res solidos _aula 6

Compostagem

Gersina N. da R. Carmo Junior

Compostagem

Composto orgânico

Produto final da compostagem

É um processo de transformação damatéria orgânica do lixo em umcomposto orgânico (húmus).

Compostagem

Ocorre pela ação de microorganismosexistentes no próprio lixo, que vãodecompondo a matéria orgânica mais complexaem produtos finais mais simples.

É a forma mais eficiente de se obter a

biodegradação controlada dos resíduos sólidos.

Processo Nobre é Comprometido:

Com a proteção

ambiental

Tratamentos dos resíduos contaminados;

controle da poluição; e reciclagem do

material.

Com a saúde

pública

Pela quebra dos ciclos evolutivos de

várias doenças e eliminação de vetores.

Com o resgate da

cidadania

Por criar oportunidade de emprego,

incentivar práticas agrícolas, etc.

A compostagem fornece um material rico emnutrientes que melhora o desenvolvimento de plantas,jardins.

O composto atua no solo como uma esponja,ajudando o solo a reter a umidade e os nutrientes.

O composto ajuda a melhorar as características desolos, quer sejam solos argilosos ou arenosos,concedendo-lhes outra estrutura.

Os solos ricos em composto são menos afetados pela

erosão.

O uso de composto aumenta os nutrientes desse solo,reduzindo o recurso ao uso de fertilizantes químicos.

A compostagem dos resíduos reduz significativamentea quantidade de resíduos a depositar em aterro.

É simples! Não requer conhecimentos técnicos ouequipamentos.

A compostagem pode ser anaeróbia o aeróbia

Compostagem aeróbia

ocorre em baixa temperatura, com exalação de fortes odores, e

leva mais tempo até que a matéria orgânica se estabilize.

A temperatura pode chegar a até 70ºC, os odores emanados

não são agressivos e a decomposição é mais veloz.

Compostagem anaeróbia

Compostagem

Física

Biológica

Duas fases distintas

de tratamento

Tratamento físico

Preparo do resíduo

Triagem, trituração e homogeneização

Tratamento biológico

Fermentação ou digestão dos resíduos

Compostagem

Compostagem

A compostagem de baixo custo envolve

processos simplificados e é realizada em pátios

onde os materiais a serem compostados,

denominados ”massa de compostagem”`.

Montes de forma:

Cônica (pilhas de compostagem)

Prismática (leiras de compostagem)

Compostagem

Cônica (pilhas de compostagem)

Prismática (leiras de compostagem)

“Processo biológico, necessidade de controle domeio para os microrganismos”

Compostagem

Fatores que afetam o processo de compostagem

Como um processo biológico a compostagem é

influenciada por todos os fatores que comumente

afetam a atividade microbiológica.

Dentre os fatores, citam-se a seguir os principais:

Umidade;

Oxigenação;

Temperatura;

Concentração de nutrientes;

Tamanho das partículas; e

pH

pouca água, massa de lixo a

compostar tenderá a secar,

reduzindo a velocidade de

decomposição e aumentando

o tempo de compostagem.

UmidadeControle do processo

Excesso de água, odores

desagradáveis são produzidos,

além de poder ocorrer uma

percolação de nutrientes do

composto pela elevada

concentração de água. O

processo também ocorrerá

lentamente.

Controle do processo Umidade

Ideal 40% a 55%


O controle do excesso de umidade, muitas vezes

negligenciado na maioria dos sistemas em operação no

país, é necessário e importantíssimo para evitar a

anaerobiose, a qual ocorre quando o excesso de água

ocupa os espaços vazios(porosidade) do material.

Anaerobiose

Gases fétidos são gerados, além da atração devetores e, consequentemente, produção de líquidoslixiviados, tornando o local comprometido do ponto devista sanitário.


Leiras orgânica

Constituídas de lodos de esgoto, esterco, resíduos

industriais de alimentos etc. que representam teores

médio acima de 80%, é necessário reduzir o teor de

umidade, para que a compostagem se processe

adequadamente.


