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(1)

(2)

FÁBIO CESAR DA SILVA

Embrapa Informática Agropecuária

Unicamp - CESET

Parceria: IAC, ESALQ/USP, EEP e UNITAU

USO AGRÍCOLA DE COMPOSTO ORGÂNICO:

controle ambiental e informatização

(3)

IMPACTOS ECONÔMICOS

-

cidade de SP:

cidade de SP

9 Perde-se 1,9 bilhão/ano por não reciclar o seu lixo

(Calderoni, S. – NPE da USP);

LIXO NO BRASIL

ICTR 2004

76%

13%

_10%

1%

Lixões

Aterros

Controlados

Aterros

Sanitários

Reciclagem

Compostagem

Incineração

fonte:IBGE

(4)

A DINÂMICA DAS SOCIEDADES MODERNAS

Reciclagem de materiais e reaproveitamento de energia

Sistema

Produtivo

Energia

Produtos

_Resíduos

Calor

Matéria

Controle de

Poluição

Materiais

Reciclagem e

Reaproveitamento

Recuperação

de Energia

(5)

POLÍTICAS PÚBLICAS EM RESÍDUOS

9 estabelecimento de mecanismos de controle social

sobre as políticas públicas de resíduos e a

necessidade de articulação destes mecanismos como

requisito para a utilização de recursos públicos na gestão

de resíduos;

9 ênfase na utilização compostagem de resíduos

orgânicos como ferramenta de gerenciamento de

resíduos no âmbito municipal, a partir das

potencialidades desta técnica face predominância da

parcela orgânica na composição dos resíduos brasileiros

e as características agrícolas do pais.

9 a necessidade de um controle rigoroso do composto

para eliminar riscos à saúde da população, contaminação

de alimentos elementos perniciosos.

(6)

PROBLEMAS EM USINAS

-

CAUSAS:

9

9 instalações mal planejadas

instalações mal planejadas

(sem compromisso com

processo);

9

9 ausência de capacitação institucional e/ou gerencial

ausência de capacitação institucional e/ou gerencial

e/ou operacional para conduzi

-

lá (deficiência em

treinamento e a falta de referência metodológica);

9

9 ausência de integração orçamentária

ausência de integração orçamentária

, institucional e

operacional das usinas com o serviço de limpeza pública;

9 problemas políticos

problemas políticos

(mudança de governo e disputas

partidárias) e a falta de amarração com metas técnicas;

9

9 localização inadequada das usinas

localização inadequada das usinas

no longo prazo,

acarretando problemas ambientais, afetando a população

que por sua vez rejeita seu funcionamento;

9

9 obtenção de produtos com as características de baixa

obtenção de

produtos com as características de baixa

qualidade

(7)

DEFINIÇÃO DE PADRÕES DE QUALIDADE

9

9 Sistema de tratamento produz uma qualidade de

Sistema de tratamento produz uma qualidade de

composto que pode ser vendida durante todo o ano e

existem áreas agrícolas para recebê

-

las ?

9

9 Solução é compatível com dinâmica do município ?

Solução é compatível com dinâmica do município ?

9

9 Os agricultores estão satisfeitos com o produto

Os agricultores estão satisfeitos com o produto

comercializado e com isso, promovem seu uso para outros,

repetidamente, expandindo o mercado ?

9

9 No uso agrícola o composto é tomado os cuidados de

No uso agrícola o composto é tomado os cuidados de

proteção ambiental ?

9

9 Se a resposta para estas quatro perguntas é SIM, pode ser

Se a resposta para estas quatro perguntas é SIM, pode ser

dito que o sistema funciona independe do gestor.

9

9 FUTURO:

FUTURO:

implantar um sistema de garantia de qualidade

.

(8)

LEGISLAÇÃO BRASILEIRA: Composto

9 Lei n.º 6.894 de 16.12.1980 do Ministério da Agricultura:

Lei n.º 6.894 de 16.12.1980 do Ministério da Agricultura:

a produção, comercio e a fiscalização dos fertilizantes orgânicos

não era regulamentada. A Lei diz: “esterco de curral, lixo

fermentado, ...e outros resíduos quando vendidos com a sua

denominação exata, estavam livres de registro”.

