Realizado no Rio de Janeiro/RJ, de 14 a 18 de Outubro de 2013.
ISBN: 978-85-85905-06-4
ÁREA: Ambiental
TÍTULO: Avaliação da possibilidade de uso em fertirrigação de um efluente gerado pela digestão anaeróbia da parcela orgânica de resíduos sólidos urbanos.
AUTORES: Maciel, B.G. (UFPE/CAA) ; Silva Junior, W.S. (UFPE/CAA) ; Medeiros, L.L. (UFPE/CAA) ; Machado, S. (UFPE/CAA) ; Barros, K.K. (UFPE/CAA)
RESUMO: A água disponível no planeta atende a diversos fins,como o consumo humano e
agrícola.A irrigação se destaca como atividade que demanda uma quantidade de
água relativamente alta,uma das alternativas mais estudadas atualmente é a
utilização de efluentes gerados pela digestão anaeróbia de resíduos orgânicos
tal prática, a depender das características químicas do efluente, reduz o uso de
fertilizantes e da água usada na agricultura.O propósito deste projeto foi
avaliar as características físico-químicas de um efluente produzido pela
digestão anaeróbia da parcela orgânica em um biodigestor, para possível uso em
fertirrigação de culturas.Na caracterização do efluente foi obtido um alto teor
de nitrogênio, fósforo,características essas que podem causar toxicidade por
excesso de nutrientes a algumas plantas.
PALAVRAS CHAVES: resíduos sólidos urbanos; digestão anaeróbia; fertirrigação
INTRODUÇÃO: A falta de água para consumo humano, o risco da agricultura dependente de água
da chuva e as pequenas criações constituem os principais problemas enfrentados
pelo pequeno produtor rural em especial da região semiárida onde esses efeitos
são mais intensos. Nesta região a produtividade agrícola é limitada pela
irregularidade na distribuição espaço-temporal das chuvas, considerada mais
grave do que sua escassez propriamente dita (SILVA e RÊGO NETO, 1992).
Dentro do contexto de saneamento básico, a geração e disposição de Resíduos
Sólidos Urbanos (RSU), compostos por resíduos de varredura urbana, restos de
alimentos, materiais plásticos, dentre outros, apresentam-se como um dos
problemas mais impactantes para a sociedade em geral.
Ao considerar o tratamento de resíduos sólidos orgânicos, a redução da
quantidade de matéria orgânica em aterros sanitários é uma das hipóteses da
Política de Resíduos Sólidos do Estado de Pernambuco (Lei Nº 12.008/2001). No
entanto, BOUALLAGUI ET AL (2004) relataram que a digestão anaeróbia da fração
orgânica dos resíduos sólidos é tida como um dos tratamentos que mais cresceram
nos últimos anos, visto que a conversão desses compostos a subprodutos finais,
líquidos (efluente), sólidos (lodo) e gasosos (metano), oferece benefícios ao
meio ambiente, como a utilização do metano como fonte alternativa energética e
do efluente como fonte de nutrientes e água em atividades agrícolas.
Desta forma, o objetivo deste projeto foi caracterizar físico-quimicamente o
efluente gerado pelo tratamento da parcela orgânica dos resíduos sólidos,
oriunda de uma cantina universitária, em um biodigestor anaeróbio, para possível
uso como água de fertirrigação de culturas agrícolas ocasionando a redução do
uso de água e a concentração de fertilizantes minerais.
MATERIAL E MÉTODOS: A alimentação do biodigestor foi realizada com resíduos sólidos orgânicos
coletados na cantina universitária, localizada no Centro Acadêmico do Agreste,
da Universidade Federal de Pernambuco (UFPE/CAA), localizado no município de
Caruaru – PE. Esses resíduos, após coletados, foram triturados e misturados à
água de torneira. Essa alimentação foi realizada em torno de 4 a 5 vezes por
semana, a depender da possibilidade de coleta do resíduo.
Inicialmente, a quantidade de resíduos sólidos orgânicos adicionados era de 200
g para 10 litros de água de torneira. Mas, durante o período de estudo,
aumentou-se, gradativamente, essa carga orgânica até um valor de 2 kg de
resíduos orgânicos para 10 litros de água.
