Critérios de qualidade 56

A qualidade do compostado depende das matérias-primas utilizadas e do processo de compostagem - tecnologia utilizada, evolução e controlo das condições do processo. Para avaliar a qualidade de um compostado não existe um único parâmetro que reflicta por si só a sua qualidade de forma satisfatória. O uso integrado de diferentes parâmetros31 (físicos, químicos e biológicos) é frequentemente utilizado em simultâneo para fornecer uma indicação mais completa da qualidade de uma matriz tão complexa como a do compostado (Inbar et al., 1990; Barberis and Nappi, 1996; Chen et al., 1996; Itävaara et al., 2002). Os termos estabilidade e maturidade são referidos com frequência na literatura científica da especialidade, como sendo ambos importantes para o controlo da qualidade do mesmo (Gómez et al., 2006).

A qualidade de um compostado, como um produto compatível com o uso agrícola ou outras finalidades deve reger-se por normas técnicas que assegurem a garantia de qualidade do produto e que a sua utilização não cause danos para o ambiente e para a saúde pública. Segundo a ACR + (2005) no estabelecimento de normas de garantia de qualidade dos compostados devem ser tidos em conta os seguintes aspectos:

- definição do tipo de resíduos que podem ser utilizados para a produção do compostado;

- definição das condições do processo de compostagem, nomeadamente no que respeita à tecnologia utilizada e controlo do processo, com vista à obtenção de um produto higienicamente seguro e que os odores e as emissões são controlados por forma a minimizar os impactes ambientais;

- estabelecimento de valores-limite para as substâncias potencialmente tóxicas que podem estar presentes no compostado e a adequação do compostado ao uso agronómico;

- qualidade dos solos.

31 _{Está implícita a presença materiais inertes, metais pesados, compostos orgânicos, presença de microrganismos patogénicos e de sementes} infestantes.

57 Os critérios usualmente utilizados para a avaliação da qualidade dos produtos finais – os compostados -, são baseados nos seguintes parâmetros:

- metais pesados; - poluentes orgânicos;

- presença de organismos patogénicos;

- contaminantes físicos, tais como plásticos, pedras, vidros, borracha e metais; - granulometria;

- grau de estabilidade; - grau de maturação;

- presença de sementes infestantes e de propágulos com capacidade germinativa.

É igualmente importante a avaliação de outros parâmetros físicos, químicos e biológicos como:

- teor de matéria seca; - teor de matéria orgânica; - pH;

- condutividade eléctrica;

- teor de macronutrientes: azoto (total, amoniacal e nítrico), fósforo, potássio, cálcio e magnésio;

- razão carbono/azoto; - substâncias húmicas;

os quais constituem uma informação importante para o utilizador destes produtos.

2.5.2.1.1 ESTABILIDADE E MATURIDADE

A aplicação de compostados instáveis ou imaturos ao solo pode causar uma redução no crescimento vegetal e danos nas culturas pela competição do oxigénio, ou ainda causar fitotoxicidade às plantas devido à insuficiente biodegradação da matéria orgânica (Brodie et

al., 1994; Keeling et al., 1994; He et al., 1995). Devido a estas preocupações, uma extensa

investigação tem sido conduzida para estudar o processo de compostagem e desenvolver métodos para avaliar a estabilidade/maturidade do compostado antes da sua utilização na agricultura (Jimenez e Garcia, 1992; Mathur et al., 1993; Iannotti et al., 1994; Hue e Liu, 1995).

Embora a estabilidade e maturidade sejam parâmetros de qualidade frequentemente utilizados como sinónimos, alguns pesquisadores têm procurado diferenciar estes conceitos uma vez que existem diferenças reais, podendo vulgarmente ser correlacionados (por exemplo, um compostado mais estável tende a ser mais maduro) (Wu et al., 2000).

