Aula 2 compostagem

5/12/2018 Aula 2 compostagem - slidepdf.com

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Resíduos sólidos até à utilização como composto naagricultura

COMPOSTAGEMCOMPOSTAGEM



O QUE É COMPOSTAGEM?O QUE É COMPOSTAGEM?

É um método através do qual ocorre a degradaçãobiológica da matéria orgânica, dando origem a um materialcompletamente diferente do que este se originou,

chamado de composto;

ÉÉ técnica biotecnológica, utilizada para se obter maisrapidamente e em melhores condições, a estabilização damatéria orgânica em material humificado, compropriedades e características físicas, químicas ebiológicas completamente diferentes do material deorigem.



IMPORTÂNCI AIMPORTÂNCI A

Redução de resíduos sólidos orgânicos dispostos ematerro sanitário e outros;

Atua como condicionador de solo, melhorando aestrutura física;

Aumenta a disponibilidade de nutrientes;

Aproveitamento de resíduos

Geração de novas fontes econômicas.

Despoluição



Vantagens da compostagem

Atua como fonte de macro e micronutrientes para as plantas;

Exerce efeito tampão no solo, devido à sua elevada área desuperfície e capacidade de troca catiônica (CTC);

Reduz as oscilações diárias de temperatura no solo (mau

condutor de calor); Funciona como condicionador do solo, melhorando sua

capacidade de aeração, permeabilidade e retenção de água;

Exerce efeito controlador sobre várias doenças e pragas deplantas;

Atua como fonte de nutrientes para os microrganismos do solo;

Aumenta a estabilidade estrutural do solo, com a formação decomplexos húmus-argilo-minerais, propiciando uma maior resistência à erosão.



Importância da biovalorização dosImportância da biovalorização dosresíduos por compostagemresíduos por compostagem

RESÍDUOS ORGÂNICOSPrincipalmente ligno-celulósicos

COMPOSTO

Produtos úteisobtidos

Benefíciosobtidos

Calor & CO2

Melhorias no solo:

Melhoria na CTC,auxilia na aeração do

solo, melhora aretenção de água

Auxilio nocrescimento das

plantas:Fisiologicamente

(hormonal & absorçãomineral), proteção de

doenças

Comercial:Química, crescimento de

cogumelos, substitui a turfa

Desintoxicação:

Biorremedição desolos

contaminados,Redução de

pesticidas lançadosao solo

Redução de volume



Circuito vicioso da biomassa em regiõesCircuito vicioso da biomassa em regiõestropicaistropicais

Diminuição progressiva

do teor de húmus nossolos cultivados

Debilidade dosfatores para a

produção vegetal

(retenção de água,solo erodido, etc)

Redução dabiomassa

produzidapor unidadede superfície

Diminuição progressiva-Alimentos;-Matérias primas;-Resíduos orgânicos

Má nutrição:

Importação de alimentos / Êxodo rural



77

CLASSIFICAÇÕES DA COMPOSTAGEMCLASSIFICAÇÕES DA COMPOSTAGEMQuanto a biologia:Quanto a biologia:--AeróbioAeróbio

--MistoMisto

Quanto aQuanto atemperatura:temperatura:

-- MesófilaMesófila-- TermófilaTermófila

Quanto aoQuanto ao

ambiente:ambiente:-- AbertoAberto-- FechadoFechado

Quanto aoQuanto ao

processamento:processamento:-- Estático/ naturalEstático/ natural-- Dinâmico /aceleradoDinâmico /acelerado



88

PRINCIPIOS DA COMPOSTAGEMPRINCIPIOS DA COMPOSTAGEM



FATORES QUE FATORES QUE

INFLUENCIAM NA INFLUENCIAM NA COMPOSTAGEMCOMPOSTAGEM



MICRORGANISMOSMICRORGANISMOS

PrincipaisPrincipais sãosão:: bactériasbactérias ee fungosfungos;;

OcorreOcorre umauma sucessãosucessão destesdestes microrganismos,microrganismos,decorrentedecorrente dede fatoresfatores comocomo;;

NaturezaNatureza químicaquímica dodo substratosubstrato;; UmidadeUmidade;;

DisponibilidadeDisponibilidade dede oxigêniooxigênio;;

TemperaturaTemperatura;;

RelaçãoRelação dede C/NC/N;; pHpH..



