Processo de Compostagem Windrow

A compostagem é um processo de sucesso porque é uma configuração de baixo custo e baixa infraestrutura e também produz composto, que é um subproduto comercializável. Também, para fazer uma contribuição positiva para a agricultura, a venda de resíduos orgânicos reduz a quantidade de resíduos a serem coletados e descartados pelas autoridades municipais. O processo de compostagem depende de microorganismos para quebrar a matéria orgânica em composto. O processo de compostagem significa quebrar o material orgânico. A compostagem é principalmente útil para fazer fertilizantes baratos para gramados, jardins, e fazendas.

A compostagem em Windrow é o processo de compostagem mais comum na Índia. Envolve principalmente a estabilização de resíduos sólidos orgânicos por meio da decomposição aeróbia. As instalações do processo de compostagem em Windrow podem lidar com grandes quantidades de resíduos de maneira eficiente em comparação com a vermicompostagem. É um processo de biodegradação de matéria orgânica aerobicamente. O método produz calor que destrói patógenos e também produz um composto estabilizado para uso como cobertura morta, condicionador do solo, e aditivo de solo superficial. Então, o material orgânico é deixado para se decompor ao ar livre, auxiliado apenas por rega e torneamento mecânico para aeração. Este processo é simples, não intensivo, tem um custo de capital muito baixo, e é usado por fazendeiros, municípios, e corporações de processamento de resíduos. É o processo em grande escala mais lento usado para produzir composto. O processo de compostagem Windrow pode ser usado para processar resíduos do pátio, Comida, papel, e lodo de esgoto.

A eficiência da compostagem em Windrow e a qualidade do produto dependem principalmente de dois fatores principais;

1. A mistura inicial de composto.

2. Práticas de gestão.

Um guia passo a passo para o processo de compostagem em Windrow, Tipos, Vantagens , Desvantagens

O que é Compostagem Windrow?

Na agricultura, O processo de compostagem em Windrow é a produção de composto por empilhamento de matéria orgânica ou resíduos biodegradáveis ​​como esterco animal e resíduos de colheitas, em longas filas (Windrows). Resíduos vegetais com alto teor de umidade e natureza facilmente biodegradável estão causando os principais problemas ambientais devido a práticas inadequadas de gerenciamento de resíduos. Portanto, A compostagem e a vermicompostagem podem ser consideradas a melhor alternativa para o tratamento dessas frações orgânicas.

O processo de compostagem Windrow é usado para processar resíduos de jardim, como cortes de grama, poda, e folhas em um ambiente ao ar livre ou dentro de grandes áreas cobertas onde o material pode se decompor na presença de oxigênio. É conduzido colocando as matérias-primas em longas pilhas estreitas ou Windrows, que são girados regularmente. Uma configuração típica de compostagem em Windrow deve começar com 3 pés de altura para materiais densos como esterco e 12 pés de altura para materiais fofos como folhas. É caro manter, mas é rápido e retém o calor.

Requisitos para o processo de compostagem em Windrow

A compostagem em Windrow requer grandes extensões de terra, equipamento robusto, um fornecimento contínuo de mão de obra para manter e operar a instalação, e paciência para experimentar várias misturas de materiais e frequências de rotação.

Como funciona a compostagem em Windrow?

A compostagem Windrow é um processo aeróbio em que o material orgânico se decompõe em CO2 (dióxido de carbono), agua, minerais e material orgânico estabilizado, enquanto o dióxido de carbono e a água são liberados nos minerais, atmosfera, e a matéria orgânica é convertida em composto. No método de compostagem Windrow, os resíduos orgânicos são empilhados em fileiras alongadas que são viradas regularmente. No entanto, as matérias-primas podem ser misturadas como parte da formação da pilha. As formas e tamanhos das janelas mudam de acordo com o clima, equipamento e o material utilizado. Usualmente, As leiras têm 2 a 3 m de altura, 4 a 5 m de largura, e até 30 a 40 m de comprimento. O giro frequente do material (pelo menos uma vez por semana) fornece aeração, mistura o material, ajuda a controlar os níveis de temperatura, e redistribui a umidade.

