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Arch. Zootec. 58 (R): 59-85. 2009. Recibido:16-10-08 . Aceptado: 2-4-09. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA FATORES QUE AFETAM O DESENVOLVIMENTO DA COMPOSTAGEM DE RESÍDUOS ORGÂNICOS ISSUES CONCERNING COMPOSTING OF ORGANIC RESIDUES Valente, B.S. 1,3 , E.G. Xavier 1 , T.B.G.A. Morselli 2 , D.S. Jahnke 3 , B. de S. Brum Jr. 1 , B.R. Cabrera 3 , P. de O. Moraes 3 e D.C.N. Lopes 1 1 Departamento de Zootecnia. Faculdade de Agronomia Eliseu Maciel. Universidade Federal de Pelotas. Pelotas. RS. Brasil. [email protected] 2 Departamento de Solos. Universidade Federal de Pelotas. Pelotas. RS. Brasil. 3 Núcleo de Estudos em Meio Ambiente (NEMA PEL). Faculdade de Agronomia Eliseu Maciel. Universidade Federal de Pelotas. Pelotas. RS. Brasil. PALAVRAS CHAVES ADICIONAIS Humificação. Matéria orgânica. Relação Carbono/ Nitrogênio. Resíduos sólidos. ADDITIONAL KEYWORDS Humus. Organic matter. Carbon/Nitrogen ratio. Solid residues. RESUMO A compostagem é um processo de decomposição aeróbia controlada e de estabilização da matéria orgânica em condições que permitem o desenvolvimento de temperaturas termofílicas, resultantes de uma produção calorífica de origem biológica, com obtenção de um produto final estável, sanitizado, rico em compostos húmicos e cuja utilização no solo, não oferece riscos ao meio ambiente. A eficiência do processo de compostagem está diretamente relacionada a fatores que proporcionam condições ótimas para que os microrganismos aeróbios possam se mul- tiplicar e atuar na transformação da matéria orgânica. O conjunto de fatores condicionantes para o bom desenvolvimento de um sistema biologicamente complexo como a compostagem deve ser balizado por uma série de parâmetros, sendo que cada tipo de material a ser compostado exige uma combinação ótima de umidade, aeração, relação C/N, pH, granulometria e altura de leira. A presente revisão objetiva identificar e analisar os principais fatores que, direta ou indiretamente, afetam a atividade microbiológica durante a compostagem. SUMMARY Composting is a process of controlled aerobic decomposition and stabilization of organic matter in conditions allowing the development of termophilic temperatures. Such temperatures lead to a stable, sanitized, rich in humus and environmental friendly final product. The efficiency of a composting process is directly related to the factors responsible for an adequate development and multiplication of the aerobic microorganisms acting in the transformation of organic matter. In order to develop an adequate composing process a proper combination of humidity, aeration, C/N ratio, pH, granulometry and pile high must be reached. This review aimed to identify and analyze the main factors directly or indirectly affecting microbiological activity during composting process. INTRODUÇÃO O crescimento populacional e o econômico geraram uma forte demanda por alimentos, o que fez com que os diferentes sistemas agropecuários e agroindustriais aumentassem a sua produção, a fim de suprir o grande consumo por parte da população. Além disso, com a globalização do mercado, a possibilidade de exportar os mais variados produtos, tem levado a um crescimento ainda maior destas unidades de produção, princi- palmente nos países em desenvolvimento (Seiffert, 2000). Os sistemas produtivos agropecuários

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Page 1: 1254832236 Fatores Que Afetam o Desenvolvimento Da Compostagem de Residuos Organicos

Arch. Zootec. 58 (R): 59-85. 2009.Recibido:16-10-08 . Aceptado: 2-4-09.

REVISÃO BIBLIOGRÁFICA

FATORES QUE AFETAM O DESENVOLVIMENTODA COMPOSTAGEM DE RESÍDUOS ORGÂNICOS

ISSUES CONCERNING COMPOSTING OF ORGANIC RESIDUES

Valente, B.S.1,3, E.G. Xavier1, T.B.G.A. Morselli2, D.S. Jahnke3, B. de S. Brum Jr.1,B.R. Cabrera3, P. de O. Moraes3 e D.C.N. Lopes1

1Departamento de Zootecnia. Faculdade de Agronomia Eliseu Maciel. Universidade Federal de Pelotas.Pelotas. RS. Brasil. [email protected] de Solos. Universidade Federal de Pelotas. Pelotas. RS. Brasil.3Núcleo de Estudos em Meio Ambiente (NEMA PEL). Faculdade de Agronomia Eliseu Maciel. UniversidadeFederal de Pelotas. Pelotas. RS. Brasil.

PALAVRAS CHAVES ADICIONAIS

Humificação. Matéria orgânica. Relação Carbono/Nitrogênio. Resíduos sólidos.

ADDITIONAL KEYWORDS

Humus. Organic matter. Carbon/Nitrogen ratio.Solid residues.

RESUMO

A compostagem é um processo dedecomposição aeróbia contro lada e deestabilização da matéria orgânica em condiçõesque permitem o desenvolvimento de temperaturastermofílicas, resultantes de uma produçãocalorífica de origem biológica, com obtenção de umproduto final estável, sanitizado, rico em compostoshúmicos e cuja utilização no solo, não ofereceriscos ao meio ambiente. A eficiência do processode compostagem está diretamente relacionada afatores que proporcionam condições ótimas paraque os microrganismos aeróbios possam se mul-tiplicar e atuar na transformação da matériaorgânica. O conjunto de fatores condicionantespara o bom desenvolvimento de um sistemabiologicamente complexo como a compostagemdeve ser balizado por uma série de parâmetros,sendo que cada tipo de material a ser compostadoexige uma combinação ótima de umidade, aeração,relação C/N, pH, granulometria e altura de leira. Apresente revisão objetiva identificar e analisar osprincipais fatores que, direta ou indiretamente,afetam a atividade microbiológica durante acompostagem.

SUMMARY

Composting is a process of controlled aerobicdecomposition and stabilization of organic matterin conditions allowing the development of

termophilic temperatures. Such temperatures leadto a stable, sanitized, rich in humus andenvironmental friendly final product. The efficiencyof a composting process is directly related to thefactors responsible for an adequate developmentand multiplication of the aerobic microorganismsacting in the transformation of organic matter. Inorder to develop an adequate composing processa proper combination of humidity, aeration, C/Nratio, pH, granulometry and pile high must bereached. This review aimed to identify and analyzethe main factors directly or indirectly affectingmicrobiological activity during composting process.

INTRODUÇÃO

O crescimento populacional e o econômicogeraram uma forte demanda por alimentos,o que fez com que os diferentes sistemasagropecuários e agroindustriais aumentassema sua produção, a fim de suprir o grandeconsumo por parte da população. Alémdisso, com a globalização do mercado, apossibilidade de exportar os mais variadosprodutos, tem levado a um crescimento aindamaior destas unidades de produção, princi-palmente nos países em desenvolvimento(Seiffert, 2000).

Os sistemas produtivos agropecuários

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Archivos de zootecnia vol. 58(R), p. 60.

VALENTE ET AL.

adotaram métodos intensivos de produção,para tentar suprir essa demanda, que secaracterizam por confinamentos de altadensidade em áreas reduzidas e taxas decrescimento forçadas (Kunz et al., 2008).Números oficiais estimam atualmente que orebanho brasileiro é composto por aproxi-madamente 206 milhões de bovinos, 822milhões de aves, 35 milhões de suínos, 16milhões de ovinos, 10 milhões de caprinose 1,6 milhões de bubalinos (ANUALPEC,2008). Neste contexto, Lucas Junior e San-tos (2003) afirmam que o manejo imposto ea intensificação da produção de frangos decorte, favoreceram a geração de maioresquantidades de cama de aviário. De acordo,Miragliotta et al. (2002) afirmam que sãoalojados de 16 a 20 frangos por metroquadrado, sendo que o volume de cama deaviário disponibilizado para cada frango éde 1,75 kg.

Desta forma, o aumento da produçãotem gerado uma grande quantidade deresíduos sólidos e líquidos, que sãosubprodutos da atividade agropecuária, bemcomo da agroindustrial, constituindo assimum problema de ordem social, econômica eambiental. Conforme Fiori et al. (2008), oaumento da produção de resíduos vem pro-vocando impactos ambientais, porque a suataxa de geração é bem maior que sua taxa dedegradação. Contudo, devido à implantaçãode leis ambientais mais severas, quevalorizam o gerenciamento ambiental, temhavido uma conscientização gradual dosefeitos nocivos provocados pelo despejocontínuo de resíduos sólidos e líquidos nomeio ambiente. Conjuntamente, o mercadotambém exige das empresas uma atuaçãotransparente e concreta na preservação doscomponentes do meio ambiente, que devese materializar pela realização de atividadesque apresentem um menor impacto ambien-tal. Desta forma, os sistemas agroindustriaisvêm sendo incentivados a reciclar os seusresíduos no sentido de obter maioresrendimentos de seus processos produtivose, consequentemente, gerar menos resíduos

a serem tratados, minimizando assim oscustos de disposição final destes resíduos.Desta forma, uma das metas desejadas é asincronia da liberação de nutrientes com anecessidade das plantas (Bünemann et al.,2004), sendo que para isto deve-se fazer usode tecnologias que auxiliem na biodegradaçãodestes resíduos orgânicos.

Entretanto, o tratamento e a reciclagemde resíduos orgânicos não representam,necessariamente, uma solução final para osproblemas de escassez de alimentos ou dosaneamento ambiental, mas podem contri-buir significativamente para reduzir os da-nos causados pela sua disposição desorde-nada no meio ambiente, além de propiciar arecuperação de solos agrícolas exauridospela ação de fertilizantes químicos aplica-dos indevidamente (Lima, 2002).

Na tentativa de equacionar esse proble-ma, vários métodos de tratamento edisposição de resíduos orgânicos foram evêm sendo pesquisados em todo o mundo(Vergnox et al., 2009), destacando-se assima compostagem. Os mesmos autoresressaltam que na França, a compostagemrepresentava 2% em 1998, sendo que em2001 chegou a 6%, alcançando em 2004,16%.