UMIDADEUMIDADE

LimitesLimites entreentre 4040 ee 6060%% sendosendo queque ooidealideal éé 5050%%,, OO excessoexcesso dede umidadeumidadeprovocaprovoca anaerobioseanaerobiose..



AERAÇÃOAERAÇÃO Camada externa entre 18 e 20% de OCamada externa entre 18 e 20% de O2;2;

A medida em que se desloca para oA medida em que se desloca para o

interior ocorre um abaixamento de Ointerior ocorre um abaixamento de O22 pelapelaliberação de COliberação de CO22 assim em profundidade oassim em profundidade oOO22 varia entre 0,5 e 2% tanto na basevaria entre 0,5 e 2% tanto na base

quanto no centro;quanto no centro;

Taxa < que 0,5% surgem microrganismosTaxa < que 0,5% surgem microrganismosanaeróbiosanaeróbios



RELAÇÃO UMIDADE / AERAÇÃORELAÇÃO UMIDADE / AERAÇÃO



Granulometria da Matéria PrimaGranulometria da Matéria Prima

A A granulometriagranulometria ouou dimensãodimensão dasdas partículaspartículas éé umaumacaracterísticacaracterística importanteimportante poispois::

Aumenta Aumenta aa superfíciesuperfície dede contatocontato entreentre aa partículapartícula ee oomicrorganismomicrorganismo facilitandofacilitando oo ataqueataque dodo mesmomesmo..

A A reduçãoredução mecânicamecânica dasdas partículaspartículas favorecefavorece oodesempenhodesempenho dosdos microrganismosmicrorganismos dasdas seguintesseguintesformasformas::

NaNa alteraçãoalteração física,física, reduzindoreduzindo asas partículaspartículas emem

dimensõesdimensões menoresmenores (colóides)(colóides);;EE nana alteraçãoalteração dada composiçãocomposição bioquímicabioquímica..

PortantoPortanto asas dimensõesdimensões devemdevem estar estar compreendidascompreendidasentreentre 11 ee 55cmcm..



TEMPERATURATEMPERATURA

O metabolismo dos microrganismos éO metabolismo dos microrganismos éexotérmico.exotérmico.

Na compostagem temNa compostagem tem--se dois estágios bemse dois estágios bem

definidos que delimitam as fases do processo,definidos que delimitam as fases do processo,bem como as colônias dos microrganismos:bem como as colônias dos microrganismos:

BACTÉRIABACTÉRIA MÍNIMAMÍNIMA ÓTIMAÓTIMA MÁXIMAMÁXIMA

TERMOFILICASTERMOFILICAS 2525--4545 5050--5555 85 (85 (°°C)C)

MESOFÍLICASMESOFÍLICAS 1313--2323 2525--4040 45 (45 (°°C)C)



AA faixafaixa ótimaótima parapara aa compostagemcompostagemoscilaoscila nana faixafaixa dede 5050°° aa 6060°°CC masmas

podempodem ocorrerocorrer temperaturastemperaturas atéaté 8080°°C,C,oo queque éé desejável,desejável, poispois destróidestrói ososmicrorganismosmicrorganismos patogênicospatogênicosprovenientesprovenientes dede materiaismateriaiscontaminadoscontaminados..

OO compostocomposto apresentaapresenta diferentesdiferentestemperaturastemperaturas nasnas suassuas diferentesdiferentesregiões,regiões, aa temperaturatemperatura externaexterna nãonãoinfluenciainfluencia muitomuito sobresobre aa temperaturatemperatura

dada pilha,pilha, aa perdaperda dede calorcalor ééproporcionalproporcional asas dimensõesdimensões ee aasuperfíciesuperfície dada pilhapilha;;



DentroDentro dosdos primeirosprimeiros diasdias ((22°°--33º)º) podepodeatingiratingir dede 4040 aa 5050°°C,C, podendopodendo atingiratingir 6060--7070°°CC emem menosmenos dede 1515 diasdias;;

OO desenvolvimentodesenvolvimento dada temperaturatemperatura estáestárelacionadorelacionado principalmenteprincipalmente comcom aa relaçãorelaçãoC/NC/N ee aeraçãoaeração..



