ABSTRACT
ABSTRACT During the most recent decades, advances have been made to reduce the environmental impact by anthropogenic activities that constantly release toxic components into the environment, generating instability and damage to the health of biological communities. Among the different pollutants, heavy metals are important by virtue of their properties, which hinder their degradation or transformation into other less toxic compounds. Chromium is one of the metals of greatest global interest due to its use in multiple industries. Conventional methods using chromed materials in their processes, not only throw considerable amounts of waste into the environment, but also give little account of the fraction of hexavalent chromium (Cr6+) present in certain ecosystems. Bioremediation has been proposed as an economically viable and environmentally sustainable alternative. This work aimed to evaluate the chromium reduction capacity by bacteria isolated from a biosolids matrix obtained at the San Fernando Wastewater Treatment Plant (WWTP), located in Medellín (Colombia). Biosolids samples were grown in a nutrient agar enriched with different concentrations of Cr6+. The strains presenting the greater tolerance to chromium were isolated to perform reduction tests by triplicate, monitoring the concentration of the metal over time. Seven different bacterial species were obtained, among which Staphylococcus saprophyticus, Ochrobactrum anthropic, and Bacillus cereus showed the greatest ability to reduce Cr6+ (29.0%, 61.1 and 100%, at 96 h) respectively.
RESUMEN En las últimas décadas se ha trabajado activamente para reducir el impacto ambiental generado por las actividades antrópicas que constantemente liberan componentes tóxicos al ambiente generando inestabilidad y daños en la salud de las comunidades biológicas. Entre los diferentes contaminantes, los metales pesados revisten importancia en virtud de sus propiedades, que dificultan su degradación o transformación en otros compuestos menos tóxicos. El cromo es uno de los metales de mayor interés a nivel global por su uso en múltiples industrias. Los métodos convencionales que utilizan materiales cromados en sus procesos, no sólo arrojan cantidades considerables de residuos al ambiente, sino que dan poca cuenta de la fracción de Cr6+ presente en determinados ecosistemas. La biorremediación se ha propuesto como una alternativa económicamente viable y ambientalmente sostenible. El propósito del presente trabajo fue evaluar la capacidad de reducción de cromo por bacterias, aisladas de una matriz de biosólidos de la Planta de tratamiento de aguas residuales (PTAR) San Fernando en la ciudad de Medellín-Colombia. Muestras de biosólidos se cultivaron en Agar Nutritivo enriquecido con diferentes concentraciones de Cr6+. Las cepas que presentaron mayor tolerancia al cromo fueron aisladas para realizar ensayos de reducción por triplicado, monitoreando la concentración del metal en el tiempo. Se obtuvieron siete especies bacterianas diferentes dentro de las cuales se destacaron Staphylococcus saprophyticus, Ochrobactrum anthropi y Bacillus cereus por la capacidad de reducir Cr6+ a 96 h con eficiencias de 29.0%, 61.1% y 100%, respectivamente.
ABSTRACT
Abstract Biochar (BCH) is a solid product, rich in carbon, obtained by heating biomass under controlled conditions of oxygenation, in a process known as pyrolysis. Its benefits are associated with improvements to the physical, chemical and biological properties of soil. Furthermore, BCH can affect the growth of phytopathogenic microorganisms. Despite research advances in this area, there is still a lack of information on the effect of BCH concentration on different soilborne microorganisms. This work evaluated the direct effect of sewage sludge biochar (SSB) on the in vitro growth of different soilborne fungi. Eight phytopathogens [Fusarium oxysporum, F. oxysporum f. sp. lycopersici (CEN 1456), Macrophomina phaseolina (429), Sclerotinia sclerotiorum, S. sclerotiorum (CEN 1147), Sclerotium rolfsii (CEN 216), Sclerotium cepivorum (CEN 1357), Rhizoctonia solani] were evaluated. Additionally, a biological control agent [Trichoderma afroharzianum (T-22)] was also studied. Microorganisms were subjected to growth in PDA (Potato-Dextrose-Agar) culture medium enriched with SSB. Biochars, produced at 300 and 500 ºC, were applied at different doses: 0.0 (control), 0.2, 0.4, 0.6, 0.8 and 1.0 (g of SSB/100 ml of PDA). Biochars showed inhibitory effects on the mycelial growth of the different fungi evaluated. It was observed that there is a certain specificity of biochar concentration that must be evaluated for the control of phytopathogens. In most cases, the 0.4 and 0.6% concentrations had a greater inhibitory effect on phytopathogens and did not affect the biological control agent. Therefore, SSB proved to be a promising product for the control of different soilborne phytopathogens.
