ligação=https://en.wikipedia.org/wiki/File:Compost_site_germany.JPG|miniaturadaimagem|Compostagem em nível comunitário em uma área rural na Alemanha. O composto é uma mistura de ingredientes usada como fertilizante para plantas e para melhorar as propriedades físicas, químicas e biológicas do solo. É comumente preparado pela decomposição de resíduos de plantas e alimentos, reciclagem de materiais orgânicos e esterco. A mistura resultante é rica em nutrientes para as plantas e organismos benéficos, como bactérias, protozoários, nematóides e fungos. O composto melhora a fertilidade do solo em jardins, paisagismo, horticultura, agricultura urbana e agricultura orgânica, reduzindo a dependência de fertilizantes químicos comerciais. Os benefícios do composto incluem o fornecimento de nutrientes para as plantações como fertilizante, a atuação como condicionador do solo, o aumento do conteúdo de húmus ou ácido húmico do solo e a introdução de micróbios benéficos que ajudam a suprimir patógenos no solo e a reduzir as doenças transmitidas pelo solo.
No nível mais simples, a compostagem requer a coleta de uma mistura de matéria verde (verdes) e matéria seca (marrons). Verdes são materiais ricos em nitrogênio, como folhas, grama e restos de alimentos. Marrons são materiais lenhosos ricos em carbono, como talos, papel e lascas de madeira. Os materiais se decompõem em húmus em um processo que leva meses. A compostagem pode ser um processo de várias etapas, monitorado de perto, com entradas medidas de água, ar e materiais ricos em carbono e nitrogênio. O processo de decomposição é auxiliado pela trituração da matéria vegetal, pela adição de água e pela garantia de aeração adequada, girando regularmente a mistura em um processo que utiliza pilhas abertas ou "leiras". Fungos, minhocas e outros detritívoros quebram ainda mais o material orgânico. As bactérias e os fungos aeróbicos gerenciam o processo químico convertendo os insumos em calor, dióxido de carbono e íons de amônia. ligação=https://en.wikipedia.org/wiki/File:Composter_(compost_bin)_made_from_hollow_log_(K%C3%B5rvemaa,_Estonia,_2023).png|miniaturadaimagem|Composteira feita de um tronco oco A compostagem é uma parte importante do gerenciamento de resíduos, pois os alimentos e outros materiais compostáveis representam cerca de 20% dos resíduos em aterros sanitários e, devido às condições anaeróbicas, esses materiais levam mais tempo para se biodegradar no aterro sanitário. A compostagem oferece uma alternativa ambientalmente superior ao uso de material orgânico em aterros sanitários, pois reduz as emissões de metano devido às condições anaeróbicas e oferece co-benefícios econômicos e ambientais. Por exemplo, o composto também pode ser usado para recuperação de terras e córregos, construção de áreas úmidas e cobertura de aterros sanitários.
Fundamentos ligação=https://en.wikipedia.org/wiki/File:Composting_in_the_Escuela_Barreales.jpg|miniaturadaimagem|Barril de compostagem doméstico ligação=https://en.wikipedia.org/wiki/File:Compost_bins_at_the_Evergreen_State_College_Organic_Farm_during_mid_June_of_2019.jpg|miniaturadaimagem|Caixas de compostagem na fazenda orgânica da Evergreen State College, em Washington ligação=https://en.wikipedia.org/wiki/File:Compost_pile.JPG|miniaturadaimagem|Materiais em uma pilha de compostagem ligação=https://en.wikipedia.org/wiki/File:Food-scraps-compost.jpg|miniaturadaimagem|Pilha de compostagem de restos de alimentos A compostagem é um método aeróbico de decomposição de resíduos sólidos orgânicos, portanto, pode ser usada para reciclar materiais orgânicos. O processo envolve a decomposição de material orgânico em um material semelhante ao húmus, conhecido como composto, que é um bom fertilizante para as plantas.
