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UNIVERSIDADE ESTADUAL DO OESTE DO PARANÁ
CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLÓGICAS
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA AGRÍCOLA
USO DO PROCESSO DE COMPOSTAGEM NO APROVEITAMENTO DE RESÍDUOS DE
INCUBATÓRIO E OUTROS DE ORIGEM AGROINDUSTRIAL
FRANCIELI HELENA BERNARDI
CASCAVEL – PARANÁ – BRASIL
FEVEREIRO DE 2011
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FRANCIELI HELENA BERNARDI
USO DO PROCESSO DE COMPOSTAGEM NO APROVEITAMENTO DE RESÍDUOS DE
INCUBATÓRIO E OUTROS DE ORIGEM AGROINDUSTRIAL
Dissertação apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Engenharia Agrícola em cumprimento parcial aos requisitos para obtenção do título de Mestre em Engenharia Agrícola, área de concentração em Recursos Hídricos e Saneamento Ambiental.
Orientadora: Profa. Dra. Mônica Sarolli Silva de Mendonça Costa
CASCAVEL - PARANÁ - BRASIL
FEVEREIRO DE 2011
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FRANCIELI HELENA BERNARDI
USO DO PROCESSO DE COMPOSTAGEM NO APROVEITAMENTO DE RESÍDUOS DE
INCUBATÓRIO E OUTROS DE ORIGEM AGROINDUSTRIAL
Dissertação apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Engenharia Agrícola
em cumprimento parcial aos requisitos para obtenção do título de Mestre em Engenharia
Agrícola, área de concentração Recursos Hídricos e Saneamento Ambiental, para
aprovação pela seguinte banca examinadora:
Orientadora: Profa. Dra. Mônica Sarolli Silva de Mendonça Costa
Centro de Ciências Exatas e Tecnológicas, UNIOESTE
Prof. Dr. Luiz Antônio de Mendonça Costa
Centro de Ciências Exatas e Tecnológicas, UNIOESTE
Prof. Dr. Jorge de Lucas Junior
Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinárias, FCAV/UNESP
Profa. Dra. Maritane Prior Centro de Ciências Agrárias, UNIOESTE
CASCAVEL - PARANÁ - BRASIL
FEVEREIRO DE 2011
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BIOGRAFIA
FRANCIELI HELENA BERNARDI – Filha de Olice Antônio Bernardi e Renilde Maria
Bernardi, nascida em 14 de junho de 1986, natural da cidade de Palotina, estado do Paraná.
Em 2008 graduou-se em Tecnologia em Meio Ambiente pela Universidade Estadual de
Maringá – UEM – Campus de Umuarama - PR. Em 2009, concluiu o curso de pós-
graduação (lato sensu) pela Faculdade Assis Gurgacz – FAG – Cascavel – PR e no mesmo
ano ingressou no Programa de Pós-Graduação em Engenharia Agrícola da UNIOESTE,
área de concentração em Recursos Hídricos e Saneamento Ambiental.
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Dedico esta dissertação aos meus pais Olice e Renilde Bernardi,
ao meu irmão Anderson Bernardi
pelo carinho, companheirismo e apoio
à realização deste trabalho.
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iv
AGRADECIMENTOS
A Deus pelo dom da vida, pela inspiração e conforto em todos os momentos desta
caminhada;
À minha família, meus queridos pais Renilde e Olice, e meu irmão Anderson, que
sempre acreditaram na minha capacidade de vencer e que sempre me auxiliaram em tudo,
obrigada por todo carinho e pelo apoio, por proporcionarem a realização deste sonho,
agradeço o amor e o esforço de cada dia, tudo que consegui devo a vocês;
À minha orientadora querida Mônica Sarolli Silva de Mendonça Costa pela dedicação
constante, ajuda e compreensão no desenvolvimento deste trabalho e principalmente pelas
orientações que foram essenciais para o meu crescimento;
Ao Professor Luiz Antônio de Mendonça Costa, pelo apoio e dedicação sempre e
pelo auxílio no desenvolvimento deste trabalho;
Ao Professor Jorge de Lucas Júnior, pelo auxílio sempre que necessário e pela
oportunidade de aprimorar meus conhecimentos em estágio realizado sob sua supervisão;
Ao Programa de Pós-Graduação em Engenharia Agrícola e aos seus professores e
funcionários;
À CAPES, pelo auxílio financeiro na concessão da bolsa de estudos;
À COPACOL, pelo fornecimento dos resíduos e pelo apoio financeiro;
Aos meus colegas e estagiários que me auxiliaram na condução do experimento e
nas análises laboratoriais;
Ao meu colega de mestrado Dércio, pelo apoio e ajuda sempre;
Às minhas amigas Natássia Jersak Cosmann e Carla Limberger Lopes, que sempre
estiveram prontas para me auxiliar, principalmente nos momentos mais difíceis, obrigada por
tudo e pelo companheirismo;
Aos colegas do Programa de Pós-Graduação em Engenharia Agrícola;
Ao campus da UNIOESTE de Cascavel e aos seus funcionários pela colaboração,
em especial ao Ciro e Edison;
A todos os professores que contribuíram de uma ou outra forma na minha formação;
A todos aqueles que de alguma forma contribuíram para minha formação.
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v
COMPOSTAGEM DE RESÍDUOS AGROINDUSTRIAIS: INCUBATÓRIO
RESUMO
O objetivo deste trabalho foi avaliar o processo de compostagem com diferentes porcentagens de resíduos agroindustriais, identificando a mistura que proporciona o melhor desempenho do processo. O experimento foi conduzido no Núcleo Experimental de Engenharia Agrícola (NEEA) da Universidade Estadual do Oeste do Paraná (UNIOESTE). Todos os resíduos do processo de compostagem foram oriundos das atividades desenvolvidas pela Cooperativa Agrícola Consolata - COPACOL. Foram utilizados como substratos os seguintes resíduos: resíduo de incubatório, lodo de flotador, cinza remanescente da caldeira, resíduos da máquina de pré-limpeza (cereais), composto de carcaça de aves, carvão remanescente da caldeira, fração sólida de dejeto de suíno, invólucro de embutidos (tripa celulósica), fração sólida do resíduo da lavagem de caminhões, bagaço de cana e cama de matrizeiro. O experimento foi composto por dois ensaios: no primeiro ensaio, foram montadas leiras de compostagem variando-se as proporções dos resíduos, com a finalidade de testar as misturas dos resíduos observando o comportamento do método, sendo quatro misturas com duas repetições, em que o resíduo de incubatório foi o principal, num total de oito leiras. No segundo ensaio, de posse das quantidades de resíduos gerados e da sazonalidade de sua produção, foram confeccionadas outras quatro leiras, sendo quatro composições sem repetições variando-se as fontes de carbono. O primeiro ensaio foi implantado nos dias 22 e 23 de dezembro de 2009. Os resíduos foram inicialmente pesados, dispostos em camadas, sendo que cada leira teve como peso inicial 500 kg de massa fresca. A temperatura da leira foi monitorada diariamente. A massa e o volume das leiras foram monitorados semanalmente, a cada revolvimento, bem como sólidos totais e sólidos voláteis, pH, condutividade elétrica, carbono orgânico e nitrogênio total. Caracterizou-se quimicamente os resíduos “in natura” e os compostos orgânicos no início e ao final do processo, determinando os macro e micronutrientes. O segundo ensaio foi implantado no dia 4 de setembro de 2010 e foram monitorados os mesmos parâmetros anteriormente citados. A temperatura atingiu picos acima de 60 °C durante o processo de compostagem em todos os tratamentos nos dois ensaios. O tempo médio de compostagem foi de 67 dias nos dois ensaios. As maiores reduções de massa foram observadas no segundo ensaio (50,5%). As maiores reduções de volume ocorreram no segundo ensaio (68%). O pH apresentou aumento até o final do processo e a CE diminuiu para todos os tratamentos do primeiro ensaio, enquanto que no segundo ensaio aumentou apenas em um tratamento. Os compostos orgânicos obtidos a partir da compostagem de resíduos agroindustriais apresentam valor fertilizante significativo, podendo ser utilizados no solo como fonte de nutrientes para as plantas. Sendo assim, a compostagem mostrou-se uma alternativa eficiente para o tratamento dos resíduos agroindustriais, promovendo o saneamento ambiental.
Palavras Chaves: temperatura; redução volume e peso; macro e micronutrientes.
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COMPOSTING OF AGROINDUSTRIAL SOLID WASTE: HATCHERY
ABSTRACT
The objective of this study was to evaluate the composting processes with different percentages of organic residues, identifying the mix that gives the best performance of the process. The experiment was conducted at the Experimental Center of Agricultural Engineering (NEEA) of the Western Paraná State University (UNIOESTE). All waste from the composting process was drawn from the activities of the Agricultural Cooperative Consolata–COPACOL. The following wastes were used as substrates: waste hatchery, flotation sludge, ash remaining boiler, waste machine pre-cleaning (cereals), composed of poultry carcasses, remaining coal boiler, solid fraction of pig manure, sausage casing (cellulose casings), solid fraction of the waste from washing of trucks, bagasse and Breeders bed. The experiment consisted of two tests: the first test, were mounted compost piles varying the proportions of waste, in order to test the waste mixtures by observing the behavior of the method, four mixtures with two replications in the hatchery was the principal for a total of eight piles. In the second trial, in possession of quantities of waste generated and the seasonality of their production, others were made four piles, with four replications compositions without varying the carbon sources. The first experiment was installed on December 22nd and 23rd, 2009. The residues were individually weighed on digital scales and packed in cartons, layered, and each windrow initial weight was 500 kg of weight. The temperature of the windrow was monitored daily. The weight and volume of the windrows were monitored weekly, every tillage and total solids and volatile solids, pH, conductivity, total organic carbon and nitrogen. Characterized the chemical waste "in nature” and organic compounds at the beginning and end of the process by determining the macro-and micronutrients. The second test was implemented on September 4th, 2010, and were monitored the same parameters mentioned above. The temperature reached highs above 60°C during the composting process in all treatments in both trials. The average time of composting was of 67 days in two trials. The largest reductions in weight were observed in the second test (50,5%). The largest reductions in volume occurred on the second test (68%). The pH showed an increase until the end of the process and the EC decreased for all treatments in the first test, while the second test increased only in one treatment. The organic compounds obtained from the composting of organic residues have significant fertilizer value and can be used in soil as a nutrient source for plants, so the composting proved to be an efficient alternative for the treatment of industrial residues, promoting environmental sanitation.