ABSTRACT
The dependence of mineral fertilizers, increasingly, has brought concern facing the increased demand and because it is a non-renewable mineral resource. The organic fertilization, exclusively, it is impractical in large scale, however, the combination of organic and mineral sources have already proved to be feasible, both from the point of view of nutrition of plants as well as in the aspect of recycling of urban and industrial waste by agriculture. This research had as objective to determine the efficiency of aorganomineral fertilizer formulated on the basis of sewage sludge in substitution of mineral fertilizer in the cultivation of sugar cane in environments with different levels of soil fertility. An experiment was conducted in greater soil fertility, in the Institute Federal GoianoCampus, Morrinhos-GO, Brazil. The other, less soil fertility, was implanted in the ethanol industry Tijuco Valley, located in Rio do Peixe, district of Prata-MG, Brazil. The experimental design was randomized blocks in a factorial 5 x 2 +1 being five doses, with and without a biostimulant plus an additional with mineral fertilization, in four replications. The doses werein function of fertilization recommendation of planting and coverage for each environment, consisting of: 100 % of the mineral source and percentage 0; 60; 80; 100 and 120 % of organomineral fertilizer. We evaluated the productivity, tillering, diameter and height of stem in Prata-MG the different percentages of the fertilization of planting favored and increased productivity, height and stem diameter of sugar cane; the use of biostimulants not contributed to increase crop yield. In Morrinhos-GO, the different percentage of planting fertilization did not increase the productivity, tillering, height and diameter of the sugarcane stem; the use of biostimulants increases the productivity yield of sugarcane. Organomineral fertilizer based on biosolids is similar to fertilization with mineral fertilizer in environments
A dependência de fertilizantes minerais, cada vez mais, trouxe preocupação frente ao aumento da demanda e por ser um recurso mineral não renovável. A adubação orgânica, em exclusivo, é impraticável em larga escala, no entanto, a combinação de fontes orgânicas e minerais já se mostrouviável, tanto do ponto de vista nutricional das plantas como no aspecto de reciclagem de áreas urbanas e urbanas como de resíduos industriais pela agricultura. Esta pesquisa teve como objetivo determinar a eficiência de um fertilizante organomineral formulado à base de lodo de esgoto em substituição ao adubo mineral no cultivo de cana-de-açúcar em ambientes com diferentes níveis de fertilidade do solo. Um experimento foi conduzido em ambiente de maior fertilidade do solo, no Instituto Federal Goiano -Campus, Morrinhos-GO, Brasil. O outro, em local com menor fertilidade do solo, na indústria de etanol no Vale do Tijuco, localizado no município de Rio do Peixe, no município de Prata-MG, Brasil. Utilizou-se o delineamento experimental de blocos ao acaso, em esquema fatorial 5 x 2 +1, correspondente a cinco níveis de adubação, com e sem bioestimulante mais um tratamento adicional com adubação mineral, em quatro repetições. As doses foram em função da recomendação de adubação de plantio e cobertura para cada ambiente, sendo composta por: 100% da fonte mineral e porcentagens de 0; 60; 80; 100 e 120% de fertilizante organomineral. Avaliou-se a produtividade, perfilhamento, diâmetro e altura de colmos.Em Prata -MG os diferentes percentuais da adubação de plantio favorece e incrementa produtividade, altura e diâmetro do colmo da cana-de-açúcar; o uso de bioestimulantes não contribui para o rendimento desta cultura. Em Morrinhos -GO os diferentes percentuais da adubação de plantio não melhora produtividade, perfilhamento, altura e diâmetro do colmo da cana-de-açúcar; o uso de bioestimulantes incrementa rendimento de produtividade da cana-de-açúcar. A adubação com fertilizante organomineral a base de biossólido é semelhante a adubação com fertilizante mineral nos ambientes