CURVA DE TEMPERATURA DO PROCESSOCURVA DE TEMPERATURA DO PROCESSO

T E M P E R A T U R A

DI AS DE COMPOSTAGEM

F ASE

TERMÓFIL A

F ASE

MESÓFIL A

BIOESTABILIZ AÇÃO

HUMIFIC AÇÃO



Perfil de temperatura dentro da pilha



RELAÇÃO CARBONO /NITROGÊNIORELAÇÃO CARBONO /NITROGÊNIO

OO carbonocarbono éé utilizadoutilizado comocomo fontefonte dedeenergiaenergia;;

OO nitrogênionitrogênio éé utilizadoutilizado nana síntesesíntese dede

proteínasproteínas AA relaçãorelação C/NC/N devedeve serser emem tornotorno dede3030--3535;; SendoSendo queque 1010 partespartes éé incorporadoincorporado

aoao protoplasmaprotoplasma celularcelular;; EE asas outrasoutras 2020 sãosão eliminadoseliminados sobsobformaforma dede COCO22 ;;



PortantoPortanto oo HúmusHúmus iráirá possuirpossuir umaumarelaçãorelação aoao redorredor dede 1010/ /11;;

NasNas altasaltas relaçõesrelações dede C/NC/N ocorreocorre aaimobilizaçãoimobilização dodo nitrogênionitrogênio orgânicoorgânicopelaspelas bactériasbactérias ouou seja,seja, oo nitrogênionitrogênio

provemprovem dosdos microorganismosmicroorganismos queque irãoirãomorrendomorrendo;;



RELAÇÕES CNRELAÇÕES CN

MATERIAISMATERIAIS RELAÇÃO CNRELAÇÃO CNBagaço de laranjaBagaço de laranja 18/118/1Casca de arrozCasca de arroz 39/139/1Cavaco de madeira ouCavaco de madeira ou

serragemserragem

100 a 600/1100 a 600/1

Esterco de gadoEsterco de gado 18/118/1Esterco de galinhaEsterco de galinha 10/110/1

Esterco de porcoEsterco de porco 5 a 7/15 a 7/1Grama de jardimGrama de jardim 36/136/1Palha de milhoPalha de milho 110 / 1110 / 1Restos de verdurasRestos de verduras 15/115/1

PapelPapel 150 a 200 / 1150 a 200 / 1



F ASES DA BIOESTABILIZ AÇÃOF ASES DA BIOESTABILIZ AÇÃO

Bioestabilização da matéria orgânica

60

33

1712

100

10

20

30

40

50

60

70

0 30 /45 45/60 90 100 /120

Periodo em dias

R e l

a ç ã o c a r b o n o / N i t r o g ê n i o

Imobilização de

NO3 e NH4 Nem imobilização nem

mineralização de

mitrogênio

Mineralização de

nitrgênioMineralização do

húmus

Inicial Bioestabilização Humificação Húmus



EM GRANDE ESCALAEM GRANDE ESCALA



Fluxograma ³Padrão´ de Operação de uma UTC

Recepção dos RSU(lixo bruto)

Retirada de Rejeitos

Volumosos

Triagem de MateriaisRecicláveis e Rejeitos

Resíduos OrgânicosRecicláveis

Compostagem

Composto Maturado Comercialização

Materiais Inertes Recicláveis

Prensagem / Enfardamento

Armazenamento Comercialização

Rejeitos Aterro de Rejeitos

Rejeitos

Armazenamento

Peneiramento

Composto Orgânico



COMPOSTAGEM EM PÁTIOS

A disposição das pilhas deve ser feita de formaparalela e com espaçamento para o revolvimentodas pilhas, permitindo o transito de tratores.

O terreno deve estar dentro das normas legais(topografia, distantes de zonas urbanas).

As pilhas devem ter identificação com:

Data do revolvimento, temperatura, umidade, pH,relação CN, volume inicial e final (dados diários).

A área deve ser prevista com dados no volumes deresíduos recolhidos.



COMPOSTAGEM COM DIGESTÃO ACELER ADACOMPOSTAGEM COM DIGESTÃO ACELER ADA

EsteEste processoprocesso empregaemprega digestãodigestão aceleradaacelerada atravésatravés dede

equipamentosequipamentos.. ComCom umauma câmaracâmara dede agitaçãoagitação ee ingestãoingestão queque iráirá

acelerar acelerar aa oxidaçãooxidação dada matériamatéria orgânicaorgânica..

NesteNeste processoprocesso aa matériamatéria orgânicaorgânica sofresofre triagemtriagementrandoentrando nana câmaracâmara somentesomente materiaismateriais compostáveiscompostáveis..



