ISSN 1678-0701
Número 72 (volume 19, série 3)
Setembro-Novembro/2020
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Relatos de Experiências

No. 72 - 03/09/2020
SISTEMA DE COMPOSTAGEM EXPERIMENTAL COM CONTROLE DA MATURAÇÃO E QUALIDADE DO COMPOSTO  
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SISTEMA DE COMPOSTAGEM EXPERIMENTAL COM CONTROLE DA MATURAÇÃO E QUALIDADE DO COMPOSTO

Adriano Alessi1, Julia Barreto1, Dayane May2

Graduado em Ciências Biológicas-Bacharelado. Escola de Ciências e Saúde. Universidade Positivo. Curitiba/PR.

2 Bióloga. Doutora. Professora do Curso de Ciências Biológicas. Escola de Ciências e Saúde. Universidade Positivo. Curitiba/PR. Email: dayane.may@up.edu.br.



Resumo



Atualmente são produzidos resíduos orgânicos em grande quantidade, sendo a maior parte descartada de forma inadequada, principalmente em áreas urbanas. Diante desta problemática, a compostagem pode ser uma alternativa simples, eficiente e de baixo custo para o tratamento dos resíduos orgânicos. O projeto teve como objetivo, desenvolver uma composteira experimental com controle de parâmetros de qualidade e maturação. Para a obtenção do composto, o processo de decomposição dos resíduos orgânicos foi controlado por meio da medição dos parâmetros de temperatura, umidade, aeração e pH. O sistema desenvolvido teve baixo custo e facilidade de manuseio, sendo viável a sua aplicação ou replicação em outros locais, tais como residências, escolas e instituições, onde a utilização dos resíduos orgânicos seja de forma sustentável.



Abstract



Currently organic waste is produced in large quantities, and mostly improperly discarded, especially in urban areas. Before this, composting can be a simple, efficient and low cost. Alternative this development project has aimed to develop an experimental composter with control of quality and maturation parameters. To obtain the compost, the decomposition process of organic waste was controlled by measuring the parameters of temperature, humidity, aeration and pH. The developed system had low cost and ease of handling, being feasible its application or replication in other places, such as homes, schools and institutions, where the use of organic waste is sustainable.



Introdução



Em 2018 foram gerados 1,04 Kg/hab/dia de resíduos sólidos urbanos (RSU), incluindo os resíduos orgânicos e cerca de 6,3 milhões de toneladas deixaram de ser coletados ou tiveram destino impróprio, podendo impactar o meio ambiente (ABRELPE, 2019).

Um dos métodos utilizar os resíduos sólidos orgânicos é a compostagem, por ser um processo simples, eficiente, de baixo custo e de fácil aplicação (PEREIRA NETO, 1999). Trata-se da degradação de componentes orgânicos, por meio da decomposição microbiana aeróbia, com a produção de calor, gás carbônico e vapor de água, de forma controlada, com a finalidade de preparar um fertilizante orgânico estabilizado (KIEHL, 2004).

O objetivo desse estudo foi desenvolver um sistema experimental de compostagem aeróbio, de baixo custo, eficiente na degradação dos resíduos e de fácil manuseio, para poder ser replicado em outros locais.



Metodologia



Confecção e montagem das composteiras

As composteiras foram montadas, com bombonas de 200L, canos e torneiras de policloreto de vinila (PVC) e parafusos. Para a montagem das composteiras foram utilizados bombonas de 200L, ½ bombona de 200L (figura 1A), uma estrutura de PVC 150mm, 10 estruturas de PVC 40mm, 9 tampões de PVC para 40mm, 4 estruturas metálicas, 30cm de estrutura de PVC 150mm, um cotovelo de PVC 40mm, 1 flange de 20mm,1 torneira de plástico e 1 recipiente de plástico para coletar o chorume, se necessário, foram feitas repetições verdadeiras em triplicata.

A montagem das composteiras ocorreu da seguinte forma: foram usadas três bombonas de 200 L e três ½ bombona de 200L, com uma estrutura central do material de PVC de 150mm (figura 1B). Esta última, com a altura de 1m e foi anexada verticalmente no centro da bombona. Para fixar a estrutura central foram usados quatro suportes de metal que foram fixados na parte basal da bombona. Com o objetivo de aumentar a aeração e o revolvimento do composto, foram anexados canos de PVC de 40mm nas laterais da estrutura central e nestes feitos orifícios de forma aleatória e fechados com tampões da mesma medida. A manivela da estrutura central é uma estrutura de PVC de 40mm com 35cm, para o revolvimento do composto e sua aeração. As bases das bombonas foram furadas, para drenar o excesso de umidade e chorume, caso o mesmo fosse formado. Foram também anexadas uma torneira de PVC por composteira, com diferentes cores Vermelha, Amarela e Verde, na base para drenar o eventual chorume formado, e possibilitou a identificação pela cor.

