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1 menu NISAM20 04 menu inic ial Compostagem: desaf ios e tendências Mario Sergio Rodrigues próxima

2 Compostagem: desafios e tendências Mario Sergio Rodrigues Engº Agrônomo, PhD mario.florestal@uol.com.br

3 COMPOSTAGEM: Decomposição controlada de matéria orgânica por microrganismos (em sua maioria fungos e bactérias), transformada em um material estável e humificado. O processo é denominado controlado quando é manejado com o objetivo de acelerar a decomposição, otimizar a sua eficiência e minimizar qualquer risco potencial de contaminação ambiental ou proliferação de vetores nocivos.

4 COMPOSTAGEM A dinâmica de decomposição depende: do nível tecnológico aplicado; das características físicas e químicas do material; de fatores biológicos: microrganismos, oxigênio, umidade e temperatura.

5 Tecnologia de compostagem: Leira revolvida (windrow) resíd. de jardinagem

6 Tecnologia de compostagem: Leira revolvida (windrow) cama de bovinos

7 Tecnologia de compostagem: Aeração forçada biosólidos e res. jardinagem

8 Tecnologia de compostagem: Pilha revolvida - resíduos sólidos urbanos:

9 Fatores físicos da compostagem Tamanho de partículas quanto menor o tamanho das partículas maior a superfície ativa do material maior a atividade microbiana maior a taxa de decomposição. partículas muito pequenas compactação diminuição da atividade microbiana

10 Curva de temperatura da compostagem Fonte: Trautmann & Olynciw

11 Fatores físicos da compostagem Umidade ideal varia de 50% a 60% em peso abaixo de 30% inibição da atividade microbiana acima de 65% decomposição lenta, anaerobiose e lixiviação de nutrientes

12 Fatores físicos da compostagem Tamanho e forma da leira Grande o suficiente para impedir a rápida dissipação de calor e umidade Pequena o suficiente para circulação de ar Mínimo 1m 3 Trapezoidal ou cônica

13 Fatores químicos da compostagem Relação C/N Carbono fonte energética e material básico para a construção de células microbianas Nitrogênio proteínas, ácidos nucléicos, amino ácidos, enzimas e co-enzimas crescimento e funcionamento celular. C/N microbiano = 10:1 teoricamente ideal C/N entre 25:1 e 40:1 ótimo para inicio do processo de compostagem

14 Fatores químicos da compostagem Relação C/N C/N > 40:1 falta N para o desenvolvimento microbiano diminuição da velocidade de decomposição C/N < 25:1 excesso de N volatilização de amônia Hierarquia do Carbono açúcares solúveis e ácidos orgânicos hemiceluloses celulose lignina

15 Relação C/N de alguns materiais. Materiais com alta concentração de carbono C/N* Folhas secas 30-80:1 Palha de cereais :1 Aparas de Madeira ou serragem :1 Casca de árvores :1 Papel picado :1 Jornal :1 Serragem :1 Jornal ou papelão corrugado 560:1 Materiais com alta concentração de nitrogênio C:N* Restos vegetais 15-20:1 Polpa e pó de café 20:1 Restos de frutas 35:1 Aparas de grama 15-25:1 Esterco bovino 5-25:1 Esterco de aves (fresco) 10:1 Esterco de cavalo 25:1 *Fonte: Adaptado de Dickson et al., 1991 e ECOCHEM, 2004

16 Fatores químicos da compostagem Oxigênio compostagem processo aeróbio por definição concentrações acima de 10% ótimas para a manutenção da compostagem aerobiose O 2 < 5% condições anaeróbicas no interior da leira retarda a degradação da matéria orgânica odores desagradáveis

17 Fatores químicos da compostagem Balanço de nutrientes P, K, Ca, Mg + Fe, Bo, Cu, Co essenciais para o metabolismo microbiano normalmente não são limitantes presentes em quantidades suficientes nos resíduos

