Insper Instituto de Ensino e Pesquisa
Certificate in Business Administration – CBA
Luís Henrique Peres Monteiro
COMPOSTAGEM POR AERAÇÃO FORÇADA
São Paulo
2012
Luís Henrique Peres Monteiro
Compostagem por aeração forçada
Trabalho de Conclusão de Curso apresentado ao curso de
CBA, como requisito parcial para obtenção do Grau de
Especialista em Gestão de Negócios do Insper Instituto de
Ensino e Pesquisa.
Orientador:
Prof. George Ohanian – Insper Instituto de Ensino e
Pesquisa
São Paulo
2012
Resumo
MONTEIRO, Luís Henrique Peres. Empresa: Fictícia . São Paulo, 2012. 45p. TCC –
Certificate in Business Administration. CBA Insper Instituto de Ensino e Pesquisa.
Estudo de viabiliade econômica financeira de empresa no setor de compostagem. Trabalho
detalha todo o processo físico e químico do negócio alem de abordar
Palavras-chave: compostagem, aeração forçada, fertilizante, composto orgânico.
Sumário
1 Introdução . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1
2 Engenharia do Negócio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2
2.1 Alterações da matéria prima . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2
2.2 Principais transformações . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
2.3 Principais fatores que influem na compostagem . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9
2.4 Dimensões e formatos das leiras e montes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
3 Beneficiamento do Composto. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .19
3.1 Métodos rápidos para acompanhamento da maturação do composto . . . . . . . . . . . . . . 21
3.2 Qualidades do composto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
3.3 Processo de compostagem por aeração forçada . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
3.4 Conceitos sobre a compostagem por aeração forçada . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
3.5 Fluxograma do negócio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
3.6 Dimensionamento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .27
3.7 Infra estrutura e equipamentos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
3.8 Quantificação das variáveis envolvidas no processo de produção . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
4 Análise de Mercado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
4.1 Empresas atuantes no mercado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .31
4.2 Principais compradores de composto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
4.3 Comercialização do composto orgânico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .31
4.4 Pesquisa de Mercado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .32
5. Viabilidade Econômica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
5.1. Itens do fluxo de Caixa. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
5.1.1 Investimentos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .36
5.1.2 Custos Operacionais . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .36
5.1.3 Energia Elétrica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .37
5.1.4 Água . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .37
5.1.5 Mão de Obra . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .37
5.1.6 Depreciação . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
5.1.7 Manutenção . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
5.1.8 Frete . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .38
5.1.9 Combustível . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .39
5.1.10 Esterco . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
5.1.11Aluguel Retroescavadeira . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .39
5.1.12 Sacos Plásticos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .39
5.1.13 Impostos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .39
5.1.14 Capital de giro . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
5.1.15 Composto Orgânico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
5.2 Fluxo de Caixa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
5.3 Valor presente líquido . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
5.4 Taxa interna de retorno . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .41
5.5 Ressalvas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .41
6. Conclusão . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .43
Referências. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
1
1 Introdução
Define-se a compostagem como sendo um processo controlado de decomposição microbiana
de oxidação e oxigenação de uma massa heterogênea de matéria orgânica no estado sólido e
úmido, passando pelas seguintes fases: uma inicial e rápida de fitotoxicidade ou de composto
cru ou imaturo, seguida da fase de semicura ou bioestabilização, para atingir finalmente a
terceira fase, a cura, maturação ou mais tecnicamente, a humificação, acompanhada da
mineralização de determinados componentes da matéria orgânica, quando se pode dar por
encerrada a compostagem. Durante todo o processo ocorre produção de calor e
desprendimento, principalmente, de gás carbônico e vapor d’água (Kiehl, 1998).
Quanto mais diversificados os materiais com os quais o composto é feito, maior será a
variedade de nutrientes que poderá suprir. Os nutrientes do composto, ao contrário do que
ocorre com os adubos sintéticos, são liberados lentamente, realizando a tão desejada
"adubação de disponibilidade controlada". Em outras, palavras, fornecer composto às plantas
é permitir que elas retirem os nutrientes de que precisam de acordo com as suas necessidades
ao longo de um tempo maior do que teriam para aproveitar um adubo sintético e altamente
solúvel, que é arrastado pelas águas das chuvas.
Outra importante contribuição do composto é que ele melhora as características físicas,
químicas e biológicas do solo melhorando a aeração e a retenção e drenagem da água. Além
disso, a presença de matéria orgânica no solo aumenta o número de minhocas, insetos e
micro-organismos desejáveis, o que reduz a incidência de doenças de plantas
Dito de maneira científica, o composto é o resultado da degradação biológica da matéria
orgânica, em presença de oxigênio do ar, sob condições controladas pelo homem. Os produtos
do processo de decomposição são: gás carbônico, calor, água e a matéria orgânica
compostada.
A oportunidade desse negócio deve-se a alguns fatores que foram determinantes no projeto. A
expectativa do negócio será realizar algumas parcerias entre produtor e prefeitura de algum
município perto da cidade de São Paulo, aonde a empresa após ganhar uma licitação
(concurso público) seria responsável por podar as árvores em locais públicos da cidade, tais
como grama de jardins públicos e recolher resíduos vegetais da cidade. Essa parceria
viabilizaria o sistema de compostagem realizado pelo empreendedor, tendo em vista que o
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material vegetal seria transportada até uma propriedade já existente em São Paulo. Deve-se
lembrar que a atividade de corte e poda de árvores não entrará em nosso plano, estamos
considerando apenas que o empreendedor irá receber o material vegetal sem nenhum custo,
pois já estaria recebendo uma verba para realizar tal atividade.
Outro fator estaria relacionado ao fato do produtor em sua grande maioria já possuir
estabelecimento adequado para a realização dessa atividade.. Além disso, o processo de
compostagem necessita de uma considerável quantidade de água para ser realizado.
O programa de educação ambiental do município deverá atuar nas escolas, igrejas,
residências, ONGs, associações comunitárias, através de atividades lúdicas e artísticas de
sensibilização. O interessante é poder escolher líderes da comunidade em cada local, fazendo
com que cada representante seja responsável por uma área de atuação.
As atividades processuais devem ser combinadas com eventos que dão publicidade e amplia
os resultados das ações, como a utilização de datas festivas, semana do meio ambiente etc.
Também os materiais educativos devem ser apropriados a cada situação específica e serem de
fácil leitura, utilizando-se sempre que possíveis recursos visuais.
As estratégias de mobilização são variadas, podem-se citar: campanhas de sensibilização, com
apoio da mídia (jornal local, televisão, rádio) e com apoio de material de divulgação (folhetos,
cartazes); diversos tipos de oficinas; visitas a unidades de tratamento de resíduos, reuniões
educativas comunitárias e uso de atividades lúdicas, artísticas e festivas.
2. Engenharia do negócio
2.1 Alterações da matéria-prima ao ser decomposta
Os resíduos orgânicos são geralmente utilizados na agricultura como fertilizante orgânico. Há,
porém, uma diferença entre resíduo orgânico e fertilizante orgânico. Os resíduos orgânicos
vegetais e animais constituem excelentes fontes de matéria-prima para ser transformada em
fertilizante orgânico humificado, mas ainda não podem ser considerados adubos orgânicos. Os
termos fertilizante e adubo são sinônimos, podendo ser usados indistintamente. No texto da
legislação brasileira foi adotado somente o termo fertilizante.
O lixo domiciliar, por exemplo, coletado e levado para a usina de reciclagem e compostagem,
é matéria-prima ou matéria orgânica crua, mas não é fertilizante orgânico. Na usina, um
processo de separação remove do lixo três classes de componentes: a) por catação manual, os
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componentes não orgânicos, os chamados recicláveis que vão ser comercializados (papel,
papelão, vidro, plásticos, metais, etc); b) separam-se, por peneiramento, os refugos rejeitados
pela peneira, componentes sem valor comercial que vão para o aterro municipal; c) restos
orgânicos que atravessaram a peneira e que são levados para pátio de compostagem, onde
sofrerão decomposição microbiana transformando-se no fertilizante orgânico denominado
composto, com características e propriedades inteiramente diferentes do material que lhe deu
origem.
No pátio de compostagem os resíduos orgânicos sofrem o processo de cura ou maturação, que
se dá em três fases, sendo a primeira fase a fitotóxica. O primeiro sintoma que identifica esta
fase no inicio da decomposição da matéria orgânica contida em uma leira de compostagem é o
desprendimento de calor, de vapor d'água e CO².
Os materiais orgânicos crus possuem reação ácida, pois a seiva das plantas e demais partes
dos vegetais apresentam reação ácida. As dejeções sólidas e líquidas dos animais e humanas
também são de reação ácida; além disso, no início da decomposição biológica da matéria
orgânica , como já citado, desenvolvem-se traços de diversos ácidos minerais e em maior
quantidade ácidos orgânicos, principalmente ácido acético, toxinas danosas às plantas,
componentes que dão ao material propriedades de fitotoxicidade. O ácido acético acumulado
no início da decomposição da matéria orgânica é um fator inibidor da germinação das
sementes e do crescimento das raízes. Outros ácidos orgânicos, como o ácido fórmico,
propiônico, butírico, capróico e cáprico, também podem concorrer para a fitotoxicidade nessa
fase inicial. Testes biológicos com agrião mostraram que a partir de uma concentração de 300
ppm de ácido acético, a germinação das sementes já é afetada, e que com 2.000 ppm deixa de
ocorrer à germinação. A remoção dos compostos fitotóxicos teoricamente pode ser
conseguida pela lavagem do composto. A aeração mais intensa da leira não aumenta a
oxidação dos ácidos orgânicos, nem elimina a fitotoxicidade.
O efeito causado nas plantas pela fitotoxicidade do composto cru não deve ser confundido
com a clorose, (amarelecimento e até necrose das folhas). Esta é causada pela falta de
nitrogênio no solo devido à intensa imobilização desse elemento pelos microrganismos, ao
decomporem a matéria orgânica contendo alta relação C/N.
O composto imaturo empregado como adubo pode interferir na germinação das sementes ou
pela toxicidade por excesso de amônia, se o material contiver mais nitrogênio do que os
microrganismos necessitam para decompor o resíduo. Esse problema é intensificado se
houver excesso de égua a ponto de desenvolver anaerobiose, isto é, deficiência de oxigênio. É
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o caso do lodo de esgoto na estação de tratamento, onde, apesar do arejamento forçado que a
lama recebe, há acúmulo de amônia por falta de oxigênio suficiente para a nitrificação do
excesso de nitrogênio amoniacal. Se um composto imaturo for ensacado, haverá
desenvolvimento de álcool, metano, ácido acético e toxinas, além de ocorrer proliferação de
microrganismos patogênicos, favorecidos pelas condições de anaerobiose e pela presença de
carbono orgânico.
A segunda fase é a semicura. Passados os primeiros 10 a 20 dias correspondentes à primeira
fase, quando a decomposição pouco progride, o material entra no estádio da semicura ou,
mais tecnicamente, no estádio de bioestabilização. Ao completar esta fase o composto deixa
de ser danoso às plantas, porém, ainda não apresenta as características e propriedades ideais.
E por último temos a fase da maturação. Tecnicamente conhecida como humificação, esta
fase é o estádio final da degradação da matéria orgânica, quando o composto propriamente
dito adquire as desejáveis propriedades físicas, químicas, fisico-químicas e biológicas.
Maturidade não deve ser confundida com qualidade do composto, pois um composto pode
estar maturado, humificado e ser de baixa qualidade.
2.2 Principais transformações
Com relação a temperatura, o primeiro sintoma que se nota, indicando que a com postagem se
iniciou, é a elevação da temperatura do substrato. Logo após a montagem da leira, a
temperatura pode ser menor do que a do ambiente, devido ao resfriamento provocado pela
evaporação da água presente na decomposição da massa, essa fase é denominada criófila
(crio= frio). Nos dias subseqüentes a decomposição do composto começa a gerar calor e a
temperatura começa a subir nessa ascensão tem-se inicialmente a fase mesófila seguida de
outra mais quente denominada termófila.
