II-269 ESTUDO COMPARATIVO DO COMPORTAMENTO DO NITROGÊNIO EM SISTEMAS HIDROPÔNICOS

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1 22º Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental 14 a 19 de Setembro 23 - Joinville - Santa Catarina II-269 ESTUDO COMPARATIVO DO COMPORTAMENTO DO NITROGÊNIO EM SISTEMAS HIDROPÔNICOS Júlia Gabriela de Oliveira Dantas(1) Graduanda em Engenharia Química, UFRN, Bolsista PIBIC/CNPq. Henio Normando de Souza Melo(1) Engenheiro Químico, Mestre em Química Ambiental, Doutor em Engenharia Ambiental pelo Institut National Des Sciences Appliqées, Toulouse/França, Professor da Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Coordenador do PROSAB-RN Programa de Pesquisa em Saneamento Básico FINEP/CNPq/CAIXA. Anita Maria de Lima Técnica em Edificações pela Escola Técnica Federal do Rio Grande do Norte. Engenheira Química, UFRN. Mestranda em Engenharia Química pelo PPGEQ/ANP. Josette Lourdes de Sousa Melo Licenciatura em Química, UFPB. Engenheira Química, UFPE. Especialização em Segurança do Trabalho, UFPE. Mestre em Química Analítica, UFPE. Doutora em Engenharia Ambiental, INSA, Toulouse/França. Professor Adjunto IV do DEQ e PPGEQ da UFRN. Chefe do Lab. Eng. Amb. do DEQ/UFRN. Tutora do PET/DEQ da UFRN. Pesquisadora do PROSAB/PRONEX/UFRN. Juliana Flávia Mello dos Santos Graduando do Curso de Nutrição, UFRN, Bolsista IC/CNPq.

2 Endereço(1): Rua Felipe Cortês, Ap 34 - Ed. Abel Fernandes da Costa - Lagoa Nova Natal RN Brasil - CEP: Tel:(84) /(84) juliadantas@eq.ufrn.br RESUMO Os esgotos domésticos contêm aproximadamente 99% de água. A fração restante inclui sólidos orgânicos e inorgânicos, suspensos e dissolvidos, bem como microrganismos. Portanto, é devido a esse 1% que se torna necessário o tratamento desse esgoto. Neste trabalho serão relatados os métodos de análises para nitrito, nitrato, nitrogênio amoniacal e NTK. A amostra de esgoto doméstico foi proveniente da UFRN e foi testada a remoção desse nutriente na Forragem Hidropônica de Milho e na Técnica do Filme Nutriente com o objetivo de avaliar a remoção de nitrogênio para o pós-tratamento do esgoto e para o crescimento significativo das plantas utilizadas. PALAVRAS-CHAVE: Hidroponia, Nitrogênio, Técnica do Filme Nutriente. INTRODUÇÃO Hidroponia é uma palavra que vem do grego e significa trabalho com água. Essa ciência cultiva plantas sem solo, onde as raízes recebem uma solução nutritiva balanceada que contém água e todos os nutrientes essenciais ao desenvolvimento da planta. A vantagem que se tem em cultivar plantas utilizando essa técnica é que o vegetal estará mais protegida da ação de patôgenos do que quando cultivadas no solo bem como fornece proteção sobre intempéries mais fortes por meio de casas de vegetação. Além dessas características citadas acima, pode-se, ainda, ser listadas : Melhor erganometria, que permite o trabalho de forma ereta; Melhor higiene e controle dos nutrientes utilizados no cultivo; Melhor infestação e tratamentos de pragas; Rapidez na colheita do produto, em se tratando de cultura destinadas ao comércio; Não há preocupação de rotação de culturas e eliminação de operações como aeração, gradeação, coveamento, etc; Retorno rápido de investimento e menor custo de operação. Os fatores mais importantes para o cultivo hidropônico são: luz, oxigênio, ph, aeração, qualidade da água e nutrição.