Subject(s)
Saccharum , BiosolidsABSTRACT
RESUMO Uma das maiores preocupações quanto à aplicação de lodo de esgoto (LE) no solo se deve à contaminação por elementos-traço, dadas a persistência destes no ambiente e a sua alta toxicidade. O objetivo deste trabalho foi avaliar os teores dos elementos As, Ba, Cd, Cr, Cu, Hg, Mo, Ni, Pb, Se e Zn no solo, na planta e nos grãos do milho, quando plantas foram cultivadas em dois latossolos, após 16 anos com aplicação anual de doses de LE. O experimento foi instalado em condições de campo em Jaboticabal, SP. O delineamento experimental foi em blocos casualizados com quatro tratamentos e cinco repetições. Os tratamentos foram: T1 = 0 testemunha (fertilização mineral, sem aplicação de LE), T2 = 5 t ha-1 LE, T3 = 10 t ha-1 LE e T4 = 20 t ha-1 LE (matéria seca). A aplicação de doses de LE de 10 e 20 t ha-1 aumentou o teor disponível de Cu no latossolo vermelho eutroférrico (LVef) e os teores disponíveis de Cu, Ni, Pb e Zn no latossolo vermelho distrófico (LVd), porém sem ultrapassar os limites estabelecidos pela legislação brasileira (valores de prevenção). Os teores dos elementos As, Ba, Cd, Cr, Hg, Mo e Pb nos grãos de milho permaneceram abaixo dos limites estabelecidos para o consumo humano.
ABSTRACT One of the biggest concerns about the application of sewage sludge to the soil is due to contamination by trace elements, their persistence in the environment and high toxicity. The objective of this work was to evaluate the contents of the elements As, Ba, Cd, Cr, Cu, Hg, Mo, Ni, Pb, Se, and Zn in the soil, the plants, and the grains of corn, when grown in two latosols, after sixteen years with annual application of sewage sludge doses. The experiment was conducted under field conditions in Jaboticabal, SP. The experimental design was randomized blocks with 4 treatments and 5 replications. Treatments were: T1 = 0 control (mineral fertilization, without applying LE), T2 = 5 t ha-1 LE, T3 = 10 t ha-1 LE, and T4 = 20 t ha-1 LE (dry basis). Applying LE doses of 10 and 20 t ha-1 increased the available content of Cu in LVef soil and available levels of Cu, Ni, Pb and Zn in LVd soil, without exceeding the limits established by Brazilian legislation (prevention values). The levels of elements As, Ba, Cd, Cr, Hg, Mo, and Pb in maize grains remained below the limits established for human consumption.
ABSTRACT
RESUMO O tratamento dos esgotos sanitários gera resíduos, destacando-se o lodo, continuamente e em grande volume. Como a reciclagem da matéria orgânica do lodo apresenta restrições ambientais e sanitárias, a codisposição em aterros sanitários é alternativa interessante, principalmente pelo menor custo. A introdução de novo rejeito no aterro, com características físicas e geotécnicas distintas dos resíduos sólidos urbanos, necessita de prévia avaliação dos efeitos sobre a operação, a estabilidade e o uso futuro da área. O presente artigo enfocou a problemática da codisposição de lodos de estações de tratamento de esgotos sanitários em aterros sanitários sob o ponto de vista técnico e ambiental. Critérios de codisposição foram selecionados e submetidos à avaliação de especialistas brasileiros. O resultado foi hierarquizado por grau de importância, gerando um grupo de critérios mínimos de codisposição, representativos e de aplicação prática, constituído por: periculosidade; controle quantitativo; proporção rejeito/lodo; rotina de monitoramento; controle qualitativo; e monitoramento geoambiental, a ser considerado na decisão quanto à codisposição de lodo em aterros. Este grupo poderá contribuir para o aperfeiçoamento de critérios de projeto e operação de aterros sanitários com codisposição de lodo de estações de tratamento de esgotos, visando à disposição final segura e adequada, assim como embasar o planejamento e a execução de políticas públicas e ações mais apropriadas e sustentáveis para o setor.
