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Dissertação de Mestrado
DOI
https://doi.org/10.11606/D.11.2022.tde-14022023-104100
Documento
Autor
Nome completo
Andre Luiz de Freitas Espinoza
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
Piracicaba, 2023
Orientador
Banca examinadora
Pavinato, Paulo Sergio (Presidente)
Bertoncini, Edna Ivani
Kölln, Oriel Tiago
Título em português
Potencial agronômico de fertilizantes organominerais a partir da compostagem de lodo de esgoto
Palavras-chave em português
Composto orgânico
Fontes recicladas
Liberação lenta de P
Recuperação de P de lodo de esgoto
Resíduos urbanos
Resumo em português
O crescimento da população urbana está atrelado ao aumento da geração de resíduos sólidos, e dentre estes encontra-se o lodo de esgoto (LE), um subproduto do tratamento do esgoto doméstico, rico em matéria orgânica e nutrientes, que, entretanto, é desperdiçado pela deposição em aterros sanitários. Frente ao atual modelo de agricultura, dependente de adubação fosfatada, cuja principal matéria-prima são depósitos de rochas fosfáticas, considerados recursos finitos; a reciclagem de fósforo (P) do LE em solos pode ser uma alternativa para diminuir a pressão sobre recursos não renováveis, além de promover a sustentabilidade. Por essa razão utilizou-se o LE na produção de fertilizantes organominerais, com intuito de caracterizá-los quanto à dinâmica de solubilização de P e também seu potencial agronômico e efeito residual. Foram produzidos dois organominerais a partir da mistura de composto orgânico de lodo de esgoto (CLE) com fosfato monoamônico (MAP) e com AshDec® (ASD) - produto do tratamento termoquímico de cinzas de LE incinerado. A dinâmica de solubilização de P foi avaliada por meio de ensaio em colunas de lixiviação, com 50 g de um Latossolo, onde os fertilizantes foram colocados na superfície e a lixiviação ocorreu diariamente por 30 dias, com 30 mL de água deionizada ou solução de ácido cítrico 2%. O P presente nos lixiviados coletados foi determinado por espectrofotometria. O delineamento foi inteiramente casualizado, com três repetições dos seguintes tratamentos: CLE; CLE peletizado (CLP); CLE+MAP (C+MAP), CLE+ASD (C+ASD); ASD; MAP; e controle (sem adição de P). Foi implantado também um experimento em casa de vegetação, para acompanhar o efeito destas fontes recicladas comparadas ao MAP, no desenvolvimento de braquiária durante 8 ciclos (totalizando 227 dias). Os tratamentos e o solo foram os mesmos, porém, arranjados em blocos casualizados, com 4 repetições. Os parâmetros biométricos avaliados em cada corte foram: altura, número de perfilhos e massa seca, além do conteúdo de nutrientes foliar. No 4° e 8° ciclo, foram coletadas amostras de solo para o fracionamento químico de P. Os resultados do experimento em colunas mostraram que o organomineral C+MAP apresenta boa solubilidade em água (70%) enquanto os demais solubilizaram pouco (<20%), porém com exceção de C+(ASD), todas as fontes foram altamente solúveis em ácido cítrico 2%. A produção de massa seca de braquiária ao longo dos 8 ciclos foi maior com os fertilizantes reciclados, exceto C+ASD, que se igualou ao MAP. Além disso, o organomineral C+MAP produziu mais massa seca que MAP já no primeiro ciclo, enquanto CLE e CLP tiveram melhor desempenho no 5° e 6° ciclo. O P lábil do solo foi maior nos tratamentos com organominerais do que com suas fontes isoladas (CLE, ASD e MAP). Estes resultados sugerem que as fontes derivadas de LE têm solubilização favorecida por condições ácidas como solos com baixo valor de pH e acidificação da rizosfera. A partir do experimento com cultivos sucessivos, é possível inferir que os fertilizantes organominerais disponibilizam P lábil por mais tempo do que fontes minerais solúveis. O C+MAP foi a fonte mais adequada para uso como fertilizante fosfatado na cultura da braquiária, proporcionando maior produção de biomassa que o convencional MAP, com maior efeito residual.
Título em inglês
Agronomic potential of organominerals fertilizers from sewage sludge composting
Palavras-chave em inglês
Organic compost
P recovery from sewage sludge
Recycled sources
Slow release of P
Urban wastes
Resumo em inglês
The growth of the urban population increases the production of solid waste, among which is the sewage sludge (SS), a by-product of the treatment of domestic sewage, rich in organic matter and nutrients whose main destination is sanitary landfills. Faced with the current agricultural model, dependent on phosphate fertilization, whose main raw material is phosphate rock deposits, considered finite resources, recycling of phosphorus (P) from SS in soils can be an alternative to reduce dependence of mineral fertilizers. For this reason, SS was used to produce organomineral fertilizers, in order to characterize them regarding the dynamics of P solubilisation and also their agronomic potential and residual effect. Two organominerals were produced from the mixture of sewage sludge organic compost (SSC) with monoammonium phosphate (MAP) and with Ashdec® (ASD), product of the thermochemical treatment of incinerated SS ashes. To evaluate the dynamics of P solubilisation, one experiment was carried out in leaching columns, with 50 g of an Oxisol, where fertilizers were placed on the surface and received 30 mL of deionized water or citric acid 2%, daily for 30 days, whose leachates were collected and P was determined by spectrophotometry. The design was completely randomized, with three replications of the following treatments: SSC; pelletized SSC (SSP); SSC+MAP (S+MAP), SSC+ASD (S+ASD); ASD; MAP; and control (without addition of P). A greenhouse experiment was also implemented to evaluate the effect of recycled sources compared to MAP on the Urochloa brizantha development during 8 cycles (total 227 days). The treatments and the soil were the same, however, arranged in randomized blocks with 4 replications. The biometric parameters evaluated in each cut were: height, number of tillers, dry mass, and nutrients tissue content. In the 4th and 8th cycles, soil samples were collected for chemical P fractionation. The results of the column experiment showed that the organomineral C+MAP presents good solubility in water (70%) while the others solubilized little (<20%), but with the exception of C+(ASD) all sources were highly soluble in 2% citric acid. The U. brizantha dry mass over the 8 cycles was higher with recycled fertilizers, except for C+ASD which was equal to MAP. In addition, the organomineral C+MAP outperformed the dry mass production of MAP in the first cycle, while CLE and CLP performed better in the 5th and 6th cycles. Soil labile P was higher in treatments with organominerals than their isolated sources (SSC, ASD and MAP). These results suggest that SS-derived sources have solubilisation favoured by acidic conditions such as low pH soils and rhizosphere acidification. Organomineral fertilizers are able to make labile P availabity longer than soluble mineral sources. S+MAP was the most suitable source for use as a phosphate fertilizer in U. brizantha, providing greater biomass production than conventional MAP, with a better residual effect.
 
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Data de Publicação
2023-02-14
 
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