Tip:
Highlight text to annotate it
X
Terra Preta Sanitation Parte 1: Resumo
Olá! Meu nome é Ralf Otterpohl. Sou o diretor do Instituto de Gestão de Águas Residuárias
na Univesidade Técnica de Hamburgo. Aqui apresentamos a Terra Preta Sanitation. Essa
série de vídeos é feita como um projeto estudantil por Andreas Swensson. Esperamos resumir para você
o nosso trabalho simultâneo de proteção à água e recuperação de nutrientes. Ele se baseia em
um sanitário completamente novo, o qual é parte de um sistema de saneamento integrado
que conecta saneamento básico e agricultura.
Em um ambiente natural e sustentável, nós obtemos água potável de reservatórios
superficiais de água, como rios e lagos, e também de água subterrânea. O lençol freático é reabastecido
pela chuva, a qual é armazenada na camada de solo rica em húmus, adentrando solo abaixo. Nosso
alimento é produzido em lavouras. Elas crescem bem em solos férteis, os quais retêm bastante
água, como uma esponja. Graças aos nutrientes do solo rico em húmus, nosso alimento é saudável
e nos fornece todo o necessário para crescermos. Após o consumo, quase todos os
nutrientes são eliminados do nosso corpo em nossas excretas: fezes e urina. Porém, quando
estamos doentes, nossas fezes contêm patógenos perigosos. Processos biológicos dos microrganismos
presentes no solo destróem e se alimentam de tais patógenos. Nossos resíduos são sanitizados
e transformados em húmus. Dessa forma, os nutrientes que tiramos do solo através
das colheitas são trazidos de volta. Eles podem ser utilizados, por exemplo, pelas árvores,
as quais devolvem os nutrientes para o solo posteriormente através da queda de folhas e galhos,
morrendo, e assim por diante. Após algum tempo, as lavouras têm acesso aos nutrientes do solo
também e produzem nosso alimento saudável. O ciclo de nutrientes é fechado e a água
fresca não é afetada, continuando limpa.
Porém a situação atual é geralmente outra, nada sustentável. O ciclo dos nutrientes é
interrompido, pois não devolvemos as fontes de nutrientes ao solo. O solo empobrece.
E a camada de húmus diminui. Assim, o solo perde muito da sua capacidade de reter água.
Isso piora as condições ainda mais para as plantas. Para cultivar alimento em solos secos e pobres,
irrigação abundante é necessária e, geralmente, fertilizantes artificiais fornecem os nutrientes.
E embora todos os esforços, a colheita é ainda muito menor que a dos solos ricos e "esponjosos".
Agora que o solo perdeu muito da sua capacidade de reter água, menos chuva é absorvida pelo solo.
Dessa forma, o escoamento superficial aumenta. Isso trás consigo erosão do solo e inundações.
A evaporação aumenta e os lençóis freáticos não são mais reabastecidos, diminuindo
seus níveis. A vegetação reduzida, como resultado de um solo pobre, tem ainda
efeito no clima local, acelerando a desertificação. Esses são
os efeitos da agricultura, devidos a interrupção do ciclo de nutrientes. Mas
para onde vão os nutrientes, senão de volta para o solo e as plantas?
Eles vão descarga abaixo, literalemente falando. Nós despejamos os nutrientes nas fontes de água
fresca, seja tanto indiretamente percolando de latrinas ou de vazamentos em tanques sépticos
para fontes de água subterrânea, quanto diretamente nos rios através de canalizações.
Somente para o transporte da urina e das fezes nos sistemas de esgoto, muita água limpa é
necessária, a qual também é contaminada pelos dejetos. Em grande parte, o esgoto não é nem
tratado, de forma a reduzir a carga orgânica, antes de ser despejado nas águas superficiais. Junto com
os nutrientes, os patógenos de nossas fezes são levados à água.