KEY-WORDS: temperature; weight and volume reduction; macro and micronutrients.
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SUMÁRIO
LISTA DE TABELAS.................................................................................................IX
LISTA DE FIGURAS .................................................................................................XI
1 INTRODUÇÃO ................................................................................................. 14
2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA ............................................................................ 16
2.1 CENÁRIO DA AVICULTURA PARANAENSE ........................................................... 16
2.2 RESÍDUOS SÓLIDOS ........................................................................................ 16
2.3 COMPOSTAGEM DE RESÍDUOS SÓLIDOS ............................................................ 18
2.4 FATORES QUE INFLUENCIAM NA COMPOSTAGEM DE RESÍDUOS SÓLIDOS ............. 19
2.4.1 PH ............................................................................................................. 20
2.4.2 AERAÇÃO ...................................................................................................... 21
2.4.3 UMIDADE ....................................................................................................... 21
2.4.4 TEMPERATURA............................................................................................... 22
2.4.5 MICRORGANISMOS ......................................................................................... 23
2.4.6 RELAÇÃO CARBONO: NITROGÊNIO .................................................................. 24
2.4.7 TAMANHO DE PARTÍCULAS .............................................................................. 25
2.5 COMPOSTOS ORGÂNICOS .................................................................................. 25
3 MATERIAL E MÉTODOS ................................................................................. 28
3.1 CARACTERIZAÇÃO GEOGRÁFICA DA ÁREA DA PESQUISA ..................................... 28
3.2 ORIGEM E DESCRIÇÃO DOS RESÍDUOS .............................................................. 29
3.2.1 RESÍDUO DE INCUBATÓRIO ............................................................................. 29
3.2.2 LODO DE FLOTADOR ................................................................................... 30
3.2.3 CINZA REMANESCENTE DA CALDEIRA ............................................................ 31
3.2.4 RESÍDUOS DA MÁQUINA DE PRÉ-LIMPEZA (CEREAIS) ...................................... 32
3.2.5 COMPOSTO DA CARCAÇA DE AVES PROVENIENTE DOS MATRIZEIROS .............. 33
3.2.6 CARVÃO REMANESCENTE DA CALDEIRA ........................................................ 34
3.2.7 FRAÇÃO SÓLIDA DE DEJETO DE SUÍNO .......................................................... 35
3.2.8 INVÓLUCRO DE EMBUTIDOS (TRIPA CELULÓSICA) ........................................... 35
3.2.9 FRAÇÃO SÓLIDA DOS RESÍDUOS DA LAVAGEM DE CAMINHÕES ........................ 36
3.2.10 BAGAÇO DA CANA DE AÇÚCAR ..................................................................... 37
3.2.11 CAMA DE MATRIZEIRO ................................................................................. 38
3.3 COMPOSIÇÃO QUÍMICA DOS RESÍDUOS ......................................................... 39
3.4 CONDUÇÃO DO EXPERIMENTO ......................................................................... 41
3.5 PARÂMETROS AVALIADOS ............................................................................ 44
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3.6 METODOLOGIAS EMPREGADAS ........................................................................... 45
3.6.1 DETERMINAÇÕES DOS TEORES DE SÓLIDOS TOTAIS E SÓLIDOS VOLÁTEIS ...... 45
3.6.2 DIGESTÃO SULFÚRICA PARA A QUANTIFICAÇÃO DE NITROGÊNIO ........................ 45
3.6.3 DETERMINAÇÃO DO CARBONO (C), MATÉRIA ORGÂNICA COMPOSTÁVEL (MOC),
MATÉRIA ORGÂNICA RESISTENTE À COMPOSTAGEM (MORC) E DEMANDA QUÍMICA DE OXIGÊNIO
(DQO). ............................................................................................................................. 46
3.6.4 DETERMINAÇÃO DOS MINERAIS ....................................................................... 46
4 RESULTADOS E DISCUSSÃO ............................................................................. 47
4.1 MONITORAMENTO DA TEMPERATURA ................................................................ 47
4.2 CONDUÇÃO DAS LEIRAS DE COMPOSTAGEM ...................................................... 53
4.3 ESTIMATIVA DE REDUÇÃO DE VOLUME DURANTE O PROCESSO DE COMPOSTAGEM55
4.4 MONITORAMENTO DA QUANTIDADE DE CARBONO, NITROGÊNIO, C:N, MOC,
MORC E DQO .................................................................................................................. 60
4.5 AVALIAÇÃO DOS ÍNDICES DE PH E CONDUTIVIDADE ELÉTRICA DURANTE O
PROCESSO 65
4.6 COMPOSIÇÃO QUÍMICA DO COMPOSTO ............................................................. 69
5 CONCLUSÕES ................................................................................................ 72
6 CONSIDERAÇÕES FINAIS .............................................................................. 73
7 REFERÊNCIAS ..................................................................................................... 74
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ix
LISTA DE TABELAS
TABELA 1 COMPOSIÇÃO QUÍMICA DOS RESÍDUOS UTILIZADOS COMO SUBSTRATOS NO PRIMEIRO
ENSAIO ............................................................................................................. 39
TABELA 2 COMPOSIÇÃO QUÍMICA DOS RESÍDUOS UTILIZADOS COMO SUBSTRATOS NO SEGUNDO
ENSAIO ............................................................................................................. 40
TABELA 3 QUANTIDADE DE MATERIAL QUE FOI UTILIZADO EM CADA TRATAMENTO NO PRIMEIRO
ENSAIO ............................................................................................................. 42
TABELA 4 QUANTIDADE DE MATERIAL QUE FOI UTILIZADO EM CADA TRATAMENTO NO SEGUNDO
ENSAIO ............................................................................................................. 43
TABELA 5 TEMPERATURAS MÉDIAS SEMANAIS REGISTRADAS (°C), MÁXIMAS OBSERVADAS
DURANTE O EXPERIMENTO, DIAS DE OCORRÊNCIA E TEMPO DE COMPOSTAGEM
OBTIDAS NO PRIMEIRO ENSAIO ............................................................................ 47
TABELA 6 TEMPERATURAS MÉDIAS SEMANAIS REGISTRADAS (°C), MÁXIMAS OBSERVADAS
DURANTE O EXPERIMENTO, DIAS DE OCORRÊNCIA E TEMPO DE COMPOSTAGEM
OBTIDAS NO SEGUNDO ENSAIO ........................................................................... 48
TABELA 7 QUANTIDADE DO MATERIAL ENLEIRADO (MATÉRIA NATURAL E MATÉRIA SECA),
TEORES DE SÓLIDOS TOTAIS E VOLÁTEIS E PORCENTAGEM DE REDUÇÃO OBSERVADA
NO PRIMEIRO ENSAIO DO EXPERIMENTO .............................................................. 53
TABELA 8 QUANTIDADE DO MATERIAL ENLEIRADO (MATÉRIA NATURAL E MATÉRIA SECA),
TEORES DE SÓLIDOS TOTAIS E VOLÁTEIS E PORCENTAGEM DE REDUÇÃO OBSERVADA
NO SEGUNDO ENSAIO DO EXPERIMENTO .............................................................. 54
TABELA 9 VOLUME (M3) NO INÍCIO, DURANTE E AO FINAL DO PROCESSO DO PRIMEIRO ENSAIO
DE COMPOSTAGEM E RESPECTIVAS % DE REDUÇÕES ........................................... 55
TABELA 10 VOLUME (M3) NO INÍCIO, DURANTE E AO FINAL DO SEGUNDO ENSAIO DO PROCESSO
DE COMPOSTAGEM E RESPECTIVAS % DE REDUÇÕES ........................................... 55
TABELA 11 QUANTIDADE DOS TEORES DE CARBONO (C), NITROGÊNIO (N), RELAÇÃO C:N,
MOC, MORC, DQO E PORCENTAGEM DE REDUÇÃO NO INÍCIO E NO FINAL DO
PROCESSO ........................................................................................................ 60
TABELA 12 QUANTIDADE DOS TEORES DE CARBONO (C), NITROGÊNIO (N), RELAÇÃO C:N,
MOC, MORC, DQO E PORCENTAGEM DE REDUÇÃO NO INÍCIO E NO FINAL DO
PROCESSO OBSERVADOS NO SEGUNDO ENSAIO DE COMPOSTAGEM ...................... 61
TABELA 13 VALORES DE PH E CONDUTIVIDADE ELÉTRICA (CE) EM MS/CM NO INÍCIO E AO FINAL
DO PRIMEIRO ENSAIO DO PROCESSO DE COMPOSTAGEM, NOS TRATAMENTOS
ESTUDADOS ...................................................................................................... 65
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TABELA 14 VALORES DE PH E CONDUTIVIDADE ELÉTRICA (CE) EM MS/CM NO INÍCIO E AO FINAL
DO SEGUNDO ENSAIO DO PROCESSO DE COMPOSTAGEM, NOS TRATAMENTOS
ESTUDADOS ...................................................................................................... 65
TABELA 15 QUANTIDADES MÉDIAS DE MACRO E MICRONUTRIENTES (MG/KG) NOS PERÍODOS
INICIAL E FINAL E % DE VARIAÇÃO DOS NUTRIENTES DURANTE A COMPOSTAGEM, NOS
