ICTR 2004 – CONGRESSO BRASILEIRO DE CIÊNCIA E TECNOLOGIA EM RESÍDUOS E DESENVOLVIMENTO SUSTENTÁVEL
Costão do Santinho – Florianópolis – Santa Catarina
Realização:
ICTR – Instituto de Ciência e Tecnologia em Resíduos e Desenvolvimento Sustentável
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PRÓXIMA
CARACTERIZAÇÃO DE COMPOSTOS DE LIXO DE USINAS DE COMPOSTAGEM DOS MUNICÍPIOS DE SÃO PAULO E DE SÃO JOSÉ DOS CAMPOS
Antonio Carlos Basso José Carlos Chitolina Cassio Hamilton Abreu Junior
CARACTERIZAÇÃO DE COMPOSTOS DE LIXO DE USINAS
DE COMPOSTAGEM DOS MUNICÍPIOS DE SÃO PAULO E
DE SÃO JOSÉ DOS CAMPOS
ANTONIO CARLOS BASSO( , 3)2 , JOSÉ CARLOS CHITOLINA( )3, CASSIO HAMILTON ABREU JUNIOR( )4
RESUMO
A compostagem do lixo urbano tem importante papel para a gestão ambiental dos resíduos sólidos gerados nas cidades. Todavia, a presença de metais pesados no composto tem restringido o seu uso agrícola. Os objetivos deste trabalho foram de avaliar o grau de maturação e de monitorar a composição química e a variabilidade temporal da qualidade de compostos de lixo. Coletaram-se amostras compostas, obtidas quinzenalmente, em um período de nove meses, nas Usinas de compostagem São Matheus e Vila Leopoldina, da cidade de São Paulo, e da Usina de São José dos Campos. Para avaliar o grau de maturação, uma fração da amostra original foi compostada por 150 dias e comparados os teores de matéria orgânica inicial e final. Para caracterização química e estudo da variabilidade da qualidade dos compostos, as amostras originais e maturadas foram submetidas à digestão nítrico-perclórica e a análise de Al, Ca, Cd, Cr, Cu, Fe, K, Mg, Mn, Na, Ni, P, Pb, S e Zn, por espectrometria de emissão atômica com plasma (ICP-AES). Constatou-se que os compostos de lixo apresentavam baixo grau de maturação, ou seja, eram “crus”, comprometendo o uso destes compostos como fertilizante orgânico. Os teores de matéria orgânica dos compostos das três usinas foram semelhantes, tanto no material cru como no maturado. Os teores de macronutrientes, micronutrientes e metais pesados nos compostos das três usinas, de modo geral, foram enquadrados dentro de faixas de valores normalmente citados na literatura brasileira. Os compostos das três usinas apresentaram teores de Cr em conformidade com o permitido, nenhum deles atendeu ao limite de Zn, e, apenas, o composto de São José dos Campos teve teores de Cd, Cu, Ni e Pb permissíveis, considerando as faixas permissíveis de metais pesados das Legislações da União Européia e da Austrália.
Palavras-chave: caracterização química, composto de lixo urbano, metais pesados, resíduo orgânico.
( )2
Aluno do Programa de Pós-Graduação em Energia Nuclear na Agricultura – CENA/USP, C.P. 96 –
CEP. 13400-970 – Piracicaba, SP.
( )3
Professor da Escola de Engenharia da Fundação Municipal de Ensino de Piracicaba – EEP, C.P. 226 – CEP. 13414-040 – Piracicaba, SP.
