Effects of rock dust's proportions in the process of compost making

Authors

  • Pedro Höfig Catena Planejamento Territorial
  • Éder de Souza Martins
  • Tiago Broetto
  • Elvio Giasson
  • Bernardo Santos Arantes

Keywords:

organic fertilizer, silicate agromineral, waste, local resources

Abstract

Operational and economic factors normally define the maximum doses of compost that are used per hectare, and the use of remineralizer implies a decrease of the organic part of the applied compost. This paperwork analyzes five compost treatments and the quality of their respective final products. To verify the influence that rock dust has on the composting process and on final fertilizer, treatments were performed with rock dust proportions of 15%, 30%, 45% and 60%, in addition to a control treatment without mineral part. Chemical, biological, organic and sanitary characteristics of the compost were analysed. Considering all the attributes analysed in this study, the proportion of 30% was the one that presented the best benefits to the final compost.

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ABID, Nozha; SAYADI, Sami. Detrimental effects of olive mill wastewater on the composting process for agricultural wastes. Waste Manage, n. 26, p. 1099-1107, 2006.

AQUINO, Felipe, T. Estudo do processo de compostagem de resíduos sólidos domésticos: identificação e quantificação de ácidos orgânicos. 2003. 64 f. Dissertação (Mestrado em Química) - Universidade Estadual Paulista, Instituto de Química, Araraquara, 2003.

ARAÚJO, Maria, das G. C. de. Controle microbiológico e atividade enzimática em compostagem de resíduos de poda de árvores e lodo de esgoto. 2011. 89 f. Dissertação (Mestrado em Desenvolvimento de Processos Ambientais) - Universidade Católica de Pernambuco, Recife, 2011.

Arsand, D.; Antunes, M.; Martins, G.; Gerber, M.; Corrêa, E. Avaliação do potencial fitotóxico, citotóxico e genotóxico de efluente hemodialítico. Engenharia sanitária e ambiental, v. 27, p. 269-277, 2022.

AYOADE, John, O. Introdução a climatologia para os trópicos. 14ª ed. Rio de Janeiro: Bertrand Brasil, 2003. 350 p.

BASAK, Biraj; SARKAR, Binoy; NAIDU, Ravi. Environmentally safe release of plant available potassium and micronutrients from organically amended rock mineral powder. Environ Geochem Health, 2020. https://doi.org/10.1007/s10653-020-00677-1

BENITES, Vinícius, M.; MADARI, Beáta; MACHADO, Pedro, L. O. de A. Extração e fracionamento quantitativo de substâncias húmicas do solo: um procedimento simplificado de baixo custo. Rio de Janeiro: Embrapa Solos, 2003.

BERNAL, Maria. P.; NAVARRO, Antonio, F.; ROIG, Asunción; CEGARRA, Juan; GARCIA, Diego, E. Carbon and nitrogen transformations during composting of sweet sorghum bagasse. Biology and Fertility Soils. v.22, p.141-148, 1996.

BERTON, Ronaldo, S.; CHIBA, Márcio, K.; COSCIONE, Aline, R., ABREU, Mônica, F. da; NASCIMENTO, Altina L. Compostagem para fins agrícolas. Campinas/SP: Instituto Agronômico de Campinas, 2021. 116 p.

BRASIL. Ministério do Meio Ambiente. Resolução nº 481,de 3 de Outubro de 2017. Estabelece critérios e procedimentos para garantir o controle e a qualidade ambiental do processo de compostagem de resíduos orgânicos, e dá outras providências. Conselho Nacional do Meio Ambiente. Disponível em http://www2.mma.gov.br/port/conama/legiabre.cfm?codlegi=728

BROOKES, Philip,C. The use of microbial parameters in monitoring soil pollution by heavy metals. Biology and Fertility of Soils, v. 19, p. 269-279, 1995.

CALDEIRA, Marcos V. W.; HARB, Rosita, M. P.; TAVARES, Lorena, B. B;, SPERANDIO, Huezer V.; PILON, Lucas, C. Maturidade de composto orgânico de resíduos de abatedouro de frangos, Revista Verde de Agroecologia e Desenvolvimento Sustentável, v. 7, n. 2, p 149-155, abr-jun, 2012

CAMPBELL, Nicola, S. The use of rock dust and composted materials as soil fertility amendments. 2009. 402 f. Ph.D. thesis submitted to the Faculty of Physical Sciences, Department of Chemistry, University of Glasgow, 2009.

CARVALHO, Vicente, L. de; CUNHA, Rodrigo, L. da; SILVA, Nathan, R. N. Alternativas de controle de doenças do cafeeiro. Coffee Science, Lavras, v. 7, n. 1, p. 42-49, jan./abr. 2012.