Esquema de pilha estática (insuflação)

O tempo de retenção varia de 60 a 120 dias



Esquema de uma pilha estática (sucção)




Sistema Becari




Digestão AnaeróbiaDigestão Anaeróbia



1

1

3

BACTÉRIAS FERMENTATIVAS(HIDRÓLISE)

BACTÉRIAS FERMENTATIVAS(ACIDOGÊNESE)

BACTÉRIAS METANOGÊNICAS(METANOOGÊNESE)

4

BACTÉRIAS REDUTORAS DE SULFATO(SULFETOGÊNESE)

2 BACTÉRIAS ACETOGÊNICAS(ACETOGÊNESE)

3

Metanogênicas Acetoclásticas

Bactérias acetogênicas produtoras de hidrogênio

MetanogênicasHidrogenotróficas

Bactérias Acetogênicasconsumidoras de hidrogênio

ESQUEMA DA DIGESTÃO ANAERÓBIAESQUEMA DA DIGESTÃO ANAERÓBIA



FATORES QUE INFLUENCIAMFATORES QUE INFLUENCIAMNO PROCESSONO PROCESSO

TEMPERATURATEMPERATURApHpHALCALINIDADEALCALINIDADEACIDOS ORGANICOS VOLÁTEISACIDOS ORGANICOS VOLÁTEISNUTRIENTESNUTRIENTES

PRESSÃO PARCIAL

DE HIDROGÊNIOPRESSÃO PARCIAL

DE HIDROGÊNIOBIODEGRADABILIDADEBIODEGRADABILIDADETOXICIDADE E INIBIÇÃOTOXICIDADE E INIBIÇÃO

SULFATOSSULFATOSNITROGÊNIONITROGÊNIOCOMPOSTOS FENÓLICOSCOMPOSTOS FENÓLICOS

CIANETOSCIANETOSMETAISMETAISOXIGÊNIOOXIGÊNIO

INIBIÇÃO POR PRODUTOS E POR INTERMEDIÁRIOSINIBIÇÃO POR PRODUTOS E POR INTERMEDIÁRIOSREATOR REATOR BIOMASSABIOMASSATDHTDH



VERMICOMPOSTAGEM VERMICOMPOSTAGEM

É um processo biológico onde se utilizamÉ um processo biológico onde se utilizamminhocas como digestoras da M.Ominhocas como digestoras da M.Oacelerando a humificação.acelerando a humificação.

As minhocas produzem composto maisAs minhocas produzem composto maisrapidamente, nas condições favoráveis.rapidamente, nas condições favoráveis.

A vermicompostagem apresenta umA vermicompostagem apresenta um

produto mais rico em nitratos, fósforo,produto mais rico em nitratos, fósforo,cálcio e magnésio, melhorando acálcio e magnésio, melhorando aqualidade do solo.qualidade do solo.



Outros Processos deOutros Processos de

Tratamento de ResíduosTratamento de ResíduosSólidosSólidos



Para Resíduos de Serviços de SaúdePara Resíduos de Serviços de Saúde-- Desinfecção por fervura em água;Desinfecção por fervura em água;

-- Tyndalização ou esterilização fracionada;Tyndalização ou esterilização fracionada;-- Esterilização a vapor em autoclaves;Esterilização a vapor em autoclaves;-- Esterilização por aquecimento a seco;Esterilização por aquecimento a seco;-- Esterilização por radiação ionizante;Esterilização por radiação ionizante;-- Esterilização por radiação não ionizante;Esterilização por radiação não ionizante;-- Radiação gama;Radiação gama;-- EletroEletro--aceleradores;aceleradores;-- Radiação ultravioleta;Radiação ultravioleta;-- Desinfetantes líquidos;Desinfetantes líquidos;

-- Desinfecção por gases ou vapores químicos;Desinfecção por gases ou vapores químicos;-- Encapsulamento de resíduos;Encapsulamento de resíduos;-- Incineração a laser;Incineração a laser;-- Incineração com infravermelho;Incineração com infravermelho;-- Pirólise.Pirólise.



Para Resíduos Sólidos IndustriaisPara Resíduos Sólidos Industriais

-- compostagemcompostagem;;-- VermicompostagemVermicompostagem;;-- Tratamentos específicos para resíduos noTratamentos específicos para resíduos no

estado semiestado semi--sólido ou com pequenasólido ou com pequenaconcentração de sólidos.concentração de sólidos.

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