( )4
INTRODUÇAO
Tem sido observado um aumento continuo na quantidade de lixo urbano produzido devido à atividade humana e ao crescimento populacional que, quando disposto de forma inadequada, pode causar prejuízo ao ambiente (Melo et al., 1997; Cravo et al., 1998). Com base em levantamento realizado junto às prefeituras municipais e empresas contratadas que prestam serviços municipais, pelo IBGE (2000), em 5507 municípios existentes na data da pesquisa, coletaram-se 227.000 t dia-1 de lixo urbano, do quais 37% foram dispostos em aterros controlados; 36%, em aterros sanitários; e apenas 3%, compostados. Dentre 8381 unidades de destinação final do lixo que existiam nos municípios brasileiros, apenas 260 tinham unidades de compostagem e, dessas, 56 unidades localizavam-se no Estado de São Paulo. Portanto, pode-se estimar que a produção de lixo urbano por habitante, no Brasil, esteja na faixa de 1,0 a 1,5 kg dia-1.
As práticas usuais de disposição, como os “aterros sanitários e controlados” ou os “despejos a céu aberto”, são alternativas que têm potencial para produzirem impactos ambientais indesejáveis e de custo a cada dia mais proibitivo, além de se constituírem, freqüentemente, em focos de problemas de saúde pública, através de contaminação das águas superficiais e subterrâneas e da proliferação de animais e insetos vetores de doenças. Nos últimos anos, esses problemas vêm causando grandes preocupações aos órgãos públicos competentes que, aliados às pressões sociais ocasionadas por uma nova consciência política e ambiental, vêm procurando soluções técnicas e economicamente viáveis.
O tratamento racional do lixo urbano consiste, basicamente, na separação da fração orgânica compostável dos materiais inertes recicláveis (vidro, papel, papelão, material ferroso e plástico). A fração orgânica pode ser tratada por meio da compostagem, tendo como produto final um resíduo orgânico humificado com potencial de utilização na agricultura (Kiehl, 1985; Melo et al., 1997; Cravo et al., 1998). A qualidade da separação da fração inerte do lixo urbano é fator essencial e imprescindível para a obtenção de composto com características agronômicas desejáveis. Em um programa de coleta seletiva, a triagem é feita pela a própria comunidade, separando os resíduos nos domicílios e estabelecimentos, e, na usina, por alguns funcionários que concluem esta separação, sem necessidade de maquinário especial. Do lixo que chega a uma usina recupera-se, em média, 3% de recicláveis. Para se ter uma idéia, na usina da Vila Leopoldina, em São Paulo, a recuperação de recicláveis era da ordem de 1,5% (LIMPURB-PMSP, 1999).
A aplicação de composto lixo na agricultura tem-se mostrado como uma importante fonte de nutrientes para as plantas e um excelente melhorador das propriedades biológicas, físicas e químicas do solo (Melo et al., 1997; Abreu Jr. et al., 2000; Oliveira, 2000). Todavia, permanecem dúvidas quanto à possibilidade de contaminação do solo e das plantas por metais pesados (He et al., 1992, 1995; Jordão et al., 1996; Egreja Filho et al., 1999) e dos lençóis freáticos por lixiviação de nitrato resultante da mineralização do composto (Oliveira, 2000), não obstante aos problemas de salinização (Abreu Jr. et al., 2000), de dispersão dos colóides e de redução da condutividade hidráulica do solo (Melo et al., 1997).
Atualmente, para a comercialização do composto de lixo domiciliar sob registro, como fertilizante orgânico, a legislação brasileira (Portaria no 1 de 4 de março de 1983) exige que: matéria orgânica total ≥ 40 %, umidade ≤ 40 %, pH ≥ 6, nitrogênio total ≥ 10 g kg-1, relação C/N ≤ 18:1 e a ausência de agentes fitotóxicos, agentes patogênicos ao homem, animais e plantas, metais pesados, agentes
poluentes, pragas e ervas daninhas (Kiehl, 1985). Todavia, quanto aos metais pesados, a legislação diz apenas que os fertilizantes orgânicos não devem contê-los, sem dar maiores especificações (Kiehl, 1985; Melo et al., 1997), em face da carência de informações sobre o assunto.
