Crescimento e teor de cromo em mamoneira cultivada em solo receptor de resíduos de curtume e carboníferos / Growth and chrome content of castor bean plants cultivated in soil with application of tannery residues and coal mining waste

RESUMO A produção de resíduos tem aumentado em proporção direta com a industrialização dos países. Sendo assim, a disposição adequada desses resíduos é uma questão largamente discutida entre os órgãos ambientais. Por isso, o objetivo deste trabalho foi estudar o efeito residual de adições sucessivas de resíduos de curtume e da mineração de carvão sobre as propriedades químicas do solo e o acúmulo de cromo (Cr) em mamoneira. Os tratamentos aplicados em condições de campo foram: T1 - controle, ou seja, solo sem adubação; T2 - solo adubado com nitrogênio-fósforo-potássio (NPK) + calcário para atingir pH 6,0; T3 - solo misturado com lodo de curtume em dose adequada para se atingir pH 6,0 + PK; T4 - solo receptor de duas vezes a dose de lodo de curtume utilizada no T3 + PK; T5 - solo misturado com resíduo carbonífero + NPK + calcário em quantidade adequada para atingir pH 6,0; T6 - solo misturado com resíduo carbonífero + lodo de curtume em dose adequada para atingir pH 6,0 + PK; T7 - solo misturado com serragem cromada + NPK + calcário em quantidade adequada para atingir pH 6,0; T8 - solo misturado com Cr mineral + lodo de curtume em dose adequada para se atingir pH 6,0 + PK. Em campo, o solo recebeu os diferentes tratamentos. Posteriormente, amostras desse solo foram acondicionadas em vasos e o experimento com as plantas foi conduzido em delineamento inteiramente ao acaso, com três repetições por tratamento. O rendimento de matéria seca mostrou que a aplicação de serragem cromada (T7) proporcionou o maior crescimento da mamoneira, bem como os maiores teores de P no seu tecido. Os teores de Cr na parte aérea das plantas não atingiram níveis que podem ser considerados de contaminação desses vegetais. A distribuição desse elemento nas diferentes partes das plantas de mamoneira demonstrou a possibilidade de utilização futura dos grãos para produção de biodiesel.

ABSTRACT The production of waste has been increasing in direct proportion to the industrialization of the countries. Therefore, the adequate disposal of these wastes is an issue widely discussed among environmental agencies. Thus, the aim of this work was to study the residual effect of successive additions of tannery and coal mining waste on the chemical properties of the soil and the accumulation of chromium in castor bean plants. The treatments applied under field conditions were: T1 - control, that is, soil without fertilization; T2- soil fertilized with nitrogen-phosphorus-potassium (NPK) + limestone to reach pH 6.0; T3 - soil mixed with tannery sludge at a dose adequate to reach pH 6.0 + PK; T4 - soil receptor of twice the dose of tannery sludge used in treatment 3 + PK; T5 - soil mixed with coal residue + NPK + limestone in an amount adequate to reach pH 6.0; T6 - soil mixed with coal residue + tannery slurry at a dose adequate to reach pH 6.0 + PK; T7 - soil mixed with chrome sawdust + NPK + limestone in adequate quantity to reach pH 6.0; T8 - soil mixed with mineral Cr + tannery sludge at a dose adequate to reach pH 6.0 + PK. In the field, the soil received the different treatments. Subsequently, samples of this soil were conditioned in pots and the experiment with the plants was conducted in a completely randomized design, with three replicates per treatment. Subsequently, samples of this soil were placed in pots and the experiment with plants was conducted in a completely randomized design, with three replications per treatment. The dry matter yield showed that the application of chrome sawdust (T7) provided the highest growth of the castor bean, as well as the higher levels of P in its tissue. Chromium content in the aerial part of the plants did not reach levels that can be considered as contamination of these plants. The distribution of chromium in the different parts of the castor bean plants demonstrated the possibility of future use of the grains to produce biodiesel.

Teores de cromo ligados aos óxidos de ferro em áreas de descarte de lodo de curtume / Chromium contents linked to iron oxide at areas with tannery sludge disposal

RESUMO O descarte de resíduos de lodo de curtume no solo tem sido um problema ambiental devido aos altos teores de cromo. O objetivo deste trabalho foi avaliar a dinâmica dos óxidos de ferro e os teores de cromo ligados a esses minerais em áreas de descarte de resíduos de curtume. Para isso, foram determinados os teores de ferro e cromo extraídos por oxalato de amônio dos óxidos de baixa cristalinidade e por ditionito-citrato-bicarbonato (DCB) dos óxidos cristalinos na fração argila do solo. Esses teores variaram entre 3,5 e 4,1 mg kg-1 nos tratamentos sem aplicação de lodo de curtume e entre 19,9 e 56,8 mg kg-1 nos com adição de lodo. Os teores de cromo extraídos dos óxidos cristalinos variaram entre 21,3 e 23,3 mg kg-1 nos tratamentos sem aplicação de lodo e entre 46,4 e 103,0 mg kg-1 nos com uso de lodo de curtume. A aplicação desse material proporcionou um aumento na relação do ferro extraído do óxido de ferro e o ferro extraído com o ditionito (Feo/Fed) dos óxidos da área de descarte, o que evidencia uma diminuição da cristalinidade dos óxidos. Foi encontrada uma redução na relação do ferro extraído com o ditionito e do cromo extraído com o ditionito (Fed/Crd), o que mostra a substituição do ferro pelo cromo nos óxidos, evidenciando uma troca isomórfica. Essa alteração pode ser uma alternativa para a retenção de cromo pelo solo com grande força.