ABSTRACT Sanitary sewage treatment generates residues, particularly sludge, whose production is continuous and voluminous. Since there are environmental and economic restrictions for recycling the organic matter present in sewage sludge, co-disposal in sanitary landfills is an interesting low-cost alternative. The effects of adding sewage sludge, on the operation, stability and post-closure use of the landfill, must be accounted for, since its geotechnical and physical properties are very different from those of municipal solid waste. This paper focused on the issues of co-disposal of sewage sludge in sanitary landfills from the technical and environmental standpoints. Co-disposal criteria were selected and then evaluated by experts. The results were ordered according to their level of importance, thus consolidating a group of essential criteria, representative and of practical application, to be considered in decision making about co-disposal: hazardousness, quantitative control, waste/sludge ratio, monitoring routine, qualitative control and geo-environmental monitoring. This set of criteria should also be considered in the design and operation of sanitary landfills with sludge co-disposal, as well as in the elaboration of sustainable public policies for the sector.
ABSTRACT
RESUMO O uso de lodo de esgoto na agricultura se tornou prática corrente em diversos países, sendo atrativa em muitos aspectos, principalmente no fornecimento de matéria orgânica e nutrientes ao solo. Embora os benefícios ambientais e agrícolas do uso de lodo sejam consideráveis, tal prática deve ser realizada de forma sanitariamente segura. Nesse contexto, o objetivo deste estudo foi avaliar a eficiência de um processo de higienização térmica de lodo de esgoto utilizando energia solar. O lodo era aquecido através de um trocador de calor, construído com tubos de cobre e instalado dentro do reator, no qual circula água aquecida em coletores solares planos. Foram realizados 16 ensaios experimentais em diferentes condições de irradiação solar. A inativação térmica da Escherichia coli foi avaliada através do modelo cinético de primeira ordem em condições não isotérmicas. O processo mostrou-se eficiente em ensaios realizados com irradiação solar média do período acima de 500 W.h.m-2, com redução de E. coli entre 4,2 e 7,1 log10 e de coliformes totais entre 4,8 e 7,4 log10. Os ensaios realizados em dias com menores índices de irradiação solar tiveram a eficiência de higienização comprometida, devido às baixas temperaturas atingidas pelo lodo.
ABSTRACT The application of sewage sludge in agriculture has become a common practice in many countries, which is attractive in many aspects, especially for the input of organic matter and nutrients in the soil. Despite the benefits of sludge use in agriculture and for the environment , this practice needs to be conducted considering safety aspects regarding sanitary conditions. In this context, the aim of this study was to evaluate the efficiency of a thermal disinfection process of sewage sludge using solar energy. The sludge was heated through a heat exchanger built with copper pipes and installed inside the reactor, in which water heated in flat plate solar collectors circulates. Sixteen experimental tests were performed under different solar irradiation conditions. The thermal inactivation of Escherichia coli in the reactor was evaluated using the first order kinetic model in non-isothermal conditions. The process proved effective in those tests with an average solar irradiation period above 500 W.h.m-2, and the reduction of E. coli was between 4.2 and 7.1 units log10; and between 4.8 and 7.4 units log10 of total coliforms. When tests were conducted in days with lower levels of solar irradiation, the efficiency of sanitisation was compromised, due to the low temperatures reached by the sludge.
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: Sewage sludge has long been successfully used in the production of nursery plants; however, some restriction may apply due to its high pathogenic characteristics. The process of charring the organic waste significantly reduces that undesired component and may be as effective as the non-charred residue. The aim of this study was to evaluate the effect of sewage sludge biochar on the growth and morphological traits of eucalyptus ( Eucalyptus grandis L.) seedlings, and compare results with those observed when using uncharred sewage sludge. Treatments were arranged in a completely randomized design, in a 2 x 2 factorial scheme, with four replications. Charred and non-charred sewage sludge were tested with and without NPK addition. A control treatment was also evaluated. Ten weeks old eucalyptus seedlings were transferred to the pots and grew for eight weeks. Chlorophyll content, plant height and stem diameter were measured at 0, 30 and 60 days after transplant. Shoot and root biomass were measured after plant harvest. Dickson Quality Index was calculated to evaluate the overall quality of seedlings. Biochar was effective in improving the seedlings quality, and had similar effects as the non-charred waste. Therefore, sewage sludge biochar has the potential to improve the process of production of forest species seedlings and further reduce the environmental risks associated with the use of non-charred sewage sludge.
