Compostagem: A Solução Definitiva para Enriquecimento do Solo

Contexto

Composto é um material finamente dividido e solto consistindo de matéria orgânica decomposta. É usado principalmente como nutriente para plantas e condicionador de solo para estimular o crescimento de culturas. Embora muitas pessoas associem produção de composto a pequenas pilhas de jardim cuidadas com pá, a maior parte do composto é produzida em grandes instalações municipais, industriais ou agrícolas usando equipamentos mecanizados.

Histórico

A expressão "mais velho que a terra" certamente se aplica ao composto. A natureza produz composto há milhões de anos como parte do ciclo de vida e morte na Terra. O primeiro uso humano de esterco animal, uma forma bruta de composto, foi por volta de 3.000 a.C. no Egito, quando era espalhado diretamente nos campos como fertilizante. Mais tarde, esterco era misturado com palha suja de estábulo e outro lixo e deixado em pilhas até ser necessário. Chuva mantinha as pilhas úmidas e auxiliava o processo de decomposição, produzindo composto rico.

Gregos e romanos conheciam o valor do composto para aumentar a produção de culturas e até usavam o calor do composto em decomposição para produzir vegetais de verão no inverno. Mosteiros cristãos mantiveram a arte da compostagem viva na Europa após a queda do Império Romano, e por volta de 1200 o composto era novamente usado por muitos agricultores. Shakespeare menciona em várias peças escritas no início dos anos 1600.

Nos Estados Unidos, os Presidentes George Washington e Thomas Jefferson eram proeminentes proprietários de terras no final dos anos 1700 e início dos 1800. Quando não envolvidos em assuntos de estado, ambos passavam grande tempo testando práticas agrícolas inovadoras, incluindo experimentos com vários métodos e materiais de compostagem. À medida que anos de culturas sucessivas esgotavam nutrientes no solo da Costa Leste, a prática de compostagem tornou-se generalizada. Essa tendência continuou até o início de 1900, quando estimava-se que 90% do fertilizante usado nos EUA vinha de composto.

Tudo mudou em 1913, quando uma empresa alemã começou a produzir compostos sintéticos de nitrogênio, incluindo fertilizantes. Esses novos fertilizantes químicos podiam ser produzidos mais barato que o composto bagunçado de esterco animal, e a pilha de composto do quintal rapidamente se tornou coisa do passado. Em 1950, estimava-se que apenas 1% do fertilizante usado nos EUA era derivado de composto.

Uma exceção notável a essa tendência foi o trabalho iniciado em 1942 por J.I. Rodale, pioneiro no desenvolvimento do método orgânico de agricultura. Rodale foi um dos primeiros a ver os perigos de depender de fertilizantes sintéticos e os benefícios de usar composto de fontes naturais. A compostagem teve um impulso breve durante a era ambientalmente consciente dos anos 1960, mas não foi até os anos 1980 que se tornou um grande negócio. Esse aumento não foi resultado de uma conscientização renovada dos aspectos positivos do composto, mas sim de uma preocupação crescente com os aspectos negativos do lixo. Em suma, em nossos esforços para nos livrar do lixo, estávamos poluindo nosso ar, envenenando nossos rios e, literalmente, nos enterrando nele com nossos aterros sanitários.

Para desviar parte do lixo municipal dos aterros, várias cidades estabeleceram centros de reciclagem no início dos anos 1970 onde pessoas podiam trazer latas, garrafas e jornais em vez de jogá-los no lixo. Isso foi seguido pela coleta seletiva na calçada, onde pessoas podiam colocar esses materiais recicláveis em recipientes separados para coleta em frente às casas. Finalmente, muitas cidades adicionaram recipientes adicionais na calçada para resíduos de jardim serem compostados. Em 1992, quase 1.500 cidades tinham instalações de compostagem de resíduos de jardim.