Como controlar a umidade??

Adicionar um material que absorva esse excesso, por

exemplo, resíduos vegetais secos ( folhas, capins,

gramas, etc.);

Lascas de madeira (de 3 a 5 cm);

O próprio adubo orgânico maturado (que aqui

funcionará como inóculo);

Matéria prima com excesso de umidade

Como controlar a umidade??

Adicionar água ou outro resíduos orgânico com elevado

teor de umidade em quantidade e proporção

compatíveis ao balanço final do teor de umidade

desejada (ideal 55%).

Matéria prima com baixo teor de umidade


Controle do processo Oxigenação

Por definição, a compostagem é um processoaeróbico. Não se concebe, tanto do ponto devista técnico da eficiência do processo quantodo ponto de vista de impactos e inconvenientes,que a compostagem seja anaeróbia.

Oxigenação

Processos artificiais (mecânicos)

Naturais (reviramento)


Processos simplificados de compostagem

A aeração é feita de acordo com as características

da matéria-prima, por meio de ciclos

predeterminados de reviramento:

Manual ou mecânico, com auxílio de uma pá

carregadeira ou de um trator específico.


Ciclo de reviramento

Em média duas vezes por semana

O calor da oxidação biológica da matéria-orgânica

É retido na leira, em razão das características

isolante-térmicas da matéria orgânica.


O calor é liberado para o meio ambiente na forma de

vapor de água.

Reviramento

Nesse momento faz-se a correção da umidade, por

meio da distribuição uniforme de água do sistema.

Figura 6- Distribuição uniforme de água na massa de compostagem para reposição da

umidade perdida.

Controle do processo Temperatura

Um dos fatores mais

indicativos da eficiência do

processo de compostagem.

Valor médio ideal 55ºC

Temperaturas superiores a 65 C devem ser

evitadas por causarem eliminação dos

microrganismos mineralizadores, responsáveis pela

degradação dos resíduos orgânicos.


Dentre os principais fatores que

influenciam o bom desenvolvimento

da temperatura na massa de

compostagem, citam-se:

Características da matéria-prima;

Tipo de sistema utilizado;

Controle operacional: teor de umidade, ciclo de

reviramento, balanço inicial dos (nutrientes) e

quantidade de material; e

Configuração geométrica das leiras.


Fases da compostagem

1ª fase do processo

As leiras devem registrar temperaturas termofílicas

(45 a 65ºC) no período de 12 a 14 horas após a

montagem

Fase de aquecimento

Essas temperaturas deverão permanecer durante toda

2ª fase, média de 80 dias nos processos de baixo custo.

Controle do processo TemperaturaA manutenção de temperaturas termofílica (45-65ºC)

controladas, na fase de degradação ativa - 2ª fase do

processo.

Somente assim pode-se conseguir maior eficiência do

processo, ou seja aumento da velocidade de

degradação e eliminação dos microrganismos

patogênicos

Controle do processo TemperaturaNo final da segunda fase, a massa atinge valores

inferiores a 45ºC, que caracteriza o resfriamento.

3 ª fase do processo

Queda de temperatura, caracterizando a mudança de

fase ativa para a fase de maturação.

Temperaturas controladas, inferiores a 40ºC, indicam

o início da 4ª fase, ou seja, a maturação.


Caracterizada pelo desenvolvimento de temperaturas

mesofílicas (30 a 40ºC).

maturação

Período em que o material sofre o processo

de umificação entre 30 e 50 dias

Controle do processo Nutrientes

Concentração de nutrientes

A intensidade da atividade microbiológica dosmicrorganismos decompositores nos processos decompostagem está estritamente relacionada àdiversificação e concentração dos nutrientes.

Quanto mais diversificados os resíduos orgânicos que

compõem a massa de compostagem,

Mais variados serão os nutrientes; e

Consequentemente, a população microbiana


Os microrganismos necessitam de:

Micronutrientes

Macronutrientes

Elementos básicos necessários em maior

volume à plantas como carbono, oxigênio

e hidrogênio

Elementos essenciais ao desenvolvimento das plantas,

por exemplo zinco, ferro, sódio e manganês.