A compostagem é geralmente aplicada aresíduos não fluidos, ou seja, resíduos só-lidos provenientes de diversas fontes comoresíduos urbanos, agroindustriais eagropecuários, concordando com Amine-Khodja et al. (2006). No entanto, os resíduoslíquidos também podem ser passíveis decompostagem, sendo que para isso se devemalterar as características físicas destes,através de agentes estruturantes como camade aviário, casca de arroz, serragem emaravalha. Vergnoux et al. (2009) afirmamque esta tecnologia é utilizada para as maisdiversas fontes orgânicas, sendo que paratodos os resíduos, o método de compostagemapresenta características e processos simi-lares. Porém, Bidone (2001) afirma que porser um processo puramente microbiológico,a sua eficiência depende da ação e da

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COMPOSTAGEM DE RESÍDUOS ORGÂNICOS

interação de microrganismos, os quais sãodependentes da ocorrência de condiçõesfavoráveis, como a temperatura, a umidade,a aeração, o pH, o tipo de compostosorgânicos existentes, a relação carbono/nitrogênio (C/N), a granulometria do mate-rial e as dimensões das leiras. De acordo,Kiehl (2004) afirma que a compostagem é umprocesso controlado de decomposição mi-crobiana, de oxidação e de oxigenação deuma massa heterogênea de matéria orgânicano estado sólido e úmido, compreendendouma fase inicial rápida mesofílica, que secaracteriza por células microbianas em esta-do de latência, porém com uma intensaatividade metabólica, apresentando umaelevada síntese de DNA de enzimas (Corrêa,2003). Posteriormente, ocorre uma fase debioestabilização, atingindo finalmente aterceira fase, onde ocorre a humificação oumaturação, acompanhada da mineralizaçãode determinados componentes da matériaorgânica, como nitrogênio, fósforo, cálcio emagnésio, que passam da forma orgânicapara a inorgânica, ficando disponíveis àsplantas (Kiehl, 1985).

Apesar dos estudos existentes sobre oassunto, percebe-se a necessidade de pes-quisas aprofundadas sobre a melhoria daeficiência do processo de compostagem, afim de produzir compostos com de melhorqualidade quanto ao fornecimento de nu-trientes as plantas e, também comocondicionadores do solo. Neste contexto,Lopez-Real (1994) comenta que, muitas vezes,o insucesso da comercialização do compostoé absolutamente dependente da qualidadeda matéria-prima básica, seja ela de origemagropecuária, urbana ou industrial. Emerson(2004) complementa, afirmando que aqualidade dos resíduos agrícolas é, quasesempre, mais do que aceitável para aprodução de um composto; o problema con-centra-se nos de origem urbana e industrial,que geralmente são contaminados porprodutos químicos ou constituem-se emmateriais grosseiros. Porém, Kiehl (2004)argumenta que fertilizantes orgânicos com

uma leve contaminação por metais pesados,inadequados para a adubação de plantas oude seus produtos comestíveis, podem serempregados na adubação de plantasornamentais e de plantas destinadas àcontenção de erosão.

Diante dessa situação, o Ministério daAgricultura, Pecuária e Abastecimento -MAPA, publicou, em 14 de janeiro de 2004,o decreto no. 4.954, que regulamenta a leino. 6.894, de 16 de dezembro de 1980, edispõe sobre a inspeção e fiscalização daprodução, bem como do comércio de fertili-zantes orgânicos, corretivos, inoculantesou biofertilizantes destinados à agricultura(Brasil, 2004). Segundo Beltrane et al. (2006),esse decreto representou um grande saltoqualitativo, porque passou a contemplarprodutos e matérias-primas, que o decretoanterior, no. 86 955, de 18 de fevereiro de1982, não reconhecia, além de embasar apublicação das instruções normativas paracada segmento do setor produtivo. Alémdisso, foi publicada a instrução normativano. 23, de 31 de agosto de 2005, onde sãoapresentadas as classes e os padrões dequalidade específicos para os fertilizantesorgânicos, que estão diretamente vincula-dos a origens das matérias-primas utiliza-das em sua produção (MAPA, 2005). Nestecontexto, o fertilizante orgânico deveapresentar as seguintes garantias para sercomercializado: matéria orgânica total (mí-nimo de 40%), nitrogênio total (mínimo de1%), pH (mínimo de 6,0), relação C/N (máxi-mo de 18/1) e umidade (máximo de 50%).

A presente revisão objetiva identificar eanalisar os principais fatores que, direta ouindiretamente, afetam a atividade microbio-lógica durante a compostagem e, conse-quentemente, a qualidade do produto resul-tante deste processo.

MICRORGANISMOS

Conforme Miller (1992), o processo decompostagem é marcado por uma contínuamudança das espécies de microrganismos

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VALENTE ET AL.

envolvidos, devido às modificações nascondições do meio, sendo praticamenteimpossível identificar todos os presentes.Smith e Paul (1990) ressaltam que oentendimento dos processos microbianos éimportante para o conhecimento da ciclagemde nutrientes e da dinâmica da matériaorgânica. Além disso, sabe-se que aintensidade da atividade dos micror-ganismos decompositores nos processosde compostagem está estritamente relacio-nada à diversificação e a concentração denutrientes (Pereira Neto, 2007), sendo que amicrobiota do composto determina a taxa develocidade do processo de compostagem eproduz a maior parte das modificações quí-micas e físicas do material (Mckinley e Ves-tal, 1985 citado por Tiquia e Tam, 2000;Mondini et al., 2004).

Os principais nutrientes encontradosnos resíduos vegetais e animais estão naforma orgânica e são decompostos em di-ferentes estágios (Kiehl, 1985), com diferen-tes intensidades e por diferentes populaçõesde microrganismos, que secretam enzimas edigerem o seu alimento fora da célula(Primavesi, 1981). Para que ocorra adigestão, os microrganismos liberam enzi-mas hidrolíticas, que retiram porções damatéria orgânica na forma solúvel e de baixopeso molecular, sendo necessária a presençade oxigênio nesta fase, para que a matériaorgânica já absorvida seja metabolizada(Kiehl, 2004).

Segundo Miller (1992), a predominânciade determinadas espécies de microrganismose a sua atividade metabólica determina afase em que se encontra o processo decompostagem. Corrêa et al. (1982) afirmamque no início da decomposição dos resíduosorgânicos, na fase mesófila, predominambactérias, que são responsáveis pela quebrainicial da matéria orgânica, promovendo aliberação de calor na massa em compostagem.Nesta fase, ocorre também a atuação de fungos,que são seres heterotróficos, pois utilizam amatéria orgânica sintetizada pelas bactérias eoutros microrganismos, como fonte de energia

(Pereira Neto, 2007). Esses microrganismossão produtores de ácidos, que degradam asproteínas, os amidos e os açúcares (Turner,2002). Com o aumento da temperatura,devido à liberação de calor, ocorre a mortede microrganismos mesófilos (Peixoto, 1988),havendo a multiplicação de actinomicetos,bactérias e fungos termófilos (Riffaldi et al.,1986). Nesta fase, as bactérias degradam oslipídeos e frações de hemicelulose, enquantoque a celulose e a lignina são decompostaspelos actinomicetos e fungos (Kiehl, 1985).

No entanto, Said-Pullicino et al. (2007) eAdams e Frostick (2008) afirmam que asucessão microbiológica, o envolvimentode comunidades microbiológicas e suasatividades, durante as fases específicas doprocesso de compostagem ainda são poucoconhecidas.

Em todo o processo de mineralização háum componente de imobilização, umarenovação da matéria orgânica e umaassimilação de nutrientes minerais, quepromovem o crescimento e a manutenção dabiomassa (Aquino et al., 2005). Além disso,durante todo o processo ocorre produçãode calor, com desprendimento de CO

2 e de

vapor de água (Kiehl, 2004), sendo estascaracterísticas relacionadas ao metabolis-mo exotérmico dos microrganismos, à suarespiração e à evaporação de água, que éfavorecida pelo aumento da temperaturagerada no interior da massa em compostagem(Zucconi e Bertoldi, 1991).

RELAÇÃO CARBONO/NITROGÊNIO

A relação C/N é um índice utilizado paraavaliar os níveis de maturação de substânciasorgânicas e seus efeitos no crescimentomicrobiológico, já que a atividade dosmicrorganismos heterotróficos, envolvidosno processo, depende tanto do conteúdode C para fonte de energia, quanto de N parasíntese de proteínas (Sharma et al., 1997).Desta forma, a relação C/N deve ser determi-nada no material a ser compostado, paraefeito de balanço de nutrientes, e também

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COMPOSTAGEM DE RESÍDUOS ORGÂNICOS

no produto final, para efeito de qualidade docomposto (Morrel et al., 1985).

A quantidade de N exigida por unidadede C varia com os tipos de microrganismosenvolvidos no processo (Peixoto, 1988). PereiraNeto (2007) afirma que o tempo necessáriopara que se processe a decomposição e amineralização é, em grande parte, determina-do pela concentração de N da matériaorgânica. Porém, Costa (2005) salienta quea qualidade do C, a ser digerido, tambéminterfere na velocidade e na quantidade decarbono que será transformado em CO

2

durante a compostagem.Diversos pesquisadores afirmam que a

relação C/N ideal para iniciar o processo decompostagem está entre 25/1 e 35/1(Zucconi e Bertoldi, 1986; Lopez-Real, 1994;Fong et al., 1999; Kiehl, 2004), uma vez quedurante a decomposição os microrganismosabsorvem C e N da matéria orgânica narelação 30/1, sendo que das 30 partes de Cassimiladas, 20 são eliminadas na atmosferana forma de gás carbônico e 10 sãoimobilizadas e incorporadas ao protoplasmacelular (Gorgati, 2001; Kiehl, 2004).