18 Fatores químicos da compostagem ph ph = 5,5 a 8,5 ótima para microrganismos degradação da m.o. ácidos orgânicos baixo ph fungos ataque a celulose e lignina decomposição dos ácidos orgânicos composto com ph ~ 7,0

19 Fatores biológicos da compostagem Microrganismos fungos, bactérias e actinomicetos bactérias e actinomicetos principalmente na fase inicial do processo substrato mais facilmente degradável fungos degradação de celulose e lignina

20 Matérias-primas para a compostagem Resíduos agrícolas estercos e camas de animais; mortalidades; restos de culturas, frutas e vegetais; resíduos de processamento e embalagem. Resíduos de jardinagem aparas de grama; folhas; ervas-daninhas; podas de árvores e arbustos. Lodo-de-esgoto (biosólidos) resíduos sólidos orgânicos derivados de estações de tratamento de águas residuárias de origem doméstica, comercial ou industrial.

21 Matérias-primas para a compostagem Resíduos alimentares originários de indústrias processadoras de alimentos; restaurantes; redes de fast-food ; cozinhas industriais e institucionais. Resíduos industriais resíduos e aparas de madeira; papel; embalagens bio-degradáveis; resíduos de papel e celulose; resíduos de cervejaria e de vinícolas; resíduos de destilaria; abatedouros; frigoríficos; tortas de oleaginosas.

22 Matérias-primas para a compostagem Resíduos sólidos urbanos resíduos domésticos e/ou comerciais, fruto ou não de coleta seletiva. Na medida em que ganharmos conhecimento da ciência da compostagem, novos tipos de resíduos poderão ser agregados ao processo

23 Compostagem é um processo versátil

24 Compostagem doméstica

25 Compostagem de resíduos de jardinagem Nova Iorque

26 Compostagem de resíduo agrícola (esterco bovino) e de processamento de alimentos

27 Compostagem de resíduos de processamento de alimentos

28 Compostagem de resíduos agrícolas

29 Compostagem em larga escala Resíduos sólidos urbanos Biosólidos Cama de bovinos leiteiros

30 Separação de resíduos domésticos Barcarena/PA Fonte: CPATU/EMBRAPA

31 Compostagem de resíduos domésticos aparas de grama e resíduos de açai Barcarena/PA Fonte: CPATU/EMBRAPA

32 Compostagem de resíduos domésticos aparas de grama e resíduos de açai Barcarena/PA Fonte: CPATU/EMBRAPA

33 Vermicompostagem

34 Desafios para o setor Relação de custos com tecnologias concorrentes Normatização do processo e do produto final: composto Desenvolvimento de indústria acessória: maquinas e equipamentos Mudança de paradigma: lógica ambientalista x lógica ambientalista

35 Compostagem: cenário futuro imposição de redução da quantidade de resíduos destinados aos aterros sanitários separação compulsória dos resíduos na origem coleta seletiva abatimento de resíduos verdes e de alimentos bio-remediação

36 Bio-remediação uso de processos microbiológicos para degradar, através da compostagem, contaminantes orgânicos perigosos, ou abater contaminantes inorgânicos a níveis ambientalmente seguros em solos, água, lodos e resíduos NOVA FRONTEIRA aplicação: hidrocarbonetos clorados e nãoclorados, solventes, metais pesados, pesticidas, fenóis e compostos creosotados, explosivos e hidrocarbonetos aromáticos policíclicos

37 Equipamentos: Espalhador de esterco aera e forma a leira

38 Equipamentos: Espalhador de esterco aera e forma a leira

39 Equipamentos: Aerador mecânico (grande)

40 Equipamentos: Aerador mecânico (pequeno)

41 Equipamentos: Aerador mecânico (tracionado)

42 Equipamentos: Aerador mecânico (tracionado)

43 Equipamentos: Peneira separa as diversas frações do composto pronto

44 COMPOSTAGEM Objetivo: produto sadio e benéfico ao ambiente