Compostagem de estrume de cavalo

Por: Brent W. Auvermann, Lanny A. McDonald, Robert Devin e John M. Sweeten

Algarrafas descontroladas de estrume de cavalo podem ser uma confusão desagradável, malcheirosa e infestada de moscas. Os estoques também podem causar poluição em riachos e lagoas próximas.

Para os entusiastas de cavalos, veterinários e operadores de estábulos de embarque, o manuseio e descarte de esterco de cavalo pode ser complicado. Os operadores de instalações eqüinas e clínicas veterinárias de animais de grande porte frequentemente enfrentam esse desafio pagando a terceiros para retirar o esterco de sua propriedade.

No entanto, há uma excelente maneira de estimular a demanda por um produto que de outra forma seria um passivo. A compostagem de estrume pode eliminar um problema complicado e pode proporcionar uma modesta renda adicional.

O entusiasta de cavalos precisa entender os princípios científicos básicos e outros fatores que contribuem para o sucesso do manejo de composto.

O que é compostagem?

Compostagem é a decomposição ou degradação controlada de material orgânico em um produto conhecido como húmus. O processo de compostagem deve ser:

Aeróbico. Na presença de ar, ou especificamente oxigênio, a matéria orgânica se degrada sem criar problemas associados ao odor. A degradação biológica que ocorre sem oxigênio, ou digestão anaeróbica, é freqüentemente chamada de “fermentação”. Normalmente é associada a odores intensos e desagradáveis
Biologicamente mediada. Um processo biologicamente mediado como a compostagem aproveita as bactérias e fungos que ocorrem naturalmente para digerir a matéria orgânica. Como esses micróbios geram calor por si mesmos, a adição de calor suplementar normalmente não é necessária, mesmo em climas mais frios. Pelo contrário, uma oxidação puramente química da matéria orgânica é geralmente conhecida como “combustão”. (Escusado será dizer que não queremos que isso ocorra!)
Termófila. O composto de alta qualidade para uso agrícola ou hortícola é produzido a temperaturas entre 130 graus F e 160 graus F. A essas temperaturas elevadas, a maioria dos patógenos microbianos, como coliformes e salmonelas, são destruídos, e todas as sementes de ervas daninhas, exceto as mais duras, são inativadas. (Exceções notáveis incluem Bacillus anthracis, a bactéria formadora de esporos que conhecemos como “antrax”; se houver suspeita de antrax em qualquer dos animais próximos, não é recomendada a compostagem do esterco associado). Processos de compostagem que ocorrem a temperaturas ambientes entre 50 graus F e 90 graus F são conhecidos como compostagem mesófila.
Controlada. Onde quer que o estrume seja armazenado, ocorre algum grau de digestão aeróbica e/ou anaeróbica. No entanto, o resultado final é variável e imprevisível. A compostagem é um processo controlado. O material orgânico é administrado de forma sistemática e dentro de um prazo designado para produzir um produto final consistente e previsível.

Em compostagem completa, a matéria orgânica, como carboidratos, açúcares, proteínas, gorduras e compostos celulósicos, reage com oxigênio e água para produzir dióxido de carbono, vapor de água e húmus. A compostagem incompleta produz produtos intermediários, como ácidos graxos, que têm um odor ofensivo e que podem ser tóxicos para as plantas. Como resultado, os sistemas de compostagem devem ser adequadamente projetados e gerenciados para garantir a decomposição completa da matéria orgânica.

Maturação do composto

Quando o esterco e outras matérias orgânicas são completamente oxidados ou degradados, eles são denominados composto “maduro”. A maturidade do composto é crucial para a garantia de qualidade e controle de qualidade quando se comercializa um produto de compostagem para uso agrícola ou hortícola.

Existem várias formas bem estabelecidas para determinar a maturidade do composto. A maneira mais fácil é monitorar a temperatura interna do composto a granel usando um termômetro de longo curso. As temperaturas em pilhas de composto fresco sobem rapidamente até 160 graus F e mais – e depois diminuem lentamente até a temperatura do composto se aproximar novamente da temperatura do ar. Se o material de compostagem reaquecer espontaneamente após virar, arejar ou re-humidificar, provavelmente não está maduro. Ao invés disso, os micróbios aeróbicos provavelmente ficaram sem oxigênio, nitrogênio ou água antes de todo o material orgânico degradado.