9

9 Portarias: n.º 84 de 29.03.2002, n.º 31 de 08.06.1986 e

Portarias: n.º 84 de 29.03.2002, n.º 31 de 08.06.1986 e

n.º 01 de 04.03.1983

n.º 01 de 04.03.1983: regulamentou como fertilizantes

orgânicos.

O “composto

composto” tem características mínimas:

--

Matéria orgânica total

...

mínimo de 40%

--

Nitrogênio total...

mínimo de 1%

--

Umidade...

máximo de 40%

--

Relação C/N...

máximo de 18/1

(9)

LEGISLAÇÃO BRASILEIRA: Composto

9 O SECRETÁRIO DE APOIO RURAL E COOPERATIVISMO, DO

MINISTÉRIO DA AGRICULTURA, PECUÁRIA E ABASTECIMENTO,

publicada no Diário Oficial de 12 de maio de 2004, tendo em vista as

disposições contidas no Decreto nº 4.954, de 14 de janeiro de 2004, que

regulamentou a Lei nº 6.894, de 16 de dezembro de 1980.

9 Na nova Instrução Normativa em fase final de revisão em discussão com a

Sociedade, redefini-se novos parâmetros para controle de qualidade do

composto de lixo para fins agrícola.

9 III - Classe “C”: fertilizante orgânico que em sua produção utiliza

matéria-prima oriunda de lixo domiciliar, resultando em produto de

utilização segura na agricultura;

9 Art. 17. Os fertilizantes orgânicos das classes C e D, de acordo com o

art 2º do ANEXO da Instrução Normativa, somente poderão ser

comercializados para consumidores finais e mediante recomendação

técnica firmada por engenheiro agrônomo ou engenheiro florestal,

respeitada a área de competência.

(10)

PILHA DE COMPOSTO DE LIXO URBANO

(11)

MATERIAIS DE ADIÇÃO

agro-químicos (inseticidas, fungicidas e herbicidas) adubos e corretivos de uso agrícola materiais orgânicos vegetais e animais resíduos urbanos (lodo de esgoto e composto de lixo) resíduos agro-industriais (vinhaça, etc) resíduos industriais (petroquímica, texteis, papel, couro, etc) precipitação química e irrigação elementos geo-geneticos

Características evolutivas e Propriedades físicas (condição estrutural)

SOLO

Propriedades. químicas (poder tampão, Características antropogenicas dinâmica de adsorção e troca, etc)

Propriedades do complexo coloidal associado a materia organica MATERIAL DE Propriedades biológicas

ORIGEM

POLUIÇÃO DAS AGUAS DE SUPERFÍCIE E SUBTERRÂNEAS DESESTABILIZACAO DE ENCOSTAS E

DEGRADACAO DO SOLO (EROSAO) CONSEQUENCIAS NA AGRICULTURA

E ASPECTOS SOCIO-ECONOMICOS

(12)

9Correção da

acidez do solo

9 Fonte de:

P

P,

K e N

K

(1%)

COMPOSTO DE LIXO NA AGRICULTURA:

nutrientes para as plantas

9 Umidade:

máx. 50%

9 C: mín. de

20%

(13)

COMPOSTO COMO FONTE DE P

Fonte: Berton (1997)

ICTR 2004

(14)

0 5 10 15 V.L UR BAM S.MATHEUS S .AND R E Usinas

F aixa d e variação d e cád m io n o co m p o sto

C d - Minim o C d - Médio C d - Maxim o 0 5 0 0 1 0 0 0 1 5 0 0 2 0 0 0 P b , m g / k g V . L U R B A M S . M A T H E U S S . A N D R E Usinas F a i x a d e v a r i a ç ã o d o c h u m b o n o c o m p o s t o P b - m í n i m o P b - m é d i o P b - m á x i m o

