Paulo Oliveira de Souza
Resumo
Foi investigado no presente estudo, por meio de análises elementares (carbono e nitrogênio total), pH e espectroscópicas (Near Infrared Spectroscopy, NIR e Mid infrared Spectroscopy, MIR), o efeito de diferentes inoculantes empregados na compostagem de cama de cavalo. Para a condução do experimento foram utilizados doze biorreatores aeróbios totalmente automatizados. Seis tratamentos (inoculantes A, B, C, D, Natural e sem inoculação) foram testados durante quinze dias de compostagem. O processo de compostagem ocorreu dentro do esperado, porém com alta variação para os parâmetros temperatura e respirometria. O tratamento que utilizou inoculação natural apresentou melhor desempenho para os parâmetros C total, relação C/N e perda de massa seca, bem como pH estabilizado ao fim do processo de compostagem. A técnica MIR-FTIR provou ser uma excelente ferramenta de monitoramento qualitativo da compostagem. A análise quimiométrica (Principal Component Analysis, PCA), obtida a partir de dados espectrais do NIR, demonstrou separação entre os tempos de degradação da compostagem. As comparações entre os tratamentos (com inoculação vs. sem inoculação e inoculantes comerciais vs. inoculante natural), por meio da PCA, apresentaram tendência de distinção entre as amostras. Portanto, a análise quimiométrica demonstrou que pode haver propriedades espectroscópicas, nos tratamentos que utilizaram inoculação, que diferem do tratamento controle. A ferramenta NIR-PCA pode ser um valioso método de monitoramento da compostagem, bem como de separação de produtos (inoculantes) utilizados durante o processo de compostagem.
Abstract
The aim of this study was to investigate and evaluate through elementary analysis (total carbon and nitrogen), pH testing, and spectroscopy (Near Infrared Spectroscopy, NIR e Mid infrared Spectroscopy, MIR) to determine the effects of several inoculants applied to horse manure composting. In this experiment, twelve fully automated aerobic bench bioreactors were used. Six treatments (inoculants A, B, C, D, natural inoculant and no inoculant) were tested during a fifteen days period. The composting process happened as expected, but a high variation on the temperature and respirometry variables were observed. The treatment used natural inoculation showed better performance for total carbon parameters, C/N ratio and loss of dry matter and pH stabilized at the end of the composting process. The MIR-FTIR spectroscopy has proven to be a adequate tool to qualitatively evaluate composting. The chemometric analysis (Principal Component Analysis, PCA) obtained from the NIR spectral data yielded differences between the composting degradation time. Thus, in the experimental conditions, the chemometric analysis demonstrated that the spectroscopic properties of the treatments may differ from each other. The NIR-PCA tool can be a cheap, fast and useful way to monitor de composting process, as well as the separation of the inoculants used.
