Composto

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O composto é um material solto, finamente dividido, que consiste em matéria orgânica decomposta. É usado principalmente como nutriente para plantas e condicionador do solo para estimular o crescimento da cultura. Embora muitas pessoas associem a produção de composto com pequenas pilhas de composto de jardim que são tratadas com uma pá, a maior parte do composto é produzida em grandes instalações municipais, industriais ou agrícolas usando equipamento mecanizado.

Antecedentes

A expressão "mais velho que a sujeira" certamente se aplica ao composto. A natureza tem produzido composto por 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, o estrume era misturado com palha suja do estábulo e outros resíduos e empilhado até que fosse necessário. A chuva mantinha as pilhas úmidas e auxiliava no processo de decomposição, produzindo um rico composto.

Os gregos e romanos sabiam o valor do composto para aumentar a produção agrícola e até usaram o calor do composto em decomposição para produzir vegetais de verão no inverno. Os mosteiros cristãos mantiveram a arte da compostagem viva na Europa após a queda do Império Romano, e por volta de 1200 o composto estava sendo usado novamente por muitos fazendeiros. Shakespeare menciona isso em várias de suas peças escritas no início de 1600.

Nos Estados Unidos, os presidentes George Washington e Thomas Jefferson foram proeminentes proprietários de terras durante o final do século XVIII e início do século XIX. Quando não estavam envolvidos com assuntos de estado, os dois passavam muito tempo experimentando práticas agrícolas inovadoras, incluindo experimentos com vários métodos e materiais de compostagem. À medida que anos de safras sucessivas esgotaram os nutrientes do solo na Costa Leste, a prática da compostagem se espalhou. Essa tendência continuou até o início de 1900, quando se estimou que 90% do fertilizante usado nos Estados Unidos vinha de composto.

Tudo mudou em 1913, quando uma empresa alemã começou a produzir compostos sintéticos de nitrogênio, incluindo fertilizantes. Esses novos fertilizantes químicos poderiam ser produzidos com menos custos do que o composto de esterco animal bagunçado, e a pilha de composto da fazenda rapidamente se tornou uma coisa do passado. Em 1950, estimava-se que apenas 1% do fertilizante usado nos Estados Unidos era derivado de composto.

Uma exceção notável a essa tendência foi o trabalho iniciado em 1942 por J.I. Rodale, um notável pioneiro no desenvolvimento do método orgânico de cultivo. Rodale foi um dos primeiros a ver os perigos de depender de fertilizantes sintéticos e os benefícios do uso de composto derivado de fontes naturais. A compostagem teve um impulso de curta duração durante a era ambientalmente consciente da década de 1960, mas não foi até a década de 1980, quando se tornou um grande negócio. Essa onda não foi o resultado de uma consciência 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 livrarmos de nosso lixo, estávamos poluindo nosso ar, envenenando nossos rios e, literalmente, nos enterrando nele junto com nossos aterros sanitários.

Para desviar parte do lixo municipal dos aterros, várias cidades estabeleceram centros de reciclagem no início da década de 1970, onde as pessoas podiam trazer latas, garrafas e jornais em vez de jogá-los no lixo. Isso foi seguido pela reciclagem na calçada, onde as pessoas podiam colocar esses materiais recicláveis ​​em contêineres separados para coleta na frente de suas casas. Finalmente, muitas cidades adicionaram contêineres adicionais junto ao meio-fio para os resíduos do pátio serem compostados. Em 1992, quase 1.500 cidades tinham instalações de compostagem de resíduos de quintal.

Ao mesmo tempo, novas leis ambientais rígidas determinaram que as indústrias não pudessem mais simplesmente despejar seus resíduos nas terras vizinhas ou despejá-los em rios próximos. Para cumprir essas leis, muitas indústrias iniciaram seus próprios programas de reciclagem e compostagem. As preocupações ambientais também afetaram os agricultores, que estavam sendo responsabilizados pelos efeitos negativos à saúde que os fertilizantes químicos e pesticidas tinham sobre os seres humanos e a vida selvagem. Como resultado, muitos agricultores decidiram reduzir ou eliminar os produtos 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. O composto agrícola geralmente é produzido e usado na mesma fazenda que gerou a matéria-prima. O composto industrial pode ser ensacado e vendido a compradores individuais, ou a matéria-prima pode ser vendida a granel para outras instalações de compostagem. O composto de lixo do pátio municipal é geralmente produzido em instalações operadas pela cidade ou pela empresa de coleta de lixo e é vendido para empresas locais de paisagismo e centros de jardinagem.

