GERENCIAMENTO DE RESÍDUOS ORGÂNICOS POR MEIO DE COMPOSTAGEM UTILIZANDO MICRORGANISMOS EFICAZES

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1 ÁREA TEMÁTICA: COMPOSTAGEM GERENCIAMENTO DE RESÍDUOS ORGÂNICOS POR MEIO DE COMPOSTAGEM UTILIZANDO MICRORGANISMOS EFICAZES Fernanda Rubio 1 (fernanda.rubio@ifpr.edu.br), Bruna Maier Batista 2 (bruna.maier.b@hotmail.com), Marlene Cristina de Oliveira Laurindo 2 (marlenemedianeira@hotmail.com); Karine Paiva Zinn (karine.pz@hotmail.com) 1 ; Mileny Krul de Lara (mileny.foz@gmail.com) 1. 1 Instituto Federal do Paraná 2 Centro Universitário Dinâmica das Cataratas RESUMO O objetivo deste trabalho foi avaliar a qualidade de preparado de microrganismos eficazes (EM) produzidos in vitro, na estabilização de composto a base de dejeto bovino. Para tanto, foram produzidos preparados de EM e a técnica utilizada para captura foi in vitro com o uso de melaço para multiplicação. Realizou-se a caracterização das soluções de EM, por meio de teste de ph e condutividade elétrica. Os resultados demonstraram soluções com ph próximo de 3,29 e condutividade de 2483 µm cm -1. Para a prática de estabilização de material orgânico foi realizada a compostagem, onde elaborou-se uma leira, constituída de dejeto bovino, resíduos vegetais, poda de grama, a qual após uma semana foi dividida em duas pilhas, para que os tratamentos fossem atribuídos a elas (C1 com aplicação de EM; C2 sem aplicação do EM). Inicialmente, foram analisados relação Carbono/Nitrogênio, sólidos totais, fixos e voláteis, além da umidade do composto. O processo de compostagem durou 70 dias, onde recebeu a aplicação do EM semanalmente. Ao final do processo, foram reavaliados os parâmetros inicialmente verificados, além da condutividade elétrica, potencial hidrogeniônico (ph), relação C/N, sólidos e umidade. Tanto o composto que recebeu aplicação de EM quanto o que não recebeu, resultaram em compostos semelhantes visto que não houve diferença entre os parâmetros avaliados dos compostos. Sugere testes com doses superiores na aplicação de EM e verificação semanal dos parâmetros avaliados. Palavras-chave: Microrganismos eficientes; EM; Material orgânico. MANAGEMENT OF ORGANIC RESIDUES BY COMPOSTING USING EFFECTIVE MICRO-ORGANISMS ABSTRACT The objective of this work was to evaluate the quality of preparation of effective microorganisms (EM) produced in vitro, in the stabilization of bovine waste based compound. For that, MS preparations were produced and the technique used for capture was in vitro with the use of molasses for multiplication. The characterization of the MS solutions was carried out by means of ph and electrical conductivity tests. The results showed solutions with ph close to 3.29 and conductivity of 2483 μm cm -1. For the practice of stabilization of organic material, composting was performed, where a tail was made, consisting of bovine waste, vegetable waste, pruning of grass, which after one week was divided into two piles, so that the treatments were assigned to (C1 - with application of MS; C2 - without application of MS). Initially, the carbon / nitrogen ratio, total, fixed and volatile solids, as well as the humidity of the compound were analyzed. The composting process lasted 70 days, where it received EM application weekly. At the end of the process, the parameters initially verified were reassessed, as well as the electrical conductivity, hydrogenation potential (ph), C / N ratio, solids and humidity. Both the compound received EM application and the non-received compound resulted in similar compounds since there was no difference between the evaluated parameters of the compounds. It suggests tests with higher doses in the application of MS and weekly verification of the evaluated parameters. Keywords: Efficient microorganisms; EM; Organic material. 1