O termo "estabilidade do compostado", geralmente assume uma definição mais consensual muitas vezes definida como "a taxa ou grau de decomposição da matéria orgânica" de que

58 deriva a designação de grau de estabilidade. Como tal, a estabilidade de um compostado pode ser expressa em função da actividade microbiológica, que pode ser determinada pela taxa de captação de O2, taxa de produção de C02, ou pelo calor libertado como resultado da actividade

microbiana (Chen e Inbar, 1993; Iannotti et al., 1993). De acordo com Haug (1993) a estabilidade de um compostado é uma medida do grau de maturação do mesmo.

A “maturidade de um compostado” é um conceito mais fugaz (Frost et al., 1992) para referir o grau de decomposição das substâncias orgânicas fitotóxicas produzidas durante a fase mais activa da compostagem podendo ser avaliada por testes com plantas ou sementes (Zucconi et

al., 1981; Iannotti et al., 1993). No entanto, a fitotoxicidade também pode ser causada por

outros factores, como o excesso de sais solúveis ou concentrações elevadas de metais pesados, o que pode levar a uma confusão na definição de maturidade de um compostado e do limite de aplicação dos testes de fitotoxicidade na avaliação da sua maturidade (Wu et al., 2000).

Entender e definir correctamente estabilidade e maturidade de um compostado permitirá a padronização e regulamentação dos métodos utilizados para avaliar a qualidade dos compostados.

Grau de estabilidade

Vários autores relacionaram a estabilidade do compostado com a sua actividade microbiológica (Hue e Liu, 1995; Bernal et al., 1998; Brewer e Sullivan, 2001; Butler et al., 2001 e Eggen e Vethe, 2001). Uma vez que a respiração está directamente relacionada com a actividade metabólica da população microbiana (Gómez et al., 2006), diminuindo à medida que a matéria orgânica vai sendo humificada (Barberis e Nappi, 1996), pode ser considerada uma medida da actividade microbiológica de um compostado (Gómez et al., 2006).

Haug (1986) refere que a estabilidade é definida pelo ponto a partir do qual a quantidade de oxigénio consumido é reduzida, para que não se criem condições de anaerobiose ou favoráveis à produção de odores, susceptíveis de causar dificuldades no armazenamento e na utilização do produto final. Efectivamente, na sua maioria, quando definida em função da actividade biológica, a estabilidade é avaliada pela medição da taxa de respiração dos compostados.

59 Actualmente, os métodos respirométricos mais utilizados baseiam-se (ADAS, 2005): i) no calor libertado (“teste de auto-aquecimento” ou “teste de Dewar”), ii) na taxa de consumo de oxigénio e iii) na produção de dióxido de carbono.

Segundo Epstein (2003), o teste de auto-aquecimento é de fácil interpretação, no entanto consideramos a sua utilização limitativa. Se a existência de aquecimento em determinado grau é indicador da instabilidade do compostado, a ausência de subida de temperatura, não permite inferir sobre a estabilidade de um compostado. Efectivamente, apesar de ser um método prático na avaliação da qualidade do compostado, é considerado uma medida indirecta da taxa de respiração (Stoffella e Khan, 2001; ADAS, 2005), na medida em que diversas reacções químicas e bioquímicas independentes da respiração são também exotérmicas (ADAS, 2005; Gómez et al., 2006). Além disso, o aumento de temperatura da biomassa é igualmente influenciado por factores como a porosidade e a humidade (Gómez et al., 2006).

O consumo de oxigénio é encarado como um parâmetro directo de avaliação da actividade de microrganismos aeróbios que permite avaliar o estado de evolução de um compostado (Mustin, 1987), amplamente utilizado em diversos estudos (Haug, 1993). No entanto, a produção de dióxido de carbono é, segundo a ADAS (2005), o método de medição da taxa de respiração mais directo e preciso, uma vez que mede directamente a quantidade de dióxido de carbono produzida pelo compostado.

A proposta de directiva sobre tratamento biológico de resíduos biodegradáveis (Working

Document – Biological Treatment of Biowaste – 2nd Draft) da Comissão Europeia (2001) não

refere os termos estabilidade ou maturidade, mas define a estabilização como “a redução das propriedades de decomposição dos resíduos biodegradáveis, na medida em que os odores desagradáveis são minimizados.