No entanto, estudos foram realizadosutilizando diferentes fontes de dejetos eresíduos da produção animal e vegetal,apresentando como conseqüência umavariação bastante grande na relação C/Ninicial, desde 5/1 até 513/1. Sabe-se que adisponibilidade de C é a maior fonte deenergia para os microrganismos, porém asua eficiência não é 100% e a demanda de Cé maior que a do N. Apesar da grandediferença entre as demandas, a carência deN é limitante no processo, por ser essencialpara o crescimento e reprodução dosmicrorganismos. Quando parte do Cdisponível é de difícil degradação, como acelulose, a lignina e a hemicelulose, éaconselhável uma relação C/N inicial maior,pois o C biodisponível é inferior ao C total.Apesar dos valores sugeridos pelospesquisadores para a relação C/N ótima nacompostagem, constata-se que não poderáser um valor absoluto, mas sim, que deve

variar com as características do material acompostar. De acordo, Imbar et al. (1993) eSilva (2005) afirmam que além da natureza domaterial, a condução da compostagemtambém afeta de maneira significativa aconcentração de C total durante o processode compostagem.

Pesquisando a compostagem de estercode suínos e palha de arroz, Zhu (2007)verificou que a relação inicial de 20/1 foibenéfica ao processo de compostagem. Demodo semelhante, Benito et al. (2006)trabalhando com compostagem de resíduosde podas, verificaram que a relação C/Nvariou entre 22/1 e 48/1. Entretanto, Gorgati(2001) pesquisando a compostagem com afração orgânica do lixo urbano do municípiode São Lourenço da Serra/SP, verificou queindependente das relações C/N iniciais dosmateriais coletados na primavera, no verão,no outono e no inverno serem, respectiva-mente, 10/1, 13/1, 17/1 e 14/1, a relação C/Nmédia foi de 11/1 para as leiras descobertase de 6/1 para as que permaneceram cobertas,indicando uma estabilização do materialorgânico ao longo do período. A baixarelação C/N (6/1) pode ter sido influenciadapela condução da compostagem, já que aorigem, bem como o tipo de material utiliza-do na confecção das leiras foi o mesmo,diferindo apenas no fato de não seremcobertas. Possivelmente, a incidência dechuvas durante período estudado, tenhaproporcionado uma maior produção dechorume, o que aumentou a lixiviação denutrientes, diminuindo assim a suaconcentração no produto final.

Durante o processo de compostagemverifica-se, portanto, uma redução da relaçãoC/N em decorrência da oxidação da matériaorgânica pelos microrganismos, que liberamCO

2 através da sua respiração (Zhang e He,

2006), diminuindo assim a concentração deC. Neste contexto, Loureiro et al. (2007)avaliaram a compostagem de resíduosdomiciliares com e sem adição de estercobovino e observaram uma redução no teorde C total, ao longo de 27 dias de

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VALENTE ET AL.

compostagem. Utilizando um período maiorde compostagem, de 180 dias, Costa et al.(2006) trabalharam com carcaças avícolas ecama de aviário, e observaram uma reduçãono teor de C total tanto no primeiro como nosegundo estágio. Porém, Imbar et al. (1990)observaram que nos primeiros 60 dias decompostagem de resíduos das indústrias dealimentos, a relação C/N diminuiu rapidamentede 27/1 para 10/1. Lima (2006), estudando acompostagem da mistura de diversosmateriais como o bagaço de cana, a cinza debagaço de cana e o esterco de galinhaspoedeiras em recipientes perfurados late-ralmente, com capacidade de 60l, com e semadição de minerais, verificou que ao final de120 dias de compostagem, os tratamentosapresentaram relação C/N variando entre11/1 e 14/1.

Em um tempo maior de compostagem,Corrêa (1998) avaliou diferentes tipos decamas na criação de suínos, como casca dearroz, maravalha, sabugo de milho e serragem,e verificou que no alojamento dos animais,no primeiro lote, os materiais apresentaram,respectivamente, os seguintes valores paraa relação C/N: 85/1; 513/1; 87/1 e 179/1,sendo que ao final de três lotes criadossobre as camas, os valores reduziram para14/1; 15/1; 12/1 e 20/1, respectivamente.

Pode-se constatar que apesar dospesquisadores concordarem que a concen-tração de carbono diminui ao longo do pe-ríodo de compostagem, o tempo para queocorra a estabilização ou a maturação dosresíduos orgânicos, está diretamente rela-cionado à relação C/N inicial dos materiaisut i l izados como substratos. Ainda,baseado nos resultados dos experimen-tos desenvolvidos, pode-se dizer quepara alcançar uma relação C/N adequada énecessário misturar diferentes resíduosorgânicos. Dai Prá (2006) trabalhando natransformação de dejetos líquidos de suínosem sólidos, através da incorporação á dife-rentes materiais celulósicos, que sofreramcompostagem por um período de 105 dias,observou que à medida que os dejetos foram

adicionados aos substratos maravalha (212/1) e serragem (217/1), houve uma significa-tiva redução na relação C/N em ambos ostratamentos, para 21/1 e 20/1, respectiva-mente. Entretanto, o mesmo autor observouque os dejetos que foram adicionados aosubstrato cama de aviário (5/1), apresentaramum aumento da relação C/N (15/1).

Apesar da cama de aviário ter sidoconstituída de maravalha, que apresentauma alta relação C/N, a presença de excretasdas aves contribuiu para a diminuição darelação C/N do substrato. Percebe-se aindaque os dejetos que formam incorporados aosubstrato podem ter acarretado umaredução ainda maior da relação C/N, o quepossivelmente deve ter provocado umamaior volatilização de amônia. Kelleher etal. (2002) ressaltam que a baixa relação C/Ndos resíduos orgânicos provenientes daavicultura, contribuem para a maior perdade amônia. De outra forma, Zhu (2007) afir-ma que valores mais elevados de relação C/N significam que não há N suficiente paraum ótimo crescimento das populações mi-crobianas, havendo consumo de N pelosmicrorganismos, prejudicando assim avelocidade de decomposição dos resíduosorgânicos, que será reduzida.

Contrariando os autores, Chanyasak eKubota (1981) realizaram estudos sobre asmudanças na relação C/N de diferentesresíduos e constataram que os valorespermaneceram constantes entre 5/1 e 6/1,sem importar o tipo de material utilizado nacompostagem. Entretanto, sendo estes va-lores próximos à relação C/N da composiçãocelular dos microrganismos, a relação podeter sido mascarada pela presença decompostos orgânicos de composição simi-lar que não tenham sido degradados(Chanyasak et al., 1982), como fibras decelulose e lignina (Rodrigues et al., 2006).Os microrganismos heterotróficos utilizampreferencialmente os carboidratos comofonte de C, devido à lenta biodegradação dalignina, que se apresenta bastante resisten-te ao ataque enzimático, reduzindo assim o

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COMPOSTAGEM DE RESÍDUOS ORGÂNICOS

teor de celulose e hemicelulose nos primeiros90 dias de decomposição (Dinel et al., 1991).

UMIDADE

A umidade é indispensável para aatividade metabólica e fisiológica dosmicrorganismos, sendo que a consideradaideal para a compostagem varia entre 50 e60% (Stentiford, 1996 citado por Tiquia etal., 1998a; Rodrigues et al., 2006). Richardet al. (2002) afirmam que materiais com 30%de umidade inibem a atividade microbiana,sendo que um meio com umidade acima de65% proporciona uma decomposição lenta,condições de anaerobiose e lixiviação denutrientes. O excesso de umidade reduz apenetração de oxigênio na leira, uma vez quea matéria orgânica decomposta é hidrófila eas moléculas de água se aderem fortementeà superfície das partículas, saturando osseus micro e macroporos (Ecochem, 2004),afetando as propriedades físicas e químicasdo composto (Tiquia et al., 1998b). Aumidade interfere também indiretamente natemperatura do processo de compostagem,que é uma conseqüência da atividade meta-bólica dos microrganismos, que ocorre nafase aquosa. De acordo, Margesin et al.(2006) estudaram a atividade biológica du-rante a compostagem de lodo de esgoto everificaram que a redução do teor de umidadeprejudicou a atividade metabólica dosmicrorganismos, afetando assim diretamentea temperatura. Vários estudos foram realiza-dos objetivando obter o melhor nível deumidade que pudesse afetar positivamenteo desenvolvimento dos microrganismos e,conseqüentemente, a temperatura docomposto. Nos experimentos, a umidadetestada variou de 40 a 70%.

Barrington et al. (2003) estudaram o efeitoda aeração passiva e ativa na compostagemde dejetos de suínos com três substratosdiferentes (maravalha, palha e feno) e comníveis de 60%, 65% e 70% de umidade,concluindo que a umidade é um fator deter-minante nos padrões de temperatura

alcançados durante a compostagem, princi-palmente no caso dos substratos maravalhae palha. Verificaram ainda que, no caso damaravalha, a umidade de 65% influenciouno aumento da temperatura nos regimes deaeração adotados. Já no caso da palha, aumidade de 70% proporcionou as tempera-turas mais altas para os regimes de aeração.No entanto, os mesmos pesquisadoresconcluíram que o fator umidade teve efeitosob a temperatura apenas entre o 2º e o 6ºdia. Este fato nos leva a acreditar quepossivelmente outros fatores estivesseminfluenciando o aumento da temperaturacomo a concentração de nutrientes, asdimensões das leiras e a capacidade daspartículas de resistir à compactação.

Em outro experimento, realizado porTiquia et al. (1996) foi avaliado o efeito detrês níveis de umidade (50, 60 e 70%) sobrea atividade microbiana em compostagem decama de suínos. Os resultados indicaram umefeito significativo da umidade sobre aatividade microbiana e, conseqüentemente,sobre a temperatura da massa em composta-gem. Os pesquisadores observaram que oteor de umidade entre 50 e 60% permitiu umaatividade microbiana significativamentemaior do que níveis de umidade na ordem de70%, devido às trocas gasosas e a penetra-ção do oxigênio na massa em compostagem.Porém, Sellami et al. (2008) estudaram acompostagem da mistura de resíduos daprodução de azeite de oliva, de excretas deaves e de casca de gergelim e constataramque o teor de umidade na faixa de 50 a 700Cprovocou um aumento da degradação damatéria orgânica. Já, Sivakumar et al. (2007)estudaram a compostagem de carcaças defrangos, de excretas de frangos e de palha,e verificaram que o teor de umidade entre 40e 65% estimulou a atividade microbiana.