O desenvolvimento da temperatura na leira de composto está relacionado com vários fatores
responsáveis pela geração de calor, como microrganismos, umidade, aeração, granulometria
da matéria-prima, etc. A temperatura é considerada uma consequência desses fatores acima
apontados e não suas causas. Montada a leira a massa em decomposição se aquece entrando
na fase mesófila. Se as condições apresentadas pela leira forem favoráveis, a temperatura vai
se elevar com o passar dos dias e entrar na fase termófila, mantendo-se então constante por
período variável. Prosseguindo a decomposição,se não faltar umidade nem oxigênio, a
temperatura vai baixar e o composto entrar na fase mesófila novamente.
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Temperaturas prolongadas de 70°C a 75°C reduzem a atividade benéfica dos microrganismos
e aumentam a possibilidade de perda de nitrogênio por volatilização da amônia. Isto ocorre
com mais frequência quando a matéria-prima possui reação alcalina e baixa relação C/N, caso
típico da compostagem de esterco de galinha que tem C/N abaixo de 10/1.
A temperatura da leira também não deve ultrapassar 70ºC pois, neste caso, componentes
albuminoides da matéria orgânica serão coagulados, deixando de ser solúveis em água. Um
exemplo de material albuminoide é a clara de ovo, a qual dissolvida em água e depois
aquecida a 70°C coagula, tomando coloração branca e separando-se da água. Outros materiais
voláteis também se perderiam pelo calor excessivo. Para corrigir temperaturas elevadas podese irrigar a leira ou rebaixar sua altura para favorecer a perda de calor por dissipação. A
temperatura ótima encontra-se entre 40 e 60°C, tendo como média ideal 55°C.
A ausência de calor na leira pode ser atribuída a dois fatores: falta de microrganismos
suficientes para inocular a massa e excesso ou falta de água. No primeiro caso remedeia-se
juntando à leira materiais ricos em nitrogênio, como resíduos de matadouro, estercos animais,
tortas vegetais, e outros resíduos que entrem em decomposição fácil e prontamente. No caso
de falta de água, é necessário revolver a leira e irrigá-la durante o revolvimento. Leira com
excesso de água, encharcada, mesmo tendo microrganismos suficientes, o calor não se
desenvolve pelo fato de a água ter poder calorífico elevado. Explicando melhor: o calor
desenvolvido pelos microrganismos é suficiente para aquecer a massa orgânica e o ar contido
nos poros, mas não para aquecer a água de um composto encharcado.
Quanto ao índice de pH, a reação da matéria orgânica quer vegetal ou animal, é geralmente
ácida, índice pH baixo. O suco celular dos vegetais, o sangue, as fezes, a urina dos animais,
são de natureza ácida. Assim sendo, uma leira de matéria orgânica posta para ser decomposta
tem inicialmente reação ácida. lniciando a decomposição, como foi explicado, ocorre uma
fase fitotóxica, pela formação de ácidos orgânicos que tornam o meio mais ácido do que o da
própria matéria-prima original. Entretanto, esses ácidos orgânicos e os traços de ácidos
minerais que se formam, reagem com bases liberadas da matéria orgânica, gerando compostos
de reação alcalina. Com a compostagem há formação de ácidos húmicos que também reagem
com os elementos químicos básicos, formando humatos alcalinos. Como conseqüência, o pH
do composto se eleva à medida que o processo se desenvolve, passando pelo pH 7,0 (neutro) e
alcançando PH Superior a 8,0 (básico).
Cerca de 98% do nitrogênio da matéria orgânica estão na forma orgânica. Pela compostagem
o nitrogênio orgânico transforma-se em nitrogênio amídico e depois em nitrogênio amoniacal,
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dando à massa em decomposição um pH mais elevado ainda, pela reação alcalina,
característica da amônia (NH²). Nitrossomonas e nitrobactérias transformam esse nitrogênio
amoniacal em nitrato (NO²), que é o produto final da degradação do nitrogênio orgânico.
Anote-se que no final da compostagem todo o nitrogênio orgânico deverá estar mineralizado
na forma de nitrato. Daí o dizer do agricultor da velha Europa que a matéria orgânica era
amontoada para fazer uma "nitreira" e não uma composteira, como se diz presentemente.
Durante os primeiros 10 a 15 dias (fase fitotóxica, de atraso), além de a decomposição da
matéria orgânica ser lenta, e o pH ácido; após esse prazo o pH se eleva enquanto contiver
nitrogênio amoniacal, alcalino, baixando um pouco em seguida, quando este passar para a
forma de nitrato.
Com relação a matéria orgânica, este componente durante a compostagem sofre o processo de
mineralização, diminuindo sua quantidade à medida que a degradação ocorre. À primeira
vista parece paradoxal recomendar-se a compostagem se esta reduz o teor inicial de matéria
orgânica, ou seja, quanto mais tempo durar a compostagem, menos matéria orgânica se terá na
leira. Acontece que as raízes das plantas se alimentam de nutrientes minerais solúveis e não
de matéria orgânica. Portanto, no final da compostagem têm-se nutrientes minerais e húmus.
Componente este imprescindível para melhorar as propriedades físicas do solo e para servir de
condicionador dos nutrientes presentes no composto e no solo. A mistura e/ou a combinação
dos sais minerais nutritivos com o húmus forma no solo um verdadeiro fertilizante
organomineral, com as excelentes vantagens descritas em KIEHL (1993).
No fertilizante orgânico humificado, nem toda a matéria orgânica são húmus, apesar de que
todo húmus é matéria orgânica. O laboratório de análise pode dar os resultados desdobrando a
componente matéria orgânica em três constituintes: matéria orgânica compostável, matéria
orgânica resistente à compostagem e matéria orgânica total. Matéria orgânica compostável é
aquela de fácil decomposição na leira, constituída de restos vegetais e animais de rápida
degradação. A matéria orgânica resistente à compostagem é caracterizada pela lignina, ceras,
resinas, graxas, óleos dos vegetais, quitina dos artrópodes e outras substâncias resistentes de
animais terrestres; no caso de lixo domiciliar, são exemplos borracha, plásticos, couro,
madeira, enfim, materiais orgânicos que não se decompõem no curto período de uma
compostagem; finalmente, matéria orgânica total vem a ser a soma dos dois componentes
anteriores, matéria orgânica compostável e resistente à compostagem. Os resíduos orgânicos
sólidos a serem compostados devem ter no início do processo um mínimo de 40% de matéria
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orgânica compostável expressa em matéria seca, para se ter certeza de que haverá bom
desprendimento de calor na leira e que o produto final terá quantidade razoável de húmus.
De posse do resultado da matéria orgânica total, pode-se, de acordo com a legislação
brasileira, calcular o teor de carbono total, dividindo-se o teor de matéria orgânica total pelo
fator 1,8.
Rápidas alterações da matéria-prima ocorrem nos primeiros 40 a 60 dias de compostagem.
Em relação ao teor inicial, cerca de 50% da matéria orgânica são metabolizados e convertidos,
principalmente, em gás carbônico e vapor d'água.
Na compostagem a matéria orgânica é decomposta pelos microrganismos sendo gerados dois
importantes constituintes: o húmus e os sais minerais nutrientes das plantas. Os laboratórios
de análise de fertilizantes orgânicos que fazem a determinação da matéria orgânica total por
combustão já estão ao mesmo tempo determinando também o teor de cinza total ou resíduo
mineral total, material que resta no cadinho onde a amostra foi incinerada. A componente
cinza total pode ser desdobrada em três outros; dissolvendo a parte solúvel com ácido
clorídrico 1:1 e filtrando em papel de filtro, tem-se o resíduo mineral solúvel, ou os sais
minerais solúveis, disponíveis para as raízes; a parte retida no papel de filtro é a cinza
insolúvel, ou resídua mineral insolúvel, constituída de terra, areia e partículas inorgânicas
insolúveis. A soma destes dois últimos constituintes é a cinza total ou resídua mineral total.
Se forem feitas analises químicas em laboratório acompanhando o processo de compostagem,
verifica-se que o teor de cinza solúvel aumenta com o tempo. Graças à mineralização da
matéria orgânica. Teores elevados de resíduo mineral insolúvel depreciam o composto
comercialmente. Como componentes da fração mineral encontram-se os nutrientes fósforos,
potássio, cálcio, magnésio, enxofre e os micronutrientes zincos, cobre, manganês, ferro, boro
e molibdênio .
Os resíduos orgânicos de origem vegetal têm em geral maior proporção de nitrogênio do que
de fósforo ou potássio, possuem em média 1 a 4%, sendo as sementes e suas tortas os
materiais mais ricos em nitrogênio. O teor de nitrogênio é duas a quatro vezes maior que os de
fósforo ou potássio. Dos três nutrientes N-P-K, o nitrogênio é o que apresenta conteúdo mais
variável e o mais difícil de ser armazenado no solo. Os resíduos animais, ricos em proteínas,
possuem elevados teores de nitrogênio. Para se calcular a quantidade de nitrogênio contida em
uma proteína animal, divide-se a porcentagem de proteína encontrada, pelo fator 6,25. Assim,
por exemplo, um resíduo animal contendo 80% de proteína contém 12,8% de nitrogênio.
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Comparando-se o teor nitrogênio total encontrado em um substrato a ser compostado com o
conteúdo no final do processo, verifica-se que o valor é sempre maior no final. Esse aumento
é relativo, e deve-se ao fato de que outros componentes se perderam por volatilização
enquanto o nitrogênio se manteve. Há bactérias presentes no composto, principalmente na
fase final do processo, que podem fixar nitrogênio do ar atmosférico, mas a quantidade
acrescida tem sido considerada irrelevante.
Quanto a relação carbono/nitrogênio, quando se prepara composto de maneira artesanal,
montando a leira com diferentes materiais disponíveis, é possível misturá-los de maneira a
melhorar a relação C/N. Quando se trabalha com lixo domiciliar, lodo de esgoto e resíduos
industriais, essa possibilidade fica geralmente descartada. Sabendo-se que a relação C/N
inicial deve estar entre 25/1 e 35/1 e, conhecendo-se as relações dos materiais a serem
empregados é recomendável utilizar resíduos que corrijam relações mais elevadas. Assim,
para compostagem de cascas de pinus, por exemplo, tem sido empregado o fertilizante uréia
para baixar a alta relação C/N dessa matéria-prima. Esta recomendação pode ser aplicada para
outros materiais desde que economicamente viável. Resíduos animais também são ótimos
materiais empregados para reduzir altas relações C/N.
Os microrganismos absorvem o carbono e o nitrogênio sempre na relação C/N de 30 para 1,
quer a matéria-prima a ser compostada tenha relação 80/1 ou 8/1. Com a própria
compostagem a relação C/N será corrigida, de maneira que, quando o composto estiver
humificado, a relação C/N será em torno de 10/1. Se a relação inicial for elevada, por exemplo
60 ou 80/1, o tempo de compostagem será maior, pois faltará nitrogênio para os
microrganismos; esse elemento será reciclado entre as células microbianas até a degradação
total da matéria orgânica, enquanto o excesso de carbono é eliminado na forma de gás
carbônico. Ao contrário, se a relação C/N for baixa, 6/1 por exemplo os microrganismos
eliminarão o excesso de nitrogênio na forma de amônia, até atingir a relação 30/1; daí para
diante o processo será como se inicialmente a relação fosse a ideal, 30/1, baixando até 10/1 no
final da compostagem. O acompanhamento da relação C/N, durante a compostagem permite
conhecer portanto, o andamento do processo, indicando quando o composto atingiu a
semicura ou bioestabilização (relação C/N em torno de 18/1) e depois transformou-se no
produto acabado ou humidificado (relação C/N em torno de 10/1). Um produtor de fertilizante
orgânico pode adulterar seu composto pela adição de ureia ou outro fertilizante mineral
nitrogenado, fazendo baixar relação C/N e dar a impressão de que o composto está curado.
