Impacto ambiental del uso de vinazas en la agricultura y su influencia en las características químicas y físicas f

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1 Curso de nutrición y fertilización de la caña de azúcar 8, 9, 10, 14 y 15 de septiembre de 2010 Impacto ambiental del uso de vinazas en la agricultura y su influencia en las características químicas y físicas f del suelo Gaspar H. Korndörfer rfer, Ph.D. UNIVERSIDADE FEDERAL UBERLANDIA

2 La viñaza como agente contaminante de cursos de aguas es uno de los más m problemáticos porque: contiene alta tasa reductora (altos valores de DBO) exigiendo, alta cantidad de oxigeno para oxidarse; los volúmenes de producción n son elevados, siendo hasta 13 veces superiores a la producción n de alcohol; es un residuo ácido y corrosivo; presenta alto riesgo de daños para la fauna acuática, debido a asfixia por el alto DBO, la fauna evita estos locales por motivo de la desova y diezma la micro fauna y microflora que forman parte del plancton; el olor desagradable altera la calidad del agua; cuando se acumula en lagos y represas, contribuye para el agravamiento amiento de enfermedades endémicas, aumentando la población n de insectos vectores.

3 CLASIFICACIÓN N DE LOS RESIDUOS (ABNT) Resíduos Classe I: I peligrosos Resíduos Classe II: no inertes o no peligrosos Resíduos Classe III: inertes Classe I: I aceite lubrificante, residuos de laboratorios, de ambulatorios y embalajes de agroquímicos Classe II: viñaza y otros subproductos de la producción n del azúcar y alcohol, residuos de restaurantes Classe III: cenizas y basura de barrido

4 IMPACTOS USO DA VINHAÇA

5 LOCALIZAÇÃO DAS ÁREAS FERTIRRIGADAS LEGISLAÇÃO ATUAL (CETESB ) As áreas a serem utilizadas para a aplicação da vinhaça a no solo deverão contemplar os seguintes aspectos: 1. Não pode ser aplicada no domínio da APP- Área de Preservação Permanente, ou de Reserva Legal; deve considerar uma distância mínima m de 50m das APPs,, além m de estar protegida por terraços de segurança; a; 2. Deve estar afastada no mínimo 15 m da área de domínio de ferrovias e rodovias; 3. Deve distanciar no mínimo 1 km de núcleos n populacionais; 4. As áreas com declividade >15%, deverão ser adotadas práticas conservacionistas,, para evitar a erosão: escarificação do solo, para melhorar a capacidade de infiltração do solo. Por outro lado, se a dosagem de vinhaça a for superior a capacidade de infiltração do solo, a aplicação deverá ser parcelada.

6 Caracterização da vinhaça a ser utilizada nas aplicações no solo (NORMA TÉCNICA CETESB - P Versão Janeiro/2005) A vinhaça deverá ser caracterizada quanto aos seguintes parâmetros: -ph; - resíduo não filtrável total; - dureza; - condutividade elétrica; - N nitrato; N nitrito; N amoniacal; N Kjeldhal total; - Na; Ca; K; Mg; SO 4 ; P 2 O 5 total; - DBO (Demanda Bioquímica de Oxigênio) - DQO (Demanda Química de Oxigênio). Observação: Essa caracterização deverá ser resultado de, no mínimo, 2 amostragens realizadas durante a safra anterior à apresentação do plano de aplicação. Determinação do teor de K 2 O na vinhaça: - Semanalmente, será determinado o teor de K 2 O da vinhaça, expresso em kg/m³.

7 NORMA TÉCNICA CETESB - P4.231 (Versão Janeiro/2005) Vinhaça - Critérios e Procedimentos para Aplicação no Solo Agrícola A concentração máxima de K no solo não poderá exceder 5% da Capacidade de Troca Catiônica - CTC. Quando esse limite for atingido, a aplicação de vinhaça ficará restrita à reposição desse nutriente em função da extração média pela cultura, que é de 185kg de K 2 O/ha/corte.