A umidade tem, portanto, juntamentecom a aeração, o pH, a relação C/N, agranulometria do material e as dimensõesdas leiras, um efeito direto sobre odesenvolvimento de microrganismos eindireto sobre a temperatura do processo de

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VALENTE ET AL.

compostagem, sendo que a consideradaótima varia em função do tipo de material aser compostado e do material celulósicoutilizado. Conforme Peixoto (1988), aeficiência do processo de compostagembaseia-se na interdependência e no inter-relacionamento desses fatores.

AERAÇÃO

A aeração é o fator mais importante a serconsiderado no processo de decomposiçãoda matéria orgânica (Peixoto, 1988), sendoclassificado como o principal mecanismocapaz de evitar altos índices de temperaturadurante o processo de compostagem, deaumentar a velocidade de oxidação, de dimi-nuir a liberação de odores e reduzir o excessode umidade de um material em decomposição(Pereira Neto, 1994; Kiehl, 2004).

De acordo com a disponibilidade deoxigênio, a compostagem pode ser classificadacomo aeróbia ou anaeróbia. A compostagemaeróbia corresponde à decomposição dossubstratos orgânicos na presença deoxigênio, sendo que os principais produtosdo metabolismo biológico são CO

2, H

2O e

energia. De outra forma, na compostagemanaeróbia, a decomposição dos substratosorgânicos ocorre na ausência de oxigênio,produzindo CH

4 e CO

2, além de produtos

intermediários, como ácidos orgânicos debaixo peso molecular (Pereira Neto, 1996;Kiehl, 2004). Entretanto, quando se busca acompostagem como tratamento de resíduosorgânicos, procura-se oferecer um ambien-te aeróbio para que os microrganismos sedesenvolvam, diminuindo assim a emissãode odores e de gases causadores do efeitoestufa como o metano e o óxido nitroso.Além disso, diferentemente do que ocorrena compostagem anaeróbia, a presença deoxigênio na massa faz com que ocorra umadecomposição mais rápida da matériaorgânica. Desta forma, Costa (2005) afirmamque a intensificação dos revolvimentos nasleiras diminui o tempo de compostagem.

As leiras podem ser aeradas por meio de

revolvimentos manuais ou mecânicos, fazendocom que as camadas externas se misturem àsinternas, que estão em decomposição maisadiantada (Kiehl, 1985; Pereira Neto, 1994;Silva et al., 2001). Richard et al. (2002)afirmam que as concentrações de oxigênioacima de 10% são consideradas ótimas para amanutenção da compostagem em condiçõesde aerobiose.

Entretanto, a aeração deve ser muitobem controlada, uma vez que um suprimentoexcessivo de ar pode fazer com que a perdade calor seja mais intensa do que a produçãode calor microbiano (Lau et al., 1992). Alémdisso, Kader et al. (2007) afirmam que aaeração excessiva pode aumentar a emissãode gases poluentes como a amônia e o óxidonitroso. Os mesmos autores, trabalhandocom a compostagem de esterco bovino e deesterco de peru, em células, que receberamdiferentes tipos de tratamentos (compactação,revolvimento e adição de água), verificaramque a redução de oxigênio entre 20 a 60%nos tratamentos compactação e adição deágua, reduziu a emissão de amônia e óxidonitroso, que ficou entre 30 e 70%.

Um experimento foi realizado com o ob-jetivo de testar diferentes freqüências deaeração na compostagem de cama, oriundado sistema de criação de suínos, comumidade corrigida para 50% no início doperíodo experimental (Tiquia et al., 1997).Os pesquisadores verificaram que orevolvimento da pilha a cada 2 ou 4 dias é maisadequado ao processo de compostagem emcomparação ao revolvimento realizado a cada7 dias. Zhu et al. (2004) avaliaram a influênciade três sistemas de aeração (ativa, passivae natural) nas características físico-quími-cas de compostagem da mistura de dejetossólidos de suínos e casca de arroz. Os re-sultados indicaram que para a variável tem-peratura, houve um aumento significativo,quando foi utilizada a aeração forçada. Paraas demais características como, o pH, o C, oN, a relação C/N e a matéria orgânica , nãohouve diferença significativa entre os trêssistemas. No entanto, Barrington et al.

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COMPOSTAGEM DE RESÍDUOS ORGÂNICOS

(2003) estudaram o efeito da aeração passivae ativa na compostagem de dejeto de suínocom três substratos diferentes (maravalha,palha e feno) em umidades de 60, 65 e 70%e concluíram que a aeração passiva foi tãoeficiente quanto a aeração ativa em mantertemperaturas estabilizadas em 55ºC paratodos os substratos utilizados e para as trêsumidades testadas.

Considerando-se os dados encontradosnos trabalhos realizados por Tiquia et al.(1997), Zhu et al. (2004) e Barrington et al.(2003) , o efeito da aeração parece ser limitado.Neste sentido, alguns autores afirmaram queaproximadamente uma hora após, o nível deoxigênio da leira se aproxima de zero (Tardye Beck, 1996; Fernandes e Silva, 1999). Nestesentido, Pereira Neto (2007) comenta quemuitas vezes o oxigênio no interior das leirasé tão baixo, que alguns aparelhos nãoconseguem detectá-lo. Kader et al. (2007)trabalharam com a compostagem de estercobovino em leiras com e sem revolvimentose, verificaram que a leira revolvidaapresentou durante o primeiro e segundodia, temperaturas maiores do que as leirasnão revolvidas. Porém, no terceiro dia decompostagem, a temperatura máxima nocentro das pilhas foi similar para ambos ostratamentos, 75 e 78ºC, respectivamente.Também, Costa (2005) testando o efeito darealização ou não de aeração por meio deexaustores eólicos, durante a compostagemde carcaças de aves realizada em células,concluíram que houve semelhança nocomportamento da temperatura tanto nosistema com aeração como no sem aeração.

Baseado nos estudos acima, se podedizer que, a atividade microbiana no interiorda massa em compostagem, ocorre napresença de quantidades muito reduzidas deoxigênio e que a ausência de revolvimentosnão é um fator prejudicial para o desenvol-vimento do processo. No entanto, ele se faznecessário no caso da compostagem deresíduos líquidos, sendo utilizado para acele-rar a evaporação do excedente de umidade.Dai Prá (2006) trabalhando na transformação

de dejetos líquidos em sólidos por meio dacompostagem, observou um aumento datemperatura da massa em compostagem,após o revolvimento a cada três dias, emtodos os tratamentos avaliados (cama deaviário, serragem e maravalha).

Conforme alguns pesquisadores, osrevolvimentos deveriam ser realizados deacordo com o teor de oxigênio no interior daleira (Kiehl, 1985; Fernandes e Silva, 1999;Komilis e Ham, 2003), porém, devido àdificuldade de se determinar a concentraçãode oxigênio no centro da leira, o momentoadequado para se fazer o revolvimento édecidido em função de outros fatores, comoa temperatura, a umidade e o intervalo dedias. Sellami et al. (2008) trabalhando com acompostagem da mistura de resíduos daprodução de azeite de oliva, excretas deaves e casca de gergelim, em leiras estáticasarejadas, tomaram como parâmetro para afreqüência dos revolvimentos, a temperatu-ra interna de 55oC. Por sua vez, Gorgati(2001) estudando a compostagem da fraçãoorgânica do lixo urbano do município de SãoLourenço do Sul/SP, escolheu a temperatu-ra e a umidade do material enleirado comoreferencial para realizar os revolvimentos.De outra forma, Benito et al. (2006)compostando resíduos de plantas, realiza-ram os revolvimentos quando a temperaturaexcedeu os 80oC ou então, quando a taxa deoxigênio saturado, no interior da leira, fosseinferior a 82%. A temperatura parece ser umdos parâmetros mais utilizados pelospesquisadores para determinar a frequênciados revolvimentos, já que expressa aatividade dos microrganismos no interiorda massa.

PH

Os principais materiais de origemorgânica, utilizados como matéria-prima nacompostagem, são de natureza ácida, comosucos vegetais, sangue, urina, fezes, dentreoutros. Dessa forma, em geral, uma leira dematéria orgânica tem inicialmente reação

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VALENTE ET AL.

ácida. Ainda, no início da decomposiçãoocorre à formação de ácidos orgânicos e aincorporação de carbono orgânico aoprotoplasma celular microbiano, o que tor-na o meio mais ácido em relação ao inicial.Esta fase caracteriza-se pela presença deintensa atividade de microrganismosmesófilos, que elevam a temperatura damassa em compostagem à aproximadamente40- 45ºC e, em decorrência de sua atividade,liberam também C orgânico na forma de CO

2

para a atmosfera (Tuomela et al., 2000).Ainda, os ácidos orgânicos e os traços deácidos minerais que se formam reagem combases liberadas da matéria orgânica, gerandocompostos de reação alcalina (Sharma etal., 1997; Jahnel et al., 1999; Dai Prá, 2006).Ocorre também à formação de ácidoshúmicos, que também reagem com os elemen-tos químicos básicos, formando humatosalcalinos. Desta forma, o pH do compostoaumenta a medida que o processo sedesenvolve, atingindo muitas vezes, níveissuperiores a 8,0 (Kiehl, 2004).

A faixa de pH considerada ótima para odesenvolvimento dos microrganismosresponsáveis pela compostagem situa-seentre 5,5 e 8,5, uma vez que a maioria dasenzimas encontram-se ativas nesta faixa depH (Rodrigues et al., 2006). Porém, PereiraNeto (2007) afirma que a compostagem podeser desenvolvida em uma faixa de pH entre4,5 e 9,5, sendo que os valores extremos sãoautomaticamente regulados pelos micror-ganismos, por meio da degradação doscompostos, que produzem subprodutosácidos ou básicos, conforme a necessidadedo meio. No entanto, Primavesi (1981) afir-ma que as alterações do pH podem ativar ouquase inativar as enzimas presentes nosmicrorganismos.

Apesar da contradição apontada porRodrigues et al. (2006) e Pereira Neto (2007),quanto aos valores ótimos de pH, sabe-seque não há problemas em se utilizarsubstratos que apresentem baixo pH, já quedurante a compostagem ocorrerá inúmeras

reações químicas que irão regular esta aci-dez, gerando um produto final com pH entre7,0 e 8,5. Neste sentido, Isoldi (1998) afirmaque as reações do tipo ácido-base e deóxido-redução são de extrema importânciana compostagem.