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Contudo há outras maneiras de se saber com segurança se uma amostra de composto está
realmente curado, sendo uma delas a determinação da capacidade de troca de cátions.
Em resumo, a interpretação que se pode dar para a matéria-prima a ser compostada, quanto à
relação C/N e ao tempo de maturação é a seguinte:
- Relação C/N acima de 50/1: indica deficiência de nitrogênio, sendo o tempo de maturação
mais prolongado,
- Relação C/N entre 30/1 e 50/1: permite uma decomposição um pouco mais rápida que a
anterior,
- Relação C/N muito abaixo de 10/1: pode haver perda de nitrogênio por volatilizacão na
forma de amônia, se o resíduo não receber materiais ricos em carbono para ajustar a relação
até a considerada ótima e reduzir o tempo de maturação.
- Relação C/N entre 25/1 e 35/1: é considerada ótima.
A incorporação ao solo de resíduos orgânicos crus, com relações C/N muito baixas ou muito
altas, pode causar problemas à cultura. Se a relação for baixa, como acontece com
determinados resíduos animais (ou lodo ativado rico em nitrogênio), haverá desprendimento
de amônia, danosa às plantas. Ao contrário, se a relação for alta, como nos materiais
essencialmente palhosos, ricos em celulose, haverá consumo de nitrogênio do solo pelos
microrganismos,
causando
deficiência
temporária
às
plantas,
reconhecida
pelo
amarelecimento das folhas (clorose) ou até, se a dose de resíduo for elevada, levando à morte
das mesmas. O composto ainda imaturo, em fase de semicura se aplicado e bem incorporado
em terra úmida, dentro de 15 a 20 dias terá sua fitotoxicidade reduzida.
2.3 Principais fatores que influenciam na compostagem
É importante que um acompanhamento da compostagem seja feito com determinações de
parâmetros com a ajuda do maior número de equipamentos disponíveis. Serão citados a seguir
apenas alguns dos principais fatores, sendo que outros mais serão abordados no discorrer do
texto.
Os microrganismos bactérias, fungos e actinomicetes são os principais responsáveis pela
transformação da matéria orgânica crua em húmus. Participam também da degradação da
matéria orgânica outros organismos como algas, protozoários, nematóides, vermes, insetos e
suas larvas. Contribuem para a degradação da matéria orgânica agentes bioquímicos tais como
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enzimas, hormônios e vírus. A natureza da comunidade microbiana, o número, as espécies e a
intensidade da atividade da decomposição dependem das condições favoráveis reinantes.
Os microrganismos são considerados plantas inferiores não clorofiladas. Necessitam para sua
alimentação, como suas irmãs plantas superiores, de macronutrientes ou nutrientes
assimilados em maior quantidade e de micronutrientes, aqueles absorvidos em menor
proporção. Os macronutrientes carbono e nitrogênio são consumidos em maior quantidade. O
carbono, fonte de energia, é oxidado na forma de CO² ou entra na composição de óleos,
graxas e carboidratos; o nitrogênio, é o principal componente das proteínas a serem
elaboradas.
Amostras de matérias-primas a serem compostadas devem primeiramente ser levadas para um
laboratório de análises para se conhecerem o teores de nitrogênio, fósforo, potássio, cálcio e
magnésio, que irão garantir a alimentação dos microrganismos. Deve também conter material
energético, o que se fica sabendo pelas determinações de matéria orgânica total, resistente à
compostagem e compostável. É que nem toda matéria orgânica da matéria-prima ê
biodegradável no reduzido espaço de tempo de uma compostagem.
No início da decomposição, na fase mesófila (40 a 50ºC) predominam as bactérias e fungos
produtores de ácidos orgânicos e de pequenas quantidades de ácidos minerais. Os
actinomicetes geralmente só agem na decomposição da matéria orgânica em um estádio mais
avançado, no pátio de compostagem.
Quando o lixo, o lodo de esgoto e o esterco misturado com restos vegetais são dispostos em
leiras para se decomporem, os microrganismos indígenas neles existentes passam por uma
fase de adaptação e proliferação, para então atingir a máxima atividade. Nesse período há
formação de ácidos orgânicos que aumentam a acidez, são desenvolvidas toxinas (apenas na
primeira fase e logo desativadas) fazendo com que esse material se apresente fitotóxico, se
aplicado ao solo como adubo junto com sementes ou mudas. A fitotoxicidade também pode
ser devido à alta relação C/N ou elevada concentração de amônia, como acontece com o lodo
ativado que, por ter sido trabalhado submerso em água, o nitrogênio orgânico pela ação de
microrganismos especiais passou para a forma amoniacal o qual deveria em seguida, pela
ação de nitrobactérias transformar-se em nitrato, não o faz pela falta de oxigênio no meio em
que se encontra, submerso. Como resultado o lodo ativado produzido pelas estações de
tratamento geralmente contem certa proporção de amoníaco que dele se desprenderá com o
tempo.
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Para favorecer a decomposição de materiais orgânicos tem sido lançado no comércio produtos
“starters”, aceleradores ou material de arranque, cuja finalidade é minimizar o período inicial
de atraso. Os aceleradores são juntados ao material a ser decomposto na forma de inoculante,
(pequenas quantidades de culturas de laboratório em relação à enorme massa contida em uma
leira), podendo ainda conter enzimas, hormônios, “bioestabilizadores”, etc. Essa técnica é
possível, em determinadas condições, para materiais mais nobres e que foram previamente
esterilizados e pelo processo de inoculação denominado "pé-de-cuba". O processo "pé-decuba" consiste em se esterilizar um determinado volume de material a ser fermentado
(anaerobiamente) ou decomposto (aerobiamente) inoculando-o com cultura pura. Assim, por
exemplo, obtida a decomposição de uma pequena porção, esteriliza-se um volume dez vezes
maior que o inicial e se o inocula juntando a ele o volume menor, inicial. Procedendo mais
vezes essa operação, sempre aumentando o volume da massa a ser decomposta em dez vezes,
para finalmente juntar o último volume obtido a uma massa de material sem esterilizar. A
inoculação através de culturas puras obtidas em laboratório é um assunto muito polêmico e
contestado por boa parte dos pesquisadores.
A inoculação do lixo, lodo e outros materiais, no processo de compostagem, têm sido feita
com sucesso através da chamada "inoculação massal" ou "inoculação em massa", a qual
consiste em se juntar a esses materiais cerca de 10 a 20%, em volume, de um composto que
esteja na fase de semicura. Esta inoculação teoricamente introduz uma população de
diferentes microrganismos, ativando o processo e reduzindo a citada fase de atraso inicial da
decomposição. É por essa razão que esta inoculação também é denominada "seedling",
semeadura ou referida por outros como "reciclagem do composto", pelo fato de voltar para a
fase inicial como inoculante, material já em fase de decomposição. Como geralmente o
material reciclado está mais seco que o composto cru, ele pode reduzir o excesso de umidade
da leira, evitando a formação de chorume e melhorando as condições de arejamento.
Os principais nutrientes encontrados nos resíduos sólidos orgânicos estão na forma orgânica,
não sendo diretamente assimiláveis pelas raízes. As complexas moléculas orgânicas para se
tornarem nutrientes de plantas, necessitam ser desdobradas em constituintes mais simples (por
exemplo, de proteína para aminoácidos e destes para amônia) para então ser assimilados. Essa
decomposição é realizada pelos microrganismos através de reações enzimáticas. Os
microrganismos sintetizam enzimas que atacam e decompõem o constituinte orgânico. Devido
à complexidade da composição química da matéria orgânica, a decomposição envolve uma
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complexa quantidade de tipos de enzimas. Como consequência, um grande número de
microrganismos deve participar do processo biológico da compostagem.
Para atacar e digerir a matéria orgânica os microrganismos entram em contato direto com ela,
liberam enzimas hidrolíticas, as quais retiram porções da matéria orgânica na forma solúvel e
de baixo peso molecular. Essas porções solubilizadas se difundem através da parede celular
dos microrganismos, alcançando seu interior. Nessa fase do processo, é necessário que através
da interfase gás-líquido existente em volta do material orgânico, o ar atmosférico rico em
oxigênio também seja difundido na região liquida, passando em seguida, por difusão, para o
interior da célula do microrganismo. Portanto, se nessa etapa do processo faltar oxigênio, a
porção solubilizada da matéria orgânica já absorvida, não será metabolizada pelo
microrganismo; ao contrário, havendo oxigênio, as duas condições estarão satisfeitas,
permitindo que se realize o metabolismo, por oxigenação e/ou oxidação da matéria orgânica.
Consequentemente, o ar contido no interior da leira deve ser rico em oxigênio e a umidade
deve estar no seu teor ótimo, pois se o material estiver encharcado, a difusão do oxigênio
através da água para chegar ao microrganismo será dificultada. A difusão através da água
chega a ser até 104 vezes menor do que aquela realizada através do ar.
A compostagem é um processo biológico de decomposição da matéria orgânica. Assim sendo
a presença de água é imprescindível para as necessidades fisiológicas dos organismos os quais
não vivem na sua ausência. Se a umidade do substrato a ser compostado estiver abaixo de
40%, a decomposição será aeróbia, mas lenta, predominando a ação dos fungos, pois as
bactérias estarão pouco ativas. Se a umidade estiver acima de 60% o material se mostrará
molhado ou encharcado e, nesse caso, a água toma o espaço vazio do ar e a decomposição
será em parte anaeróbia, podendo produzir maus odores. Portanto a umidade deve estar
sempre acima de 40% e abaixo de 60%, sendo o valor ótimo 55%.
Saturando-se uma massa orgânica todos os espaços vazios serão tomados pela água, não
restando lugar para o ar. Inversamente, secando-se em estufa uma amostra de fertilizante
orgânico, todos os espaços vazios serão tomados pelo ar. Como os microrganismos aeróbios
necessitam de ar e água, na compostagem é importantíssimo saber dosar esses dois
componentes de maneira que estejam em seus valores ótimos. A porosidade total de um
substrato pode ser dividida em microporos, que retém água por capilaridade, e macroporos,
onde se aloja o ar. À medida que se reduz a granulometria de uma matéria-prima pela
compostagem, seus microporos aumentam e, consequentemente, sua capacidade de reter água.
Os substratos de granulometria grosseira, ao contrário, possuem mais macroporos, sendo mais
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arejados, fazendo mais facilmente trocas com o ar atmosférico. À medida que a matéria
orgânica se humifica, micelas coloidais se formam, elevando a capacidade de retenção de
água. Esse efeito pode duplicar a retenção de água, que no início geralmente é de 70 a 80%. A
capacidade de retenção de água (CRA), da matéria orgânica, pode ser determinada
experimentalmente, sendo um parâmetro previsto na legislação brasileira mas ainda não
regulamentado quanto ao método de determinação e à escala de interpretação de seus valores.
O excesso de umidade de um material em compostagem pode ser reduzido por meio de
revolvimentos frequentes, pela formação de leiras de menor altura e pelo método da aeração
forçada. Sabe-se que a quantidade de ar para remover o calor e a umidade é muitas vezes
maior que a necessária para suprir a leira com oxigênio para o metabolismo microbiano. A
irrigação do composto para reposição de água só deve ser efetuada juntamente com a
operação de revolvimento, e com água aplicada na forma de chuveiro fino. Dessa forma,
consegue-se distribuir a água de modo uniforme por toda a massa da leira de composto Nunca
se deve irrigar a leira sem se estar revolvendo-a. A água aplicada na forma de jato único e sem
revolvimento da leira caminhará por canais preferenciais, escorrerá pela base da pilha na
forma de chorume e a maior parte do composto continuará tão seco como antes da irrigação.
