FATORES QUE INFLUÊNCIAM O PROCESSO DE COMPOSTAGEM
Guilherme Farias Tavares
UFMT – Universidade Federal de Mato Grosso Estudante de Engenharia Agrícola e Ambiental
INTRODUÇÃO
O processo de compostagem, provavelmente, surgiu a partir dos primeiros cultivos agrícolas,
pois se tem registros de operações similares realizadas há 2000 anos na China. Todavia, a
partir do século X o agrônomo sir Albert Howard sistematizou e apresentou o processo, que
ele observou e adquiriu conhecimento quando trabalhou na Índia, nas décadas de 20 e 30.
Assim, com a expansão das áreas urbanas e o aumento populacional, os métodos de depósito
dos resíduos sólidos urbanos se tornaram inadequados, rapidamente. Simultaneamente, com
a intensificação da produção agrícola e animal, aumentou-se o volume de dejetos orgânicos
produzidos.
Do total do lixo orgânico, 60% são formados por resíduos orgânicos que podem ser excelentes
fontes de nutriente para as plantas (OLIVEIRA, A.M. et al. 2005). Dessa maneira, a
compostagem se torna indispensável para o desenvolvimento sustentável, representando a
reciclagem dos nutrientes, da matéria orgânica, de maneira ampla e benéfica, como enfatiza
INÁCIO, C. et al (2009), tornando o processo de compostagem como uma questão de eficiência
ecológica, não só pelos benefícios do uso agrícola do fertilizante orgânico, mas também pela
diminuição de lixo enviados diariamente para aterros sanitários e lixões, conseqüentemente
liberando metano, efluentes poluentes e atraindo vetores de doenças.
A compostagem trata-se de uma técnica para obter a estabilização ou humificação da matéria
orgânica, segundo NUNES, M. (2009) e é realizada através da transformação do resíduo
orgânico numa matéria estável (composto), resistente à ação fermentativa de microrganismos,
sendo que esta transformação ocorre pela ação destes.
O funcionamento desta é dado em duas etapas, a decomposição aeróbia, na qual ocorre
digestão da matéria orgânica e microrganismos termofilícos, que matam os agentes patógenos
presentes, assim como ovos de parasitas e/ou vermes.
A segunda etapa é anaeróbica, sendo dividida em três períodos principais, liquefação da
matéria orgânica, produzindo ácidos orgânicos, cetonas e alcoóis; gaseificação, ocorrendo
formação de gases tóxicos como metano e dióxido de carbono; e estabilização da matéria
orgânica, na qual ocorre a diminuição da temperatura, formando um material estável, escuro
amórfico, com aspecto de húmus e um cheiro de terra (WITTER, E. et al. 1987).
Entretanto, para que o resultado objetivado seja alcançado, alguns fatores são necessários,
durante o processo de compostagem para a formação do fertilizante orgânico, sendo estes
principalmente, aeração, umidade, temperatura, granulometria, pH e proporção
carbono/nitrogênio (C/N). Portanto, esta revisão será feita sob tais influências ao longo da
transformação do lixo orgânico em fertilizante, para análise dos valores ideais destes.
COMPOSTO
O produto obtido através do método da compostagem denomina-se composto, caracterizado
como um fertilizante orgânico obtido a partir de processos microbiológicos, na qual uma
mistura de resíduos crus é transformada em massa escura, rica em substâncias húmicas e
possuindo propriedades úteis à agricultura (ARNOST JÚNIOR, S. 2002).
Este estará pronto para uso, no momento em que sua temperatura se mantém constante
durante a movimentação do material (JIMENEZ, E. I. et al. 1989), possuindo algumas
particularidades importantes para a saúde do solo, como nitrogênio, fósforo, potássio, cálcio,
magnésio e enxofre, os quais são assimilados em maior quantidade pelas raízes, além de ferro,
zinco, cobre, manganês, boro e outros micronutrientes, auxiliando no aumento da CTC
(capacidade de troca catiônica) do solo.
