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BENEFICIAMENTO POR BIODEGRADAÇÃO DO MESOCARPO DA MANGA

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25 BENEFICIAMENTO POR BIODEGRADAÇÃO DO MESOCARPO DA MANGA Rodrigo Vieira Alves 1, Maniza Sofia Monteiro Fernandes 2, Weruska Brasileiro Ferreira 3, Eliane Rolim Florentino 4 RESUMO - Todo material resultante
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25 BENEFICIAMENTO POR BIODEGRADAÇÃO DO MESOCARPO DA MANGA Rodrigo Vieira Alves 1, Maniza Sofia Monteiro Fernandes 2, Weruska Brasileiro Ferreira 3, Eliane Rolim Florentino 4 RESUMO - Todo material resultante de suas diversas atividades, não lhe sendo mais útil, é considerado lixo, de acordo com o LESA Laboratório de Engenharia Sanitária e Ambiental na Universidade Federal de Viçosa, a maioria desse lixo tem natureza orgânica. A quantidade de resíduos gerados a partir de matéria orgânica pode ser degradada de forma correta com a compostagem. A pesquisa para fins alimentícios a partir do amido da manga, na Universidade Estadual da Paraíba, gerou um grande inconveniente, os resíduos orgânicos dos caroços da manga juntamente com lixo orgânico do restaurante universitário. Com intuito de observar se a matéria em estudo degradaria de forma correta e eficiente foram realizados experimentos com as principais variáveis que afetam a compostagem. O estudo foi desenvolvido em pequena escala onde foi utilizada a técnica de compostagem para degradar essa porção de matéria orgânica indesejada, inserindo o beneficiamento da biodegradação do mesocarpo da manga, que consequentemente diminuiu a contribuição para os aterramentos sanitários e lixões. Os dados obtidos serviram para delimitar o processo de compostagem e conduziram a resultados significativamente esperados pelo processo uma vez comparados com os resultados da literatura revisada. Nos primeiros dias a temperatura apresentou um comportamento instável atingindo um ponto crítico de 58ºC em seguida essa mesma temperatura manteve-se constante até valores próximos a temperatura ambiente. Conclui-se que a aplicação da compostagem nos resíduos orgânicos gerados a partir da manga, permitiu a redução de possíveis impactos ambientais, contribuiu nos processos paisagísticos para a própria Universidade e obteve-se uma educação ambiental. Unitermos: Compostagem, Impactos ambientais, Húmus. SUMMARY All material resulting from its various activities, being no more useful for it, is considerated trash, according to the Laboratory of Sanitary and Environmental Engineering (LESA - Laboratório de Engenharia Sanitária e Ambiental) at the Federal University of Viçosa, most of this garbage is organic nature. The amount of waste generated from organic matter can be degraded properly by composting. The research about food from mango starch, at the State University of Paraíba (UEPB), created a big inconvenience, organic wastes from mango lumps, along with organic waste from the university restaurant. In order to observe whether the subject under study should degrade correctly and efficiently, experiments have been performed with the main variables that affect composting. The study was conducted on a small scale where we used the composting technique to degrade the unwanted portion of organic matter by inserting the improvement of the biodegradation of the mango s mescarp, which consequently decreased the contribution to landfills and dumps. The data obtained were used to bound the composting process and led to significant results expected by the process as compared with the results of the reviewed literature. In the early days the temperature showed an unstable comportment reaching a critical point of 58 C, and then the same temperature remained constant up to values close to room temperature. It is concluded that the application of composting in organic trashes generated from mango, allowed the reduction of possible environmental impacts,contributed to landscape processes for the University itself and resulted from this an environmental education. 