Com a compostagem há perda de água na forma de vapor devido ao calor gerado no interior
da leira e à ação do vento, que remove a camada saturada de vapor que se forma em volta da
pilha ressecando-a. O calor do sol contribui para o ressecamento da camada externa, de
cobertura, da leira, Mas não há dúvida de que em dias de muito vento a leira perde mais água
do que em dias ensolarados sem vento. Aumentando o tamanho da leira reduz-se as perdas de
água e, diminuindo-o, facilita-se a eliminação de seu excesso.
Em conclusão, dois fatores estarão interagindo na compostagem: a umidade e a temperatura.
Revolvimentos mais frequentes com a finalidade de reduzir o teor de umidade, principalmente
os realizados por máquinas de alto rendimento, podem provocar a queda da temperatura da
leira a valores indesejáveis. Leiras com baixa temperatura não devem ser revolvidas até que
recuperem o calor perdido. A umidade deve estar em torno de 55% (máxima de 60% e
mínima de 40%) e a temperatura acima de 45ºC, sendo a de 55° C considerada ótima
A decomposição da matéria orgânica pode ser realizada por dois processos: aeróbio e
anaeróbio. O aeróbio é realizado na presença de oxigênio livre e por organismos aeróbios,
sendo caracterizado pela alta temperatura desenvolvida no composto, pela ausência de maus
odores, pelo menor tempo de degradação da matéria orgânica e pelas reações de oxidação e
oxigenação que se dão no processo, conduzindo o substrato a ter no final um índice pH maior
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que 7,0. O processo anaeróbio é realizado principalmente por bactérias que decompõem a
matéria orgânica por fermentação, na ausência de oxigênio, sendo caracterizada pela baixa
temperatura desenvolvida (a menos que calor externo seja aplicado) pela produção de maus
odores, pelas reações de redução química que ocorrem na massa em fermentação, pelo maior
tempo de cura em relação ao processo aeróbio e pela tendência do composto se tornar ácido.
A aeração é, na prática da compostagem, o fator mais importante a ser considerado no
processo de decomposição da matéria orgânica. O lixo e o lodo de esgoto, por exemplo, já
têm microrganismos e umidade suficientes para a compostagem, este último no geral até em
excesso. Assim, a aeração será sempre deficiente na compostagem de matérias-primas
encharcadas, se providências não forem adotadas para reduzir o excesso de umidade. Nas
usinas de compostagem acelerada que empregam digestores para movimentar o lixo, a
aeração é feita por essa movimentação, acompanhada ou não de ventilação forçada no interior
desse equipamento. No pátio de compostagem a aeração é feita por revolvimentos da leira.
No caso das leiras estáticas de compostagem, a aeração se faz por insuflação ou aspiração do
ar contido nos vazios dessa massa. A prática mostra que, se o ar for simplesmente insuflado
pela base, ao atingir a região superior da leira estará mais frio, havendo condensação do vapor
d água e formação de uma camada mais fria e com excesso de umidade. Inversamente, se o ar
for aspirado pela parte inferior, a camada molhada e fria se formará na base da leira. Por essas
razões a aeração forçada deve ser alternada, ora insuflando-se e ora aspirando-se, sendo ligada
e desligada intermitentemente para não secar nem esfriar demasiadamente a leira na base ou
no topo. Excesso de aeração pode secar demais a leira e dar formação a canais preferências
para a passagem do ar, prejudicando a distribuição uniforme por toda a massa.
Na compostagem, a ideia de que o processo é inteiramente aeróbio não é verdadeira. Nos
processos denominados casa-de-compostagem (composting house) e compostagem em silos
ou baias (in-vessel composting), realizados em galpões fechados com insuflação de ar
aquecido, consegue-se um revolvimento mais intenso sem perdas relevantes de calor e de
umidade pelo fato de o ar confinado do ambiente ficar saturado de umidade e se manter
aquecido.
A aeração ao mesmo tempo em que introduz ar novo, rico em oxigênio, libera o ar contido na
leira, saturado de gás carbônico gerado pela respiração dos organismos. Essa renovação é
importante, pois o teor de gás carbônico existente no interior da leira pode chegar a
concentrações cem vezes maiores que seu conteúdo normal no ar atmosférico. Faltando
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oxigênio na leira, haverá formação e acúmulo de dióxido de carbono e metano, componentes
característicos da fermentação anaeróbia.
O consumo de oxigênio pelos microrganismos aeróbios que decompõem a matéria orgânica
em uma leira de compostagem depende da temperatura, das dimensões das partículas ou
granulometria, da composição da matéria-prima, do teor de umidade e do fornecimento de
oxigênio pelos revolvimentos ou pela aeração forçada.
O programa de revolvimento das leiras deve ser baseado na concentração de oxigênio, na
temperatura e na umidade, considerando-se qual o parâmetro mais deficiente ou apenas dois
ou os três conjuntamente. Medições dos teores de oxigênio quando feitas em leiras após
minutos ou horas do revolvimento mostram que a quantidade desse gás é muito baixa,
indetectável ou mesmo zero. A concentração de oxigênio pode ser alta, cerca de 18% na
camada mais externa da leira, na profundidade de até 30 a 40 cm; entre 40 e 70 cm o teor é
bem menor, de 5 a 10%, enquanto que na base da pilha é de zero ou 1 a 2%.
Para introduzir oxigênio na leira, ou se fazem revolvimentos ou se injeta ar . O revolvimento
da leira tem sido o processo mais usual para prover aeração, devendo ficar condicionado a um
acompanhamento da temperatura e da umidade. O revolvimento tem por finalidade:
a) Remover o excesso de gás carbônico da leira, introduzindo ar atmosférico rico de oxigênio,
o qual, como foi visto, infelizmente é consumido rapidamente pelo metabolismo microbiano;
b) Homogeneizar a massa em compostagem, para uniformizar a umidade e a comunidade de
microrganismos; desfazer torrões formados e triturar componentes frágeis e muito
importantes, desfazer as diferentes camadas estratificadas geradas na leira. Lembrar que
permanecendo muito tempo sem ser revolvida, a leira gera pelo menos duas principais
camadas diferenciadas: uma superior que a reveste, mais seca e menos densa, onde a
decomposição aeróbia é mais ativa, por efetuar mais facilmente trocas de gases com a
atmosfera; outra, inferior, interna, mais úmida, mais densa, onde a decomposição, por excesso
de umidade e baixa porosidade causada pela compressão da camada superior, pode se tornar
anaeróbia. Consequentemente o revolvimento ideal e aquele que realiza a inversão dessas
duas camadas, o que é possível no caso do revolvimento ser manual como na compostagem
artesanal.
c) Efetuar o controle sanitário da leira, uma vez que a fina camada de cobertura da leira, a
mais externa, na espessura de uns 10 cm, é ressecada, não se aquece, portanto não elimina os
organismos patogênicos. Para que isso aconteça, é necessário que essa camada de cobertura,
seja incorporada à massa aquecida por ocasião do revolvimento da leira.
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Os microrganismos possuem metabolismo exotérmico, isto é, realizam a decomposição da
matéria orgânica gerando calor e elevando a temperatura da leira, graças às propriedades
isolantes da massa em compostagem. Há uma diferença entre calor e temperatura. O calor é
medido em unidades como caloria ou BTU (British Termal Unit). Enquanto a temperatura é
dada em graus Fahrenheit ou Célsius. O calor é uma forma de energia e sua medição é mais
difícil enquanto a temperatura se mede com um simples termômetro.
Devido à existência de faixas de temperatura consideradas ótimas para os organismos
encontrados no composto, foram eles classificados em grupos denominados mesófilos,
termófilos e termotolerantes. Considera-se de maneira geral a faixa ótima a que vai de 45°C a
65°C. Há autores que consideram como melhor, a faixa que vai de 50ºC a 60ºC. Temperaturas
acima de 65°C tornam o processo menos eficiente, e acima de 70°C, por longo período são
desaconselháveis por restringirem a ação dos organismos mais sensíveis insolubilizar
proteínas hidrossolúveis, provocar alterações químicas indesejáveis e desprendimento de
amônia, se o material possuir baixa relação C/N.
As leiras de composto apresentam diferentes temperaturas nas suas diversas regiões. Como
regra, recomenda-se medir a temperatura das leiras, sistematicamente, na profundidade de 40
a 60 cm, fazendo-o em diferentes posições e a meia altura da pilha para se ter valores médios
representativos.
Montada a leira de composto o primeiro indicio de que a decomposição se iniciou é a
presença de calor no substrato. Se dentro de dias não se notar elevação da temperatura, no
caso do lixo e do lodo de esgoto, provavelmente é devido ao excesso de água na massa,
devendo-se coletar amostras e determinar o teor existente para confirmação. Materiais ricos
em proteínas, como os resíduos de origem animal, se aquecem mais rapidamente, alcançando
de início maior temperatura que os celulósicos.
A sequencia dos estádios da temperatura na leira em compostagem é inicialmente partindo de
um material na temperatura ambiente, entrar na fase mesófila. Passando para a termófila,
voltar para a mesófila. No final da degradação da matéria orgânica, quando a temperatura se
iguala com a do ambiente, a fase é criófila (crio = frio). O tempo para atingir essas fases e sua
duração varia de acordo com fatores como composição química da matéria-prima a ser
tratada, granulometria. Dimensões da leira, teor de umidade reinante e outros mais.
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A relação C/N inicial teoricamente mais favorável para compostagem é de 30/1. Consideramse, na prática, os valores entre 26/1 e 35/1 como os iniciais mais favoráveis para uma mais
rápida e eficiente compostagem. O lixo tem relação C/N acima desses valores, todavia não se
tem feito a correção desse parâmetro juntando materiais mais ricos em nitrogênio, como
restos animais ou fertilizantes nitrogenados. Estas correções são possíveis e recomendadas na
compostagem de resíduos orgânicos agroindustriais ou agrícolas.
O tempo de compostagem está condicionado, entre outros fatores, à relação C/N. Quanto mais
elevada à relação, maior será o tempo necessário para se atingir a humificação da matéria
orgânica. Matéria-prima com baixos teores de nitrogênio, 0.5% ou menos, também prolongam
o tempo de compostagem. A explicação para esse fato é a seguinte durante a decomposição os
microrganismos absorvem carbono e nitrogênio da matéria orgânica sempre na relação 30/1;
das 30 partes de carbono assimiladas, 20 partes (2/3) são eliminadas na atmosfera na forma de
dióxido de carbono, 10 partes (1/3) do carbono assimilado são imobilizadas (convertidas da
forma mineral para a orgânica) e incorporadas no protoplasma do microrganismo, vindo
posteriormente constituir o húmus.
A granulometria da matéria-prima ou o tamanho das partículas, usando um termo mais
técnico, a sua textura, tem grande importância no processo de compostagem, governando o
movimento de líquidos e gases na leira. A granulometria pode ser definida como a proporção
relativa dos diferentes grupos de tamanho de partículas existentes e separáveis por
peneiramento. A legislação brasileira classifica os fertilizantes orgânicos, segundo a
granulometria, em farelado grosso, farelado e pó.
Na compostagem do lixo uma importante característica física desse resíduo, e que afeta o
processo, é o tamanho das partículas quanto menor a partícula, maior é a superfície que pode
ser atacada e digerida pelos microrganismos, e mais rápida a decomposição da matéria
orgânica. Essa rapidez é função da relação entre a superfície de exposição e a massa da
partícula.
Partículas minúsculas têm uma área imensa e receberiam um ataque intenso dos
microrganismos, se as condições de arejamento forem corretas. Entretanto, teoricamente,
partículas diminutas teriam rapidíssima decomposição, mas na prática da compostagem
granulometria muito fina traz sérios problemas de aeração, compactação e encharcamento,
entre outros.
