimento por questão de
segurança dos funcionários. Não aceita material com
erva de passarinho, nem árvores que como o
Ligustro - árvore mais plantada em Porto Alegreque tenham forquilhas volumosas (ambos ficam
presas no interior do equipamento) ou que
contenham pregos ou tronco com espinhos.
Aceita partes de vegetais com comprimento
menor que 2m sem problemas de segurança
aos funcionários Aceita vegetais com barro
e secos ao sol.
O Custo aproximado do PMP é de R$ 40.000,00; o O custo aproximado da peneira rotativa é de
custo do PGP, dependendo do modelo varia de R$ R$35.000,00
90.000,00 a R$ 125.000,00
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CONCLUSÕES E RECOMENDAÇÕES
As prefeituras que decidirem reaproveitar os resíduos da arborização e de áreas verdes urbanas, devem
considerar a alternativa de utilizar um trator de esteiras e uma peneira rotativa ao invés de adquirir um picador
de resíduos arbóreos. Deve-se salientar que o picador de porte médio não é capaz de processar resíduos
herbáceos (gramíneas e folhas) oriundos de limpeza de praças, jardins, canteiros centrais de avenidas e faixa
de domínio de estradas. Com o picador de porte médio, que aceita galhos com até 10 cm de diâmetro, poderá
ocorrer que determinados resíduos arbóreos não possam ser triturados devido a diversos motivos técnicos e
operacionais. Por outro lado, um picador de maior porte pode superar estes problemas técnicos, no entanto o
seu custo de aquisição será o dobro ou triplo do custo de uma peneira rotativa.
O uso de trator de esteiras na produção de composto de resíduos vegetais torna-se vantajoso quando um pátio
de compostagem de resíduos vegetais for locado junto a um aterro sanitário ou aterro de inertes. Nestas
condições o equipamento desempenha dupla função, operando na frente de serviço e complementariamente
triturando e compactando os resíduos vegetais .
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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