Pesquisa realizada com a compostagemde lixo urbano demonstrou que no iníciodo processo a massa em compostagemapresentou-se ácida (pH em torno de 5,0)e, após cerca de 50 dias, atingiu valorespróximos a 8,5 (Jahnel et al., 2008). Em ex-perimento, visando estudar a compostagemde dejetos sólidos de suínos misturados comserragem, Zhang e He (2006) demonstraramque inicialmente o valor do pH encontra-selevemente ácido e, ao longo do processotorna-se alcalino, sendo que ao final torna-se novamente ácido, porém em valores próxi-mos da neutralidade, sendo um importanteindicativo de estabilização da biomassa.Entretanto, Deon et al. (2007) estudaram acompostagem da mistura de resíduosalimentares com restos de jardim e concluíramque o pH do composto, ao longo do período,permaneceu constante, em torno de 7,8.

Baseado nos resultados dos experimen-tos pode-se dizer que as transformaçõesquímicas e físicas, que são realizadas pelaatividade microbiana, são diretamentedependentes das características físico-quí-micas da mistura dos substratos utilizadosno processo. Barrington et al. (2002) eRichard et al. (2002) afirmam que o excessode carbono em determinados resíduosorgânicos, pode propiciar condições ácidasna massa de compostagem, já que o CO2liberado é muito solúvel. Leita e De Nobili(1991) e Imbar et al. (1993) afirmam que acondução da compostagem também afetafortemente a concentração do carbonosolúvel em água. De outra forma, Komilis eTziouvaras (2009) afirmam que a solubilidadedo CO

2 na água é diretamente dependente

do pH, aumentando quando o pH se eleva.Neste sentido, Sundberg et al. (2004)verificaram que em pH acima de 6,5, asolubilidade do CO

2 foi maior.

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COMPOSTAGEM DE RESÍDUOS ORGÂNICOS

De forma contrária, Abid e Sayadi (2006)estudaram a compostagem da mistura deresíduos da agricultura com diferentes níveisde excretas de aves e águas residuárias daindústria de azeite. Verificaram que asolubilidade do carbono orgânico aumentounos primeiros 20 dias de compostagem,diminuindo gradualmente até o final doprocesso, sendo independente do pH, queapresentou variações entre 7,2 e 8,3. O autoratribuiu este fato a acumulação de compostosorgânicos solúveis presentes na águaresiduária da indústria de azeite. ConformeEggen e Vethe (2001), a fração de carbonosolúvel demonstra ser um parâmetro quími-co que se correlaciona positivamente com ataxa de respiração, em vários tipos decompostos. No entanto, Abid e Sayadi(2006) constataram que a atividade micro-biológica diminuiu com o aumento da taxade carbono solúvel em água devido ao au-mento da solubilidade de fenóis.

Com base nos estudos, pode-se perceberque a concentração de carbono solúvel emágua, está relacionada ao equilíbrio entrevárias reações que aumentam ou diminuema concentração de matéria orgânicadissolvida durante a compostagem. Said-Pullicino et al. (2007) afirmam que o aumen-to da concentração de carbono orgânicosolúvel em água, ocorre devido a solubilizaçãodos componentes lábeis da matéria orgânicae também em decorrência de uma novasíntese bioquímica de componentes commaior peso molecular, enquanto que, a suaredução depende da mineralização contínuados componentes orgânicos solúveis, darepolimerização e também da condensaçãode substâncias orgânicas complexas queapresentam uma menor solubilidade emágua.

Segundo Isoldi (1998) e Baird (2002), oequilíbrio ácido-base permite entender ocomportamento do pH. Sabe-se que o CO

2,

que provém da decomposição da matériaorgânica e da respiração microbiana, podese apresentar sob diferentes formas quími-cas. Neste sentido, Nascimento (1996) e

Baird (2002) afirmam que o sistema carbônico,compreende as moléculas de CO

2, bicarbo-

nato (HCO3-) e carbonato (CO

3-) e que se

apresentam em equilíbrio em função do pH.Conforme Ramjeawon (2001), a propriedadede tamponamento do pH, vem naturalmenteda produção do CO2 e da liberação de íonscarregados positivamente, da decomposiçãode proteínas e outros substratos. Nestesentido, Wetzel (1983) afirma que quando oCO

2 reage com a umidade presente no subs-

trato, uma pequena proporção (menos que1%) é hidratada para formar ácido carbônico(H

2CO

3). Uma parte deste ácido se dissocia

e forma HCO3-, bem como íons de hidrogênio,

o que provoca a diminuição do pH do subs-trato. Em sentido contrário, esta reação re-sulta em outro próton. Deste modo, pode-seconcluir que se o pH aumenta, como resultadoda absorção do CO

2 pelos microrganismos, o

equilíbrio move-se para produção de CO3-.

Por outro lado, em valores mais baixos depH, que são resultantes de processos derespiração e da decomposição da matériaorgânica, as formas CO

2 e H

2CO

3 predominam.

Por outro lado, as variações enzimáticas,que ocorrem durante o processo, sãodiretamente dependentes da atividade mi-crobiana presente em cada fase. Embora,Carneiro (1995) afirme que em pH ácidos háuma redução considerável da população debactérias e actinomicetos, Tsai et al. (1992)afirmam que há uma grande heterogeneidadede microrganismos envolvidos na degra-dação dos resíduos orgânicos durante acompostagem. Assim, de um modo geral,pode-se dizer que as variações enzimáticassão uma característica do processo, devido àcolonização por diferentes microrganismos,que determinam a fase em que se encontra acompostagem.

O pH alcalino no início da compostagemparece prejudicar o processo de compostagem.De acordo, Gorgati (2001) afirma que o pHalcalino no início do processo de compostagemacarreta perdas de N pela volatilização deamônia. Entretanto, Victoria et al. (1992)afirmam que a hidrólise da amônia (NH

3)

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VALENTE ET AL.

acarreta um aumento do pH, devido àprodução de hidroxilas, transformando-seem amônio (NH

4+). Da mesma forma, o pH é

responsável pelo equilíbrio entre o amônio(NH

4+) e a amônia (NH

3), sendo que quando

a amônia é perdida por volatilização, ocorreuma dissociação do íon NH

4+, uma vez que

a oxidação do amônio (NH4+) a nitrato (NO

3-)

libera 2H+, reduzindo o pH do meio (Moreirae Siqueira, 2002; Mackenzie et al., 2006). Deacordo, Lima (2006) estudou a compostagemda mistura de diversos materiais, como obagaço de cana, a cinza de bagaço de canae o esterco de galinha poedeira em recipien-tes perfurados lateralmente, com capacidadede 60 l e verificou que o pH manteve-seácido durante todo o processo, devido aoteor elevado de N presente nos substratoscompostados.

Entretanto, Valente (2008) estudando acompostagem da mistura de cortes nobresde frangos de corte e cama de aviário,observou que o pH manteve-se alcalinodurante os 120 dias do primeiro estágio decompostagem, que foi realizado em células,com temperaturas médias em torno de 55 ºC.Porém, também verificou uma elevação sig-nificativa do pH entre a fase final do primeiroestágio (8,62) e a fase inicial do segundoestágio (9,66), que foi realizado em leiras(p<0,05), e ainda uma redução significativaao final do processo de compostagem (7,68).A redução do pH, possivelmente tenhasido favorecida pela adição de água epelos revolvimentos a cada 18 dias, queproporcionou uma maior elevação da tem-peratura (65ºC), favorecendo a volati-lização da amônia e a oxidação do amônio anitrato, concordando com Moreira e Siqueira(2002) e ainda com Sanchez-Monedero etal. (2001) que afirmam que o amônioproduzido é oxidado a nitrato (NO

3-),

quando a temperatura da mistura está acimados 40ºC e também quando há condiçõesfavoráveis de aeração.

Sundberg et al. (2004) afirmaram quedurante a fase inicial da compostagem deresíduos orgânicos domiciliares, as tem-

peraturas próximas a 46ºC e pH abaixo de 6,0inibem a atividade de microrganismos.Pode-se dizer que possivelmente ainibição da atividade microbiana tenhasido em decorrência da transição da fasemesófila (40-45ºC) para a termófila, ondenaturalmente ocorre uma estagnação daatividade microbiana devido à morte demicrorganismos mesófilos e a colonização damassa pelos microrganismos termófilos. Ou,ainda, pode ter ocorrido uma diminuição de O

2

no interior da massa, prejudicando assim ametabolização da matéria orgânica já absorvidapelos microrganismos. Alguns autores têmnotado um declínio na atividade microbioló-gica na transição da fase mesófila para atermólfila durante a compostagem deresíduos alimentares ou outros resíduosácidos (Haug, 1993; Reinhardt, 2002).

TEMPERATURA

A temperatura é considerada por muitospesquisadores como o mais importante in-dicador da eficiência do processo decompostagem, estando intimamente rela-cionada com a atividade metabólica dosmicrorganismos, a qual é diretamente afetadapela taxa de aeração (Pereira Neto, 1988;Imbeah, 1998 citado por Li et al., 2008). Tiquiaet al. (1997) estudando a compostagem damistura de dejetos de suínos e serragemconcluíram que a aferição da temperatura éum parâmetro que pode indicar a taxa dedecomposição e a maturidade do composto,sendo considerado maduro, quando a tem-peratura atingir valores próximos a tempera-tura ambiente.

Todavia, considerando que o desen-volvimento da temperatura, durante acompostagem, é afetado por fatores como aumidade do substrato, a disponibilidade denutrientes, bem como o tamanho das leiras,entre outros, não se pode afirmar que ocomposto estará maduro, quando a tempe-ratura da biomassa atingir valores próximosa temperatura ambiente. Por sua vez, adiminuição da temperatura da biomassa

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COMPOSTAGEM DE RESÍDUOS ORGÂNICOS

poderá ocorrer em função de uma reduçãoda umidade e/ou de uma menor concentraçãode nutrientes no substrato e/ou, ainda,devido a um menor tamanho das leiras, oque segundo Pereira Neto (2007), propor-ciona uma maior perda de calor para o am-biente. Dessa forma, a temperatura pode sersim, um indicativo do equilíbrio microbioló-gico no interior da biomassa, que é propor-cionado pela inter-relação entre fatores comoumidade, tamanho da leira e partículas,disponibilidade de nutrientes, relação C/N eaeração.