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2.4 Dimensões e formatos das leiras e montes
As leiras podem ter seções triangular ou trapezoidal, podendo ainda ter o formato cônico
como uma meda de feno. O formato mais usual é o de seção triangular, sendo a largura
comandada pela altura da leira, a qual deve situar-se entre 1,5 a 1,8 m. Quanto mais alta a
leira maior a largura da sua base, uma vez que, ao ser depositado para formar a pilha no pátio
de compostagem o material se acomoda de maneira que suas faces laterais fiquem com uma
inclinação entre 30 e 60 graus em relação à vertical; essa inclinação é em função da
granulometria, umidade e forma de dispor o composto. Quando o revolvimento for realizado
por máquina especial de revolver leira o formato em corte vertical da pilha é o mais diverso,
podendo ser semi-circular ou triangular com a crista plana.
Aumentando-se exageradamente a largura da base da leira, a seção que se obtém é a
trapezoidal. Na época das chuvas na leira trapezoidal corre-se o risco de se formar bolsões de
água acumulada na sua parte plana. É uma forma pouco recomendável para quem não dispõe
de máquinas com grande capacidade de revolver leiras.
Figura 1 – Formatos das leiras e montes
O formato em montes isolados tem sido empregado com bons resultados na compostagem em
pequena escala ou em experimentos científicos, quando o projeto exige um maior número de
parcelas, geralmente um mínimo de 24 leiras ou montes, para os diversos tratamentos a serem
pesquisados.
Leiras altas, acima do limite recomendado possuem menor aeração natural, maior tendência
para compactação das camadas inferiores, e maior produção de chorume quando o material
tiver excesso de umidade.
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3. Beneficiamento do composto
O beneficiamento é um importante tratamento dado ao composto acabado. O lixo tratado na
usina e que vai ao pátio de compostagem se, por exemplo, passou antes por peneira com
aberturas de 22 milímetros, pode conter ponteiras de canetas esferográficas, galhos finos e
longos, pequenos cacos de vidro, pedrinhas, tampinhas de garrafa se amassadas, plásticos
enfim, uma variedade de pequenos objetos que depreciam o produto a ser comercializado, se
este não for beneficiado.
Para melhorar a qualidade do fertilizante composto as seguintes operações podem ser
realizadas:
a) Secagem, sabe-se que o composto vendido nas usinas apresenta um teor de umidade acima
do máximo permitido pela legislação brasileira, que é de 40%. Sempre que possível, deve-se
fazer a secagem dos fertilizantes orgânicos com excesso de umidade, o que trará as seguintes
vantagens: o comprador transportará praticamente o mesmo volume de adubo com menor
peso; com a secagem o cheiro desagradável do composto é reduzido; material mais seco pode
ser armazenado em pilhas altas sem problemas do adubo entrar em processo de putrefação,
tanto na usina como na propriedade agrícola do comprador.
A secagem pode ser feita esparramando-se o composto em camadas de pouca altura e
revolvendo-as, sempre que possível. Se ao lado da usina existir aterra sanitário produzindo
gás metano, pode-se instalar um secador rotativo usando esse gás como fonte de energia para
aquecimento. Em certa usina já se empregou toda a madeira separada do lixo para ser
queimada e aquecer o secador, conseguindo-se reduzir o excesso de umidade do composto.
A experiência já mostrou que composto com menos de 20% de umidade pode ser armazenado
ou mesmo embalado em sacos de papel, sem riscos de rompimentos.
b) Moagem. Composto maturado e seco pode ser moído para ser reduzido à categoria de p ou
de farejado fino ou ser apenas triturado para se obter farejado grosso. A moagem é operação
mais drástica resultando material de textura fina, enquanto a trituração, menos violenta, dá
produto mais grosseiro. As operações de moer ou de triturar são tanto mais facilitadas, quanto
mais seco, mais quebradiço for o material. Composto com alto teor de água não se presta para
ser triturado, empastando no interior do equipamento e exigindo moinhos com motores
elétricos de grande potência, o que aumenta o custo operacional.
A moagem ou a trituração melhoram consideravelmente a aparência do fertilizante orgânico a
ser comercializado, porém, só deve ser efetuada em composto acabado, com um mínimo de
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umidade e de inertes, previamente separados por peneiramento. Na usina de compostagem
não é recomendável moer finamente o lixo. O peneiramento grosseiro (malhas de 22 mm, por
exemplo) é operação de custo menor que a moagem. Também, pela moagem, se o adubo
contiver muitos cacos de vidro, tijolo, louça, etc, estes contaminantes vão virar pó, deixando
de serem visíveis, distinguíveis, porém, não eliminados do adubo, pelo contrário, mais
integrados à matéria orgânica. A incorporação destes contaminantes reduz consideravelmente
o teor de matéria orgânica do fertilizante, pois, a densidade do composto é cerca de três vezes
menor que a dos citados inertes. Para se ter uma ideia do que isso significa, basta saber que
cada litro de inertes pesa tanto quanto três litros de composto. Como as análises químicas em
laboratório são feitas pesando-se as amostras e não medin¬do um determinado volume, como
acontece com amostras de terra nas análises para fins de adubação, o teor de matéria orgânica
baixa consideravelmente com a presença desses inertes moídos.
"Adubo orgânico" com baixo teor de matéria orgânica está mais para "terra vegetal", substrato
usado para vasos, jardineiras e canteiros para sementeiras, do que para fertilizante orgânico.
Na prática agrícola a terra vegetal é preparada misturando-se, em volumes iguais: terra
arenosa, terra argilosa e um adubo orgânico de boa qualidade.
c) Peneiramento. Esta operação tem por finalidade uniformizar a granulometria do fertilizante
que foi moído ou triturado. É regra passar por peneiramento materiais que sofreram moagem
ou trituração. Composto com granulometria entre 6 mm e 12 mm é muito atrativo ao
agricultor, pois assemelha-se à granulometria das tortas vegetais. Composto de boa qualidade
deve ter passado por peneira de 12 milímetros de abertura. Com essa granulometria não serão
visíveis a olho nu pedacinhos de vidro, louça, plástico, madeira, tijolo, pois, geral-mente tais
inertes não ultrapassam a dois por cento do total do produto.
d)Granulação. O composto curado, se reduzido a pó, pode ser facilmente granulado. Para isso,
basta passar o material em pó por granulador rotativo cilíndrico, aplicando um jacto de água
atomizada e, em seguida, remover o excesso de água dos grânulos obtidos, através de um
secador. Os grânulos resfriados devem ser peneirados de acordo com a exigência da
legislação.
e) Ensacamento. O fertilizante orgânico composto é geralmen¬te vendido a granel. Se for
comercializado ensacado, se contiver mais de 18% de umidade deve ser nas chamadas
"sacarias respiráveis", de tecido feito com fitas trançadas de polipropileno. Embalado em saco
plástico, impermeável, o fertilizante orgânico úmido e assim fechado, desprende vapor d'água
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que se condensa na parede interna do saco, favorecendo a formação de bolor no adubo. Se o
plástico for transparente o comprador pode não desejar adquirir um produto nessas condições.
3.1 Métodos Rápidos para Acompanhamento da Maturação do Composto
Vários são os testes rápidos que se pode utilizar para o acompanhamento do processo de
compostagem. O mais correto é sempre se valer de mais de um dos testes para confirmação e
segurança dos resultados obtidos. Adote fazer sempre três determinações e tomar como
resultado final à média dos dados obtidos.
Pela medição da temperatura. A presença de calor na leira é a primeira indicação de que o
processo de compostagem está se desenvolvendo. Na realidade, a elevação da temperatura
produzida pelos microrganismos, pode se afirmar, é uma consequência da presença de outros
parâmetros. Assim, (a) se na matéria-prima a ser compostada existirem microrganismos que
decompõem a matéria orgânica, sendo que o lixo, o lodo de esgoto e os estercos animais os
têm em quantidade e qualidade suficiente; (b) se houver umidade adequada entre 40 e 60%;
(c) se houver um bom fornecimento de oxigênio pelos revolvimentos, então, como
consequência, o composto entrará em franca decomposição, se aquecendo, uma vez que o
metabolismo dos microrganismos é exotérmico, desprende calor.
A temperatura ideal para o processo de compostagem é aceita como sendo a de 55° C.
Temperaturas de 70°C ou maiores não são recomendáveis, pois prejudicam a ação dos
microrganismos mesófilos, floculam determinados componentes orgânicos, insolubilizam as
proteínas hidrossolúveis, podem provocar o desprendimento de amônia, se o composto estiver
na fase de amonização do nitrogênio orgânico além de outros inconvenientes causados por
esse excesso de calor.
Para eliminação de patogênicos, ovos e larvas da mosca doméstica e outros insetos, a
temperatura de 55° C por alguns dias acompanhada de revolvimento é mais que suficiente,
como se comentará na segunda parte deste manual.
Temperaturas elevadas podem ser reduzidas fazendo-se revolvimentos mais frequentes,
reduzindo-se o tamanho da leira, ou irrigando-a durante a operação de revolvimento, pois,
altas temperaturas estão geralmente ligadas a baixos teores de umidade do composto.
Existe uma variação de temperatura entre a base. O centro e a superfície de uma leira de
composto disposta em pátio para compostagem. A camada mais externa, logo abaixo da capa
ressequida que recobre a leira, é mais quente que a interna e, o material contido na base. é
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geralmente mais úmido e mais frio. Leiras grandes, possuem relativamente maior volume em
relação à superfície de exposição, perdendo menos calor, enquanto que nas leiras pequenas,
sendo o volume menor a área exposta é relativamente maior, perdendo calor mais facilmente.
Um método simples e prático para acompanhar a maturação do composto no decorrer da
compostagem é pela medição da temperatura da leira. A curva da temperatura acompanha
paralelamente a curva de produção de gás carbônico que é um bom parâmetro para determinar
o grau de maturação. Medições da temperatura da leira na profundidade entre 40 e 60 cm têm
sido feitas com termômetro de haste metálica.
3.2 Qualidades do Composto
Maturidade do composto não deve ser confundida com qualidade. Maturidade é o resultado de
uma correta decomposição microbiológica da matéria orgânica, originando nutrientes e
húmus. Um composto de qualidade, além de ter perfeita maturidade, deve apresentar
características e propriedades que não torne o produto inadequado para o uso agrícola.
Consequentemente, um composto pode estar perfeitamente maturado mas ser condenado por
não ter as qualidades exigidas para um fertilizante orgânico com bom valor agrícola.
O composto a ser comercializado deve ter especificações de maneira a permitir que o produtor
conheça o fertilizante que está pondo à venda e poder dar garantias de sua qualidade. Deve
também pensar sob o ponto de vista do comprador, interessado na qualidade do produto que
está adquirindo. A comercialização do fertilizante orgânico composto oriundo do lixo
domiciliar não beneficiado, por exemplo. Tem como maior obstáculo seu aspecto, provocado
pelo impacto visual que lhe transmite a aparente a má qualidade. Assim, o agricul¬tor não se
encoraja em comprar e levar para sua lavoura um adubo orgânico tendo visível quantidade de
cacos de vidro, de louça, plásti¬cos e outros inertes, também chamados contaminantes, que
não se decompõem na terra. Após alguns anos de experiência, pode-se afirmar que as usinas
de reciclagem e compostagem têm condições de produzir composto com excelente qualidade,
desde que sejam dotadas de instalações e equipamentos mecânicos para beneficiamento do
composto maturado.
Fertilizante composto com leve contaminação de metal pesado inadequado para adubação de
plantas ou de seus produtos comestíveis, podem ser empregados na adubação de essências
florestais, de plantas ornamentais a serem comercializadas ou que entrem na instalação de
projeto paisagístico, de plantas têxteis e de plantas destinadas á contenção de erosão em talude
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de estrada de rodagem ou grandes encostas. O composto bem encharcado pode ser usado para
revestir os taludes ou encostas, pois quando seco torna-se uma placa dura, resistente, que não
se desfaz com a chuva, uma verdadei¬ra placa de cimento.
