ABSTRACT
RESUMO O uso agrícola é uma destinação ambientalmente sustentável para o lodo de esgoto, pois promove a reciclagem de nutrientes, sendo benéfico ao cultivo de plantas e às características físico-químicas e biológicas do solo. É uma alternativa mundialmente consolidada, que no Brasil está limitada a poucos estados. O Paraná é um dos estados onde o lodo de esgoto tem a agricultura como destinação final prioritária. O presente estudo teve por objetivo avaliar a gestão do processo de uso agrícola de lodo de esgoto no estado do Paraná, Brasil, no período de 2011 a 2013. Foram analisados 49 relatórios de rastreabilidade, 337 projetos agronômicos e laudos laboratoriais de 129 lotes de lodo de esgoto. Verificou-se que 107.416 t de lodo de esgoto higienizado por estabilização alcalina prolongada foram aplicadas em 5.529 ha de áreas agrícolas no Paraná, sendo a Região Metropolitana de Curitiba (RMC) responsável por 54% da destinação. Apesar de o interior do estado possuir um maior potencial de áreas agrícolas para aplicação do lodo de esgoto, quando comparado à RMC, a expansão da atividade no interior do Paraná ainda é tímida, com somente 22% do total de 81 unidades de gerenciamento licenciadas no estado destinando o lodo para uso agrícola no ano de 2013.
ABSTRACT The agricultural use is an environmentally sustainable destination for sewage sludge because it promotes the recycling of nutrients and is beneficial to the cultivation of plants and physicochemical and biological soil characteristics. It is a worldwide consolidated alternative, which in Brazil is limited to a few states. Paraná is one of the states where the sewage sludge has agriculture as a priority disposal. This study aimed to evaluate the management of the agricultural use of sewage sludge process in the state of Paraná, Brazil, in the 2011-2013 period. There were analyzed 49 traceability reports, 337 agronomic projects and laboratory reports of 129 batches of sewage sludge. It was found that 107,416 t of sewage sludge hygienised by prolonged alkaline stabilization were applied on 5,529 ha of agricultural land in Paraná, with the Curitiba Metropolitan Region (CMR) responsible for 54% of the destination. Although the state has a greater potential of agricultural areas for the application of sewage sludge, compared to CMR, the expansion of activity in the interior of Paraná is still modest, with only 22% of the total of 81 management units licensed in the state destining the sludge for agricultural use in 2013.
ABSTRACT
ABSTRACT Although it is known that alkalinized sewage sludge raises the pH of acid soils, there is limited knowledge regarding its effects on other soil fertility indicators, such as P and K availability and soil organic C content. Thus, the goal of this study was to evaluate how the application of alkalinized sewage sludge affects the fertility of acid soil. Twenty sewage treatment plants were selected throughout Paraná State (Brazil), and samples of alkalinized sewage sludge and samples of the most representative agricultural soil of the region were collected (covering soils with medium, clayey or very clayey texture). Each soil was incubated for 60 days with doses of sewage sludge (0, 10, 20, 40, and 80 Mg ha-1) from its region and equivalent doses of limestone. The alkalinized sewage sludge was superior to limestone in the correction of soil acidity (pH, Al3+, and H + Al3+) and P and Ca2+ availability. The sludge also increased Mg2+ availability in all soils, K+ in seven soils and organic C in three soils. The very clayey soils (higher buffering capacity) supported higher sludge doses than did clayey and medium texture soils. The alkalinized sewage sludge application in acid soils proved to be an interesting alternative to recycling this type of waste, because it improved soil fertility and could reduce costs associated with soil management and crop fertilization.