CEGARRA, Juan, L., HERNÁNDEZ, M.T.; LAX, A.; COSTA, F. Adición de resíduos vegetales a suelos calizos: influéncia sobre la capacidad de cambio catiônico. An. Edafol. Agrobiol., v. 42, p. 235-244, 1983.

CERRI, Carlos, C.; ANDREUX, Francis.; EDUARDO, Brigitte, P. O ciclo do carbono no solo. In: CARDOSO, E.J.B.N.; TSAI, S.M.; NEVES, M.C.P. Microbiologia do solo. Campinas: SBCS, p.73-90, 1992.

CLEMENT, Charles, R. 1492 and the loss of Amazonian crop genetic resources. I. The relation between domestication and human population decline. Economic Botany, 53(2):188-202. 1999

COSTA, Manoel, B. B. da. Agroecologia no Brasil: histórias, princípios e práticas. São Paulo: Expressão Popular, 2017. 144 p.

COTTA, Jussara, A. de O; CARVALHO, Nayhana, L. C.; BRUM, Túlio, da S.; REZENDE, Maria, O. de O. Compostagem versus vermicompostagem: comparação das técnicas utilizando resíduos vegetais, esterco bovino e serragem. Engenharia Sanitária e Ambiental, Rio de Janeiro, v. 20, n. 1, p. 65-78, Mar. 2015.

CURTIS, J. C. D.; LUCHESE, A. V.; MISSIO, R. F. Evaluation of microbial activity, N-NH3 and CO2 losses in poultry litter treated with basalt rock powder. International journal of recycling of organic waste in agriculture, v. 12, p. 25-35, 2023.

DEON, Mauro.; MATTIAS. Jorge, L; NESI, Cristiano, N.; KOLLING, Daniel, F.; SCHRÄGLE, Edevandro, G. Avaliação da qualidade de composto orgânico na Universidade Comunitária Regional de Chapecó. Revista Brasileira de Agroecologia, v. 2, p. 1441- 1444, 2007.

DICK, Warren, A.; TABATABAI, M., Ali. Significance and potential uses of soil enzymes. In: METTING JUNIOR, F.B. (Ed.). Soil microbial ecology applications in agricultural and environmental management. New York: M. Dekker, 1993. p.95-127.

DÖBEREINER, Johanna; BALDANI, Vera, L. D.; BALDANI, José. I. Como isolar e identificar bactérias diazotróficas de plantas não leguminosas. Brasília: Embrapa SPI, 1995. 60p.

FRANCOU, Cédric; POITRENAUD, Maelenn.; HOUOT, Sabine. Stabilization of organic matter during composting: influence of process and feedstocks. Compost. Sci. Util., v. 13, p. 72-83, 2005.

GARCIA-GOMEZ, Antonio; SZMIDT, Robin, A. K.; ROIG, Asunción. Enhancing of the composting rate of spent mushroom substrate by Rock Dust. Compost Science & Utilization. 10, 99-104, 2002.

GOEDERT, Wenceslau. J. Região dos Cerrados: potencial agrícola e política para seu desenvolvimento. Pesquisa Agropecuária Brasileira, v. 24, n. 1, p. 1‐17, jan. 1989.

GRAHAM, John. Investigation into the composting of poultry carcasses and the use of rock dust as a compost enhancer. BSc thesis. University of Glasgow, 2001.

HALLER, Henrik. Efficacy, sustainability and diffusion potential of rock dust for soil remediation in Chontales, Nicaragua. 2011. 38 f. Mid Sweden University, Faculty of Science, Technology and Media, Department of Engineering and Sustainable Development, 2011.

HATTORI, Taiichiro; INANAGA, Shinobu; ARAKI, Hideki; AN, Ping; MORITA, Shigenori; LUXOVA, Miroslava; LUX, Alexander Application of silicon enhanced drought tolerace in Sorghum bicolor. Physiologia Plantarum, v.123, p.459- 466, 2005. http://dx.doi.org/10.1111/j.1399-3054.2005.00481.x

HAYNES, R. J. The decomposition process: Mineralization, immobilization, humus formation and degradation. In: HAYNES, R. J., ed. Mineral nitrogen in the plant soil system. Orlando: Academic Press, 1986. p.52-176.

HECK, Karina; MARCO, Évilin G. de; HAHN, Ana B. B.; KLUGE, Mariana; SPILKI, F. R.; SAND, Sueli T. V. D. Temperatura de degradação de resíduos em processo de compostagem e qualidade microbiológica do composto final. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental v.17, n.1, p. 54–59, 2013.

