UTILIZAÇÃO DO COMPOSTO ORGÂNICO GERADO NO PROCESSO DE COMPOSTAGEM DE RESÍDUOS ORGÂNICOS DE HORTIFRUTIGRANJEIRO PARA CULTIVO DE HORTALIÇAS
Capítulo de livro publicado no livro do I Congresso Internacional em Ciências da Nutrição. Para acessa-lo clique aqui.
DOI: https://doi.org/10.53934/9786585062015-14
Este trabalho foi escrito por:
Liciane Oliveira da Rosa *; Karine Fonseca de Souza ; Gabriel Afonso Martins ; Alanderson Larroza Rodrigues ; Luciara Bilhalva Corrêa ; Érico Kunde Corrêa ;
Resumo: O crescimento exponencial da geração de resíduos sólidos urbanos está no centro das discussões de qualidade ambiental. Segundo estudos, no Brasil, mais de 50% são de origem orgânica. Diante da necessidade de tratamento, a compostagem, além de ser uma técnica sustentável no gerenciamento de resíduos, gera um composto final rico em nutrientes. O presente estudo teve como objetivo cultivar hortaliças no composto orgânico gerado no processo de compostagem dos resíduos orgânicos do setor de hortifrutigranjeiro de um estabelecimento comercial. Em primeiro momento, foram feitas a segregação e quantificação de resíduos orgânicos do setor hortifrutigranjeiro. Em seguida, foram montadas duas composteiras com os resíduos mencionados, com monitoramento de temperatura e umidade. Logo após, foram feitas análises laboratoriais de pH, condutividade elétrica e fitotoxicidade. Os resultados indicaram a eficiência da tecnologia de compostagem no tratamento dos resíduos orgânicos do setor de hortifrutigranjeiros, apontando que todos os parâmetros físico-químicos ficaram dentro do recomendado pela legislação e pela literatura, viabilizando o destino ambientalmente correto dos resíduos em questão. Como conclusão, além da eficiência do tratamento, o trabalho indica o potencial do substrato como fertilizante orgânico para cultivo de novas hortaliças.
Palavras–chave: adubo orgânico; sustentabilidade; tratamento
Abstract: The exponential growth of urban solid waste generation is at the center of discussions on environmental quality. According to studies, in Brazil, more than 50% are of organic origin. Faced with the need for treatment, composting, in addition to being a sustainable technique in waste management, generates a final compost rich in nutrients. The present study aimed to grow vegetables in the organic compost generated in the composting process of organic waste from the fruit and vegetable sector of a commercial establishment. At first, the segregation and quantification of organic residues from the horticultural sector were carried out. Then, two compost bins were set up with the aforementioned residues, with temperature and humidity monitoring. Soon after, laboratory analyzes of pH, electrical conductivity, and phytotoxicity were performed. The results indicated the efficiency of the composting technology in the treatment of organic waste from the fruit and vegetable sector, pointing out that all the physical-chemical parameters were within the recommended by the legislation and the literature, enabling the environmentally correct destination of the waste in question. In conclusion, in addition to the efficiency of the treatment, the work indicates the potential of the substrate as an organic fertilizer for growing new vegetables.
Keywords: organic fertilizer; sustainability; treatment.
INTRODUÇÃO
Um dos problemas ambientais de maior gravidade ocasionados pela atividade humana, é a geração de resíduos sólidos urbanos — RSU. O crescimento populacional, da urbanização e surgimentos de novas tecnologias, fez com que a geração de resíduos sólidos tivesse um aumento exponencial (1). Diante disso, esse crescimento da geração de resíduos ocasionou mudanças em suas composições e características, com o aumento da periculosidade (2). Nas tipologias dos resíduos sólidos, estudos recentes discorrem que segundo mais de 50% dos resíduos gerados no Brasil, são de origem orgânica. Os resíduos orgânicos são definidos como todo resíduo de origem vegetal e animal, tendo diversas fontes, como, doméstica, de varredura, agropecuária, comercial, industrial e de saneamento. Grande parte da geração de resíduos orgânicos tem origem no setor de hortifrutigranjeiros de comércios de distribuição alimentícios e, também, de feiras livres (3).
Os produtos desses setores apresentam menor durabilidade, por serem perecíveis, e muitas vezes estragam antes mesmo de chegar ao consumidor, pois devem ser armazenados corretamente, observando-se a temperatura em que cada um deve ser estocado, bem como a integridade da embalagem, com datas de validade (4). O desperdício desses alimentos é uma preocupação mundial, na América do Norte (Canadá, México e os Estados Unidos), as estimativas de geração de resíduo orgânico anual são de quase 170 milhões de toneladas (CEC, 2019). Enquanto no mundo essas perdas de alimentos são estimadas em cerca de um terço da produção (3). Nos Estados Unidos da América, estima-se que 30 a 50% dos alimentos produzidos são perdidos ou desperdiçados (5). Todo esse montante de resíduos quando não gerenciado corretamente pode causar impactos no meio ambiente (1).
