Optimizing Food Waste Decomposition through pH, Moisture Content, and Temperature Control: A Comprehensive Study

Resumo

A compostagem, um processo crucial na gestão sustentável de resíduos, transforma a matéria orgânica em composto rico em nutrientes, um subproduto orgânico do processo de decomposição conhecido como compostagem. O composto constitui um meio sustentável de reciclar diversos materiais orgânicos em um condicionador de solo rico em nutrientes, com aplicações em jardins, paisagismo, horticultura, agricultura urbana e agricultura orgânica. Este trabalho investigou os fatores complexos que afetam a maturidade do composto, com foco em parâmetros como temperatura, pH e teor de umidade. As taxas de decomposição de oito combinações cuidadosamente reguladas foram comparadas às de uma amostra não alterada. Os resultados analíticos mostraram que a perda de volume ao longo do tempo foi um componente crítico na determinação da maturidade do composto. As combinações dois (temperatura = alta, umidade = alta, pH = baixo), três (temperatura = alta, umidade = baixa, pH = alto) e quatro (temperatura = alta, umidade = baixa, pH = baixo) apresentaram a maior porcentagem de perda de volume até o dia 46, indicando maturação mais rápida em comparação ao grupo não controlado. Nessa comparação de perda de volume, a fórmula do tronco de cone circular desempenhou papel crucial para revelar as combinações ideais para a maturação do composto. Este estudo abrangente não apenas contribuiu com informações valiosas para a otimização das condições de compostagem, como também destacou as diversas aplicações do composto. Ao examinar as interações complexas entre pH, teor de umidade e temperatura, o estudo ampliou o conhecimento sobre operações sustentáveis de conversão de resíduos em recursos e técnicas eficazes de compostagem.

Abstract

Composting, a crucial process in sustainable waste management, transforms organic matter into nutrient-rich compost, which is an organic byproduct of the decomposition process known as composting. Compost serves as a sustainable means of recycling various organic materials into a nutrient-rich soil conditioner, finding applications in gardens, landscaping, horticulture, urban agriculture, and organic farming. This paper investigated the complex factors affecting the maturity of compost, focusing on parameters such as temperature, pH, and moisture content. The breakdown rates of eight carefully regulated combinations were compared to a sample that had not been altered. The analytic results showed the volume loss over time was a critical component in determining the maturity of compost. Combinations two (Temperature=High, Moisture Content=High, pH=Low), three (Temperature=High, Moisture Content=Low, pH=High), and four (Temperature=High, Moisture Content=Low, pH=Low) showed the most percentage volume loss by day 46, indicating faster maturation compared to the uncontrolled group. In this volume loss comparison, the circular truncated cone formula played a crucial role in revealing the ideal combinations for compost maturation. This comprehensive study not only contributed valuable insights into optimizing composting conditions but also highlighted the diverse applications of compost. By examining the complex interactions between pH, moisture content, and temperature, this study enhanced our knowledge of sustainable waste-to-resource operations and effective composting techniques.