3.3 Processo de compostagem por aeração forçada
O processo de compostagem por aeração forçada apresenta várias vantagens se comparado ao
processo de compostagem artesanal:
- é um processo que demanda praticamente a metade da área exigida para a compostagem
artesanal;
- pode ser executado sob qualquer condição climática, já que depende de aeradores estáticos,
ao contrário da compostagem artezanal que depende de equipamentos de movimentação de
materiais sobre pneus - pás-carregadeiras, que exigem regularidade de piso para
movimentarem-se. Além disto, os investimentos para a instalação de aeradores serão sempre
menores do que os necessários para aquisição pá-carregadeira;
- quanto aos custos operacionais, os aeradores são acionados por energia elétrica, enquanto os
equipamentos para movimentação de leiras movem-se a diesel.
3.4 Conceitos sobre a compostagem com aeração forçada
Compostagem em pilhas estáticas com aeração forçada: também conhecido como Método de
Beltsville, consiste em injetar ar em pilhas estáticas, com controle do tempo da aeração. Com
o trabalho de um compressor injeta-se ar na base das pilhas. Com isto supre-se a demanda de
oxigênio em intervalos regulares durante todo o dia, em períodos de 30 dias. O processo para
compostagem acelerada de orgânicos obtém produtos finais secos e estáveis vantajosos sob o
ponto de vista da logística de distribuição,quando comparados aos produtos líquidos obtidos
na biodigestão que ocorre em meio anaeróbico.
Como pode-se constatar nos Conceitos Gerais da Compostagem enunciados acima, os dois
maiores desafios que se impõe ao processo, estão relacionados com:
1 - O controle da aeração e umidade na primeira fase, quando ocorrem as reações bioquímicas
de oxidação mais intensas predominantemente termofílicas;
2 - O estabelecimento de condições para o desenvolvimento completo do processo de
humificação na segunda ou fase da compostagem.
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Para grandes quantidades de resíduos a processar em um fluxo contínuo de recepção, o
parâmetro tempo de compostagem é determinante e, a partir do seu equacionamento é que se
irá determinar os quantitativos de áreas a serem utilizadas, influindo diretamente nos
investimentos necessários para a implantação do processo. Assim, visando obter condições
sanitárias ideais e características finais do composto orgânico e ainda viabilizar a redução do
tempo de compostagem que influencia os custos de investimentos, a principal característica
tecnológica do processo empregado será o emprego da aceleração da compostagem por
aeração forçada. A manutenção da Taxa de Oxigenação (Aeração), através de um processo
forçado, é uma ação que tem como objetivos:
a) evitar a elevação de temperatura a níveis que comprometem a vida durante a compostagem;
b) aumentar a velocidade de oxidação do material orgânico e;
c) diminuir a emanação de odores. Para isto, será necessário um mecanismo de aeração capaz
de satisfazer a demanda máxima de oxigênio que ocorre quando a temperatura da pilha está
em torno de 550C e através do qual se possa garantir o ciclo de aeração a ser fornecido
durante a compostagem.
O processo consiste em um sistema de tubos perfurados, sobre os quais é feita uma pilha ou
leira de compostagem, sendo esta pilha de altura entre 2,0m e 2,5m. A última camada da pilha
deve ser de material vegetal para evitar formação de odores. O sistema de tubos é ligado a um
soprador , que introduz ar forçado de maneira a promover um efetivo controle da aeração e
prover o oxigênio necessário para as atividades biológicas no interior da pilha.e para o
controle da temperatura. A operação do soprador pode ser controlada por um timer ou por
sistema de telemetria. Com relação à quantidade de ar injetado nas leiras, deve-se intercalar
turnos de aeração de 15 minutos pela manhã, 15 minutos às 12 horas e 15 minutos após a
determinação da temperatura, por volta das 18 horas, totalizando 45 minutos de aeração por
dia. Nestas condições o material é compostado durante 3 ou 4 semanas e após isto segue para
a maturação onde permanece por 4 semanas ou mais. Para implementar melhores condições
ao composto final é feita uma moagem ou um peneiramento.
1 - A temperatura da pilha sofre rápido aumento nos dois primeiros dias de compostagem.
2 - Ao atingir temperaturas em torno de 550C, a temperatura tende a estabilizar-se.
3 - A partir do 200 dia, a temperatura começa a cair devido ao esgotamento das reservas de
carbono orgânico biodegradável.
4 - Em torno do 250 dia, a queda da temperatura tende ficar mais drástica.
5 - Do 350 dia em diante a temperatura tende a se estabilizar em torno dos 250C.
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6 - O processo apresenta melhor controle da temperatura, do que o processo de reviramento
mecânico.
7 - Deve-se lembrar que o controle da maturação deve ser feito através do acompanhamento
da temperatura, pois o tempo de compostagem pode variar bastante já que é influenciado por
diversos fatores empíricos.
3.5 Fluxograma do negócio
Recepção das matérias-primas é a primeira etapa.
Trituração (em caso de materiais de pequenas dimensões não é necessário) e remoção de
impurezas do material vegetal: O tamanho médio das partículas de matéria orgânica exercem
grande influência no período de compostagem. Anteriormente a montagem da leira de
compostagem os resíduos devem ser submetidos a uma correção do tamanho das partículas
para homogeneização da massa de compostagem, melhorar a porosidade e ter menor
compactação da mesma, além de obter de tal modo maior capacidade de aeração.
Amontoar o material (vegetal e animal) em pilhas, intercalando uma camada de restos
vegetais com uma fina camada de material inoculante (esterco bovino ou de galinha), tendo-se
o cuidado de molhar cada camada que esteja seca. A pilha deve apresentar cerca de 3,0 metros
de largura na base superior por 1,50 metros de altura e comprimento variável, de acordo com
a disponibilidade do material.
Manter o material sempre úmido, molhando-o pelo menos uma vez por semana. A cada 3
dias, revolver o material, formando uma nova pilha, ou deve-se realizar o processo de aeração
forçada (sem revolvimento). No caso de revolvimentos à partir do 60/72 dia tem-se a fase de
maturação, já em pilhas estáticas em cerca de 30 dias a fase de maturação é alcançada. Nessa
fase, as leiras (pilhas) não são reviradas.
Aos 60 dias (90 dias em caso de aeração artesanal), aproximadamente, o material curtido é
transformado em composto orgânico com cor escura, friável quando apertado entre as mãos,
com cheiro de terra e temperatura baixa no interior da meda.
Peneiramento: visa à homogeneização de suas partículas e à garantia do seu aspecto estético
para aproveitamento futuro. Com o auxílio de uma peneira manual ou mecânica rotativa, é
importante retirar as partículas grosseiras, cacos de vidro, pedaços de plástico, pedrinhas e
outros inertes que, porventura, não tenham sido removidos na etapa da triagem. Caso seja
observada a presença de material orgânico, madeiras e pedaços de alimentos que não foram
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totalmente decompostos, estes podem ser misturados à leira nova para o seu
reaproveitamento, bem como sua completa decomposição.
Estocagem do composto: deverá ser feita preferencialmente em local coberto e sobre piso
pavimentado, visando resguardar a sua qualidade. Na impossibilidade de um local coberto
para tal fim, dispor o composto sobre uma parte da área do pátio de compostagem e cobri-lo
com lona.
Coleta de amostra do composto para análise: devem ser observados os seguintes critérios:
- A composição da amostra: Faz-se a amostragem em vários pontos da pilha de composto (10
amostras). Compor uma única amostra bem homogeneizada e dividi-la em 4 partes
semelhantes. Utilizar as duas partes das extremidades e compor nova amostra. Efetuar esse
procedimento até obter-se uma amostra de aproximadamente 1kg.
- Finalmente, encaminhar esse material para análise em laboratório;
- O vasilhame usado para a coleta de composto deve estar limpo, evitando-se uma possível
contaminação da amostra;
- A embalagem para armazenar a amostra deve ser plástica e lacrada;
- A amostra destinada à análise bacteriológica deve ser preservada em caixa de isopor com
gelo.
As análises dos parâmetros físico-químicos e bacteriológicos, devem contemplar os
parâmetros referentes ao composto maturado, citados no relatório, e seguir o cronograma
descrito abaixo:
- Semestralmente: nos meses de janeiro e julho, relatório com os resultados das análises dos
parâmetros físico-químicos (densidade, pH, sólidos voláteis, nitrogênio, fósforo, potássio e
carbono total) referentes ao composto maturado;
- Anualmente: em janeiro, relatório com os resultados das análises dos parâmetros
bacteriológicos (coliformes e estreptococos) e de metais pesados (mercúrio, cobre, zinco,
cromo, chumbo, níquel e cádmio), acompanhado de laudo técnico, com a Anotação de
Responsabilidade Técnica - ART sobre a qualidade do composto maturado produzido.
Para que os resultados das análises sejam enviados sem atraso, nos prazos determinados, até o
10º dia dos meses estabelecidos, é conveniente enviar as amostras do composto para o
laboratório em maio e outubro.
Abaixo segue o Fluxograma do processo:
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Recepção das
matérias-primas
Trituração
Maturação do
composto
Peneiramento
Amontoamento do
material em pilhas
Umedecimento
(controlado) da
pilha
Transporte/
Venda
Estocagem
Figura 2 – Formatos das leiras e montes
3.6 Dimensionamento
Supondo-se que a densidade do esterco seja de 550kg/m3 e a densidade do material vegetal
300kg/m3, temos:
Cálculo das dimensões da pilhas de compostagem (serão adotadas pilhas com seção reta
“triangular” de 1,50 m de altura e 3,00m de largura, 180.000kg de material vegetal e 60.000kg
de esterco recebidas por mês – proporção de 3kg de material vegetal para 1 de esterco):
a) Cálculo do comprimento da pilha (L):
- Área de seção reta: AS = 3 x 1,5 / 2 = 2,25 m²
- densidade de massa do composto (d) = (300*3 + 550)/4 = 362 kg/m³
b) Volume inicial(V): V = (180000kg + 60000kg)/362 kg/mês = 663 m³
Considerando uma pilha com massa igual à 12000kg (volume recebido por dia)
Volume da pilha: 12000kg/ (363kg/m3) = 33,05 m³
c) Comprimento da pilha (L): L = V / AS = 33,05 m3 / 2,25 m2 = 14,68 m
- Comprimento adotado: L = 14,68 m
Assim sendo as dimensões da pilha são: 1,5 x 3,0 x 14,68 m
Número de Pilhas (N): N = 20 pilhas (1 pilha por dia)
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d) Cálculo da área do pátio de compostagem:
- Área da base da leira (Ab): Ab = 3,0 x 14,68 = 44,04 m²
- Área de folga para revolvimento e circulação de máquinas e transporte, Af = 44,04 m², cada
leira ocupará: Ab + Af = 88,08 m²
Com 20 pilhas:
Área do pátio: 88,08 m2 x 20 = 1761,6 m²
Contudo, deve-se levar em conta que as pilhas ficarão no pátio durante aproximadamente 60
dias, para completarem o processo de compostagem. Logo a área utilizada corresponde à 2
vezes o tamanho da área do primeiro mês.
Com pilhas estáticas: Área do pátio (60 dias) = 1761,6 m2 x 2 = 3.523,2 m²
Resumindo, será necessário um terreno de 4.000 m² para ter folga de pátio e também
comportar o galpão de estocagem de 400 m².
3.7 Infraestrutura e Equipamentos
Pátio de Compostagem, é importante escolher local adequado para montagem das pilhas
aonde irá ocorrer o processo de compostagem. O local deve ter ligeiro declive para favorecer
a drenagem, próximo a árvores que promovam sombreamento e proteção contra ventos, bem
como de uma fonte de água despoluída. As pilhas devem ser protegidas contra enxurradas
por um sistema de canaletas, que podem ser conectadas a um coletor de chorume, se possível
reciclado para a pilha.