Os metais pesados, termo que inclui desde micronutrientes de plantas a metais tóxicos, estão envolvidos em um sistema complexo de reações que ocorrem no solo, podem contaminar o ambiente e entrarem na cadeia alimentar (He et al., 1992; Melo et al., 1997; Cravo et al., 1998). Assim, umas das principais preocupações com o uso de composto de lixo na agricultura é conseqüência dos teores totais elevados de metais que o produto pode conter, não obstante seja relatado que apenas uma pequena fração dos metais se apresenta em formas prontamente disponíveis às plantas, quando da aplicação do composto ao solo (Jordão et al., 1996; Egreja Filho et al., 1999). Também, não há nenhuma limitação quanto ao total de nitrogênio adicionado ao solo, que, considerando a dose de aplicação de composto de lixo (≥ 50 t ha-1
) e teor de nitrogênio no material (≥ 10 g kg-1
), ou seja, algo superior a 500 kg ha-1 de nitrogênio, poderá ser muito mais limitante a curto prazo, em virtude do potencial de lixiviação de nitrato e da contaminação “oculta” da água dos lençóis freáticos.
O composto de lixo é um material orgânico bastante heterogêneo, em função das matérias-primas contidas no lixo urbano, dependendo basicamente da origem (domésticos ou industriais) e da natureza (orgânica ou inorgânica) dos resíduos, da temperatura e do nível de maturação final da compostagem (He et al., 1992; Egreja Filho et al., 1999). Os aspectos biológicos, físicos e químicos do composto, também, são bastante variáveis: cerca de 50% do seu conteúdo é matéria orgânica, mas a qualidade dessa matéria orgânica varia em função do processo de compostagem e/ou do local de coleta de lixo (Berton & Valadares, 1991; Cravo et al., 1998). Até então não havia relatos de estudos da variação temporal da qualidade de compostos de lixo produzidos no Brasil.
Este trabalho foi conduzido com o objetivo de avaliar o grau de maturação e de monitorar a composição química e a variabilidade temporal da qualidade de compostos de lixo provenientes das Usinas de Compostagem São Matheus e Vila Leopoldina, da cidade de São Paulo, e da Usina de Compostagem de São José dos Campos, da cidade de mesmo nome.
MATERIAL E MÉTODOS
Coletaram-se amostras de compostos de lixo, quinzenalmente, no período de 13/08/98 a 28/04/99, nas Usinas de Compostagem São Matheus e Vila Leopoldina, do município de São Paulo, e na Usina de Compostagem São José dos Campos, do município de São José dos Campos, totalizando 18 épocas de amostragem.
As três usinas utilizavam-se de processo fechado de compostagem, denominado DANO. Neste processo, o lixo orgânico era decomposto, por via aeróbia, a partir da ação biológica de microrganismos com o dilaceramento e homogeneização do material. A umidade, aeração e pH eram controlados para que seus valores fossem mantidos nas faixas ótimas à degradação dos resíduos. Todo o sistema consistia de seis etapas: recepção do lixo urbano, triagem manual, separação eletromagnética, bioestabilização, peneiramento e cura do composto. A bioestabilização é o coração do processo, onde o material orgânico deve ser fermentado para transformar-se em composto.
Nas usinas, amostras eram foram coletadas quatro vezes ao dias, durante quinze dias, para perfazer uma amostra composta, armazenada em uma caixa de plástico de 180 L. As amostras, então, eram enviadas ao Departamento de Química, da Escola Superior de Agricultura “Luiz de Queiroz” (ESALQ/USP). Cada amostra foi homogeneizada, em betoneira, e espalhada com rastelos sobre uma lona plástica. Então, uma fração da amostra (aproximadamente 20 kg) foi recolhida e colocada para maturar, para se avaliar o grau de maturação do composto. A fração deixada na lona foi seca ao sol, passada em peneira de 4 mm de malha, novamente homogeneizada e tomadas três subamostras (cerca de 0,5 kg). Estas subamostras foram colocadas em sacos plásticos, identificadas e armazenadas em congelador até o momento de serem analisadas.