No Brasil, ainda é comum o uso como disposição final de práticas arcaicas onde o resíduo é enterrado, queimado ou lançado ao ar livre, em decorrência do desconhecimento de seu potencial de aproveitamento, visto que a valoração dos resíduos orgânicos pode auxiliar na resolução de graves problemas ambientais, como degradação do solo, erosão e mudanças climáticas (6). Além disso, tais práticas acarretam o desperdício de nutrientes orgânicos e inorgânicos presentes nesses resíduos que podem ser bem aproveitados em outros produtos com valor agregado (7). Diante dessa problemática, surge a necessidade do tratamento correto dos resíduos alimentares. Nas possibilidades de tratamento, a compostagem representa uma opção de valorização desses resíduos, sendo um processo de baixo custo e alta eficácia (8). A compostagem é um processo de degradação microbiológica controlado cujo objetivo é transformar resíduos orgânicos em um material estabilizado ao qual chamamos composto (9). Através desse processo, a matéria orgânica é convertida em uma substância húmica que pode ser utilizada como adubo (10).
Por se tratar de um processo aeróbio, a compostagem acontece de forma rápida e intensa causando o aumento da temperatura, isso não só é importante para acelerar o processo, como também para reduzir a geração de gases de odor desagradável e eliminar patógenos (11) e evitar a presença de insetos e roedores. Para que a degradação aconteça com eficiência, é fundamental que o material seja disposto em leiras ou pilhas, após, deve ser efetuado o revolvimento periódico contribuindo para uma melhor aeração, favorecendo a microbiota que utiliza a respiração celular por via aeróbia, necessário muitas vezes a utilização de material estruturante para facilitar a infiltração do ar no interior do material (12). Também é importante que haja o monitoramento dos parâmetros físico-químicos ao longo do processo de compostagem, pois os microrganismos são suscetíveis a variações, como, por exemplo, de umidade e pH (13).
No final do processo de compostagem, é gerado um produto denominado composto orgânico rico em nutrientes solúveis e água, excelente fertilizante orgânico que atua de maneira benéfica sobre as características físicas, química e biológicas do solo, favorecendo sua conservação (12). Além disso, o húmus produzido pode ser utilizado para a produção de alimentos através de hortas, que favorece o acesso a alimentos em quantidade e qualidade, contribuindo para a segurança alimentar devido a não utilização de produtos químicos na produção (1). No meio urbano, esse cultivo de alimentos pode ser realizado em hortas urbanas, que podem ser em espaços como casas, apartamentos e estabelecimentos comerciais. O principal objetivo é facilitar a distribuição dos alimentos nas cidades, diminuir o uso e consumo de agrotóxicos e diminuir o impacto ambiental.
Compostos orgânicos se destacam por serem ótimos substratos, destacando-se os oriundos do processo de compostagem, que, apresentam uma estrutura fofa, cheiro agradável, pH próximo de 7, livre de agentes patogênicos e de sementes de ervas daninhas, podendo ser armazenado por longo tempo (14). Desta forma, os substratos são produtos utilizados como meio de crescimento de plantas, onde elas fixam suas raízes para suprir suas necessidades de ar, água e nutrientes (11). Nota-se que a compostagem é uma alternativa que possui benefícios do aspecto social e ambiental, que pode contribuir no gerenciamento de resíduos sólidos no Brasil, pois objetiva destinar os resíduos orgânicos de maneira a privilegiar a reciclagem sobre o aterramento destes resíduos (15). Em estabelecimentos comerciais como supermercados, a horta pode ser conduzida com o composto gerado na compostagem para o cultivo de alimentos, fechando um ciclo, onde o resíduo orgânico gerado no estabelecimento é tratado, gerado um produto de alto valor agronômico e no final podendo cultivar alimentos que pode voltar para o comércio e ser vendido gerando lucro. Diante disso, o objetivo do trabalho foi de cultivar hortaliças no composto orgânico gerado no processo de compostagem dos resíduos orgânicos do setor de hortifrutigranjeiro de um estabelecimento comercial.
MATERIAL E MÉTODOS O presente trabalho foi desenvolvido em um comércio de distribuição alimentícia que possui um setor de hortifrutigranjeiro, o comércio fica localizado na cidade de Pelotas, Rio Grande do Sul. O trabalho foi dividido em seis (6) etapas conforme ilustra a Tabela 1.