Assim, não só o balanço do ecossistema do rio é ameaçado pela enorme quantidade de
nutrientes, como a nossa própria saúde ao bebermos da água que contém tais patógenos.
Nesse ciclo vicioso, as doenças se alastram.
Bem, estamos lidando com novas formas de saneamento para encontrar sistemas sanitários para as pessoas
que, até hoje, não têm acesso a um tipo adequado de saneamento. Ou seja, falamos de cerca de 2 bilhões
de pessoas. Um dos desenvolvimentos em saneamento mais promissores é o que chamamos de
"Terra Preta Sanitation". Terra Preta é o solo escuro, feito pela ação humana, que foi
descoberto na Amazônia e feito através da compostagem da matéria orgânica e também
de excrementos, adicionando carvão vegetal e madeira. Isso há dado origem aos solos
extremamente férteis que são chamados de "Terra Preta". Terra Preta Sanitation é um
sistema onde coletamos as excretas sob fermentação láctica para evitar odores e para conseguir uma
sanitização muito boa. Após a coleta e transporte para uma planta de compostagem, carvão vegetal
é adicionado e o processo de compostagem produz grandes quantidades de um ótimo composto.
Agora, vamos comparar os dois diferentes sistemas que lidam com nutrientes e água para ver
como a Terra Preta Sanitation pode ser implementada. O problemático sistema onde os nutrientes são
despejados na água é exibido em vermelho, à esquerda da tela. O sistema sustentável
de um ciclo fechado de nutrientes, em verde e à direita da tela. No sistema da esquerda,
os nutrientes contidos nas fezes estão poluindo a água potável, enquanto no sistema
da direita, eles são utilizados para a criação de húmus. O resultado do sistema
à esquerda é a degradação do solo, o que leva a queda da produção agrícola.
O sistema à direita melhora o solo, assegurando a possibilidade de uma enormemente produtiva
agricultura orgânica de longo termo. Como visto, nutrientes são transformados em poluição e esgoto
pelo uso de sanitários com descarga e latrinas.
No campus, todos os banheiros possuem descarga. Bem, banheiros com descarga: se não dão a descarga,
a coisa fica muito feia e você não pode mais usar. Qualquer falta de energia ou interrupção
- a bomba não funciona. Claramente, há falta (de energia) e reclamações. Os banheiros
não conseguem dispor de água 24 horas. E água é a base dos sanitários. Nós estamos expostos
aos maus odores devido à falta de água. Os aspectos sociais do saneamento são cruciais.
Por um lado, é a disponibilidade de sanitários: é contra a dignidade humana as pessoas não
possuírem bons sanitários à sua disposição. Essa é uma discriminação social pela sociedade
mundial, que possui enorme quantidade de dinheiro disponível e que, com somente uma pequena fração
deste, poderia resolver esse problema de saneamento em talvez 10 anos. Nossas sociedades estão
simplesmente aceitando que 2 bilhões de pessoas mundo afora não possuam nenhum tipo de banheiro,
ou banheiros indecentes, os quais são perigosos para a saúde pública. Crianças morrem por isso
- as pessoas simplesmente não enxergam isso. Você pode observar o banheiro que 8 domicílios
estão utilizando. Para cada domicílio, você pode contar mais de 5 ou 6 pessoas. Ou seja, mais de
48 pessoas estão usando esse banheiro. (Sabe, é surpreendente encarar isso como uma prancha. Somente
uma prancha.) Se você olhar de perto, poderá ver os vermes. (...) Eles adicionam cinzas para
controlar os vermes e o cheiro. Nós temos um problema de saneamento aqui.
Existe um lago aqui perto que é cheio de animais, especialmente peixes e crocodilos.
Por causa do problema no saneamento, tudo está indo diretamente para o lago. Hoje em dia,
a concentração química em ambos os lagos é surpreendente. Todos os dias estamos perdendo
nossos recursos naturais. Os lagos estão ameaçados.