Um método mais direto de determinar a maturidade do composto é baseado na taxa de respiração microbiana ou troca de gases. Os testes de maturidade baseados na respirometria criam condições padronizadas de umidade e aeração dentro do composto e então medem o consumo de oxigênio ou a produção de dióxido de carbono durante um período de tempo especificado. Se o consumo de oxigénio durante esse período estiver abaixo de um determinado limite, o composto é considerado maduro.

Um teste comercial bem conhecido para a maturidade do composto é o kit de teste SolvitaTM da Woods End Laboratories. O teste SolvitaTM é um ensaio simples de maturidade de 4 horas no qual a cor de uma tira de teste muda em resposta a mudanças na saturação de oxigénio e dióxido de carbono num recipiente fechado. Um índice de maturidade entre 1 (imaturo) e 8 (maduro) é então determinado por comparação com um conjunto de cores padrão.

O Departamento de Transportes do Texas requer ensaios de maturidade usando o teste SolvitaTM ou o seu equivalente em todo o composto usado na vegetação ao longo das vias públicas. Um valor mínimo de 7 é necessário para satisfazer a especificação de maturidade TXDOT.

A maturidade do composto tem implicações importantes para o crescimento das plantas. O composto maduro não compete com as plantas por nutrientes, especialmente nitrogênio, que podem já estar em suprimento limitado. Se o composto inacabado é misturado no solo, os micróbios aeróbicos podem competir com as plantas por nutrientes essenciais, atrofiando o crescimento ou matando as plantas. Além disso, é provável que o composto imaturo seja relativamente alto em ácidos gordos tóxicos para as plantas, ou “fitotóxico”

Condições ideais para a compostagem

Um gestor de um sistema de compostagem em pequena escala deve responder a uma ampla gama de condições, tais como composição variável de estrume e clima incontrolável. Certas condições, contudo, podem ser controladas para melhorar vários elementos do processo de compostagem. Estes incluem umidade, relação carbono/nitrogênio, e saturação de oxigênio.

Moisture – Água suficiente fornece nutrientes solúveis para os micróbios necessários para a compostagem. Se o teor de umidade for muito alto, entretanto, reduz o suprimento de oxigênio, e odores ofensivos são suscetíveis de se desenvolver. Na maioria dos casos, um teor de umidade entre 35% e 55% em peso resulta em uma compostagem termófila eficiente. Como as temperaturas elevadas aceleram a evaporação, muitas vezes é necessário adicionar água para garantir que o processo de compostagem não seja interrompido prematuramente. Isto é quase sempre verdade em climas semi-áridos como o Panhandle do Texas, a região Trans-Pecos, ou as Planícies do Sul.

Relação Carbon-to-Nitrogênio (C:N) – Junto com o oxigênio, os nutrientes mais importantes para micróbios são o carbono e o nitrogênio. Assim como o metabolismo humano se beneficia de um equilíbrio adequado de proteínas e carboidratos na dieta, os micróbios no processo de compostagem funcionam melhor quando o nitrogênio e o carbono disponíveis são devidamente equilibrados entre si e com a umidade e o oxigênio.

Geralmente, a razão C:N média que otimiza o sistema de compostagem é de 25:1 a 30:1 por peso. Razões C:N mais elevadas causam condições de nitrogênio limitado e composto acabado pobre em nitrogênio. O composto que tem uma razão C:N baixa não estabilizará o nitrogênio completamente e pode resultar em liberação excessiva de amônia gasosa para a atmosfera. A maioria do estrume animal e avícola tem uma razão C:N na ordem de 15:1 ou 10:1. Portanto, outros materiais com alto teor de carbono, tais como resíduos de culturas, aparas de madeira ou serradura, devem ser adicionados ao estrume. Uma mistura de estrume de cavalo e aparas de madeira é bem adequada para completar a compostagem.

Saturação de Oxigênio – Como os micróbios aeróbicos necessitam de oxigênio dissolvido na água para completar seu trabalho, a eficiência da compostagem depende da manutenção de oxigênio livre nos espaços porosos ao redor das partículas do composto. A saturação de oxigênio mede a disponibilidade de oxigênio livre e é definida como a fração de volume de oxigênio no gás do poro. O ar padrão tem aproximadamente 21% de oxigênio por volume; como os organismos aeróbicos em uma pilha de composto estão constantemente consumindo oxigênio, a concentração de oxigênio no espaço poroso geralmente será inferior a 21%, mas as condições aeróbicas ainda podem estar no lugar.

