Compostul (Kompost în germană, în italiană Composta, din Latină Compositus – «Integral») – îngrăşământ organic, derivat din descompunerea substanţelor organice sub influenţa activităţii microbiene.
Compostul, îngrăşământ ecologic şi natural
Biroul de standardizare din Quebec definesșe compostul astfel: un produs matur solid rezultat din compostare, care este un proces condus de bio-oxidare a substratului organic heterogen solid incluzând o fază termofilă.
Prin compost se înțelege un produs obținut printr-un proces aerob, termofil, de descompunere și sinteză microbiană a substanțelor organice din produsele reziduale, care conține peste 25 % humus relativ stabil format predominant din biomasa microbiană și care în continuare este supus unei slabe descompuneri fiind suficient de stabil pentru a nu se reîncălzi ori determină probleme de miros sau de înmulțire a insectelor si are raportul C:N = 10-15.
Indiferent de originea și natura ei, materia organică, în funcție de condițiile de aerație și umiditate, evoluează către o stare calitativ nouă, relativ stabilă față de biodegradare, caracterizată printr-un raport C:N similar humusului.
Compostarea poate fi deci definită ca o metoda de management al procesului de oxidare biologică care convertește materiile organice heterogene în altele mai omogene, cu particule fine asemănătoare humusului.
Prin compostare se înțelege totalitatea transformărilor microbiene, biochimice, chimice și fizice pe care le suferă deșeurile organice, vegetale și animale, de la starea lor inițială și până ajung în diferite stadii de humificare, stare calitativ deosebită de cea inițială, caracteristică produsului nou format, denumit compost.
Pentru fermierii ce nu dispun de suprafețe suficiente pentru distribuirea produselor reziduale compostarea constituie una din metodele de tratare și degajare a dejecțiilor în condițiile protejării mediului ambiant. Pentru aceasta ei trebuie să opteze pentru un sistem intensiv de aerare a grămezii și să dispună de echipamentele necesare pentru amestecul gramezii. [2]
Compostul este ceea ce rămâne după descompunerea plantelor şi a altor organisme vii. Compostul este un amestec de culoare închisă, uscată, care constă din materie organică.
Acest material este excelent îngrăşământ pentru plantele din jurul casei şi pentru pământul din grădină. Compostul se utilizează pentru fertilizarea solului.
Compostarea este o cale de a recicla gunoiul din curte şi din bucătărie, este un pas eficient în ce priveşte reducerea deşeurilor de provenienţă organică ca alternativă la provocările ce ţin de protecţia mediului ambiant.
Prin reîntoarcerea nutrienţilor în sol, compostul reduce necesarul de fertilizatori chimici scumpi. Compostarea – nu este doar o modalitate de a obţine îngrăşământ biologic valoros, aceasta permite, de asemenea, utilizarea eficientă a deşeurilor organice în agricultura ecologică. Formarea compostului nu este o idee nouă, este cel mai natural şi mai comun proces.
Compostul îmbunătăţeşte solul
Compostul este instrumentul ideal pentru îmbogăţirea solului, obţinut prin procesul de descompunere a materiei organice sub influenţa microorganismelor.
Compostul face o mulţime de lucruri benefice solului, pe care fertilizatorul chimic nu îl poate efectua, în primul rând adăuga materie organică, îmbunătăţeşte interacţiunea apei cu solul. În solurile nisipoase compostul acţionează ca nişte bureți, ajutând în aşa fel la reţinerea apei în sol. Compostul introduce în sol un mare număr de microorganisme (bacterii, ciuperci) şi asigura habitatul corespunzător pentru că acestea să trăiască. Microorganismele din compost sunt capabile să extragă substanţe nutritive din sol şi să le transfere plantelor.
Din natură în natură
Procedeul de a face un compost nu este nou. În natură, compostul reprezintă ceea ce se întâmpla atunci când frunzele se adună unele peste altele şi încep să se descompună. Organizarea proceselor de compostare nu este complicată, este foarte uşor să înveţi cum să organizezi procesul de compostare în agricultură.
Atenţie: deşeurile care urmează a fi stocate în lada de compost trebuie tăiate s-au rupte înainte de aşezare și stocare în recipient.
Compostul se coace după aproximativ 5-6 luni în lunile de vară, şi în 6-10 luni în lunile de iarnă.
Atenţie: încă de la amenajarea grămezii, materialul de provenienţă organică trebuie udat din când în când, pentru ca să nu se usuce prea tare.