Durante uma (1) semana após o fim do expediente do estabelecimento, os resíduos orgânicos eram segregados do setor de hortifrutigranjeiro. Eram definidos resíduos aquelas frutas e vegetais que não possuíam características saudáveis para ser vendidas ao consumidor. Sempre após a segregação, os resíduos eram pesados em balança digital e posteriormente armazenados em refrigeração até as montagens das composteiras. Após a quantificação, o experimento foi montado. O processo da montagem das composteiras foi feita em duas composteira de 12 litros cada (Fig. 1). A composteira 1 (Figura 1a) era composta por resíduos de frutas e a composteira 2 (Figura 1b) era para os resíduos de legumes. O material estruturante foi poda de árvore, responsável por fornecer carbono para o processo.
Após a montagem do experimento, foi realizado durante todo processo, o monitoramento primário que abrangeu os seguintes parâmetros: temperatura externa e interna e umidade interna. Em relação às análises laboratoriais do composto orgânico (produto gerado no final do processo), o pH e a condutividade elétrica (CE) foram determinados por equipamentos digitais de bancada. Análise de fitotoxicidade foi feita pelo índice de germinação em sementes de pepino (Cucumis sativus) (Figura 2), foi realizada com extrato aquoso das amostras (1:10; m/v; 1h de agitação; filtração), aplicado em placas de petri com 10 sementes, e incubado por 48 h, à 25 (°C) no escuro (16).
Após o tempo do processo de compostagem foi construída uma horta com o composto gerado no processo, para as confecções dos vasos foram utilizadas garrafas pet’s com capacidade de 2,0 L a 3,0 L. Na horta foram plantadas hortaliças como a Petroselinum Crispum (Salsa Graúda Portuguesa) e Alliumfistulosum L. (Cebolinha-Todo-Ano), Cucumis sativus (pepino) em que cada vaso recebeu 10 sementes de cada hortaliça. As sementes utilizadas para o cultivo eram livres de qualquer defensivo químico.
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Quantificação dos resíduos
Conforme a figura 3, durante o período de uma (1) semana o total de resíduos gerados foi de 12,594 Kg, indicando uma alta geração para o porte médio do estabelecimento comercial. Os resíduos gerados em estabelecimentos comerciais variam muito de acordo com a atividade desenvolvidas nos estabelecimentos. No caso de restaurantes, bares, hotéis e principalmente em supermercados os que predominam são os resíduos orgânicos (3).
Temperatura do processo
Conforme a figura 4, a maior temperatura registrada foi de 29,1 °C para composteira 1 e 28,2 °C para composteira 2. Em nenhum momento do processo as temperaturas das composteiras alcançaram a fase termofílica. Resultado similar foi encontrado no trabalho de Rosa et al., (2019) (3), onde as temperaturas do processo de compostagem não atingiram altas temperaturas.
Mesmo que no processo de compostagem as temperaturas não atinjam fase termofílica (>45 °C) os resíduos orgânicos passam pelo processo de degradação e é gerado o composto orgânico estabilizado de valor agronômico pelos microrganismos mésofilos (20°C a 44°C), que atuam em temperaturas mais baixas que a fase termofílica (3).
Análises laboratoriais
Os resultados que se refere ao pH e condutividade elétrica podem ser observados na figura 5 A e B. O pH (fig. 5a) do composto orgânico ficou na faixa alcalina (8,3). A Instrução Normativa n°. 61/2020 (SDA/MAPA), em sua subseção IV, discorre os limites de tolerância, nela é determinado que o pH para a comercialização do composto orgânico classe C que são de origem de resíduos alimentares é de no mínimo 6,0, sendo assim, o trabalho o apresentou valores de pH finais dentro dos padrões da legislação brasileira (17).
Pode-se observar através da figura 5b os valores encontrados para condutividade elétrica (µS/cm). Esses valores estão dentro do limite que trabalhos científicos discorrem não ser prejudiciais para o solo e o cultivo de alimento, no entanto, a legislação brasileira vigente não estipula limites máximos e mínimos para a condutividade elétrica tanto para composto orgânico e vermicomposto (18).
Na figura 6, são apresentados os resultados de Fitotoxicidade das composteria 1 e 2 para semente de pepino (Cucumis sativus). Os resultados são comparados com o controle com água destilada, sendo este considerado como 100%. O índice de germinação tanto para composteira 1 e 2 ficou 121,30% e 119,21% respectivamente.