HÖFIG, Pedro.; MARTINS, Éder, de S.; BROETTO, Tiago.; GIASSON, Elvio; SILVA, Glauco M. F. da. Avaliação da qualidade de um fertilizante produzido por compostagem conjunta de materiais orgânicos e rochas moídas, Revista em Agronegócio e Meio Ambiente – RAMA ISSN 2176-9168 (On-line), v. 15, n. 3. No prelo.

IGLESIAS-JIMENEZ, Emeterio; PEREZ-GARCIA, Victor. Determination or maturity índices for city refuse composts. Agr. Ecosyst. Environ.,v. 38: p. 331-343, 1992.

INÁCIO, Caio, de T.; MILLER, Paul, R. M. Compostagem: ciência e prática para a gestão de resíduos orgânicos. Embrapa Solos: Rio de Janeiro, 2009. 154 p.

ISHIMURA, Issao; YAMAMOTO, Sônia, M.; SANTOS, Celso, dos; OLIVEIRA, Marco, A. de. Olericultura orgânica: compostagem. São Paulo: SENAR/SP, 2006. 4 p.

JAHNEL, Marcelo, C.; MELLONI, Rogério; CARDOSO, Elke, J. B. N. Maturidade de composto de lixo urbano. Sci. agric., Piracicaba, v. 56, n. 2, p. 301-304, 1999.

JIMENEZ, Emeterio, I; GARCIA, Victor, P. Evaluation of City Refuse Compost Maturity: a review. Biological Wastes, n 27, p. 115-142, 1989.

JONES, Davey. L.; CHESWORTH, Savanna.; KHALID, Muhammad.; IQBAL, Zafar. Assessing the addition of mineral processing waste to green waste-derived compost: An agronomic, environmental and economic appraisal. Bioresource technology, v. 100, n. 2, p. 770-777, 2009.

KALTEH, Manizheh; ALIPOUR, Zarrin, T.; ASHRAF, Shahram; ALIABADI, MARYAM, M.; NOSRATABADI, Alireza, A. Effect of silica Nanoparticles on Basil (Ocimum basilicum) Under Salinity Stress. Journal of Chemical Health Risks, n. 4, v. 3, 2018.

KASANA, Ramesh, C.; SALWAN, Richa; DHAR, Hena; DUTT, Som; GULATI, Arvind. A rapid and easy method for the detection of microbial celulases on agar plates using gram`s iodine. Current Microbiology, London, v. 57, p. 503-507, 2008.

LESPESTEUR, Muriel. Human and livestock pathogens and their control during composting. Critical reviews in environmental science and technology, 2021. DOI: 10.1080/10643389.2020.1862550

KHATOUNIAN, Carlos, A. A reconstrução ecológica da agricultura. Botucatu: Agroecológica. 2001. 348p.

KIEHL, Edmar, J. Manual de compostagem: maturação e qualidade do composto. 4ª ed. E. J. Kiehl: Piracicaba, 2004. 173 p.

KOEPF, Herbert, H.; PETTERSSON, Bo, D.; SCHAUMANN, Wolfgang. Agricultura biodinâmica. São Paulo: Nobel, 1983.

KO, Han, J.; KIM, Ki, Y.; KIM, Hyeon, T.; KIM, Chi, N.; UMEDA, M. Evaluation of maturity parameters and heavy metal contentes in composts made from animal manure. Waste Management, v. 28, n. 5, p. 813-820, 2008.

LEITE, Sabrina, T.; TEIXEIRA, Luciano, J. Q.; SARTORI, Marcio, A.; GARCIA, Giovanni.; LIMA FILHO, Tarcísio. A compostagem como alternativa para aproveitamento da borra de café. Enciclopédia biosfera, v. 7, p. 1068-1075, 2011.

LI, Jiangang.; MAVRODI, Dmitri. V.; DONG, Yuanhua. Effect of rock dust-amended compost on the soil properties, soil microbial activity, and fruit production in an apple orchard from the Jiangsu province of China. Archives of Agronomy and Soil Science, p. 1-14, 2020.

LIMA, Claudivan, C. de; GOMES, Tâmara, C., de A. Concentração de nutrientes em compostos orgânicos influenciada pela adição de pós de rochas silicatadas. Educte, v. 1, p. 33-39, 2011.

MAGALHÃES, W. L. E.; SÁ, F. P.; BELNIAKI, A. C.; LIMA, E. A. de. Composto produzido com resíduos da agroindústria do palmito pupunha. Embrapa Florestas, 2021.

