Hayfa Ziyareti

A temperatura é considerada por muitos pesquisadores como o mais importante indicador da eficiência do processo de compostagem, estando intimamente relacionada com a atividade metabólica dos microorganismos e as condições ambientais da pilha[73],[74],[75]. Ela é diretamente afetada pela taxa de aeração, podendo ser usada como um parâmetro para indicar a taxa de decomposição e a maturidade do composto. A produção de calor de um material em decomposição depende da velocidade com que esta se processa (ou seja, da velocidade com que os microrganismos crescem e atuam na decomposição), sendo indicativo da atividade biológica do material compostado[76].

Como pode ser observado na Figura 22, as temperaturas das pilhas I e II apresentam comportamento semelhante, tendo a fase termofílica que é marcada pela substituição dos microrganismos mesofílicos, que são aqueles que iniciam a primeira fase do processo de decomposição dos resíduos sólidos urbanos, onde a matéria orgânica é, num primeiro momento, submetida à ação de enzimas extracelulares específicas secretadas por microorganismos ditos hidrolíticos[77]. Os oligômeros e monômeros assim produzidos são em seguida degradados, como segue:

Matéria orgânica + O2(g) → CO2(g) + H2O(g) + Energia (Equação 8)

Os microorganismos da fase mesofílica, menos competitivo, vão ser substituídos por outros mais adaptados, que são termofílicos[77]. Parte da energia liberada na reação será utilizada para a síntese de novas células, onde ocorrerá a multiplicidade de microrganismos que, no caso estudado, favoreceu a fase termofílica, sendo esta iniciada já nas primeiras horas de compostagem.

Figura 22 - Variação da temperatura nas três pilhas durante o processo de compostagem

Fonte: Própria

A Figura 22 apresenta apenas os resultados obtidos a cada dez dias para se ter informações mais claras, mas as medidas foram feitas todos os dias como mostrado no

Apêndice B Tabelas de 9 a 12.

A explicação para esse comportamento pode estar associado aos tipos de resíduos utilizados no processo (resíduos orgânicos domiciliares) e a alta radiação detectada, a qual faz com que a temperatura média fique em torno de 33,5 ºC durante o experimento. Outro fator que pode ter contribuído para o não aparecimento da fase mesofílica é o armazenamento dos resíduos orgânicos pelo período de dois dias, tempo que pode ter sido suficiente para que o processo de degradação tenha iniciado, fazendo com que no momento da montagem das pilhas já existisse uma elevada quantidade de microorganismos responsáveis pelo processo. Este comportamento fez com que praticamente não fosse observado a ocorrência da fase mesofílica (1ª fase) antes da fase termofílica (2ª fase), como comumente ocorre no método de compostagem utilizado.

A decomposição ocorre mais rapidamente na fase termofílica (40-60 ºC) e durante essa fase as temperaturas elevadas aceleram a hidrólise das principais moléculas estruturantes dos materiais em compostagem, ou seja, as proteínas, gorduras e hidratos de carbono

complexos como as celuloses e hemiceluloses. Essa fase é um dos requisitos básicos, uma vez que, somente assim, pode-se conseguir maior eficiência do processo, ou seja, aumento da velocidade de degradação e eliminação dos microrganismos patogênicos[50]. A temperatura de 40-60 ºC permaneceu durante toda a segunda fase, em torno de 55 dias, indicando que os fatores ambientais estariam condicionando o processo de degradação do material dentro das pilhas de compostagem.

A adição de água e o constante reviramento das pilhas contribuíram para a eficiência dessa fase termofílica. Temperaturas inferiores a 45 ºC, no final dessa fase, caracteriza o início do resfriamento que é a 3ª fase do processo. Quando a temperatura chega em 40 ºC, indica o início da 4ª fase, a de maturação, caracterizada pelo desenvolvimento de temperaturas mesofílicas (35-45 ºC) durante os oitos últimos dias do processo de compostagem. À medida que as fontes de energia para os agentes termofílicos começam a escassear, a temperatura retoma valores mais baixos e os microrganismos mesofílicos assumem a fase de maturação do restante da matéria orgânica, em que se dá a transformação progressiva de moléculas complexas em substâncias húmicas (SH)[77], em que a absorção da luz pelas SH é o fenômeno responsável pela cor escura que elas apresentam[78]. É importante por que mantém organismos do solo e raízes livres da incidência direta da luz solar, além de controlar a temperatura do solo dentro de certo equilíbrio[80],[81]. Existem SH menos escuras (tonalidade marrom) e SH totalmente pretas. Estas características são conseqüências das estruturas orgânica das SH[78]. As estruturas orgânicas serão mais aromáticas (maiores teores de anéis benzênicos tornando o composto mais escuro) ou mais alifáticas (torna o composto marrom) (Figura – 23).

Figura 23 – Estrutura orgânica: (A-Alifática; B-Aromática).

Já a pilha III, formada com dimensões de 1,0 metro de altura e 2,0 metro de diâmetro, inferiores as recomendadas pela literatura de 1,6 metro de altura e 2,0 metros de diâmetro[50], provavelmente, teve influência do acúmulo de calor no seu interior, não completando a fase termofílica, a qual Pereira Neto[25] afirma ser importante para que ocorra a eliminação de microrganismos patogênicos. Isto ocorre por que a temperatura máxima é proporcional às dimensões das pilhas. As pilhas de menores dimensões têm superfície de exposição proporcionalmente menor em relação às pilhas maiores e absorvem um volume de calor proporcionalmente menor, aquecendo-se com menor intensidade[59].

As temperaturas reduzidas, não são suficientes para eliminar a grande maioria dos organismos patogênicos presente nos resíduos urbanos, apesar da pilha III ter apresentado decomposição inicial conduzida por microrganismos mesofílicos, que utilizam os componentes solúveis e rapidamente degradáveis da matéria orgânica, em que atuam fungos e bactérias[83]. A quantidade de calor (metabolismo exotérmico) liberada por eles não foram suficientes para acumular-se no interior da pilha e elevar a temperatura ao ponto de favorecer o aparecimento da fase termofílica. Desta forma não se pode afirmar que o composto está maturado. Assim a eficiência do processo de compostagem depende da dimensão da pilha e requer uma dimensão mínima, que no caso em estudo tem que ser maior que a usada na pilha III nas condições desta pesquisa.

Durante o processo de compostagem, ao revirar as pilhas (I, II e III) a temperatura diminuía e, posteriormente aumentava por recomeçar as reações aeróbicas na matéria orgânica, ainda incompletamente decomposta, que se encontrava em zonas de anaerobiose no interior das pilhas antes destas serem reviradas.