Desta forma, eficiência da compostagempode ser avaliada pela qualidade docomposto produzido, que está diretamenterelacionada ao fornecimento de condiçõesótimas para a multiplicação e o desenvol-vimento de microrganismos, que determinama fase em que se encontra o processo.

Segundo Rodrigues et al. (2006), adecomposição inicial é conduzida pormicrorganismos mesófilos, que utilizam oscomponentes solúveis e rapidamentedegradáveis da matéria orgânica. Sendo assim,como o metabolismo dos microrganismos éexotérmico, parte do calor gerado, durante aoxidação da matéria orgânica, acumula-seno interior da leira (Tang et al., 2004), ele-vando a temperatura de 25ºC para 40-45ºC,em um período de 2 a 3 dias (Kiehl, 1985),sendo que quando a temperatura atingevalores acima dos 45ºC, a atividade micro-biológica mesofílica é suprimida pelaimplantação de uma comunidade microbia-na termofílica (Tiquia, 2005). Miyatake eIwabuchi (2006) avaliaram a relação entre atemperatura e a atividade microbiana nacompostagem de esterco de bovinosleiteiros, em função da taxa de aeração. Osresultados indicaram que durante o períodode elevação da temperatura de 20ºC para 70ºC, houve um pico no consumo de oxigênioentre 43ºC e 60ºC, que foi atribuído ao au-mento do número de microrganismosmesófilos quando a temperatura atingiu 40ºCe a elevação da população de microrganismostermófilos a 60ºC.

Segundo Peixoto (1988) e Snell (1991), nafase termófila ocorre à máxima decomposiçãodos compostos orgânicos, sendo considera-da uma fase de degradação ativa depolissacarídeos como o amido, a celulose e asproteínas, transformando-os em subprodutosque serão utilizados pela microbiota (PereiraNeto, 2007). A degradação do substrato, porparte dos microrganismos, acarreta adiminuição da relação C/N, que se encontraentre 15/1 e 18/1, sendo caracterizado comouma material bioestabilizado (Kiehl, 2004).

Porém, à medida que os estoques de Csão exauridos, a temperatura decresce gra-dualmente, até igualar-se à temperaturaambiente (Vinneras e Jonsson, 2002). Nestafase, surgem novamente as comunidadesmesófilas, que irão atuar na humificação docomposto (Zucconi e Bertoldi, 1986), atravésda degradação de compostos mais resisten-tes como a hemicelulose e a lignina (Tuomelaet al., 2000), o que leva a obtenção de umproduto final com pH variando entre 7,0 e 8,0e com relação C/N de 10/1 (Kiehl, 1985).

Sendo assim, a qualidade de umcomposto pode ser medida por meio de suaestabilidade e humificação (Lima, 2006).Conforme Miller (1992), um compostohumificado é aquele que não produz efeitosinibitórios ou fitotóxicos às plantas. Tiquiae Tam (1998) utilizando material provenien-te de compostagem de cama de suínos, querecebeu a adição de dejetos líquidos,observaram que a fitotoxidade do materialpara a germinação de sementes é significati-vamente afetada pelo tempo de compostagem.No dia zero de compostagem, devido à altatoxicidade do material, praticamente nãoocorreu germinação das sementes e, no 49ºdia de compostagem, a germinação chegoua valores de 80% e 100%, similares ao con-trole. Este aumento no percentual degerminação se deve ao fato do processo decompostagem eliminar os fatores fitotóxicos,à medida que ocorre a maturação do mate-rial. No entanto, a maturação completa nãoé desejável, porque o valor do compostoorgânico como adubo depende em parte do

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VALENTE ET AL.

seu conteúdo orgânico (Huang et al., 2004).Como foi dito anteriormente, a eficiência

da compostagem é dependente da atividademicrobiana, que além de produzir astransformações físicas e químicas no mate-rial compostado, também provoca a elevaçãoda temperatura no interior da leira, o quetambém ocasiona a redução de microrganismospatogênicos, sendo um dos grandes objeti-vos desta tecnologia. Neste sentido, Mariet al. (2003) afirmam que a taxa de degradaçãoé o resultado da atividade metabólica pro-veniente de uma população microbianaheterogênea, que se desenvolvem em dife-rentes temperaturas ótimas, levando a umaestabilização do material (Adani et al., 2003).Vespa (2005) avaliou a compostagem de lixourbano produzido no município de São Josédo Rio Preto/SP e observou que durante osprimeiros 30 dias de compostagem ocorreramtemperaturas acima de 40oC no interior dasleiras, que apresentavam dimensões de 1 mde altura, 1,5 m de largura e comprimentodependente da quantidade da material.Verificou que a partir da quarta semana decompostagem ocorreram temperaturasabaixo de 40oC. No entanto, após dez sema-nas da instalação do experimento, houvenovo aumento da temperatura no interiordas pilhas. Já, Silva (2005) trabalhando coma compostagem de diferentes combinaçõesde resíduos oriundos do processamento deplantas medicinais com esterco bovinoverificou que em todas as pilhas, a temperatu-ra aumentou rapidamente nos primeiros dias,indicando que o processo de compostagemestava se desenvolvendo adequadamente,sendo que já na primeira semana todos osmateriais alcançaram temperaturas entre 50e 60ºC, permanecendo até os 40 dias, quandoa temperatura começou a cair, voltando àfase mesófila.

De outra forma, sabe-se da importânciaem se respeitar os limites máximos de tem-peratura, para que ocorra a redução demicrorganismos patogênicos. Neste sentido,temperaturas acima de 50ºC proporcionamcondições desfavoráveis para a sobrevivência

e para o desenvolvimento dos microrganismospatogênicos, que geralmente são mesofílicos(Finstein et al., 1987; Keener et al., 2000 citadopor Sivakumar et al., 2007). Porém, temperatu-ras acima de 70ºC, por longos períodos, sãoconsideradas desaconselháveis porquerestringem o número de microrganismos namassa de compostagem, podendo ocasionara insolubilização de proteínas hidrossolúveise o desprendimento de amônia, principal-mente quando o material possui baixa relaçãoC/N, sendo um caso típico da compostagemde esterco de frangos (Kiehl, 1985; 2004).

Abouelwafa et al., (2008) afirmam que acompostagem pode ser efetivo na reduçãoda concentração de patógenos, mas nemsempre consegue alcançar a sanitização domaterial. Neste sentido, Symanski (2005)analisando o material proveniente de umaleira de compostagem de resíduo sólidourbano da usina de compostagem domunicípio de Porto Alegre/RS, verificou apresença de quatro espécies do gêneroEnterobacter, das quais apenas a E.dissolvens não é tida como patogênica,sendo as demais, importantes causadorasde bacteremia em ambientes hospitalares.Baseado nestes resultados, podemos cons-tatar que possivelmente as temperaturas deaproximadamente 65ºC, que ocorreram duran-te o período experimental, não foram suficien-tes para destruir esses microrganismos. Poroutro lado, em alguns estudos com colifor-mes totais e fecais, Hassen et al. (2001)constataram um crescimento secundáriodesses microrganismos durante a composta-gem, sendo atribuído a uma recontaminaçãodo material durante o manuseio ou aestocagem do produto de forma incorreta.

Mesmo assim, a compostagem é maiseficiente quando se mantém temperaturastermófilas, porque reduz um maior númerode microrganismos patogênicos, além dediminuir os fatores fitotóxicos, que inibem agerminação de sementes, concordando comBari e Koenig (2001) que afirmam que estatecnologia visa à obtenção de um produtofinal mais homogêneo, com maior valor ferti-

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COMPOSTAGEM DE RESÍDUOS ORGÂNICOS

lizante e higienicamente seguro. Zhu (2007)avaliando o efeito da baixa relação C/N nacompostagem da mistura de dejetos desuínos e casca de arroz verificou que ocomposto atingiu a maturidade durante a fasetermófila, sendo que esta também contribuiupara a eliminação dos microrganismospatogênicos.

Por outro lado, a avaliação da maturidadede compostos orgânicos tem sido reconhecidacomo um dos mais importantes problemasrelacionados ao processo de compostagem eutilização agrícola segura do produto final.Garcia-Gomez et al. (2005) afirmam que é umdesafio a utilização de métodos precisospara avaliar a maturidade desses compostos.Negro et al. (2000) complementam, quandoafirmam que é difícil avaliar a maturação deum composto a partir de um único parâmetroquímico, bioquímico e toxicológico, já que oprocesso de compostagem é microbiológi-co e muito complexo.

Diversas pesquisas abordam os váriosmétodos existentes para avaliar o grau dematuridade de um composto. Jiménez eGarcia (1989) afirmam que a redução doconteúdo total da matéria orgânica é deter-minada através da concentração de sólidostotais e voláteis, do teor de cinzas, da de-manda bioquímica de oxigênio e da relaçãoC/N, sendo frequentemente utilizados comométodos para medir o grau de maturidade docomposto. Porém, sabe-se que estesparâmetros dependem das característicasdo material a ser compostado, podendo serutilizados somente em situações onde nãohá grandes variações na composição destematerial. Rivera-Rosário (2003) afirmam quemateriais suficientemente maduros têm sidocompostados, mostrando variações de 5:1 a20:1, dependendo do tipo de material, o quefaz com que este parâmetro não seja consi-derado como um indicador absoluto dematuração. Goyal et al. (2005) estudaram asmudanças químicas e biológicas durante acompostagem de diversos resíduos econcluíram que não pode ser utilizado umúnico parâmetro para avaliar o grau de

maturidade de um composto. Ainda, afirmamque a relação C/N pode ser utilizada comoum índice confiável de maturidade docomposto, desde que combinada comoutros parâmetros como o CO

2 evoluído, o

carbono solúvel em água e o teor desubstâncias húmicas.

Portanto, a necessidade de dispor deparâmetros que fossem independentes dascaracterísticas do substrato, levou aodesenvolvimento de métodos que medissema fração de compostos disponíveis àdecomposição pelos microrganismos. Es-tes métodos são baseados na hipótese deque a maturidade do composto pode serestimada pela estabilidade biológica doproduto.