Os nutrientes do composto são liberados lentamente, realizando a “adubação de
disponibilidade controlada”, ou seja, permite que os vegetais retirem os nutrientes que
precisam, de acordo com suas necessidades ao longo de um tempo maior.
O fertilizante orgânico se liga as partículas do solo (areia, silte e argila), formando pequenos
grânulos que ajudam na retenção e drenagem da água e melhora a aeração, além do aumento
do número de minhocas, insetos e microrganismos desejáveis, o que reduz a incidência de
doenças nas plantas.
Portanto, o composto é a melhor fonte de matéria orgânica humificada, substituindo o húmus
natural do solo, melhorando as condições físicas, químicas e biológicas deste; aumentando a
porosidade do solo, tornando-o mais arável e assegurando a conservação da umidade e
protegendo-o da evaporação, o frio e o calor.
Assumindo fatores básicos para sua formação, como citado por KIEHL, E. J. (1985), nos quais os
principais fatores que governam a compostagem são: umidade, aeração, temperatura, relação
C/N e granulometria, além do pH.
AERAÇÃO
A aeração é bem discutida e utilizada por vários autores (KIEHL, E. J. 1985; PEREIRA NETO,
1996), os quais sugerem que ela favorece a oxigenação, secagem e diminuição do volume do
material a ser compostado, a partir do fornecimento de oxigênio para atividade microbiológica
(energia), remoção da umidade da massa em compostagem e remoção do calor, diminuindo a
temperatura da massa.
A presença de oxigênio confere duas principais características no ponto de vista da
biossegurança, a elevação da temperatura e a aceleração do processo. Na primeira etapa da
compostagem, como os materiais estão sobrepostos, ocorre a compactação natural,
provocando a expulsão do oxigênio existente entre as camadas, conseqüentemente, as
temperaturas tendem a ser mais baixas, devido ao caráter aeróbio dos microrganismos (KIEHL,
E. J. 1985 e PEREIRA NETO, 1996).
Já na segunda fase, o revolvimento freqüente promove uma aeração mais uniforme,
promovendo o aumento da temperatura (PEREIRA NETO, 1994). A taxa de aeração deve ser
totalmente controlada, de maneira que proporcione uma distribuição adequada desta, em
toda massa a ser compostada, pois se houver fermentação na ausência de oxigênio, haverá
perda de nitrogênio, odores desagradáveis e presença de insetos, como moscas (OLIVEIRA, F.
et al. 2004), pois a atividade anaeróbica será intensificada.
Para evitar a proliferação de problemas e fabricar um produto próprio para uso, o desejado é
que o revolvimento do material a ser compostado seja realizado a partir do vigésimo dia, se a
temperatura estiver baixa, para que ocorra a entrada de ar no interior dos resíduos,
aumentando a atividade microbiana e a temperatura, segundo NUNES, M. (2009).
TEMPERATURA
Em geral, quando a matéria orgânica é decomposta o calor criado pelo metabolismo dos
microrganismos é dissipado e o material, normalmente não se aquece. Porém, no processo de
compostagem, o calor desenvolvido se acumula e a temperatura alcança valores altos
(NOGUEIRA, W. A. et al. 2011), sendo o principal indicador de fermentação.
Seu desenvolvimento está relacionado a diversos fatores, como nutrientes dos materiais a
serem utilizados, relação carbono/nitrogênio, umidade e granulometria (pois condiciona maior
homogeneidade).
Além disso, ocasiona a desnaturação das proteínas e perdas essenciais na decomposição como
nitrogênio, além de interferir nas atividades de patógenos. A temperatura acelera o processo
da biodigestão, sendo que sua faixa, geralmente aplicável à compostagem, seja entre 23°C e
70°C.
Entretanto, temperaturas abaixo de 60°C não eliminam microrganismos, ovos de patógenos,
larvas e sementes de ervas daninhas. Durante os primeiros 15 a 20 dias, os valores atingidos
são de 60°C a 70°C, o que é importante e necessário para eliminação dos possíveis problemas.