A água poluída, com os patógenos, causa doenças. Para compensar a falta de
nutrientes no solo, fertilizantes artificiais são utilizados. Mas isso não repõe o húmus
e portanto, não pode conter o empobrecimento do solo. Há evidências de que isso só piora a situação.
Quanto mais empobrecido está o solo, mais fertilizantes são necessários para a agricultura continuar.
Assim, é criada a dependência nos fertilizantes. Isso só esconde os sintomas da deficiência de
nutrientes gerada por uma agricultura que não é sustentável.
Tradicionalmente, compostagem e reciclagem da excreta no solo era a prática normal. Ou seja,
era algo natural. Contudo, nem sempre feita de uma maneira correta, especialmente em relação ao saneamento
- simplesmente incorporar as excretas ao solo não é uma prática boa. Então, quando se fez possível,
através de tecnologia química, processar nitrogênio ou produzir fertilizantes comerciáveis, todo o
processo de compostagem foi devastado por inúmeros materiais baratos, tornando as pessoas preguiçosas
e sem grande interesse por compostagem. Eles simplesmente compravam os fertilizantes.
Especialmente em regiões de solo empobrecido, os agricultores não podem comprar fertilizantes
porque é caro. Os agricultores usam fertilizante químico todo ano. Eles são dependentes dos
fertilizantes. Mas a partir do momento que eles fizerem o próprio composto, não há mais dependência
quanto a isso. Nós presenciamos muitos solos degradados como
consequência desse tipo de agricultura com químicos, pois ela pode ser levada durante algumas décadas
mas assim o solo está piorando. Esses fertilizantes químicos, especialmente artificiais, têm um
impacto no solo. A aplicação de fetilizantes químicos e pesticidas tende a eliminar
as minhocas e a vida no solo. Mesmo aumentando a produção por um curto
período, existe um problema no solo por causa do conteúdo químico dos fertilizantes
artificiais. A capacidade de retenção de água vai diminuindo e a erosão, aumentando.
Já hoje, muitas fazendas estão saindo de operação, a produtividade está diminuindo. O problema do
país é a queda anual na produção. Dessa forma, há um movimento a favor da agricultura
orgânica. O número de pessoas produzindo de maneira orgânica vem crescendo muito rápido.
A crescente demanda por fertilizantes leva ao aumento dos preços. Tanto os preços elevados
quanto as condições ruins de saúde dos agricultores levam ao enfraquecimento econômico da
fazenda. Assim, esses efeitos colaterais também contribuem para a queda de produção.
Um ciclo vicioso é criado, piorando as circunstâncias. Agora, considerando tudo isso,
como podemos converter o sistema problemático em um sistema sustentável?
Vamos entrar nos detalhes da Terra Preta Sanitation como uma forma sustentável de saneamento,
melhoria do solo e proteção das águas simultaneamente.
Então, o que deve ser feito para mudar de "poluição" para "produção"? Como podemos mudar
de "empobrecimento" para "enriquecimento" do solo? E se quisermos utilizar a Terra Preta duradoura e
extremamente fértil, ao invés de produzir fertilizantes químicos? Basicamente, duas medidas devem ser
tomadas: Devemos acabar com as latrinas comuns, ou sanitários com descarga, e aderir à Terra
Preta Sanitation, a qual produz solo. Além disso, temos que parar com a queima ineficiente de
lenha em fogões normais e mudar para os fogões de combustão limpa, os quais produzem carvão
vegetal.
Terra Preta Sanitation começa com um sanitário especial para coleta. O banheiro "Terra Preta"
atua como peça-chave de todo o sistema. Agora, queremos uma forma de saneamento que produza
solos "Terra Preta", e para isso, precisamos de sanitários capazes de coletar excretas sem
muita diluição. Iniciamos há pouco o desenvolvimento, baseado na procura de um contâiner para o sanitário
que colete toda a excreta. Bem, como se parecem tais sanitários? Nós percebemos que
sanitários para acampamento, os quais se encontram no mercado, se aproximam bastante do que
precisamos. Infelizmente, eles são um pouco pequenos ainda, não sendo apropriados para instalações
sanitárias domésticas. Eles colocam químicos tóxicos dentro do sanitário e então
dão a descarga. Esse é o funcionamento normal. Com isso, temos muita diluição e por isso, não
devemos dar descarga. Mas podemos usá-los, porque abrem através de uma pequena alça.
