IPT eEckoslife usam esterco para remediação

O Instituto Senai de Inovação em Eletroquímica desenvolve bioinsumos a partir de biomassa e coprodutos do agronegócio para reduzir a dependência de fertilizantes importados.

A tecnologia empregada mistura materiais orgânicos com nanotubos de carbono - estruturas minúsculas, milhares de vezes mais finas que um fio de cabelo — que funcionam como um “ímã químico”, atraindo e retendo os poluentes sem gerar resíduos tóxicos.

O projeto reunirá centros de pesquisas, empresas e atores estratégicos com foco em inovação, desenvolvimento tecnológico e criação de novos modelos de negócios voltados à economia circular.

Esse método possibilita que se alcance patamares térmicos capazes de higienizar o lodo sem a aplicação de produtos químicos.

Processo de produção de hidrogênio verde por meio da gaseificação de biomassa (bagaço da cana-de-açúcar)

Uma parceria entre a Agência Paulista de Tecnologia dos Agronegócios (APTA), da Secretaria de Agricultura e Abastecimento do Estado de São Paulo, a Escola Superior de Agricultura "Luiz de Queiroz" (Esalq/USP) e a concessionária Mirante, do grupo Aegea, poderá transformar cerca de 1.200 toneladas de lodo de esgoto, 180 toneladas de poda de árvores e 500 toneladas de grama mensais – que seriam descartadas em aterro sanitário - em composto orgânico para a agricultura em Piracicaba (SP). O uso sustentável do resíduo do tratamento de esgoto e dos trabalhos de limpeza do município será possível graças a acordo assinado em setembro para desenvolver o projeto até julho de 2021. Os especialistas irão utilizar a técnica de compostagem para viabilizar o uso desses resíduos na produção agrícola. "A compostagem é o processo mais adaptado para tratar resíduos orgânicos. Com ela, é possível estimular a decomposição de materiais orgânicos e a redução de contaminantes como patógenos e metais pesados para se obter um material estável, rico em matéria orgânica humificada e nutrientes minerais", explica a pesquisadora da APTA, Edna Ivani Bertoncini. Segundo Edna, o método permite o pós-tratamento do lodo de esgoto sem que haja mau cheiro e moscas. O processo de decomposição leva aproximadamente 60 dias. "A APTA realizará a montagem das pilhas de compostagem com diferentes cenários de composição dos resíduos e formas de revolvimento e irrigação das pilhas. O processo será monitorado diariamente e haverá coletas constantes dos materiais e sua análise laboratorial para verificar se o composto está adequado para ser usado nas plantações. Ao final do processo, teremos que aprovar o fertilizante no Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento (MAPA)", afirma Edna. Paulo S. Pavinato, professor da Esalq/USP, explica que o projeto de Piracicaba faz parte de um plano maior a ser enviado para aprovação da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP), que busca dar um destino sustentável para todo o resíduo do tratamento de esgoto das cidades do Estado de São Paulo. "Estes projetos estão alinhados com o Novo Marco de Saneamento Básico, sancionado neste ano, que objetiva que as cidades tenham 100% de tratamento de esgoto e seus resíduos até 2030. É uma ação importante, que está alinhada à economia circular, de reciclagem de um resíduo que seria destinado a aterro sanitário, a um alto custo econômico e ambiental", explica. O supervisor de operações da concessionária Mirante, Andrey de Souza, disse esperar que o projeto possa tratar 100% do lodo gerado no processo de tratamento de esgoto do município, e que não haja necessidade do descarte em aterros sanitários. "Hoje, já desenvolvemos processo de secagem do lodo, o que reduz muito nosso volume de resíduo. Por mês, o município gera 1.200 toneladas de lodo. Com a secagem, esse volume cai para 320 toneladas. Queremos, agora, eliminar todo esse resíduo de forma completamente sustentável", diz Souza. O presidente da Mirante, Jacy Prado, diz que "a implantação do secador solar de lodo e a parceria com a APTA e a Esalq/USP viabilizam a demanda em preservar o meio ambiente, pois, os ganhos obtidos com a implantação do projeto vão além da esfera corporativa, ao gerar benefícios ao meio ambiente e à população. “O processo permite a estabilização microbiológica e a inertização do lodo, o que representa o uso sustentável, evitando impactos e degradação do meio ambiente".