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9 Amostra Composta e Geo-referênciada Ponto geo-referenciado Parâmetros Químicos (0-80cm) - Alumínio total (Al); - Cálcio e Magnésio trocável; - Sulfato (SO 4 ); - Hidrogênio dissociável (H); - Potássio (K); - Matéria Orgânica (M.O.); - Capac. Troca Catiônica (CTC); -ph CaCl2 = Pot. Hidrogeniônico; - Saturação por Bases (V%)

10 Simulação - Vinhaça a contendo 3,0 kg/m 3 de K 2 O CTC Ksolo K% CTC Kvinhaça Equação cmolc/dm3 cmolc/dm3 % kg K2O/m3 m3/há 3,0 0,035 1,2 3, ,0 0,115 3,8 3, ,0 0,225 7,5 3,0-32 3,0 0,45 15,0 3, ,0 0,035 0,7 3, ,0 0,115 2,3 3, ,0 0,225 4,5 3,0 93 5,0 0,45 9,0 3, ,5 0,035 0,5 3, ,5 0,115 1,5 3, ,5 0,225 3,0 3, ,5 0,45 6,0 3, ,0 0,035 0,4 3, ,0 0,115 1,2 3, ,0 0,225 2,3 3, ,0 0,45 4,5 3,0 124

11 DOSAGEM DE VINHAÇA PARA CANA-DE DE-AÇÚCAR CRITÉRIOS: RIOS: Equilíbrio de Bases na CTC; Extração de K pela Cana; Teor de K 2 O da Vinhaça. a.

12 RECOMENDAÇÃO Dose Máxima de Vinhaça m³ de vinhaça/ha = [((0,05 x CTC)) - ks) x ] / kvi onde: 0,05 = 5% da CTC CTC = Capacidade de Troca Catiônica, expressa em cmolc/dm 3 a ph 7,0. ks = concentração de K no solo, expresso em cmolc/dm 3, à profundidade de 0,80 metros = constante para transformar os resultados da análise de fertilidade, expressos em cmolc/dm 3 ou meq/100cm 3, para kg de K em um volume de 1 hectare por 0,80m de profundidade. 185 = kg de K 2 O extraído pela cultura por ha, por corte. kvi = concentração de K na vinhaça, expressa em kg de K 2 O/m 3.

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20 Vinhaço-duto com capa de aço a o carbono para evitar vazamentos na travessia de lagoas

21 Vinhaço-duto com capa de aço a o carbono para evitar vazamentos na travessia estradas

22 Vinhaço-duto com capa de aço a o carbono para evitar vazamentos na travessia de rios

23 Vinhaço-duto com capa de aço a o carbono para evitar vazamentos na travessia de rios Aço o Inox

24 Norma Técnica T CETESB P4.231 Vinhaça - Critérios rios e Procedimentos para Aplicação no Solo Agrícola Os tanques de armazenamento de vinhaça deverão ser impermeabilizados com geomembrana impermeabilizante ou outra técnica de igual ou superior efeito Os canais mestres ou primários rios de uso permanente para distribuição de vinhaça a durante o período da safra deverão ser impermeabilizados com geomembrana impermeabilizante ou outra técnica de igual ou superior efeito Ao término t de cada safra, deverá ser promovida a limpeza da vinhaça a nos tanques e nos canais mestres..

25 OPÇÕES DE REVESTIMENTO: A) PEAD Polietileno de Alta Densidade B) MANTA ASFÁLTICA C) VINILONA D) CIMENTO

26 REVESTIMENTO DE TANQUES (RESERVATÓRIOS) RIOS) COM PEAD Luz, Pedro Henrique

27 REVESTIMENTO DE TANQUES COM PEAD (Polietileno de Alta Densidade)

28 REVESTIMENTO DE TANQUES (RESERVATÓRIOS) RIOS) COM PEAD

29 Luz, Pedro Henrique

30 RESERVATÓRIO RIO PARA VINHAÇA A REVESTIDO COM Manta Asfáltica

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33 Ao término t de cada safra, deverá ser promovida a limpeza da vinhaça nos tanques e nos canais mestres.