Assim, quando vamos utilizar o banheiro, apenas abrimos esse compartimento aqui. Para evitar odores,
adicionamos bactérias ácido-lácticas ao sanitário antes de usá-lo. As bacterias vão
converter as excretas em algo que não possui mais cheiro. E também, não há formação de gases.
O material é fechado hermeticamente. Sanitários sempre são um assunto delicado.
Devem ser realmente limpos e sem cheiro. Normalmente, teria somente um pouco de sujeira.
E ao limpá-lo, as pessoas deveriam usar um borrifador ou chuveirinho. Com isso, o
sanitário pode ser utilizado com muito pouca água. Assim, não temos muita diluição e o
contâiner não precisa ser tão grande. É uma boa opção na procura de sistemas sanitários
que sejam confortáveis, baratos e aplicáveis em diferentes situações. De maneira geral, o processo
funciona bem. O desafio agora é desenvolver um sanitário maior que possa armazenar a excreta
de uma família por pelo menos uma semana, ou ainda um mês.
No momento, estamos desenvolvendo um sistema especial de saneamento, onde os sanitários funcionam através
de fermentação láctica. O processo pretende evitar odores e eliminar os patógenos.
Submetemos as excreta à fermentação láctica. Esse é um processo onde o valor do pH baixa até
cerca 4. Isso é uma higienização bastante completa. A maioria dos patógenos devem ser reduzidos. Você
manuseia menos as excretas e esse é um aspecto importante. As excretas contêm patógenos
muito persistentes, difíceis de erradicar. Contudo, nós alcançaremos isso também.
Temos feito experimentos com isso há cerca de um ano e meio aqui na Universidade de Hamburgo e ele
funciona relativamente bem. Quais materiais devem ser adicionados? Normalmente, não há muito
açúcar nas fezes humanas, porém a fermentação láctica é baseada em açúcar. Por isso, temos que suplementar
o processo com açúcar. Qual a quantidade que devemos adicionar? Isso é um dos pontos que estamos
pesquisando. Temos avançado na pesquisa, sabemos os meandros, identificamos 3
ou 4 espécies de bactérias ácido-lácticas que são ideais. Sem nenhuma fonte extra de energia,
é um processo natural. Como eu disse, você tem que adicionar um pouco de açúcar, mas imagino que
isso seja fácil de conduzir.
Depois da fermentação láctica, nós compostamos. Para a compostagem, que é similar a compostagem
tradicional, nós adicionamos carvão vegetal. Com isso temos a compostagem termofílica e depois,
vermicompostagem. Nós temos muito pouco composto de saneamento ainda. As excretas são, na maior
parte das vezes, conduzidas para o ciclo da água, causando muitos problemas: matando pessoas, através
dos patógenos que estão nos mananciais. Se isso pudesse ser convertido em composto, nós
poderíamos ajudar a proteger a água e melhorar a qualidade do solo simultaneamente.