O pátio deve ser plano e bem compactado. Se possível, pavimentado com asfalto, e possuir
declividade suficiente para assegurar o escoamento das águas pluviais e do chorume
produzido durante a compostagem.
No dimensionamento do pátio, deve-se prever o espaço entre as leiras para a circulação de
caminhões, pás carregadeiras ou máquinas de revolvimento e também áreas para estocagem
do composto pronto.
As leiras para compostagem devem ter forma piramidal ou cônica, com base de cerca de 3
metros de largura ou diâmetro de 2 metros e altura variando entre 1,50 a 2 metros.
Estas formas, facilitam o escoamento das águas pluviais evitando o encharcamento das leiras.
Alturas maiores que 2 metros dificultam a aeração da massa e a operação do revolvimento.
O local deve ter declividade máxima de 10% para aplicação superficial (leiras) e 18% para
aplicação subsuperficial (valas).
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Unidade de armazenamento da matéria-prima consiste no local aonde serão armazenados os
materiais que passarão pelo processo de compostagem. Os restos vegetais ao chegarem na
propriedade já serão destinados à formação das pilhas, não havendo necessidade de
armazenamento. Já o conteúdo animal, neste caso o esterco, deve ser armazenado visando
estar disponível assim que o material vegetal chegar na propriedade. Alguns cuidados devem
ser tomados visando a não contaminação de cursos de água, sistemas de drenagem e lençóis
freáticos.
A instalação de barreiras ou refreamentos físicos para proteger as áreas de armazenamento de
esterco, nas áreas passíveis à contaminação por escoamento, lixívia ou dispersão por ação do
vento deve ser considerada. Alguns tipos de refreamento físico são blocos de concreto,
bermas de solo, fossos, valas ou reservatórios. Práticas como armazenamento em lajes de
concreto ou reservatórios revestidos de argila podem reduzir o potencial de penetração de
lixívia nas águas subterrâneas.
A queda de chuva em uma pilha de esterco pode resultar em lixívia, potencialmente
contaminada com patógenos. Uma das opções que devem ser consideradas pelos produtores é
cobrir as pilhas de esterco, por exemplo, armazenar o esterco sob um telhado ou cobrir as
pilhas com coberturas adequadas. Uma outra alternativa é coletar a água que lixivia através do
esterco sob tratamento ou armazenamento. A coleta da lixívia permite ao produtor controlar
sua eliminação (por exemplo, em um gramado) ou uso (por exemplo, para controlar a
umidade durante a compostagem). A lixívia pode causar riscos microbianos similares àqueles
causados pelo esterco que o originou.
Unidade de armazenamento do produto acabado, a estocagem do composto deverá ser feita
preferencialmente em local coberto e sobre piso pavimentado, visando resguardar a sua
qualidade. Na impossibilidade de um local coberto para tal fim, dispor o composto sobre uma
parte da área do pátio de compostagem e cobri-lo com lona.
Dentre os equipamentos, podemos destacar:
- Peneira Rotativa (1) ou peneira sextavada eletromecânica.
- Enxadas, Vassouras, Garfos de jardinagem, Pás.
- Mangueiras.
- Sacos Plásticos.
- Selador de Termo-Plásticos.
- Trator de pequeno porte tipo pá carregadeira.
- Aeradores (compressor de ar) e tubulação.
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- Termômetro
3.8 Quantificação das variáveis envolvidas no processo de produção
1. Material Vegetal:
1.1 Quantidade: 600 m³ de grama ou 180 toneladas.
1.2 Origem: cidade próxima à São Paulo
1.3 Transporte: Caminhão
2. Esterco:
2.1 Quantidade: 60 toneladas
2.2 Origem: São Paulo.
2.3 Transporte: Incluso no preço
3. Outros Insumos
3.1 Energia elétrica
3.2 Combustíveis/frete
3.3 Água
4. Mão de Obra
4.1 Quantidade: 10 trabalhadores
4.2 Qualidade: 9 trabalhadores com instruções básicas para carregar o composto até a peneira
rotativa e demais atividades braçais e 1 trabalhador capaz de operar a retroescavadeira.
5. Produção
Quantidade de composto produzido com aeração: 149,28 toneladas por mês
6. Área do pátio de compostagem e pilhas
6.1. Área do pátio: 3.523,2 m²
6.2. Número de pilhas: 20 novas pilhas por mês, e totalizando 40 pilhas constantes.
6.3. Dimensionamento das pilhas: 1,5 x 3,0 x 14,68 m
6.4. Área da base da pilha: 44,04 m²
6.5. Área de folga para transporte: 44,04 m²
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4. Análise de mercado
4.1 Empresas atuantes no mercado
O estado de São Paulo conta com poucas empresas que atuam no mercado e que podem ser
consideradas empresas de grande porte. As empresas que merecem destaque são a
Provaso/Genfertil; Visa Fértil; Terra do Paraíso; Bioland; Vida Verde e Biosolo. Na região de
São Paulo conhecemos a Biosolo e tem algumas outras, mas não são tão grandes.
4.2 Principais compradores de Composto Orgânico
Os produtores rurais que trabalham com culturas de alto valor agregado como flores, frutas e
hortaliças, principalmente os produtores orgânicos que vem cada vez mais aumentando a
utilização de composto orgânico. Áreas de paisagismo e jardinagem também consomem
bastante, assim como vasos e plantas em casa (comprado em supermercados e casas de
produtos agropecuários normalmente em embalagens pequenas de 2 a 10 kg).
4.3 Comercialização do Composto Orgânico
A comercialização mais utilizada é a venda direta desse produto no mercado. O produtor
adquire a matéria prima desejada e vende no mercado. O consumidor vai até um local de
venda do produto e adquire o produto de forma direta e sem compromisso.
Mas se torna cada vez mais comum a existência de contratos fixos de fornecimento de matéria
prima e de venda de composto. Muitas empresas precisam dispor os seus resíduos e contratam
as empresas de produção de composto para utilizá-los corretamente. Na venda também
existem alguns contratos fixos.
O que se percebe no mercado de composto, é que ainda existem algumas restrições por parte
de muitos consumidores potenciais, por conta de desconhecimento do produto ou por ter
utilizado produto feito sem os devidos critérios técnicos de produção. Em alguns casos o
problema é o custo que por conta do frete fica mais caro do que o convencional e também
barreiras de preconceito com relação a produtos elaborados a partir de resíduos urbanos e
lodos.
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O composto é comercializado de duas formas, a granel ou embalado. As duas formas são
bastante utilizadas, onde a escolha depende do nicho de mercado que se quer atingir.
4.4 Pesquisa de Mercado
Segundo Eggerth (1966) nos EUA são identificados seis principais segmentos de mercado
para o composto orgânico:
- Agricultura: produção de alimento, não alimentos e pastagens.
- Paisagismo: propriedades industriais e comerciais, manutenção do solo (campos de golfe,
cemitérios, etc);
- Viveiros de plantas: plantas em vasos, plantios de raízes aéreas, produção de sementes
florestais;
- Agências públicas: manutenção e paisagismo de estradas, parques, áreas de recreação e
outras propriedades públicas;
- Residenciais: paisagismos de casas e jardinagem.
No caso do Brasil esse setor é o principal demandante de composto orgânico, especificamente
na área de horticultura orgânica e floricultura.
A demanda pelo composto orgânico possui como maior consumidor, os produtores de
produtos orgânicos, e estes como são incapacitados de usar adubos químicos, acabando
usando o composto orgânico como forma de adubação.
Desta forma estaremos supondo que quanto maior for a produção de produtos orgânicos maior
será a demanda de nosso produto.
Uma pesquisa recentemente divulgada (Willer & Yussefi, 2006) indica que há cerca de 31
milhões de hectares sob cultivo orgânico no mundo, sendo o Brasil um dos principais
produtores, com a 6ª maior área: 887,6 mil ha – em 2000 esta área era de apenas 100 mil ha.
A agricultura orgânica no Brasil apresenta um crescimento estimado de 30% ao ano e
potencial para atingir 3 milhões de hectares no curto prazo (fonte: IBDInstituto Biodinâmico).
Além disto, temos o maior potencial de produção do mundo, sendo o único país com uma
reserva de 90 milhões de ha agriculturáveis.
O mercado mundial movimenta cerca de US$ 30 bilhões e, o Brasil move cerca de
De acordo com o Instituto Agronômico do Paraná (Iapar) a demanda por orgânicos no Brasil é
cerca de 35% superior à oferta. Para ter uma ideia do potencial do setor, dados da
Coordenadoria de Assistência Técnica Integrada (Cati) de Campinas mostram que, sozinha, só
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a cidade do interior paulista tem um potencial de consumo de US$ 5 milhões anuais de
orgânicos.
As grandes redes de supermercado já sentiram o cheiro do bom negócio. A venda de
alimentos orgânicos deverá chegar R$ 1,25 bilhão em 2007, um crescimento de 25% sobre
2006. É notável que o setor esteja se organizando e trabalhando melhor com os orgânicos e o
consumidor tem comprando mais, pois o preço em relação ao produto tradicional vem caindo.
Hoje, esses itens custam em média 30% a mais que os convencionais. No ano passado, a
diferença chegava a 60%.
Em razão dos dados acima apresentados temos grandes motivos para acreditar que a demanda
de composto orgânico tende muito a aumentar.
Em relação a oferta, consideramos muito importante também analisar o lado da
oferta/produção de composto orgânico no Estado de São Paulo.
Atualmente no Estado existem cerca de 15 usinas de compostagem, sendo que a produção
total mensal é de aproximadamente 1.748,5 toneladas.
A seguir segue uma tabela com dados de produção:
Figura 3 – Dados de produção
Fonte: Barreira 2005
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Além destas usinas também existe uma empresa situada em Piracicaba, chamada Bioland que
produz cerca de 200 toneladas de composto orgânico por mês e outras já citadas no começo
da análise.
O preço pago pelo composto orgânico ao produtor foi levantado em agropecuárias e empresas
produtoras do mesmo.
Após contato em diversas agropecuárias da região encontramos um valor médio de R$ 3,33
por saco de 10kg de composto orgânico, totalizando um valor de R$ 333,33 por tonelada
(vendida em sacos).
O valor do produto vendido a granel estimado foi menor, em torno de R$ 148,80 por tonelada
de composto.
5. Viabilidade econômica
Pelo que foi apresentado nos tópicos anteriores pode-se constatar que a produção de composto
orgânico propriamente dita não apresenta grandes dificuldades, possivelmente a maior
dificuldade do agente disposto a produzir comercialmente este produto está em sua
comercialização, é justamente na transação para o último elo da cadeia produtiva
(consumidor) que estão impressas as maiores dificuldades.
Este tópico pretende demonstrar a viabilidade econômica da produção de composto orgânico,
com base nas condições apresentadas na propriedade já existente em São Paulo.
Esta análise de viabilidade econômica do projeto de investimento será realizada sobre a ótica
do VPL (Valor Presente Liquido) e da TIR (Taxa Interna de Retorno) indicadores de
rentabilidade dos empreendimentos calculados com base na estimativa do Fluxo de Caixa da
atividade.
Segundo Noronha F.J. (1987) os projetos de investimento são propostas que implicam
comprometer parte dos recursos da empresa rural no presente tendo em vista produzir outros
bens ou serviços por um período definido, e os fluxos de caixa, que apresentam as entradas e
saídas de recursos e produtos no horizonte do projeto, refletem, ao final a contribuição
marginal da proposta de investimento sobre o capital investido.
A apresentação desta análise de viabilidade ocorrerá da seguinte forma:
i) Apresentação do significado de cada item do fluxo de caixa do projeto e o porque dos
valores;
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ii) Caracterização da precificação final do produto;
iii) Apresentação do fluxo de caixa, do modo como foi calculado o VPL e a TIR;
iv) Elaboração de cenários para auxiliar na tomada de decisão do investidor;
v) Apresentação do diagnóstico final.