O grau ou estado de decomposição da matéria orgânica é também um parâmetro de avaliação frequentemente de estabilidade, no entanto, dada a sua elevada dependência relativamente à matéria-prima original e ao processo de valorização utilizado, torna-se uma propriedade difícil de medir correctamente nos compostados de origem desconhecida. A ADAS (2005) considera, portanto, inadequada a referência isolada do grau de decomposição da MO na definição de estabilidade, uma vez que o que se pretende é uma definição universalmente aplicável a todos os compostados, designadamente àqueles para os quais se desconhecem a origem e o processo de valorização a que foram submetidos. A título de exemplo, Iannoti et

al. (1993) definiram estabilidade com o grau de decomposição atingida pelos compostados.

60 decomposição da matéria orgânica durante a compostagem, em função da actividade biológica. A referência aos odores desagradáveis (Hue e Liu, 1995; Eggen e Vethe, 2001) é igualmente frequente para inferir sobre a estabilidade de um composto. No entanto, a ADAS (2005) entende que este é um parâmetro subjectivo e pouco adequado como parâmetro de referência. Relativamente aos restantes parâmetros citados (por exemplo, disponibilidade de nutrientes, fitotoxicidade, cor, textura) a ADAS (2005) entende serem parâmetros indirectos de avaliação ou, possivelmente, o resultado da dificuldade dos autores em diferenciar estabilidade de maturidade.

Grau de maturidade

Os efeitos adversos nas plantas incluindo a fitotoxicidade, a imobilização do nitrogénio e o teor em nutrientes são os parâmetros mais utilizados na avaliação da maturidade (ADAS, 2005). Iannoti et al. (1993) associaram a maturidade ao potencial de crescimento vegetal e à fitotoxicidade do compostado.

A estabilidade associada à actividade biológica e ao grau de decomposição são também frequentemente apontados como parâmetros de avaliação da maturidade. Embora os benefícios agrícolas (por exemplo, textura do solo, capacidade de retenção da água, disponibilização de nutrientes, supressão de patogénios) e a cor surjam, em determinada medida, associados à qualidade do compostado, representam parâmetros indirectos, não estando necessariamente relacionados com o processo de maturação (ADAS, 2005). No entanto, a avaliação do compostado pela cor e pelo odor poderá ser usado na triagem de compostados que não possuem a qualidade mínima; um compostado com um odor intenso a amoníaco, não será considerado à partida maturado através de qualquer outro método (Stoffella e Khan, 2001).

A diminuição de organismos patogénicos representa um passo importante no processo de compostagem, sendo a presença destes organismos no compostado final uma condição limitadora das suas possíveis utilizações. Todavia, o facto da higienização do compostado ocorrer nas fases iniciais do processo de compostagem, questiona o seu papel como parâmetro de avaliação da maturidade do composto (ADAS, 2005).

Concluímos que, de uma forma geral a maturidade de um compostado pode ser avaliada em função da estabilidade do compostado e/ou pelos efeitos adversos causados nas plantas resultantes da sua utilização. Contudo, os diferentes critérios e parâmetros de avaliação da

61 maturidade deverão considerar o fim a que se destina o compostado. Segundo Stoffella e Khan (2001) as exigências de qualidade de um compostado dependem da sua aplicação ou do fim a que se destina. Efectivamente, uma vez conhecida a utilização a dar ao compostado, a eleição dos parâmetros a avaliar irão reflectir de modo concreto a qualidade do mesmo para esse fim (Itavaara et al. 1998), ou seja, a maturidade assume-se como um termo geral, usado para descrever o estado e aptidão do compostado para um determinado uso (Stoffella e Khan, 2001).

Os métodos para avaliação da maturidade de um compostado podem assim, ser classificados, genericamente, em testes físicos, químicos, biológicos e microbiológicos (Itävaara et al., 1988).