As leiras podem ser deixadas ao ar livre ou cobertas, dependendo do clima e do teor de umidade do material. Grandes quantidades de calor são perdidas em pequenas Windrows, especialmente quando eles são virados. O cronograma de viragem durante a compostagem muda de operação para operação, dependendo da temperatura da pilha, temporada, disponibilidade de mão de obra, e a qualidade desejada do composto. O tempo necessário para concluir o processo de compostagem varia de 5 a 10 semanas, dependendo do tipo de material a ser compostado e da frequência de rotação.

O processo de compostagem em Windrow envolve a bioconversão aeróbia de matéria orgânica em composto estável com a liberação de calor, vapor de água, e CO2, em que a compostagem de pilha pode ser usada apenas para pequenas quantidades de materiais de entrada. Em um sistema de compostagem Windrow, os resíduos são formados em longas leiras que são giradas por máquinas móveis periodicamente para manter uma temperatura estável e decomposição, onde a água é pulverizada para manter o teor de umidade adequado. Essa compostagem simples em Windrow, onde é girada por máquinas para aerar, pode ser substituída por um sistema um pouco mais sofisticado, que tem uma rede de tubos que força o ar para as Windrows são conhecidas como “sistemas de Windrow aerados”. Então, o material orgânico presente nos Resíduos Municipais pode ser convertido em uma massa estável por decomposição aeróbia. Microrganismos aeróbicos oxidam compostos orgânicos em CO2 (dióxido de carbono) e óxidos de nitrogênio e carbono de compostos orgânicos são usados ​​como fonte de energia, enquanto o nitrogênio é reciclado. Devido a reações exotérmicas, a temperatura da massa aumenta.

A compostagem Windrow é um método de compostagem usado em escala agrícola. Os parâmetros de controle de compostagem incluem as proporções iniciais de materiais ricos em carbono e nitrogênio, a quantidade de agente de volume adicionado para garantir a porosidade do ar, o tamanho da pilha, teor de umidade, e freqüência de giro. Esta é a forma mais comum de sistema de compostagem aberto, onde os resíduos de compostagem são misturados ou revirados em intervalos durante o processo de compostagem. É usado em um grande número de instalações de compostagem centralizadas em todo o mundo e também é a tecnologia mais comum usada em compostagem em fazendas. A compostagem em windrow leva de 12 a 20 semanas, dependendo da matéria-prima usada e da aplicação esperada do composto produzido. Existem várias variações do processo Windrow em uso.

Envolve o arranjo da mistura de composto em longo prazo, Estacas estreitas ou Windrows. O equipamento de torneamento pode variar de um carregador frontal a um virador mecânico automático. Geralmente, As leiras têm de 1 a 2 metros de profundidade e de 2 a 3 metros de largura. A compostagem em Windrow requer grandes extensões de terra, equipamento robusto, um fornecimento contínuo de mão de obra para manter e operar a instalação, e paciência para experimentar várias misturas de materiais e frequências de rotação.

Clima ou considerações sazonais para Processo de Compostagem Windrow

No calor, condições climáticas áridas, As leiras às vezes são cobertas ou colocadas sob um abrigo para evitar que a água evapore. Em estações chuvosas, os formatos da pilha podem ser ajustados de forma que a água escorra do topo da pilha, em vez de ser absorvida pela pilha. Também, A compostagem em Windrow pode funcionar em climas frios. O chorume é o líquido liberado durante o processo de compostagem. Então, isso pode contaminar as águas subterrâneas e superficiais locais. Deve ser recolhido e tratado.

O processo de compostagem Windrow é uma operação em grande escala e pode estar sujeito à aplicação de regulamentos, zoneamento, e requisitos de localização. O composto deve ser testado em laboratório quanto ao conteúdo de bactérias e metais pesados. Também, odores precisam ser controlados.

Variações de Compostagem Windrow

Existem várias variações possíveis;

Windrows cobertos com folhas porosas

Algumas empresas oferecem materiais semipermeáveis ​​para cobrir Windrows durante o processo de compostagem.

