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Compostagem: desaf ios e tendências

Mario Sergio Rodrigues

Compostagem: desafios e tendências

Mario Sergio RodriguesEngº Agrônomo, PhD

[email protected]

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Decomposição controlada de matéria orgânica por microrganismos (em sua maioria fungos e bactérias), transformada em um material estável e humificado.

O processo é denominado controlado quando é manejado com o objetivo de acelerar a decomposição, otimizar a sua eficiência e minimizar qualquer risco potencial de contaminação ambiental ou proliferação de vetores nocivos.

COMPOSTAGEM:


de fatores biológicos: microrganismos, oxigênio, umidade e temperatura.

COMPOSTAGEM

A dinâmica de decomposição depende:

do nível tecnológico aplicado;

das características físicas e químicas do material;


Tecnologia de compostagem:

Leira revolvida (windrow) – resíd. de jardinagem



Leira revolvida (windrow) – cama de bovinos



Aeração forçada – biosólidos e res. jardinagem



Pilha revolvida - resíduos sólidos urbanos:


Tamanho de partículas

quanto menor o tamanho das partículas ⇒maior a superfície ativa do material ⇒ maior a atividade microbiana ⇒ maior a taxa de decomposição.

partículas muito pequenas ⇒ compactação ⇒diminuição da atividade microbiana

Fatores físicos da compostagem


Fonte: Trautmann & Olynciw

Curva de temperatura da compostagem



Umidade

ideal ⇒ varia de 50% a 60% em peso

abaixo de 30% ⇒ inibição da atividade microbiana

acima de 65% ⇒ decomposição lenta, anaerobiose e lixiviação de nutrientes


Tamanho e forma da leira


Grande o suficiente para impedir a rápida dissipação de calor e umidade

Pequena o suficiente para circulação de ar

Mínimo 1m3

Trapezoidal ou cônica


Fatores químicos da compostagem

Relação C/NCarbono ⇒ fonte energética e material básico

para a construção de células microbianasNitrogênio ⇒ proteínas, ácidos nucléicos,

amino ácidos, enzimas e co-enzimas ⇒crescimento e funcionamento celular.

C/N microbiano = 10:1 ⇒ teoricamente ideal

C/N entre 25:1 e 40:1 ⇒ ótimo para inicio do processo de compostagem



Relação C/NC/N > 40:1 ⇒ falta N para o desenvolvimento

microbiano ⇒ diminuição da velocidade de decomposição

C/N < 25:1 ⇒ excesso de N ⇒ volatilização de amônia

Hierarquia do Carbono ⇒ açúcares solúveis e ácidos orgânicos → hemiceluloses → celulose →lignina


Relação C/N de alguns materiais.

Materiais com alta concentração de carbono C/N*

Folhas secas 30-80:1Palha de cereais 40-100:1Aparas de Madeira ou serragem 100-500:1Casca de árvores 100-130:1

Papel picado 150-200:1Jornal 50-200:1Serragem 100-500:1Jornal ou papelão corrugado 560:1

Materiais com alta concentração de nitrogênio C:N*

Restos vegetais 15-20:1Polpa e pó de café 20:1Restos de frutas 35:1Aparas de grama 15-25:1Esterco bovino 5-25:1Esterco de aves (fresco) 10:1Esterco de cavalo 25:1

*Fonte: Adaptado de Dickson et al., 1991 e ECOCHEM, 2004


Oxigênio


compostagem ⇒ processo aeróbio por definição

concentrações acima de 10% ⇒ ótimas para a manutenção da compostagem ⇒aerobiose

O2 < 5% ⇒ condições anaeróbicas no interior da leira ⇒ retarda a degradação da matéria orgânica ⇒ odores desagradáveis



Balanço de nutrientes

P, K, Ca, Mg + Fe, Bo, Cu, Co ⇒ essenciais para o metabolismo microbiano ⇒ normalmente não são limitantes ⇒ presentes em quantidades suficientes nos resíduos



pH

pH = 5,5 a 8,5 ⇒ ótima para microrganismos

degradação da m.o. ⇒ ácidos orgânicos ⇒baixo pH ⇒ fungos ⇒ ataque a celulose e lignina

decomposição dos ácidos orgânicos ⇒composto com pH ~ 7,0


Fatores biológicos da compostagem

Microrganismos

fungos, bactérias e actinomicetos

bactérias e actinomicetos ⇒ principalmente na fase inicial do processo ⇒ substrato mais facilmente degradável

fungos ⇒ degradação de celulose e lignina


Matérias-primas para a compostagem

Resíduos agrícolas – estercos e camas de animais; mortalidades; restos de culturas, frutas e vegetais; resíduos de processamento e embalagem.

Resíduos de jardinagem – aparas de grama; folhas; ervas-daninhas; podas de árvores e arbustos.

Lodo-de-esgoto (biosólidos) – resíduos sólidos orgânicos derivados de estações de tratamento de águas residuárias de origem doméstica, comercial ou industrial.



Resíduos alimentares – originários de indústrias processadoras de alimentos; restaurantes; redes de “fast-food”; cozinhas industriais e institucionais.

Resíduos industriais – resíduos e aparas de madeira; papel; embalagens bio-degradáveis; resíduos de papel e celulose; resíduos de cervejaria e de vinícolas; resíduos de destilaria; abatedouros; frigoríficos; tortas de oleaginosas.



Resíduos sólidos urbanos – resíduos domésticos e/ou comerciais, fruto ou não de coleta seletiva.

Na medida em que ganharmos conhecimento da ciência da compostagem, novos tipos de resíduos poderão ser agregados ao processo


Compostagem é um processo versátil


Compostagem doméstica


Compostagem de resíduos de jardinagem Nova Iorque


Compostagem de resíduo agrícola (esterco bovino) e de processamento de alimentos


Compostagem de resíduos de processamento de alimentos


Compostagem de resíduos agrícolas


Biosólidos

Cama de bovinos leiteiros

Resíduos sólidos urbanos

Compostagem em larga escala


Separação de resíduos domésticosBarcarena/PA

Fonte: CPATU/EMBRAPA


Compostagem de resíduos domésticosaparas de grama e resíduos de açaiBarcarena/PA



Vermicompostagem


Desafios para o setor

• Relação de custos com tecnologias concorrentes

• Mudança de paradigma: lógica ambientalista x lógica ambientalista

• Normatização do processo e do produto final:composto

• Desenvolvimento de indústria acessória:maquinas e equipamentos


Compostagem: cenário futuro

• imposição de redução da quantidade de resíduosdestinados aos aterros sanitários

• separação compulsória dos resíduos na origem⇒ coleta seletiva

• abatimento de resíduos “verdes” e de alimentos

• bio-remediação


Bio-remediação

uso de processos microbiológicos para degradar, através da compostagem, contaminantes orgânicos perigosos, ou abater contaminantes inorgânicos a níveis ambientalmente seguros em solos, água, lodos e resíduos ⇒ NOVA FRONTEIRA

• aplicação: hidrocarbonetos clorados e não-clorados, solventes, metais pesados, pesticidas, fenóis e compostos creosotados, explosivos e hidrocarbonetos aromáticos policíclicos


Equipamentos:

Espalhador de esterco – aera e forma a leira


Equipamentos:

Aerador mecânico (grande)


Equipamentos:

Aerador mecânico (pequeno)


Equipamentos:

Aerador mecânico (tracionado)


Equipamentos:

Peneira – separa as diversas frações do composto pronto


COMPOSTAGEM

Objetivo: produto sadio e benéfico ao ambiente

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