Na segunda etapa, a massa em compostagem atinge faixas de 45°C a 55°C, decrescendo
conforme a humificação do material. Sua faixa de variação ao longo de todo o processo define
principalmente, o tipo de microrganismos predominantes e sua eficiência em termos agrícolas
e sanitários. STENTIFORD et al. (1996), considera que temperaturas superiores a 55°C, por três
dias, são suficientes para sanitizar o composto, já que a máxima diversidade microbiana ocorre
para temperaturas entre 35°C e 45°C. Todavia, MUKHTAR et al. (2004), recomenda que a
temperatura adequada para que ocorra a morte dos patógenos seja de 65°C, pois
temperaturas acima destas, segundo (KIEHL, E. J. 2005), retardam ou encerram o processo.
Para medir a temperatura do processo, utilizam-se dois métodos, o termômetro e a barra de
ferro. O termômetro deve suportar faixas de temperatura superiores a 80°C e ser colocado no
meio do material que está sofrendo a compostagem, deixando-o agir por alguns minutos, já a
barra de ferro, também deve ser introduzida na metade do material, observando com a palma
da mão se a temperatura está adequada, assim, se a temperatura for tolerável, significa que a
compostagem está ocorrendo normalmente. Se estiver com baixos valores, há necessidade do
aumento da temperatura por revolvimento.
GRANULOMETRIA
Materiais moídos e peneirados, com granulometria fina e maior homogeneidade, formam
montes com melhor distribuição de temperatura e menor perda de calor (NOGUEIRA, W. A. et
al.2011). Afetando, também, a questão da aeração, pois pequenas partículas alteram a
densidade do material (KIEHL, E. J. 2005) e conseqüentemente, aumenta a velocidade do
processo.
O ideal é que as partículas a serem compostadas não possuam tamanho maior que 3 cm de
diâmetro, pois quanto menor a partícula, maior a superfície especifica de contato, facilitando o
ataque microbiano ou disponibilidade biológica.
Porém, tamanhos menores que 1,3 cm podem ocasionar compactação e falta de oxigênio,
sendo necessário um sistema de ar forçado. Em caso de granulometria alta, pode-se
fragmentar o material, desde que o gasto de energia envolvido se justifique economicamente,
já em grânulos menores, a adição de matéria rica em carbono, auxilia no menor consumo de
oxigênio.
UMIDADE
A umidade é importante para o processo de decomposição. O valor ideal para a compostagem
é de 50% a 60%, pois quando o índice for baixo, a decomposição da matéria orgânica é
reduzida, podendo ser interrompida (para valores menores que 20%), impedindo a
fermentação.
Entretanto, para valores superiores a 60% ocorre a expulsão de oxigênio, produzindo maus
odores em zonas de anaerobiose, permitindo ainda, a lixiviação dos nutrientes e, segundo
REIS, M. F.(2011) aglutinação e diminuição da estrutura de resistência estrutural da leira.
Para baixas umidades, deve-se realizar a irrigação e para altos teores, o reviramento (ARNOSTI
JUNIOR, S. 2002). A mistura deve ser realizada a partir das partes externas mais secas com as
partes internas, no caso de excesso de água, e revirar molhar a leira, ao mesmo tempo, para
teores baixos.
Como a compostagem tende a evaporar a água, devido ao calor produzido, o ideal é que o
valor de umidade inicial seja de (50% a 60% p/p). Podendo, assim, ser feita uma análise (Tabela
1), indicando os valores (20% a 70%) de umidade ideais durante o processo, até sua conclusão.
Tabela1. Influência da umidade no processo de compostagem
Umidades Durante a compostagem No produto final 20% Péssima Excelente 30% Péssima
Ótima 40% Boa Boa 50% Ótima Tolerável 60% Tolerável Excessiva 70% Excessiva Excessiva
Fonte: Tabela adaptada de REIS, M. F. (2011)
POTÊNCIAL HIDROGÊNIONICO (pH)
Mesmo o pH não sendo um fator crítico na compostagem, seu valor indica o estágio que o
material se encontra dentro do processo, segundo JIMENEZ, E. I. (1989), já que afeta o
metabolismo, a permeabilidade da membrana e a absorção dos microrganismos diretamente,
além da interferência na disponibilidade de nutrientes, solubilização de elementos tóxicos
(FERNANDES, F. et al. 2005; KIEHL, E. J. 2005; TRAUTMANN, N.M. et al. 1997).
