Uso dos resíduos orgânicos domésticos em
vermicompostagem
Use of household organic waste
in the vermicomposting
Utilización
de los desechos orgánicos domésticos en el vermicompostaje
Recebido: 25/10/2019; Aprovado: 20/03/2020
Resumo: O objetivo deste trabalho foi analisar a viabilidade da
vermicompostagem para reaproveitamento dos resíduos orgânicos domésticos (ROD).
O trabalho foi realizado por meio da pré-compostagem e vermicompostagem. Na
pré-compostagem e vermicompostagem foram testados os tratamentos: T1 (4:1:1 –
Folhas + esterco caprino + ROD), T2 (4:1:0,5 – Folhas + esterco caprino + ROD),
na proporção de ROD em termos de volume, em que a unidade de medida foi um
balde de 15 L. O processo de pré-compostagem foi conduzido ao longo de 30 dias
e a temperatura foi monitorada diariamente. No final do processo de
pré-compostagem e vermicompostagem o monitoramento foi por meio de análises de
umidade, pH, condutividade elétrica, carbono total, nitrogênio total, relação
C/N, fósforo e potássio. Além da caracterização química dos compostos, foram
realizadas a contagem das minhocas no início e final da vermicompostagem. Na
segunda etapa do processo, a temperatura máxima atingida foi de 39º e 36°C após
o 30º dia, nos tratamentos T1 e T2, respectivamente. Na terceira etapa, o pH
final ficou na faixa de 6,4 a 6,6. O tratamento T1 proporcionou melhor
adaptação das minhocas. Os valores para relações C/N reduziram em todos os
tratamentos, indicando a maturação dos compostos. Apesar dos tratamentos não
apresentarem todas as condições exigidas para comercialização, nota-se a
viabilidade e o potencial da utilização dos resíduos orgânicos biodegradáveis
na produção do vermicomposto como uma alternativa prática e sustentável para
adubação.
Palavras-chave: Biomassa; Eisenia
foetida; Reaproveitamento.
Abstract: The work was
carried out through pre-composting and vermicomposting. In the pre-composting
and vermicomposting the treatments were tested: T1 (4:1:1 - Sheets + goat
manure + DOW), T2 (4:1:0.5 - Sheets + goat manure + DOW), in the proportion of
DOW in terms of volume, where the unit
of measurement was a 15 L bucket. The pre-composting process was conducted over
30 days and the temperature was monitored daily. At the end of the
pre-composting and vermicomposting process, the monitoring was carried out by
means of humidity, pH, electrical conductivity, total carbon, total nitrogen,
C/N ratio, phosphorus and potassium analyses. In addition to the chemical characterization
of the compounds, worm counts were performed at the beginning and end of
vermicomposting. In the second stage of the process, the maximum temperature
reached was 39º and 36ºC after the 30th day, in treatments T1 and T2,
respectively. In the third stage, the final pH was in the range of 6.4 to 6.6.
The T1 treatment provided better adaptation of the worms. The values for C/N
ratios reduced in all treatments, indicating the maturation of the compounds. Although
the treatments do not present all the conditions required for
commercialization, the work shows the feasibility and potential of using
biodegradable organic waste to produce vermicompost as a practical and
sustainable alternative for fertilization.
Keywords: Biomass; Eisenia
foetida; Reuse.
Resumen: El objetivo de este trabajo fue analizar la
viabilidad del vermicompostaje para la reutilización de los residuos orgánicos
domésticos (ROD). El trabajo se llevó a cabo a través de la precomposición y la
vermicompostación. En el pre-compostaje y el vermicompostaje se probaron los
tratamientos: T1 (4:1:1 - Hojas + estiércol de cabra + DBR), T2 (4:1:0,5 -
Hojas + estiércol de cabra + DBR), en la proporción de DBR en términos de
volumen, donde la unidad de medida era un cubo de 15 L. El proceso de precompostaje
se realizó durante 30 días y la temperatura se controló diariamente. Al final
del proceso de precompostaje y vermicompostaje, la vigilancia se llevó a cabo
mediante análisis de humedad, pH, conductividad eléctrica, carbono total,
nitrógeno total, relación C/N, fósforo y potasio. Además de la caracterización
química de los compuestos, se realizaron recuentos de gusanos al principio y al
final de la vermicompostación. En la segunda etapa del proceso, la temperatura
máxima alcanzada fue de 39º y 36ºC después del día 30, en los tratamientos T1 y
T2, respectivamente. En la tercera etapa, el pH final estaba en el rango de 6,4
a 6,6. El tratamiento T1 proporcionó una mejor adaptación de los gusanos. Los
valores de las relaciones C/N se redujeron en todos los tratamientos, lo que
indica la maduración de los compuestos. Aunque los tratamientos no presentan
todas las condiciones requeridas para la comercialización, se observa la
viabilidad y el potencial de la utilización de los desechos orgánicos
biodegradables en la producción de vermicompost como una alternativa práctica y
sostenible para la fertilización.