Se as pessoas realmente utilizassem composto, isso daria uma garantia ao solo. Nós tentamos
apresentar o composto aos agricultores, eles experimentaram e tiveram uma colheita maior
por causa dele. O uso desses resíduos, fezes e urina convertidos em composto é bastante
essencial. O que vemos aqui é a área de compostagem da
Universidade de Arba Minch. Esta é a primeira pilha de compostagem, montada há 2 semanas
e que está sendo revirada agora, para manter o processo, melhorar a aeração e desagregar a
estrutura. É um método chinês especialmente adequado para compostagem de fezes, pois atinge
temperaturas muito elevadas. É feito misturando lixo orgânico das cozinhas ou sobras de comida
com grama e esterco de vaca ou fezes humanas. Então, monta-se a pilha com a mistura e
pedaços de bambú são introduzidos, os quais são retirados um dia depois. Assim, há
buracos para aeração. Antes de retirá-los, a pilha é coberta com lama para manter a
temperatura e umidade. Após 2 semanas, essa pilha é misturada à uma outra pilha e
deixada por mais 6 semanas. E assim, o processo de compostagem é concluído normalmente, se
tudo corre bem. Todos os resíduos, os quais são acumulados como
restos agrícolas e domiciliar podem ser coletados e são, especialmente, partes de biomassa vegetal.
Para aprimorar a decomposição, colocamos juntos urina, fezes, cinzas e um pouco de solo.
Iniciamos como uma tentativa aqui ano passado e agora, já está pronto. Portanto, queremos usá-lo
como um fetilizante mãe. Para conseguir Terra Preta, você deve adicionar
microrganismos ao carvão. Porém o carvão fresco, produzido a alta temperatura, é estéril. Não
há vida nele. Para se ter os efeitos, efeitos da Terra Preta, o mais rápido possível, você
precisa de maneiras eficientes de introduzir microrganismos ao carvão. Existem pessoas
fazendo diferentes processos biológicos anaeróbios, como digestão ou fermentação láctica.
Eu estou trabalhando com compostagem. Eu adiciono apenas um pouco de carvão a esse processo. Existem
muitos microrganismos que conseguem entrar rapidamente no carvão e cultivá-lo. Na compostagem,
você pode usar matéria fresca com valor energético baixo, como folhas ou grama.
Há bons resultados com sanitários que usam minhocas para compostar a *** fecal, especialmente
em relação a transformação em húmus. Mas um dos desafios é o problema com os odores
do banheiro. Por isso utilizamos a vermicompostagem como uma fase de estabilização além . Porque...
A vermicompostagem, por si só, já é considerada eficiente na higienização da matéria fecal.
Em combinação com a fermentação láctica, esperamos reduzir a maioria dos patógenos
na fonte. Portanto, ao utilizar a fermentação láctica no
banheiro e depois as minhocas, teremos um efeito definitivamente vantajoso, baseado
nos resultados da vermicompostagem.
O carvão vegetal necessário pode ser produzido facilmente em fogões de combustão limpa, onde o
carvão é subproduto da combustão extremamente eficiente. Começamos a trabalhar com grupos que
lidam com essa tecnologia. É um tipo de fogão que não queima a madeira, mas sim a gaseifica.
Então, após cozinhar, há carvão vegetal. E esse carvão é ideal para o nosso
tipo de composto Terra Preta. Assim, nos conectamos com pessoas lidando com energias
renováveis. Você precisa somente da temperatura certa e condições
anaeróbias. Então pode transformar tudo, toda biomassa, com ou sem água, em biocarvão.
Se você carboniza madeira ou outra biomassa em um processo de pirólise, são gerados
muitos gases de pirólise. Vê? Você tem a ignição perfeita e todos os gases
são consumidos. Isso pode ser feito por fogões. O ponto, aqui nesse fogão, é que você tem, na
realidade, condições anaeróbias. A grande vantagem é que você produz a gaseificação.
Você gera gases de pirólise e os queima na parte superior do fogão. E assim,
você tem uma combustão muito limpa e um ótimo resíduo, que pôde ser produzido
pois haviam condições anaeróbias na porção inferior do fogão. Na realidade,
em qualquer lugar onde você tenha material lenhoso, você pode fazê-lo. Você necessita pequenas
quantidades. Madeira é um material puro e, por isso, você terá carbono mais ou menos puro. Você
deverá ter algum uso para o calor, pois sempre durante o processo de pirólise há
excesso de calor. E este deve ser utilizado para cozinhar ou em processos industriais, entre outros,
onde seja necessário calor. Se você tem uma combustão boa, um combustível bom, então
você pode utilizar o calor e ainda ter o carvão, que você pode usar posteriormente nos campos.