Compostul face o mulţime de lucruri benefice solului, dar trebuie de ţinut cont că nu toate deşeurile pot fi folosite pentru obținerea compostului. Pentru prepararea compostului folosiţi doar materiale acceptate.
Material Verde – bogat în azot:
Pâine (fără unt, ulei), boabe de cafea, coji de ouă, frunze aciculate ale plantelor verzi, flori, coji resturi de legume, iarbă, plante de casă, frunze, coji de alune (exceptând nucile), pliculeţe de ceai/ frunze, buruieni (înaintea formării seminţelor). Păr, scame, bălegar, frunze uscate, paste, orez, rumeguş (lemn netratat), hârtie ruptă – ziare, cutii de cereale, hârtie de împachetat, paie, fân, aşchii de lemn. [1]
Fazele procesului de compostare
S-au identificat trei faze principale ale procesului de compostare:
• faza 1, stadiul de fermentare mezofilă, care este caracterizat prin creșterea bacteriilor și temperaturii între 25-400oC;
• faza 2, stadiul termofil în care sunt prezente bacteriile, ciupercile și actinomicetele (primul nivel al consumatorilor) la o temperatură de 50-600oC, descompunând celuloza, lignina și alte materiale rezistente; limita superioară a stadiului termofil poate fi la 700oC și este necesar să se mențină temperatura ridicată cel puțin o zi pentru a asigura distrugerea patogenilor și contaminanților;
• faza 3, este constituită de stadiul de maturare, unde temperaturile se stabilizează și se continuă unele fermentații, convertind materialul degradat în humus prin reacții de condensare și polimerizare; ultimul obiectiv este de a produce un material care este stabil și poate fi judecat cu privire la raportul C:N; materialele bine compostate au un raport C:N redus; de ex. raportul C:N poate scădea de la 30 la începutul procesului de compostare la 15 în compostul matur.[2]
Agricultura ecologică minimizează problemele globale de mediu, precum: ploaia acidă, încălzirea globală, reducerea biodiversității și deșertificarea. Agricultura ecologică reduce emisia de gaze răspunzătoare de efectul de sera ( CO , metan și oxizi de azot). Numeroase studii au arătat ca emisia de CO într-un sistem ecologic este cu 40-60 % mai mică la nivelul unui hectar decât într-un sistem de agricultură convențională.
Metanul este emis în cantitate mai mică deoarece densitatea animalelor în fermele zootehnice este mai mică și se utilizează îngrășăminte organice sub formă solidă și mai puțin sub formă lichidă. Emisiile de oxizi de azot sunt mai mici datorită neutilizării de îngrășăminte chimice cu azot.
Conditiile fizico-chimice ale substraturilor
Substraturile (materiale organice reziduale) de compostare au ca însușire comună extrema lor diversitate și natura lor, predominant organică.
În sens comun, natura substratului organic este legată de forma sa primară de deșeu; deșeuri vegetale: iarba tăiată din spațiile verzi, buruienile plivite, frunzișul strâns din grădini, coardele de viță de vie, paiele, fructele afectate de boli și dăunători, scoarța de copac, etc.; deșeurile animale: bălegar, nămoluri de la stațiile de epurare a apelor uzate ale complexelor de creștere a animalelor; deșeuri menajere urbane, nămoluri de la stațiile de epurare a apelor uzate urbane.
Pentru compostare este important de subliniat că substratul inițial este unica sursă de hrană pentru microorganisme care descompun și care vor realiza transformarea propriu-zisă. Pentru a-și îndeplini funcțiile vitale (creștere, reglare, reproducție) aceste microorganisme au nevoi minime în ceea ce privește toate elementele care compun în medie celulele lor și elementele care permit aceste funcții.
Calitățile și cantitățile acestor elemente nutritive (denumite și nutrienți) variază în funcție de specie, de diferite stadii de creștere și de condițiile de mediu. În aceste sisteme complexe se instalează rapid echilibre dinamice și se adaptează în raport cu factorii limitativi (cantitatea de elemente, disponibilitatea imediată a nutrienților, raportul între nutrienți, viteza reacțiilor) cu reglările corespunzătoare. Ca și într-un șir de mașini, vehiculul cel mai încet impune viteza ansamblului.
Echilibrul este deosebit de important în ceea ce privește elementele majore (macroelementele): carbon, azot, fosfor, potasiu, sulf. Elementele minore (oligoelementele) sunt în general în cantități suficiente în substraturi, uneori chiar în exces (poluarea putând antrena fenomenul de toxicitate).