3 Luz: através da luz solar que as plantas adquirem energia por meio de suas folhas. Portanto, menor incidência de luz significa menor crescimento. Alguns estudos mostram que uma redução na luz Ultravioleta proporciona um aumento no crescimento. Oxigênio:a planta retira o oxigênio dissolvido da solução nutritiva e este é importante para a absorção de nutrientes. ph: o ph adequado permite que as plantas se alimentem corretamente evitando deficiências. Alguns elementos se precipitam quando não estão em um ph entre 5,5 e 6,5. Temperatura: influencia na absorção nutricional. Mesmo que a planta suporte temperaturas baixas, ela não consegue absorver determinados elementos. Aeração: como as plantas utilizam dióxido de carbono, necessitam de ar fresco e de boa ventilação para se alimentar. Qualidade da água: a água utilizada precisa ser analisada para determinar possíveis quantidades de minerais em excesso e atentar para as tubulações de zinco que podem contaminar a água (ou efluente) de irrigação. Nutrição: a composição e a concentração destes vão determinar a saúde, tamanho e grau de crescimento de folhas e frutos. Dentre os vários nutrientes utilizados pelas plantas em seu desenvolvimento, destaca-se o Nitrogênio. Este elemento proveniente das células dos seres vivos é decomposto no solo ou nos rios passando de orgânico para inorgânico, sob a ação de bactérias decompositoras ou através do sistema de excreção dos próprios seres superiores. O nitrato (nitrogênio inorgânico) é mais utilizável como nutriente pelas plantas verdes, ainda que as outras formas de nitrogênio possam ser usadas por diferentes organismos completando o ciclo. As bactérias quimiossintetizantes são as Nitrossomonas que convertem amônia em nitritos e as Nitrobácter os nitritos a nitratos. OBJETIVOS O presente trabalho tem como objetivo, comparar o índice de remoção de Nitrogênio em Hidroponia utilizando a técnica do filme nutriente (TFN) e da forragem hidropônica de Zea mays l. MATERIAIS E MÉTODOS O campo experimental a ser estudado encontra-se na ETE-UFRN, constituindo uma unidade do PROSAB-RN, onde estão as unidades piloto de cultivo hidropônico pela técnica

4 do filme nutriente (casa de vegetação) e canteiro de FHM (a céu aberto), onde as raízes das plantas estão suspensas em meio liquido. A amostragem teve periodicidade semanal e o condicionamento das amostras e os métodos a serem utilizados foi o preconizado pelo o Standard Methods For The Examination of Water and Wastewater 19th Edition O acompanhamento do comportamento do Nitrogênio foi observado através de suas diversas formas nos processos hidropônicos estudados. O tempo de aplicação do filme nutriente foi de 15 minutos de rega por 3 minutos parado. Foram feitos 24 ciclos diurnos e um noturno. Nas determinações de nitrogênio amoniacal (NH3-N) o método utilizado foi o titrimétrico com indicador ácido bórico. Para o nitrito utilizou-se o método calorimétrico e para o nitrato fez-se uso do método espectrofotométrico com luz ultravioleta que, apesar de ser utilizado para água potável, pôde-se obter sucesso nas análises devido à baixa concentração desse composto na água residuária. Para o nitrogênio orgânico (NTK) o método selecionado foi o Macro-Kjeldahl. A TFN utilizou cultivos de Callistephus chinensis de 1/9/22 a 14/11/22 (Figura 1). No experimento, o esgoto doméstico utilizado foi proveniente das residências universitárias I e II, ginásio de esportes, Departamento de Educação Física e RU (restaurante universitário). Foram utilizadas 4 bancadas, sendo 3 irrigadas com esgoto tratado e 1 irrigada com solução nutritiva. Figura 1: Visualização do cultivo da Benedita com a Técnica do Filme Nutriente Na Forragem Hidropônica (Figura 2) utilizou-se o cultivo de milho feito através de dois tratamentos, e cada tratamento com quatro repetições. Havendo variações no turno de rega e vazão entre T1 e T2; ambos foram irrigados com esgoto tratado em filtros anaeróbios. Figura 2:Visualização da Forragem Hidropônica de Milho RESULTADOS Os resultados obtidos para esse estudo comparativo de formas de nitrogênio em duas formas distintas de hidroponia estão apresentados na Tabela 1.Estes resultados preliminares indicam que os percentual de remoções de nitrogênio encontrados para a técnica da FHM( forragem hidropônica de milho) foram nulos., enquanto que, para a TFN (filme nutriente), foi verificado acúmulo do parâmetro estudado, sob as formas de nitrato e nitrito.

5 Tabela 1: Concentração de Nitrogênio nos sistemas estudados ANÁLISES FHM TFN E S %R E S %R Nitrito Nitrato

6 N. Amoniacal NTK CONCLUSÃO A Forragem Hidropônica de Milho (FHM) não apresentou nenhuma remoção nas diversas formas de nitrogênio estudadas (nitrito, nitrato, nitrogênio amoniacal e NTK). A Técnica do Filme Nutriente (TFN) apresentou acúmulo de 175,33% e 177,77% nos percentuais de remoção nas formas de nitrito e nitrato respectivamente. Para o nitrogênio amoniacal e NTK foram observadas remoções positivas de 53,26% e 42,59%, respectivamente, podendo ser atribuída, provavelmente, à absorção pela planta como também pela evaporação

7 A Técnica do Filtro Nutriente mostrou ser mais eficiente quanto a remoção de nitrogênio amoniacal e NTK,em efluente domésticos, contudo, torna-se necessário ajustes no sistema operacional no sentido de otimizar a técnica estudada. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS BRANCO, S. M. Elementos de ciências do ambiente. 2ed. São Paulo: CETESB/ASCETESB, APHA (1992) American Public Health Association. Standard Methods For Examination Of Water And Wasterwater. 18th Ed, Washigton, D.C.