As vedações dos tampões foram efetivadas com uma tampa de rosca na parte superior das bombonas, com uma saída para o meio externo por uma estrutura de PVC de 40mm, para facilitar a saída de gases, sendo esta vedada com tela e espuma para evitar a entrada de vetores no composto.



Figura 1. Confecção e montagem da composteira experimental. A – Componentes da estrutura externa, bombona de 200L com orifícios na base para drenar excesso de umidade, ½ bombona de 200L com cano de PVC de 150mm para mensurar parâmetros e retirar composto após pronto; B – Montagem da estrutura central da composteira com função de aumentar a aeração do composto e realizar o revolvimento do composto, os canos de 40mm de PVC com pequenos orifícios inseridos na estrutura central de 150mm de PVC; C – Estrutura do sistema experimental de compostagem aeróbio finalizada.



Sistema experimental de compostagem



O sistema experimental de compostagem foi aeróbio, desenvolvido na casa de vegetação da Universidade Positivo, no município de Curitiba, no período Novembro de 2015 a Março de 2016, adaptado a partir de outras metodologias (PEREIRA NETO, 1999; FERNANDES et al., 2000; KIEHL, 2004; NUNES, 2009; TATÀNO, 2015). Os resíduos orgânicos utilizados foram oriundos do pré-preparo do almoço do refeitório dos funcionários e da jardinagem, ambos da Universidade Positivo. Foram usados baldes de 2L e 10L para mensuração, que correspondem a 0,002m³ e 0,010m³ de resíduos respectivamente. As três composteiras foram preenchidas com a mesma quantidade de resíduos, diariamente de segunda-feira à sexta-feira, dia que funciona o refeitório. Os resíduos foram triados, respeitando o balanço C/N 30/1, picados o menor possível e com composição variada pois a compostagem é mais rápida (Oliveira et al., 2005).

O composto foi obtido com o controle de parâmetros de temperatura, umidade, aeração, relação C/N e pH, esses parâmetros são essenciais para obtenção de um composto com qualidade (KIEHL, 2004). A temperatura aferida diariamente de segunda-feira à sexta-feira com intervalos de cinco minutos entre a parte basal e ápice das bombonas, a qual o termômetro usado foi analógico com mercúrio com graduação de 0ºC a 100ºC. A umidade foi verificada pelo teste da mão e da bolota conforme Kiehl (2004). O chorume foi qualificado nas três composteiras em ausente, presente e muito presente e foi utilizado como fertilizante na própria Universidade Positivo. Aeração aconteceu de forma manual nas composteiras, com o revolvimento com pás e a estrutura central da composteira com movimento helicoidal, adaptado de outras metodologias (PEREIRA NETO, 1999; FERNANDES et al., 2000; KIEHL, 2004; TROMBINI et al., 2005; RUSCHEL, 2013).

A relação C/N foi regulada e mantida através de dados encontrados na literatura (COOPER et al., 2010; BRADY; WEIL, 2013). O pH foi mensurado uma vez por semana, com um Becker de 50ml, água destilada e fita de pH, onde uma alíquota do composto 10g, dissolvido em 50ml de água destilada dentro de um Becker, onde foi inserido a fita indicadora de pH e após verificado resultado.





Resultados e discussão



Os resíduos mais utilizados durante o período de compostagem foram folhas verdes (0,229 m3), capim seco (0,06 m3), serragem (0,049 m3) e frutas (0,0425 m3). A relação C/N durante o processo de compostagem manteve em média 58/1.

Conforme Kiehl (2004) e Oliveira et al. (2005), o ideal para a compostagem é que se mantenha entre 25/1 e 35/1. As relações acima de 50/1 prolongam o tempo de maturação. As temperaturas das três composteiras (vermelha, verde e amarela) mostraram um mesmo padrão na variação entre os meses de dezembro de 2015 e março de 2016.

Segundo Kiehl (2004) a temperatura ótima encontra-se entre 40°C e 60°C tendo como média ideal 55°C, mas Fernandes (2010) apresentou resultados com temperatura máxima de 40°C e mantendo uma média de 30°C em diferentes tratamentos. Observou-se que não houve a fase termófila, no mês de dezembro início da compostagem, mês em que a maior parte dos funcionários da Universidade Positivo entram de férias, consequentemente diminuindo a quantidade de refeição produzida no refeitório e menos resíduos no pré-preparo. Tal fato corrobora com Ruschel (2013) que relata, quanto maior o volume de resíduos utilizados, maior a temperatura do composto. Do experimento de Ruschel (2013), que aplicou diferentes métodos de aeração do composto de resíduos vegetais, entre eles, o revolvimento mecânico resfriou o composto, diminuindo a temperatura. Na presente pesquisa, o composto foi revolvido diariamente e manualmente, o que pode ter levado a diminuição da temperatura, contribuindo para um curto período de temperaturas termofílicas.