2 1. INTRODUÇÃO Uma das maiores preocupações ambientais do mundo tem sido os resíduos sólidos, pois quando coletados e tratados de forma inadequada, acarretam danos ao meio ambiente, além de causar efeitos na saúde humana, colocando em risco as atividades desenvolvidas no local onde foram dispensados (GRANZIERA, 2009). A produção agrícola gera uma diversidade de resíduos sólidos, os quais na sua grande maioria de origem orgânica, passíveis de reutilização na fertilização agrícola. Esses resíduos por sua vez tem a vantagem de serem incluídos na produção orgânica de alimentos, permitindo a reciclagem dos nutrientes (ECKHARDT, 2011) e uma das opções para essa inclusão é o processo de compostagem, o qual presume-se em uma versão acelerada do processo natural de transformação da matéria orgânica do solo (PROVENZANO et al., 2001 apud FIALHO, 2007), ou seja, trata-se de um conjunto de técnicas que são aplicadas para controlar a decomposição de materiais orgânicos, com o objetivo de obter, um material rico em matéria orgânica e nutrientes minerais para a produção de adubo (FELIX et al., 2012). Há diversas alternativas para acelerar o processo de compostagem. Uma destas é o uso de inoculantes, como o EM (Effective Microorganisms), ou microrganismos eficazes, que é composto por microrganismos aeróbios, anaeróbios, leveaduras, bactérias fotossintéticas, fungos e actinomicetos. São inofensivos ao homem e aos animais, sendo inclusive utilizados na indústria alimentícia, podendo ser encontrados preferencialmente em matas fechadas que não sofreram alterações antrópicas (CADERNO, 2009). 2. OBJETIVO Este trabalho teve como objetivo avaliar a qualidade de preparado de microrganismos eficazes produzidos in vitro na estabilização de composto a base de dejeto bovino. 3. METODOLOGIA Para coleta dos microrganismos eficazes utilizou-se adaptação do método in loco de Teruo Higa (1991) para in vitro. Para tanto, cozinhou-se 720 g de arroz, sem adição de temperos e após o resfriamento natural, o arroz ao invés de ser levado para mata, conforme metodologia original, foi dividido em seis vidros de relógio esterilizados e cada qual foi recoberto por papel filtro e recebeu uma camada de solo, retirado da mata do campus do IFPR - Foz do Iguaçu. As amostragens foram dispostas em local ventilado e com a presença de luz. Após sete dias, os microrganismos já capturados, foram separados por critério de coloração. As partes de coloração escura foram descartadas e as coloridas foram colocadas em 6 garrafas Pet. Todas as garrafas receberam 1,5 L de água sem cloro e 200 ml de melaço orgânico. Após 20 dias, soluções de três garrafas Pet foram avaliadas quanto ph e condutividade elétrica (AOAC, 2005). A pilha de compostagem foi construída de acordo com os resultados de sólidos totais e umidade previamente determinado de acordo com a metodologia de Standard Methods (2005), na qual em triplicata, foi pesado 5 g de cada resíduo em balança de precisão e secas a 105 C em estufa por 24 horas, e para determinar os sólidos fixos e voláteis, as amostras já secas em estufa, foram colocadas a 550 ºC durante 8 horas na mufla. A pilha de compostagem de 256 kg, como mostrado na Figura 1a, foi constituída por dejeto bovino, restos de frutas e verduras e restos de poda de grama do próprio campus na proporção de 1:1:1 em sólidos. A compostagem foi realizada sobre piso de concreto e local devidamente coberto, onde primeiramente foi montada uma leira principal, conforme Figura 1b, a qual, após 1 semana de aquecimento que atingiu 58 ºC, a mesma foi dividida em duas de igual tamanho, para que em uma delas fosse realizada a aplicação do EM (C1) e a outra serviu de testemunha (C2). A aplicação de EM aconteceu semanalmente, quando as leiras eram revolvidas e irrigadas. As duas leiras recebiam o mesmo manejo, sendo revolvimento semanal e irrigação no mesmo volume, o diferencial é que a leira C1 recebia juntamente com a água (medida em regador de 5 L) 100 ml da solução EM em estado ativado (100 ml de EM + 20 ml de melaço). 2