Palabras clave: Biomasa; Eisenia
foetica; Reutilización.
INTRODUÇÃO
Uma das consequências do estilo de vida da sociedade contemporânea é a
elevada produção de resíduos orgânicos biodegradáveis, tornando desafiador seu
manejo, tratamento e disposição final, quando poderiam ser aproveitados em
diversos fins econômicos e ecologicamente sustentáveis.
Em Maracanaú, Ceará, Brasil, a quantidade estimada de Resíduos Sólidos
Urbanos (RSU) representativos foi de 29,10% recicláveis, 43,90% compostáveis e
27,00% rejeitos (SEMA, 2015), mostrando que a maior parcela é de resíduos
orgânicos biodegradáveis ou putrescíveis, assim como a média nacional.
Os impactos ambientais associados a estes resíduos decorrem da alta
geração em termos quantitativos e da lenta degradabilidade em certos casos, e,
em outros, da geração de subprodutos que podem ser tóxicos, cumulativos ou de
difícil degradação (BRASIL, 2012), contribuindo para poluição dos recursos
hídricos e diminuição do tempo de vida útil dos aterros sanitários.
Uma das alternativas de reciclagem desses resíduos é o uso destes para
enriquecimento do solo, ajudando na ciclagem de nutrientes e, consequentemente,
na fertilidade natural do solo. De acordo com Lopes e Guilherme (2007) a
diminuição da fertilidade do solo afeta, sobretudo, a perda da matéria orgânica
(MO) que pode ser considerada como um dos indicadores mais importantes para se
medir a qualidade do solo.
Muitos estudos vêm sendo desenvolvidos analisando a viabilidade de se
empregar resíduos orgânicos na composição de fertilizantes naturais, visando à
dispensa ou diminuição da aplicação de fertilizantes sintéticos (LANDGRAF et
al., 2005). Para isso, foram desenvolvidas algumas técnicas para processar
resíduos orgânicos biodegradáveis como a compostagem e a vermicompostagem.
A vermicompostagem é o processo de degradação biológica e humificação
da matéria orgânica por meio da ação das minhocas e, sobretudo, da flora que
vive em seu trato digestivo, microrganismos estes que potencializam a geração
de compostos mais ricos em nutrientes assimiláveis pelas plantas (AMORIM, 2002;
DORES-SILVA et al., 2011).
Pesquisas têm demonstrado que a vermicompostagem, em comparação ao
composto produzido sem as minhocas, acelera a estabilização da matéria orgânica
(MO) e produz um composto com menor relação carbono/nitrogênio (C/N), maior capacidade
de troca catiônica (CTC) e maior quantidade de substâncias húmicas (ALBANELL et
al., 1988).
A técnica de vermicompostagem pode ser aplicada diretamente na fração
orgânica, porém, Amorim (2002) ressalta que a melhor forma desenvolvida é a
aplicação da técnica sobre um material já previamente compostado.
Uma grande vantagem desta técnica é a possibilidade de desenvolvimento
de sistemas em espaços reduzidos, podendo ser empregada na forma verticalizada,
sendo uma inovação com implementação de um método de produção
significativamente melhorado.
O objetivo da pesquisa foi analisar a viabilidade da vermicompostagem
com minhocas do tipo vermelha-da-califórnia (Eisenia foetida) para produção de composto a partir do tratamento
dos resíduos orgânicos domésticos (ROD).
MATERIAL E
MÉTODOS
O trabalho é um estudo de caso elaborado a partir de pesquisa de campo,
bibliográfica e documental e utilizou especificamente o quarteamento dos
resíduos, os atributos físicos, físico-químicos e visuais como instrumento de
análise.
A pesquisa foi iniciada em setembro de 2016 e concluída em julho de
2017. A área de estudo foi uma residência próxima à Reserva Indígena Santo
Antônio dos Pitaguary (RISAP), com as seguintes coordenadas do sistema Universal Transversa de Mercator (UTM)
3.908273, 38.619852, no bairro Horto, distando aproximadamente 34 km do centro
de Fortaleza. A residência apresenta área de 157 m2 (15,7 m x 10 m)
e o terreno do entorno com área de 206 m2.
A realização da vermicompostagem envolveu a adoção de metodologias
propostas por Amorim (2002), com algumas adaptações. Conforme recomendado por
Lazcano et al., (2008) foi realizada uma etapa de pré-compostagem (Figura 1).
