Aula 6 - Compostagem

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CIV 275 – Tratamento de 
resíduos sólidos urbanos (RSU)
Universidade Federal de Ouro Preto
Escola de Minas
Departamento de Engenharia Civil
Objetivos da aula 6
Universidade Federal de Ouro Preto
Escola de Minas
Departamento de Engenharia Civil
üAo final da aula o aluno deverá reconhecer o 
processo de compostagem.
Coleta e transporte para destinação 
final ambientalmente adequanda
Redução dos impactos negativos...
Impactos proveniente da...
Produção de chorume, gases (poluição da 
água, solo e ar); 
Proliferação de vetores
Compostagem
• Segundo Pereira Neto (1996): “... é o processo 
biológico aeróbio e controlado de tratamento 
e estabilização de resíduos orgânicos para a 
produção húmus.”
Compostagem
• Redução do volume
• Produção de composto
• CH4 por CO2
Compostagem
• RSU (fração orgânica)
• Restos de feiras
• Podas de jardins
• Lodo de estações de tratamento de esgoto
• etc
Compostagem
• Preparação
• Decomposição ativa
• Maturação
• Venda
Classificação
• Aeróbia x anaeróbia
• Mesofílica x termofílica
45 a 65 oC20 a 45 oC
Fases da compostagem
70 100
Compostagem – montes em forma de: 
Fatores que afetam o processo
• Umidade
• Oxigenação
• Temperatura
• Concentração de nutrientes
• Tamanho das partículas
• pH
Umidade – teor de umidade
Seria o ideal
Incompatível com:
•Necessidade de se obter um 
configuração geométrica 
definida;
•Manter porosidade para 
passagem de ar para 
oxigenação
Máximo
Mínimo Menor que isso restringe a atividade microbiológica
55%
Como é corrigida a umidade?
• Distribuição de água na leira.
• Reviramento
• Adição de material com menor teor de 
umidade
Teor de umidade
Oxigenação
• Finalidade:
– Suprir demanda de oxigênio requerida pela 
atividade microbiológica
– Atuar como agente de controle de temperatura
• Efetuada por processos artificiais :
– Mecânicos
– Manual
Oxigenação
• Para fins de dimensionamento de
equipamentos mecânicos de aeração = 0,3 a
0,6 m³ de ar por kg de SV por dia (Pereira
Neto, 1996)
• Processos simplificados: ciclo de reviramento!
Dois reviramentos por semana 
para RSU (fração orgânica)
Liberação de calor
Característica isotermicas
Oxigenação
Equipamentos mecânicos para reviramento
Oxigenação
Equipamentos mecânicos para reviramento
Oxigenação
• Equipamento para reviramento manual
Oxigenação
Túnel para ventilação natura
Oxigenação e umidade
• 45 % de umidade – 263 mm³/g hora
• 60 % de umidade – 306 mm³/g hora
Temperatura
• Fator importante para indicar a eficiência do 
processo;
• Para compostagem termofílica – 55 oC (na fase 
de degradação ativa)
Eficiência do processo 
de degradação
Eliminação dos 
organismos 
patogênicos
Controle 
adequado da 
temperatura
Bactérias
Helmintos
Temperatura
Fatores que influenciam na adequação 
da temperatura
• As características da matéria prima;
• O tipo de sistema utilizado;
• O controle operacional;
• A configuração geométrica das leiras.
Concentração de nutrientes
• Vários macro e micronutrientes garantem a 
atividade microbiológica do processo de 
compostagem;
• Mais importância se dá ao carbono e 
nitrogênio;
• Relação C:N
Concentração de nutrientes
• Carbono – fonte de energia e matéria orgânica
• Nitrogênio – fonte de reprodução 
protoplasmática, proteínas e aminoácidos
• C:N – 30:1
• Palhosos – ricos em carbono
• Legumes frescos e resíduos fecais – ricos em 
nitrogênio
• RSU e de outras fontes especiais já se 
encontra com relação C:N adequada
Concentração de nutrientes
Aumento do 
período de 
compostagem
Perda de 
nitrogênio por 
volatilização -
odores
Tamanho da partícula
• Tamanhos mais adequados: 10 a 50 mm
• A correção do tamanho das partículas 
favorece:
– Homogeneização da massa de compostagem;
– Melhoria da porosidade;
– Menor compactação;
– Maior capacidade de aeração
Tamanho da partícula
Trituradores
pH
• Ótimo para compostagem – 6,5 – 8,0
• Pesquisas já demonstraram faixas mais 
amplas: 4,5 – 9,0 
• Composto final com pH entre 7,0 – 9,0 é 
muito atrativo para correção de pH de solos 
ácidos
Biologia
• Bactérias
• Actinomicetos
• Fungo
• Protozoários
• Larvas
• Organismo patogênicos
Classificação de microrganismos
• Em relação ao requerimento de O2
– Aeróbios
– Anaeróbios
– Facultativos
• Em relação a variação de temperatura
– Pscicrófilos – 10 a 20 oC
– Mesófilos – 20 a 45 oC
– Termófilos – 45 a 65 oC
Bactérias
• Quebra inicial da matéria orgânica
• Degradação propriamente dita
Fungos
• Aeróbios
• Preferem meios mais ácidos
• No processo de compostagem são eficiêntes
na fase termofílica
• Também eficientes para degradação de 
compostos carbonáceos como celulose e 
lignina
Actinomicetos
• Grupo com características de fungos e 
bactérias
• Ambientes com baixa umidade e alta 
temperatura
Processo em si
• Organismos oportunistas
• Primeiro material de fácil degradação: amidos, 
aminoácidos, açucares etc;
• Mais demoradamente: hemiceluloses, óleos 
etc.