O pH apresentou uma média igual nas três composteiras durante o experimento. Em janeiro 2016 a composteira vermelha com pH 4, a verde com pH 4 e a amarela com pH 5, caracterizado como baixo. De acordo com Kiehl (2004), o pH se eleva a medida que o processo se desenvolve. Ao longo do processo de compostagem, o pH das três composteiras passaram a ser pH 8. A umidade manteve-se dentro do padrão estabelecido (PEREIRA NETO, 1999; FERNANDES et al., 2000; KIEHL, 2004; OLIVEIRA et al., 2005; NUNES, 2009) nas três composteiras, com pequenas variações no excesso e falta de umidade, mas corrigidas na sequência, não interferindo no processo de compostagem.

O processo da aeração foi de forma satisfatória, seguindo a metodologia estabelecida (PEREIRA NETO, 1999; FERNANDES et al., 2000; KIEHL, 2004; FERNANDES; CHOHFI, 2010; RUSCHEL, 2013). Devido a parte superior das composteiras apresentarem única entrada para o oxigênio, o revolvimento foi essencial para o sistema de compostagem aeróbia.

O chorume produzido foi utilizado como fertilizante, em porções diluídas (uma parte de chorume produzido para três partes de água). Conforme Kiel (2004), devido à compactação do resíduo, quando leiras têm uma altura maior que dois metros, é comum a produção de chorume, pela compactação dos resíduos orgânicos.





Considerações finais



Os resíduos utilizados nas composteiras experimentais foram fontes de carbono e nitrogênio, importantes para a compostagem aeróbia. O revolvimento diário e manual pode ter levado a diminuição da temperatura. A avaliação dos parâmetros de temperatura, umidade, aeração, pH e relação C/N mostrou a eficiência do modelo experimental de compostagem e permitiu a obtenção de um composto com qualidade. O sistema desenvolvido teve baixo custo e facilidade de manuseio, sendo viável a sua aplicação ou replicação em outros locais, tais como residências, escolas e instituições, onde a utilização dos resíduos orgânicos seja de forma sustentável.



Referências

ABRELPE. Panorama dos Resíduos Sólidos no Brasil. Grappa Editora e Comunicação. p. 01-120, 2019.

BRADY, N. C.; WEIL, R. R. Elementos da natureza e solos. 4ª ed., 2013, p. 407.

BUSNELLO, J. F.; KOLLING, F. D.; DALLA, C. R.; MOURA, C. L. pH e granulometria em compostagem de pequena escala com diferentes fontes de resíduos. Cadernos de Agroecologia, v.8, p. 01-06, 2013.

COOPER, M.; ZANON, A. R.; REIA, M. Y.; MORATO, R. W. Compostagem e reaproveitamento de resíduos orgânicos agroindustriais: teórico e prático. p. 01-35, 2010.

FERNANDES, F. J.; CHOHFI, F. M. Determinação da mistura ótima para compostagem de dejetos suínos utilizando maravalha de madeira. Revista Agrogeoambiental, p.109-116, 2010.

FERNANDES, F; SOUZA, S. G. de; NUNES, C. W.; NOGUEIRA, R. G.; IZUME, F. Automação para o controle da aeração em reator piloto para compostagem do lodo. Revista Semina: Ciências Exatas e Tecnológicas, v. 21, p. 89-94, 2000.

FILHO, E. T. D.; MESQUITA, L. X.; OLIVEIRA, A. M.; NUNES, C. G. F.; LIRA, J. F.B. A prática da compostagem no manejo sustentável de solos. Revista Verde, v. 2, p. 27-36, 2007.

KIEHL, E. J. Manual de Compostagem, Maturação e Qualidade do Composto, 4ª ed., 2004, 162 p.

NUNES, M. U. C. Compostagem de Resíduos para Produção de Adubo Orgânico na Pequena Propriedade. Circular técnica, n. 59, Embrapa Tabuleiros Costeiros, p. 01-07, 2009.

OLIVEIRA, A. M. G.; AQUINO, A. M.; NETO, M. T. de C. Compostagem Caseira de Lixo Orgânico Doméstico. Circular técnica, n.76, p. 01-06, 2005.

PEREIRA NETO, J. T. Importância da umidade na compostagem: uma contribuição ao estado da arte. 20º Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental, p. 1691-1698, 1999.

RUSCHEL, C. B. V. Compostagem de resíduos vegetais por diferentes métodos de aeração. Dissertação. Universidade Federal do Rio Grande do Sul, p. 01-50, 2013.

TATÀNO, F.; PAGLIARO, G.; GIOVANNI, P. D.; FLORIANI, E.; MANGANI, F. Biowaste home composting: Experimental process monitoring and quality control. Waste Management, v. 38, p. 72- 85, 2015.

Trombini DF, Viana E, Réus GZ, Ballmann C. A relação C/N dos resíduos sólidos orgânicos do bairro universitário da cidade de Criciúma – SC. ENEGEP. 2005;5177-5181.





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