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1 Aula 6 O que é compostagem Definição de Compostagem A compostagem é um procedimento que visa acelerar e direcionar o processo de decomposição de materiais orgânicos que ocorre espontaneamente na natureza. As técnicas utilizadas permitem reproduzir condições ideais, visando elevar a eficiência do processo de compostagem e proporcionar a obtenção de fertilizantes e substratos orgânicos humificados, ricos em nutrientes e com níveis aceitáveis de contaminação química e biológica. Compostagem 2 Objetivos da Compostagem • Estabilização do material. • Redução ou eliminação de organismos indesejáveis. • Redução ou eliminação de substâncias tóxicas. • Disponibilização ou concentração de nutrientes. • Melhoria na capacidade de condicionamento do solo. Compostagem Mistura de materiais com diferentes características Fonte rica em carbono Palha, serragem, bagaço de cana, aparas de poda + Fonte rica em nitrogênio Esterco, tortas, resíduos de abatedouros Compostagem Quanto mais misturados, melhor será a compostagem 3 A relação C:N da mistura deve ficar entre 25-35. Compostagem Compostagem Tabela 2: Composição química (base seca) de alguns restos vegetais de interesse como matéria- prima para o preparo de fertilizantes orgânicos. Material Matéria orgânica % N % C/N Arroz: palhas 54,34 0,78 39/1 Aveia: palhas 85,00 0,66 72/1 Café: cascas 82,20 0,86 53/1 Café: palhas 93,13 1,37 38/1 Capim-gordura 92,38 0,63 81/1 Capim-napier-verde 96.00 1,40 40/1 Crotalária júncea 91,42 1,95 26/1 Eucalipto: resíduos 77,60 2,83 15/1 Feijão-de-porco 88,54 2,55 19/1 Feijão-guandú 95,90 1,81 29/1 Feijoeiro: palhas 94,68 1,63 32/1 Labelabe 88,46 4,56 11/1 Milho: palhas 96,75 0,48 112/1 Mucuna-preta 90,68 2,24 22/1 Serragem de madeira 93,45 0,06 865/1 Fonte: SOUZA, J. L.; RESENDE, P. Manual de olericultura orgânica. Viçosa-MG: Aprenda Fácil Editora, 2003. 555 p. 4 Compostagem Fonte rica em carbono Palha, serragem, bagaço de cana, aparas de poda + Fonte rica em nitrogênio Esterco, tortas, resíduos de abatedouros H2O + Visando proporcionar condições ideais para a atividade microbiana aeróbica: + O2 Vídeo sobre compostagem 100% vegetal O Processo de Compostagem Compostagem Figura 1. Evolução da temperatura e do pH durante o processo de compostagem (Lopéz-Real, 1995). 5 O Processo de Compostagem Compostagem Figura 1. Evolução da temperatura e do pH durante o processo de compostagem (Lopéz-Real, 1995). O Processo de Compostagem Compostagem Figura 1. Evolução da temperatura e do pH durante o processo de compostagem (Lopéz-Real, 1995). 6 O Processo de Compostagem 1- Fase de aquecimento • 2 dias até 30 dias → Temperatura de até 80 oC. • Eliminação da contaminação biológica. 2- Fase de estabilização • 30 até 90 dias → A temperatura se reduz até atingir a temperatura ambiente. • Composto estabilizado 3- Fase de humificação • Mais de 90 dias → Temperatura ambiente. • Composto humificado. Compostagem O Processo de Compostagem Compostagem Figura 1. Evolução da temperatura e do pH durante o processo de compostagem (Lopéz-Real, 1995). 7 Reações de pH 1- Carboidratos → ácidos orgânicos + O2 → CO2 • Ocorre no início do processo. • É mais intenso em misturas ricas em carboidratos de fácil degradação. • A falta de O2 resulta no acúmulo de ácidos orgânicos. Redução do pH 2- Aminoácidos (NH2) → NH3 → NH4 + . NH2 + H2O → NH3 + OH - Aumento do pH NH3 + H2O ↔ NH4 + + OH- Aumento do pH • Ocorre no início do processo. • É mais intenso em misturas ricas em proteínas e aminoácidos. 3- NH4 + + 2O2 → NO3 - + H2O + 2H + Redução do pH • Ocorre após a estabilização (temperaturas próximas ao ambiente). Compostagem Reações de pH Compostagem 8 Compostagem → decomposição aeróbica: • Emissão de CO2, com elevado aquecimento (484 a 674 kcal g -1 glicose). • Formação de M.O. humificada → material sólido, com elevada capacidade de condicionamento do solo. • Produto final isento de ácidos orgânicos voláteis. • Transformação do N: N-orgânico → NH3 → NO3. Fermentação anaeróbica: • Emissão de metano, com reduzido aquecimento (26 kcal g-1 glicose). • Produção de efluente de biodigestor → material líquido, com reduzida capacidade de condicionamento do solo. • Pode ocorrer a formação de ácidos orgânicos voláteis. • Transformação do N: N-orgânico → NH3 → NO3 → N2O + N2. Compostagem Organismos que atuam na compostagem Compostagem Aquecimento Microrganismos decompositores de materiais de fácil degradação, com o predomínio de bactérias. Estabilização e Maturação Microrganismos decompositores de material de difícil degradação, com o predomínio de fungos e actinomicetos. Macrofauna 9 • É um processo dinâmico, em que o trabalho é feito por uma combinação de atividades resultantes de uma sucessão de grupos com grande diversidade de bactérias, actinomicetos, fungos e outras populações biológicas. • Cada grupo sucessional é adequado para um ambiente particular (temperatura adequada e maior atividade na decomposição de algum tipo de matéria orgânica), sendo que as atividades de um grupo é complementar às de outro. • Presença de populações mistas, devido à complexa diversidade de ambientes oferecidos pela natureza heterogênea do material compostável. Compostagem 10 Compostagem O composto não é um material homogêneo. É o conjunto de diferentes nichos. Possibilita a ocorrência de fenômenos químicos, físicos e biológicos em microescala, como solubilização de nutrientes, multiplicação de microrganismos, síntese de substâncias químicas, etc. Compostagem 11 12 Produtos: • Composto orgânico → adubo orgânico e substrato. • Eliminação de passivo ambiental → tratamento de resíduos. • Produtos secundários: nutrientes, microrganismos, substâncias húmicas, antibióticos, hormônios, enzimas etc. • Biodiversidade (ambiente diverso, competitivo e com mudanças frequentes)→ genes, mecanismos, estratégias etc. Compostagem Resumo da aula • A compostagem visa acelerar e direcionar o processo de decomposição de materiais orgânicos que ocorre espontaneamente na natureza. • É realizada por meio da mistura de materiais ricos em C com materiais ricos em N, que geralmente é disposto em leiras para manter a umidade e a areação em níveis ótimos para a atividade dos microrganismos decompositores. • Geralmente ocorre uma grande elevação inicial da temperatura das leiras, seguida de uma redução gradual até alcançar a temperatura ambiente. • Ao longo do processo de compostagem também podem ocorrer grandes variações de pH, da população dos organismos presentes e das características químicas e físicas do composto. • A compostagem pode ser realizada com diferentes objetivos e proporcionar a obtenção de diferentes produtos. 13 Obrigado !