O pH, no inicio do processo apresenta valor ácido (próximo a 5,0), devido a formação de ácidos
orgânicos ou acumulo de ácidos intermediários, indicando também, falta de maturação no
processo ou ocorrência de anaerobiose no interior da pilha. Após certo período, este se eleva,
à medida que os ácidos são metabolizados, tendendo à alcalinidade ao fim do processo ( 7,5 a
9,0).
Segundo PEREIRA NETO (2004), a faixa ótima para a maioria das bactérias de pH, está entre 6 e
7,5 e para os fungos entre 5,5 e 8,0. De maneira que, a faixa idealizada por GRAVES et al.
(2000), para a atividade microbiana (6,5 a 8,0), seja aceita.
Durante o processo, pode haver a adição de calcário para elevação do pH, mas este aumento
pode ocasionar a volatilização do nitrogênio na forma de amoníaco, gerando odores
desagradáveis, formação de gás do efeito estufa e diminuição do nutriente para o solo.
PMRC = (30.Nn) – Cn/ Cc – (30 – Nc) (1)
PROPORÇÃO CARBONO/NITROGÊNIO (C/N)
Esta proporção está relacionada na regulação dos microrganismos para a transformação do
lixo orgânico em adubo.
O carbono, além de fonte de energia para atividade microbiana através da respiração,
representa também 50% da massa das células dos microrganismos. Já o nitrogênio é essencial
para a composição das proteínas, que representam metade da biomassa microbiana, ou seja, é
o material construtivo para o crescimento celular.
Para CHANYASAK, V. et al. (1981); TAUK, S. M. et al. (1982) e PEREIRA NETO, J. T. et al (1992), a
relação C/N ideal está entre 30 e 40 partes de carbono por parte de nitrogênio,
proporcionando intensificação da atividade microbiana e diminuição no tempo de
compostagem.
Para obtenção do valor C/N de cada partícula, pode ser feita a análise laboratorial ou a
utilização da equação (1) citada por GOMES, T. C. et al. (2001), pesquisadora da Embrapa.
Onde, PMRC é a parte do material rico em carbono; Nn é o teor do material rico em
nitrogênio; Cn, o teor de carbono do material rico em nitrogênio; Cc, o teor de carbono do
material rico em carbono e Nc, o teor de nitrogênio do material rico em carbono. Assim,
quando obtiver uma alta proporção C/N, será possível o retardamento do processo, já que os
microrganismos não serão capazes de digerir todo carbono presente; e no caso de baixo C/N,
ocorre anaerobiose, pois o oxigênio é consumido rapidamente.
CONCLUSÃO
A compostagem se torna um dos meios mais alternativos e ecologicamente corretos de
reciclagem de resíduos sólidos orgânicos, pois diminui a carga poluente e ajuda a melhoria
agrícola
Para que ela ocorra de forma correta, resultando num fertilizante orgânico de qualidade
alguns fatores são essenciais, como a aeração, temperatura, umidade, potencial
hidrogeniônico (pH), granulometria das particulares a serem compostadas e proporção
carbono/nitrogênio (C/N).
Muitos autores escreveram a respeito destes fatores desde a década de 70, e muitas
pesquisas foram feitas. Podendo ser observado que, os valores calculados para cada fator não
tiveram grande alteração ao longo do tempo.
Portanto, o uso do composto, quando produzido dentro destes fatores ideais, é de grande
auxilio para diminuição da poluição, através da menor quantidade de lixo jogado em aterros
sanitários e lixões, e melhoria da saúde do solo, aumentando seus nutrientes, CTC e,
conseqüentemente, a produção.
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