ABSTRACT The tannery sludge disposal in the soil has been a serious environmental problem due to the high chromium concentrations. The aim of this study was to evaluate the iron oxides dynamic and chromium concentrations linked to these minerals in areas of tannery sludge disposal. So, concentration of iron and chromium extracted with ammonium oxalate from oxides with low crystallinity and with dithionite-citrate-bicarbonate from the crystalline oxides in the clay fraction was evaluated. The concentration of chromium extracted from the iron oxides with low crystallinity varied between 3.5 and 4.1 mg kg-1 in the treatments without application of tannery, and between 19.9 and 56.8 mg kg-1 in the treatments with tannery application. The concentration of chromium extracted from the crystalline oxides varied between 21.3 and 23.3 mg kg-1 in the treatments without application of tannery sludge, and between 46.4 and 103.0 mg kg-1 in the treatments with tannery. The application of tannery promoted an increase in the relation between the iron extracted from the iron oxides and the iron extracted with dithionite (Feo/Fed) and the oxides from the disposal area, which is an evidence of the oxide crystallinity decrease. A reduction was found in the relation between the iron extracted with dithionite and the chromium extracted with dithionite (Fed/Crd), what shows the substitution of the iron by chromium in the oxides, emphasizing an isomorphic substitution. This isomorphic substitution can be an alternative to maintain the chromium in the soil with strong retention.

Crescimento da cultura da cenoura após aplicações de resíduos de curtume e carboniferos no solo / Growth of carrot crop after application of tannery waste and coal mining in soil

Com a industrialização, a produção de resíduos tem aumentado durante os anos. Além disso, a disposição destes resíduos é uma posição discutida entre os órgãos ambientais. Em virtude disto, o objetivo foi estudar o efeito residual de adições sucessivas de resíduos de curtume e carboníferos sobre as propriedades químicas do solo e o acumulo de metais pesados nas plantas de cenoura. Os tratamentos aplicados a campo foram T1 = Controle, somente solo; T2 = Adubação com NPK + calcário para atingir pH 6,0; T3 = Lodo de curtume em quantidade adequada para atingir pH 6,0 + PK; T4 = Duas vezes a quantidade de lodo de curtume utilizada no tratamento 3 + PK; T5 = Resíduo carbonífero + NPK + calcário em quantidade adequada para atingir pH 6,0; T6 = Resíduo carbonífero + lodo de curtume em quantidade adequada para atingir pH 6,0 + PK; T7 = Serragem cromada + NPK + calcário em quantidade adequada para atingir pH 6,0; T8 = Cr mineral + lodo de curtume em quantidade adequada para atingir pH 6,0 + PK. O experimento foi conduzido em delineamento inteiramente casualizado, com três repetições por tratamento. A adição de cromo, tanto via mineral, quanto via resíduos não afetaram o crescimento da cenoura. Além disso, os teores encontrados na parte aérea, radicular, e córtex da raiz são considerados baixos, demonstrando um baixo potencial de contaminação destes resíduos.

With the industrialization, waste production has been increased over the years. Moreover, the disposition of these wastes is a position discussed among environmental agencies. So, the aim of this study was to evaluate the residual effect of successive additions of tannery waste and coal on the chemical properties of the soil and the accumulation of heavy metals in carrot plants. The treatments were applied to field: T1 = Control, only solo; T2 = fertilization with NPK + lime to reach pH 6.0; T3 = tannery sludge in adequate quantity to achieve pH 6.0 + PK; T4 = Twice the amount tannery sludge used in treatment 3 + PK; T5 = waste coal + NPK + lime in adequate quantity to achieve pH 6.0; T6 = waste coal + tannery sludge in adequate quantity to achieve pH 6.0 + PK; T7 = Sawdust = chrome + NPK + lime in adequate quantity to reach pH 6.0; T8 = Cr + mineral tannery sludge in adequate quantity to achieve pH 6.0 + PK. The experiment was conducted in a completely randomized design, with three replicates per treatment. The results demonstrate that carrot plants grew normally in the treatments with high chromium concentrations, either addition with residues or mineral. Furthermore, the levels found in the shoots, roots and roots cortex were low, indicating a low potential of these waste contamination.

Aspectos do coprocessamento de resíduos em fornos de clínquer / Aspects of waste co-processing in clinker kilns

A prática do coprocessamento de resíduos na indústria de cimento tem se expandido devido à necessidade crescente de uma destinação ambiental e socialmente mais adequada de resíduos perigosos provenientes de diversos processos industriais. O objetivo deste trabalho foi realizar uma revisão sobre o coprocessamento de resíduos em fornos de clínquer, no Brasil e no mundo, visando contribuir para a otimização dos processos, identificando os aspectos já estudados e os que ainda demandam pesquisas. Foram abordados aspectos socioambientais e tecnológicos do coprocessamento, bem como a análise do ciclo de vida (ACV) na produção de cimento, e a produção técnico-científica sobre o coprocessamento.

The practice of co-processing of residues has increased due to the requirement of environmental and social friendly disposal of dangerous wastes from several industrial processes. The aim of this work was to perform a revision of co-processing of residues in Brazil and in the world, aiming at process optimization and also to identify the aspects already studied as well as those which still request research efforts. Social, environmental, and technological aspects of co-processing were discussed in the present work as well as the life cycle analysis (LCA) in the cement production and the technical and scientific literature about co-processing.