Uma parceria entre pesquisadores da Embrapa, Petrobras e com a participação da Universidade Federal Rural do Semi-Árido (Ufersa) desenvolveu metodologia para o crescimento rápido de espécies arbóreas e arbustivas em áreas degradadas pelas atividades de exploração de petróleo e gás natural. A base é uma tecnologia já utilizada em áreas degradas pela mineração nas regiões Sudeste e Norte do Brasil. Os cientistas pretendem agora capacitar técnicos para atuar na recuperação de áreas degradadas a fim de que retomem a vegetação nativa ou sejam destinadas a lavouras ou pastagens. “Nos plantios feitos há doze anos, já é possível ver animais e plantas da Caatinga nativa presentes, superando inclusive um dos maiores períodos de seca na região, entre 2012 e 2017”, atesta Alexander Resende, pesquisador da Embrapa Agrobiologia (RJ). Os solos das áreas de exploração de petróleo no Nordeste são muito pedregosos e têm baixo teor de matéria orgânica. Outro problema é a escassez de chuvas na Caatinga. Por esse motivo, foi necessário buscar espécies capazes de se adaptar a esse sistema. A técnica desenvolvida pela Embrapa utiliza principalmente espécies da família das leguminosas que, inoculadas com bactérias e fungos, adquirem maior resistência e conseguem crescer em meio ao solo degradado pela exploração do petróleo. Os pesquisadores da Embrapa e da Petrobras introduziram novas ferramentas no monitoramento das áreas revegetadas, como o uso de drones para tirar fotos e avaliar como as plantas estão crescendo e ocupando o solo. “O objetivo, nesse caso, é ver a velocidade com que as plantas cobrem o solo e a taxa de variação entre o período de seca e de chuva”, revela o pesquisador da Embrapa, Alexander Resende. A área pesquisada é toda monitorada para acompanhar o desenvolvimento e sobrevivência das espécies introduzidas desde os primeiros anos do estudo, ver o efeito desses plantios no recrutamento natural de novas espécies e na recuperação do substrato dos ambientes degradados. São 191 hectares em processo de recuperação e cerca de 200 mil mudas plantadas. Segundo os pesquisadores, foram testadas várias espécies e formas de plantio. As juremas preta e branca, assim como o sabiá, são exemplos de algumas plantas que se adaptaram bem às jazidas. As áreas recuperadas tinham características bem peculiares, pois se tratavam de jazidas de extração de piçarra (material utilizado em embasamento das construções civil e de petróleo, similar ao saibro) e poços de petróleo em terra. Os pesquisadores também estudaram a viabilidade de plantios em períodos secos, assim como a avaliação de métodos que aumentem a retenção de água no solo. A Embrapa utilizou estratégias para preservar a umidade do solo no pós-plantio, como a adição de palha de carnaúba, o uso de mudas com raízes alongadas e de condicionadores de umidade do solo como esterco e hidrogel. “Já temos plantas, como a orelha-de-macaco e a jurema, com mais de três metros de altura em menos de dois anos de plantio, o que é um resultado excelente para as condições em que estamos trabalhando”, comemora o pesquisador da Embrapa, Guilherme Chaer. O gerente de Meio Ambiente do Centro de Pesquisas e Desenvolvimento da Petrobras (Cenpes), Frederico Machado, explica que o objetivo inicial era reduzir o tempo e diminuir os custos da recuperação das áreas de exploração e produção de petróleo e gás natural no Nordeste. Mas a parceria entre os pesquisadores das duas estatais deu tão certo que o resultado pode ser levado para outras regiões. “Apesar das especificidades do bioma, acredita-se que algumas técnicas poderão ser utilizadas em outras unidades operacionais da companhia”, revela Machado. Na área usada pela pesquisa, os cientistas pretendem criar uma espécie de vitrine de tecnologias para capacitação de técnicos e agricultores. “Queremos demonstrar que é possível dar uso econômico a essas áreas em processo de recuperação”, informa Chaer. A ideia é utilizar as técnicas de revegetação para restaurar o meio ambiente no bioma Caatinga e também introduzir sistemas de produção sustentáveis como, por exemplo, silvipastoris e agroflorestais. Nas áreas de jazidas de extração de piçarra toda a camada superficial do solo, rica em nutrientes, matéria orgânica, sementes e fauna foi retirada para se obter a piçarra, material utilizado em embasamento das construções civil e de petróleo, similar ao saibro. Isso deixa o solo praticamente sem vida, com crateras que podem chegar a alguns metros de profundidade. Em um cenário de extrema alteração no ecossistema, os pesquisadores precisaram proceder à ordenação da paisagem, direcionando a água proveniente de chuvas para pontos específicos, de forma a concentrá-la e criar "barrajonas", grandes reservatórios de água que possibilitam a dessedentação animal, por exemplo. Nessas áreas de poços de petróleo em terra são abertas áreas e retirado o solo superficial (que será utilizado para recuperação de antigas áreas degradadas). Nesses locais, visando permitir que a sonda de perfuração trabalhe, é adicionada a piçarra, que após compactação permite a entrada da sonda no novo poço petrolífero. Esse material também é utilizado em estradas de acesso para esses poços. Após o encerramento da produção de petróleo, essa área também precisa ser revegetada.