A fração da amostra de composto separada para maturação foi colocada em caixa plástica, cerca de 60 L, usada normalmente para o acondicionamento de verduras e legumes, tendo seu interior revestido com tela de sombreamento, e compostado por um período de 150 dias. O material contido na caixa foi revolvido e umedecido com água destilada de três em três dias, nos primeiros 120 dias; após o que a amostra foi revolvida e umedecida a cada 10 dias. A fim de racionalizar o uso do espaço físico, as caixas de plástico, contendo as amostras em processo de maturação, foram empilhadas dentro de um galpão de preparo de amostras.
Depois dos 150 dias de maturação, o material contido na caixa foi homogeneizado, seco ao ar, sobre lona plástica, passado em peneira de 4 mm de malha e coletadas três subamostras, que foram tratadas conforme descrito para as subamostras da fração inicial. O início da coleta das subamostras induzidas à maturação foi em 13/01/1999; seguindo-se, em concordância com a chegada de novas amostras das usinas de compostagem, com retiradas quinzenais de novas subamostras por um período de 4 meses, correspondentes aos oito períodos iniciais de amostragem nas usinas.
Previamente às análises químicas, as subamostras foram descongeladas, secas em estufa com ventilação forçada a 60ºC, até peso constante, homogeneizadas, passadas em moinho do tipo Wiley, com peneira de 30 mesh, e acondicionadas em sacos plásticos devidamente identificados. Para a determinação do teor de matéria orgânica, nas amostras dos compostos iniciais e maturados, pesou-se 5,00 g de cada subamostra, em cápsulas de porcelana, previamente pesadas e identificadas. A eliminação da matéria orgânica contida nas amostras foi realizada com peróxido de hidrogênio (H2O2) 300 mL L-1. A adição de H2O2, ao material contido na cápsula de porcelana, foi feita de modo gradativo, adicionando-se volumes de 10 mL por vez e aguardando a reação de oxidação tornar-adicionando-se branda, até um volume final de 130 mL de H2O2, considerado suficiente para a eliminação da matéria orgânica presente, devido à ausência de borbulhamento. Posteriormente, as cápsulas foram aquecidas em banho-maria para evaporação da fase líquida ainda presente, restando um resíduo no fundo da cápsula. Pesou-se o conjunto cápsula + resíduo e obteve-se, por diferença, a quantidade de matéria orgânica na amostra. Os resultados de matéria orgânica encontram-se apresentados na Figura 1.
Para a análise química dos elementos contidos nos compostos iniciais e maturados, empregaram-se os resíduos dos materiais que restaram após o tratamento das subamostras com H2O2, para eliminação da matéria orgânica. Cada resíduo foi desestruturado em almofariz, homogeneizado e submetido à digestão nítrico-perclórica (HNO3 + HClO4) (modificado de He et al., 1995). Os extratos obtidos na digestão foram submetidos à análise química de P, K, Ca, Mg, S, Al, Fe, Na, Cd, Cr, Cu, Mn, Ni, Pb e Zn, por espectrometria de emissão atômica com plasma
induzido em argônio (ICP-AES). Empregou-se um ICP-AES da marca Jobin Yvon, modelo JY 50P simultâneo, com sistema de correção de fundo e acoplado a um amostrador automático Gilson, da Seção de Fertilidade do Solo e Nutrição de Plantas do Instituto Agronômico – Campinas (IAC).