Ao mesmo tempo, novas leis ambientais rigorosas determinaram que indústrias não podiam mais simplesmente despejar seus resíduos no solo circundante ou descarregá-los em rios próximos. Para atender a essas leis, muitas indústrias iniciaram seus próprios programas de reciclagem e compostagem. Preocupações ambientais também afetaram agricultores, que eram culpados pelos efeitos negativos na saúde que fertilizantes e pesticidas químicos tinham em humanos e vida selvagem. Como resultado, muitos agricultores decidiram reduzir ou eliminar químicos em favor do uso de composto.

Hoje, a maior parte do composto é processada em grandes instalações projetadas para lidar com um tipo específico de matéria-prima. Composto agrícola é geralmente produzido e usado na mesma fazenda que gerou as matérias-primas. Composto industrial pode ser ensacado e vendido a compradores individuais, ou as matérias-primas podem ser vendidas a granel a outras instalações de compostagem. Composto municipal de resíduos de jardim é geralmente produzido em instalações operadas pela cidade ou empresa de coleta de lixo e vendido a empresas de paisagismo locais e centros de jardinagem.

Matérias-Primas

Tecnicamente, composto pode ser feito de qualquer material orgânico. Ou seja, pode ser feito de qualquer parte de um organismo, planta ou animal, que contenha carbono. Composto também requer fonte de nitrogênio, oxigênio e água, além de pequenas quantidades de vários elementos geralmente encontrados em material orgânico, incluindo fósforo, cobre, potássio, cálcio e outros.

Para que os materiais orgânicos se combinem com os outros materiais e se decomponham em composto, vários organismos vivos e microrganismos são necessários. Estes incluem piolhos-de-cobra, que ajudam a digerir materiais e transportar bactérias; minhocas, que aereiam os materiais com seus túneis; variedade de fungos, que ajudam a digerir celulose resistente à decomposição; bactérias semelhantes a mofo chamadas actinomicetos, que atacam tecidos vegetais crus; e muitos outros.

As matérias-primas mais comuns para fazer composto são resíduos de jardim como aparas de grama, folhas, ervas daninhas e pequenas podas de arbustos e árvores. A maioria das pilhas de composto caseiras e instalações municipais usam resíduos de jardim exclusivamente devido ao grande volume de materiais disponíveis.

Instalações de composto industrial tendem a usar materiais de resíduos gerados dentro de uma planta ou região específica. Por exemplo, polpa de beterraba açucareira é misturada com outros materiais para fazer composto em área onde operam refinarias de açúcar. Lúpulo e grãos gastos de cervejarias também são excelentes materiais de composto. Outros materiais incluem serragem e cavacos de madeira de serrarias, resíduos de peixe de conservas, e sangue seco e ossos animais pulverizados de abatedouros.

Instalações de composto agrícola usam materiais prontamente disponíveis em fazendas próximas. Estes incluem esterco animal, palha de estábulo usada, frutas e vegetais estragados, resíduos de campo, podas de vinhedos e pomares, feno podre e outros resíduos agrícolas.

Algumas das matérias-primas mais incomuns para fazer composto incluem algas marinhas, penas de frango, cascas de amendoim e aparas de cabelo.

O Processo de Fabricação

A produção de composto é tanto um processo mecânico quanto biológico. As matérias-primas devem primeiro ser separadas, coletadas e trituradas por meios mecânicos antes que o processo biológico de decomposição possa começar. Em alguns casos, o próprio processo de decomposição é auxiliado por agitação mecânica ou aeração dos materiais. Após a decomposição, o composto finalizado é peneirado mecanicamente e ensacado para distribuição.

Existem vários métodos para produzir composto em larga escala. O método do digestor de metano coloca as matérias-primas em um grande recipiente vedado para excluir oxigênio. A decomposição resultante sem oxigênio não só produz composto, mas também gás metano, que pode ser usado para cozinhar ou aquecer. O método de pilha aereada coloca as matérias-primas em pilhas ou valas contendo tubos perfurados que circulam ar. A decomposição rica em oxigênio resultante produz grande quantidade de calor, que mata a maioria das bactérias nocivas. O método de leira coloca as matérias-primas em fileiras longas, chamadas leiras, onde podem se decompor naturalmente por várias semanas ou meses. É o método menos caro de todos. Aqui está uma sequência típica de operações usada para converter resíduos de jardim municipais em composto usando o método de leira.