RESUMO Embora seja conhecido a capacidade do lodo de esgoto alcalinizado em elevar o pH de solos ácidos, tem-se um limitado conhecimento sobre o efeito em outros indicadores da fertilidade do solo, como disponibilidade de P e K e, teor de C orgânico no solo. Assim, o objetivo do estudo foi avaliar como a aplicação de lodo de esgoto alcalinizado afeta a fertilidade de solos ácidos. Foram selecionadas vinte estações de tratamento de esgoto ao longo do Paraná (Brasil), onde foram coletadas amostras de lodo de esgoto alcalinizado e amostras do solo agrícola mais representativo da região (abrangendo solos com textura média, argilosa ou muito argilosa). Cada solo foi incubado por 60 dias com doses de lodo de esgoto (0, 10, 20, 40, e 80 Mg ha-1) da sua região e com doses equivalentes de calcário. O lodo de esgoto alcalinizado foi superior ao calcário na correção da acidez do solo (pH, Al3+ e H+Al3+) e na elevação da disponibilidade P e Ca2+. O lodo também aumentou a disponibilidade de Mg2+ em todos os solos, K+ em sete solos e C orgânico em três solos. Os solos muito argilosos (alta poder tampão) suportam maior dose de lodo em comparação aos solos de textura argilosa e média. A aplicação de lodo de esgoto alcalinizado em solos ácidos demonstrou ser uma interessante alternativa para reciclar esse tipo de resíduo, pois melhorou a fertilidade dos solos e pode vir a reduzir custos com manejo do solo e adubação das culturas.
ABSTRACT
ABSTRACT In Paraná, most of the sludge generated in sewage treatment plants is subjected to the prolonged alkaline stabilization process. Although it is known that the alkaline sewage sludge contains micronutrients such as Zn, Cu and Mn, little is known about the availability of these elements in soils treated with this type of sewage sludge. Thus, the objective of the study was to evaluate the influence of alkaline sewage sludge from Paraná on Zn, Cu and Mn availability in soils. Twenty sewage treatment plants were selected throughout Paraná, where alkaline sewage sludge and the most representative agricultural soil of the each region were collected. Each soil was incubated for 60 days with alkaline sewage sludge rates (0, 10, 20, 40, and 80 Mg ha-1) from their region. Subsequently, Zn, Cu and Mn availability was determined using the Mehlich-1 extractant. The alkaline sewage sludge increased Zn availability and decreased Mn availability in most soils. Cu showed intermediate results, with increased availability, primarily in medium texture soils and decrease in most of the clayey soils. In soils with pH close to ideal for the plant growth, the alkaline sewage sludge rate should be carefully calculated so that there is no excessive increase in the pH and Zn, Cu and Mn imbalance.
RESUMO No Paraná, a maioria do lodo de esgoto gerado em estações de tratamento é submetida ao processo de estabilização alcalina prolongada. Embora seja conhecido que o lodo de esgoto alcalinizado contém micronutrientes como Zn, Cu e Mn, pouco se conhece sobre a disponibilidade desses elementos em solos tratados com esse tipo de lodo de esgoto. Assim, o objetivo do estudo foi avaliar a influência de lodos de esgoto alcalinizados do estado do Paraná sobre a disponibilidade de Zn, Cu e Mn no solo. Foram selecionadas vinte estações de tratamento de esgoto ao longo do Paraná, onde foram coletadas amostras de lodo de esgoto alcalinizado e amostras do solo agrícola mais representativo da região. Cada solo foi incubado por 60 dias com doses de lodo de esgoto (0, 10, 20, 40, e 80 Mg ha-1) da sua região. Posteriormente, foi determinada a disponibilidade de Zn, Cu e Mn no solo usando o extrator Mehlich-1. A aplicação de lodo de esgoto alcalinizado ao solo aumentou a disponibilidade de Zn e diminuiu a disponibilidade de Mn na maioria dos solos. Já o Cu apresentou resultados intermediários, com aumento de disponibilidade basicamente em solos de textura média e com diminuição para a maioria dos solos muito argilosos. Em solos com pH próximo ao ideal para o cultivo agrícola, a dose de lodo de esgoto alcalinizado deve ser cuidadosamente calculada para que não ocorra o aumento excessivo do pH e desbalanço nos teores de Zn, Cu e Mn.