9Amostragem

especial

9 “abertura”

de amostras

(15)

(16)

VANTAGENS DA UTILIZAÇÃO AGRÍCOLA

DO COMPOSTO DE LIXO

9

9 Fornecedor de Nutrientes: P, K e N;

Fornecedor de Nutrientes: P, K e N;

9

9 Redu

Redu

ç

ão da varia

ç

ão t

é

rmica:

9

9 Melhoria das propriedades do solo :

Melhoria das propriedades do solo :

→

Químicas:

→

Capacidade de Troca Catiônica;

→

Corrigir a acidez do solo

→

Físicas:

estrutura, aeraç

estrutura, aera

ç

ão,drenagem e consistência

→

Biológicas:

maior atividade microbiológica.

9

9 Maior retenç

Maior reten

ção de

ão de Á

Água no solo

gua no solo

(

(17)

Produção R elativa de matéria seca de hortaliças e de

feijão com a utilização de composto de lixo em

diferentes estágios de maturação.

0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1

90 dias 75 dias 60 dias 30 dias 15 dias

T e mp o d e co mp o sta g e m, e m d ia s

Aos 90 dias: pH em água acima de 7,0 e a relação C/N abaixo de 15;

Aos 50 dias: pH em água acima de 6,5 e relação C/N de 18.

CRIT

(18)

PARAMETROS CRÍTICOS ESTIMADOS PELO

MODELO PARA METAIS NOS COMPARTIMENTOS

NO TEMPO EM CANA-DE-AÇÚCAR

Ni 3 anos 55 dias >600 dias 21,3%

Pb 200 dias 75 dias < 365 dias 12,5%

Cu

400 dias 181 dias < 365 dias

31,0%

Cd

600 dias 138 dias >600 dias

26%

TEMPO limite para:

M

₁

→

_{0 M}

₂

_{máx. M}

₃

máx

.

Passagem máxima em

M

₂

: (% M aplic.)

(19)

9 METAIS PESADOS

9 PATÓGENOS HUMANOS

9 NITRATO

9 POLUENTES

9 COMUNIDADE DE ORGANISMOS

9 ACUMULO DE INERTES

IMPACTO AMBIENTAL DO USO

AGRÍCOLA DO COMPOSTO DE LIXO

(20)

(Bastos & Nefussi, 1986) - Filosofia da E.P.A.

9 Rota de exposição :

Rota de exposição

ingestão de vegetais

contaminados ou consumo indireto de animais expostos

Cd

70 μg/dia 10

anos

Zn

20 mg/dia

5 dias

Metal Ingestão Máx. Meia-vida no organismo

TOXICIDADE HUMANA:

metais

(21)

CRITÉRIOS E SISTEMÁTICA:

metais no CLU

Limites m

á

ximos, em mg/kg

:

(1) (2)

Cádmio (Cd)

5

5 Chumbo (Pb)

500

150 Cobre (Cu)

500

200 Cromo (Cr)

300

200 Níquel (Ni)

100

70 Mercúrio (Hg)

2

1 Zinco (Zn)

1500

500 (1) Embrapa (2002) verificou os limites m

(1) Embrapa (2002) verificou os limites m

á

ximos

possiveis

, mas

sem considerar a margem de seguran

ç

a; CLU não indicado

para h

ortaliças e mandioca;

(2) proposta para controle a ser adotado pelo MAPA considerando

fator de segurança.

(22)

CRITÉRIOS E SISTEMÁTICA:

P

roposta para controle a ser adotado pelo MAPA considerando

fator de segurança em saneamento ambiental.

Parâmetro

Limite máximo

Dioxina

50 ng ITEQ/Kg MS

Total de

coliformes

1000 NMP/gST

Coliformes

fecais (E. coli)

100 NMP/gST

Ovos viáveis

de helmintos

(23)

GARANTIAS E TOLERÃNCIAS:

(1)

WORKING DOCUMENT, BIOLOGICAL TREATMENT OF BIOWASTE, 2

nd

DRAFT - União Europeia.