Separação

• 1 Resíduos de jardim são depositados em recipientes separados pelos proprietários, e os recipientes são colocados na calçada para coleta no dia regular de coleta de lixo. Proprietários são instruídos que apenas certos resíduos de jardim são aceitáveis para coleta. Estes incluem aparas de grama, folhas, ervas daninhas e pequenas podas de arbustos e árvores. Pedacinhos curtos de galhos de árvore até cerca de 15 cm (6 in) de diâmetro também são aceitáveis. Proprietários também são instruídos que certos outros resíduos de jardim não são aceitáveis. Estes incluem pedras, grama, excrementos animais e quantidades excessivas de terra. Folhas de palmeira são proibidas porque os espinhos não se decompõem e carregam veneno. Restos de comida, frutas e vegetais também são proibidos porque podem atrair roedores, carregar sementes indesejadas e contribuir para odores.
• 2 Os resíduos de jardim são coletados por caminhões de lixo separados e transportados ao centro de processamento onde são despejados em pilhas. As pilhas são inspecionadas visualmente, e quaisquer materiais sobredimensionados ou inaceitáveis são removidos manualmente.

Trituração

• 3 Uma grande máquina com rodas chamada carregadeira frontal pega material das pilhas e despeja em um triturador de tina. O triturador tem uma carcaça cilíndrica externa vertical estacionária com uma carcaça cilíndrica interna rotativa. À medida que o material passa entre as duas carcaças, é triturado em pedaços menores e completamente misturado. O material triturado cai pela parte inferior e através de uma peneira onde pedaços maiores são peneirados. O material restante é transportado por uma esteira para uma pilha de espera.
• 4 Os pedaços maiores são vendidos a empresas de paisagismo para uso como cobertura morta ou cobertura do solo sem processamento adicional. O resto é carregado em grandes caminhões basculantes e transportado para a área de compostagem onde é despejado em fileiras longas, chamadas leiras. Cada fileira tem cerca de 2–3 m (6–10 pés) de altura e várias centenas de metros de comprimento com seção transversal triangular. Um espaço plano de cerca de 3 m (10 pés) de largura é deixado entre cada fileira para permitir que veículos se movam ao longo do comprimento.

Compostagem

• 5 A área de compostagem pode cobrir vários hectares. Após uma leira ser colocada no lugar, o material é umedecido por um caminhão-tanque que se move ao longo da fileira borrifando água. A água auxilia no processo de compostagem e ajuda a minimizar poeira soprada pelo vento.
• 6 A cada poucas semanas, uma máquina especial cavalga cada leira e se move ao longo de seu comprimento para virar e agitar o material. Isso quebra o material em pedaços ainda menores e o expõe ao oxigênio, o que auxilia no processo de decomposição. Após a leira ser virada, é borrifada com água novamente. Este processo continua por dois ou três meses. Em clima quente e seco, as leiras podem ter que ser regadas com mais frequência. Durante a decomposição, a temperatura interna da pilha pode atingir 54°C (130°F), o que ajuda a matar muitas sementes de ervas daninhas que possam estar presentes.

Cura

• 7 O composto bruto é recolhido com carregadeira frontal e movido para uma grande pilha cônica onde termina o processo de decomposição por várias semanas. Este processo é chamado cura e permite que o carbono e nitrogênio no composto se ajustem aos seus níveis finais.