Se a saturação de oxigênio cair muito, cerca de 5%, os micróbios dependentes de oxigênio começarão a se desligar e os micróbios anaeróbicos assumirão a responsabilidade pela digestão posterior. Isso será acompanhado por uma notável queda de temperatura. A saturação de oxigénio para condições aeróbicas pode ser mantida por aeração passiva ou activa (ar forçado), dependendo da permeabilidade das reservas de alimentação combinadas. O estrume de cavalo combinado com amplas aparas de madeira ou palha é poroso e permeável ao gás, devido ao tamanho variado das partículas. As misturas de estrume e serradura, um material mais fino, requerem um grau de gestão ligeiramente superior para manter a permeabilidade adequada na massa do composto. No entanto, se manejada adequadamente, a serragem irá compor mais rapidamente do que materiais de cama mais grosseiros devido à sua área de superfície muito mais elevada.

Fazer composto a partir de estrume de cavalo

Existem várias maneiras de projetar um sistema de compostagem na fazenda, e nenhuma delas é apropriada para todos os tamanhos e tipos de instalações eqüinas. No entanto, qualquer sistema deve ser composto pelos seguintes componentes simples:

uma área de preparação para estrume bruto;
um conjunto de quatro a seis silos ou estacas livres suficientemente grandes para manter temperaturas internas elevadas;
um mecanismo para virar as estacas ou mover o composto de contentor para contentor, tal como mão-de-obra manual para pequenas operações ou uma pequena carregadora frontal para áreas maiores; e
uma torneira de água ou uma combinação bomba/tanque de água, e um bico de pulverização.

O número e tamanho dos silos de compostagem são determinados pela quantidade de estrume gerado pela instalação e pela frequência de rotação desejada. Estabelecer uma frequência de giro desejada de 2 a 3 semanas. Contar o número de cargas de carrinhos de mão de estrume geradas durante esse período de tempo. Estimar a capacidade de cada carga de carrinho de mão e multiplicá-la pelo número de cargas para obter o volume necessário da caçamba. Em seguida, para assegurar uma capacidade adequada para um aumento das taxas de estocagem, adicionar mais 50% do volume.

Por exemplo, se o carrinho de mão segura 3 pés cúbicos de estrume quando está cheio, são gerados 16 carrinhos de mão de estrume por dia, e o adubo é virado a cada 2 semanas, o primeiro contentor deve ter a seguinte capacidade de volume. Capacidade = (3 pés cúbicos/carga × 16 cargas/dia × 14 dias) × 1,50 = 1.008 pés cúbicos

A área do chão do primeiro silo é calculada dividindo a capacidade de volume pela profundidade projetada em pés. As pilhas de composto devem ter pelo menos 4 pés de profundidade, por isso a área do chão do primeiro silo é calculada como 1.008 ÷ 4 = 252 pés quadrados, ou mede aproximadamente 16 pés × 16 pés. Se a pá carregadora frontal tiver alcance suficiente, a área do piso pode ser reduzida aumentando a profundidade de operação para 6 ou 7 pés. Para uma profundidade de 6 pés, a área do piso seria de 168 pés quadrados, ou 12 pés × 14 pés. O volume de material em cada contentor irá diminuir com o tempo à medida que os materiais se degradam, pelo que os contentores subsequentes poderão ser ligeiramente mais pequenos, se necessário. Quando o composto estiver maduro, seu volume pode ter diminuído em até metade.

O teor de umidade do estrume e da cama é normalmente de 50 a 60 por cento no estado bruto, portanto a umidade adicional provavelmente será desnecessária até que o composto seja movido para a segunda ou terceira lixeira. Tenha um amplo abastecimento de água e pressão para humedecer o adubo à medida que este é virado. O conteúdo de umidade pode cair até 25 por cento dentro de 4 semanas. Para aumentar o teor de humidade do composto de 25% para 55%, adicione cerca de 20 a 30 galões de água por 100 pés cúbicos de composto. Para um sistema no qual quatro silos (1.000 pés cúbicos cada) requerem umidade adicional, aproximadamente 1.200 galões de água são necessários cada vez que os silos são girados. Contudo, a quantidade real de água necessária varia substancialmente dependendo do tipo de cama utilizada, do tamanho das partículas na cama e de outros factores específicos do local.

Não tente adicionar toda a água de uma só vez. Em vez disso, use um bico de pulverização para entregar a água ao composto à medida que cada balde do carregador é transformado no caixote do lixo. É fácil verificar o teor de humidade adequado. Pegue uma mão cheia de composto do meio de um recipiente que tenha sido bem misturado e aperte bem o composto no seu punho. Você não deve ser capaz de espremer nenhuma gota de água livre para fora do composto, mas deve deixar a sua mão ligeiramente molhada. Se, inadvertidamente, molhar demasiado o composto, não entre em pânico; basta ficar de olho na temperatura do composto e virar o composto se a temperatura não subir dentro de alguns dias. Se os odores rançosos emanarem de qualquer um dos contentores, o teor de humidade é provavelmente demasiado elevado. Virar o composto irá ajudar a remover alguma humidade e oxigénio e aliviar o problema.