A equipe de biotecnologia do Cetem iniciou, em março, em parceria com a Petrobras, o projeto denominado “Aplicação de técnicas moleculares para elucidação e otimização de processos de biorremediação de solos contaminados por hidrocarbonetos e metais”,sendo o mesmo coordenado pela Dra. Claudia Cunha, do Cetem. O projeto visa obter conhecimento para embasar inovações ao processo de tratamento, visando abatimento eficiente, por processo sustentável, de passivos ambientais da Indústria do Petróleo. A equipe técnica do Cetem propõe o emprego de ferramentas moleculares, incluindo o uso de sequenciador de nova-geração (SNG), que permite a construção de plataformas de sequência de DNA a partir de amostras ambientais. O projeto será desenvolvido no Laboratório de Bioprocessos do Centro de Tecnologia Mineral (LABIOTEC/CETEM), que detém expertise na área de biotecnologia ambiental, consolidada há mais de duas décadas. O LABIOTEC/CETEM possui infraestrutura dedicada a esse tema de P&D, incluindo equipamentos tais como o sequenciador de nova geração Ion Personal Genome Machine (Ion PGM), tecnologia Ion Torrent, além do módulo de preparo automático de amostras (Ion Chef). Os resultados irão contribuir para a implementação de inovações no processo de biorremediação, bem como o possível descobrimento de novas rotas de degradação de poluentes.

A engenheira ambiental Amanda Rodrigues Inácio desenvolveu estudo que viabiliza a eliminação de decantadores secundários utilizados na etapa final do processo de lodos ativados e destinados à deposição da biomassa, formada na fase anterior pela ação de microrganismos que consomem a matéria orgânica. No tanque de aeração onde ocorre a degradação da matéria orgânica a pesquisadora introduziu mantas geossintéticas capazes de reter a biomassa com a mesma eficiência do processo tradicional que utiliza decantadores, com custo equivalente e economia de espaço. O sistema mostrou uma redução de mais de 95% da matéria orgânica do esgoto, superior ao mínimo determinado pela legislação (80%). Também foi comprovado êxito em relação à clarificação do esgoto tratado. Para a turbidez e para os sólidos suspensos, as eficiências médias de remoção foram, respectivamente, de 98,5% e de 99%. O sistema de lodos ativados de aeração prolongada, um dos mais utilizados no Brasil, envolve o gradeamento que barra a passagem de sólidos maiores; o desarenador em que se depositam as partículas com dimensões próximas às da areia; o reator biológico em que o oxigênio é fornecido para desenvolvimento dos microrganismos (ação aeróbia) que se alimentam da matéria orgânica; a deposição do lodo, constituído de microrganismos, no decantador secundário; e finalmente a liberação do esgoto tratado para os cursos d’água. O trabalho foi realizado em parceria com o Departamento de Saneamento e Ambiente, da Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo (FEC) da Unicamp, orientado pelo professor Carlos Gomes da Nave Mendes. O esgoto sanitário utilizado na pesquisa é originado em algumas instalações da Unicamp e apresenta características típicas de origem doméstica.