Compostagem Extended Windrow

Em algumas instalações Windrows muito largos ou mesmo um único bloco de composto de muitos metros quadrados, são usados ​​de preferência para as Windrows estreitas. É duvidoso se tal bloco consegue aeração adequada.

Compostagem Windrow em prédios

Em algumas instalações, Windrows são colocados dentro de edifícios fechados na tentativa de evitar problemas de odor. O ar pode ser extraído do edifício e processado para remover odores antes de ser liberado na atmosfera. Nessas condições, podem ocorrer problemas com o acúmulo de bioaerossóis e vapor dentro do prédio.

Tipos de processo de compostagem em Windrow

Compostagem Passiva Windrow

O processo passivo de compostagem Windrow é a produção de composto em pilhas ou Windrows por aeração natural por longos períodos. Atenção a detalhes como a porosidade da mistura inicial, mistura uniforme do produto, e o tamanho da partícula melhora muito a velocidade do procedimento e a qualidade do produto.

Usualmente, o material a ser compostado é coletado e prontamente empilhado em Windrows, que permanecem intocados. Os materiais podem ser umedecidos antes de serem inicialmente formados em Windrows, mas isso não é essencial. No entanto, a aeração passiva tem sido usada com sucesso na compostagem de esterco de aves, gado leiteiro, e ovelhas.

Cobrir a Windrow cuidadosamente com uma camada de composto acabado ajudará a prevenir a perda de umidade, reduzir problemas de odor, e produzir composto mais uniforme. O centro de uma Windrow rapidamente se tornará anaeróbico e, girando, poderá receber um novo suprimento de oxigênio. Um odor desagradável se desenvolverá na região anaeróbia e começará a emanar do material de compostagem; portanto, uma grande área de terra é essencial para proteger os residentes e empresas contra o odor. O processo de compostagem passiva não é muito favorável à presença de oxigênio. Então, a compostagem rápida pode ocorrer apenas na presença de oxigênio; o composto normalmente levará 3 anos para se estabilizar.

Windrows Passivos Aerados

Geralmente, Windrows passivamente arejados são Windrows que não são girados. Eles são usados ​​para a compostagem de esterco com palha ou aparas lenhosas e resíduos de frutos do mar com turfa. Então, a aeração é feita exclusivamente pelo movimento passivo do ar através de tubos perfurados na base da estaca.

As Windrows são construídas sobre uma camada de base, normalmente composto de palha, composto acabado, ou bagaço. Essa camada deve ser porosa para que o ar que atravessa a pilha seja distribuído uniformemente. Os tubos de aeração são colocados no topo da turfa ou da base do composto com seus orifícios orientados para baixo para minimizar o entupimento e permitir a drenagem do condensado.

Uma camada superior, composto de turfa e composto acabado, é usado para cobrir a Windrow. As principais funções da camada superior são reter odores, umidade, e amônia e para isolar a pilha. Também, ele impede as moscas. Como na compostagem de pilha passiva, é muito importante ter uma mistura com boa porosidade e estrutura para permitir a aeração adequada. Tipicamente, os sistemas de compostagem aerados passivamente têm 1 a 2 metros de altura e cerca de 3 metros de largura. As camadas inferior e superior devem ter cerca de 100 - 150 mm de espessura. O tempo médio de compostagem é de 6 a 10 semanas.

Compostagem Active Windrow (Turned)

O processo de compostagem Windrow ativo é a produção de composto em Windrows usando aeração mecânica por um carregador frontal ou um virador Windrow especialmente projetado. Carregadores baratos em comparação aos viradores, tendem a compactar o material de compostagem, são comparativamente ineficientes, e então resultam em períodos de compostagem mais longos e qualidade menos consistente. O processo de compostagem Turned Windrow representa uma abordagem de baixa tecnologia e mão-de-obra média e produz um produto uniforme. Os viradores Windrow mais comumente usados ​​têm uma série de dentes pesados ​​que estão localizados junto com um tambor horizontal giratório, que gira, misturas, areja, e reforma a Windrow conforme a máquina avança. Esses viradores Windrow são unidades independentes que se estendem pela fileira ou são rebocadas por um trator. A altura e largura ideais das Windrows dependem principalmente do tipo de equipamento usado para girá-las.