4 TRATAMENTOS DO PRIMEIRO ENSAIO ................................................................ 69
TABELA 16 QUANTIDADES MÉDIAS DE MACRO E MICRONUTRIENTES (MG/KG) NOS PERÍODOS
INICIAL E FINAL E % DE VARIAÇÃO DOS NUTRIENTES DURANTE O SEGUNDO ENSAIO
DE COMPOSTAGEM, NOS 4 TRATAMENTOS ........................................................... 70
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xi
LISTA DE FIGURAS
FIGURA 1 LOCALIZAÇÃO GEOGRÁFICA DO MUNICÍPIO DE CASCAVEL/PR E DA ÁREA DO NEEA ..... 28
FIGURA 2 RESÍDUO GERADO NO INCUBATÓRIO UTILIZADO COMO SUBSTRATO NO PRIMEIRO ENSAIO30
FIGURA 3 RESÍDUO GERADO NO INCUBATÓRIO APÓS SECAGEM E TRITURAÇÃO UTILIZADO NO
SEGUNDO ENSAIO DO EXPERIMENTO ................................................................... 30
FIGURA 4 LODO DE FLOTADOR DO ABATEDOURO DE AVES ........................................................ 31
FIGURA 5 RESÍDUO DA CINZA REMANESCENTE DA CALDEIRA ..................................................... 32
FIGURA 6 RESÍDUO DA MÁQUINA DE PRÉ-LIMPEZA UTILIZADO NO PRIMEIRO ENSAIO (TRIGO) ........ 32
FIGURA 7 RESÍDUO DA MÁQUINA DE PRÉ-LIMPEZA UTILIZADO COMO SUBSTRATO NO SEGUNDO
ENSAIO (MILHO) ................................................................................................. 33
FIGURA 8 RESÍDUO DA MÁQUINA DE PRÉ-LIMPEZA UTILIZADO NO SEGUNDO ENSAIO (CASCA DE
TRIGO) .............................................................................................................. 33
FIGURA 9 RESÍDUO DO COMPOSTO DA CARCAÇA DE AVES PROVENIENTE DOS MATRIZEIROS ....... 34
FIGURA 10 RESÍDUO DO CARVÃO REMANESCENTE DA CALDEIRA ............................................... 34
FIGURA 11 RESÍDUO DE DEJETO DE SUÍNOS PROVENIENTE DA UNIDADE PRODUTORA DE LEITÕES35
FIGURA 12 RESÍDUO DE INVÓLUCRO DE EMBUTIDOS ................................................................ 36
FIGURA 13 RESÍDUO DA LAVAGEM DE CAMINHÕES ................................................................... 37
FIGURA 14 BAGAÇO DE CANA DE AÇÚCAR ............................................................................... 37
FIGURA 15 CAMA DE MATRIZEIRO ........................................................................................... 38
FIGURA 16 LEIRA DE COMPOSTAGEM COM DISTRIBUIÇÃO DAS CAMADAS NO INÍCIO DO PROCESSO41
FIGURA 17 PÁTIO DE COMPOSTAGEM ...................................................................................... 41
FIGURA 18 BALANÇA UTILIZADA NA PESAGEM DO MATERIAL ENLEIRADO .................................... 42
FIGURA 19 REVOLVIMENTOS REALIZADOS SEMANALMENTE ...................................................... 43
FIGURA 20 CAIXA DE MADEIRA UTILIZADA PARA MEDIÇÃO DO VOLUME ....................................... 44
FIGURA 21 MONITORAMENTO DIÁRIO DAS TEMPERATURAS NO INTERIOR DAS LEIRAS E NO
AMBIENTE DURANTE O PRIMEIRO ENSAIO DA COMPOSTAGEM ................................ 51
FIGURA 22 MONITORAMENTO DIÁRIO DAS TEMPERATURAS NO INTERIOR DAS LEIRAS E NO
AMBIENTE DURANTE O SEGUNDO ENSAIO DA COMPOSTAGEM ................................ 52
FIGURA 23 TENDÊNCIAS E EQUAÇÕES DE REDUÇÃO DE VOLUME EM LEIRAS DE COMPOSTAGEM DO
PRIMEIRO ENSAIO NOS QUATRO TRATAMENTOS ................................................... 56
FIGURA 24 TENDÊNCIAS E EQUAÇÕES DE REDUÇÃO DE VOLUME EM LEIRAS DE COMPOSTAGEM NO
SEGUNDO ENSAIO NOS QUATRO TRATAMENTOS ................................................... 57
FIGURA 25 MONITORAMENTO SEMANAL DO NITROGÊNIO (%N) NOS QUATRO TRATAMENTOS
DURANTE O PRIMEIRO ENSAIO ............................................................................ 62
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xii
FIGURA 26 MONITORAMENTO SEMANAL DO NITROGÊNIO (%N) NOS QUATRO TRATAMENTOS
DURANTE O SEGUNDO ENSAIO ............................................................................ 63
FIGURA 27 MONITORAMENTO SEMANAL DO CARBONO (%C) NOS QUATRO TRATAMENTOS
DURANTE O PRIMEIRO ENSAIO ............................................................................ 63
FIGURA 28 MONITORAMENTO SEMANAL DO CARBONO (%C) NOS QUATRO TRATAMENTOS
DURANTE O SEGUNDO ENSAIO ............................................................................ 64
FIGURA 29 VARIAÇÃO DO PH DURANTE O PRIMEIRO ENSAIO DO PROCESSO DE COMPOSTAGEM NOS
QUATRO TRATAMENTOS ..................................................................................... 66
FIGURA 30 VARIAÇÃO DO PH DURANTE O SEGUNDO ENSAIO DO PROCESSO DE COMPOSTAGEM
NOS QUATRO TRATAMENTOS .............................................................................. 66
FIGURA 31 VARIAÇÃO DO CE DURANTE O PRIMEIRO ENSAIO DO PROCESSO DE COMPOSTAGEM
NOS QUATRO TRATAMENTOS .............................................................................. 68
FIGURA 32 VARIAÇÃO DO CE DURANTE O SEGUNDO ENSAIO DO PROCESSO DE COMPOSTAGEM
NOS QUATRO TRATAMENTOS .............................................................................. 68
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xiii
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14
1 INTRODUÇÃO
O setor agroindustrial brasileiro vem contribuindo nos últimos anos para o
crescimento econômico do país, expandindo-se cada vez mais para atender a crescente
demanda populacional por alimentos, aumentando a produção e a produtividade para o
mercado interno e externo através da exportação. As atividades agroindustriais transformam
matérias-primas agropecuárias em produtos industrializados, adicionando valor ao produto.
Com o setor em franco desenvolvimento, destacando-se a produção e exportação,
toda a cadeia produtiva tende a aumentar, gerando além do produto, outros materiais, como
os subprodutos e, consequentemente, quantidades significativas de resíduos.
O termo resíduo é utilizado em sentido amplo, englobando não somente sólidos
como também os efluentes líquidos e os materiais presentes nas emissões atmosféricas. As
principais fontes de geração de resíduos da cadeia produtiva da avicultura são: o
incubatório, matrizeiro, aviário (cama de aviário e mortalidade) e frigorífico.
O resíduo industrial, depois de gerado, necessita de destino adequado, pois não
pode ser acumulado indefinidamente no local em que foi produzido. A disposição dos
resíduos no ambiente, por emissões de matéria e de energia lançados na atmosfera, nas
águas ou no solo deve ocorrer após os resíduos sofrerem tratamento para não causarem
poluição (PELIZER; PONTIERI; MORAES, 2007).
Como alternativa para minimizar os impactos causados pela grande geração de
resíduos e o aproveitamento dos elementos químicos dos resíduos agroindustriais, estão os
processos biológicos de tratamento, como a compostagem, que é uma das técnicas mais
antigas aplicadas.
A compostagem é um processo biológico aeróbio de transformação da matéria
orgânica crua em substâncias húmicas, estabilizadas, com propriedades e características
completamente diferentes do material que lhe deu origem, sendo uma técnica idealizada
para se obter mais rapidamente e em melhores condições a desejada estabilização da
matéria orgânica (KIEHL,1985).
A compostagem é uma das tecnologias mais promissoras para o tratamento de
resíduos sólidos (ZENG et al., 2007). Para Costa et al. (2005a), apresenta-se como
alternativa para disposição ambiental adequada de resíduos provenientes das distintas
atividades agrícolas, agroindustriais e industriais.
A grande demanda por insumos químicos, como os fertilizantes, está aumentando os
gastos na produção agrícola e, sendo assim, o uso de adubos orgânicos, além da sua
correta destinação, ocasionará a diminuição no custo da produção e auxiliará na
recuperação do solo, já que os compostos orgânicos possuem grandes quantidades de
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15
nutrientes necessárias às plantas e ao solo, proporcionando o aproveitamento destes
resíduos.
Quando destinados de maneira incorreta no ambiente, eles podem representar
passivos ambientais de grandes proporções. Por isso, a produção de um composto final
com qualidade e passível de utilização em solo agrícola, atendendo aos requisitos legais é
uma forma de reduzir ou até mesmo eliminar a incidência de passivos e agregar maior valor
ao composto produzido. Porém, para a produção deste composto faz-se necessário o
controle de todos os fatores que podem interferir no procedimento, bem como na qualidade
final do produto (SILVA, 2007).
A utilização do composto como adubo orgânico propicia reciclagem de nutrientes e
melhoria das características físicas, químicas e biológicas do solo.
Objetivou-se neste trabalho avaliar o processo de compostagem com diferentes
porcentagens de resíduos agroindustriais, identificando a mistura que proporciona o melhor
desempenho do processo no que diz respeito a redução de peso e volume, tempo de
compostagem, temperatura, relação C:N e composição química do composto.
