Mineralização da matéria orgânica de lodo aplicado no solo e produtividade do capim-tifton 85
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Editor
Universidade Federal de Minas Gerais
Descrição
Tipo
Dissertação de mestrado
Título alternativo
Primeiro orientador
Membros da banca
Marcos Von Sperling
Regynaldo Arruda Sampaio
Regynaldo Arruda Sampaio
Resumo
O objetivo, com a realização deste trabalho, foi avaliar e quantificar a mineralização da
matéria orgânica de lodo de tanque séptico (LTS), de lodo digestor anaeróbio (LDA), de
lodo reator UASB (LRU) e de resíduo orgânico retirado em diferentes profundidades na
camada acumulada em sistema alagado construído de escoamento vertical (SAC-EV), além
da produtividade do capim-tifton 85, em Argissolo Vermelho Amarelo adubado com esses
materiais orgânicos, com a dose de aplicação equivalente a 300 kg ha-1
ano
-1
de nitrogênio
total (NT), em área da Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG), e sua
degradabilidade em condições climáticas controladas pelo método respirométrico, no
laboratório de Físico-Química do Departamento de Engenharia Sanitária e Ambiental
(DESA), nas doses equivalentes de 300 kg ha-1
ano
-1
de NT e 600 kg ha-1
ano
-1
de NT. Os
diferentes tipos de resíduos orgânicos foram coletados na Estação de Tratamento de Esgoto
do Ribeirão Arrudas (ETE - Arrudas) e no Centro de Pesquisa e treinamento em
Saneamento (CePTS - UFMG/COPASA). Dentre as formas de obtenção do valor da fração
de mineralização (FM), a que utilizou as equações ajustadas do modelo de decaimento de
cinética de duas fases foi a que gerou resultados mais confiáveis. Assim, os valores de FM
de carbono orgânico mineralizado (COTmin), estimados aos 215 dias de em condições de
campo, foram de 93 a 100% nos LSAC-EVs, 97% nos LRU e LTS e de 69% no LDA;
quando se considerou o COfo, foi de 96 a 100% nos LSAC-EVs, 99% nos LRU e LTS e de
83% no LDA. Ao se considerar o nitrogênio orgânico (NO), como referência, os valores de
FM apresentaram-se na faixa de 92 a 100% nos LSAC-EV, LDA e LTS e de 87% no LRU.
Os valores de FM quantificados no ensaio de respirometria, para a dose de aplicação dos
resíduos orgânicos equivalentes a 300 kg ha-1
ano
-1
de NT, foram de 50 a 79%, nos LSACEVs e de 53; 88 e 90%, respectivamente nos LRU, LTS e LDA. Em relação à dose de 600
kg ha-1
ano
-1
de NT, os valores de FM foram de 26 a 79% nos LSAC-EVs e de próximo de
100% nos demais resíduos. Em condições de campo, os valores de FM foram maiores do
que os observados nas condições controladas, em laboratório. A incorporação dos resíduos
ao solo concorreu para que houvesse aumento de até 15,8 vezes na produtividade do
capim-tifton 85, em relação ao controle (sem adubação). Com base nos resultados obtidos
para as frações de mineralização e no histórico operacional do LSAC-EV, conclui-se que o
tempo de permanência do lodo de tanque séptico nos SACs-EV deva ser maior que 1 ano e
pode prolongar por mais tempo, tendo em vista que, nesse período, o material atinge maior
estabilização e ainda mantém seu valor como fertilizante agrícola.
Abstract
The objective of this work was to evaluate and quantify the organic matter mineralization of
organic waste from septic tank (LTS), anaerobic digester (LDA), UASB reactor (LRU) and
material withdrawn at different depths in the residue layer (SAC-EV), in addition to the
productivity of Tifton 85 grass, in a Red Yellow Argisol fertilized with these organic
materials, with the application rate equivalent to 300 kg ha-1
year
-1
of nitrogen (NT) in the
University Federal of Minas Gerais (UFMG), and in climatic conditions controlled by the
respirometric method, at the Laboratory of Physical and Chemical of the Department of
Sanitary and Environmental Engineering (DESA), at the equivalent doses of 300 kg ha-1
year
-
1
of NT and 600 kg ha-1
year
-1
of NT. The different types of residues were collected at the
Sewage Treatment Plant of Ribeirão Arrudas (ETE - Arrudas) and at the Center for Research
and Training in Sanitation (CePTS - UFMG / COPASA). Among the ways of obtaining the
value of the fraction of mineralization (FM), using the adjusted equations of the kinetic decay
model of two phases, was the one that generated results that are more reliable. Thus, the FM
values of the organic material, considering the mineralized organic carbon values (COTmin),
estimated at 215 days of degradation under field conditions, were 93 to 100% in the LSACEVs, 97% in the LRU and LTS and 69% in LDA; when COfo, was considered 96 to 100% in
LSAC-EVs, 99% in LRU and LTS and 83% in LDA. When considering organic nitrogen
(NO) as a reference, FM values ranged from 92 to 100% in the LSAC-EV, LDA and LTS and
87% in the LRU. The values of FM quantified in the respirometry test for the dose of
application of the organic residues equivalent to 300 kg ha-1
year
-1
of NT, were 50 to 79% in
the LSAC-EVs and 53; 88 and 90% respectively in the LRU, LTS and LDA. In relation to the
dose of 600 kg ha-1
year
-1
of NT, the FM values were 26 to 79% in the LSAC-EVs and close
to 100% in the other residues. In field conditions, the FM values were higher than observed
under the conditions controlled, in the laboratory. The incorporation of the residues in the soil
contributed to the increase of up to 15, 8 times in the yield of Tifton 85 grass, in relation to
the control (without fertilization). Based on the results obtained for the mineralization
fractions and in the operational history of the LSAC-EV, concluded that the time of the septic
tank sludge in the SAC-EVs should be greater than 1 year and may extend for longer, taking
since in this period the material reaches greater stabilization and still maintains its value as an
agricultural fertilizer.
Assunto
Engenharia sanitária, Meio ambiente, Lodo de esgoto, Matéria orgânica
Palavras-chave
Resíduo orgânico, Mineralização