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Para as 18 amostras iniciais, coletadas quinzenalmente, os teores de matéria orgânica (Figura 1) mínimos e máximos variaram, em g kg-1, de 376 a 590, de 346 a 620 e de 394 a 582 para, respectivamente, as usinas de São Matheus, São José dos Campos e Vila Leopoldina. Para 8 amostras de compostos considerados maturados os teores mínimo e máximo de matéria orgânica variam, em g kg-1, de 254 a 344, de 146 416 e de 286 a 474 para, respectivamente, as usinas de São Matheus, São José dos Campos e Vila Leopoldina, demonstrando uma diminuição no teor de matéria orgânica devido à maturação dos compostos. De modo geral, pode-se dizer que as três Usinas apresentaram teores de matéria orgânica semelhantes, seja para os compostos crus como nos maturados. Não obstante a variabilidade temporal, os resultados indicam que, para matéria orgânica, os compostos provenientes das diferentes usinas apresentam, aproximadamente, a mesma qualidade.
Os teores de mataria orgânica das amostras iniciais podem ser comparáveis aos obtidos por Egreja Filho (1993), para compostos obtidos de várias usinas de compostagem brasileiras, onde o teor de matéria orgânica variou de 510 a 700 g kg-1. Entretanto, houve pouca similaridade de resultados com relação ao trabalho de Cravo et al. (1998), onde o autor encontrou teores de matéria orgânica variando de 160 a 474 g kg-1, para sete usinas de compostagem de várias capitais brasileiras. Salienta-se, que o que a metodologia empregada por Cravo et al. (1998) foi adaptada daquela para determinação de carbono orgânico em solos, não incluindo carbono orgânico recalcitrante. O mesmo ocorreu quando se comparam os resultados deste trabalho com os obtidos por Ayuso et al. (1996) que, após calcinação de dois compostos de fora do Brasil a 750 oC por 4 horas, obtiveram os teores de 229 e 283 g kg-1de matéria orgânica. Estas faixas de matéria orgânica inferior, porém, concordaram com os valores de matéria orgânica das amostras maturadas no laboratório. A redução dos teores de matéria orgânica evidência que os compostos produzidos nas usinas não são compostos orgânicos propriamente ditos, mas sim compostos “crus”, cuja aplicação direta ao solo poderá acarretar problemas, por exemplo, de deficiência de nitrogênio às plantas.
A etapa de bioestabilização é crucial para o processo de compostagem. Nas usinas avaliadas, os bioestabilizadores eram constituídos de um cilindro metálico rotativo, com até 30 m de comprimento, cerca de 3,5 m de diâmetro, e deveriam ter rotação de um ciclo por cinco minutos, ou seja, os resíduos orgânicos deveriam ser mantidos no interior do cilindro por 3 a 5 dias; porém, constatou-se que nas três usinas de compostagem, objetos do presente trabalho, os resíduos eram mantidos no bioestabilizador por apenas 2 dias, na faixa termofílica de temperatura. Após a bioestabilização, o composto era passado por uma peneira de malha de 1 cm e estocado em pilhas para venda. Portanto, o tempo de estabilização, ao qual o material orgânico era submetido, nas três usinas de compostagem, foi insuficiente para a humificação adequada, gerando-se compostos de lixos “crus”.
100 200 300 400 500 600 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 Época de amostragem T e o r d e maté ri a orgân ic a (g k g -1 ) São Matheus Amostras originais São José Amostras originais
Vila Leopoldina Amostras originais São Matheus Amostras curadas São José Amostras curadas
Vila Leopoldina Amostras curadas
Figura 1. Variabilidade do teor de matéria orgânica em compostos de lixo provenientes das Usinas de Compostagem São Matheus e Vila Leopoldina, da cidade de São Paulo, e da Usina de São José dos Campos compostas, no período 13/08/98 (época de amostragem 1) a 28/04/99 (época de amostragem 18), em amostras iniciais ou curadas e obtidas quinzenalmente.
