Characterization of organic compost from urban pruning waste
| Autor(a) principal: | |
|---|---|
| Data de Publicação: | 2021 |
| Outros Autores: | , , , , |
| Tipo de documento: | Artigo |
| Idioma: | eng |
| Título da fonte: | Research, Society and Development |
| Texto Completo: | https://rsdjournal.org/index.php/rsd/article/view/15830 |
Resumo: | Urban trees positively influence the quality of life in cities, but they need to be pruned regularly, generating a large amount of solid urban waste. This study aimed to compost urban pruning waste, evaluate its physical, chemical, structural characteristics, and determine its potential as a substrate to produce forest seedlings. The pruning residue was obtained from the Rio de Janeiro Municipal Cleaning Company (COMLURB) - Brazil. Twigs and leaves ≤ 8 cm in diameter were chopped and arranged on a trapezoidal windrow. Temperature, humidity, and aeration were controlled throughout the composting process. Irrigation and turning were carried out as needed. The composting process took 122 days. The compost was dried, processed, and evaluated for physical and chemical characteristics. The leachate was collected and characterized by 13C CP MAS NMR. The temperature patterns were consistent with the thermophilic, mesophilic, and maturation stages. Part of the chemical and physical characteristics of the compound was classified as adequate, according to the literature. The leachate contained large amounts of C alkyl and low amounts of C carbonyl at all times of composting. The characteristics determined indicated that the composting process was interrupted before complete maturation was achieved. However, the compound can be combined with other materials to produce a complete substrate. |
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Characterization of organic compost from urban pruning wasteProducción y caracterización de compost orgánico a partir de residuos de poda de árboles urbanosProdução e caracterização de composto orgânico proveniente de resíduos da poda arbórea urbanaCompostingSubstrateUrban solid wasteNMRPhysical characteristicsChemical characteristics.CompostagemSubstratoResíduo sólido urbanoRMNCaracterísticas físicasCaracterísticas químicas.CompostajeSustratoResiduos sólidos urbanosRMNCaracterísticas físicasCaracterísticas químicas.Urban trees positively influence the quality of life in cities, but they need to be pruned regularly, generating a large amount of solid urban waste. This study aimed to compost urban pruning waste, evaluate its physical, chemical, structural characteristics, and determine its potential as a substrate to produce forest seedlings. The pruning residue was obtained from the Rio de Janeiro Municipal Cleaning Company (COMLURB) - Brazil. Twigs and leaves ≤ 8 cm in diameter were chopped and arranged on a trapezoidal windrow. Temperature, humidity, and aeration were controlled throughout the composting process. Irrigation and turning were carried out as needed. The composting process took 122 days. The compost was dried, processed, and evaluated for physical and chemical characteristics. The leachate was collected and characterized by 13C CP MAS NMR. The temperature patterns were consistent with the thermophilic, mesophilic, and maturation stages. Part of the chemical and physical characteristics of the compound was classified as adequate, according to the literature. The leachate contained large amounts of C alkyl and low amounts of C carbonyl at all times of composting. The characteristics determined indicated that the composting process was interrupted before complete maturation was achieved. However, the compound can be combined with other materials to produce a complete substrate.La forestación urbana adquiere una importancia vital en los grandes centros urbanos, siendo necesaria para mejorar la calidad de vida en las ciudades. Sin embargo, para evitar daños a los activos, redes de distribución de energía y agua, es fundamental mantener la forestación mediante podas periódicas, que generan residuos sólidos urbanos verdes. Dado lo anterior, este estudio tuvo como objetivo evaluar el proceso de compostaje de residuos de poda urbana, con el objetivo de un uso de bajo costo, y las características físicas y químicas del compost generado para su uso como sustrato en la producción de plántulas forestales. Los residuos de poda fueron proporcionados por la Empresa Municipal de Limpieza (COMLURB). Después de recibir el material, se clasificó en ramas delgadas (<8 cm) y hojas; triturado en astilladora; y dispuestos en una pila con forma piramidal. Posteriormente, se comenzó con el ensamblaje de la pila para controlar el proceso de compostaje, seguido del monitoreo de temperatura, humedad y aireación. Después del proceso de volteo y maduración (122 días), el material se tamizó, se secó en condiciones naturales y se almacenó. Posteriormente, las características físicas (densidad - DS, porosidad total - PT, espacio de aireación - EA, microporosidad, agua fácilmente disponible - AFD, agua amortiguadora - AT y agua disponible - AD) y químicas (potencial de hidrógeno - pH, conductividad eléctrica - CE, contenido total de sales solubles - TTSS, capacidad de intercambio catiónico - CTC, relación carbono / nitrógeno - C / N, nutrientes y metales pesados) en los residuos de poda urbana (CP). También se recolectaron ocho muestras de lixiviados, producidos en los primeros 30 días del proceso de compostaje, en diferentes momentos (0, 4, 8, 11, 15, 19, 22 y 30 días) y caracterizados por espectroscopía (13C NMR CP MAS). Luego de 24 horas de ensamblar la pila, se observó un aumento significativo de temperatura, iniciando el proceso de compostaje. Durante el proceso se identificaron las fases termofílica, mesofílica y de maduración. Los valores encontrados para DS, PT, EA, pH, CE, TTSS, CTC y metales pesados se clasificaron como adecuados de acuerdo con la literatura y la legislación; en contraste, micropositividad, AFD, AT, AD, relación C / N y la mayoría de los nutrientes clasificados como inadecuados. Independientemente del tiempo de compostaje, es posible observar un predominio de estructuras del tipo Calk- (A, R) y bajas cantidades de estructuras del tipo CC = O en el lixiviado. A la vista de los resultados, parece oportuno utilizar el proceso de compostaje para aprovechar los residuos de la poda urbana, sin el uso de otras fuentes orgánicas y / o minerales, requiriendo adaptaciones en el proceso; el CP mostró características físicas y químicas que evidenciaron la interrupción del proceso antes de la maduración completa del compuesto, pero algunas aptas para su uso como componente en la formulación de sustratos.A arborização urbana assume vital importância nos grandes centros urbanos, sendo necessária para melhoria da qualidade de vida nas cidades. Entretanto, para evitar danos a patrimônios, redes de distribuição de energia e água, é fundamental a manutenção da arborização através de podas periódicas, as quais geram resíduos sólidos urbanos verdes. Diante do exposto, esse estudo teve por objetivo avaliar o processo de compostagem dos resíduos da poda urbana, visando aproveitamento de baixo custo, e as características físicas e químicas do composto gerado para utilização como substrato na produção de mudas florestais. O resíduo de poda foi cedido pela Companhia Municipal de Limpeza Urbana (COMLURB). Após o recebimento do material, o mesmo foi triado em galhos finos (< 8 cm) e folhas; triturado em picador; e dispostos em leira com formato piramidal. Posteriormente a montagem da leira teve início o controle do processo de compostagem, sendo realizado o monitoramento da temperatura, umidade e aeração. Após o processo de revolvimento e maturação (122 dias), o material foi peneirado, seco em condições naturais e armazenado. Posteriormente, foram determinadas as características físicas (densidade - DS, porosidade total - PT, espaço de aeração - EA, microporosidade, água facilmente disponível - AFD, água tamponante - AT e água disponível - AD), e químicas (pH, condutividade elétrica - CE, teor total de sais solúveis - TTSS, capacidade de troca catiônica - CTC, relação carbono/nitrogênio - C/N, nutrientes e metais pesados) no composto de resíduo de poda urbana (CP). Também foram coletadas oito amostras de lixiviados, produzidos nos primeiros 30 dias do processo de compostagem, em diferentes tempos (0, 4, 8, 11, 15, 19, 22 e 30 dias) e caracterizadas por espectroscopia (13C NMR CP MAS). Após 24 horas da montagem da leira, constatou-se a elevação significativa da temperatura, dando início ao processo de compostagem. Foram identificadas as fases termófila, mesófila e de maturação ao decorrer do processo. Os valores encontrados para DS, PT, EA, pH, CE, TTSS, CTC e metais pesados foram classificados como adequados segundo a literatura e a legislação; em contrapartida, microposidade, AFD, AT, AD, relação C/N e a maioria dos nutrientes classificados como inadequados. Independentemente do tempo de compostagem é possível observar predominância de estruturas do tipo Calk-(A,R) e baixas quantidades de estruturas do tipo CC=O nos lixiviados. Diante dos resultados, infere-se que é adequado utilizar o processo de compostagem para aproveitamento do resíduo de poda urbana, sem a utilização de outras fontes orgânicas e/ou minerais, sendo necessário adaptações no processo; o CP apresentou características físicas e químicas que evidenciaram a interrupção do processo antes da maturação completa do composto, porém, algumas estão adequadas para utilização como componente na formulação de substratos.Research, Society and Development2021-06-04info:eu-repo/semantics/articleinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionapplication/pdfhttps://rsdjournal.org/index.php/rsd/article/view/1583010.33448/rsd-v10i6.15830Research, Society and Development; Vol. 10 No. 6; e38110615830Research, Society and Development; Vol. 10 Núm. 6; e38110615830Research, Society and Development; v. 10 n. 6; e381106158302525-3409reponame:Research, Society and Developmentinstname:Universidade Federal de Itajubá (UNIFEI)instacron:UNIFEIenghttps://rsdjournal.org/index.php/rsd/article/view/15830/14222Copyright (c) 2021 Victória Maria Monteiro Mendonça; Vitória Duarte S. Silva; Sidinei Júlio Beutler; Orlando Carlos Huertas Tavares; Andrés Calderín Garcia; Marcos Gervasio Pereirahttps://creativecommons.org/licenses/by/4.0info:eu-repo/semantics/openAccessMendonça, Victória Maria Monteiro Silva, Vitória Duarte S. Beutler, Sidinei Júlio Tavares, Orlando Carlos Huertas Garcia, Andrés Calderín Pereira, Marcos Gervasio2021-06-10T22:51:46Zoai:ojs.pkp.sfu.ca:article/15830Revistahttps://rsdjournal.org/index.php/rsd/indexPUBhttps://rsdjournal.org/index.php/rsd/oairsd.articles@gmail.com2525-34092525-3409opendoar:2024-01-17T09:36:34.322233Research, Society and Development - Universidade Federal de Itajubá (UNIFEI)false |
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