Esses resultados finalizaram com valores acima que o recomendável por órgãos internacionais, que estipula que o índice de germinação precisa obter 80% de germinação para ser livre de fitotoxicidade. Esse resultado ficou acima do trabalho de Mahmoud e Habib (2006) (19) que realizaram um experimento de compostagem com os resíduos vegetais do restaurante universitário (RU) da Universidade de Campinas (UNICAMP), alcançando o IG (%) final de 83,44 e 84,29% respectivamente.
De acordo com Ding et al., (2010) (20) um dos fatores principais que contribuem para um adequado alto índice de germinação, é o tempo de compostagem que colabora para a maturação do composto isentando qualquer fitotoxicidade.
Cultivo das hortaliças
Após o fim do processo de compostagem, foi construída uma horta em vasos de garrafas pet’s com o composto orgânico gerado no processo. Nelas foram plantadas sementes de hortaliças como: cebolinha (Alliumfistulosum L.), salsa graúda (Petroselinum Crispum) e pepino (Cucumis sativus) para ser revendido no próprio estabelecimento comercial.
A horta orgânica garante uma produção de alimentos livres de produtos químicos, trazendo segurança alimentar à mesa do consumidor, garantindo que não existam substâncias que possam causar danos à saúde (1).
As hortaliças são plantas de porte pequeno e são dos grupos alimentares com alto valor nutricional e fonte de vitaminas que ajudam nas funções da alimentação, podendo ser cultivadas em pequenas hortas (21).
Em relação da venda desses alimentos cultivados na horta, o comércio é uma importante etapa entre a produção e o consumo. Estudo realizado por Bueno et al., (2012) (22) identificou que grande parte das hortaliças frescas vendidas na cidade de Mineiros – GO são produzidas em hortas locais.
CONCLUSÕES
Diante dos resultados obtidos no presente trabalho, bem como sua relação com o objetivo proposto é possível concluir que o tratamento dos resíduos orgânicos do setor de hortifrutigranjeiros efetuado por meio da tecnologia de compostagem é altamente eficaz, visto que, todos os parâmetros físico-químicos ficaram dentro do recomendado pela legislação e pela literatura. Ademais, é uma forma viável para a destinação ambientalmente adequada dos resíduos em questão, pois evita que sejam desperdiçados, levando em consideração seu potencial como fertilizante orgânico e consequentemente colabora para o aumento da vida útil de aterros sanitários. Por fim cabe ressaltar que a presente pesquisa além de tratar os resíduos orgânicos, transformou o mesmo em substrato para geração de novas hortaliças, premissa da economia circular. Tal processo pode ser realizado nas residências e em estabelecimentos comerciais geradores de resíduos orgânicos, a fim de produzir alimentos sem agrotóxicos e fomentar a sustentabilidade local.
AGRADECIMENTOS
O presente trabalho foi realizado com apoio da Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior – Brasil (CAPES).
REFERÊNCIAS
- ROSA, L.O. SOUZA, K. F. CORRÊA, L.B. CORRÊA, E.K. Análises físico-químicos do composto orgânico de biodegradação aeróbia. Persp. Online: Exatas & Eng. 2021, v. 11 (31): 55-66, 2021.
- MAZZA, V. M. S, MADRUGA, L. R. R. G, ÁVILA, L. V, PERLIN, A. P, MACHADO, E. C, DUARTE, T. L. Gestão de resíduos sólidos em propriedades rurais de municípios do interior do estado do Rio Grande do Sul. Rev. em Agro e Meio Ambiente, 2014, v.7(3): 683-706.
- DA ROSA, L. O.; DE SOUZA, T. P.; DE OLIVEIRA, V. F.; CORRÊA, L. B.; CORRÊA, E. K. Valorização dos resíduos orgânicos do setor de hortifrutigranjeiro pelo processo de compostagem doméstica. Revista Semioses. 2019, v.13 (2): 1-12.
- SILVA J. Segurança dos alimentos voltada para a estocagem dos gêneros hortifrutigranjeiros. [graduação]. Resende: Faculdade de Ciências Militares da Academia Militar das Agulhas Negras, 2018.
- MUTH, M. K.; BIRNEY, C.; CUÉLLAR, A.; FINN, S. M.; FREEMAN, M.; GALLOWAY, et al. A systems approach to assessing environmental and economic effects of food loss and waste interventions in the United States. Science of The Total Environment.2019, v.685(3): 1240-1254.
- ZAGO, V. C. P.; BARROS, R. T. V. Gestão dos resíduos sólidos orgânicos urbanos no Brasil: do ordenamento jurídico à realidade. Scientific Electronic Library Online. 2019,v. 24 (2): 219-228.