MELO, Wanderley, J. de. Uso de resíduos na agricultura e qualidade ambiental. In: In: SILVEIRA, A. P. D. da; FREITAS, S. dos. S. Microbiota do solo e qualidade ambiental. Campinas: Instituto Agronômico, 2007. 312 p.

MENDES, Ieda, C.; SOUSA, Djalma, M. G.; DANTAS, Ozanival, D.; LOPES, André, A. C.; REIS JUNIOR, Fábio, B. R.; OLIVEIRA, Maria, I.; CHAER, Guilherme. M. Soil quality and grain yield: A win–win combination in clayey tropical Oxisols, Geoderma, Volume 388, 2021.

MOREIRA, Fátima, M. S.; SIQUEIRA, José, O. Microbiologia e bioquímica do solo. 2. ed. Lavras: Ed. UFLA, 2006. 626 p.

MUKHTAR, Saqib; KALBASI Ahmad; AHMED Anindit. Composting: In:KASTNER, Curtis. Carcass Disposal: A Comprehensive Review. National Agricultural Biosecurity Center Consortium, USDA APHIS Cooperative Agreement Project, Carcass Disposal Working Group, Kansas State University. Kansas, 2004.

O'BRIEN, Tara, A.; BARKER, Allen, V.; CAMPE, Joanna. Container production of tomato with food by‐product compost and mineral fines. Journal of plant nutrition, v. 22, n. 3, p. 445-457, 1999.

ORRICO, Ana, C. A.; LUCAS-JÚNIOR, Jorge, de; ORRICO-JÚNIOR, Marco, A. P. Alterações físicas e microbiológicas durante a compostagem dos dejetos de cabras. Engenharia Agrícola, v.27, n.3, p.764-772, set./dez. 2007.

ORRICO-JÚNIOR, Marco, A. P.; ORRICO, Ana, C. A.; LUCAS-JÚNIOR, Jorge, de. Compostagem da fração sólida da água residuária de suinocultura. Engenharia Agrícola, v.29, n.3, p.483-491, jul./set. 2009.

ORRICO-JÚNIOR, Marco, A. P.; ORRICO, Ana, C. A.; LUCAS-JÚNIOR, Jorge de. Compostagem dos resíduos da produção avícola: cama de frangos e carcaças de aves. Engenharia Agrícola, v. 30, n. 3, p. 538-545, 2010.

PAIVA, Ed, C. R., MATOS, Antônio, T., SARMENTO, Antover, P., PAULA, Heber, M., JUSTINO, A. Eliane. Avaliação de sistema de tratamento de carcaças de frangos pelo método da composteira-windrow. Revista eletrônica de Engenharia Civil. Goiânia, v. 1, n.3, p. 19-27. 2011.

PAZUTTI, Leronardo, V. B.; CHAER, Guilherme, M. Desenvolvimento de metodologia de baixo custo para análise de B-glicosidase em solos. Seropédica: Embrapa Agrobiologia, 2012. 92 p.

PEREIRA-NETO, João, T. Monitoramento da eliminação de organismos patogênicos durante a compostagem de resíduos urbanos e lodo de esgoto pelo sistema de pilhas estáticas aeradas. Engenh. Sanit., v. 27, p. 148-152, abr./jun. 1988.

PINHEIRO, Sebastião. Agroecologia 7.0. Porto Alegre: Juquira Candiru Satyagraha, 2018. 663 p.

PINHEIRO, Sebastião. Cartilha da saúde do solo e inocuidade dos alimentos (Cromatografia de Pfeiffer). Porto Alegre: Sales Editora, 2011. 122 p.

PRIMAVESI, Ana. Cartilha do solo. Fundação Mokiti Okada, 2006, 1ed., p. 8-7

RESTREPO, Jairo, R.; PINHEIRO, Sebastião. Agricultura Orgânica: La remineralización de los alimentos y la salud a partir de la regeneración mineral del suelo. Carmina editores, Tegucigalpa Honduras, 2010. 3º Ed. 125p.

RICI, Marta, dos S. F.; NEVES, Maria, C. P. Cultivo do café orgânico. Seropédica: Embrapa Agrobiologia, 2004. 95 p.

RIFFALDI, Riccardo; LEVI-MINZI. Renato; SAVIOZZI, Ale; CAPURRO, M. Evaluating garbage compost. Biocycle,33, 66- 69,1992.

ROCHA, Eduardo, J. P. L. Agroflorestas sucessionais no assentamento Fruto D’anta/MG: potenciais e limitações para a transição agroecológica. 2006. 142 p. Dissertação de mestrado – Universidade de Brasília, Centro de Desenvolvimento Sustentável, Brasília/DF, 2006.