RESUMO: O lodo de esgoto tem sido usado com sucesso há muito tempo na produção de mudas de espécies florestais em viveiro. Contudo, algumas restrições se aplicam devido às suas características patogênicas. O processo de carbonização desse resíduo orgânico reduz significativamente esse componente, resultando num material que pode ser tão efetivo quanto a matéria prima original. O objetivo do estudo foi avaliar o efeito do biocarvão de lodo de esgoto no crescimento e nos parâmetros morfológicos de mudas de eucalipto ( Eucalyptus grandis L.), e comparar os resultados com aqueles observados para as mudas tratadas com lodo de esgoto. Os tratamentos foram distribuídos em delineamento inteiramente casualizado, em esquema fatorial 2 x 2, com quatro repetições. O lodo de esgoto, carbonizado e não carbonizado, foi testado com e sem a adição de adubação NPK. Um tratamento controle foi avaliado também. Mudas de eucalipto com 10 semanas foram transferidas para vasos contendo os tratamentos, onde cresceram por 60 dias. Teor de clorofila, altura da planta e diâmetro do coleto foram avaliados aos 0, 30 e 60 dias. A biomassa da parte aérea e da raiz foi avaliada após a colheita. O índice de qualidade de Dickson foi calculado para avaliar a qualidade geral das mudas. O biocarvão foi eficiente em melhorar a qualidade das mudas e seu efeito foi similar ao do lodo de esgoto. Portanto, esse biocarvão tem o potencial de melhorar o processo de produção de mudas de espécies florestais em viveiro, e pode ainda reduzir os riscos ambientais associados ao uso de lodo de esgoto.
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
Developing countries currently face challenges related to the management and disposal of biosolids that result from wastewater treatment. One of the most important issues they must deal with involves the maximum level of pathogens permitted and the effect they may have on the environment and human health once they are used for agricultural purposes. In order to learn about the risk generated by these kinds of practices, we assessed the behavior of indicators of fecal contamination in grasses used to feed dairy cattle. The study area was divided into two plots: an experimental plot in which diluted biosolids were applied and a control plot without the application of biosolids. We collected samples from soil, grass, surface water and groundwater and analyzed the presence of fecal coliforms, Salmonella spp., somatic phages and helminth eggs. Experimental and control plots showed a decrease in the concentration of bacterial indicators assessed in soil, and low concentrations in surface water, groundwater and grass. Concentrations of viral and parasite indicators tend to decrease more slowly. Our results show that this way of biosolid management allows a better use of its benefits as an organic amendment by lowering the sanitary risk due to the presence of pathogens.
Los países en vías de desarrollo enfrentan el reto de la gestión y disposición de los biosólidos resultantes del tratamiento de aguas residuales. Uno de los más importantes temas está relacionado con el máximo nivel de patógenos permitidos y el efecto que puedan causar en el ambiente y en la salud humana cuando este material es utilizado para uso agrícola. Con el objetivo de conocer el riesgo generado por este tipo de prácticas, evaluamos el comportamiento de los indicadores de contaminación fecal en un cultivo de pasto usado como alimento para ganado lechero. El área de estudio se dividió en dos parcelas: una experimental en la cual se aplicaron lodos diluidos y otra control sin aplicación de biosólidos. Se recolectaron muestras de suelo, pasto, aguas superficiales y subterráneas y se analizó la presencia de coliformes fecales, Salmonella spp., fagos somáticos y huevos de helminto. Las concentraciones encontradas tanto en la parcela experimental como en la control, presentan disminución de los indicadores bacterianos evaluados en suelo y bajas concentraciones en el agua superficial, subterránea y en pasto; mientras que los indicadores virales y parasitarios tienden a disminuir más lentamente. Los resultados muestran como este tipo de gestión del biosólido permite aprovechar sus beneficios como enmienda orgánica, disminuyendo el riesgo sanitario generado por la presencia de patógenos.