34 Controle da contaminação e qualidade das águas subterrâneas em áreas adjacentes aos Reservatórios rios (tanques SEM REVESTIMENTO) de vinhaça a através s de Poços os de Monitoramento Norma NBR Construção de Poços de Monitoramento e Amostragem - Análise semestral da água dos poços de monitoramento

35 Poços de Monitoramento Mínimo de 4 poços, sendo 1 poço testemunha (branco) a Montante + 3 poços a Juzante; Profundidade do poço = 2-3m abaixo do nivel do tanque; Pocos com 6" de diametro e filtro interno;

36 Amostrador Descartável = 1 Litro Procedimentos de Coleta: - Esgotar o poço - retirar a amostra depois de 24h, -Frequencia Amostragem: - 2 amostragens anuais em cada poço

37 RESULTADO DA ANALISE DA ÁGUA DOS POÇOS OS DE MONITORAMENTO Poço ph VMP=6,0-9,5 DQO * O 2 Na VMP=200 K Conduti vidade N-NH 3 total (Kjeldhal) S-SO 4 VMP=250 P-PO 4 mg/l mg/l mg/l µs/cm mg/l mg/l mg/l Poço4M 5,56 < 5 3,60 0, ,68 5,21 < 0,001 Poço5J 5,97 < 5 10,7 2, ,54 0,81 < 0,001 Poço6J 6,24 < 5 5,61 1, ,68 0,94 < 0,001 PoçoT2J 6, ,8 3, ,29 3,84 < 0,001 *DQO: Demanda Química de Oxigênio?

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39 Características: - Aplicação sobre superfícies irregulares; - Não sofre corrosão pela vinhaça; a; - Grande nº de emendas; - Requer mão-de de-obra especializada; - Risco de incêndio (queima da cana); - Risco de danos por animais silvestres e vandalismo, baixa resistência a penetração; - Não resiste a altas temperaturas; - Alta manutenção mas de fácil f reparo; Recomendações: - Manta de 3 mm para canais (rolo de 1,0 x 10,0m); - Manta de 4 mm para tanques de acumulação; - Instalar drenos de líquidos l e gases nos tanques; - Vinhaça a fria; - Baixa declividade do canal (< 1%). Fatores críticos de sucesso: - Uniformizar a superfície; - Necessidade de "acertos" no talude dos canais; - Aplicar sobre canais estabilizados; - Evitar instalação em horários rios de alta temperatura; - Soldar com ausência total de água (à( seco); - Calibrar a temperatura da solda para não derreter a manta nem deixar falhas ; - Procurar insistentemente por falhas de soldagem que permitam infiltração; -Identificar e reparar pontos de infiltração. REVESTIMENTO DE CANAIS (MANTA ASFÁLTICA)

40 REVESTIMENTO DE CANAIS (MANTA ASFÁLTICA)

41 REVESTIMENTO de CANAIS (MANTA ASFÁLTICA)

42 REVESTIMENTO de TANQUES (MANTA ASFÁLTICA)

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44 REVESTIMENTO de CANAIS e TANQUES COM PEAD (Polietileno de Alta Densidade) Características: - Aplicação sobre superfícies irregulares (boa ancoragem); - Não sofre corrosão pela vinhaça; a; - Menor nº de emendas; - Requer mão-de de-obra especializada; - Baixa manutenção; - Risco de incêndio (queima da cana); - Risco de danos por animais silvestres e vandalismo; - Resiste a altas temperaturas (Não recomendado); Recomendações: - PEAD de 1 a 2 mm para canais; - PEAD de 2 a 3 mm para tanques (rolo de 6,0m x 10m); - Instalar drenos de líquidos l e gases nos tanques; - Vinhaça a fria.

45 REVESTIMENTO COM PEAD (Polietileno de Alta Densidade)

46 PEAD REVESTIMENTO DE CANAIS COM PEAD (Polietileno de Alta Densidade)

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48 REVESTIMENTO CANAIS (CONCRETO) Características: - Aplicação sobre superfícies regulares; - Sofre corrosão pela vinhaça; a; - Não requer mão-de de-obra especializada; - Baixa manutenção; - Não tem risco de incêndio (queima da cana); - Não tem risco de danos por animais silvestres e vandalismo; - Resiste a altas temperaturas; - Vida útil =???? (atualmente( canais com + 7 anos) Recomendações: - Placas com 4cm de espessura; - Tipo de concreto: FCK 11, 15 ou 18; - Usar brita # 2 (Pó de Pedra); - Impermeabilizar com Elastron ou RR-2C; - Deixar junta de dilatação (espaçada ada de 2m);