Por fim, o produto do processo de compostagem é a Terra Preta, extremamente fértil e que
pode ser utilizada como condicionador do solo. Para ter certeza de que não há patógenos residuais,
a Terra Preta fresca deve, em um primeiro momento, ser utilizada para plantas não comestíveis ou para
propósitos de reflorestamento. Após alguns anos, será absolutamente seguro seu uso na produção de alimento.
Esse método é mais uma parte do sistema de múltiplas barreiras, garantindo a higienização completa.
Agora, vamos as conclusões finais e perspectivas.
Esse sistema "Terra Preta" é, como eu disse, baseado no sistema EcoSan. Ele transforma excretas em
húmus. Mas quando você olha as propostas de saneamento ecológico estabelecidas até hoje, não há caminhos
apropriados para o tratamento e posterior aplicação das excretas. Existe o problema com
odores na maioria dos sistemas. A redução de patógenos não é eficiente e a conservação
dos nutrientes, também não. Nesse sistema, os odores serão eliminados na fonte,
quando a matéria fecal é coletada. A redução de uma quantidade significante de patógenos será
alcançada. E ainda, os nutrientes serão conservados. Assim se tem, finalmente se tem um
produto seguro e que tem a capacidade de, ou que, ao ser aplicado ao solo, terá
um efeito extremamente benéfico. A principal vantagem desse tipo de saneamento
é que não há contato algum com o ciclo da água. Assim não poluímos nem o lençol freático, nem
as águas superficiais. E isso, isoladamente, pode salvar milhões de vidas anualmente.
A última meta é estabelecer um sistema de coleta para recolher excretas humanas a nível
domiciliar e desenvolver um sanitário, um sanitário adequado também, apropriado para
o processo de fermentação láctica. Precisamos de uma escala de 100 mil pessoas
talvez, onde a produção das unidades, principalmente as do sanitário, e também a
criação de pequenas empresas de serviço possa ser feita. Pensamos em estabelecer um prestador
de serviço, por exemplo. Onde haja um sistema central, onde o provedor produzirá os micróbios
e fornecerá aos domicílios. Para o transporte do material, a ideia seria a succção
através de caminhões. Poderia ser um tanque móvel, poderia ser uma canalização que é
conectada ao sanitário e que é esvaziada. Isso funcionaria em prédios de vários andares também.
Saneamento não é um assunto puramente técnico. É questão de uma interação social, capacidade
construtiva e também de sistemas econômicos que possam operar a custos razoáveis.
Estou muito contente que encontramos um processo que pode ser incluído como de baixo custo e
que poderia ser produzido por 50 dólares. A operação de tal sistema, a coleta e a
compostagem também seriam baratos. Esses são sistemas que podem servir as pessoas
mais pobres. Isso é algo que também tem muito a ver com dignidade humana. Queremos
desenvolver sistemas que cada um de nós, criadores, aceitaríamos totalmente em nosso próprio lar.
Cada um de nós devemos operar, e operamos, sanitários desse modo. Até agora, temos visto
que isso é realmente bastante viável.
Isso, em poucas palavras, é o que chamamos de Terra Preta Sanitation. Isso pode se tornar o
sistema padrão de saneamento do futuro, ao se tratar de recuperação dos recursos e produção
de solo através do saneamento. E, com certeza, queremos proteger a água da melhor maneira possível,
pois modelos hidráulicos de saneamento sempre poluirão a água. Assim, queremos acabar com
isso e desenvolver sanitários que produzam solo extremamente fértil.
Bom, isso foi o nosso resumo sobre o sistema integral de Terra Preta Sanitation.
Se você estiver interessado, por favor clique em um desses assuntos cintilantes.