Figura 1. Sequenciamento das atividades para realização da pesquisa.
De acordo com Amorim (2002), a vermicompostagem sobre um material já
previamente compostado, aumenta a eficiência do processo, assim, os tratamentos
passaram por uma pré-compostagem durante um mês. Em sequência foram utilizados
os tratamentos T1 e T2 (T1: Folhas, esterco caprino e ROD na proporção de
4:1:1) e T2 (folhas, esterco caprino e ROD na proporção de 4:1:0,5) com os ROD
acumulados durante o mês de janeiro de 2017.
Aquisição de
materiais e montagem
Foram utilizados ROD provenientes da própria residência (com exceção de
carnes, gordura e alimentos cítricos), folhas e esterco caprino de uma
propriedade privada na Reserva Indígena Santo Antônio do Pitaguary (RISAP). A
escolha do tipo de esterco se deu em virtude da facilidade e maior
disponibilidade do composto.
Durante a pesquisa foram testados dois tratamentos, onde os mesmos se
diferiam na proporção de ROD em termos de volume, em que a unidade de medida
foi um balde de 15 L. No tratamento T1 utilizou-se a proporção de 4:1:1 e no
tratamento T2 a proporção de 4:1:0,5 para os insumos: folhas, esterco caprino e
ROD, respectivamente.
Os compostos foram segregados por tratamento, devidamente identificados
e isolados, dispostos em forma de leiras. A alocação dos compostos foi
realizada através de câmeras estáticas abertas, sobre o solo revestido por
folhas para evitar a perda de umidade.
As vermicomposteiras foram construídas reutilizando baldes plásticos de
15 L. Os baldes foram fixados verticalmente, de modo a se manterem apoiados um
em cima do outro. Entre cada balde foram elaborados furos de cerca 1,0 cm de
diâmetro cada, a fim de permitir a drenagem de líquidos. Nos baldes superiores
foram elaborados furos equidistantes logo abaixo das tampas para facilitar a
entrada de ar. Os baldes superiores apresentavam tampas, de modo a permitir a
entrada dos resíduos orgânicos e a retirada do composto. Os baldes inferiores
foram utilizados somente para coleta do percolado. A fim de evitar a fuga das
minhocas, bem como a retenção do material, foram colocadas telas entre os
baldes. O material foi colocado até atingir 80% da altura do balde e em seguida
o composto foi distribuído uniformemente.
As minhocas utilizadas neste trabalho foram da espécie Eisenia foetida, uma das espécies mais
comercializadas no Brasil, popularmente conhecida como a minhoca
vermelha-da-califórnia, ou minhoca de esterco (AQUINO et al., 1992), mesma
espécie utilizada por Amorim et al. (2005) e Dores-Silva et al. (2011).
A sobrevivência das minhocas e o bom desenvolvimento da
vermicompostagem dependem de um ambiente adequado (Tabela 1).
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Tabela 1. Principais parâmetros para o bom desenvolvimento da
Eisenia foetida |
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Parâmetros |
Nível Ótimo |
Nível Adequado |
Nível Crítico |
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Temperatura (ºC) |
25 |
20 – 30 |
<5/> 37 |
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Umidade (%) |
80 – 85 |
70 – 90 |
<70/> 90 |
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pH |
5 – 6 |
5 – 9 |
<5/> 8 |
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Condutividade elétrica (µS.cm-1) |
500 – 800 |
Até 1200 |
>1200 |
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Fonte: Gonçalves (2014)
adaptado de Edwards (2004) e Lourenço (2010). |
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No experimento as minhocas foram pesadas antes e depois à
vermicompostagem, assim como nos trabalhos realizados por Gonçalves (2014) e
Loureiro et al. (2007). Foram introduzidas 50 minhocas por vermicomposteira, ou
seja, com aproximadamente 35 g de minhocas.
Condução dos
experimentos
Em ambos os pré-tratamentos os compostos foram umidificados e
revolvidos aos 7, 14 e 21 dias após o início do experimento. O monitoramento diário
da temperatura no centro de cada leira no período da manhã às 9h:00min foi
realizado com um termômetro de mercúrio. Os demais parâmetros (umidade, pH,
condutividade elétrica, carbono total, nitrogênio total, relação C/N, fósforo e
potássio) foram analisados no final do processo de pré-compostagem e
vermicompostagem.
Após 30 dias da fase de pré-compostagem todo o material foi transferido
para as vermicomposteiras.
As amostras coletadas durante todo o experimento foram analisadas pelo Laboratório de Tecnologia em Processos
Ambientais (LTPA) – Campus Maracanaú.
