The thesis is about the processing of biological waste in the Czech composting plants with focus on the quality of the final compost. In 2016, there was more than 160 composting plants in the Czech Republic. The thesis is focused on the most widely used technologies in small composting plants in terms of their impact to the quality of the final product, including the follow-up of individual indicators during composting. The best technology in my work is based on a higher decomposition temperature (85 ° C) at the first stage of composting. The practical part of thesis is focused on the measurement of ion-exchange capacity according to Sandhof as a main material for the overall evaluation of the functionality of composting. The final value shows the compost quality of the individual composting plants in terms of ion exchange flexibility of the produced substrate. The best result was achieved with the combination of composting boxes and composting in the belt heaps. The value of the ion-exchange capacity with the best technology was 52.8 mval .100 g of the soil, with 77.9% of the distributed biowaste. You have to expect with an average annual costs of composting about 1,696,000 crounds in the Czech republic, when you are designing small functional composting plant with production of 2000 tons of the compost per year.

A presente pesquisa teve como objetivos desenvolver o processo de compostagem dos resíduos sólidos, previamente separados na origem e, propor um software livre para o gerenciamento municipal de resíduos sólidos domiciliares. O processo de compostagem se desenvolveu em uma unidade descentralizada experimental, localizada no município de São Carlos, com capacidade para tratar 4 t/mês de resíduos orgânicos. A análise da qualidade do composto foi realizada segundo parâmetros físicos, químicos e microbiológicos. Os resultados indicaram que o composto atende à maioria dos limites estabelecidos pela legislação brasileira, principalmente, com relação à concentração de metais pesados (Cd < 0.5, Pb = 1.3, Cr = 17.4, As < 0.5, Hg < 0.5, Se < 0.5 e Ni = 0.8, em mg/kg) e presença de organismos patogênicos. No entanto, quando esse composto foi submetido a ensaio ecotoxicológico teste agudo em minhocas da espécie Eisenia andrei - constatou-se toxicidade do mesmo, com taxas de mortalidade significativas (P<0.05) a partir da concentração de 16% de composto em solo artificial tropical(TAS), o que significa uma dose de 60 t/ha. A alta condutividade elétrica do composto (CE = 7,48 mS/cm) foi considerada a responsável pela toxicidade do mesmo, uma vez que os teores de metais pesados estiveram muito abaixo dos limites estabelecidos pela legislação. O software livre desenvolvido nesta pesquisa foi denominado SIMGERE - simulação para a gestão de resíduos sólidos - que permite ao usuário simular a vida útil do aterro sanitário a partir da proposição de diferentes cenários de gerenciamento de resíduos sólidos domiciliares. Como estudo de caso aplicou-se o SIMGERE para estimar a vida útil do novo aterro sanitário de São Carlos/SP a partir da simulação de 27 cenários, nos quais foram alteradas as taxas de produção per capita de resíduos (0; 0,5 e 1,0% a.a.), a eficiência da central de triagem (0,5 e 10% a.a) e da unidade compostagem (0,5 e 10% a.a). Os resultados das simulações apontaram uma vida útil variando entre 17 (pior cenário) e 20 anos (melhor cenário). Pode-se inferir pelas simulações que a variação na produção per capita teve maior influência na vida útil do aterro do que a variação na eficiência da central de triagem e da unidade de compostagem. Esse resultado reforça a importância de se realizar investimentos em campanhas de conscientização da população para reduzir a geração de resíduos. / This research aims to develop a household waste composting in a decentralized composting plant and propose open source software for the municipal solid waste management. The composting process was developed in an experimental decentralized plant in São Carlos, with a 4 tons/month capacity. The output compost quality analysis was made according to physical, chemical and microbiological parameters. Result showed that the compost fulfills most of the safety limits required by the brazilian law (IN 27/2006, MAPA), especially in respect with heavy metal concentrations (Cd < 0.5, Pb = 1.3, Cr = 17.4, As < 0.5, Hg < 0.5, Se < 0.5 e Ni = 0.8, em mg/kg) and the presence of pathogens. However, when this compost was submitted to an ecotoxicological test acute test with Eisenia andrei earthworms one verified toxicity in samples with significant mortality (p<0.05) on compost concentrations over 16% in a tropical artificial soil, meaning a 60 ton/ha dose. High electrical conductivity (CE = 7,48 mS/cm) was considered responsible for the compost toxicity. An open source software called SIMGERE - simulation for solid waste management - was developed and allows the user to simulate landfill lifespan from the suggestion of different solid waste scenarios. The software was used to estimate the lifespan of the new landfill in São Carlos/SP from 27 scenarios where waste production rate per capita were changed (0; 0,5 and 1% per year). It was also changed the efficiency of sorting facilities (0,5 e 10%) and composting plants (0,5 e 10%). The results of these simulations showed that the lifespan can range from 17 years (worst case scenario) to 20 years (best case scenario). One can infer by the simulations that changes in the production per capita had a greater influence on the landfill lifespan than changes in efficiency of sorting facilities and of composting plants. This result shows the importance to invest in awareness campaigns to reduce waste.