1 Graduando em Química Industrial pela UEPB, Campina Grande, PB, Brasil,: 2 Graduada em Engenharia Sanitária e Ambiental pela UEPB, Campina Grande, PB, 3 Doutoranda em Engenharia Química pela UFCG, Campina Grande, PB, Brasil, 4 Doutora em Engenharia Química pela UFRN, Natal, Rio Grande do Norte, Brasil: 26 Keywords: Composting, Environmental Impacts, Humus. INTRODUÇÃO O constante desenvolvimento industrial cria, sem cessar, bens de consumo utilizados nas mais diversas atividades humanas. Com isso, o volume de lixo tem crescido assustadoramente em todos os países, independente de seu grau de desenvolvimento. Aterros com deficiência de controle sanitário juntamente com clandestinidades e ausência de coletas freqüentes compõem os grandes problemas para a maioria destes países (IPEA, 1996). Grande parcela dos resíduos produzidos pelo homem é de natureza orgânica, resultantes das atividades industriais, comerciais, agrícolas, domiciliares, entre outras. A matéria orgânica do solo, por sua vez, compreende uma variedade de compostos que vai desde os resíduos parcialmente decompostos até um material mais estabilizado conhecido como parte humificada da matéria orgânica. A grande maioria das pesquisas de alguma maneira resulta em produtos sem utilidades, sendo assim, há necessidade de buscar novos conhecimentos junto com as pesquisas universitárias para solucionar os variados problemas associados, então a sensibilidade das pessoas diante dos problemas ambientais nasce junto com a educação ambiental. As pesquisas desenvolvidas no NUPEA Núcleo de Pesquisa e Extensão em Alimentos, UEPB Universidade Estadual da Paraíba ocasionam no beneficiamento alimentício através do amido da manga, entretanto, com esse beneficiamento surge um grande inconveniente que é o manejo e descarte incorreto dos resíduos sólidos orgânicos inutilizados. Na implantação de novas tecnologias que busque o melhoramento dos despejos como coletas seletivas, compostagens e conscientização das pessoas, ocasionam na educação ambiental despertada pelos alunos da própria Universidade Estadual da Paraíba O presente trabalho tem como objetivo avaliar a capacidade de degradação a partir dos experimentos realizados com a matéria oriunda do beneficiamento alimentício da manga através de compostagem ambientalmente correta, tratando os resíduos de forma que diminua a quantidade de lixo que vai para os aterros, lixões, e descartadas de forma irregular obtendo um produto com características de reeducar os solos e melhorar os processos paisagísticos da UEPB. MATERIAL E MÉTODOS O estudo ocorreu no Núcleo de Pesquisa e Extensão em Alimentos (NUPEA), localizado na Universidade Estadual da Paraíba, a pesquisa envolveu alunos do Centro de Ciências e Tecnologia CCT onde foi estudada a caracterização físico-química dos caroços de manga descartados no beneficiamento alimentício do amido da manga, em torno de 700g, juntamente com uma parcela de resíduos orgânicos gerados no restaurante universitário da UEPB para aumentar o quantitativo de nitrogênio e matéria orgânica de mais fácil degradação. Uma vez que, o caroço de manga é rico em matéria celulósica de difícil degradação natural, foi pesado aproximadamente 200g, o estudo ocorreu no período que compreende agosto a dezembro de A leira foi construída em uma área cimentada para evitar contaminação pelo solo, próximo ao NUPEA e, em seguida o material foi depositado na área da leira que tinha dimensões em forma de cone com 20 cm de altura e 40 cm de diâmetro. A temperatura era verificada através de um termômetro graduado com escala de 0 a 100ºC. O tamanho da partícula da matéria orgânica que compõe a massa de compostagem também exerce grande influencia. Antes da montagem da leira de compostagem, os resíduos foram submetidos a uma correção do tamanho das partículas, o que favorece vários outros fatores, como: homogeneização da massa de compostagem; Melhoria da porosidade; Menos compactação; Capacidade de aeração; Aumento da área superficial para degradação; Menor tempo de compostagem. A correção do tamanho da partícula foi feita com um triturador orgânico. 