Os organismos de compostagem precisam de quatro ingredientes igualmente importantes para funcionar de forma eficaz:
O carbono é necessário para a energia; a oxidação microbiana do carbono produz o calor necessário para outras partes do processo de compostagem. Materiais com alto teor de carbono tendem a ser marrons e secos. O nitrogênio é necessário para o crescimento e a reprodução de mais organismos para oxidar o carbono. Os materiais com alto teor de nitrogênio tendem a ser verdes e úmidos. Eles também podem incluir frutas e vegetais coloridos. O oxigênio é necessário para oxidar o carbono, o processo de decomposição. As bactérias aeróbicas precisam de níveis de oxigênio acima de 5% para realizar os processos necessários para a compostagem. A água é necessária nas quantidades certas para manter a atividade sem causar condições anaeróbicas locais.
Certas proporções desses materiais permitem que os microrganismos trabalhem em um ritmo que aquecerá a pilha de compostagem. O gerenciamento ativo da pilha (por exemplo, revirar a pilha de composto) é necessário para manter oxigênio suficiente e o nível de umidade correto. O equilíbrio ar/água é essencial para manter as altas temperaturas de 54 a 71 °C até que os materiais sejam decompostos.
A compostagem é mais eficiente com uma proporção de carbono para nitrogênio de cerca de 25:1. A compostagem a quente concentra-se na retenção de calor para aumentar a taxa de decomposição, produzindo assim o composto mais rapidamente. A compostagem rápida é favorecida por uma proporção de carbono para nitrogênio de cerca de 30 unidades de carbono ou menos. Acima de 30, o substrato é carente de nitrogênio. Abaixo de 15, é provável que uma parte do nitrogênio seja liberada na forma de amônia.
Quase todos os materiais vegetais e animais mortos têm carbono e nitrogênio em diferentes quantidades. As aparas de grama frescas têm uma proporção média de cerca de 15:1 e as folhas secas, cerca de 50:1, dependendo da espécie. A compostagem é um processo contínuo e dinâmico; é importante adicionar novas fontes de carbono e nitrogênio de forma consistente, bem como um gerenciamento ativo.
Organismos Os organismos podem decompor a matéria orgânica no composto se receberem a mistura correta de água, oxigênio, carbono e nitrogênio. Eles se enquadram em duas categorias amplas: decompositores químicos, que realizam processos químicos nos resíduos orgânicos, e decompositores físicos, que processam os resíduos em pedaços menores por meio de métodos como trituração, rasgo, mastigação e digestão.
Decompositores químicos As bactérias são os mais abundantes e importantes de todos os microrganismos encontrados no composto. As bactérias processam carbono e nitrogênio e excretam nutrientes disponíveis para as plantas, como nitrogênio, fósforo e magnésio. Dependendo da fase da compostagem, as bactérias mesofílicas ou termofílicas podem ser as mais proeminentes. As bactérias mesofílicas levam o composto ao estágio termofílico por meio da oxidação do material orgânico. Depois disso, elas o curam, o que torna o composto fresco mais biodisponível para as plantas. As bactérias termofílicas não se reproduzem e não são ativas entre -5 e 25 °C, mas são encontradas em todo o solo. Elas se ativam quando as bactérias mesofílicas começam a decompor a matéria orgânica e aumentam a temperatura até sua faixa ideal. Foi demonstrado que elas entram nos solos por meio da água da chuva. Elas estão presentes de forma tão ampla devido a muitos fatores, incluindo a resistência de seus esporos. As bactérias termofílicas se desenvolvem em temperaturas mais altas, atingindo 40-60 °C em misturas típicas. As operações de compostagem em larga escala, como a compostagem em leiras, podem exceder essa temperatura, possivelmente matando os microrganismos benéficos do solo e também pasteurizando os resíduos. Os Actinomycetota são necessários para quebrar produtos de papel, como jornal, casca de árvore etc., e outras moléculas grandes, como lignina e celulose, que são mais difíceis de decompor. O "cheiro agradável e terroso do composto" é atribuído aos Actinomycetota. Eles disponibilizam nutrientes de carbono, amônia e nitrogênio para as plantas. Os fungos, como bolores e leveduras, ajudam a quebrar materiais que as bactérias não conseguem, especialmente a celulose e a lignina em materiais lenhosos. Os protozoários contribuem para a biodegradação da matéria orgânica e consomem bactérias inativas, fungos e partículas de microrganismos.