Medir as temperaturas do composto

Verificar a temperatura do composto é a forma mais fácil e rápida de controlar um sistema de compostagem. Um simples termómetro de longo curso (ou dois) e algumas boas capacidades de manutenção de registos são tudo o que é necessário.

Inserir cuidadosamente o termómetro a meio caminho do volume de composto e permitir que a agulha ou o visor digital estabilize. Isto pode levar até 2 minutos para os termómetros de marcação. Registre a data, hora, número do recipiente ou da pilha, localização dentro do recipiente (por exemplo, centro, canto noroeste, etc.) e temperatura. As temperaturas devem ser mais altas perto do centro, mas leve as temperaturas em vários locais para obter a média de quaisquer leituras ímpares. Às vezes um termômetro será inserido diretamente em um ponto frio ou molhado que não é visível do exterior e que não é característico do recipiente como um todo.

Medir temperaturas pelo menos diariamente durante a primeira semana após o composto ter sido virado. Então, se as temperaturas nos silos activos estiverem na gama termófila entre 130 graus e 160 graus F, não será necessário medir temperaturas com tanta frequência; semanalmente pode ser adequado. As temperaturas imediatamente após virar e molhar estarão obviamente próximas da temperatura do ar, mas deverão recuperar acentuadamente dentro de 48 horas. Mantenha as medições de temperatura em um arquivo acessível para ajudar a documentar aos potenciais compradores que as sementes de ervas daninhas e patógenos não devem ser um problema no seu composto.

Monitorização da maturidade do composto

Porque a maturidade do composto é extremamente importante para os utilizadores hortícolas e agrícolas, faz sentido iniciar um processo sistemático de testes de maturidade. Os kits de teste baseados em respirometria custam entre $15 e $20 cada, portanto use-os sabiamente! Não use testes de maturidade para pilhas ou silos que respondam rapidamente a adições de umidade ou aeração (facilmente desengordurados a partir de dados de temperatura). No entanto, os testes devem ser usados em material que esteja dentro de quatro semanas após a venda para lhe dar tempo para fazer ajustes. Novamente, as temperaturas ajudarão no diagnóstico dos problemas, mas não indicarão a maturidade.

Análise laboratorial do composto

Os usuários agrícolas e viveiros comerciais estão muito interessados nos níveis de composto de nitrogênio, fósforo e potássio e, em alguns casos, em micronutrientes como ferro ou zinco. Para uso em misturas para vasos, a salinidade também é importante porque a salinidade excessiva pode interferir na germinação das sementes. Normalmente, o conteúdo de nutrientes do composto em uso hortícola não limita de forma alguma o crescimento. É benéfico ter uma análise laboratorial do composto de vez em quando.