As análises feitas para a pré-compostagem e vermicompostagem contemplaram os
parâmetros: temperatura, umidade, pH, condutividade elétrica, carbono total, nitrogênio
total, relação C/N, fósforo e potássio.
A análise de umidade seguiu o procedimento descrito pelo Manual de
análises químicas de solos, plantas e fertilizantes elaborado pela EMBRAPA (2009).
Temperatura foi medida com o auxílio de um termômetro simples de mercúrio. O pH
foi mensurado por meio de um pHmetro de bancada com eletrodo de vidro. A
condutividade elétrica foi obtida com o auxílio de um condutivímetro do modelo
FTP 903. O Carbono total foi determinado por oxidação da matéria orgânica em
solução ácida e titulada com dicromato com sulfato ferroso amoniacal. Para
determinação de nitrogênio total foi utilizada a digestão sulfúrica e a
destilação das amostras. A determinação do fósforo e do potássio foi realizada
espectrofotometricamente.
Além das análises, mostrando a caracterização química dos compostos, foi
feita a contagem e pesagem das minhocas antes e depois do processo de
vermicompostagem.
A análise dos dados foi realizada de forma visual e comparativa de
acordo com os atributos químicos obtidos pelas análises dos compostos antes e
após o processo de vermicompostagem.
RESULTADOS E
DISCUSSÃO
De acordo com a Figura 2, durante a pré-compostagem, os dois
tratamentos não chegaram à fase termofílica, com temperaturas próximas ou
maiores aos 50 ºC. O tratamento T1, no segundo dia, atingiu a máxima de 39 ºC.
Durante os sete primeiros dias a temperatura média em ambos os tratamentos se
manteve superior a 30 ºC, indicando uma elevação da atividade microbiana.
Figura 2. Evolução da temperatura durante a pré-compostagem nos
tratamentos T1 (Folhas, esterco caprino e ROD na proporção de 4:1:1) e T2
(folhas, esterco caprino e ROD na proporção de 4:1:0,5). As setas indicam as
épocas em que os compostos foram revirados.
A duração das fases da compostagem, especialmente a termofílica,
depende da natureza da matéria orgânica a ser compostada e da eficiência do
processo, a qual é, dentre outros fatores, determinada pelo grau de arejamento
(TUOMELA et al., 2000). Constatou-se que quando realizada aeração dos
compostos, o material sofria elevação de temperatura. Isso é explicado por
Inácio e Miller (2009) quando os autores afirmam que um ambiente aeróbico
propicia uma decomposição mais rápida da matéria orgânica e consequente acréscimo
na temperatura pela plena atividade dos microrganismos. Adicionalmente,
acredita-se que os resultados supracitados foram determinados pelo pequeno
tamanho da leira, dificultando a elevação da temperatura.
Durante os experimentos foi observada uma brusca diminuição da
temperatura em ambos os tratamentos entre os dias 13 e 15 de fevereiro. Esse
fenômeno pode ser atribuído a uma possível relação entre a variação de
temperatura e umidade local devido às chuvas que ocorreram entre os dias 11 e
19 de fevereiro de 2017, e por isso as medições foram realizadas ao final da
tarde.
Os tratamentos T1 e T2 apresentaram perfis de temperatura diferentes.
Ambos atingiram temperaturas elevadas já no segundo dia de processo, mas o
tratamento T1 alcançou em média 5 ºC a mais que o tratamento T2. Os intervalos
de temperatura evidenciados nos 30 dias do processo de pré-compostagem
apontaram que a temperatura de T1 variou entre os 28 a 39 ºC, enquanto o T2
variou de 28 a 36 ºC. Esta menor variação do T2 em relação ao T1 se deu
possivelmente pelo fato do T2 apresentar uma proporção menor de ROD. Após o 17º
dia houve a estabilização e aproximação da temperatura de ambos os tratamentos
à temperatura ambiente. De modo geral, o tratamento T1 apresentou maior média
geral de temperatura ao longo do processo de pré-compostagem.
Observa-se na Tabela 2 que o teor de umidade em ambos os tratamentos
apresentou valores próximos a 50%, o que está dentro do limite sugerido pela
literatura, cujo valor deve estar entre 40-70% (KIEHL, 2004). Para valores
acima disso, segundo Barreira (2005), “os poros no interior da matriz sólida
começam a ser preenchidos com água livre, impedindo a difusão de oxigênio o que
permite que condições anaeróbias se desenvolvam”.
A variação final de temperatura, em ambos os tratamentos, também
apresentou valores aceitáveis pela literatura. Para valores abaixo de 15 ºC e
acima de 40 ºC as minhocas morrem rapidamente, devido à baixa de seu
metabolismo (LOURENÇO, 2010).