Matérias-primas

Tecnicamente, o 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. O composto também requer uma fonte de nitrogênio, oxigênio e água, além de pequenas quantidades de uma variedade de elementos normalmente encontrados na matéria orgânica, 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 microorganismos são necessários. Isso inclui os percevejos, que ajudam a digerir os materiais e transportar bactérias; minhocas, que arejam os materiais com seus túneis; uma variedade de fungos, que ajudam a digerir a celulose resistente à decomposição; bactérias semelhantes a mofo chamadas actinomicetos, que atacam tecidos vegetais crus; e muitos outros.

As matérias-primas mais comuns usadas para fazer composto são resíduos de quintal, como aparas de grama, folhas, ervas daninhas e pequenas podas de arbustos e árvores. A maioria das pilhas de compostagem de hortas caseiras e instalações de compostagem municipais usam resíduos de quintal exclusivamente por causa do grande volume de materiais disponíveis.

As instalações de compostagem industrial tendem a usar resíduos gerados em uma determinada planta ou região. Por exemplo, a polpa da beterraba sacarina é misturada com outros materiais para fazer composto em uma área onde operam as refinarias de açúcar. Lúpulo e grãos queimados de cervejarias também são excelentes materiais para compostagem. Outros materiais incluem serragem e aparas de madeira de serrarias, resíduos de peixe de fábricas de conservas e sangue seco e ossos de animais pulverizados de matadouros.

As instalações de compostagem agrícola usam materiais disponíveis nas fazendas próximas. Isso inclui estrume animal, palha de estábulo usada, frutas e vegetais estragados, lixo de campo, podas de vinhas e pomares, feno podre e outros resíduos agrícolas.

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

O processo de fabricação

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

Existem vários métodos para a produção de composto em grande escala. O método do digestor de metano coloca as matérias-primas em um grande recipiente selado para excluir o 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 aerada coloca as matérias-primas em pilhas ou valas contendo tubos perfurados que circulam o ar. A decomposição resultante, rica em oxigênio, produz uma grande quantidade de calor, que mata a maioria das bactérias nocivas. O método windrow coloca as matérias-primas em longas pilhas, chamadas windrows, onde podem decompor-se naturalmente ao longo de um período de várias semanas ou meses. É o método menos caro de todos. Aqui está uma sequência típica de operações usadas para converter resíduos de pátios municipais em composto usando o método windrow.

Separando

• 1 Resíduos de quintal são depositados em contêineres separados pelos proprietários, e os contêineres são colocados na calçada para coleta no dia normal de coleta de lixo. Os proprietários são instruídos de que apenas alguns resíduos de quintal são aceitáveis ​​para coleta. Isso inclui aparas de grama, folhas, ervas daninhas e pequenas podas de arbustos e árvores. Pedaços curtos de galhos de árvores de até cerca de 6 pol. (15 cm) de diâmetro também são aceitáveis. Os proprietários também são instruídos de que certos outros resíduos de quintal não são aceitáveis. Isso inclui pedras, grama, excrementos de animais e quantidades excessivas de sujeira. As folhas das palmeiras são proibidas porque as pontas das folhas 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 cheiros.
• 2 Os resíduos do pátio são coletados por caminhões de lixo separados e são transportados para o centro de processamento, onde são despejados em pilhas. As pilhas são inspecionadas visualmente e quaisquer materiais de grandes dimensões ou inaceitáveis ​​são removidos manualmente.

