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Título: Utilização de um método híbrido de aeração forçada para compostagem em leiras
Título em inglês: Use a hybrid method of forced aeration composting in windrows
Autor(es): Leitão, Vicente de Paulo Miranda
Orientador(es): Mota, Francisco Suetônio Bastos
Palavras-chave: Saneamento
Compostagem
Composto orgânico
Esterco
Data do documento: 5-Ago-2008
Citação: LEITÃO, V. P. M. (2008)
Resumo: Nesta pesquisa, objetivou-se avaliar o processo de compostagem utilizando-se matéria orgânica disponível no banco de mudas da cidade de Sobral - CE, (esterco eqüino e palhas de carnaúba) em três sistemas de aeração: com injeção de ar, sucção de ar e injeção e sucção ar em ciclo (híbrido), observando-se os parâmetros recomendados pela legislação brasileira vigente, durante as fases de degradação ativa e de maturação. O experimento foi instalado com três tratamentos, sendo um (01) sob o modo positivo; um (01) sob o modo negativo e um (01) sob o modo híbrido, obedecendo as proporções de 30% de esterco eqüino e 70% de palhas, para todos os tratamentos. Cada tratamento foi repetido 3 (três) vezes, perfazendo, assim, um total de 9 (nove) parcelas. Foi realizada a avaliação destes processos, tendo sido observadas, principalmente, a influência da aeração e da umidade no desempenho destas técnicas de tratamento, em leiras estáticas aeradas. Durante a fase ativa, as leiras sob o modo positivo apresentaram redução média de matéria orgânica de 26,55%, as leiras sob o modo negativo de 21,78%, enquanto que as leiras, sob o modo híbrido de 31,21%. Durante a fase de maturação, foram reviradas três leiras de cada sistema de aeração. A redução média da matéria orgânica das mesmas foi de 50,63%, em 50 dias; as demais apresentaram redução média de 39,54%, em 60 dias. Durante a fase ativa, as leiras operadas sob o modo positivo apresentaram, em média, redução de Carbono de 26,55%, no período de 40 dias; as leiras sob o modo negativo, de 21,78%, no período de 50 dias; e as leiras sob o modo híbrido de 31,21%, no período de 30 dias. Durante a fase de maturação, para as leiras que sofreram reviramento, a redução média de Carbono foi de 50,63%, no período de 50 dias, enquanto que as demais apresentaram uma redução média de 39,54%, no período de 60 dias. O pH se mostrou ácido no material e no início do processo de compostagem, em todas as leiras. Os resultados obtidos mostraram que os valores médios do índice pH foram aumentando de acordo com a degradação da matéria orgânica. Na fase de maturação, o pH permaneceu na faixa alcalina em todas as leiras. Durante fase ativa, o teor de nitrogênio cresceu, em média, 41,12% nas leiras sob o modo positivo, 54,21% nas leiras sob o modo negativo e 32,05% nas leiras sob o modo híbrido. Durante fase ativa, as leiras operacionalizadas sob o modo positivo apresentaram uma redução da relação C/N de 47,89%, em 40 dias; as leiras sob o modo negativo, de 44,35%, em 50 dias; e as leiras sob o modo híbrido, de 48,33%, em 30 dias. Pôde-se observar que a relação C/N final na fase de maturação das leiras que foram reviradas, apresentou valores médios na ordem de 10 a 15 no período de 50 dias. As leiras operacionalizadas sob o modo positivo também registraram valores dentro desta faixa, porém no período de 60 dias, enquanto que as leiras operacionalizadas sob o modo negativo registraram valores médios superiores ao recomendado pela legislação, também no período de 60 dias. Observou-se que em todos os sistemas os Coliformes Totais e Fecais ou Termotolerantes foram diminuindo durante a fase de aeração (fase de degradação ativa). As leiras operacionalizadas sob o modo positivo registraram valores de Coliformes Totais da ordem de 9,1x108 a 5,0x103 UFC. g-¹e de Coliformes Fecais da ordem de 6,2x108 a 3,1x103 UFCg-1; as leiras operacionalizadas sob o modo negativo registraram valores de Coliformes Totais da ordem de 8,4x108 a 4,8x103 UFC.g-1 e de Coliformes Fecais da ordem de 6,1x108 a 3,5x103 UFC.g-1 ; e as leiras operacionalizadas sob o modo hibrido registraram valores de Coliformes Totais da ordem de 9,2x107 a 4,1x103 UFC.g ¹ e de Coliformes Fecais,da ordem de 5,2x108a 3,2x103 UFC.g-1 A temperatura foi o parâmetro utilizado para avaliar a eficiência do processo de compostagem, durante a fase ativa. O término da fase de maturação foi verificado por meio da relação C/N. A análise dos resultados obtidos para os parâmetros físicos, químicos, e microbiológicos nos três sistemas avaliados neste trabalho permite inferir sobre o desempenho satisfatório dos sistemas operacionalizados sob os modos positivo e hibrido. Com relação à aeração na primeira fase do processo, pode-se afirmar que seu efeito contribuiu satisfatoriamente, tanto na eliminação de patógenos como na diminuição do tempo de compostagem, acelerando a metabolização da matéria orgânica. De posse dos resultados das análises dos experimentos e interpretação dos dados, observou-se que o sistema híbrido proposto neste trabalho apresentou ser mais eficiente que os demais.