ABSTRACT
RESUMO O uso de lodo de esgoto na agricultura promove a reciclagem de nutrientes e de matéria orgânica, trazendo benefícios ao desenvolvimento vegetal e à conservação do solo e da água. No entanto, é crescente a preocupação com poluentes orgânicos que possam estar no lodo de esgoto. A presença de medicamentos (antibióticos, tranquilizantes, antiepilépticos), hormônios (naturais e sintéticos), perfumes, bactericidas, entre outros poluentes orgânicos, em diferentes compartimentos ambientais é uma questão emergente, devido à escassez de informações sobre o impacto potencial associado à sua ocorrência, seu destino e efeitos ecotoxicológicos. Esses compostos, denominados poluentes orgânicos emergentes, podem ser removidos durante o tratamento de esgoto por degradação, transformação biológica, volatilização e/ou sorção ao lodo. Esses processos são influenciados pelas propriedades físicas e químicas do poluente e pelas condições de tratamento do esgoto. Informações sobre características físico-químicas, como potencial de acidez e hidrofobicidade, são importantes para compreender os mecanismos de remoção e para adoção de medidas que favoreçam a remoção de tais poluentes, como por exemplo a alteração nas condições operacionais e/ou adoção de tecnologias. A presente revisão bibliográfica apresenta as características físico-químicas de poluentes orgânicos emergentes e seu potencial de sorção em lodo de esgoto.
ABSTRACT The agricultural use of wastewater sludge promotes the recycling of nutrients and organic matter, bringing benefits to the plant development and the soil and water conservation. However, there is a growing concern about organic pollutants that may be in wastewater sludge. The presence of pharmaceuticals (antibiotics, tranquilizers, antiepileptics), hormones (natural and synthetic), musk fragrances, bactericides, and other organic pollutants in various environmental compartments is an emerging issue due to the lack of information on the potential impact associated with their occurrence, their fate and ecotoxicological effects. These compounds, termed emerging organic pollutants, may be removed during sewage treatment due to degradation, biological transformation, volatilization and/or sorption onto sludge particles. These processes are influenced by the physical-chemical properties of the pollutant and the conditions of sewage treatment. Information on physical and chemical characteristics, such as potential acidity and hydrophobicity, are important for understanding the patterns of removal and to adopt measures that favor the removal of these pollutants, such as changes in operating conditions and/or adoption of technologies. This literature review presents the physico-chemical emerging organic pollutants characteristics and their potential sorption on wastewater sludge.
ABSTRACT
Para o uso agrícola do lodo de esgoto higienizado por processo de estabilização alcalina prolongada (lodo EAP), além de estabelecer limites de aplicação máxima conforme a legislação, é necessário estudar atributos dos lodos e dos solos que favoreçam as metodologias de sua recomendação. Objetivou-se determinar a taxa de aplicação máxima anual (TAMA) de lodo EAP pelo critério de elevação do pH para 20 lodos e solos do estado do Paraná; determinar a influência dos atributos desses solos nos valores da TAMA de lodo EAP; avaliar o uso dos métodos de saturação por bases (V%) e pH referência (SMP), utilizando como padrão o método da incubação. Empregou-se o ensaio de incubação para lodo EAP aplicado ao solo, conforme metodologia oficial. Os resultados indicam que as TAMA de lodo EAP variaram de 10 a >80 Mg.ha-1 para as 20 regionais estudadas; Os atributos químicos (capacidade de troca de cátions, H+Al e carbono) e físico (argila) são os que melhor definem a determinação da TAMA, apresentando relação diretamente proporcional. Os métodos do V% e do pH referência (SMP) para pH H2O 5,5 mostraram-se seguros quanto à recomendação agrícola.
For agricultural use of alkalinized sludge (AS), beyond to establish the maximum application limits to comply with the legislation, it is necessary to study the attributes of sludges and soils that favor the methodologies of its recommendation. The objectives of this study were to determine the maximum annual application rate (MAAR) of alkalinized sludge (AS) according to the pH elevation criterion for 20 sludge origins and soils of the Paraná state; to determine the influence of soil attributes over the MAAR of AS; to evaluate two methods rate calculation for AS, the base saturation (V%) and pH reference (SMP) by comparing with the standard incubation methodology for AS sludge application. It was used incubation test for AS applied to soil, following official methodology. The results indicated that the MAAR were ranged 10 to >80 Mg.ha-1, for the 20 regions; the chemical properties (cation exchange capacity, H+Al and carbon) and physical properties (clay) were the best parameters to the determination of the MAAR, showing direct relationship; the V% and SMP (pH H2O 5,5) methods were safe to the agricultural recommendation.