Dentre os nutrientes usados pelos microrganismo, dois

são de extrema importância:

Carbono e nitrogênio

A concentração e disponibilidade biológica afetam o

desenvolvimento do processo.


Carbono é a fonte básica de

energia para as atividades

vitais dos microrganismos.

Nitrogênio é necessário na

reprodução protoplasmática

dos microrganismos.

Carbono e Nitrogênio (C/N) 30 a 40:1


Relação satisfatória para obtenção de alta eficiência

Resíduos palhosos (vegetais secos)

Fontes de carbono

Excesso de carbono

Aumento do período de

compostagem.


Fontes de nitrogênio

Legumes(frescos) e os resíduos

fecais.

Excesso de nitrogênio

Perda natural (provocada pelos

microrganismos) de nitrogênio, em

virtude da volatilização da amônia.


Equilíbrio da relação

Liberação de amônia da massa de compostagem

mal balanceada.

Controle do processo Tamanho das partículas

Antes da montagem das leira, os resíduos devem ser

submetidos a uma correção do tamanho das

partículas, o que favorece vários outros fatores, como:

Homogeneização da massa de compostagem;

Melhoria da porosidade;

Menor campactação;

Maior capacidade de aeração;

Aumento da área superficial para degradação; e

Menor tempo de decomposição.

Controle do processo Tamanho das partículas

Na prática, as partículas da massa de compostagem

devem se situar entre 10 e 50 mm.

Influência do tamanho das partículas no processo da compostagem.

Controle do processo pH

Literaturas antigas- 6,5 e 8,0

Experiência realizadas no LESA (Laboratório de

Engenharia Sanitária e Ambiental) da UFV

(Universidade Federal de Viçosa).

Há mais de 19 anos, indicam que a compostagem pode

ser desenvolvida numa faixa entre 4,5 e 9,5.

Valores extremos são automaticamente regulados pelos

microrganismos por meio da degradação de compostos

Produzirão subprodutos ácidos ou básicos de acordo

com a necessidade do meio.

Controle do processo pH

Produto final - Composto maturado

Ser sempre superior a 7,8.

Na compostagem da fração orgânica do lixo urbano,

o valor final é geralmente superior a 8,5

Adubo orgânico como ótimo condicionador para

solos ácidos.

Preparo da Matéria Prima

A matéria prima a ser compostada deve estar livre deinertes (metais, pedras, vidros etc.), ter partículascom diâmetro médio de 25 mm, umidade satisfatória(55%), concentração adequada de nutrientes

Condições ótimas de compostagem


IdealA massa de compostagem resultante de vários resíduos

orgânicos:

Lodos, restos de alimentos, de frutas e legumes,

restos de culturas vegetais, estercos.

Equilíbrio nutricional e a flora microbiana diversificada

Alta eficiência do processo;

Menor período de compostagem.


Formação de uma leira balanceada, composta por diferentes

materiais.

A proporção prática em peso desses materiais é de:


Após a mistura cuidadosa dos materiais a serem

compostados.

A leira ou a pilha deve ser montada imediatamente.

A compostagem se processa com um mínimo de

material (superior a 500 kg), para construir uma pilha de

1,6 m de altura

No caso de maior quantidade de material deve ser

disposto em leiras.

Preparo da Matéria PrimaCada pilha ou leira deve ser indicada por uma placa,

com o registro do dia da montagem e o código indicativo

do material.

Identificação de pilhas e leiras de compostagem

Ciclo de Reviramento

Ciclo de reviramentoA partir do 3 dia, seguindo-se

reviramento sucessivos a cada três

dias até a temperatura abaixe para

menos de 40 C.

Ciclos de reviramento mais espaçados (>3 dias) não

atendem à demanda mínima de oxigênio requerido

pelos organismos.

Aspectos Operacionais do Processo

No mínimo, deve ser realizado o controle dos seguintes

parâmetros.