Decompositores físicos As formigas criam ninhos, tornando o solo mais poroso e transportando nutrientes para diferentes áreas do composto. Os besouros, como larvas, alimentam-se de vegetais em decomposição. As minhocas ingerem o material parcialmente compostado e excretam os excrementos das minhocas, disponibilizando nitrogênio, cálcio, fósforo e magnésio para as plantas. Os túneis que elas criam à medida que se movem pelo composto também aumentam a aeração e a drenagem. As moscas se alimentam de quase todo material orgânico e colocam bactérias no composto. Sua população é mantida sob controle pelos ácaros e pelas temperaturas termofílicas, que não são adequadas para as larvas das moscas. Os diplópodes decompõem o material vegetal. Os rotíferos se alimentam de partículas de plantas. Caracóis e lesmas se alimentam de material vegetal vivo ou fresco. Eles devem ser removidos do composto antes do uso, pois podem danificar as plantas e as plantações. Os tatus-bola se alimentam de madeira apodrecida e vegetação em decomposição. Os colêmbolos se alimentam de fungos, bolores e plantas em decomposição.
Fases da compostagem ligação=https://en.wikipedia.org/wiki/File:Komposzt%C3%A1l%C3%B3.JPG|miniaturadaimagem|Composto doméstico com três anos de idade Em condições ideais, a compostagem passa por três fases principais:
Fase mesofílica: A fase inicial, mesofílica, é quando a decomposição é realizada sob temperaturas moderadas por microrganismos mesofílicos. Fase termofílica: Com o aumento da temperatura, inicia-se uma segunda fase, a fase termofílica, na qual várias bactérias termofílicas realizam a decomposição em temperaturas mais altas (50 a 60 °C). Fase de maturação: À medida que o suprimento de compostos de alta energia diminui, a temperatura começa a diminuir, e as bactérias mesófilas voltam a predominar na fase de maturação.
Compostagem quente e fria - impacto no tempo O tempo necessário para compostar o material está relacionado ao volume do material, ao tamanho das partículas dos insumos (por exemplo, lascas de madeira se decompõem mais rapidamente do que galhos) e à quantidade de mistura e aeração. Em geral, pilhas maiores atingem temperaturas mais altas e permanecem em um estágio termofílico por dias ou semanas. Esse modelo é o de compostagem quente ou termofílica e é o método usual para instalações municipais de grande escala e operações agrícolas.
O método de Berkeley produz composto acabado em 18 dias. Ele exige a montagem de pelo menos 1 metro cúbico de material no início e precisa ser revolvido a cada dois dias após uma fase inicial de quatro dias. Esses processos curtos envolvem algumas mudanças nos métodos tradicionais, incluindo tamanhos de partículas menores e mais homogeneizados nos materiais de entrada, controle da relação carbono/nitrogênio (C:N) em 30:1 ou menos e monitoramento cuidadoso do nível de umidade.
A compostagem a frio é um processo mais lento que pode levar até um ano para ser concluído. Ela resulta de pilhas menores, incluindo muitas pilhas de compostagem residenciais que recebem pequenas quantidades de resíduos de cozinha e jardim durante longos períodos. As pilhas com menos de 1 metro cúbico (35 pés cúbicos) tendem a não atingir e manter altas temperaturas. O revolvimento não é necessário com a compostagem a frio, embora exista o risco de que partes da pilha se tornem anaeróbicas ao ficarem compactadas ou encharcadas.
Remoção de patógenos