Viradores de adubo

Os viradores de compostagem Windrow foram desenvolvidos para produzir composto em grande escala. Eles são tradicionalmente uma grande máquina que se estende por uma Windrow de 4 pés ou mais de altura, por até 3,6 metros de largura. Embora existam máquinas menores para pequenas Windrows, a maioria das operações usa máquinas grandes para produção de volume. Depois disso, os turners dirigem através da Windrow em um ritmo lento de movimento de avanço. Então, eles têm um tambor de aço com pás que giram rapidamente. O oxigênio alimenta as bactérias aeróbicas e, portanto, acelera o procedimento de compostagem.

Utilização do revolvedor de compostagem - Para usar com precisão um revolvedor de compostagem, é ideal para compostagem em uma almofada de superfície dura. Usando 4 rodas motrizes, o virador Windrow é capaz de virar composto em Windrows localizados em locais remotos. Uma opção de auto-reboque permite que o virador se converta em um reboque a ser puxado por um semi-caminhão trator. Então, essas duas opções combinadas permitem que o virador de compostagem Windrow seja facilmente transportado para qualquer lugar e trabalhe Windrows compostagem em locais lamacentos e úmidos.

O Local de Compostagem Windrow

O processo Windrow é melhor realizado em uma base de concreto com controle eficiente sobre qualquer lixiviado ou escoamento líquido produzido pela compostagem. Usualmente, o concreto é colocado de forma que se incline levemente em uma direção para guiar qualquer lixiviado para um reservatório subterrâneo. O lixiviado coletado pode ser bombeado de volta para o composto, ou bombeados para um caminhão-tanque e removidos do local. Alguns sistemas são configurados em solo ou hardcore, em vez de concreto. Esta abordagem não pode ser recomendada para uso geral devido aos problemas potenciais com o lixiviado que contamina as águas subterrâneas, contaminação do composto com solo ou hardcore, e dificuldade com os movimentos do veículo em condições úmidas.

A maioria dos sistemas de compostagem Windrow são operados ao ar livre, embora haja benefícios de processo distintos na construção de Windrows sob alguma forma de cobertura, como um celeiro holandês ou um edifício. Fornecer cobertura desta forma protegerá as Windrows de se tornarem muito úmidas da chuva e reduzirá qualquer problema potencial de lixiviação ou odor. Embora haja implicações de custo consideráveis ​​em fornecer cobertura desta forma e muitas operações de compostagem atuais não seriam capazes de suportar o custo de tal melhoria. Também, podem ocorrer problemas com um sistema Windrow operado em um edifício a partir do vapor e bioaerossóis gerados, especialmente durante o giro. Se os sistemas de compostagem Windrow forem devidamente construídos e gerenciados, eles podem operar com eficácia sem cobertura.

Construção Windrow

Usualmente, o tamanho e a forma de uma pilha de composto Windrow são baseados no equipamento usado para girar a Windrow com eficácia. Windrows de compostagem de grandes dimensões inibirão o fluxo de ar resultante em condições anaeróbicas e odores indesejáveis. As pilhas de composto que requerem menos água devem ser triangulares para eliminar a água, enquanto as pilhas de composto que requerem água adicional devem ser côncavas para reter mais água. Enquanto as galinhas poedeiras podem ser compostadas por camadas de carcaças inteiras com o material rico em carbono e / ou volumoso, é preferível usar o método de mistura e construção de compostagem Windrow, especialmente quando se lida com mais de 5000 carcaças. Usar carcaças inteiras e construir pilhas de composto em camadas exige muito trabalho. O misturador de banheira diminui substancialmente o trabalho necessário para montar a pilha de composto. Também, é mais difícil fazer com que a pilha de composto comece a compostar quando as carcaças inteiras são usadas porque os microrganismos da compostagem não têm o mesmo contato íntimo com as carcaças, materiais de carbono, ar, e água como fazem quando tudo está misturado. A mistura cria uma mistura inicial de composto mais uniforme e, então, condições superiores para os microrganismos da compostagem. Também, diminui o volume da mistura inicial, o que reduzirá a área de terreno necessária para o local de compostagem.