Umidade

Deve ser determinada semanalmente - com base em

uma amostra representativa (55%).

Temperatura

Deve ser medida diariamente em três pontos centrais da

massa de compostagem.

Faixa de temperaturas registradas nos pontos de medição (fase

de degradação ativa)


Distribuição típica de temperaturas controladas na massa de

compostagem (fase de degradação ativa).



Ciclo de Reviramento

Método sugerido para o reviramento das pilhas ou leiras

é o da inversão das camadas

Método de inversão das camadas sugerido pelo LESA.


Sólidos Voláteis

Parâmetro que monitora o estágio de degradação da

massa de compostagem e consequentemente a

eficiência do processo.

Um processo considerado eficiente deve apresentar

redução média do teor inicial de sólidos voláteis de

40%


Após o período de permanência da massa do

compostagem no pátio de degradação ativa.

Transferida para o pátio de maturação

Não é necessário o reviramento e a

correção da umidade


Produção do adubo

Na maturação, o material

passará a ter coloração

escura(marrom-escuro a

preto), em virtude da formação

de ácidos úmicos

Análise dos sólidos voláteis ou

da relação carbono/nitrogênio,

ou ainda um teste padrão que

avalie o índice de germinação

de sementes, utilizando o

adubo como substrato.

Rejeitos devem ser confinados

em aterros.


O material deve ser

peneirado.

Durante o período de compostagem as leirasdevem ser criteriosamente observadas quanto amudanças na estrutura do material, bem como àpossível emissão de odor, atração de vetores,presença de lixiviado, dentre outros fatores parapossível correção.


Em um sistema de compostagem bem operado, todos

os inconvenientes são controlados em níveis

satisfatórios.

Controle dos Impactos Ambientais Associados

ao Processo.

A compostagem de qualquer resíduos orgânico, em

especial a fração orgânica do lixo domiciliar poderá a

vir causar impactos.

Esses impactos serão mais preocupantes nos seguintes

casos:

Em unidades mal operadas;

Em unidades com capacidade de produção de adubo

superior a 50 toneladas/dia, sem reviramento criterioso;

Em unidades com tecnologias duvidosas (não

comprovada cientificamente).

Escolha da Área de Implantação paraMinimizar os Impactos Ambientais

Principal passo para realização de um

projeto

Adequada Localização, evitando-se:

Transtornos Sociais e Prejuízos Ambientais

Fatores que limitam a escolha da área:

A distância do centro atendido deverá ser menor

que 15 Km. No caso de consórcio é de 20 Km.

As via de acesso deverão apresentar boas

condições de uso ao longo de todo ano.

Áreas sem restrições quanto ao zoneamento

ambiental.

Inexistência de aglomerados populacionais a

menos de 0,5 Km.

Área com potencial mínimo de incorporação à zona

urbana da sede, ou distritos ou povoados.

Fatores que limitam a escolha da área:

Boa aceitação pela população e, entidades

ambientais não-governamentais.

Área de baixo valor econômico.

Distâncias maior que 200 m de recursos hídricos

superficiais (nascentes, córregos, rios, açudes, lagos

etc.)

Área escolhida deverá ser preferencialmente de

propriedade do município ou de fácil desapropriação.

Direção dos ventos contrária aos centros

habitacionais.

Vantagens do processo de compostagem:

Não formação de gases com cheiro desagradável;

Redução do volume, peso e teor de umidade dos

resíduos, facilitando o transporte, o armazenamento e

aplicações;

Inativação de patógenos;

Transformação dos resíduos sólidos em fertilizante

orgânico;

Reciclagem de nutrientes contidos nos resíduos

Aproveitamento de lixo urbano;

Educação ambiental.

Desvantagens do processo de compostagem

Custo elevado de investimento;

Necessidade de dispor os rejeitos em aterro;

Necessidade de estudo de mercado para usar o

composto;

Necessidade de pessoal treinado para a

operação;

Contato direto dos operários com o lixo.

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