Utilização de Lodo de Esgoto para Fins Agrícolas

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1 !"#$# $%$$& Utilização de Lodo de Esgoto para Fins Agrícolas Dr. Marcos Omir Marques Professor Adjunto e Sua Contribuição na Preservação Ambiental Departamento de Tecnologia Mailto: Poluição Definição De forma geral, é o resultado do acúmulo de substâncias contaminantes e de suas interações com o ambiente. 1

2 Poluição Fontes Inanimadas Fontes Processos Naturais: Acúmulo de metais por dissolução de rochas; Intrusão de água do mar em água fresca, em condições de seca. Poluição Fontes Animadas Fontes Resíduos de organismos vivos Humanos 2

3 Poluição Humanos Diretamente Excesso de Fertilizante ou Pesticidas Indiretamente Utilização Agrícola de Dejetos Animais Resíduos na Agricultura Aspectos Água Matéria Orgânica Metais Pesados Microrganismos Compostos Complexos 3

4 Resíduos Disposição no solo Água Deve ser aplicada em quantidade e freqüência adequadas, atendendo às necessidades das plantas, sem contaminação o lençol freático. Resíduos Disposição no solo Matéria Orgânica Aumento da CAD Efeitos desejáveis Formação de Complexos e Quelatos Degradação Lenta > poder tampão do solo > agregação das partículas Aumento da CTC 4

5 Resíduos Degradação da M.O. Disposição no solo Etapas iniciais Aminização N org. Aminoácidos e Amino açúcares Amonificação Aminoácidos e Amino açúcares NH + 4 Resíduos Degradação da M.O. Disposição no solo Efeitos Indesejáveis Nitrificação NH ½O 2 NO 2- + H H + NO 2- + ½O 2 NO 3-5

6 Matéria Orgânica Considerações Efeitos Indesejáveis Desnitrificação NO H é N 2 + 6H 2 0 Resíduos Considerações Metais Pesados Microrganismos Compostos Orgânicos Complexos Formas de ocorrência Níveis de ocorrência 6

7 Metais Pesados Definição O termo Metal Pesado aplica-se aos elementos químicos cujos pesos específicos são superiores a 5 g cm -3, sendo seus números atômicos superiores a 20. Metais Pesados nas Plantas $$'($) * +, Elementos Limites de Toxicidade Ag 2 As B Be 10 Br 10-20,0 Cd 2-8,0 Co Cr Cu F Hg 0,3-5 Mn Mo 2-10,0 Ni 100 Pb Sb 5-10,0 Se 5-10,0 Sn 50 Ti 1 V Zn $-. /0)122+, 7

8 3. 34 $5$$ # $5$$ 8

9 $5$$ $5$$ 9

10 3. 34 $5$$ $5.5$ 10

11 $5$$ $ $5$$ 11

12 3. 34 $5.5$ Lodo de Esgoto Definição Material sólido, constituído, basicamente, de matéria orgânica, elementos nutrientes de plantas e metais pesados, além de microrganismos patogênicos ou não, obtido em Estações de Tratamento de Esgotos residenciais 12

13 Lodo de Esgoto Origem: ETE Barueri Biossólido Requisitos Deve ser tratado, higienizado, seco, uniformizado, tendo Composição que permita o manuseio e a aplicação controlada em solos agrícolas, respeitando os limites de Segurança estabelecidos pela legislação vigente, sem causar danos ao ambiente. 13

14 Lodo de Esgoto Composição Elemento SABESP SANEPAR 4 Barueri 1 V.Leopoldina 2 Franca 3 ETE RALF g kg -1 base seca N-Kjeldahl 22,5 18,5 79,1 49,1 22,1 Fósforo 3,2 9,4 10,6 3,7 2,1 Potássio 0,04 1,6 0,63 1,5 1,4 Cálcio 72,9 5,6 22,1 15,9 8,3 Magnésio 9,6 2,4 2,1 6,0 3,0 Enxofre 5,1 10,1 nd Nd nd Lodo de Esgoto Composição Elemento SABESP SANEPAR4 Barueri 1 V. Leopolidina 2 Franca 3 ETE Belém RALF mg kg -1 base seca Cobre , Ferro Manganês Zinco Boro 118 Molibdênio 23,4 9,2 14

15 Resultados Experimentais Cultura do Milho X Lodo de Esgoto Transporte do Lodo 15

16 Descarregamento do Lodo Distribuição do lodo em superfície 16

17 Gradagem Fertilização mineral 17

18 Plantio Visão geral do experimento 18

19 Produção de Grãos 1997/ / /2000 Produção grãos (t ha -1 ) , Doses de biossólido (t ha -1 em base seca) 19

20 Resultados Experimentais Cana-de-açúcar X Lodo de Esgoto Acúmulo de Metais Pesados na Parte Aérea de Plantas de Cana-de-Açúcar (SP ), 120 Dias Após o Plantio Biosolid (Mg/ha, dry basis) Cu Fe Mn Pb Zn Cr Fonte: MARQUES, M.O. (1998) 20

21 Propriedades Químicas de um latossolo vermelho-escuro quando da colheita da cana-planta de ano (var. SP ), em função de doses crescentes do Biossólido Biossólido (t/ha, base seca) P CTC V% H+Al Fonte: MARQUES, M.O. (1998) 150 Rendimento Agricola (t ha-1) e Valorização da Cana-de-Açúcar (var. SP ) de Acordo com a Dose de Biossólido Biossólido (t/ha, base seca) Produtividade Agricola Ágio (%) 21

22 Resultados Experimentais Cana-de-açúcar X Lodo de Esgoto X Vinhaça Vinhaça Definição Subproduto retirado junto à base da coluna de destilação. Por questões econômicas, devese apresentar isenta de álcool. 22

23 Vinhaça Composição Variáveis Vinhaça de melaço Vinhaça de caldo % Água 93,53 93,30 Sólidos Totais 6,47 6,70 Matéria Orgânica 4,63 5,14 Relação C N 16 19,7 Matéria Mineral 1,96 1,51 Nitrogênio 0,045 0,015 Fósforo 0,011 0,007 Potássio 0,485 0,168 Cálcio 0,076 0,044 Magnésio 0,025 0,013 Sulfato 1 0,640 0,06 ph 4,78 4,57 Acidez ph = 7,0 1 5,57 3,37 Fonte: Delgado et al 1990; 1 Gloria et al (1973). Vinhaça Composição Variáveis Vinhaça de melaço Vinhaça de caldo % Cinzas 1,49 2 0, mg L Alumínio Boro - - Bário - - Chumbo - - Cobre 2,90 2 1,40 2 Ferro 52, ,10 2 Manganês 6,70 2 2,90 2 Sódio - - Zinco 4,30 2 4,60 2 DQO 61, DBO 20ºC 23, Fonte: 1 Delgado et al (1990); 2 Medeiros (1981); Alves (1987). 23

24 Vinhaça Canal de distribuição Vinhaça Canhão Aspersor 24

25 Vinhaça Tanque de retenção Produtividade Agrícola Variedade SP Figure 1. Stalks productivity according to the treatments. t/ha Treatments Control Factorial Biosolid Vinasse Bio + Vin Furrow Total Area 100%N or K 200%N or K Fonte: Marques et al. (2002) 25

26 Consideração Final Convivência Harmônica com o Ambiente. 26

27 O autor agradece a atenção dispensada 27

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