Nas atividades de monitoramento do biodigestor e caracterização o efluente
gerado, foram analisados os seguintes parâmetros: pH, temperatura interna do
biodigestor e temperatura ambiente, alcalinidade total e parcial, série de
sólidos (sólidos voláteis, fixos e totais), DQO, Ácidos Graxos Voláteis (AGV),
Nitrogênio Total Kjeldahl (NTK), Nitrogênio Amoniacal, Fósforo Total. Com
exceção das medições de pH e temperatura interna, todas as análises foram
realizadas de acordo com o Standard Methods for Wastewater (APHA, 2005).
RESULTADOS E DISCUSSÃO: Com a realização das análises físico-químicas voltadas ao monitoramento do
biodigestor, constatou-se que o mesmo estava acidificando ao apresentar um valor
de pH de 4,42. De acordo com LEITE ET. AL (2004), resíduos sólidos urbanos
apresentam características ligeiramente ácidas, com valores de pH variando de
3,4 a 5,6.Para resolver a acidificação foi adicionado 266 g de bicarbonato de
sódio a água até a estabilização do biodigestor com o pH em torno de 7,35.
Para a utilização do efluente de um biodigestor anaeróbio, em atividades de
reuso, é necessário monitorar a eficiência de remoção de constituintes
indesejáveis, a partir da determinação de suas concentrações no afluente.A
eficiência de remoção de sólidos totais foi de 49,74% e de sólidos voláteis
66,22%,indicando uma boa remoção de material orgânico através da remoção de
sólidos voláteis. Na Tabela 1 consta a média dos resultados das análises
realizadas.
Com relação à caracterização do efluente tratado,a respeito das concentrações de
nutrientes,os valores encontrados na análise do efluente foram superiores aos
valores encontrados na literatura, o efluente atingiu 546,50 mg.L-1 de
Nitrogênio Total, conforme observa-se na Figura 1.
O excesso desse macronutriente inviabiliza o uso desse efluente para a maioria
das culturas,por exemplo o feijão caupi que absorve, para seu desenvolvimento
completo, uma quantidade superior a 100 kg de N.ha-1.
Para haver um bom desenvolvimento da planta, o nível máximo de Fósforo que pode
ser encontrado no solo está em torno de 10 mg kg-1 , pois apesar de ser menos
absorvido, é o elemento que mais impede a produtividade de culturas.Os valores
encontrados para o Fósforo contido no efluente do biodigestor também foram muito
superiores ao recomendado, uma média de 245,33 mg.L-1.
Tabela 1:
Resultados obtidos das análises físico-química do
efluente
Figura 1
Monitoramento de NTK
CONCLUSÕES: O efluente gerado em um biodigestor pode ser considerado como uma alternativa para
a diminuição das quantidades de fertilizantes e de água utilizadas na agricultura,
no entanto requerem um manejo adequado,pois a fertirrigação pode ofertar
nutrientes em excesso, superando as taxas de aplicação de nutrientes da maioria
das culturas, especialmente em relação ao nitrogênio e fósforo e isto pode causar
toxicidade às plantas e comprometer seu desenvolvimento.O uso do efluente do
biodigestor analisado só poderia ser utilizado como água de fertirrigação mediante
sua diluição em água.
AGRADECIMENTOS: A cantina da universidade por permitir a coleta de resíduos, ao Laboratório de
Engenharia Ambiental e a PROPESQ pela concessão da bolsa.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: American Public Health Association (APHA), American Water Works Association (AWWA) and Water Environmental Federation (WEF). Standards Methods for the Examination of Water and Wastewater. 21th Edition. Eaton AD, Clesceri LS, Greenberg AE (eds.). Washington DC, USA, 2005.
BOUALLAGUI, H.; TORRIJOS, M.; GODON, J.J.; MOLLETA, R.; BEN CHEIKH, R.; TOUHAMI,Y.Two-phase anaerobic digestion fruit and vegetable wastes: bioreactors performance. Biochemical Engineering Journal. (21): 193–7, 2004.
LEITE, V.D.; LOPES, W.S.; SOUSA, J.T.; PRASAD, S. Tratamento Anaeróbio de Resíduos Orgânicos com Baixa Concentração de Sólidos. Revista de Engenharia Sanitária e Ambiental. Nota Técnica. Vol. 9 - Nº 4 - out/dez 2004, 280-284.
PERNAMBUCO. Lei Nº 12.008, de 01/06/2001. Dispõe sobre a Política Estadual de Resíduos Sólidos e dá outras providências.
SILVA, D. A. da; REGO NETO, J. Avaliação de barragens subterrâneas para fins de exploração agrícola. In: congresso nacional de irrigação e drenagem, 9, Natal. Anais. Fortaleza: ABID, 1992. P. 335.