3 Durante 5 semanas, a C1 recebeu 100 ml do EM. Após este período, a dosagem do EM foi aumentada para mais 100 ml, sendo aplicada durante 4 semanas. Figura 1. a) Construção da pilha de compostagem; b) pilha de compostagem pronta Após 70 dias de estabilização, o composto foi avaliado quanto a condutividade elétrica, ph e relação C/N, seguindo metodologias descritas acima. 4. RESULTADOS E DISCUSSÃO Os resultados obtidos quanto ao ph e condutividade elétrica (CE) dos preparados EM, expressos na Tabela 1 retratam soluções com ph extremamente ácido e condutividade dentro dos parâmetros determinados, já que Costa et al., (1994) apud Silva et al., (2002) recomendam que a CE seja mantida abaixo de 4 ms cm -1 (BATISTA et al., 2017). Tabela 1. ph e condutividade elétrica de preparados EM Preparados ph Condutividade (ms cm -1 ) 1 3,23 2, ,33 2, ,32 2,817 Média 3,29 2,483 Os resultados de umidade obtidos na fase inicial da compostagem foram de 75,74%. Já para os compostos finais dos tratamentos C1 (com aplicação de EM) e C2 (sem aplicação de EM), variaram entre 43% e 48% (Tabela 2). Valores esses semelhantes aos alcançados por Filho (2013), que, utilizando o preparado de EM em seu processo de compostagem, obteve umidade final de 40% no composto com a aplicação do EM. Tabela 2. Determinação dos sólidos totais (ST), umidade(u), fixos (SF) e voláteis (SV) dos compostos Tratamentos ST (%) U (%) SF (%) SV (%) Compostagem Inicial 24,26 75,74 21,48 78,52 C1 Final 56,46 43,53 68,83 31,17 C2 Final 52,06 47,93 70,63 29,37 O Ministério da Agricultura estabelece por meio da Portaria 1 de 04/03/83 que os valores máximos de umidade para o processo de compostagem são em torno de 40% (MAPA, 1983). Já para Oliveira et. al. (2004), os valores considerados aceitáveis devem estar entre 30% e 70%, Reis et al., (2000) indicam umidade de 50 a 60%, diferente de Kiehl (2004), recomendam valores de 40 a 70% pois valores maiores retiram o oxigênio do ambiente, possibilitando a anaerobiose da compostagem, e valores inferiores a 30% impedem que o composto estabilize, valores estes atendidos pelo presente trabalho. Sbizzaro (2013), que em seu trabalho utilizou dejetos bovinos e palha para processo de compostagem, obteve um resultado inicial para sólidos voláteis de 74,35%, valor este próximo ao 3

4 do presente trabalho. Considerando que os sólidos fixos (SF) representam a quantidade de material inorgânico presente no composto, enquanto os sólidos voláteis (SV) representam a quantidade de matéria orgânica, a porcentagem de sólidos voláteis no início da compostagem é sempre maior, por conta da grande quantidade de material orgânico. Porém, conforme o composto é degradado, ocorre o processo inverso, ou seja, o percentual de sólidos fixos aumenta, enquanto o de sólidos voláteis diminui (QUEIROZ, 2007). Pereira Neto (2007) afirma que a eficiência da compostagem pode ser verificada de acordo com a perda percentual e sólidos voláteis, que deve ser de 40%, ou seja, ambos os tratamentos atenderam a este valor. Segundo o Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento (MAPA, 2009), em sua normativa n 25, de 23 de junho de 2009, a relação máxima C/N para fertilizantes orgânicos é de 20/1, ou seja, o presente trabalho atendeu a normativa exigida (Tabela 3). Tabela 3. Relação C/N no início do processo de compostagem, tratamento C1 (com EM) e C2 (sem EM) Tratamentos C/N C (%) N (%) Inicial 70/1 78,52 1,12 C1 Final 22/1 31,17 1,40 C2 Final 19/1 29,37 1,48 De acordo com Oliveira et. al. (2008), a relação ideal para uma compostagem rápida e eficaz é de 26/1 a 35/1, sendo que valores abaixo destes prejudicam a qualidade do composto, pois perdem nitrogênio na forma amoniacal durante o processo, causando mau cheiro. O valor inicial do composto estava muito acima do ideal, porém, não influenciou nos valores finais, que estavam de acordo com Loureiro et. al. (2007), que obteve uma relação de 22/1 em seu estudo sobre compostagem com resíduos orgânicos e esterco bovino. Para que o composto seja aplicado ao solo, sua relação C/N deve estar em torno de 18/1 (KIEHL, 1985). Se aplicado um composto com elevada relação C/N, haverá competição entre microrganismos e plantas pelo nitrogênio disponível, o que desfavorece o desenvolvimento das plantas. Sendo assim, ambos os tratamentos atenderam aos valores indicados. Na Tabela 4 estão representados os valores de condutividade e ph dos compostos. Tabela 4. Determinação de ph e condutividade elétrica do composto Tratamentos ph Condutividade (CE) (ms cm -1 ) C1 Final 7,98 1,625 C2 Final 8,14 