În ceea ce privește compostarea, factorii majori, care sunt reținuți ca indicatori sunt:
• Rapoartele între elementele majore (C, N, P, K și S);
• pH-ul;
• Conținutul în materie uscată și materie organica.
Raportul C/N
Carbonul este principalul constituent al moleculelor organice (”scheletul carbonat al moleculelor”). În timpul fazelor fermentării aerobe active microorganismele consumă de 15 până la 30 ori mai mult carbon (este sursa lor de energie) decât azot din substrat.
Prin urmare, un raport C/N de 30 ar părea favorabil. Totuși acest raport se exprimă față de conținuturile globale în elemente; va trebui deci întodeauna să știm că raportul C/N nu înseamnă raportul intre Carbonul total și Azotul total, ci datorita metodelor analitice folosite pentru dozarea carbonului și azotului.
C/N = Carbon (dozat prin metoda X)/ Azot (dozat prin metoda Y)
În cursul evoluției lor, substraturile organice pierd mai rapid carbonul (metabolizat și degajat sub formă de gaz carbonic) decât azotul (metabolizat sau pierdut sub formă de compuși azotați volatili, precum amoniacul NH3). Raportul C/N descrește deci constant pe parcursul compostării pentru a se stabiliza la 10 (între 15 și 8) într-un compost terminat.
În practică se caută să se plaseze în condiții optime amestecând materialele de origine diversă cu rapoarte C/N care se echilibrează. [4]
Parametrii compostării
Indiferent de metoda de compostare practicată, abilitatea grămezii de compostare de a se încălzi și a menține o temperatură ridicată este dependentă de 7 factori:
• compozitia fizica si biologica a materialelor supuse compostarii;
• accesibilitatea elementelor nutritive, inclusiv a carbonului pentru microorganismele ce produc compostarea;
• nivelul umiditatii in materialele supuse compostarii;
• structura gramezii (marimea particulelor, textura si densitatea aparenta);
• rata de aerare;
• marimea gramezii de compostare, si
• conditiile mediului ambiant (temperatura, vant, umiditate, etc.).
In tabelul de mai jos sunt prezentate caracteristicile proceselor de compostare, care sunt dependente de caracteristicile materiilor prime utilizate, marimea gramezii de compostare si /ori conditiile climatice.
Caracteristicile dorite pentru procesele de compostare
Caracteristicile Variația rezonabilă Variația dorită
Raportul C/N 20:1 – 40:1 25:1 – 30:1
Umiditatea 40 – 65 % 50 – 60 %
Continutul de Oxigen > 6% 16 – 18,5 %
pH 5,5 – 9,0 6,5 – 8,5
Densitatea aparenta < 640 kg/m3
Temperatura 43 – 60 oC 54 – 60 oC
Marimea particulelor 0,3 – 5 cm diametru diversa
Compostul considerat corepunzător are următoarele caracteristici:
• Se prezintă ca un produs omogen de culoare brun închis sau negru.
• Mirosul este de pământ reavăn fără alte mirosuri neplăcute.
• Mărimea particulelor este mai mică de 1,2 cm.
• Este un produs stabil (capabil să fie stocat pentru o perioadă rezonabilă de timp fără să își piardă caracteristicile nutritive).
• Nu conține semințe viabile de buruieni.
• Nu conține fitotoxine ori contaminanți vizibili.
• Are pH-ul între 6,0 – 7,8.
Compostul este gata de a fi folosit dacă temperatura din masa de compostare se stabilizează aproape de cea a mediului ambiant și concentrația de oxigen din mijlocul grămezii rămâne la valori peste 5% pentru câteva zile consecutiv. [3]
Domeniile de utilizare a compostului
• Agricultură – pentru a ameliora solul,
• Refacerea ecologică a zonelor degradate,
• Reconstrucţia peisagistică prin revegetalizarea suprafeţelor,
• Grădinile private,
• Horticultură,
• Legumicultură,
• Îmbunătăţiri funciare
Compoziţia deşeurilor
Este un factor important în declanșarea procesului de fermentare. Dacă reziduurile menajere sunt bogate în materii fermentabile şi temperatura mediului este ridicată, procesul de compostare se declanşează rapid şi se desfăşoară corespunzător. Dacă reziduurile sunt sărace în substanţe organice, mai ales iarna, fermentarea este întârziată iar introducerea de aer suplimentar nu face decât să dăuneze procesului de fermentare.