Os teores de metais nas amostras de compostos iniciais e curadas (Tabela 1), obtidos a partir da digestão nítrico-perclórica, podem ser considerados como o equivalente aos totais dos metais presentes nos compostos, haja vista que a mistura digestora oxida totalmente a matéria orgânica e também solubiliza compostos inorgânicos insolúveis, tais como carbonatos, sulfetos, fosfatos e outros que poderiam estar presentes nos compostos. Embora esta digestão não solubilize metais precipitados ou ocluídos em silicatos, considerou-se desnecessária a destruição dos silicatos devido às seguintes razões: a) os metais associados a essa fração não oferecem risco de contaminação da fração orgânica do composto ou do ambiente (Matthews, 1984) e b) a fração de silicatos em compostos de lixo urbano é relativamente baixa em comparação à orgânica e é representada, principalmente, por vidros triturados, com pequena ou quase nula capacidade de contaminar o solo por metais pesados.
Os resultados das análises químicas das amostras dos compostos (Tabela 1), de forma geral, evidenciaram uma menor variação e maior precisão para os elementos presentes em maiores concentrações (ex., para os macronutrientes e Al, Fe e Na), considerando tanto as amostras crus (iniciais) como as maturadas, visto apresentarem desvios padrão e coeficientes de variação baixos. Isto pode ser reflexo dos cuidados no preparo das amostras dos compostos para análise, principalmente no tocante à homogeneização de cada amostra. Entretanto, para os micronutrientes e metais tóxicos, observaram-se maior variação e menor precisão, com os desvios padrão e coeficientes de variação mais elevados.
No caso do presente trabalho o processo de maturação para as oito primeiras amostras dos compostos crus das três usinas foi realizado por um período de 150
dias, durante os quais realizou-se revolvimento e umedecimento periódico. Verificando-se os resultados observa-se que em alguns casos ocorreu aumento dos teores dos elementos no composto maturado e outros não. Por exemplo, os teores de K e Na, elementos solúveis em água, diminuíram com a maturação das amostras. Provavelmente, uma fração desses elementos tenham sido lixiviados pela água de irrigação das amostras em maturação. No caso do Zn verificou-se um aumento considerável nos seus teores nos compostos maturados. Situação semelhante também foi encontrada por Grossi (1993), para vários metais pesados em compostos de lixo urbano com diferentes graus de maturação. Os demais elementos químicos, praticamente, não tiveram suas faixas de teores alteradas pela maturação das amostras. Os metais Cr, Cu, Mn, Ni, Pb e Zn, tanto nas amostras de compostos crus ou maturados, apresentaram coeficientes de variação bastante elevados. Estas situações podem ser indicativas da presença de pequenas partículas de metais ou compostos contendo os metais que poderiam ter sido dissolvidas na digestão nítrico-perclórica. Uma pequena partícula presente numa amostra, mas ausente em outra, poderá alterar drasticamente o resultado analítico, mesmo que as amostras possam ser consideradas bem homogêneas, constituindo numa grande dificuldade concernente à amostragem representativa dos compostos. Os resultados evidenciam a ocorrência da heterogeneidade na constituição dos compostos de lixo e de variabilidade temporal na constituição química dos compostos das três usinas.
Considerando as amostras de compostos crus, em geral, o composto da Usina Vila Leopoldina apresentou teores de macro, micronutrientes e metais mais elevados que o composto da Usina São Matheus São José dos Campos; quanto às amostras maturadas, os teores mais elevados foram encontrados na Usina de São Matheus; porém, em ambas as situações, o composto da Usina de São José dos Campos apresentou os teores menores, notadamente, os de metais pesados.
De forma geral, tanto para macros, micronutrientes e metais pesados tóxicos, os resultados podem ser comparáveis aos existentes na literatura nacional (Berton & Valadares, 1991; Egreja Filho, 1993; Melo et al., 1997; Cravo et al., 1998) e internacional (He et al., 1992, 1995; Ayuso et al., 1996). Em trabalho sobre comparação de métodos para avaliar metais pesados em dois compostos produzidos em Mococa e Adamantina, no Estado de São Paulo, Abreu et al. (1996) encontraram teores de Cd, Cr, Cu, Ni e Zn que variaram, em mg kg-1, de 0,31 a 0,48; 31 a 71; 75 a 119; 12,5 a 43,1 e 178 a 354, respectivamente. Os resultados observados no presente trabalho evidenciam que os compostos produzidos nas Usinas de São José dos Campos, Vila Leopoldina e São Matheus apresentam teores de metais bem superiores aos de compostos do interior do estado.