ABSTRACT
O objetivo deste estudo foi avaliar o efeito da aplicação de lodo de Estação de Tratamento de Água (ETA) em solo degradado, com presença e ausência de lodo de Estação de Tratamento de Esgoto (ETE), na produtividade do milheto e nas características de fertilidade desse solo. A área experimental foi resultante de depósito de materiais oriundos da construção da ETE Padilha Sul, em Curitiba (PR). Os blocos casualizados foram arranjados em parcelas subdivididas e uma testemunha, sendo a parcela principal constituída por ausência e presença de lodo de ETE (77 Mg.ha-1 Sólidos Totais - ST) e a subparcela por doses de lodo de ETA (24, 37 e 61 Mg.ha-1 (ST)). Concluiu-se que a aplicação de lodo de ETA não teve efeito sobre a produtividade de milheto, tampouco sobre os teores dos elementos avaliados no solo. No entanto, na presença do lodo de esgoto, a sua aplicação foi favorável à dinâmica do nitrogênio do solo até à dose de 37 Mg.ha-1 e a aplicação do lodo de ETE neutralizou o alumínio trocável, elevou o pH, o cálcio, carbono, fósforo e a saturação de bases, e reduziu a acidez potencial do solo.
The objective of this study was to evaluate the effect of Sludge Water Treatment Plant (WTP) in degraded soil in the presence and absence of sludge Sewage Treatment Plant (STP), in the millet productivity and in the soil fertility characteristics. The experimental area was due to materials deposit from the construction of ETE Padilha Sul, in Curitiba, Paraná, Brazil. The randomized blocks were arranged in split plots and a witness, being the main plot, constituted by the absence and presence of STP sludge (77 Mg.ha-1 Total Solids - TS) and subplot by doses of WTS (24, 37 and 61 Mg.ha-1 TS). It was concluded that the application of WTS had no effect on the productivity of millet, nor about the proportion of elements evaluated in the soil. However, in the presence of sewage sludge, its application was favorable to the dynamic of nitrogen until the dose 37 Mg.ha-1 and the application of sludge STP neutralized the exchangeable aluminum, increased the pH, calcium, carbon, phosphorus and base saturation, and reduced the potential soil acidity.
ABSTRACT
Two research fields were conducted on a Haplohumox from 1998 and to 2005. The study aimed to evaluate the strategies for starter fertilizer application on corn, soybean and common bean yield as well as the accumulation of earlier dry matter for corn in a no-tillage crop rotation system in south of Brazil. There was no increase in the yield of soybean with phosphorus and potassium application for at least seven seasons, while corn and common bean showed increased yields with phosphorus, potassium and nitrogen application. For soybean, corn and common beans in no-tillage systems with high levels of phosphorus and medium of potassium, the starter fertilizer can be applied in any of the methods evaluated and in any of the period considered. The presence or absence of potassium in the furrow, phosphorus sources and row preparation components provided similar yields to corn, soybean and common bean.
Dois ensaios foram conduzidos simultaneamente a campo entre os anos de 1998 e 2005, em um Latossolo bruno, no sul do Brasil. O objetivo foi avaliar o efeito de estratégias de aplicação de adubo mineral de semeadura sobre a produtividade de milho, soja e feijão, bem como sobre o acúmulo inicial de matéria seca no milho, em uma rotação de culturas e no sistema plantio direto. A ausência de aplicação de fósforo e potássio por sete anos não diminuiu a produtividade da soja, mas a aplicação destes nutrientes e nitrogênio aumentou a produtividade de milho e feijão. Para soja, milho e feijão, sob sistema plantio direto e altos teores de fósforo e médios de potássio, a adubação de semeadura pode ser realizada de todas as formas avaliadas e em qualquer época considerada. A presença ou não de potássio no sulco, as fontes de fósforo e os mecanismos sulcadores proporcionaram produtividades semelhantes de milho, soja e feijão.