Do’s e não para o compositor de pequena escala

DO fazer provisões para adicionar água suplementar quando necessário. Capturar água da chuva de edifícios cobertos ou colocar uma válvula de flutuador numa linha de sangria de canalização exterior pode ser tudo o que é necessário para manter um tanque próximo cheio. Em climas secos, moldar os topos das pilhas para captar a chuva pode ser útil.
DO mover terra suficiente para garantir que a área de compostagem drene bem. Água encanada, especialmente ao redor de estrume e composto, causará problemas de cheiro e moscas. Uma pequena lâmina de caixa ajudará a manter a área lisa e bem drenada.
DO monitorar as temperaturas do adubo a cada poucos dias. A temperatura por si só não vai contar a história completa, mas pode ser um indicador de sucesso ou de problemas iminentes.
DO instruir os funcionários a manter o lixo, plásticos, carcaças e produtos de saúde animal (seringas, frascos etc.) fora das pilhas de composto.
DO manter a área de compostagem limpa e bem mantida. Uma boa imagem é vital para o sucesso da comercialização.
DO use o produto acabado em suas próprias paisagens, plantadores e jardins. Se você usar e gostar, seus clientes estarão mais inclinados a experimentar, também.
DO faça análises de laboratório em amostras de compostagem de tempos em tempos. Conhecer o seu produto irá tranquilizar os seus clientes e ajudá-lo a identificar formas de melhorar o seu sistema. Uma análise de rotina incluirá nitrogênio, fósforo, potássio, enxofre e salinidade total. A análise de matéria orgânica aumenta significativamente o custo, mas ajudará você a determinar se os métodos de colheita de esterco estão colhendo muito solo mineral, o que reduz a qualidade do composto. Se estiver interessado em utilizar o composto como material de cama, a análise periódica de patógenos é um bom seguro.
DO recolher cuidadosamente o estrume dos currais e currais. Tente manter o solo mineral fora do estrume, e mantenha um registro de quantas cargas de carrinho de mão são entregues ao seu sistema todos os dias.
DO tente garantir uma boa drenagem de qualquer recinto de cavalos ao ar livre do qual o estrume é coletado. As condições de lama dão-lhe estrume carregado de terra, reduzindo o conteúdo de matéria orgânica por unidade de composto.
DON’Tente iniciar uma operação de compostagem durante o tempo extremamente frio, a menos que haja estrume quente suficiente (acima de 50 graus F) para fazer imediatamente uma pilha de pelo menos 4 pés de profundidade. Pequenas pilhas perdem calor muito rapidamente para manter temperaturas adequadas para os micróbios. Virar pilhas durante o tempo extremamente frio pode resultar em um rebote mais lento.
DON’TERÁ que usar as pilhas de compostagem para degradar ou armazenar as carcaças se você planeja comercializar o material para o público. A compostagem de carcaças é mais difícil do que a compostagem de estrume, acarreta um risco de comercialização significativo e é mais adequada para as operações que irão utilizar o composto na sua própria propriedade. Se você quiser usar o sistema de compostagem para eliminação de carcaças, primeiro certifique-se de que seu sistema funciona bem sem as carcaças; depois adicione-as e refine sua técnica conforme necessário. Em um bom sistema, a compostagem funciona bem para animais de todos os tamanhos, desde galinhas até vacas leiteiras adultas. A orientação profissional é importante se você for por esse caminho.
DON’T give the compost away. Uma taxa nominal estimula o interesse, e a receita o ajudará a refinar suas técnicas e equipamentos quando surgirem oportunidades.
DON’T negligencie as estruturas danificadas do silo. Pequenos danos rapidamente se transformam em danos pesados e caros que podem interromper o seu sistema de compostagem e dificultar uma rápida recuperação.
DON’T deixe os funcionários usarem as pilhas de compostagem como alternativa à lata de lixo. Enfardamento de arame, seringas, latas de refrigerante, cordel e outros materiais inertes podem ser fatais para um esforço de marketing. Qualidade, consistência e aparência são as pedras angulares do sucesso de marketing.
DON’T assumir que as lixeiras são a única configuração funcional para um sistema de compostagem. Os silos emprestam um ar de organização ao sistema, mas a maior diferença entre um contentor e uma pilha é ter apenas algo resistente a ser empurrado contra. Se conseguir conceber um sistema de pilha estática que seja controlável, e se a aparência não for a consideração mais importante, não se preocupe com o esforço ou despesa extra.

Informação adicional

Beck, M. The Secret Life of Compost: Um Guia de Como Fazer e Porquê para a Compostagem – Leite, Jardim, Feedlot ou Quinta. Acres USA, 1997.

Epstein, E. A Ciência da Compostagem. Technomic Publishing Co., Inc. 1997.

Sweeten, J. M. “Composting Manure and Sludge” (Compostagem de Estrume e Lodo). L-2289, Texas Agricultural Extension Service.

TXDOT. “Mobiliário e Colocação de Compostagem.” Special Specification Item 1009, Texas Department of Transportation.

Acknowledgments

Excelente agradecimento a Gregg Veneklasen, D.V.M., por disponibilizar as instalações do Timber Creek Veterinary Hospital em Randall County, Texas, para este projeto.

Os seguintes indivíduos auxiliaram no gerenciamento de composto, coleta de dados e análise de dados: Kevin Heflin, TAEX-Amarillo; Megan Campbell Williams, TAES-Amarilllo; e Bob Burkham, TAEX-Canyon. Agradecemos também ao Dr. John M. Sweeten e ao Dr. Bob Robinson por fornecerem recursos para esta demonstração através do projeto Tierra Blanca Creek.

Agradecimentos aos revisores por seus muitos comentários e sugestões úteis.

Este projeto de demonstração e implementação foi financiado em parte por uma subvenção de qualidade da água da Seção 319 da Agência de Proteção Ambiental dos Estados Unidos e do Texas State Soil and Water Conservation Board.

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