Ressalta-se ainda que os resultados de Abreu et al. (1996) foram obtidos usando-se três métodos de digestão: água régia, HNO3, com abertura das amostras em forno de microondas, e HNO3 + HClO4, com abertura das amostras em bloco digestor, semelhante ao procedimento adotado no presente trabalho. Os menores teores de metais pesados foram obtidos através da digestão nítrico-perclórica e os maiores através da digestão com água régia, em microondas. Em testes de recuperação, usando amostra certificada, as porcentagens de recuperação para Cd, Cr, Cu, Mn, Ni, Pb e Zn foram, respectivamente, de 114, 61, 90, 90, 76, 89, 94%, para a água régia, e de 88, 48, 73, 67, 74, 86 e 64% para HNO3/HClO4. Pode-se aventar que os teores apresentados na Tabela 1 podem ter sido subestimados. Não obstante a eliminação prévia da matéria orgânica presente nas amostras de compostos poderia fazer com que a digestão HNO3/HClO4, conforme feito no presente trabalho, tenha tido melhor eficácia.
Com relação aos teores máximos permitidos de metais em composto de lixo urbano, não obstante ainda não haja uma Legislação dispondo sobre o assunto no Brasil, o tema está em discussão no Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento. Até o final de 2004, deverá ser publicada Instrução Normativa contemplando, a priori, faixa de limites entre às das Legislações Australiana e da União Européia, ou seja, em mg kg-1: < 20 de As; 0,7 a 3,0 de Cd; 70 a 400 de Cr; 100 a 200 de Cu; 0,4 a 1 de Hg; 25 a 60 de Ni; 45 a 200 de Pb e de 200 a 250 de Zn, para compostos estabilizados, contendo cerca de 300 g kg-1 de matéria orgânica. Verificou-se (Tabela 1) que apenas o composto da Usina de São José dos Campos enquadrou-se dentro das faixas acima citadas, notadamente nas amostras maturadas, exceto para o Zn. As outras duas usinas enquadram-se apenas quanto à faixa de Cr, e abaixo das faixas médias para Cd, Ni e Pb.
CONCLUSÃO
Os compostos de lixo produzidos nas três usinas de compostagem não são maturados, ou seja, são materiais orgânicos crus; todavia, não há diferenças entre as usinas quanto aos teores de matéria orgânica dos compostos crus, ou dos maturados.
Os teores de macronutrientes, micronutrientes e metais pesados nos compostos das três usinas, de modo geral, estão dentro dos valores normalmente citados na literatura disponível. Todavia, todas as três usinas atendem à faixa limite de metais pesados da Legislação (União Européia e Austrália) quanto ao Cr, nenhuma quanto ao Zn e apenas a de São José dos Campos quanto ao Cd, Cu, Ni e Pb.
AGRADECIMENTOS
À Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo, FAPESP, pelo apoio financeiro.
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OLIVEIRA, F.C. Disposição de lodo de esgoto e composto de lixo urbano num Latossolo Vermelho-Amarelo cultivado com cana-de-açúcar. Piracicaba, 2000. 247p. Tese (Doutorado) Escola Superior de Agricultura “Luiz de Queiroz”, USP.
Tabela 1. Variação do teores de nutrientes e metais pesados em amostras de compostos de lixo inicial e maturadas posteriormente, oriundas de usinas de compostagem da cidade de São Paulo e São José dos Campos.