ABSTRACT
O objetivo deste estudo foi analisar as curvas de pH de três solos representativos da Região de Metropolitana de Curitiba para determinação das taxas de aplicação máxima anual de lodo de esgoto higienizado pelo processo de estabilização alcalina prolongada (lodo EAP), conforme estabelece a legislação, e para comparação com a metodologia de saturação por bases (V por cento). Os solos foram incubados com seis doses de lodo EAP (pH 9,2) e o pH avaliado em 5 datas até 75 dias. O solo Cambissolo Húmico Distrófico típico, com a capacidade de troca de cátions e teor de carbono mais elevados, atingiu o pH 7 com 49 t ha-1 de sólidos totais (ST); o Latossolo Bruno Distrófico típico com 38 t ha-1 de ST, e o Cambissolo Háplico Distrófico típico, o mais restritivo, indicou que a aplicação anual de lodo EAP não deverá ultrapassar a 31 t ha-1 de ST. Sugeriu-se cautela na seleção do solo representativo. O método V por cento recomendou quantidades de lodo EAP iguais ou ligeiramente superiores às que atingiram pH 6 pelo método de incubação.
The objective of this study was to analyze the pH curves of three representative soils of the Metropolitan Region of Curitiba for determining the maximum annual application rates of sewage sludge sanitized by prolonged alkaline stabilization process (EAP sludge), as stated in the legislation, and for comparison with the methodology of base saturation (V percent). The soils were incubated with six doses of sludge EAP (pH 9.2) and pH measured on 5 dates, up to 75 days. The Inceptisol from Piraquara with the cation exchange capacity and higher carbon content reached the pH 7 with 49 t ha-1 of total solids (ST); the Oxisol with 38 t ha-1 of ST, and to Inceptisol from Pinhais, the most restrictive, indicated that the annual application of sludge EAP shall not exceed the 31 t ha-1 of ST. Caution in selecting representative soil was suggested. The method V percent recommended EAP sludge quantities equal or slightly higher than that reached pH 6 by the method of incubation.
ABSTRACT
A alfafa é uma das culturas conhecidas que apresentam um tipo específico de alelopatia denominado autotoxicidade. Dessa forma, o objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos da concentração de extratos aquosos de partes (folhas e raízes) da planta de alfafa (material Crioulo) na germinação e no crescimento inicial de plântulas de dois materiais de alfafa (Crioulo e P5454). Placas de Petri contendo 50 sementes de cada variedade foram umedecidas com 10ml dos extratos em duas concentrações: 50 por cento e 100 por cento (extrato puro). Água deionizada foi usada como controle. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado, com cinco repetições para cada variedade. Após seis dias da germinação, procedeu-se à contagem do número de sementes germinadas, bem como à medição do comprimento do hipocótilo e da radícula de cada plântula. Os extratos aquosos das folhas inibiram a germinação e o comprimento da radícula e do hipocótilo das duas variedades. No entanto, para o material Crioulo, a inibição na germinação e no desenvolvimento inicial só ocorreu com o uso do extrato puro das folhas, enquanto que na P5454 o extrato diluído a 50 por cento já reduziu tanto a germinação quanto o comprimento das plântulas. Os extratos aquosos das raízes não causaram inibição na germinação nem no comprimento das plântulas. Os resultados sugerem variações intra-específicas na tolerância aos compostos aleloquímicos e uma produção preferencial dos mesmos na parte aérea da planta de alfafa, material Crioulo.