Os países em vias de desenvolvimento enfrentam o desafio da gestão e disposição dos biosólidos resultantes do tratamento de águas residuais. Um dos mais importantes temas se relaciona com o nivel máximo de patogénicos permitidos e o efeito que podem causar no ambiente e na saúde humana, quando este material é utilizado para o uso agrícola. Com o objetivo de conhecer o risco gerado por este tipo de praticas, avaliamos o comportamiento dos indicadores de contaminação fecal num cultivo de pasto utilizado como alimento para o gado leiteiro. A área de estudo dividiu-se em duas partes: uma experimental, na qual se aplicaram lodos diluídos e outra sem aplicação de biosólidos. Se recolheram amostras de solo, pasto, águas superficiais e superficiais e subterráneas, e se analisou a presença de coliformes fecais, Salmonella spp., fagos somáticos e ovos de helminto. As concentrações encontradas tanto na parte experimental como na de controlo, apresentam diminuição dos indicadores bacterianos avaliados no solo e baixas concentrações na água superficial, subterránea e em pasto; enquanto os indicadores virais e parasitários tendem a diminuir mais lentamente. Os resultados mostram como este tipo de gestão de biosólidos permite aproveitar os benefícios como emenda orgánica, diminuindo o risco sanitário gerado pela presença de patogénicos.
ABSTRACT
Objetivou-se com este trabalho avaliar os atributos do solo em resposta a adubação com lodo de esgoto submetido a diferentes processos de estabilização. O experimento foi desenvolvido em solo CAMBISSOLO HÁPLICO, com os tratamentos: testemunha (sem adubação), adubação com lodo de esgoto solarizado, adubação com lodo de esgoto compostado, adubação com lodo de esgoto vermicompostado, adubação com lodo de esgoto caleado e adubação química recomendada para a cultura. Utilizou-se o delineamento experimental em blocos casualizados, com 4 repetições. O lodo de esgoto estabilizado de diferentes formas não influenciou os teores de matéria orgânica, o pH, a soma de bases (SB), a saturação por bases (V), a CTC efetiva (CTC(t)), a CTC potencial (CTC(T)) e os teores de H+Al do solo quando comparado à adubação química e ao tratamento sem adubação, exceto o lodo de esgoto caleado, que aumentou o pH, a SB, a V e a CTC(t) do solo.
The objective of this study was to evaluate the soil properties in response to fertilization with sewage sludge under different stabilization processes. The experiment was conducted in Haplic Cambisol, with the treatments: control (without fertilization), fertilization with sewage sludge solarized, fertilization with compost sewage sludge, fertilization with sewage sludge vermicomposted, fertilization with limed sewage sludge and chemical fertilizer recommended for culture. It was used a randomized block design with four replicates. The sewage sludge did not affect the organic matter content, pH, SB, V%, CTC(t), CTC(T) and the contents of H + Al when compared to chemical fertilizer and treatment without fertilization, except the limed sewage sludge, which increased the pH, SB, CTC(t), and V% of the soil.
Subject(s)
Sewage , Soil Characteristics , Composting , HelianthusABSTRACT
O uso agrícola do lodo de esgoto como adubo orgânico é considerado hoje como alternativa promissora de disposição final deste resíduo. Além de evitar possíveis problemas ambientais, a sua utilização pode diminuir a adubação mineral e fornecer matéria orgânica ao solo. O objetivo deste trabalho foi avaliar parâmetros de fertilidade do solo em diferentes manejos e doses de lodo de esgoto após a terceira aplicação deste resíduo. O experimento foi conduzido no município de São Manuel SP, com o cultivo de dois ciclos consecutivos de girassol, seguidos de trigo e triticale sem aplicação do resíduo e no ano seguinte com aplicação do lodo de esgoto e cultivo de aveia preta. Foi adotado o delineamento experimental em blocos casualizados, constituídos por 6 tratamentos e 5 repetições assim definidos: T0 sem adubação nitrogenada; T1 adubação química nitrogenada de acordo com a necessidade da cultura; T2 50% do N proveniente do lodo de esgoto e 50% na forma mineral; T3 100% do N proveniente do lodo de esgoto; T4 150% do N proveniente do lodo de esgoto; T5 200% do N proveniente do lodo de esgoto. Amostras de solo foram coletadas no término do ensaio da aveia. Houve incremento dos níveis de P, H+Al, MO e CTC, B, Cu, Fe, Mn, Zn em função do aumento da dose de lodo de esgoto. Para o pH e o V% houve um decréscimo nos valores no solo proporcional ao aumento da dose de lodo até a dose de 24 e 22 t ha-1, respectivamente e depois aumento nos valores de pH e V%.
