Realizado em Goiânia/GO, de 04 a 06 de Setembro de 2017.
ISBN: 978-85-85905-20-0
TÍTULO: APLICAÇÃO DE VINHAÇA EM SOLOS ERODIDOS PARA ALTERAÇÕES BENÉFICAS DE SUAS PROPRIEDADES QUÍMICAS
AUTORES: Cunha, A.P. (IFG) ; Avila Junior, A.C. (IFG) ; Avila, A.R.S. (IFG) ; Rosa, J.C. (IFG) ; Santos, T.L.P. (IFG) ; Barreto, T.P. (IFG) ; Rios, F.P. (IFG) ; Batalione, G. (IFG) ; Oliveira, J.C. (IFG) ; Luz, M.P. (FURNAS)
RESUMO: Investigou-se os benefícios da aplicação da vinhaça, um material rico em
nutrientes, matéria orgânica, elevada DBO e baixo pH, subproduto da produção do
etanol, na moderação de processos erosivos advindos do aumento do escoamento
superficial de águas pluviais. As amostras de solo coletadas em campo foram
submetidas a ensaios de caracterização físico-química e de erodibilidade, com o
uso do aparelho de Inderbitzen (1961). Comparou-se a produção de sedimentos de
solos tratados com aspersão de vinhaça e outros apenas com água em taxas de
aplicação distintas. A eficácia da vinhaça na mitigação de processo erosivo
instaurado foi confirmada pelo aumento da disponibilidade de nutrientes, do teor
de matéria orgânica, da capacidade de troca catiônica (CTC) e da atividade
microbiológica.
PALAVRAS CHAVES: Troca catiônica; Inderbitzen; Vinhaça
INTRODUÇÃO: As constantes modificações antrópicas no meio ambiente têm desencadeado impactos
ambientais que vêm a afetar diretamente a sociedade. Nesse contexto a erosão é
uma das consequências mais expressivas que ocorre nos solos. Sendo assim a
vinhaça é um elemento que pode contribuir para a mitigação dos processos
erosivos, especificamente na redução da produção de sedimentos. A vinhaça é
considerada um conjunto de águas residuais do processo de produção industrial do
etanol, cujas características químicas variam ao longo do tempo de operação. De
acordo com dados da Associação Brasileira de Produtos Derivados da Cana Açúcar,
na produção de 1 L de etanol, são gerados de 10 a 18 litros de vinhaça. O Brasil
ainda busca formas viáveis e definitivas para o aproveitamento de toda a vinhaça
produzida, uma vez que essa produção cresceu desenfreadamente com o sucesso na
substituição do consumo de combustíveis fósseis pelo etanol desde a criação do
programa Proálcool (Programa Nacional do Álcool). Uma característica física da
vinhaça é a sua coloração marrom escura, que ocorre devido à presença de
compostos fenólicos como: melanoidinas, ácido tânico e ácido húmico (MORAES et
al, 2015; ESPANÃ-GAMBOA et al, 2011). Devido a presença de altos teores de
nitrogênio (N), potássio (K), cálcio (Ca), fósforo (P) e magnésio (Mg), além de
seu baixo pH e presença de matéria orgânica, a vinhaça é um efluente com grande
poder poluente (MATOS et al, 2013; ZOLIN et al.,2011). O maior desafio relativo
aos métodos corretos de descarte desse resíduo é a excessiva quantidade de
vinhaça gerada pela produção industrial do etanol, e a necessidade de seu manejo
ser realizado de modo a garantir a mitigação do impacto ao meio ambiente
(SADEGHI et al, p. 484, 2016).
MATERIAL E MÉTODOS: Para a realização dos experimentos foram coletadas amostras pertencentes ao
município de Goiânia estado de Goiás, situada no Km 08 da GO-020. As amostras
foram divididas em deformadas e indeformadas, sendo que as indeformadas foram
retiradas ao se cravar no solo os moldes de chapa metálica de 10 cm de largura e
comprimento, 5 cm de altura e 0,18 cm de espessura, com auxílio de um extensor e
posteriormente envolvidas em papel filme. As amostras deformadas foram extraídas
com auxílio de uma pá e utilizadas para caracterização física do solo. O
material foi levado para o laboratório de solos do Instituto Federal de
Educação, Ciência e Tecnologia de Goiás campus Goiânia para realização dos
ensaios. Dos 40 corpos de provas coletados de amostras indeformadas, 20
receberam aplicação de vinhaça e os outros 20 restantes foram tratados apenas
com água, sendo efetuada a aplicação manualmente em doses de 50 ml semanais até
que fossem obtidos diferentes grupamentos de corpos de provas com taxas de 1,0;
2,0 e 3,0 mL.cm-2. A definição da taxa de aplicação foi embasada na norma da
CETESB P4.231/2015. Foi estabelecido um tempo de cura de 21 dias e os ensaios de
erodibilidade foram realizados em aparelho similar ao proposto por Inderbtizen
(1961), a amostra de solo é submetida à simulação de escoamento superficial
através do uso de um canal hidráulico artificial. Amostras de solo natural e
contendo vinhaça foram examinadas em microscópio eletrônico de varredura (MEV)
nos laboratórios de Furnas e submetidas a análises químicas para determinação do