Antes da apresentação do Fluxo de Caixa, se faz necessária a utilização de conceitos como
fluxo de entrada e fluxo de saída, o primeiro corresponde aos valores monetários obtidos com
a venda de produtos e subprodutos do projeto e com valor residual dos bens de capital que
ultrapassam o horizonte do projeto, o segundo diz respeito as despesas de investimento e
custos operacionais (fixos e variáveis).
5.1 – Itens do Fluxo de Caixa
O que se pretende abaixo é discorrer sobre todos os itens apresentados como saída no fluxo de
caixa elaborado para análise econômica deste projeto, como eles foram obtidos e o porquê.
Alguns pontos sobre a elaboração deste Fluxo de Caixa devem ser observados previamente.
a) Os valores de saída correspondem à média aritmética simples de no mínimo 3 (três) preços
de mercado consultados na região onde esta situada a propriedade;
b) Inflação - adotou-se neste fluxo o método dos preços constantes, ou seja, considera-se que
ao longo do projeto os preços permaneceram inalterados e que a inflação influência o
comportamento dos insumos e produtos igualmente. Este foi o método empregado neste
projeto pela sua simplicidade e por ser o mais usualmente utilizado na elaboração de fluxos de
caixa.
Os projetos de investimento agropecuários trabalham a inflação dos fluxos de caixa sob duas
formas a preços reais ou nominais, e a preços constantes. Quando se trabalha com preços reais
ou correntes adotamos uma projeção de preços do mercado que em alguma fase do cálculo do
VPL ou na elaboração do fluxo deve ter descontado a inflação, seja transformando o fluxo a
preços nominais em reais ou adotando uma taxa de desconto (juros) nominal.
Quando se trabalha com preços constantes, pressupõe-se que os preços relativos a insumos e
produtos do projeto permanecerão inalterados durante todo o horizonte do projeto e que a
inflação afeta igualmente os preços dos insumos e produtos, neste método usa-se
normalmente o conjunto de preços observados na época de elaboração do projeto de
investimento. Nenhuma destas alternativas está isentas de erros de julgamento quanto as
comportamento futuro do mercado, toda e qualquer projeção de preços esta sujeita a erros.
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5.1.1 Investimentos
Nesta categoria engloba o investimento necessário para iniciar a atividade. É importante ficar
claro que foi considerado o número de cinco aeradores para o projeto. Com relação ao terreno,
foi considerado um terreno de 4.000 m², tendo 3.500 m² de pátio, e construção de um galpão
de 400 m² para estocagem e seu valor de mercado é de aproximadamente 3.500 R$ / mês de
locação.
Tabela 1 – Cálculo dos investimentos
Item
Terreno
Galpão
Enxada
Vassoura
Garfo
Pá
Mangueira
Peneira Rotativa
Selador de Plastico
Balança
Termometro
Aeradores
Tubo em PVC 2"
Tee 2"
Curvas 90 2"
Cruzetas 2"
Mão de Obra e
Transporte
Total
Unidade Preço Total
m²
3.500
m²
50.000
peça
40
peça
7
peça
11
peça
22
metro
3
peça
20.750
peça
223
peça
1.750
peça
74
peça
4.000
barra
16.500
peça
1.625
peça
450
peça
1.455
-
1.500
101.909
5.1.2 Custos Operacionais
Os custos operacionais são todos aqueles custos que incorrem sobre o funcionamento e
manutenção da atividade.
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Tabela 2 – Cálculo dos custos operacionais
Operacional Variável
Energia Elétrica
Água
Mão-de-Obra (9 serventes)
Mão-de-Obra (1 especializada)
Encargos e 13º Mão-de-Obra
Manutenção das Instalações
Frete
Combustível
Esterco
Aluguel Retroescavadeira
Sacos Plasticos
Total Anual
Custo Mensal
2.945
540
622
1.500
1.273
250
220
4.250
9.060
2.064
250
22.974
Custol Anual
35.340
6.480
7.464
18.000
10.186
3.000
2.640
51.000
108.720
24.768
3.000
270.598
5.1.3 Energia Elétrica
Os gastos com energia elétrica foram calculas de acordo com o preço pago à companhia de
eletricidade.
5.1.4 Água
Os gastos com água foram calculas de acordo com o preço pago à companhia.
5.1.5 Mão de Obra
Foi calculado a necessidade de dez trabalhadores para a atividade de compostagem. Sendo
que foi está sendo considerada a presença de um trabalhador para ficar responsável pelo
recebimento de material vegetal e esterco, e também pela saída de composto orgânico. Esse
trabalhador ficará na entrada da propriedade para ter controle do que entra e sai da
propriedade.
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5.1.6 Depreciação
Estes valores correspondem a depreciação da infra-estrutura e equipamento empregada na
atividade, a depreciação nada mais é do que a perda de valor dos bens ao longo de seu tempo
de vida.
Tabela 3 – Cálculo da depreciação
Item
Galpão
Enxada
Vassoura
Garfo
Pá
Mangueira
Peneira Rotativa
Selador de
Plastico
Balança
Termometro
Aeradores
Tubo em PVC 2"
Tee 2"
Curvas 90 2"
Cruzetas 2"
Total
Vida
útil
50
2
0,5
2
2
2
5
Depreciação
(%aa)
2%
50%
200%
50%
50%
50%
20%
5
5
5
5
5
5
5
5
-
20%
20%
20%
20%
20%
20%
20%
20%
-
Preço
inicial
50.000
40
7
11
22
3
20.750
Preço
Final
0
0
0
0
0
0
4.150
Depreciação
1.000
20
15
6
11
2
3.320
223
1.750
74
4.000
16.500
1.625
450
1.455
-
45
350
15
0
0
0
0
0
-
36
280
12
800
3.300
325
90
291
9.506
5.1.7 Manutenção das Instalações
Foi estipulado valores para a manutenção das instalações. No caso, se trata de produtos de
limpeza para manter o galpão limpo e para a limpeza dos equipamentos presentes no galpão.
5.1.8 Frete
O frete é o preço pago pelo transporte do composto em questão. Os valores foram fornecidos
pelo por uma empresa que trabalha com a mesma atividade e foi calculado apenas o frete
pago pelo transporte do composto, já que o material vegetal não terá frete e o frete do esterco
está incluído no preço pago.
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5.1.9 Combustível
Calculo em cima da media de performance dos equipamentos.
5.1.10 Esterco
Os valores calculados para a compra do esterco, estão relacionados com a produção que irá
ocorrer. A base de cálculos foi feita com valores fornecidos por Kiehl (1998), e o preço foi
cotado na cidade de São Paulo.
5.1.11 Aluguel Retroescavadeira
O calculo foi feito baseado no valor pago pela hora do aluguel da retroescavadeira. O valor
pago utilizado foi o valor médio da região e inclui todos os gastos com combustível e
depreciação da retroescavadeira.
5.1.12 Sacos Plásticos
Os valores de saco plástico foram calculados de acordo com o volume de composto orgânico
calculado. Sendo que os valores do preço de sacos plásticos foram pesquisados no mercado e
na internet.
5.1.13 Impostos
Os impostos foram calculados levando em consideração apenas os encargos pagos pela mão
de obra.
5.1.14 Capital de Giro
Este valor corresponde ao montante de capital que o investidor deve dispor para possibilitar o
inicio e o funcionamento da atividade até a entrada da primeira receita do projeto, este valor
não engloba os investimentos em infra-estrutura e bens físicos, mas sim os custos
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operacionais da propriedade até que se obtenha a primeira receita, a partir deste ponto
pressupõe-se que o projeto entre em equilíbrio e se autofinancie. Este valor é resgatado no
ultimo ano de liquidez do projeto, pois já não é necessário dispor deste capital no caixa
porque não haverá continuidade da produção.
5.1.15 Composto Orgânico
O preço pago pelo composto foi calculado de acordo com o preço pago pelo produto. Preço a
granel R$ 108,25 por tonelada e em sacos R$ 267,50 por tonelada.
Vale lembrar, que metade da produção de composto orgânico será comercializado a granel e a
outra metade será comercializada em sacos, onde se obtém receitas diferentes com o produto.
5.2 Fluxo de Caixa Anual
Admitindo-se este numero e por hora desconsiderando a possibilidade de escalonar esta
venda em pequenos lotes; e assumindo 6 anos como horizonte do projeto; atribuindo a cada
ano as receitas e saídas de cada mês; temos configurado o seguinte fluxo de caixa:
Tabela 7 – Cálculo do Fluxo de Caixa e TIR do projeto
O primeiro ano (Ano 1) apresenta menor valor de entrada pois só há produção efetiva a partir
do terceiro mês deste ano.
5.3 Valor Presente Liquido
O valor presente revela o quanto o dinheiro do amanha vale hoje, ou seja, o VP do fluxo
liquido (A-B) do ano 05 ou VPL.
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Para tal cálculo, utilizando o modelo CAPM com as premissas de taxa livre de risco de 8,5%
aa e beta de 1,2 com prêmio de mercado de 6% aa, podemos calcular uma taxa de retorno
mínimo de 15,70%. Fórmula utilizada: Taxa de Retorno Mínima = RF + Beta x PRM
O VPL total do projeto é de R$ 35.313,15.
Para o calculo do VPL do projeto foi utilizada a seguinte metodologia:
Figura 4 – Fórmula de cálculo do VPL
O que esta formula representa é a somatória do valor presente dos fluxos de cada um dos seis
anos do projeto a uma dada taxa de desconto (r=). O “FLUXO” é o fluxo liquido (A-B) de
cada ano, “r” é a taxa de desconto utilizada no projeto e ”t” é o ano do projeto (0 a 5 anos).
Quando se avalia um projeto de investimento sob a ótica do VPL, deve-se aceitá-lo quando o
VPL é maior do que zero (VPL>0), pois entende-se que o valor presente do projeto (valor
hoje), calculado com base no custo do capital para o investidor, é superior ao valor do
investimento.
5.4 Taxa Interna de Retorno
A taxa interna de retorno revela qual a taxa de desconto que zera o VPL, ou seja, com esta
taxa o investidor empata seu investimento ele obtém um valor presente do fluxo de seu
projeto igual a zero. Teoricamente se esta taxa for superior ao custo do capital (taxa de
desconto) o projeto deve ser aceito. Neste projeto a taxa interna de retorno é de 28 %.
5.5 Ressalvas
a) Inflação: A elaboração dos fluxos de caixa só é possível através da projeção de cenários de
mercado, e nenhuma projeção futura, principalmente a de preços esta isenta de erros.
Utilizou-se nesta analise de viabilidade econômica de investimento um fluxo de caixa a
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preços constantes, o investidor (futuro criador), entretanto, não deve desconsiderar o efeito da
inflação sobre os insumos e produtos de sua produção no acompanhamento da atividade.
b) Mercado: No presente projeto foi considerado que todo o composto orgânico produzido
será comercializado, gerando o total de receitas apresentadas.
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6 Conclusão
A comercialização de composto orgânico no Brasil é cada vez maior, principalmente entre os
produtores de hortaliças que querem agregar valor no seu produto e lugares que possuem
jardins. Portanto, é interessante o investimento nesse produto.
Como o demonstrado nos cálculos acima, o Valor Presente Líquido (VPL) se mostrou maior
que zero (VPL>0), e a Taxa Interna de Retorno (TIR) foi superior a taxa de desconto (r).
Portanto, se conclui nesse trabalho que a implantação da produção de Composto Orgânico na
propriedade é viável.
A viabilidade da produção de Composto Orgânico dependerá principalmente da capacidade
do produtor de comercializar seu produto.
Criar um mercado consumidor, fazer parceria e divulgar seu produto são tarefas que
dependem única e exclusivamente do produtor, a realização destas tarefas não podem trazer
outro resultado senão a viabilidade do empreendimento.
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