Séries de

amostragens feitas

em um período de 12

meses

Número Max. de

amostras permitidas

que não apresentam

conformidade para

qualquer parâmetro

Divergência

permitida do limite

estatutário das

amostras em não

conformidade para

qualquer parâmetro

2

1 20%

4

1 20%

12

3 20%

Esses limites se aplicam ao composto logo após a fase de compostagem e antes que ele

seja misturado com quaisquer outros materiais

(24)

FREQUÊNCIA DE ANÁLISE

• A CADA 6 MESESÆ PRODUÇÃO DE 500 A ATÉ 1.000

t/ANO.

• A CADA 3 MESES OU SEMPRE QUE PRODUZIR 1000 T

Æ

> 1000 A 10.000 t/ANO.

• MENSALMENTE

Æ PRODUÇÃO > 10.000 t/ANO.

• OS RESULTADOS ANALÍTICOS DEVEM SER

GUARDADOS PELO PRODUTOR POR 5 ANOS E FICAM Á

DISPOSIÇÃO DAS AUTORIDADES COMPETENTES.

(25)

SIRCLUA

S

istema

I

nteligente para

R

ecomendação de

uso do

C

omposto do

L

ixo

U

rbano na

(26)

“É um programa de computador que busca representar

reações e

conhecimentos

de maneira similar a um

especialista humano

”.

SISTEMA ESPECIALISTA

9 Dar suporte ao uso correto do Composto de Lixo Urbano

9 Utilizar conhecimentos de Especialistas :

9 Critérios para definição da adequabilidade do CLU para

agricultura

9 Critérios para sua aplicação correta ao solo e organizar os

dados para o monitoramento ambiental futuro.

9 Transferir conhecimentos sobre manejo de CLU aos

agricultores

(27)

Seletiva Não seletiva Consumo Subsistema Populacional Expansão Geração de Resíduo Doméstico “Lixões” Subsistema

Disposição _sanitáriosAterros

IncIneradores Reutilização Subsistema Tratamento Compostagem

Sistema

Agrícola

Sistema de Gestão Municipal de Resíduos Sólidos

Reciclagem Subsistema Coleta Suporte ao Ambiente Geração de Alimento Avaliação Qualidade Composto SIRCLUA

ICTR 2004

(28)

CONTEXTO - PROCESSOS

Planejamento Execução Validação Referência Técnica

Processo de

Aquisição de

Conhecimento

Início Fim

Processo de

Engenharia do

Conhecimento

Tradução da Referência Técnica em Regras Gera BC Validação das Regras do BC Início

Processo de

Diagnóstico da

Qualidade de CLU

Cadastro da Composição do Lote de CLU Diagnóstico da Qualidade do Lote de CLU Início Fim Qualidade do Lote de CLU

Processo de Geração da

Recomendação de Uso de

CLU

Cadastro da Propriedade Rural Geração da Recomendação de uso do CLU Início Identificação do Lote de CLU Disponível para Uso Recomen-dação de uso

(29)

(30)

(31)

Novos

conhecimentos

Usuário Remoto Usina K

SIRCLUA Central

BC p/ Uso do CLU Recomen-dação de uso

Novas Aplicações:

9 Políticas Públicas

9 Monitoramento Ambiental

9 Segurança Alimentar

SIRCLUA

Usina 1

...

SIRCLUA

Usina 2

SIRCLUA

Usina N

BC

BR

BC

BR

BC

BR

Usuário Remoto Usina M

...

ARQUITETURA DO SIRCLUA - Plataforma Web

MAPA ou CETESB

Plano de disposição

do CLU

(32)

Geração de regras Base de Conhecimento Especialista Pesquisas Conhecimento Tratamento de requisições Regras Regras Fatos Conclusões Usuário na Usina Base de Recomendações Recomendação Recomendação Fatos + caracterísicas Composto Recomendação Produtor Rural Máquina de Inferência Geração do composto