A presente pesquisa teve como objetivos desenvolver o processo de compostagem dos resíduos sólidos, previamente separados na origem e, propor um software livre para o gerenciamento municipal de resíduos sólidos domiciliares. O processo de compostagem se desenvolveu em uma unidade descentralizada experimental, localizada no município de São Carlos, com capacidade para tratar 4 t/mês de resíduos orgânicos. A análise da qualidade do composto foi realizada segundo parâmetros físicos, químicos e microbiológicos. Os resultados indicaram que o composto atende à maioria dos limites estabelecidos pela legislação brasileira, principalmente, com relação à concentração de metais pesados (Cd < 0.5, Pb = 1.3, Cr = 17.4, As < 0.5, Hg < 0.5, Se < 0.5 e Ni = 0.8, em mg/kg) e presença de organismos patogênicos. No entanto, quando esse composto foi submetido a ensaio ecotoxicológico teste agudo em minhocas da espécie Eisenia andrei - constatou-se toxicidade do mesmo, com taxas de mortalidade significativas (P<0.05) a partir da concentração de 16% de composto em solo artificial tropical(TAS), o que significa uma dose de 60 t/ha. A alta condutividade elétrica do composto (CE = 7,48 mS/cm) foi considerada a responsável pela toxicidade do mesmo, uma vez que os teores de metais pesados estiveram muito abaixo dos limites estabelecidos pela legislação. O software livre desenvolvido nesta pesquisa foi denominado SIMGERE - simulação para a gestão de resíduos sólidos - que permite ao usuário simular a vida útil do aterro sanitário a partir da proposição de diferentes cenários de gerenciamento de resíduos sólidos domiciliares. Como estudo de caso aplicou-se o SIMGERE para estimar a vida útil do novo aterro sanitário de São Carlos/SP a partir da simulação de 27 cenários, nos quais foram alteradas as taxas de produção per capita de resíduos (0; 0,5 e 1,0% a.a.), a eficiência da central de triagem (0,5 e 10% a.a) e da unidade compostagem (0,5 e 10% a.a). Os resultados das simulações apontaram uma vida útil variando entre 17 (pior cenário) e 20 anos (melhor cenário). Pode-se inferir pelas simulações que a variação na produção per capita teve maior influência na vida útil do aterro do que a variação na eficiência da central de triagem e da unidade de compostagem. Esse resultado reforça a importância de se realizar investimentos em campanhas de conscientização da população para reduzir a geração de resíduos. / This research aims to develop a household waste composting in a decentralized composting plant and propose open source software for the municipal solid waste management. The composting process was developed in an experimental decentralized plant in São Carlos, with a 4 tons/month capacity. The output compost quality analysis was made according to physical, chemical and microbiological parameters. Result showed that the compost fulfills most of the safety limits required by the brazilian law (IN 27/2006, MAPA), especially in respect with heavy metal concentrations (Cd < 0.5, Pb = 1.3, Cr = 17.4, As < 0.5, Hg < 0.5, Se < 0.5 e Ni = 0.8, em mg/kg) and the presence of pathogens. However, when this compost was submitted to an ecotoxicological test acute test with Eisenia andrei earthworms one verified toxicity in samples with significant mortality (p<0.05) on compost concentrations over 16% in a tropical artificial soil, meaning a 60 ton/ha dose. High electrical conductivity (CE = 7,48 mS/cm) was considered responsible for the compost toxicity. An open source software called SIMGERE - simulation for solid waste management - was developed and allows the user to simulate landfill lifespan from the suggestion of different solid waste scenarios. The software was used to estimate the lifespan of the new landfill in São Carlos/SP from 27 scenarios where waste production rate per capita were changed (0; 0,5 and 1% per year). It was also changed the efficiency of sorting facilities (0,5 e 10%) and composting plants (0,5 e 10%). The results of these simulations showed that the lifespan can range from 17 years (worst case scenario) to 20 years (best case scenario). One can infer by the simulations that changes in the production per capita had a greater influence on the landfill lifespan than changes in efficiency of sorting facilities and of composting plants. This result shows the importance to invest in awareness campaigns to reduce waste.