Abstract: In this research, it was aimed to evaluate the process of composting using the organic matter available at the bank of seedlings of the city of Sobral - CE, (horse manure and straw of carnauba) in three aeration systems: with injection of air, sucking of the air and injection and sucking in air cycle (hybrid), in compliance with the parameters recommended by Brazilian legislation in force, during the phases of active degradation and maturation. The experiment was installed with three treatments, one (01) under the positive way; one (01) under the negative way and one (01) under the hybrid way, following the proportions of 30% of horse manure and 70% of straw , for all treatments. Each treatment was repeated three (3) times, making, thus, a total of 9 (nine) parcels. It was conducted the evaluation of these processes, and it was observed mainly the influence of aeration and moisture in the performance of these techniques of treatment, on static. During the active phase, the under positive way they developed average reduction of organic matter of 26.55%, the under the negative way of 21.78%, while the, under the hybrid way of 31.21%. During the phase of maturation, it was turned three of each system of aeration. The reduction of organic matter of them was 50,63%, in 50 days; The other ones showed average reduction of 39,54%, in 60 days. During the active phase, the operated under the positive way had, on average, reduction of carbon of 26.55%, in the period of 40 days, the under the negative mode of 21.78%, in the period of 50 days, and the under the hybrid way of 31.21%, within 30 days. During the stage of maturity, for the that suffered of returning, the average reduction of carbon was 50.63%, in the period of 50 days, while the other ones showed an average decrease of 39.54%, in the period of 60 days. On all the, the pH developed in the material and in the beginning of the process of composting was acid. The results showed that the average pH was increasing according to the degradation of organic matter. At the stage of maturity, the pH remained in the alkaline range on all the. During the active phase, the content of nitrogen grown by an average of 41.12% on the under the positive way, 54.21% on the under the negative mode and 32.05% on the under the hybrid way. During the maturation, the content of nitrogen on all, regardless of the used method of aeration, presented quite different results. During active phase, the operated under the positive way showed a reduction of the C/N nitrogen of 47.89% in 40 days, the piles under the negative mode of 44.35% in 50 days; and piles under the hybrid way of 48.33%, in 30 days. It was observed that the C/N in the final stage of maturation of the that were returned, presented average values in the order of 10 to 15 in the period of 50 days. The under the operational way also recorded positive values within this range, but in the period of 60 days, while the piles under the operational mode registered negative average above the recommended by the law, in the period of 60 days. It was observed that in all the systems the Total Coliform and the Fecal Coliform were decreasing during the aeration (active phase of degradation). The under the operational mode recorded positive values of Total Coliform in the order of 9,1x108 to 5,0 x103 CFU.g-1 and of Fecal Coliform of the order of 6,2 x108 to 3,1 x103 UFCg-1, and the operational under the negative way registered values of Total Coliform in the order of 8,4 x108 to 4,8 x103 CFU.g-1 and of Fecal Coliform in the order of 6,1 x108 to 3,5 x103 CFU.g-1, and the piles under the hybrid way recorded values of Total Coliform in the order of 4,1 to 9,2 x107 and x103 CFU.g ¹ and of Fecal Coliform, in the order of 5,2 x108 to 3,2 x103 CFU.g-1. The temperature was the factor used to evaluate the efficiency of the composting process, during the active phase. The end of the stage of maturity was verified by the C/N. The analysis of the results for the physical, chemical and microbiological systems in the three evaluated systems in this research were possible because of the satisfactory performance of the systems operated under the positive and hybrid ways. Regarding the aeration in the first phase of the trial, one can say that its effect contributed satisfactorily for the elimination of pathogens, such as decreasing the time of composting, accelerating the metabolism of organic matter. By the results of the analyses of the experiments and also the interpretation of the data, it was observed that the hybrid system of this research was more efficient than the others ones.
Descrição: LEITÃO, V. P. M. Utilização de um método híbrido de aeração forçada para compostagem em leiras. 2008. 197 f. Tese (Doutorado em Engenharia Civil: Saneamento Ambiental) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2008.
URI: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/17050
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