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16
2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
2.1 Cenário da avicultura Paranaense
Na região oeste do Paraná a principal atividade econômica é a agricultura, com uma
das maiores produtividades de grãos do Brasil, os principais produtos são a soja, milho e
trigo. Com o crescimento da produtividade agrícola surgiram as agroindústrias, uma das
mais desenvolvidas é a de processamento de carne, de aves e suínos (SORDI, SOUZA,
OLIVEIRA, 2002).
Nesse contexto, o estado do Paraná vem se destacando na produção e exportação
de frangos de corte. Quanto à exportação, o Brasil lidera o ranking mundial. De acordo com
o SINDIAVIPAR, no acumulado janeiro-março deste ano as indústrias paranaenses
faturaram 345.958.652 dólares em exportação de frangos. Segundo dados do Sindicato das
Indústrias de Produtos Avícolas do Estado do Paraná (SINDIAVIPAR), o Paraná respondeu
por 28,02% de toda a produção de frango de corte (cabeças abatidas) do Brasil no ano de
2009. O Brasil encontra-se em terceiro lugar na produção mundial de carne de frango,
liderado pelos EUA e China. Atualmente, o consumo per capita é de 39 quilos anuais,
consumo considerado alto (ABEF, 2010).
Com o setor em franco desenvolvimento, toda a cadeia produtiva tende a aumentar,
desde a produção de ovos até o abate das aves para comercialização, justificado pelo
aumento do consumo interno e o crescente aumento das exportações, gerando uma
preocupação ambiental com relação à produção e disposição correta dos resíduos. No caso
específico dos resíduos da cadeia produtiva da avicultura, têm-se como principais fontes de
geração o incubatório, o matrizeiro, o aviário e o frigorífico.
2.2 Resíduos Sólidos
Os resíduos sólidos apresentam grande diversidade e complexidade. As suas
características físicas, químicas e biológicas variam de acordo com a sua fonte ou atividade
geradora. Fatores econômicos, sociais, geográficos, educacionais, culturais, tecnológicos e
legais afetam o processo de geração dos resíduos sólidos, tanto em relação à quantidade
gerada quanto a sua composição qualitativa. Uma vez gerado o resíduo, a forma como é
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17
manejado, tratado e destinado pode alterar suas características de maneira, que em certos
casos, os riscos à saúde e ao ambiente são potencializados (CASTILHOS JUNIOR, 2006).
A ABNT, através da Norma Regulamentadora Brasileira (NBR) – 10.004 (2004) define
resíduos sólidos como: “Resíduos nos estados sólido e semi-sólido, que resultam de
atividades de origem industrial, doméstica, hospitalar, comercial, agrícola, de serviços e de
varrição. Ficam incluídos nesta definição os lodos provenientes de sistemas de tratamento
de água, aqueles gerados em equipamentos e instalações de controle de poluição, bem
como determinados líquidos cujas particularidades tornem inviável o seu lançamento na
rede pública de esgotos ou corpos de água, ou exijam para isso soluções técnica e
economicamente inviáveis em face à melhor tecnologia disponível”.
A inadequada deposição dos resíduos sólidos pode acarretar problemas ambientais,
provocando contaminação da água, solo e atmosfera.
Segundo Laufenberg et al. (2003), os resíduos podem conter muitas substâncias de
alto valor. Se for empregada uma tecnologia adequada, este material pode ser convertido
em produtos comerciais ou matérias-primas para processos secundários.
Os resíduos agroindustriais são originados no beneficiamento de produtos
agropecuários e possuem uma alta instabilidade de geração que irá variar de acordo com a
matéria-prima produzida.
As atividades agrícolas e industriais são responsáveis pela geração de grandes
quantidades de resíduos. Resíduos provenientes da indústria de aves incluem uma mistura
de fezes (esterco), material de cama (por exemplo, aparas de madeira ou palha), resíduos
de alimentação, aves mortas, ovos quebrados e penas removidas de aviários. Os
componentes destes resíduos têm um alto valor nutricional e são utilizados como adubo
orgânico, na reciclagem de nutrientes, assim como o nitrogênio, fósforo e potássio
(KELLEHER et al., 2002).
Por serem os resíduos sólidos agroindustriais ricos em nutrientes, toda e qualquer
técnica que vislumbre seu aproveitamento na alimentação animal ou agrícola torna-se
interessante, tendo em vista que a reciclagem desses nutrientes é recomendável. No caso
de não ser possível ou recomendável o aproveitamento desses resíduos “in natura”,
técnicas de tratamento devem ser aplicadas com o fim de proporcionar transformações
vantajosas em suas características químicas ou físicas (MATOS, 2005).
A reciclagem ou reutilização dos resíduos representa uma alternativa capaz de
contribuir para a utilização de matérias-primas alternativas, diminuindo os custos finais dos
setores industriais geradores e consumidores dos resíduos, além de preservar o meio
ambiente (GIFFONI; LANGE, 2005).
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18
Considerando a quantidade e composição de resíduos gerada diariamente numa
indústria, uma alternativa ambientalmente correta para a disposição destes resíduos seria a
compostagem.
2.3 Compostagem de resíduos sólidos
A compostagem tem sido apresentada como uma alternativa sustentável do meio
ambiente, de gestão e reciclagem de resíduos sólidos orgânicos, com o objetivo de obter um
produto orgânico de qualidade, conhecido como composto para ser utilizado como
adubação orgânica na agricultura (PAGANS et al., 2006).
Para Kiehl (1985), a compostagem é um processo biológico de transformação da
matéria orgânica crua em substâncias húmicas, estabilizadas, com propriedades e
características completamente diferentes do material que lhe deu origem.
Magalhães et al. (2006) definiram compostagem como um processo biológico,
aeróbio, controlado, por meio do qual se consegue a humificação do material orgânico
obtendo-se, como produto final, o “composto orgânico”.
O processo de compostagem da matéria orgânica pode ser dividido em duas fases
principais: a fase da degradação e a fase de maturação ou humificação, resultando o
composto orgânico, mineralizado e apropriado para uso agrícola.
No início da compostagem, a matéria orgânica, partindo da temperatura ambiente,
passa rapidamente pela fase de temperatura mesófila, subindo para a termofila onde se
mantém por um espaço de tempo. Ao prosseguir o processo, a temperatura baixará e
retornará a fase mesófila. A fase termófila, na qual a temperatura aumenta até o máximo
valor, é a fase onde ocorre a destruição dos organismos patogênicos e as sementes de
ervas daninhas é mais efetiva, pois são pouco resistentes a temperaturas em torno de 50 a
60°C. Após essa fase, vem a de maturação, onde a temperatura decresce até a fase
mesofilica e permanecerá por tempo geralmente mais longo que a fase anterior. Finalmente,
após 100 a 120 dias, dificilmente em menor prazo, com a cura completa do composto
quando a matéria orgânica estará humificada, a temperatura baixará mais ainda, mantendo-
se próxima ou igual à ambiente; nesse ponto atingiu-se a cura completa do composto,
estando a matéria orgânica humificada (KIEHL,1985).
A passagem por essas fases é fundamental para a decomposição e transformação
do material orgânico e original (CORRÊA; FONSECA; CORRÊA, 2007).
Para Orrico Junior e Orrico; Lucas Junior (2009), a compostagem é uma forma de
acelerar a decomposição da matéria orgânica em relação ao que ocorreria no meio
ambiente, melhorando as condições de atividade dos microrganismos (bactérias e fungos).
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19
Nesse processo, na fase termofílica ativa, há proliferação de microrganismos exotérmicos
(aumento da temperatura da massa).
A compostagem se tem constituído como alternativa viável, de baixo custo e
sanitariamente eficiente na eliminação de patógenos de resíduos sólidos submetidos a este
método (COSTA et al., 2009), também implica na redução do volume dos resíduos
(BERNAL; ALBURQUERQUE; MORAL, 2009).
Encontram-se na literatura nacional, vários relatos sobre a utilização da
compostagem como sistema de reciclagem de resíduos provenientes de diferentes origens.
Veras e Povinelli (2004) estudaram a vermicompostagem de lodo industrial,
resultante do processamento de frutas, consorciado com composto de lixo urbano. Amorim,
Lucas Junior e Resende (2005) pesquisaram a compostagem e vermicompostagem de
dejetos de caprinos nas diferentes estações do ano. Pereira et al. (2005) avaliaram
diferentes proporções de esterco bovino e palha de carnaúba como substrato na produção
de vermicomposto. Costa et al. (2005a) analisaram o processo de compostagem de
resíduos da indústria de desfibrilação de algodão utilizando esterco de bovino diluído em
água (1:10), esterco fresco de bovino e conteúdo ruminal com e sem aeração forçada. Costa
et al. (2005b) avaliaram o desempenho de sistemas para compostagem de carcaça de aves
(com e sem aeração forçada) para a produção de adubo orgânico. Magalhães et al. (2006)
estudaram o processo de compostagem de bagaço de cana-de-açúcar triturado, utilizado
como material filtrante para águas residuárias da suinocultura. Orrico, Lucas Junior e Orrico
Junior (2007a) estudaram o processo de compostagem dos dejetos de cabras. Loureiro et
al. (2007) realizaram a compostagem e vermicompostagem de resíduos domiciliares, com e
sem adição de esterco bovino. Sotero et al. (2006) utilizaram no processo de compostagem
material foliáceo (poda e capina) e resto de comida. Brito et al. (2008) avaliaram a
compostagem da fração sólida do chorume bovino, recolhidas em fossa aberta e fechada.
Silva et al. (2008) avaliaram a eficiência do processo de compostagem aeróbia de lodo de
tanque séptico e resíduos sólidos vegetais. Costa et al. (2009) avaliaram o processo de
compostagem em resíduos sólidos de frigorífico (abate de bovinos e suinos) e palha. Fialho
et al. (2010) testaram o processo de compostagem de poda de árvores, poda de árvore +
esterco bovino fresco, poda de árvores + bagaço de laranja triturado.