Peneiração

• 8 Após o composto ter curado, é recolhido com carregadeira frontal e despejado na tremonha de uma peneira rotativa. Este dispositivo consiste em uma grande tela cilíndrica girando em um eixo ligeiramente inclinado acima do horizontal. As aberturas na tela são de cerca de 1 cm (0,5 in) de diâmetro. O composto é alimentado na extremidade elevada da tela rotativa da tremonha por uma esteira. À medida que o composto tomba seu caminho pelo comprimento da tela rotativa, o material menor cai através da tela e é movido para uma pilha de armazenamento por uma esteira. O material maior que não passa pela tela cai pela extremidade inferior do cilindro e é either retornado às pilhas de composto para decomposição adicional ou vendido como cavacos de madeira.

Distribuição

• 9 Grande parte do composto finalizado é carregada em grandes caminhões basculantes e vendida a granel para empresas de paisagismo, municípios, viveiros e outros clientes comerciais. Parte é selada em sacos plásticos de 18 kg (40 lb) para venda a varejo para proprietários. Usando o método de leira, uma instalação típica de processamento de resíduos de jardim suburbano pode produzir até 91.000 toneladas métricas (100.000 toneladas) de composto por ano.

Controle de Qualidade

Empresas de compostagem regularmente testam seu composto finalizado para garantir que está livre de materiais nocivos e contém quantidades adequadas de nutrientes para plantas. Os testes medem tamanho das partículas, nível de umidade, conteúdo mineral, razão carbono-nitrogênio, acidez, conteúdo de nutrientes, taxa de germinação de sementes de ervas daninhas e muitos outros fatores. Por exemplo, partículas de resíduos devem ter entre 1,2–5 cm (0,5–2 in) de diâmetro para incentivar fluxo de oxigênio dentro do composto. Da mesma forma, o nível de umidade deve ser acima de 40% para facilitar o processo de compostagem. Níveis de umidade abaixo de 40% retardam o processo e apresentam risco de combustão espontânea. Além disso, a razão ideal de carbono para nitrogênio deve ser em média 30 partes de carbono para uma parte de nitrogênio em peso. O equilíbrio ideal mantém uma população microbiana saudável que acelera a decomposição e minimiza odor.

Materiais Nocivos

Composto feito de resíduos de jardim, como folhas e aparas de grama, raramente contém materiais nocivos. Problemas podem ocorrer, no entanto, quando composto é feito de lixo municipal parcialmente separado, certos resíduos industriais ou lodo de esgoto. Nesses casos, níveis inaceitáveis de metais tóxicos, químicos ou bactérias nocivas podem estar presentes.

Para proteger o público, a Agência de Proteção Ambiental federal (EPA) estabelece níveis aceitáveis para milhares de materiais que podem estar presentes no composto. Cada estado pode ter seus próprios padrões também. Para lixo municipal, separação na fonte — ou seja, fazer proprietários separarem seus resíduos de jardim em recipientes separados em vez de jogá-los fora com o resto do lixo — é considerado uma das formas mais eficazes de produzir composto limpo e seguro.

O Futuro

Ao separar resíduos de jardim domésticos e transformá-los em composto, estima-se que municípios podem reduzir a quantidade de lixo indo para aterros em cerca de 20%. Embora seja uma redução significativa, espera-se que ainda mais lixo terá que ser desviado de aterros no futuro. Materiais como embalagens de alimentos sujas, enchimento de fraldas descartáveis, restos de comida, trapos de fibra natural, pedaços de madeira e outros materiais orgânicos poderiam todos ser compostados. Para fazer isso, municípios podem ter que estabelecer instalações de tratamento de resíduos sólidos municipais (RSU) para separar materiais compostáveis dos nocivos, como baterias descartadas, óleo de motor, amianto e muitos produtos químicos domésticos.

Eventualmente, a compostagem também pode fornecer um meio para lidar e neutralizar até mesmo materiais nocivos. Por exemplo, em várias fábricas antigas de munição e instalações de armazenamento militar, o solo circundante está contaminado com material explosivo trinitrotolueno, também conhecido como TNT. Pesquisadores estão usando uma mistura de composto especialmente formulada de resíduos vegetais e esterco de búfalo para neutralizar o solo através de um processo biológico simples de compostagem que converte os componentes orgânicos explosivos do TNT em compostos menos nocivos.