Alţi factori:
• Gradul de omogenizare a amestecului,
• Granulaţia deşeurilor supuse fermentării,
• Modul de aşezare a deşeurilor măcinate în grămezi sau în recipienţii de fermentare,
• Încetinirea vitezei de creştere a temperaturii.
Sfaturi
Deşeurile proaspăt măcinate sunt foarte active din punct de vedere biologic şi pot fi utilizate doar ca paturi calde pentru culturile de iarnă sau primăvară în solarii sau sere, dar produc gaze urât mirositoare. Pe durata procesului de compostare se urmăreşte în mod deosebit obţinerea unei temperaturi mai ridicate pentru distrugerea microbilor patogeni şi producerea de materii coloide specifice.
Maturitatea compostului
Un compost poate fi utilizat în agricultură doar în stare finită (matur). Acesta este considerat matur în momentul în care activitatea microorganismelor este redusă la minimum. Determinarea maturităţii se face prin determinarea consumului de O2 (sau a producţiei de CO2) prin încercări pe plante, prin analiza structurii fizice, etc.
Utilizarea optimă a compostului
Compostul este bine să fie utilizat în agricultură la sfârşitul fazei termofile, când produsul este mai bogat în substanţe organice. Maturizarea excesivă în depozit, duce la o mineralizare prea avansată a acestuia, ceea ce face săşi piardă o parte din efectele sale favorabile solului. [5]
Caracteristicile unui compost bun pentru agricultură:
• Granulaţia: 90% din compost să treacă printr-o sită cu ochiul sitei de 35 mm;
• Procentul de carbon: > 50%, determinat din materiile uscate;
• Procentul de azot: > 0,3%, determinat din materiile uscate;
• Raportul C/N: să fie cuprins între 20/30 (la deşeurile menajere proaspete, se acceptă 10/15).
Condiții de îndeplinit pentru utilizarea în agricultură
Utilizatorii trebuie să respecte următoarele condiţii:
• Împrăştierea compostului trebuie să se facă la suprafaţa solului;
• Dacă deşeurile sunt proaspete şi se utilizează mai mult de 10 t/ha, trebuie să se lase după împrăştierea acestuia, până la însămânţarea recoltei (1 – 1,5 luni) pentru ca să se finalizeze fermentarea şi să aibă loc maturarea;
• Se va utiliza de preferinţă compost grosier pe terenurile argiloase compacte şi compost fin pe terenurile uscate nisipoase;
• Compostul cu un conţinut mai mare de 5% calciu va fi utilizat de preferinţă pe solurile acide;
• Compostul poate fi folosit pe terenurile cu solul sărac în humus;
• Dozele recomandate variază între 20 – 100 t/ha în funcţie de calitatea solului şi natura culturii ce va fi însămânţată şi poate conduce la o creştere a recoltelor, în medie, cu circa 15 %/an.
Utilizarea compostului este rentabilă în general pentru utilizatorii aflaţi la o distanţă de maximum 200 km faţă de instalaţia de producere a compostului. Peste această distanţă, cresc costurile cu transportul şi nu mai este economică utilizarea lor. [5]
Concluzii si propuneri
Reducerea cantității de deșeuri depozitabile, este de fapt un mijloc prin carenu se reduce totalul de deșeuri, ci cantitatea de materiale reciclabile ajunse la depozitul de deșeuri.
Statele dezvoltate au promovat activitatea de reciclare la rangul de afacere pentru firmele cu acest obiect de activitate, iar factorul principal care a stat la baza acestui succes l-a constituit educația. Colectarea deșeurilor de ambalaje și procesarea acestora în vederea reciclării rămâne în continuare o activitate care trebuie dezvoltată, datorită cantităților mari de deșeuri nevalorificate încă, provenite în special de la populație.
Rezultatele bune obținute la compostarea amestecurilor formate din deșeuri menajere și deșeuri de lemn, încurajează continuarea cercetărilor de valorificare a deșeurilor de lemn prin compostare.
Un aspect economic încurajator este și faptul că, în timp ce prețul fertilizatorilor sintetici crește, odată cu afectarea profundă a mediului și cu scăderea cantității de substanță organică din sol, utilizarea deșeurilor biodegradate prin compostare poate reprezenta o alternativă ecologică atractivă.
Abordarea lucrării referitoare la compostarea deșeurilor menajere creează premisele aplicării în practică a procesului de recuperare și valorificare superioarăa deșeurilor având în vedere faptul ca prețul compostului este mic și fără cheltuieli materiale deosebite se poate obține un profit bun.