Moagem

• 3 Uma grande máquina com rodas, chamada de carregador frontal, coleta o material das pilhas e o despeja em um moedor de cuba. O moedor de cuba tem uma casca externa cilíndrica vertical estacionária com uma casca interna cilíndrica giratória. Conforme o material passa entre as duas cascas, é triturado em pedaços menores e completamente misturado. O material do solo cai do fundo e através de uma tela onde as peças maiores são filtradas. O material restante é transportado por uma correia transportadora para uma pilha de contenção.
• 4 As peças maiores são vendidas para empresas de paisagismo para uso como cobertura morta ou cobertura do solo sem processamento posterior. O restante é carregado em grandes caminhões basculantes e transportado para a área de compostagem, onde é despejado em longas filas, chamadas leiras. Cada linha tem cerca de 6-10 pés (2-3 m) de altura e várias centenas de pés (m) de comprimento com uma seção transversal triangular. Um espaço plano com cerca de 10 pés (3 m) de largura é deixado entre cada fileira para permitir que os veículos se movam ao longo do comprimento.

Compostagem

• 5 A área de compostagem pode cobrir vários acres (hectares). Depois que uma leira é colocada no lugar, o material é umedecido por um caminhão-tanque que se move ao longo da linha, borrifando água. A água auxilia no processo de compostagem e ajuda a minimizar a poeira levada pelo vento.
• 6 A cada poucas semanas, uma máquina especial monta cada leira e se move ao longo de seu comprimento para girar e agitar o material. Isso quebra o material em pedaços ainda menores e o expõe ao oxigênio, que auxilia no processo de decomposição. Depois que a leira é virada, ela é borrifada com água novamente. Esse processo continua por dois ou três meses. Em climas quentes e secos, as leiras podem ter que ser regadas com mais freqüência. Durante a decomposição, a temperatura interna da pilha pode chegar a 130 ° F (54 ° C), o que ajuda a matar muitas das sementes de ervas daninhas que podem estar presentes.

Cura

• 7 O composto bruto é recolhido com um carregador frontal e movido para uma grande pilha cônica, onde é permitido terminar o processo de decomposição por um período de várias semanas. Esse processo é chamado de cura e permite que o carbono e o nitrogênio do composto se ajustem aos seus níveis finais.

Triagem

• 8 Após a cura do composto, ele é recolhido com um carregador frontal e despejado na tremonha de uma tela rotativa. Este dispositivo consiste em uma grande tela cilíndrica girando em um eixo ligeiramente inclinado acima da horizontal. As aberturas em Diagrama representando o processamento comercial de resíduos de jardim em composto. a tela tem cerca de 0,5 pol. (1 cm) de diâmetro. O composto é alimentado na extremidade elevada da tela rotativa da tremonha por uma correia transportadora. À medida que o composto desce ao longo do comprimento da tela rotativa, o material menor passa pela tela e é movido para uma pilha de armazenamento por uma correia transportadora. O material maior que não consegue passar pela tela cai da extremidade inferior do cilindro e é devolvido às pilhas de composto para posterior decomposição ou é vendido como aparas de madeira.

Distribuindo

• 9 Muito do composto acabado é carregado em grandes caminhões basculantes e vendido a granel para empresas de paisagismo, municípios, viveiros e outros clientes comerciais. Parte dela é lacrada em sacos plásticos de 18 kg para venda no varejo aos proprietários. Usando o método windrow, uma instalação típica de processamento de resíduos de quintal suburbano pode produzir até 100.000 toneladas (91.000 toneladas métricas) de composto por ano.

Controle de qualidade

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

Materiais prejudiciais

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

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

O Futuro

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

Eventualmente, a compostagem também pode fornecer um meio de manuseio e neutralização até mesmo de materiais prejudiciais. Por exemplo, em várias fábricas e instalações de armazenamento de munições militares mais antigas, o solo ao redor está contaminado com o material explosivo trinitrotolueno, também conhecido como TNT. Os pesquisadores estão usando uma mistura de composto especialmente formulada de resíduos vegetais e esterco de búfalo para neutralizar o solo por meio de um processo de compostagem biológica simples que converte os componentes orgânicos explosivos do TNT em compostos menos nocivos.