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O Processo de Compostagem em Windrow

O processo de compostagem Windrow é simples;

As Windrows são giradas regularmente para melhorar o conteúdo de oxigênio, distribuir calor para regular os níveis de temperatura, e distribuir a umidade. As Windrows são giradas várias vezes durante o processo de compostagem, que leva em média 16 semanas, dependendo dos requisitos de maturidade.

A última parte do procedimento envolve a triagem do composto para remover contaminantes como plásticos e metais, e também classificar o composto para vários usos finais. Também, materiais superdimensionados são removidos e podem ser colocados de volta em todo o processo até que tenham compostado o suficiente. No entanto, o processo de compostagem Windrow ocorre por 22 semanas em pilhas estreitas abertas em que o lixo orgânico é recirculado. Então, a matéria-prima periodicamente agitada, desperdício de comida, é transportado para a Windrow e mantido em uma disposição de cerca de 1,5 m de altura e 2 m de largura. No momento do processamento, é obrigatório expor o composto a condições favoráveis ​​como o ar, luz, e temperatura através de reviravoltas frequentes para que a população bacteriana do composto permaneça ativa durante todo o período de estabilização. A frequência de rotação do composto desempenha um papel predominante no aumento da contagem microbiana e potencial de degradação, e também é aconselhável virar o composto todas as semanas. Geralmente, A compostagem pelo modo de aeração natural é considerada altamente bem-sucedida; Enquanto isso, a introdução de um soprador de ar em um método de aeração forçada é observada com sucesso no fornecimento de oxigênio. Então, isso leva à geração de energia térmica com a oxidação do carbono em dióxido de carbono.

Os benefícios da compostagem em Windrow

A compostagem é um ótimo procedimento de reciclagem em que os recursos são conservados de uma forma mais disponível para que possam ser usados ​​de forma mais eficiente. Ao contrário dos processos de descarte químico e físico, como queima e aterro. Este meio biológico de descarte da compostagem pode agregar muitos benefícios ao ecossistema, conservando os nutrientes das plantas. A aplicação de composto Windrow ou qualquer outro composto pode reduzir drasticamente o uso de fertilizantes do tipo amônia. Em que cerca de 2% do gás natural consumido se esgota na fabricação desses fertilizantes químicos.

Algumas vantagens do método de compostagem Windrow incluem;

• Secagem rápida com temperaturas elevadas
• Produto mais seco, resultando em um manuseio mais fácil do produto
• Capacidade de lidar com grandes volumes de material
• Boa estabilização de produto
• Baixo investimento de capital
• Fácil de implementar e operar.
• Lida com um grande volume de material.
• Baixo custo de capital.
• Menos equipamento e manutenção necessários em comparação com outros métodos de compostagem.
• Usa poucos recursos.

Este método renderá quantidades significativas de composto, que pode precisar de assistência para comercializar o produto final. Alternativamente, os governos locais podem disponibilizar o composto aos residentes por um custo baixo ou gratuito.

Desvantagens de Compostagem Windrow

• Requer muita terra para compostagem.
• Atrai catadores.
• Freqüentemente produz odores.
• Requer grandes zonas de amortecimento devido a odores e vetores.
• Pode exigir uma licença dependendo do tamanho.
• Pode exigir o processamento do escoamento da água da chuva.
• O composto pode se tornar anaeróbico em condições de chuva.
• Não economiza espaço
• Custos operacionais elevados
• As pilhas devem ser viradas para manter as condições aeróbicas
• Pode ser necessário equipamento de torneamento
• Vulnerável às mudanças climáticas
• Odores liberados ao virar o composto