Segundo levantamento realizado pela Embrapa Instrumentação (SP), a adoção de 11 mil unidades de fossas sépticas biodigestoras em mais de 250 municípios brasileiros trouxe benefícios para 57 mil pessoas. A fossa séptica biodigestora pode ser integrada a outras tecnologias de saneamento também de fácil instalação, como o clorador Embrapa e o jardim filtrante. Este segundo é voltado para o tratamento de águas de pias e ralos e do efluente tratado pela própria fossa séptica. Ao substituir as fossas negras, essas tecnologias de saneamento protegem a saúde dos moradores do campo geralmente não atendidos por redes de esgoto, além de promover a proteção ambiental ao evitar que dejetos contaminem solo e corpos d'água. De acordo com o coordenador do levantamento, o engenheiro civil da Embrapa Instrumentação Carlos Renato Marmo, as 11.502 Fossas Sépticas Biodigestoras instaladas beneficiaram uma população aproximada de 57.500 habitantes em todo o Brasil. O engenheiro destaca que a população beneficiada é muito maior, pois o saneamento básico apresenta impactos não só no campo como também nas cidades, já que as fontes de água e os mananciais estão na zona rural. Baseado em dados do Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE), de 2014, Marmo esclarece que na área rural do País vivem cerca de 30,5 milhões de habitantes, sendo que menos de 50% dessa população tem acesso a sistemas de coleta ou tratamento de esgoto adequados. "Esse trabalho realizado pela Embrapa é muito importante para amenizar a situação", disse o Presidente do Instituto Brasil, Édison Carlos, mas argumenta que ainda é pouco para a enorme necessidade do Brasil. O pesquisador da Embrapa Wilson Tadeu Lopes da Silva acredita que o modelo da Fossa Séptica Biodigestora é o ideal para substituir a tradicional fossa negra, muito comum na área rural e responsável pela contaminação das águas subterrâneas. "Esse sistema biológico necessita de poucos insumos externos para que se obtenham resultados adequados, é simples, de baixo custo e de eficiência comprovada na biodigestão dos excrementos humanos, com eliminação dos agentes patogênicos", afirma. A Fossa Séptica Biodigestora foi desenvolvida pelo médico-veterinário Antonio Pereira de Novaes, falecido em 2011, e segue os princípios dos biodigestores asiáticos e das câmaras de fermentação de ruminantes, como os bovinos. Assim como no estômago multicavitário do animal, a tecnologia também é composta de vários tanques de fermentação, onde o esgoto doméstico − fezes e urina − passa pelo tratamento anaeróbio, tornando-o apto para uso como fertilizante agrícola a ser aplicado no solo.

A primeira conclusão do Instituto de Pesquisas Tecnológicas (IPT) na nova fase do projeto de pesquisa RSU Energia é de que 51,1% dos moradores do Centro de Bertioga, litoral paulista, desconhece o serviço de coleta seletiva de resíduos porta-a-porta oferecido pela Prefeitura local. Entretanto, 52,3% dos moradores ajudam na destinação correta de material reciclável aos postos de entrega voluntária que estão espalhados pela cidade. O estudo avalia alternativas de separação e tratamento de resíduos sólidos urbanos e teve início no final do mês de maio. Os dados coletados servirão como base para o detalhamento de ações futuras visando avaliar alternativas que aumentem a quantidade de resíduos destinados à coleta seletiva. O Centro de Bertioga produz aproximadamente 2.120 kg/dia de resíduos sólidos urbanos e foi o bairro selecionado para a coleta de dados por meio de entrevistas pessoais em um período de três dias. A escolha do bairro foi feita com base no atendimento pela coleta seletiva (não são todas as áreas do município que são cobertas pelo programa municipal de coleta seletiva porta a porta), a presença de veranistas e a existência de uma área comercial, para que fosse possível compor um retrato do município. As primeiras atividades tiveram como meta a caracterização e quantificação dos resíduos gerados pela população, destinados à coleta regular e seletiva. Os dados da coleta regular apontaram a predominância de materiais orgânicos e contaminantes biológicos (59,6%), seguidos por papel/papelão (16,1%) e materiais poliméricos (15,8%). No caso da coleta seletiva, o papel/papelão respondeu por pouco mais da metade do material separado (55,2%) e, em seguida, os materiais poliméricos (13,8%). “Queremos entender o que esta população está gerando e também o grau de importância que ela dá ao problema, a fim de levantar as dificuldades e obter subsídios que ajudem a elaborar um plano de intervenção e, no futuro, melhorar a adesão à coleta seletiva e, consequentemente, a limpeza urbana”, explica a pesquisadora do Laboratório de Resíduos e Áreas Contaminadas do IPT, Claudia Echevenguá Teixeira, que é também coordenadora do projeto. Posteriormente foi realizada avaliação de percepção dos cidadãos por meio da aplicação do questionário, com perguntas destinadas a identificar fatores associados à geração, à forma de manejo dos resíduos e à importância dada pela população ao tema. Com 57 perguntas, o questionário foi elaborado pela equipe do projeto em parceria com uma mestranda em Gestão Ambiental e Sustentabilidade da Universidade Nove de Julho, que participa do Projeto Novos Talentos do IPT, Natalia de Araújo. “As perguntas foram organizadas de maneira a dar a possibilidade de interrelacionar informações, a fim de entender como o perfil do respondente – grau de escolaridade, faixa social e sexo, por exemplo – afeta as respostas, assim como saber como é a geração de resíduos (os cidadãos cozinham em casa ou não, por exemplo), o manuseio dos resíduos (fazem a separação ou não; participam da coleta seletiva) e o grau de preocupação com a questão dos resíduos”, explica Claudia. Os primeiros resultados mostram que existe um potencial de alcançar um índice de 38,4% do total de resíduos sólidos gerados no bairro para a coleta seletiva (materiais recicláveis e rejeitos), mas somente 2,5% dele tem hoje esta destinação. Um dos principais desafios do projeto no município (talvez o maior) será como tratar a questão da sazonalidade, com populações flutuantes e comportamentos diferentes. Após a análise e a interpretação dos resultados, os pesquisadores do IPT irão se reunir com equipes da Secretaria de Meio Ambiente da Prefeitura, da Cooperativa de Sucata União de Bertioga (Coopersubert) e da empresa responsável pelo serviço de coleta de resíduos para a identificação de oportunidades e definição de estratégias. A seguir será definida uma meta e elaboração de estratégia de sensibilização.

