M ário S. Rodrigues Fábio C. da Silva Lu cian a P. B arreira André Kovacs
Introdução
rCompostagem não é um conceito novo, sendo associada, nos dias atuais, ao conceito de decomposição biológica, um processo natural que surgiu com as primeiras plantas a colonizarem a Terra e que se tem perpetuado até os dias de hoje. Na medida em que folhas e demais materiais vegetais caem sobre o solo, elas sofrem um processo lento de decaimento. Com o passar do tempo, essas folhas decompostas passam a fazer parte do solo, liberando minerais e nutrientes que serão utilizados por plantas, animais e microorganismos (PARR; HORNICK, 1992).
Contudo, para a ciência, compostagem refere-se ao processo de decomposição controlada da matéria orgânica por microorganismos, sendo transformada num material humificado, de cor escura, odor de terra e benéfico ao solo e às plantas (BERTOLDI et ai, 1983). O processo define-se como controlado quando é manejado com o objetivo de acelerar a decomposição, otimizando a sua eficiência e minimizando os problemas ambientais eventualmente surgidos. A compostagem envolve uma série complexa de processos bioquímicos que só agora, graças a modernos métodos de investigação científica,
começamos a compreender.
A definição mais amplamente aceita estabelece que compostagem é a decomposição controlada, exotérmica e bio- oxidativa de materiais de origem orgânica por microorganismos autóctones, num ambiente úmido, aquecido e aeróbio, com produção de dióxido de carbono, água, minerais e uma matéria orgânica estabilizada, definida como composto (HUTCHINSON; RICHARDS, 1922; GRAY et a i, 1971; BERTOLDI et a i, 1983; ZUCCONI; BERTOLDI, 1986; SENESI, 1989; PARR; HORNICK, 1992, Dl AZ et a i, 1993). As condições, portanto, para o processo de compostagem, são: a) resíduos orgânicos; b) microorganismos; c) umidade; d) aeração.
Formas rudimentares de compostagem estão, também, associadas às origens da produção agrícola. Especula-se que populações primitivas acumulavam restos de alimentos em leiras próximas às áreas cultivadas, utilizando o material decomposto. Na China, a compostagem de resíduos vegetais misturados com detritos humanos e animais tem sido realizada por mais de 2.000 anos. Na Europa, o uso de composto de resíduos orgânicos para melhorar a fertilidade do solo data do Império Romano e era muito popular entre agricultores da Idade Média (PARR; HORNICK, 1992; BLUM, 1992). A explosão das populações urbanas, como resultado da Revolução Industrial, no séc. XVIII, representou uma ruptura no processo de retorno de nutrientes ao solo na forma de restos alimentares, fezes e vestuário. O trabalho de Albert Howard, em Indore, na índia, no início dos anos 20 do séc. XX, foi responsável pelo renascimento da compostagem como um método de reciclagem de resíduos na Europa. Ao mesmo tempo, Waksman e Bremner (1939), nos Estados Unidos, iniciaram estudos sobre a microbiologia da compostagem de resíduos vegetais misturados
com esterco animal. Já em 1922, na Inglaterra, Hutchinson e Richards publicaram seu primeiro trabalho sobre a produção de “esterco artificial”, obtido da compostagem de palha misturada com uma fonte de nitrogênio mineral, conhecido como processo ADCO. Após a II Guerra Mundial, o uso de composto gradualmente perdeu sua importância na agricultura. O motivo foi a crescente produção de fertilizantes químicos e sua facilidade de transporte e manuseio pelos agricultores, como descrito por Lopez-Real (.1994).
Atualmente a compostagem vem ressurgindo, porém sua importância extrapolou a fronteira agrícola das fazendas e vem tomando espaço no gerenciamento das cidades. Tal tecnologia vem ganhando força e se fazendo necessária, dadas as dificuldades para se encontrarem novas áreas para implantação de aterros sanitários, cada vez mais escassas e caras. O que conseqüentemente eleva os custos para a deposição dos resíduos urbanos em locais apropriados e afastados das aglomerações urbanas.
Diante dessa realidade, alguns municípios - atuando de forma preventiva e se utilizando de um momento histórico em que há um significativo aumento na consciência da população para com a necessidade de reduzir os danos ambientais causados pelos Resíduos Sólidos Urbanos (R.S.U.) - vêm elaborando sistemas de gerenciamento integrado de resíduos sólidos, onde a compostagem é uma importante atividade acessória para tratar e reduzir o volume da fração orgânica dos resíduos sólidos urbanos gerados.
Segundo D’Almeida e Vilhena (2000), quando bem gerenciadas as usinas de triagem e compostagem podem diminuir em cerca de 50%, ou mais, a quantidade de R.S.U. destinada aos aterros ou afins. Assim, é possível afirmar que a compostagem, quando precedida por sistemas de coleta seletiva e triagem bem gerenciados, é uma grande aliada dos gestores no gerenciamento de resíduos urbanos.
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Em condições ideais, a compostagem se desenvolve em três fases distintas:
a) Fase mesofílica - é a fase em que predominam temperaturas moderadas, até cerca de 40°C. Tem a duração média de dois a cinco dias;
b) Fase termofílica - predominam as altas temperaturas e pode ter a duração de poucos dias a vários meses, de acordo com as características do material sendo compostado.;
c) Fase de resfriamento e maturação, com duração de semanas a meses. É nessa fase que ocorre a humificação da matéria orgânica decomposta (GOLUEKE, 1973).
Diferentes comunidades de microorganismos (bactérias, actinomicetes e fungos) predominam nessas fases. A decomposição inicial é conduzida por microorganismos mesofílicos, que utilizam os componentes solúveis e rapidamente degradáveis da matéria orgânica. O calor metabólico por eles produzido promove um rápido aumento na temperatura da leira de resíduos desenvolvem-se microrganismos que apresentam uma fermentação ácida e o pH torna-se mais baixo, o que é favorável à retenção de amónio.
Quando a temperatura excede os 40°C, os microorganismos mesofílicos tornam-se menos competitivos e são substituídos pelos termofílicos. Ultrapassada a barreira dos 65°C, a maioria dos microorganismos cessa suas atividades ou morre, causando o colapso do processo de decomposição (LOPEZ-REAL; FOSTER, 1985). Nessa fase, os ácidos são consumidos por outros agentes biológicos, elevando o pH. O processo de humificação leva à obtenção de um produto final com pH próximo à neutralidade, com valores entre 7,0 e 8,0. O objetivo do sistema de compostagem controlada é, portanto, manter a temperatura média, na leira, abaixo