Alfalfa is one of the known crops that present a specific type of allelopathy called autotoxicity. Hence, this research was aimed at evaluating the concentration effects of aqueous extracts of plant parts (leaves and roots) of alfalfa (var. Crioula) on germination and early development of seedlings of two alfalfa (Crioula and P5454) varieties. Fifty seed of each variety were placed in Petri dishes with moistened filter paper. Aliquots (ten ml) from each part extracts at two concentrations, 50 or 100 percent (pure extract), were added to petri dishes, and distilled water was used as a control. Treatments placed in Petri dishes were randomly arranged in a completely randomized design with five replicates. Measurements included: germination, and radicle and hypocotyl lengths taken six days after germination. The aqueous extracts of leaves inhibited germination and radicle and hypocotyl length of the two alfalfa varieties. However, on the var. Crioula germination and early development was inhibited only when it was used pure extracts of leaves, while in var. P5454 leaves extracts diluted to 50 percent already had some reduction on germination and seedlings length. The aqueous extracts of the alfalfa roots did not cause inhibition on germination and seedlings lengths. The results suggest intra-specific variations on tolerance to the allelochemicals and a preferential production of them in the aerial part of the alfalfa plant, var. Crioula.
Subject(s)
Medicago sativa/toxicity , Plant ExtractsABSTRACT
O objetivo deste trabalho foi determinar a influência das fontes e doses de nitrogênio no teor e na extração de nutrientes na parte aérea de carqueja seis meses após o plantio, assim como sua relação com o rendimento de matéria seca e óleo essencial. O experimento foi conduzido na Estação Experimental de Canguiri (UFPR), com delineamento em blocos ao acaso, com sete tratamentos e quatro repetições em parcelas de 2m². Os tratamentos foram 4, 8 e 16g de nitrogênio (N) por planta, na forma de uréia; as mesmas quantidades de N na forma de esterco ovino; e o controle, sem aplicação de N. As adubações realizaram-se em duas aplicações com intervalo de dois meses. Não foram verificadas diferenças estatisticamente significativas entre tratamentos para o teor e a extração de nutrientes nestas condições de fertilidade do solo, o que também foi observado para a produção de matéria seca e o teor de óleo essencial. A quantidade de nutrientes extraídos pela parte aérea apresenta a seqüência decrescente K > N > Ca > S > Mg > P para os macronutrientes e de Mn >Fe > B > Zn > Cu para os micronutrientes.
This research was aimed at determining the influence of nitrogen sources and levels on the amount and concentration of nutrients extracted from the shoots of carqueja six months after planted. The amount and concentration were correlated to the essential oil and dry matter production. The experiment was conducted at Experimental Station of Canguiri (UFPR), with experimental design in random blocks with seven treatments and four repetitions. The treatments consisted of 4, 8 and 16 grams of nitrogen (N) per plant of urea and manure sources, and a control without N application. The fertilization was done two times with an interval of two months. There was no statistical difference between content and extraction of nutrients for treatments for these soil fertility conditions. Similar results were observed for dry matter and essential oil production. The nutrient extraction for aerial parts presented the decreasing sequence K > N > Ca > S > Mg > P for macronutrients and Mn >Fe > B > Zn > Cu for micronutrients.
ABSTRACT
O objetivo deste trabalho foi avaliar a interferência do potássio, utilizado como adubo suplementar, na lixiviação química de íons, em um solo que fora tratado com lodo de esgoto alcalinizado (LEA) e cultivado com milho em 2001. O estudo foi desenvolvido na casa de vegetação do Setor de Ciências Agrárias em Curitiba, em 2002/2003, instalado em colunas de PVC de 60cm de altura e 7,5 cm de diâmetro. Mediante a análise dos resultados do experimento com LEA, verificou-se na solução lixiviada aumento da concentração de potássio e cloreto, bem como a redução da concentração de Al3+, à medida que se aumentou a adubação potássica no solo, nas quatro lixiviações. A presença de lodo de esgoto alcalinizado aumentou a concentração de NO3-, Cl-, Ca2+, Mg2+ e Al3+ nas soluções na maioria das lixiviações. Verificou-se valores de Al+3 superiores a 0,1 mg L-1 nas quatro lixiviações, para o solo com LEA. Para o nitrato, todas as soluções apresentaram valores superiores ao valor máximo permitido pela legislação vigente (10 mg L-1).