1,453 Os resultados de ph obtidos pelo processo de compostagem foram de 8,14 para o composto sem a aplicação do EM e 7,98 para o composto que recebeu o tratamento. De acordo com Jimenez e Garcia (1989), o ideal é que o composto atinja ph entre 6,0 e 7,5 para que confirme que o composto está estabilizado. Segundo Peixoto (2012), valores básicos de ph final são resultados positivos, visto que o ph só pode diminuir durante os primeiros dias do processo, pois é neste período em que ocorre a produção de ácidos orgânicos, e eleva com o passar da maturação do composto, até que chega entre 7 e 8, mantendo estes valores até o final do processo. Oliveira et. al. (2008) afirma que, quando o ph é muito ácido, o processo de compostagem se torna lento, pois limita a atividade microbiana. Os resultados obtidos podem ser comparados aos de Sbizzaro (2013), que apresentou potencial hidrogeniônico de 8,1 em sua compostagem com esterco bovino. Segundo Souza et. al. (2008), a condutividade elétrica (CE) estima a salinidade presente no substrato. Valores elevados de CE oferecem problemas de fitotoxidade, o que torna relevante a determinação do mesmo quando o substrato for utilizado para fins agrícolas (BRITO et. al., 2014). Parâmetros de referência sobre valores mínimos e máximos permitidos de CE são difíceis de encontrar, porém Gonçalves et. al. (2013) recomendam que o nível de condutividade elétrica seja mantido abaixo de 4 ms cm -1, valor este atendido pelo presente trabalho. 4

5 Resultados semelhantes foram obtidos por Sbizzaro (2013), que, em sua compostagem com dejetos ovinos e bovinos com palha de cana-de-açúcar, obteve condutividade final de 1,195 ms em seu composto sem a aplicação de EM e de 1,228 ms com a introdução do EM durante o processo de compostagem. A amenização do cheiro do composto enquanto degradado o composto era extremamente notável, visto que não houve a liberação de odores, diferente da leira ausente de EM, que liberou mau cheiro. 5. CONCLUSÃO Em função das verificações realizadas, observou-se que não houve diferença entre os parâmetros avaliados dos compostos analisados quanto a relação C/N, ph, condutividade elétrica, sólidos e umidade. Sugere testes com doses superiores na aplicação de EM e verificação semanal dos parâmetros avaliados. REFERÊNCIAS ASSOCIATION OF OFFICIAL ANALYTICAL CHEMISTS (AOAC). Official methods of analysis. 18 ed. Gaithersburg: AOAC, p. BRITO, A. E.; SALGUEIRO, A. A. Tratamento de resíduo sanguíneo de hemocentro por vermicompostagem. Revista Ciências & Tecnologia, n. 1, jul/dez BRITO, A.; LIBARDI, P. L.; ANUNCIATO, J. C. VARIAÇÃO DIURNO-NOTURNA DO POTENCIAL MÁTRICO E GRADIENTE DE POTENCIAL TOTAL DA ÁGUA NO SOLO. Revista Brasileira de Ciência do Solo, v. 38, n. 1, p , CADERNO dos Microorganismos Eficiente (EM). Instruções práticas sobre o uso ecológico e social do EM. Viçosa:UFV, ECKHARDT, D. P.; Potencial fertilizante de adubos orgânicos à base de esterco bovino e sua utilização na produção de mudas de alface. Dissertação de Mestrado: 2011, Universidade Federal de Santa Maria, Programa de pós-graduação em ciência do solo, Santa Maria RS. FELIX, C. D. S; ROMÃO, J; BONETTE, L. A. R; VISCOVINI, R. C; Produção de adubo orgânico através da compostagem. Anais do 1º Encontro do PIBID/UEM Licenciatura: Desafios e Perspectivas, Maringá, FIALHO, L. L; Caracterização da matéria orgânica em processo de compostagem por métodos convencionais e espectroscópicos. Tese (Doutorado em Ciências Química Analítica) Universidade de São Paulo, São Carlos, FILHO, M.V. P. Utilização de micro-organismos eficazes (EM) no processo de compostagem. Universidade José do Rosário Vellano, MG GONÇALVES, M. S., KUMMER, L., RUTHES, J. M. Caracterização de Cama de Frangos e Perus Visando o Manejo Adequado de Resíduos Avícolas.III Symposium on Agricultural and Agroindustrial Waste Management. São Pedro-SP, Brasil, 2013 GRANZIERA, M. L. M.,Direito Ambiental. São Paulo:Atlas,2009. HIGA, T Effective microorganisms: A biotechnology for mankind. In Proceedings of the First International Conference on Kyusei Nature Farming. J. F. 5

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