O Instituto de Pesquisas Tecnológicas (IPT) e a Prefeitura de Bertioga assinaram em dezembro um convênio para desenvolver projeto-piloto para auxiliar as prefeituras do estado de São Paulo a reduzirem os custos de investimentos e de operação no gerenciamento dos resíduos sólidos urbanos. O projeto prevê ainda avanços tecnológicos no aproveitamento energético dos materiais e na minimização da massa e do volume destinados à disposição final. Denominado “RSU – Energia”, o projeto é resultante de uma demanda feita ao IPT pela Secretaria de Desenvolvimento Econômico, Ciência, Tecnologia e Inovação do Estado de São Paulo, que visa estruturar uma plataforma de conhecimentos para apoiar os municípios na avaliação de rotas alternativas de tratamento de resíduos sólidos urbanos, levando-se em conta aspectos socioambientais e urbanos. Segundo a PNRS resíduos sólidos urbanos são aqueles originários de atividades domésticas – resíduos domiciliares - e da varrição, limpeza de vias públicas e outros serviços de limpeza urbana. O projeto-piloto em Bertioga é previsto para durar 24 meses. Os pesquisadores do IPT avaliarão o impacto dos processos de coleta seletiva, separação e pré-tratamento na eficiência das tecnologias (conteúdo energético dos resíduos), aplicar uma ou duas tecnologias em escala de demonstração em um bairro de Bertioga, estabelecer a infraestrutura (competências técnicas e laboratoriais) necessária para que o IPT possa apoiar os municípios nas decisões relativas aos resíduos e desenvolver ou adaptar novas tecnologias. “Os resíduos sólidos urbanos são uma matéria-prima complexa, pois incluem materiais heterogêneos, úmidos e variáveis em função do consumo e estações de ano. Na Baixada Santista, por exemplo, aproximadamente 54% do total coletado são materiais orgânicos”, explica Cláudia Echevenguá Teixeira, pesquisadora do Laboratório de Resíduos e Áreas Contaminadas do IPT e coordenadora do projeto. O projeto será dividido em três etapas – Na primeira haverá a criação de um projeto de planta de avaliação/demonstração, com mapeamento das alternativas tecnológicas, definição da escala de instalação, elaboração de layout das unidades e definição de prazo e custo. A expectativa de duração é de três anos. A segunda etapa será de montagem e desenvolvimento da planta, com memorial descritivo em detalhes e contratação de fornecedores de máquinas e equipamentos que serão instalados. A segunda etapa tem previsão de 15 meses e inclui ainda a criação de um protocolo de coleta de amostras de resíduos, com mobilização e integração da população para o caso escolhido, o lançamento do programa de auxílio aos municípios, com um evento e divulgação dos mapeamentos, e a inauguração das unidades e realização de testes de monitoramento. Por último, será colocar o projeto em prática, com operação, monitoramento e avaliação da planta em Bertioga e a proposta de solução para o município. O prazo é de seis meses, totalizando dois anos de projeto.