2.4 Fatores que influenciam na compostagem de resíduos sólidos
O desempenho do processo de compostagem de resíduos será determinado pela
influência de diversos fatores como: pH, aeração, umidade, temperatura, microrganismos,
relação C:N, tamanho das partículas. Esses fatores irão influenciar diretamente na qualidade
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final do composto, bem como no tempo necessário para a estabilização do mesmo. A
qualidade do composto, bem como o tempo, dependerá dos tipos de resíduos que estarão
sendo compostados (SILVA, 2007), Yue et al. (2008) menciona que a biodegradabilidade
dos materiais pode afetar diretamente o processo de compostagem.
Para Fialho et al. (2010), o processo de compostagem pode ser obtido por meio do
fornecimento de condições favoráveis (como temperatura, umidade, pH e aeração) à
atividade microbiana. A decomposição biológica depende ainda da razão de degradação
dos compostos de carbono presentes na amostra (carboidratos, aminoácidos, ácidos
graxos, celulose, lignina, etc), bem como seu conteúdo de nutrientes.
Para se obter um composto de boa qualidade em menos tempo é necessário que os
resíduos apresentem uma adequada relação de nutrientes, carbono/nitrogênio,
proporcionando condições favoráveis ao crescimento e metabolismo das colônias de
microrganismos (FIORI; SCHOENHALS; FOLLADOR, 2008).
Os fatores que afetam o processo de compostagem podem ser divididos em dois
grupos: equilíbrio de nutrientes, pH, tamanho de partículas, porosidade total e umidade; e
aqueles que dependem da gestão de processos, tais como a concentração de O2,
temperatura e teor de água. O equilíbrio nutricional é definido principalmente pela relação
C:N. Microrganismos necessitam de uma fonte de energia (C orgânico degradável) e N para
o seu desenvolvimento e atividade (BERNAL; ALBURQUERQUE; MORAL, 2009).
Para Gao et al. (2010), para alcançar uma compostagem bem-sucedida, os fatores
que influenciam, como temperatura, umidade, taxa de aeração, pH, relação C:N devem ser
devidamente controlados.
A compostagem é desenvolvida por colônias de microrganismos, ela é afetada por
qualquer fator que atinja a atividade microbiológica, podendo-se citar dentre os mais
importantes a aeração, a temperatura, o teor de umidade e a concentração de nutrientes
(VERAS; POVINELLI, 2004).
2.4.1 pH
O pH não é um fator chave para a compostagem. No entanto, este fator é muito
relevante para controlar as perdas de N por volatilização de amônia, que pode ser
particularmente elevada em pH> 7,5 (BERNAL; ALBURQUERQUE; MORAL, 2009).
O pH fornece informações sobre o estado de decomposição da matéria orgânica que
foi submetida a um processo de fermentação, no qual a matéria-prima crua terá reação
ácida; quando neutra ou quase neutra, o composto está estabilizado; e reação alcalina
quando o composto estará humificado (KIEHL,1985).
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Para Andreoli, Backes e Cherubini (2002), valores de pH muito baixos ou muito altos
podem reduzir ou até inibir a atividade microbiana.
2.4.2 Aeração
A aeração é um fator chave para a compostagem. A aeração adequada controla a
temperatura, remove o excesso de umidade e CO2 e fornece O2 para os processos
biológicos (BERNAL; ALBURQUERQUE; MORAL, 2009).
A compostagem deve ser feita em ambiente aeróbio, pois com abundância de ar a
decomposição, além de mais rápida e melhor conduzida, não produz mau cheiro nem
proliferação de moscas, o que constitui um fator estético para o local e recomendável para a
saúde pública (KIEHL, 1985).
A presença de oxigênio na compostagem confere ao processo duas características
importantes do ponto de vista da biossegurança: a elevação da temperatura e a aceleração
da decomposição (COSTA et al., 2005a).
O oxigênio presente no meio é necessário para a atividade biológica e irá atuar de
forma determinante sobre a velocidade de decomposição da matéria orgânica. A aeração
depende da granulometria e da umidade dos resíduos. Se o teor de oxigênio baixar
demasiadamente, a decomposição da matéria orgânica será feita pelos microrganismos
anaeróbios, os quais atuam com lentidão, produzindo maus odores e atraindo moscas, além
de não conseguirem a plena estabilização da matéria orgânica (AMORIM, 2002).
Segundo Bidone e Povinelli (1999), a aeração pode ocorrer por revolvimento manual
ou por meios mecânicos.
2.4.3 Umidade
A presença de água é fundamental para o bom desenvolvimento do processo de
compostagem, pois se trata de um processo biológico de decomposição da matéria orgânica
em que a presença de água é imprescindível para as necessidades fisiológicas dos
microrganismos. No entanto, este parâmetro deve estar em equilíbrio, pois a escassez ou o
excesso de água podem retardar a compostagem (SILVA, 2007).
A umidade ótima do material a ser compostado deve ser inicialmente de 60 a 65%
para granulometria grosseira e de 55 a 60% para granulometria fina; a umidade mínima
deve ser de 40%, uma vez que com 35% de água a atividade microbiana será afetada, o
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controle da umidade consistirá em manter este parâmetro dentro dos limites recomendados
(KIEHL,1985).
A presença de água afeta sensivelmente e de maneira acentuada a temperatura das
leiras (COSTA et al., 2009).
2.4.4 Temperatura
Esse parâmetro é considerado como fator determinante na eficiência do processo
sobre redução das características poluentes do resíduo e, por isso, tradicionalmente,
utilizado como indicador do desempenho da compostagem (ORRICO JUNIOR; ORRICO;
LUCAS JUNIOR, 2009).
A temperatura em um processo de compostagem é um indicador de atividade
biológica (PAGANS et al., 2006).
O valor de temperatura e pH elevados durante o processo de compostagem podem
condicionar o balanço NH3/NH4 e a emissão de NH3 (BRITO et al., 2008),
O metabolismo dos microrganismos é exotérmico na fermentação aeróbia,
principalmente, desenvolve-se um natural e rápido aquecimento da massa com a
multiplicação da população microbiana. De maneira geral, certos grupos de organismos têm
uma faixa de temperatura ótima de desenvolvimento; é tão importante a manutenção da
temperatura ótima para os microrganismos, que uma variação para mais ou para menos,
provoca uma redução da população e da atividade metabólica. As altas temperaturas são
consideradas desejáveis pelo fato de destruírem sementes de ervas daninhas e organismos
patogênicos, os quais são pouco resistentes a temperaturas em torno de 50 a 60 °C por
certo período de tempo, pois quanto maior o calor mais rápida se torna a decomposição
(KIEHL,1985).
A manutenção de temperaturas termofílicas (45-65°C) controladas, na fase de
degradação ativa (1ª. Fase do processo), é um dos requisitos básicos, uma vez que
somente por meio desse controle é que se pode conseguir o aumento da eficiência do
processo, ou seja, o aumento da velocidade de degradação e a eliminação dos
microrganismos patogênicos (COSTA et al., 2005a).
Um dos fatores que mais afetam a eficiência da compostagem além da umidade é a
temperatura das leiras, que podem facilmente passar de 70 °C e desta forma inviabilizar a
ação microbiológica existente no composto orgânico e vital para a transformação do resíduo
em adubo (SOTERO et al., 2006).
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23
A pilha de compostagem deve registrar temperaturas de 40 a 60 °C dentro do
segundo ao quarto dia, como indicador de condições satisfatórias de equilíbrio no seu
ecossistema (FIORI; SCHOENHALS; FOLLADOR, 2008).
O desenvolvimento da temperatura está relacionado com vários fatores; materiais
ricos em proteínas, com relação C:N baixa, aquecem-se mais rapidamente e alcançam
maior temperatura que os celulósicos, com elevada relação C:N; materiais moídos e
peneirados, com granulometria fina e maior homogeneidade, formam montes com melhor
distribuição e menor perda de calor; montes com material grosseiro, proporcionando boa
aeração, alcançam altas temperaturas, mas são mais sujeitos a perdas de calor que os
anteriores (KIEHL,1985).
O controle da faixa ideal de temperatura é realizado por meio de revolvimento do
material em processamento, ou de sua irrigação ou de ambos; baixas temperaturas são
indicativos de alta umidade, e temperaturas elevadas indicam baixa umidade (BIDONE;
POVINELLI, 1999)
2.4.5 Microrganismos
No processo de compostagem, a matéria orgânica é decomposta principalmente
através da ação de microrganismos e enzimas, resultando na fragmentação gradual e
oxidação de detritos (FIORI; SCHOENHALS; FOLLADOR, 2008).
Durante a compostagem, a atividade metabólica da população microbiana resulta na
produção de calor e no aumento da temperatura. O aquecimento e o arrefecimento do
material orgânico fornecem informação sobre sua atividade biológica e seu grau de
decomposição (BRITO et al., 2008).
Os principais microrganismos responsáveis pelo processo de compostagem são as
bactérias, os fungos e os actinomicetes (BIDONE; POVINELLI,1999).
Durante a primeira fase do processo, compostos de carbono orgânico simples são
facilmente mineralizados e metabolizados pelos microrganismos, produzindo CO2, NH3,
H2O, ácidos orgânicos e calor (BERNAL; ALBURQUERQUE; MORAL, 2009).