- WERF, P.D.; SEABROOK, J. A.; GILLILAND, J.A.. “Reduce Food Waste, Save Money”: testing a novel intervention to reduce household food waste. Environment And Behavior, 2019, v. 53(2): 151-183.
- HU, E.; LIU, H. Qualitative analysis of the stability of a continuous vermicomposting system. Bioresource Technology, 2012, v. 126 (7): 345-349.
- VIEYRA, F. E. M.; PALAZZI, V. I.; PINTO, M. I. S.; BORSARELLI, C. D. Combined UV–Vis absorbance and fluorescence properties of extracted humic substances-like for characterization of composting evolution of domestic solid wastes. Geoderma, 2009, v. 151 (3): 61-67.
- JURADO, M.; LÓPEZ, M. J.; SUÁREZ-ESTRELLA, F.; VARGAS-GARCÍA, M. C.; LÓPEZ-GONZÁLEZ, J. A.; MORENO, J. Exploiting composting biodiversity: study of the persistent and biotechnologically relevant microorganisms from lignocellulose-based composting. Bioresource technology, 2014, v. 162 (2): 283-293.
- MILLNER, P.; INGRAM, D.; MULBRY, W.; ARIKAN, O. A. Pathogen reduction in minimally managed composting of bovine manure. Waste management, 2014, v. 34 (11): 1992-1999.
- GUIDONI, L. L. C.; MARTINS, G. A.; GUEVARA, M. F.; BRANDALISE, J. N.; LUCIA, T.; GERBER, M. D.; CORRÊA, L. B.; CORRÊA, E. K. Full-scale composting of different mixtures with meal from dead pigs: process monitoring, compost quality and toxicity. Waste and biomass valorization, 2021, v. 12 (11): 5923-5935.
- QIAO, C.; PENTON, R.; LIU, C.; TAO, C.; DENG, X.; OU, Y.; LIU, H.; LIA, R. Patterns of fungal community succession triggered by C/N ratios during composting. Journal of Hazardous Materials, 2021, v. 401: 123-144.
- LEAL, M. Produção e eficiência agronômica de compostos obtidos com palhada de gramínea e leguminosa para o cultivo de hortaliças orgânicas [Tese]. Seropédica: Programa de Pós-graduação em Agronomia da Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro, 2006.
15. PIRES, I. C. G.; FERRÃO, G. E. Compostagem no Brasil sob a perspectiva da legislação ambiental. Revista Trópica: Ciências Agrárias e Biológicas, 2017, v. 9 (1): 1-18.
16. MENDES, P. M.; BECKER, R.; CORRÊA, L. B.; BIANCHI, M. A.; DAI PRÁ, M. A.; LOPES, E. R. Caracterização elementar da casca de arroz e suas cinzas por mip oes após decomposição ácida com sistema de refluxo, 2018, Química Nova, v. 40(9): 1009-1017.
17. BRASIL. Instrução normativa nº 61 de 8 de julho 2020. Estabelece as regras sobre definições, exigências, especificações, garantias, tolerâncias, registro, embalagem e rotulagem dos fertilizantes orgânicos e dos biofertilizantes, destinados à agricultura. Diário Oficial da União. 8 de jul 2020; Seção 1:5.
18. MASSUKADO, L.M.; SCHALCH, V. Avaliação da qualidade do composto proveniente da compostagem da fração orgânica dos resíduos sólidos domiciliares. Revista Dae. 2010: v. 58 (183): 9-15.
19. MAHMOUD, B.A. G. E.; HABIB, G. G. F. Avaliação de diferentes combinações na compostagem de resíduos verdes obtidos na UNICAMP [Internet]. 2006 [acesso em 2022 mai 05]. Disponível em: https://www.prp.unicamp.br/pibic/congressos/xivcongresso/cdrom/pdfN/12.pdf
20. DING, L.; JING, H.; QIN, L.; LI, J.; WANG, T.; LIU, G. Regulation of Cell Division and Growth in Roots of Lactuca sativa L. Seedlings by the Ent Kaurene Diterpenoid Rabdosin B. Journal Of Chemical Ecology. 2010: v. 36(5): 553-563, 8 abr.
21. HENZ, Gilmar Paulo; ALCÂNTARA, Flávia Aparecida de. Hortas: O produtor pergunta, a Embrapa responde [Internet]. 2009 [acesso em 2022 mai 05]. Disponível em: https://www.embrapa.br/en/busca-de-publicacoes/-/publicacao/918704/hortas-oprodutor pergunta-a-embrapa-responde
22. BUENO, G. BOCCARIN, J.G. Participação das principais frutas brasileiras no comércio internacional: 1997 a 2008revisão. Bras. Frutic.2012: v. 34(2): 424-434.