RODRIGUES, M. S.; SILVA, F. C. da; BARREIRA, L. P.; KOVACS, A. Compostagem: reciclagem de resíduos sólidos orgânicos. In: SPADOTTO, C.A.; RIBEIRO, W. Gestão de Resíduos na agricultura e agroindústria. FEPAF. Botucatu. p. 63-94, 2006.

SCHELLER, Edwin. Fundamentos científicos da nutrição vegetal na agricultura ecológica. Botucatu: Associação Brasileira de Agricultura Biodinâmica, 2000. 94.

SIKORA, Lawrence. J. Effects of basaltic mineral fines on composting. Waste management, v. 24, n. 2, p. 139-142, 2004.

SILVA, Francisca. A. de M.; GUERRERO LOPEZ, Francisca; VILLAS BOAS, Roberto, L.; SILVA, Reginaldo, B. da. Transformação da matéria orgânica em substâncias húmicas durante a compostagem de resíduos vegetais, Revista Brasileira de Agroecologia v. 4, n.1, p.59-66, 2009.

SOUSA, Lusiene, B.; FREITAS, Marta, C.; MARTINS, Marlon, dos S.; SILVA, Cíntia, C. G. da; SILVA, Emmanuella, V. N. da; SILVA, Vinícius, S. G. da; SILVA, Aleksandro, F. da. Caracterização morfofisiológica de diazotróficas de vida livre provenientes de solos sob diferentes coberturas vegetais do nordeste brasileiro, Braz. J. of Develop. , Curitiba, v. 6, n. 2, p. 9424-9430, feb. 2020.

SZMIDT, Robin, A. K.; FERGUSON, John. Co-utilization of rockdust, mineral fines and compost: working towards integrated resource recycling and use, 2004. 36 p.

SZMIDT, Robin, A. K. Scope for co-utilization of compost and mineral rockdusts. In: Biodegradable and Residual Waste Management. Papadimitriou E.K. & E.I. Stentiford (Edits), 2004.

SWOBODA, Phillip. Rock dust as agricultural soil amendment: a review. Graz: AV Akademikerverlag, 2016. 96 p.

TABATABAI, M. Ali. Soil enzymes. In: WEAVER, R. W. et al. (ed.). Methods of soil analysis. Part 2. Microbiological and biochemical properties. SSSA Book Ser. 5. SSSA, Madison. p. 778–833, 1994.

TAVARES, Laene, F., de CARVALHO, André, M. X., CAMARGO, Luís, G. B.; PEREIRA, Samarina, G. de F.; CARDOSO, Irene, M. Nutrients release from powder phonolite mediated by bioweathering actions. Int J Recycl Org Waste Agricult, 7,89–98, 2018. https://doi.org/10.1007/s40093-018-0194-x

THEODORO, Suzi, H. Cartilha da rochagem. Brasília: Gráfica e Editora Ideal, 2020. 32 p.

THEODORO, Suzi, H.; TCHOUANKOUE, Jean, P.; GONÇALVES, António, O.; LEONARDOS, Othon; HARPER, Julia. A Importância de uma Rede Tecnológica de Rochagem para a Sustentabilidade em Países Tropicais. Revista Brasileira de Geografia Física, v. 5, n.6 p.1390-1407, 2012.

TUBAIL, Khalil; CHEN, Liming; MICHEL-JR., Frederick, C.; KEENER, Harold, M.; RIGOT, Jerome, F.; KLINGMAN, M.; KOST. D.; DICK, Warren. A. Gypsum additions reduce ammonia nitrogen losses during composting of dairy manure and biosolids. Compost Science & Utilization, v.16, n.4, p.285-293, 2008.

UROZ, Stephane; KELLY, Laura, C.; TURPAULT, Marrie-Pierre.; LEPLEUX, Cendrella; FREY-KLETT, Pascale. The mineralosphere concept: mineralogical control of the distribution and function of mineral-associated bacterial communities. Trends Micro-biol., 2015; 23:751–62.

VINHAL-FREITAS, Isabel, C.; WANGEN, Dalcimar, R. B.; FERREIRA, Adão, S.; CORRÊA, Gilberto, F.; WENDLING, Beno. Microbial and enzymatic activity in soil after organic composting. Revista Brasileira Ciência do Solo, Campinas, v. 34, n. 3, p. 757-764, 2010.

ZHU, Nengwu. Effect of low initial C/N ratio on aerobic composting of swine manure with rice straw. Bioresource Technol., v. 98, p. 9-13, 2007.

Published

2023-06-30

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