Substâncias húmicas
• Biopolímeros cujo peso molecular varia de 30 
a 30.000 u.m.a (unidade de massa atômica) 
• Considerado alto peso molecular
• Alta resistência a decomposição microbiana
Substâncias húmicas
• Contem grupos fenólicos e carboxílicos e baixo 
número de grupos alinfáticos (OH).
– Ácidos húmicos: solúveis em solução salina e ppt
em meio ácido;
– Ácidos fúlvicos: soluvel em meio ácido
– Humina: não pode ser extraída nem em meio 
ácido, nem alcalino
Substâncias húmicas
Alguns dos principais componentes das substâncias húmicas
Sólidos voláteis
Operação da compostagem
• Preparo da matéria prima 
– Ideal a mistura de vários resíduos;
– RSU (fração orgânica) não há necessidade de 
aditivos
– Lodo de esgotos, estercos (baixa C:N) 
– Materiais palhosos (alta C:N)
Formação de uma leira balanceada
Montagem das leiras
• Pilhas de 1,6 m
• Maior quantidade de material => leiras
– 3,5 a 4,0 m de base
– 1,6 m de altura
• Comprimento em função da quantidade de 
material
Leira nº...
Material.....
Dia de mantagem
Ciclo de reviramento
• Propiciar aeração
• Dissipara altas temperaturas
• É o momento também utilizado para correção 
de umidade (adição de água).
• Compostagem aconselhado a cada 3 dias
Ciclo de reviramento
Possíveis formas de uma leira
Uso de material não maturado
• Liberação de amônia no solo (danifica raízes)
• Aumento da C:N do solo
• Toxinas
Controle de impactos ambientais 
negativos
• Mais preocupante em...
– Unidades mal operadas
– Capacidade de produção de composto maior que 
50 t/dia
– Processos duvidosos (anaeróbio)
Controle de impactos ambientais 
negativos
• Emanação de odores
– Má definição do reviramento (ou aeração);
– Excesso de umidade;
– Tamanho das partículas maior que 50 mm
– Configuração geométrica inadequada
Controle de impactos ambientais 
negativos
• Proliferação de vetores
– Fração orgânica é meio propício para vetores
Controle de impactos ambientais 
negativos
• Produção de chorume
– Líquido resultante da decomosição natural de resíduos 
orgânicos
– Operação inadequada
– Excesso de umidade
Controle de impactos ambientais 
negativos
• Produção de rejeitos
Exemplo de dimensionamento 
• Pequena cidade com produção de 14000 
kg/dia da fração orgânica dos resíduos sólidos 
urbanos + 1000 kg de material palhoso.
• Admitindo-se densidade de 570 kg/m³
Exemplo de dimensionamento
• Adota-se
– Leira de seção triangular
– 1,7 m de altura
– 4,0 de largura
• Cálculo do comprimento da leira
– (As) Área de seção reta = (4 x 1,7)/2=3,4m²
– (V) Volume da leira = (14000+1000)/570=28m3
– (L) Comprimento da leira = V/As =28/3,4 = 7,7m
– Adota-se L = 8,0 m
Exemplo de dimensionamento
• Calculo da área do pátio de compostagem
– (Ab) área da base da leira = 4 x 8 = 32 m²
– (Af) área de folga para reviramento = 32 m²
– Cada leira ocupará = 64 m²
– Considerando-se 100 dias para compostagem
completa (fase ativa + maturação)
– (Au) área útil do pátio de compostagem
• Au = 100 x 64 m²= 6.400 m²
– (At) = considera-se 10 % de coeficiente de 
segurança
Visão geral de uma UTC
• Usina de triagem e compostagem (UTC) de 
baixo custo
Exemplo de dimensionamento
• Cálculo para área total da unidade
– Depósito de 50m²
– Prédio administrativo 70m²
– Baia para estocagem de material reciclável = 70m²
• (Ac) Área total da unidade
– 6400 + 640 + 50 + 70 + 70 = 7.230 m² = 0,723 ha
UTC – Usina de triagem e 
compostagem de Goianá - MG
Classificação quanto a técnica
Windrow
Windrow
In-vessel – Fluxo em pistão vertical
In-vessel – Tambor de rotação 
horizontal
• Obrigado!
• anibal@em.ufop.br