No início da decomposição de restos orgânicos, na fase mesófila, predominam
bactérias e fungos mesófilos produtores de ácidos; a seguir, com a elevação da temperatura
caminhando para a fase termófila, a população dominante será actinomicetos, bactérias e
fungos termófilos ou termotolerantes. Esta elevação de temperatura e consequente
alteração da flora microbiana é influenciada, em grande parte, pelo aumento da
disponibilidade de oxigênio; as pilhas de composto mais intensamente revolvidas no inicio
do processo devem alcançar temperaturas mais elevadas, até 75°C, enquanto os menos
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arejados não chegam a ultrapassar 55 a 60°C. Bactérias formadoras de esporos se
desenvolverão em temperaturas acima de 70°C. Passada a fase termófila, o composto vai
perdendo calor e retornando à fase mesófila, porém, agora com outra composição química,
pois os açucares e o amido já devem ter sido consumidos pelos microrganismos; fungos e
bactérias caracteristicamente mesófilos reaparecem; esta segunda fase mesofílica é
geralmente mais longa, em relação a termófila; o processo termina com a fase criófila,
quando a temperatura do composto se torna próxima ou igual à ambiente. Nessa fase final,
em que a temperatura diminui, podem ser encontrados protozoários, nematóides, formigas,
miriópodes, vermes e insetos diversos. Os microrganismos encontrados em um composto,
quer vivos ou mortos, podem constituir até 25% do seu peso (KIEHL, 1985).
Durante o processo de compostagem, aeróbica, bactérias termofílicas decompõem
materiais orgânicos e utilizam os nutrientes disponíveis para a produção de biomassa
microbiana (LIANG et al., 2006).
Segundo Kiehl (1985), os microrganismos absorvem os elementos em uma
proporção de 30 partes de carbono para 1 parte de nitrogênio; o carbono é utilizado como
fonte de energia, sendo 10 partes incorporadas ao protoplasma celular e 20 partes
eliminadas como gás carbônico. Cada parte de nitrogênio é assimilada na proporção de 10
partes de carbono, daí a razão do húmus ter uma relação C:N próxima de 10/1. De acordo
com a hierarquia básica de decomposição, os compostos de carbono mais simples e com
menor peso molecular, como açúcares solúveis e ácidos orgânicos, serão atacados na fase
inicial de decomposição e haverá a geração de energia. A seguir, serão degradados
hemicelulose e celulose. A lignina é extremamente resistente ao ataque de microrganismos
e no caso de sofrer alguma degradação, será em última instância.
2.4.6 Relação Carbono: Nitrogênio
As principais causas da perda de nitrogênio como amônia na compostagem aeróbia
estão ligadas aos seguintes fatores: relação C:N, índice pH, conteúdo de umidade, aeração,
temperatura, formas dos compostos nitrogenados e capacidade de troca catiônica
(KIEHL,1985).
A relação C:N é o parâmetro tradicionalmente considerado para se determinar o grau
de maturidade do composto e definir sua qualidade agronômica (LOUREIRO et al., 2007).
O carbono orgânico serve de fonte de energia para os microrganismos, resultando a
liberação de CO2, vapor de água e calor (SILVA et al., 2009).
Para uma ação eficaz dos microrganismos, a relação ideal de C:N deve ficar em
torno de 30:1 (FIORI; SCHOENHALS; FOLLADOR, 2008).
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25
À medida em que os microrganismos vão consumindo o C, e liberando CO2, a
relação C:N diminui (AQUINO et al., 2005).
Durante a fase ativa do processo de compostagem o C-orgânico diminui no material
devido à decomposição da matéria orgânica (MO) pelos microrganismos. Esta perda de MO
reduz o peso da pilha e diminui a relação C:N. A taxa de degradação da MO diminui
gradualmente à medida que avança a compostagem, devido à redução das fontes de
carbono disponíveis, e as reações de síntese de novos complexos e polimerizados
compostos orgânicos (humificação) prevalece sobre a mineralização durante a fase de
maturação. Este processo conduz à estabilização final de produtos que agem como
fertilizantes de liberação lenta para fins agrícolas (BERNAL; ALBURQUERQUE; MORAL,
2009).
A emissão de amônia ocorre frequentemente durante a fase termofílica da
decomposição aeróbia e tende a ser elevada com baixa relação C:N (LIANG et al., 2006).
2.4.7 Tamanho de partículas
Os materiais a serem compostados geralmente apresentam-se com tamanhos de
partículas completamente irregulares. A sua redução favorece o aumento da atividade
bioquímica durante o processo de compostagem. Quanto mais fragmentado for o material,
maior será a área superficial sujeita à ataques microbiológicos. Entretanto, a redução
excessiva desse tamanho pode acarretar em falta de espaço para a entrada de ar,
ocupação dos espaços vazios pela água e consequente anaerobiose indesejada. Em geral,
as partículas do material inicial devem estar entre 25 e 75 mm (KIEHL, 1985).
Tamanho de partícula e distribuição são fundamentais para o equilíbrio da superfície
para o crescimento de microrganismos e a manutenção da porosidade adequada para
aeração. Quanto maior o tamanho da partícula, menor a área de superfície e a relação de
massa. No entanto, as partículas que são muito pequenas podem comprimir a massa,
reduzindo a porosidade (BERNAL; ALBURQUERQUE; MORAL, 2009).
2.5 Compostos orgânicos
O composto orgânico é um material bioestabilizado, homogêneo, de odor não
agressivo, coloração escura, rico em matéria orgânica, isento de microrganismos
patogênicos e o teor de nutrientes presentes no composto orgânico é determinado pelas
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matérias-primas que foram utilizadas no processo. Tem capacidade de liberação lenta de
macro e micronutrientes e excelente estruturador do solo, favorecendo o rápido
enraizamento das plantas e aumentando a capacidade de infiltração de água, reduzindo a
erosão (KIEHL, 1985).
Denomina-se composto orgânico à matéria orgânica humificada resultante da
decomposição microbiológica de resíduos e restos vegetais. A matéria orgânica tem um
papel importante na fertilização do solo; esse papel é complexo e exercido por mecanismos
diversos, agindo de um lado nas propriedades físicas, químicas, fisico-químicas e biológicas
do solo e, de outro, diretamente na fisiologia vegetal (KIEHL, 1993).
A utilização de produtos alternativos, como estercos e outros compostos orgânicos
apresentam-se como alternativas promissoras, principalmente em sistemas orgânicos de
produção, que impedem o uso de fertilizantes sintéticos de elevada solubilidade (DELIZA,
2007).
O adubo orgânico é obtido pela fermentação adequada de restos vegetais e esterco
animal, que são humificados, obtendo-se o denominado composto orgânico. O princípio
básico é colocar em estreito contato restos vegetais, de decomposição lenta, com esterco
ou cama de animais, ricos em N e em microrganismos e, portanto, facilmente fermentável
(FILGUEIRA, 1972).
O composto é usado frequentemente como um corretor do solo e os nutrientes
encontrados no composto tem valor agronômico (LIANG et al.,2006).
A vantagem do uso de adubo orgânico em relação à aplicação de fertilizantes
minerais é a liberação gradual dos nutrientes à medida em que são demandados para o
crescimento da planta. Se os nutrientes forem imediatamente disponibilizados no solo, como
ocorre com os fertilizantes químicos, podem ser perdidos por volatilização (principalmente o
nitrogênio), fixação (fósforo) ou lixiviação (principalmente o potássio). Por outro lado, a
mineralização de alguns materiais orgânicos pode ser excessivamente lenta, como ocorre
com o bagaço de cana, de forma que os nutrientes não são disponibilizados em quantidade
suficiente e o crescimento da planta é limitado por carência nutricional (SEVERINO et al.,
2004).
Os melhores substratos devem apresentar, entre outras importantes características,
disponibilidade de aquisição e transporte, ausência de patógenos, riqueza em nutrientes
essenciais, pH adequado, textura e estrutura (SILVA; PEIXOTO; JUNQUEIRA, 2001).
A eficácia do composto com relação aos efeitos benéficos sobre as propriedades
físicas, químicas e biológicas no solo, bem como constituir uma fonte de nutrientes, depende
da qualidade do composto. Os critérios de qualidade para o composto são estabelecidos em
termos de: teor de nutrientes, MO humificada e estabilizada, o grau de maturidade, a
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higienização e a presença de alguns compostos tóxicos, como metais pesados, sais
solúveis e xenobióticos (BERNAL; ALBURQUERQUE; MORAL, 2009).
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3 MATERIAL E MÉTODOS
3.1 Caracterização geográfica da área da pesquisa
O experimento foi conduzido no Núcleo Experimental de Engenharia Agrícola
(NEEA) da Universidade Estadual do Oeste do Paraná (UNIOESTE). O NEEA localiza-se na
BR 467, Km 16, sentido Cascavel-Toledo no município de Cascavel, e está pontuado
geograficamente pelas coordenadas 24° 48´ latitude sul e 53° 26´ longitude oeste, com
altitude média de 760 metros.
O município situa-se no Terceiro Planalto Paranaense, na Região Oeste do Estado.
O clima da região é Cfa segundo a classificação de KÖPPEN e do tipo subtropical
mesotérmico superúmido, com precipitação média anual de 1800 mm, verões quentes,
geadas pouco frequentes e tendência de concentração das chuvas nos meses de verão,
contudo, sem estação seca definida. A temperatura média do município é de 20 °C e a
umidade relativa do ar média é de 75% (IAPAR, 1998). Na Figura 1 é demonstrada a
localização geográfica do município de Cascavel e do NEEA.
Figura 1 Localização geográfica do município de Cascavel/PR e da área do NEEA Fonte: Google Earth (2009).
Os resíduos utilizados neste experimento foram fornecidos pela COPACOL –
Cooperativa Agrícola Consolata, localizada no município de Cafelândia – PR. Dentre as
atividades desenvolvidas pela cooperativa, estão: matrizeiro, incubatório de aves para a
produção de pintainhos comerciais, frigorífico de aves, produção de embutidos, unidade de
beneficiamento de grãos, entre outras.
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3.2 Origem e descrição dos resíduos
Todos os resíduos do processo de compostagem foram oriundos das atividades
desenvolvidas pela cooperativa.