Desta forma, um dos métodos utilizadosé a respirometria, que se baseia na medidado oxigênio consumido, sob condições nãolimitantes de disponibilidade de nutrientes,de oxigênio, de umidade e de pH (Haug eEllworth, 1991). Huang et al. (2004) afirmamque a taxa de consumo de oxigênio é propor-cional à taxa de decomposição da matériaorgânica, que é realizada pelos microrganismosheterotróficos, que convertem as moléculasorgânicas em inorgânicas. No caso do carbo-no, a mineralização se traduz pela liberaçãode C da matéria orgânica na forma de CO

2

(Benito et al., 2006). Said-Pullicino et al.(2007) afirmam que a diminuição dos índicesde respirometria, durante a compostagem,indica como os microrganismos conduzem aestabilização do teor de matéria orgânica namistura compostada. O autor verificou queaos 13 dias de compostagem, o consumo deoxigênio alcançou o valor máximo de 27,5mg O

2.g-1.MS.h-1, sendo que logo após, foi

diminuindo gradualmente, alcançando 1,9 mgO

2.g-1.MS.h-1 aos 250 dias de compostagem,

indicando que o composto estava estabiliza-do. Entretanto, Miyatake e Iwabuchi (2006)concluíram que um composto com uma taxa deconsumo de 100 mg O

2.kg-1.MS.h-1 seria

aceitável para ser utilizado na maioria dasaplicações deste produto. Porém, tambémsugerem que uma taxa de 20 mg O

2.kg-1.MS.h-

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VALENTE ET AL.

1 seria desejável para uso em horticultura.De outra forma, Morrel et al. (1985)propuseram o valor de 40 mg O

2.kg-1.MS.h-

1. Já, Feldman (1995) afirma que em um índicede estabilidade entre 5 e 10 mg CO

2-C.g-1

C.dia-1, há alto potencial de fitotoxidade,imobilização de nitrogênio, sendo conside-rado um composto imaturo. De um modogeral, pode-se perceber que não existe umconsenso sobre que valor define a estabilidadede um composto, devendo ser associado aoutros métodos de avaliação.

Além destes indicadores, a maturaçãodo composto está diretamente relacionadacom a proporção de substâncias húmicaspresentes, que compreende a humina, osácidos húmicos e os ácidos fúlvicos.Tuomela et al. (2000) afirmam que em geral,o composto imaturo contém altos níveis deácido fúlvico e menos níveis de ácidoshúmicos. Entretanto, Tomati et al. (2002)afirmam que no início do processo dematuração, que ocorre na fase mesófila(Zucconi e Bertoldi, 1986), a fração de áci-dos fúlvicos é elevada, por ser a primeira aser sintetizada. Em outro sentido, Garcia-Gomez et al. (2005) afirmam que a redução dafração de ácidos fúlvicos sugere que atransformação de substâncias, que ocorredurante a compostagem, gera estruturasmais complexas e polimerizadas, que sãocorrespondentes às substâncias húmicas,concordando com Cayuela et al. (2006) queafirmam que a fração de ácido fúlvicodiminui, enquanto que os ácidos húmicossão produzidos.

A humificação gradual e a maturidade docomposto podem ser estimadas pelo índicede humificação, estimado pela relação ácidohúmico/ácido fúlvico (AH/AF) (Iglesias-Jimenez e Perez-Garcia, 1992). Os autoresafirmam que quando a relação AH/AF ésuperior a 1, haverá predomínio de AH e,quanto mais alto este valor maior será o graude polimerização das substâncias húmicas.Chen et al. (1996) estudou a formação e aspropriedades das substâncias húmicas du-rante a compostagem e verificou que o índi-

ce de humificação aumentou durante oprocesso. Também, Garcia-Gómez et al.(2005) estudando a evolução das frações damatéria orgânica na compostagem encon-traram valores de índice de humificação quevariaram entre 0,5 e 2,0, sendo esses valoressignificativamente diferentes entre oscompostos avaliados. Porém Francou et al.(2005) também estudaram a estabilização damatéria orgânica durante a compostagem eencontraram valores para o índice dehumificação, que variaram entre 1,2 e 4,3 emdiferentes materiais após 6 meses decompostagem.

Baseado nos resultados dos estudosdesenvolvidos, pode-se dizer que é difícilestabelecer um valor universal para avaliaro grau de humificação, já que a degradaçãodas frações orgânicas depende da origem eda composição da mistura do materialcompostado, o que concorda com Bernal etal. (1998). Além disso, outra limitação énecessidade da utilização de equipamentossofisticados para realizar as técnicasespectroscópicas.

Conforme Roig et al. (1988), a capacidadede troca catiônica (CTC) também permiteinferir o grau de maturação dos compostos,uma vez que o aumento da CTC está relacio-nado com os grupos funcionais dassubstâncias húmicas, produzidos durante oprocesso de humificação da matériaorgânica (Cegarra et al., 1983). Isto ocorreporque as substâncias húmicas, que compõeo composto, são colóides eletronegativoscom grande superfície específica.

Melo et al. (2008) estudaram a matrizorgânica de amostras de lodo de esgoto e deestercos de aves, suínos, codornas e bovi-nos. Os autores verificaram que a CTC dosresíduos variou de 4,9 a 97,3 cmolc kg-1,refletindo a grande variação na capacidadedesses materiais orgânicos em adsorvercátions. Também, observaram que quantomaior o teor de C-fração ácido húmico, maiselevada é a CTC dos resíduos orgânicos.Considerando os valores encontrados peloautor, pode-se perceber que esse atributo

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COMPOSTAGEM DE RESÍDUOS ORGÂNICOS

reflete grandes diferenças no grau dematuração dos resíduos, sendo dependenteda origem e da composição das misturasutilizadas no processo de compostagem.

Desta forma, Iglesias-Jimenez e Perez-Garcia (1992) estabeleceram o valor mínimode 67 cmolc kg-1 para um composto de lixourbano ser considerado decomposto, ouseja, estável do ponto de vista bioquímico.

De um modo geral, podemos dizer que,pelos relatos encontrados na literatura, atéo momento, não existe consenso sobre ummétodo único, aceito de forma generalizadapara determinar a qualidade de um composto.Há trabalhos usando diversos parâmetrosque informam, de maneira relativa, aevolução da matéria orgânica durante oprocesso, ou como indicativo da qualidadedo produto para a venda. Em todos os casospodem existir problemas, já que um parâmetropoderia ser um bom indicador do grau dematuração do ponto de vista teórico, masinaplicável por sua perda de significânciaao ignorar a procedência da amostra, ou pornão ser aplicável em análises de rotina. Deacordo, Tomati et al. (2000) e Jouraiphy etal. (2005) ressaltam que para inferir o graude maturação de resíduos orgânicos, o idealé que várias características sejam analisadasde modo conjunto.

Além disso, pode-se dizer que a qualidadedo produto final da compostagem deve sernormatizada por legislação específica decada País, pois o composto não é um produtoúnico, podendo sua qualidade variar deacordo com os resíduos orgânicos e osprocessos empregados.

GRANULOMETRIA

A granulometria, ou dimensão das par-tículas, é uma importante característica a serconsiderada, pois interfere no processo decompostagem. A decomposição da matériaorgânica é um fenômeno microbiológico cujaintensidade está relacionada à superfícieespecífica do material a ser compostado,sendo que quanto menor a granulometria

das partículas, maior será a área que poderáser atacada e digerida pelos microrganismos,acelerando o processo de decomposição(Kiehl, 1985; Keener e Das, 1996; Fernandese Silva, 1999).

Desta forma, em um primeiro momento,constata-se que partículas mais finas seriamas mais adequadas ao processo de compos-tagem. Porém, Pereira Neto (1996) comentaque se condições como compactação eanaerobiose não prejudicassem o andamen-to do processo, as dimensões teoricamenteideais seriam mesmo as microscópicas. Destaforma, Rodrigues et al. (2006) explicam quemateriais com granulação muito fina gerampoucos espaços porosos, dificultando adifusão de oxigênio no interior da leira,favorecendo assim o surgimento de condiçõesanaeróbias, que é proporcionada pelapresença de uma maior quantidade demicroporos, levando a uma compactação eum aumento da densidade do substratocompostado (Primavesi, 1981; Kiehl, 2004).

De acordo, Leite (1997) afirma que o altoteor de umidade e a baixa granulometria sãoparâmetros que podem contribuir para aelevação da densidade da fração orgânicaputrescível dos resíduos. Sabe-se que como aumento da densidade, ocorre umadiminuição na eficiência do processo, quepode estar relacionada com a dificuldade dedistribuição dos microrganismos, das enzi-mas e outros metabólitos microbianos,devido ao alto grau de compactação dossubstratos e o alto teor de umidade (Tuomelaet al., 2000).

Desta forma, corroborando das afirma-ções, Raiv et al. (1986) afirmam que, tambéma distribuição do tamanho das partículas ea porosidade entre as partículas afetam obalanço entre o conteúdo de água e o ar paracada nível de umidade. Ahn et al. (2008)investigaram os parâmetros físicos decompostos obtidos de compostagem emlarga-escala e concluíram que a porosidadediminui de acordo com o aumento dadensidade aparente, do teor de umidade eda capacidade de absorção do material

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VALENTE ET AL.

compostado. Da mesma forma, Handreck(1983) estudou o tamanho das partículas eas propriedades físicas e concluiu que par-tículas menores que 0,5 mm e, em particular,entre 0,1 e 0,25 mm, tiveram uma maiorinfluência sobre a porosidade a retenção deágua. Benito et al. (2006) avaliaram acompostagem de resíduos de podas deárvores e constataram que o melhor subs-trato foi aquele que apresentou partículasgrosseiras, entre 0,25 e 2,5 mm, pois permitiuuma melhor taxa de umidade e uma adequadaaeração. Por outro lado, Pereira Neto (1988)afirma que o tamanho ideal das partículasencontra-se entre 20 e 80 mm. Entretanto,anos mais tarde, Pereira Neto (2007) concluique as partículas da massa em compostagemdevem situar-se entre 10 e 50 mm.