27 Para medição do ph foi utilizado phmetro digital modelo, água destilada, béquer de 80 ml, agitador magnético e balança analítica. O equipamento foi calibrado de acordo com o fabricante usando soluções tampões apropriadas, geralmente ph 4 e 7. Pesou-se 10g da amostra no bécker junto com 25 ml de água destilada sob agitação, em seguida tinha um repouso de meia hora antes de fazer a leitura. RESULTADOS E DISCUSSÕES Foi feito um monitoramento onde consistia em verificar o ph, a temperatura, umidade e aeração de três em três dias. A coleta das amostras era feita manualmente com auxílio de luvas em vários pontos da leira, em seguida levada para o laboratório que estava poucos minutos do pátio de compostagem. Com métodos visuais e com ajuda da medição de temperatura verificou-se a umidade, o método visual consiste em verificar se o material tinha aspecto seco ou úmido ou ainda com mau cheiro, de acordo com Richard (1996) uma leira encharcada afetaria na porosidade e promoveria a má circulação do ar, sendo assim o processo anaeróbico iria iniciar. Através da diminuição da temperatura e umidade são características que indicam que o processo de compostagem chegou ao fim, pois não ocorre mais degradação da matéria orgânica pelas bactérias termofilica e mesófilicas. Para favorecer oxigênio ao material da compostagem foi feito reviramento da leira até a maturação, período em que era cessada a oxigenação, uma vez que, oxigenação favorece a decomposição pelas bactérias aeróbicas. O pequeno pátio de compostagem pode ser observado na Figura 1, este serviu como abrigo para a matéria utilizada para compostagem, a Figura 1 mostra também a medição de temperatura que foi medida em intervalos de 72 horas com intuito de avaliar a fase termofílica e evitar altas temperaturas, através de reviramento do material, que eliminariam os microrganismos decompositores. Figura 1: Medição da temperatura do material da compostagem. De acordo com Pereira Neto (2007) a temperatura constitui-se um dos fatores mais indicativos da eficiência do processo de compostagem. O valor médio ideal da temperatura é de 28 55ºC. Temperaturas superiores a 65ºC devem ser evitadas por causarem a eliminação dos microrganismos mineralizadores, responsáveis pela degradação dos resíduos orgânicos. Como pode ser visto na Figura 2, a temperatura inicial da leira foi de 27ºC e, em seguida, nas primeiras semanas a temperatura aumentou até 58ºC. Sendo essa a fase termofílica uma vez que foi a temperatura máxima atingida e, semanas depois, diminuiu até a temperatura mesofílica onde ocorre a fase de obtenção de composto semicurado. Após o 98º dia notou-se uma queda da temperatura até chegar à temperatura local do ambiente. Fase chamada de humificação. De acordo com o autor kiehl (1985). Figura 2: Evolução da temperatura em função do tempo. Observa-se na Figura 3 que, inicialmente o ph era de 6,9 e diminuiu um pouco na primeira semana. Após a primeira semana, o ph aumentou até o ponto crítico de 8,5 no 49º dia em diante permaneceu constante aproximadamente no valor de 8,2 até o fim do experimento. Figura 3: Evolução do ph em função do tempo. 29 O ph é geralmente mencionado nas literaturas mais antigas como sendo um parâmetro que afeta os sistemas de compostagem. Entretanto, as experiência realizadas pelo Laboratório de Engenharia Sanitária e Ambiental LESA, da Universidade Federal de Viçosa UFV, indicam que a compostagem pode ser realizada numa faixa bem ampla de ph, ou seja, entre 4.5 e 9.5. O ciclo de reviramento foi um rígido controle, o mesmo é fundamental para uma melhor eficiência da compostagem e tem duas funções básicas: propiciar a aeração da massa e dissipar as altas temperaturas ( 65 ºC) desenvolvidas na fase de