Foram utilizados como substratos os seguintes resíduos:
• Resíduo de incubatório;
• Lodo de flotador;
• Cinza remanescente da caldeira;
• Resíduos da máquina de pré-limpeza (cereais);
• Composto da carcaça de aves;
• Carvão remanescente da caldeira;
• Fração sólida de dejeto de suíno;
• Invólucro de embutidos (Tripa celulósica);
• Fração sólida do resíduo da lavagem de caminhões;
• Bagaço da cana de açúcar;
• Cama de matrizeiro.
3.2.1 Resíduo de Incubatório
O local onde incubam-se os ovos chama-se incubatório. Após 21 dias, os pintainhos
nascem e são examinados, classificados e vacinados. Os pintainhos com um dia de vida
são colocados em caixas e transportados em caminhões climatizados, para as granjas dos
integrados, produtores rurais parceiros, que criam as aves sob supervisão veterinária e
técnica da empresa até o ponto de abate.
Os resíduos gerados no processo industrial de incubação de ovos são compostos
por cascas de ovos, películas, penugem, ovos não-eclodidos, pintainhos mal-formados e
natimortos (Figura 2).
O resíduo de incubatório utilizado no segundo ensaio do experimento passou pelo
processo de trituração e secagem (Figura 3). A produção anual do resíduo seco é de
aproximadamente 720 toneladas/ano.
A destinação final do resíduo atualmente é a aplicação em área agrícola.
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Figura 2 Resíduo gerado no incubatório utilizado como substrato no primeiro ensaio Fonte: O Autor (2009).
Figura 3 Resíduo gerado no incubatório após secagem e trituração utilizado no segundo ensaio do experimento Fonte: O Autor (2009)
3.2.2 Lodo de Flotador
O lodo de flotador é resultante do processo de tratamento físico dos efluentes
industriais da “linha vermelha”, caracterizada por efluentes que contém sangue,
provenientes de várias áreas do abate (Figura 4).
O lodo de flotador (Figura 4) é gerado quando o efluente passa pelo flotador. O
sistema de tratamento é apenas físico, composto pelo sistema de microbolhas de ar, que faz
com que as partículas sólidas contidas no efluente flotem e sejam retiradas por raspadores
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mecânicos, que separam o material flotado, armazenado em uma caixa anexa ao flotador.
Por meio de bombeamento, este resíduo é encaminhado para a área de processamento do
lodo,onde, por meio do sistema de tri-decanters, são centrifugados, num processo realizado
em uma centrifuga de 3 fases (solido/liquido/liquido), onde são separados o sólido, o óleo e
a água. Os sólidos (lodo de flotador) são encaminhados para a agricultura, o óleo (graxa
acida) é comercializado para queima em caldeira e a água retorna ao processo de
tratamento de efluentes. A produção deste resíduo é de 7.500 toneladas/ano.
Figura 4 Lodo de flotador do abatedouro de aves Fonte: O Autor (2009).
3.2.3 Cinza remanescente da caldeira
As cinzas de caldeiras (Figura 5) são geradas no processo de produção de vapor,
através da queima total da madeira na fornalha. Este local é distinto da caldeira, visto que
seu objetivo é a geração de ar quente. O volume de cinzas geradas pela empresa está
totalmente ligado à quantidade de biomassa que é queimada e à necessidade de vapor das
indústrias, mas em média produz 18 toneladas/ano.
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Figura 5 Resíduo da cinza remanescente da caldeira Fonte: O Autor (2009).
3.2.4 Resíduos da máquina de pré-limpeza (cereais)
Os resíduos vegetais de cereais (Figuras 6, 7 e 8) são oriundos do processo de
beneficiamento de grãos. Estes resíduos são originados, principalmente, nos processos de
pré-limpeza. Todos estes resíduos gerados são encaminhados para a unidade de moagem
de resíduos vegetais. Na unidade de moagem de resíduos, é feita a classificação e os
resíduos que não podem ser comercializados “in natura” ou não proporcionam sua utilização
em ração animal são encaminhados para a unidade de compostagem de resíduos.
Eles são compostos por impurezas dos grãos, cascas de cereais e restos vegetais.
Este tipo de resíduo não tem geração constante, pois depende da época da safra.
Figura 6 Resíduo da máquina de pré-limpeza utilizado no primeiro ensaio (trigo) Fonte: O Autor (2009).
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Figura 7 Resíduo da máquina de pré-limpeza utilizado como substrato no segundo ensaio (milho) Fonte: O Autor (2010).
Figura 8 Resíduo da máquina de pré-limpeza utilizado no segundo ensaio (casca de trigo) Fonte: O Autor (2010).
3.2.5 Composto da carcaça de aves proveniente dos matrizeiros
A indústria possui um sistema de descarte de aves mortas. Durante o processo estas
aves devem ser retiradas dos matrizeiros e avozeiros para evitar contaminações por
patógenos, sofrendo assim um processo de decomposição parcial (Figura 9). São
encaminhados para este processo aves de diversos tamanhos e idade. A produção deste
resíduo é de aproximadamente 188 toneladas/ano e dependerá da mortalidade das aves.
-
34
Figura 9 Resíduo do composto da carcaça de aves proveniente dos matrizeiros Fonte: O Autor (2009).
3.2.6 Carvão remanescente da caldeira
O carvão é o resíduo da queima incompleta de cavaco (Figura 10). A exaustão da
caldeira arrasta as partículas de carvão, os quais são removidos do fluxo gasoso por
multiciclones. A produção média anual de carvão é 822 toneladas. O carvão é
comercializado com indústrias de composto orgânico.
Figura 10 Resíduo do carvão remanescente da caldeira Fonte: O Autor (2009).
-
35
3.2.7 Fração sólida de dejeto de suíno
A cooperativa possui uma unidade produtora de leitões (UPL) localizada em
Cruzeirinho. A fase sólida do dejeto bruto das pocilgas das UPLs é removida por meio de
peneiramento e decantação. Este material é direcionado para compostagem e o líquido
segue para tratamento posterior (Figura 11).
A produção deste resíduo é aproximadamente 2.920 toneladas/ano.
Figura 11 Resíduo de dejeto de suínos proveniente da Unidade Produtora de Leitões Fonte: O Autor (2009).
3.2.8 Invólucro de embutidos (tripa celulósica)
Este resíduo é formado pelas tripas celulósicas utilizadas no processo de cozimento
da salsicha. Estas tripas (Figura 12) são removidas após o processo de resfriamento das
salsichas cozidas. O processo de descascamento das salsichas utiliza água. A produção
deste resíduo é em média 450 toneladas/ano e ocorre diariamente.
As tripas celulósicas atualmente são destinadas ao aterro municipal de Cafelândia.
-
36
Figura 12 Resíduo de invólucro de embutidos Fonte: O Autor (2009).
3.2.9 Fração sólida dos resíduos da lavagem de caminhões
As aves retiradas dos aviários são transportadas por caminhões até o abatedouro.
Ao chegarem ao abatedouro os caminhões são lavados, produzindo resíduo (Figura 13).
Este material é resultante da limpeza das carrocerias dos caminhões de transporte de
gaiolas de aves para abate. São adicionados ao esterco das carrocerias, terra e barro que
aderem ao veículo. Todo este material é decantado em uma caixa e removido manualmente.
O resíduo passa por uma separação de fases numa peneira, separando a parte sólida da
parte líquida. A parte sólida será encaminhada para a compostagem.
A produção diária deste resíduo dependerá da quantidade de caminhões que irão
passar por este processo e a quantidade de aves que chegam ao frigorífico diariamente.
-
37
Figura 13 Resíduo da lavagem de caminhões Fonte: O Autor (2009).
3.2.10 Bagaço da cana de açúcar
A cana de açúcar passa por um processo de esmagamento para a extração do caldo
produzindo o bagaço (Figura 14). Este resíduo é produzido durante os meses de junho a
outubro por uma indústria de destilados em Nova Aurora. A produção média durante os 5
meses de safra (junho a outubro) é de 5 a 10 toneladas.
Figura 14 Bagaço de cana de açúcar Fonte: O Autor (2010).
-
38
3.2.11 Cama de matrizeiro
A cama de matrizeiro (Figura 15) é composta de maravalha e fezes de aves,
recriadas no local pelo período que compreende o intervalo de 1 a 22 dias de vida. Após o
período de 22 semanas, as aves são encaminhadas para os matrizeiros de postura,
retirando-se a cama. A destinação da cama é a aplicação em áreas agrícolas e tem uma
produção anual de 37 toneladas.
Figura 15 Cama de matrizeiro Fonte: O Autor (2010).
-
39
3.3
Composição quím
ica dos resíduos
Os
resí
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mg/
kg)
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mg/
kg)
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kg)
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kg)
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kg)
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mg/
kg)
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kg)
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41
-
41
3.4 Condução do experimento
O experimento foi composto por dois ensaios.
No primeiro ensaio, foram montadas leiras de compostagem variando-se as
proporções dos resíduos, com a finalidade de testar as misturas dos resíduos
observando o comportamento do método, sendo quatro misturas com duas repetições,
num total de oito leiras (Figura 16).
Figura 16 Leira de compostagem com distribuição das camadas no início do processo Fonte: O Autor (2009).
As leiras de compostagem foram confeccionadas nos dias 22 e 23 de
dezembro de 2009, em um pátio com piso de concreto e coberto, para proteger da
incidência solar direta e das chuvas (Figura 17).
Figura 17 Pátio de compostagem Fonte: O Autor (2009).
-
42
As composições em massa (kg) dos tratamentos (misturas) do primeiro ensaio
são apresentadas na Tabela 3.