De modo semelhante ao que acontececom o teor de umidade, o teor de oxigênio ea relação C/N, o estabelecimento dagranulometria ótima para a compostagem ébastante difícil, uma vez que cada material aser compostado apresenta particularidades.Misturar vários tipos de resíduos orgânicosparece ser a maneira mais adequada paratentar corrigir o tamanho das partículas,favorecendo a homogeneização da massaem compostagem, obtendo assim umamelhor porosidade, o que acarretará uma me-nor compactação devido à maior capacidadede aeração. Além disso, aumentando-se a áreasuperficial para a degradação, diminuirá otempo de compostagem. Desta forma, Ruggieriet al. (2008) afirmam que as característicasfísicas da mistura inicial são decisivas parao bom desenvolvimento do processo decompostagem.

Entretanto, Richard et al. (2002) ressaltamque partículas com dimensões maiores, comoaparas de madeira, ajudam a manter a aeraçãoda leira, mas fornecem menos C disponívelpor massa de material, afetando a atividadedos microrganismos. Desta forma, mesmoque quantidades iguais de C estejamcontidas em massas idênticas de aparas demadeira e serragem, a maior superfície daserragem fará com que o C nela contido, seja

mais disponível aos microrganismos (Lynche Wood, 1985). Neste sentido, Lhadi et al.(2006) estudaram a evolução da matériaorgânica durante a compostagem da misturada fração orgânica de resíduos municipais eesterco de aves. A mistura básica inicial dosresíduos foi de 3:2, ou seja, 3 kg de resíduosmunicipais e 2 kg de esterco de aves, comgranulometria de 1 cm, correspondendoassim a leira A, sendo que para a leira B, foiutilizado a proporção de 2:3, com granulometriade 0,2 cm. Através dos resultados obtidos, osautores verificaram que as diferentesproporções não influenciaram a composiçãoda matéria orgânica final do composto. Noentanto, parece que houve influência dotamanho das partículas que apresentaram0,2 cm, sendo atribuído ao aumento dadegradação dos compostos, concordandocom Lynch e Wood (1985).

Segundo Georgacakis et al. (1996), osresíduos provenientes de dejetos de suínospossuem altos teores de fibra e umidade,requerendo assim a adição de agentesestruturantes, que apresentem poucaumidade. Os autores verificaram que há umaaceleração do processo, além da minimizaçãode odores provenientes destes dejetos, coma adição de materiais com alto teor de ligni-na. A mistura básica inicial de esterco elignina foi de 1:1, sendo que nesta proporçãoa umidade foi ajustada em 55-65% e o odorfoi reduzido. Além disso, os autoresconcluíram que a mistura de resíduosmelhorou a eficiência do processo, além debeneficiar quimicamente os produtosobtidos. Entretanto, Tiquia e Tam (2000)trabalhando com compostagem de dejetosde suínos, utilizaram a proporção de 2:1, ouseja, duas partes de cama de aviário parauma parte destes dejetos, com aeraçãoforçada, por um período de 77 dias. Porém,Lau et al. (1992) estudando a taxa e afreqüência de aeração em sistemas decompostagem de dejetos de suínos,recomendam a proporção de 5:1, isto é, cin-co partes de cama de aviário para uma partede dejetos.

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COMPOSTAGEM DE RESÍDUOS ORGÂNICOS

Um importante fator a ser considerado,quando se realiza a mistura dos substratosé a capacidade de absorção dos materiaisutilizados como agentes estruturantes, bemcomo a relação C/N da mistura inicial. Nocaso das pesquisas realizadas por Lau et al.(1992) e Tiquia e Tam (2000) não ficou claroo tipo material celulósico utilizado comocama para as aves. Sabe-se que casca dearroz, a maravalha e a serragem são osmateriais mais utilizados na aviculturabrasileira, sendo que cada um dessesapresentam particularidades diferentes,como a relação C/N e a capacidade deabsorção de líquidos, o que explica adiferença nas proporções das misturas.Neme et al. (2000), afirmam que a maravalhaapresenta densidade média de 85 kg/m3 egranulometria média de aproximadamente2,4 mm, enquanto que a serragem apresentadensidade média de 198 kg/m3 e granulometriamédia de 1,23 mm (Dai Prá, 2006). Baseadonestes dados se verifica que a serragem porapresentar uma maior densidade e menortamanho de partículas, possui uma maiorcapacidade de absorção de líquidos. Poroutro lado, apresenta uma maior probalidadede levar a compactação da mistura, afetandoassim o desenvolvimento de microrganismosaeróbios, o que prejudicará o aumento datemperatura durante o processo.

De outra forma, Gorgatti (2001) ao pes-quisar a compostagem da mistura deresíduos de plantas medicinais e estercobovino, utilizou as dejeções na proporçãoque equilibrasse a relação C/N em 30/1, queconforme Kiehl (2004) é considerada a idealpara o bom desenvolvimento da compostagem.Também, Costa et al. (2006) estudando oprocesso de compostagem de carcaças aví-colas, utilizaram a proporção de 3:1, ou seja,para cada 3 kg de cama de aviário foramadicionados 1 kg de carcaças de aves mortas.Já, Sivakumar et al. (2007) utilizaram nacompostagem de carcaças de aves, aproporção de 3:1:1,75; ou seja, para cada 3kg de excretas de aves foram adicionados 1kg de carcaça e 1,75 kg de palha. Entretanto,

mais importante do que uma relação C/Nideal, é a granulometria das partículas , bemcomo a sua porosidade,visto que partículasmuito finas e o aumento dos microporosfacilitam o aumento da umidade, o que acarretaa anaerobiose do material compostado.

DIMENSÕES DAS LEIRAS

O correto dimensionamento das leiras étambém de suma importância para acompostagem de resíduos orgânicos,independente de sua origem e composição.Uma leira de compostagem deve ter umtamanho suficiente para impedir a rápidadissipação de calor e umidade e, ao mesmotempo, permitir uma boa circulação de ar(Rodrigues et al., 2006). De acordo comKiehl (2004), a altura do material deve estarentre 1,5 m e 1,8 m. Entretanto, Nunes (2003)verificou que em leiras com dimensões de2,60 m de comprimento, 2,00 m de largura e1,00 m de altura, as temperaturas mantiveram-se entre 40ºC e 55ºC por um longo período,sendo registradas elevações médias de 10ºC,imediatamente após a incorporação de dejetosaos substratos maravalha e serragem.

Costa et al. (2006), em experimento como objetivo de avaliar a compostagem decarcaças de aves em células com e semaeração, onde as células foram preenchidascom os materiais até a altura de 1,80 m,observaram que as temperaturas mantiveram-se entre 40ºC e 70ºC, para ambos os siste-mas. De outra forma, Valente (2008) avalioua compostagem de carcaças de fêmeas defrangos de corte e de cortes nobres defêmeas de frangos de corte, utilizando camade aviário como material celulósico. Após arealização da primeira fase da compostagem,foram formadas leiras de 1,60 m de largura,1,00 m de altura e 3,00 m de comprimento,sendo os revolvimentos realizados a cada18 dias, bem como a adição de água à massaem compostagem. O autor verificou que atemperatura variou de 40ºC e 70ºC, aumentan-do imediatamente após cada revolvimento ediminuindo posteriormente, sendo atribuído

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VALENTE ET AL.

a diminuição do teor de umidade no interiordas leiras.

Dessa forma, de acordo com o materiala ser compostado, a altura das leiras deveser estabelecida. Entretanto, uma altura míni-ma de 0,80 m deve ser respeitada, abaixo daqual não existem condições adequadas paraa formação e manutenção da temperatura.

CONCLUSÃO

A compostagem de resíduos orgânicosé afetada pela interdependência e pelo inter-relacionamento de fatores como o teor deumidade, a taxa de oxigênio, a relação C/N,a granulometria e a porosidade do materiala ser compostado, sendo estes afetadospelo manejo adotado. Entretanto, estabe-lecer condições ótimas de granulometria,porosidade, relação C/N e teor de umidade,bem como inter-relacionar estas condiçõesé bastante difícil, uma vez que cada materiala ser compostado apresenta particularida-des. Desta forma, a mistura de vários tiposde resíduos orgânicos é a maneira maisadequada de tentar balancear a relação C/Ne a granulometria, que além dos nutrientesnecessários para o desenvolvimento micro-biano, favorecerá também a homogeneizaçãoda massa em compostagem, obtendo assimuma melhor porosidade, o que acarretaráuma menor compactação devido à maiorcapacidade de aeração. Sendo assim, é deextrema importância a análise físico-quími-ca da mistura inicial.

O pH ácido dos resíduos orgânicos é umfator que não deve ser levado em consideraçãoquando se procura estabelecer condições

adequadas para o desenvolvimento dacompostagem, já que durante o processoocorre diversas reações químicas do tipoácido-base e de óxido-redução que irão re-gular está acidez, gerando um produto finalcom pH entre 7,0 e 8,5. De outra forma, arelação C/N ideal não deve ser consideradaum valor absoluto, já que é dependente daqualidade de carbono disponível para osmicrorganismos.

A atividade microbiana no interior damassa em compostagem ocorre na presençade quantidades muito reduzidas de oxigênio,sendo que a ausência de revolvimentos nãoé um fator prejudicial para o desenvolvimentodo processo. No entanto, ele se faznecessário no caso da compostagem deresíduos líquidos, sendo utilizado para ace-lerar a evaporação do excedente de umidade.Neste caso a escolha de resíduos orgânicosque servirão de agentes estruturantes se faznecessário, devendo-se levar em conta asua capacidade de absorção.

A elevação da temperatura é um indicati-vo do equilíbrio microbiológico, porém nãopode ser utilizada como parâmetro dematuridade do composto. A avaliação damaturidade de compostos orgânicos deve serrealizada, associando-se vários parâmetros jáque a degradação das frações orgânicas de-pende da origem e da composição da misturainicial compostada. Além disso, conclui-seque a qualidade do produto final dacompostagem deve ser normatizada porlegislação específica de cada País, pois ocomposto não é um produto único, podendosua qualidade variar de acordo com os resíduosorgânicos e os processos empregados.

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