pH; da Capacidade de Troca Catiônica (CTC); Saturação por base total e teor de
matéria orgânica. Destaca-se que estes índices fornecem indicativos do grau de
fertilização do solo e compõem diretrizes avaliativas do manual da Embrapa DF.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: Com base nos resultados dos ensaios de caracterização física o solo foi
classificado como CL (argila de baixa compressibilidade), segundo o Sistema
Unificado de Classificação de Solos (SUCS), descrita pela norma D2487 da
American Society for Testing Materials (ASTM, 2011). Os ensaios de erodibilidade
indicaram que a melhor taxa de aplicação de vinhaça foi de 2 mL.cm-2. É sabido
que as águas pluviais ao entrarem em contato com o solo são absorvidas por ele
até exceder sua taxa de infiltração, iniciando o processo erosivo (WANG et al.,
2014). A capacidade de mitigação do processo erosivo com o uso da vinhaça foi
confirmada pela formação de uma rede / trama protetora na superfície do solo o
que reduz a perda de sedimentos advinda do escoamento superficial. A formação da
rede pode ser vista nas imagens de MEV, (Figura 1). A comparação dos resultados
das análises químicas do solo natural e do solo contendo vinhaça estão
apresentados na Tabela 1. Indicam poucas alterações do pH, semelhante ao que foi
obtido por Barros et al. (2010), que estudaram o efeito da aplicação da vinhaça
de um Argissolo Vermelho-Amarelo Eutrófico, cultivado com cana-de-açúcar por um
período de 10 anos. O aumento dos nutrientes em todas as composições de adição
de vinhaça elevou a Capacidade de Troca Catiônica (CTC), sendo apenas o H e Al
que sofreram redução percentual. Ambas situações são consideradas benéficas para
a fertilização do solo. Outro parâmetro relevante refere-se à saturação por Base
(V), os solos com valores iguais ou superiores a 50% são classificados como
solos eutróficos, e de boa fertilidade; e inferiores a 50% são classificados
como distróficos e de baixa fertilidade. A adição de vinhaça ao solo com taxa
superior a 2 mL.cm-2 elevou este parâmetro chegando à condição eutrófica.
FIGURA 1
Imagens da microestrutura do solo sem (A) e com
aplicação de vinhaça (B) obtidas por microscópio
eletrônico de varredura (MEV)
TABELA 1
Resultados da Caracterização Química do Solo
CONCLUSÕES: Comprovou-se que a vinhaça auxilia na redução de erosões e que dentro das taxas
aplicadas a que demonstrou melhor eficácia foi a de 2,0 mL.cm-2 sendo capaz de
reduzir a erodibilidade e melhorar as características químicas do solo. Percebeu-
se que a adição de vinhaça não provocou acidificação do solo, mas elevou o valor
percentual da saturação por base, chegando à condição eutrófica. Houve aumento da
CTC e dos macronutrientes. Ressalta-se que essa pesquisa foi desenvolvida a partir
do apoio e bolsa de iniciação científica, com recursos do PIBITI 2016 IFG/Campus
Goiânia.
AGRADECIMENTOS: Ao Núcleo de Estudos e Pesquisas em Engenharia Civil e Meio Ambiente (ENCIMA) do
IFG Goiânia; e à Eletrobras Furnas pela realização das análises de MEV.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: ASTM- America Society for Testing of Materials.D2487-Standard practice of classification of soils for engineering purposes (unified soils classification system). ASTM International, West Conshohoken, Pennylvania, 2011.
BARROS, R. P.; VIÉGAS, P. R. A.; SILVA, T. L.; SOUZA, R. M.; BARBOSA, L.; VIÉGAS, R. A.; BARRETTOS, M. C. V.; MELO A. S. Alterações em atributos químicos de solo cultivado com cana-de-açúcar e adição de vinhaça. Pesquisa Agropecuária Tropical, v.40, n. 1, p.341-346, 2010.
CETESB. Companhia Ambiental do Estado de São Paulo. Vinhaça – Critérios e procedimentos para aplicação no solo agrícola: P4. 231. São Paulo, 2015.
ESPAÑA-GAMBOA, E.; MIJANGOS-CORTES, J.; BARAHONA-PEREZ, L.; DOMINGUEZ-MALDONADO, J.; HERNÁNDEZ-ZÁRATE, G.; ALZATE-GAVIRIA, L. Vinasses: characterization and treatments. Waste Management & Research, nº 29, 1235-1250, 2011.
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MATOS, A. T. de; GARIGLIO, H. A. de A.; LO MONACO, P. A. V.; Deslocamento miscível de cátions provenientes da vinhaça em colunas de solo. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, nº 17, 743-749, 2013.
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WANG, G. et al. Relationship between soil erodibility and modeled infiltration rate in different soils. Journal of Hydrology, China, 26 junho 2015, v. 522, p.408-418. Disponível em: <http://www-sciencedirect-com.ez122.periodicos.capes.gov.br/science/article/pii/S0022169415004576?via%3Dihub#>. Acesso em: 22 jun. 2017.
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