Tabela 3 Quantidade de material que foi utilizado em cada tratamento no primeiro ensaio, em Kg
RESÍDUOS T 1 (kg) T 2 (kg)
T 3 (kg)
T 4 (kg)
C:N
Resíduo de incubatório 150 200 268 305 3 Resíduo máquina de pré-limpeza (Trigo) 95,5 200 25 95 15 Invólucro embutidos (Tripa celulósica) 25 100 0 0 49
Lodo flotador 80 0 182 0 2 Cinza remanescente caldeira 20 0 25 50 9
Carvão remanescente caldeira 15 0 0 50 20 Fração sólida de Dejeto suíno 51,6 0 0 0 2
Composto carcaça de aves 45,5 0 0 0 6 Fração sólida do resíduo da Lavagem dos caminhões 17,6 0 0 0 8
Total 500 500 500 500
Os resíduos foram inicialmente pesados em balança digital (Figura 18) e
acondicionados em uma caixa, dispostos em camadas, sendo que cada leira teve
peso inicial 500 kg.
Figura 18 Balança utilizada na pesagem do material enleirado Fonte: O Autor (2009).
Após o enleiramento dos resíduos, foram efetuados revolvimentos manuais
(Figura 19) semanalmente seguidos de rega e coleta de material para análise.
-
43
Figura 19 Revolvimentos realizados semanalmente Fonte: O Autor (2009).
No segundo ensaio, de posse das quantidades de resíduos gerados e da
sazonalidade de sua produção, foram confeccionadas no dia 4 de setembro de 2010
outras quatro leiras, sendo quatro composições sem repetições variando-se as fontes
de carbono. A condução do segundo ensaio foi idêntica à do primeiro.
As composições em peso (kg) dos tratamentos (misturas) são apresentadas na
Tabela 4.
Tabela 4 Quantidade de material que foi utilizado em cada tratamento no segundo ensaio RESÍDUOS T1 T2 T3 T4 C:N Res. Pré Limpeza (Farelo de milho) 145 50 0 0 32 Res. Incubatório 80 70 40 35 3 Lodo de Flotador 30 50 45 35 9 Res. Pré Limpeza (Casca de trigo) 50 50 0 0 34 Tripa celulósica 20 110 50 75 66 Fração sólida do dejeto de suíno 90 45 100 75 21 Carvão remanescente da caldeira 25 0 70 30 15 Cinza remanescente da caldeira 30 30 80 150 9
Fração sólida do resíduo da lavagem de
caminhões 30 45 15 15 10 Cama de matrizeiro 0 50 0 10 13 Bagaço de cana 0 0 100 75 165 Total 500 500 500 500
-
44
3.5 Parâmetros avaliados
A temperatura da leira foi monitorada diariamente em seis pontos, com auxílio
de termômetro de mercúrio. Por ocasião das medidas de temperatura das leiras, a
temperatura ambiente também foi monitorada diariamente.
A massa e volume das leiras foram monitorados semanalmente, a cada
revolvimento, bem como sólidos totais e sólidos voláteis, descritos por metodologia
proposta por APHA (1992), pH através de medidor de pH de bancada, condutividade
elétrica através de condutivímetro de bancada. O procedimento para obtenção de
peso e volume deu-se a cada 7 dias para proporcionar a obtenção de equações
representativas das reduções de peso e volume da leira durante o processo. A
redução de volume foi monitorada com o auxílio de caixa de madeira (Figura 20), com
as seguintes dimensões: largura 1,5 m, altura de 0,60 m, e comprimento de 2,0 m,
onde os resíduos foram acondicionados para que se processe a cubicagem da leira.
Com o auxílio da trena, foi medido a altura atingida pelo material, determinando-se
então, o volume de cada leira. A massa foi monitorado com o uso de balança, de 30
kg, pesando-se o material em galões.
Figura 20 Caixa de madeira utilizada para medição do volume Fonte: o Autor (2009).
A caracterização química dos resíduos “in natura”, dos compostos orgânicos e
as amostras que foram coletadas durante o desenvolvimento da compostagem foram
pré-secadas a 50º C, em estufa de circulação forçada de ar, até massa constante, com
a finalidade de evitar perdas, especialmente de N. Após esta secagem foram moídas
-
45
em moinho com peneira de 10 mm, e então utilizadas para a determinação dos
minerais.
3.6 Metodologias empregadas
3.6.1 Determinações dos teores de Sólidos Totais e Sólidos Voláteis
A determinação de sólidos totais e sólidos voláteis deu-se semanalmente. Para
determinação de sólidos totais as amostras coletadas foram acondicionadas em
latinhas de alumínio, anteriormente pesadas para se obter a Tara (T), o peso úmido
(Pu) do material e em seguida levadas à estufa de circulação forçada de ar, à
temperatura de 65 °C até peso constante. A seguir, foram resfriadas em dessecador e
pesadas novamente em balança com precisão de 0,01 g, obtendo-se o peso seco
(Ps). O teor de sólidos totais foi determinado segundo metodologia descrita por APHA
(1992). Para a determinação do teor de sólidos voláteis, os materiais secos obtidos
após a determinação do teor de sólidos totais, foram levados à mufla em cadinhos de
porcelana, devidamente pesados e mantidos a uma temperatura de 580 °C durante
um período de 2 horas. Após queima inicial, a mufla foi parcialmente aberta e em
seguida, após resfriamento em dessecadores, os materiais foram pesados em balança
com precisão de 0,0001g, obtendo-se o peso de cinzas. O teor de sólidos voláteis foi
determinado a partir de metodologia descrita por APHA (1992).
3.6.2 Digestão sulfúrica para a quantificação de Nitrogênio
A determinação de nitrogênio se deu semanalmente. Para a digestão se
utilizou o bloco digestor, que promove a digestão total da matéria orgânica à base de
ácido sulfúrico (H2SO4) e peróxido de hidrogênio (H2O2). Com o extrato obtido da
digestão sulfúrica foi possível efetuar a determinação dos teores de Nitrogênio através
do Destilador de Kjedahl, segundo metodologia proposta por Malavolta et al. (1989).
-
46
3.6.3 Determinação do carbono (C), matéria orgânica compostável (MOC), matéria orgânica resistente à compostagem (MORC) e demanda química de oxigênio (DQO).
A determinação do teor de Carbono (C) se deu semanalmente, por metodologia
descrita por Walkley e Black citados por Kiehl (1985), cuja análise fundamenta-se no
fato da matéria orgânica oxidável ser atacada pela mistura sulfocrômica, utilizando-se
o próprio calor formado pela reação do dicromato de potássio com o ácido sulfúrico
como fonte calorífica. O excesso de agente oxidante, que resta deste ataque, é
determinado por titulação com sulfato ferroso. O método oferece a vantagem de não
oxidar a fração de matéria orgânica não decomponível durante o processo de
compostagem (WALKLEY; BLACK apud KIEHL, 1985).
A partir do teor de Carbono e dos valores de matéria orgânica total (sólidos
voláteis - SV), pode-se calcular os seguintes parâmetros:
- matéria orgânica compostável - MOC: multiplicando-se o teor de carbono
orgânico pelo fator 1,8;
- matéria orgânica resistente à compostagem - MORC: subtraindo-se do teor de
matéria orgânica total (SV) o valor da matéria orgânica compostável;
- demanda química de oxigênio – DQO: o fundamento do cálculo baseia-se no
fato de que na compostagem a matéria orgânica é oxidada pelos microrganismos
formando gás carbônico, água e calor, como produtos primários de seus
metabolismos; o cálculo pretende medir a oxidação biológica ocorrida no composto,
pela determinação da oxidação química em laboratório. A DQO pode ser calculada
pela fórmula:
DQO mg/g = C orgânico % x 26,66
Os conteúdos de matéria orgânica compostável (MOC), matéria orgânica
resistente a compostagem (MORC) e demanda química de oxigênio (DQO) foram
estimados conforme proposto por Kiehl (1985):
3.6.4 Determinação dos minerais
Os minerais foram determinados no início e no final do processo de
compostagem. A determinação do Fósforo (P) foi por espectrometria, segundo
Malavolta et al. (1989), e Potássio (K), Cálcio (Ca), Magnésio (Mg), Zinco (Zn), Cobre
(Cu), Ferro (Fe) e Manganês (Mn) em absorção atômica após digestão em ácido nitro-
perclórico (EMBRAPA,1999).
-
47
4 RESULTADOS E DISCUSSÃO
4.1 Monitoramento da temperatura
O monitoramento da temperatura das leiras de compostagem nos dois ensaios
ocorreu diariamente. Para fins de discussão serão apresentadas as médias semanais
da temperatura, em °C, temperatura média, a temperatura máxima atingida, o dia de
ocorrência e os tempos de compostagem do primeiro (Tabela 5) e segundo ensaio
(Tabela 6).
Tabela 5 Temperaturas médias semanais registradas (°C), máximas observadas durante o experimento, dias de ocorrência e tempo de compostagem obtidas no primeiro ensaio
SEMANAS T 1 T 2 T 3 T 4 T ambiente 1 59 61 44 57 32
2 57 56 48 51 31 3 54 58 53 52 28 4 58 62 53 47 28 5 47 58 58 39 30 6 48 51 57 38 34
7 41 47 56 33 28 8 34 46 54 31 29 9 30 37 39 29 26 10 34 41 30 11 49 29 12 31 29
Temperatura média
47 51 49 42 30
Temperatura máxima
67 68 66 65
Pico de temperatura
(dia)
28° 14° 38° 13°
Tempo de compostagem
(dias)
63 70 84 63
-
48
Tabela 6 Temperaturas médias semanais registradas (°C), máximas observadas durante o experimento, dias de ocorrência e tempo de compostagem obtidas no segundo ensaio
SEMANAS T 1 T 2 T 3 T 4 T ambiente 1 53 50 38 37 25 2 60 50 56 55 27 3 66 57 54 56 26 4 55 46 41 43 23 5 58 50 45 53 24 6 58 55