degradação ativa. Ainda de acordo com o autor um ciclo de reviramento satisfatório deve ser feito a cada três dias, pois favorece a atividade microbiológica e a degradação, homogeneíza a massa e exercem ações físicas de quebra das partículas. Por definição a compostagem é um processo aeróbico. Não se concebe, tanto do ponto de vista técnico da eficiência do processe quanto do ponto de vista de impactos e inconvenientes, que a compostagem seja anaeróbica. A massa de compostagem pode ser oxigenada por processos artificiais (mecânicos) ou naturais (reviramento manual) este segundo foi o processo utilizado no presente trabalho. A aeração tem por finalidade suprir a demanda de oxigênio requerida pela atividade microbiológica e atuar como agente de controle da temperatura. Visualmente, a umidade estava em torno de 60%, segundo Pereira Neto (2007) condições por volta de 55% de umidade é a faixa ideal para o processo de compostagem, neste ponto o controle do excesso de umidade, muitas vezes é negligenciado na maioria dos sistemas de compostagem é necessário e importantíssimo para evitar anaerobiose, a qual ocorre quando o excesso de água ocupa os espaços vazios (porosidade) do material. Caso ocorra a anaerobiose, gases fétidos serão gerados, presença de insetos e, conseqüentemente, produção de líquidos lexiviados, tornando o local comprometido do ponto de vista sanitário e ambiental. É preciso estar atento, também, com relação a baixos teores de umidade, pois quando inferiores a 40% restringem a atividade microbiológica de degradação dos resíduos orgânicos. Para o controle da umidade, quando apresentava aparência úmida adicionava-se mais caroço de manga triturado e com aparência seca acrescentava-se pequenas quantidades de águas. A matéria final obtida após todo o processo de compostagem foi um composto estável com característica alcalina devido seu ph estabilizado de 8,2. Com o material obtido após o termino da compostagem, utilizou-se em canteiros próximos ao NUPEA, obtendo um processo paisagístico a partir da educação ambiental gerada com a pesquisa. CONCLUSÃO O processo ocorreu sempre que havia resíduos provenientes do beneficiamento alimentício da manga, de toda forma, para todos os fins faz necessário o controle das variáveis de uma compostagem, para obter um produto estável, evitando o descarte incorreto de lixos orgânicos As metodologias utilizadas para avaliar o desempenho do processo de estabilização do resíduo sólido proveniente do beneficiamento alimentício do caroço da manga, por meio de análises em amostras sólidas, foram satisfatórias, pois forneceram resultados condizentes com a literatura. As análises empregadas durante o processo serviram para monitorar a compostagem de forma que evitou impactos ambientais associados ao processo e a forma indevida de descartes de matérias orgânicas. Os restos de caroços de manga que seriam descartados ao relento foram reciclados por meio do processo da compostagem possibilitando desta forma o destino ambientalmente correto dos resíduos provenientes das indústrias de beneficiamento da manga, satisfazendo a educação ambiental até o fim da pesquisa. 30 REFERÊNCIAS IPEA - Instituto de Pesquisa Econômica Aplicada (1996). Aspectos Econômicos da Gestão Integrada de Resíduos Sólidos. Kiehl, E. J. (1985). Fertilizantes Orgânicos. São Paulo, Ceres. Masiani e Domeizel (1996). Quality of Composts: Organic Matter Stabilization and Trace Metal Contamination: The Science of Composting. Olavo, C.J, Microbiologia: atividades práticas, 2. Ed, Editora Santos, São Paulo, Pelczar Jr, M.J.; Chan,E.C.S. E Krieg,N.R. Microbiologia: Conceitos e Aplicações, vol. 1 e 2, Ed. Makron Books, São Paulo, Pereira Neto, J.T. Manual de compostagem: processo de baixo custo - Viçosa, MG: Ed. UFV, Richard, T.L. (1996). Estimating Carbon content. Tortora, G.J, Funke, B. R E Case C.L, Microbiologia, 8. Ed, Editora Artmed, São Paulo, 2008.
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