Época de amostragem Usina Classe de teor P K Ca Mg S Al Fe Na Cd Cr Cu Mn Ni Pb Zn --- g kg-1 --- --- mg kg-1 --- amostras iniciais (n = 18) mínimo 5,9 8,3 38 3,3 3,0 17 16 11 1,3 71 115 260 33 95 328 média 8,4 12,9 47 4,5 4,1 22 20 16 2,2 106 356 320 79 272 583 São Matheus máximo 10,8 16,3 57 5,6 6,0 24 26 20 3,2 153 542 403 419 1530 1289 mínimo 7,1 7,7 33 3,0 2,7 19 14 9 1,0 46 78 220 29 21 327 média 13,7 14,0 47 4,6 5,0 28 21 17 1,7 73 229 325 51 97 555 São José máximo 18,5 21,0 60 6,1 7,5 33 24 25 2,3 108 601 443 99 393 748 mínimo 5,2 8,0 37 4,1 2,4 21 14 6,7 1,9 41 231 235 33 99 424 média 8,0 12,1 51 5,3 4,4 30 21 11,9 3,2 86 323 346 53 310 681 Vila Leopoldina máximo 9,5 13,7 60 6,4 5,6 37 25 15,3 9,2 137 527 645 90 718 921 amostras maturadas (n = 8) mínimo 10,0 5,0 45 4,1 3,7 13 21 4,1 2,1 123 301 346 63 114 610 média 11,4 8,8 54 5,0 4,7 20 23 5,1 3,3 142 417 422 75 176 708 São Matheus máximo 12,9 11,3 69 5,6 5,6 23 26 5,6 5,1 171 623 474 88 378 947 mínimo 8,5 6,0 45 4,2 3,9 20 18 7,0 0,9 50 106 280 24 63 455 média 9,1 8,0 50 4,5 4,1 24 20 9,4 1,9 67 136 324 45 102 546 São José máximo 9,5 9,7 54 4,8 4,5 28 22 11,7 2,3 78 154 352 56 151 740 mínimo 7,4 3,3 48 4,3 2,1 23 23 3,3 2,3 63 237 360 40 174 600 média 8,3 4,3 58 4,7 2,7 29 25 4,3 3,0 75 263 398 56 288 825 Vila Leopoldina máximo 11,1 5,3 67 5,2 3,3 33 29 5,3 3,7 93 379 476 78 627 1123
CHARACTERIZATION OF URBAN WASTE COMPOSTS
FROM THE COMPOSTING PLANTS OF SÃO PAULO AND
SÃO JOSÉ DOS CAMPOS MUNICIPALITIES
ABSTRACT
The composting of urban waste has an important role for the environmental control of solid residues generated in the cities. However, the presence of heavy metals in the compost has been the main concern for agricultural use. The objectives of this research were to evaluate the maturation grade, and to monitor the chemical composition and temporal variability of waste compost quality. Compost samples were fortnightly collected during a period of nine months, from the São Matheus and Vila Leopoldina Composting Plants, of São Paulo city, and from the Composting Plant of São José dos Campos city. To evaluate the maturation grade, a fraction of the original samples were composted for 150 days and compared the initial and final organic matter content. For the chemical characterization and to study the variability of compost quality, the original and maturated samples were digested with nitric-perchloric acid for the analysis of Al, Ca, Cd, Cr, Cu, Fe, K, Mg, Mn, Na, Ni, P, Pb, S and Zn, by inductively coupled plasma atomic emission spectrometry (ICP-AES). The waste composts presented low maturation grade, or they were "crude", compromising the use of these composts as organic fertilizer. The organic matter content of the composts from the three Composting Plants were similar, both in the crude material as in the matured one. The concentration of macronutrients, micronutrientes, and heavy metals in composts of the three Composting Plants, generally, were within normal range cited in the brasilian literature. The three composts showed Cr concentration conformed within the standard, none of them conformed to Zn threshold, and, just, the compost of São José dos Campos had Cd, Cu, Ni, and Pb within the standards, when considering heavy metal thresholds from European Union and Australia Standards.
Key-words: chemical characterization, urban waste compost, heavy metals, organic residues