The agricultural use of sewage sludge as organic fertilizer is considered nowadays as on alternative of disposal, in the end of the residue in addition to possible environmental problems, it's using can decrease the mineral fertilizers and avoid provide organic matter to the soil. The objective of this study it was to evaluate the parameters of soil fertility under different managements and doses of sewage sludge after the third application of the residue. The experiment was carried out in São Manuel - SP, with the cultivation of sunflower in two consecutives cycles, followed by wheat and triticale without application of the residual, and in the following year with the application of sewage sludge and cultivated the black oats. It was adopted a randomized complete block design, consisting of six treatments and five repetitions defined as follows: T0 - without fertilization; T1 - mineral fertilizer nitrogen according to crop need, T2 - 50% of N from sewage sludge and 50% in mineral form, T3 - 100% of N from sewage sludge, T4 - 150% of N from sewage sludge, T5 - 200% of N derived from sewage sludge. Soil samples were collected in the end of the trial of oats. There were an increase in the levels of P, H + Al, CEC and OM, B, Cu, Fe, Mn, Zn as a function of increasing dose of sewage sludge. To V% and pH were decreased the values in the proportional soil to the increase of sludge dose until 24 and 22 t ha-1, respectively and after increasing the pH and V%.
Subject(s)
Sewage , Soil , Agricultural Zones , Organic MatterABSTRACT
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 avaliação quantitativa de risco microbiológico é o processo utilizado para estimar a probabilidade de infecção, doença ou morte após exposição a microrganismos patogênicos presente em águas, biossólidos, alimentos e ar. Essa pesquisa tem como objetivo descrever o estado da arte da avaliação qualitativa de risco microbiológico associadas a águas e biossólidos, bem como descrever as abordagens e etapas utilizadas na condução do processo, relatar a aplicabilidade e discutir as dificuldades e necessidades na condução da AQRM. Sendo uma pesquisa de caráter descritivo-explicativo, realizou-se revisão de literatura sobre a temática nas seguintes bases de dados: Scielo, LILACS, DEDALUS, MEDLINE e PUBMED e nos documentos produzidos pela Organização Mundial de Saúde e U.S. Environmental Protect Agency. Na literatura consultada verificou-se que a AQRM vem sendo utilizada desde o início da década de 1980 para estimar os riscos à saúde humana. Existem diferentes abordagens utilizadas na condução da ferramenta, diferem na forma de organizar e sistematizar as informações, porém são similares. A abordagem mais utilizada é a proposta pela NRC e consta de quatro etapas: identificação do perigo, avaliação de exposição, avaliação de dose-resposta e caracterização do risco. Constatou-se que a avaliação de exposição apresentase como a etapa mais complexa da AQRM, devido a: i) limitações metodológicas na determinação da concentração e viabilidade dos patógenos em águas e biossólidos e ii) escassez de dados de exposição e de consumo. Verificou-se que a utilização da ferramenta é proeminente na avaliação dos riscos decorrentes da exposição à patógenos presentes em águas de consumo, recreacionais e residuárias, bem como os decorrentes da exposição a solos e cultivos agrícolas fertilizados com biossólidos...
The quantitative microbial risk assessment is the process used to estimate the probability of infection, disease or death after exposure to pathogenic microorganisms present in water, biosolids, food and air. This research aims to describe the state of the art of quantitative microbial risk assessment associated with water and biosolids, and to describe the approaches and steps used in conducting the proceedings, report the applicability and discuss the difficulties and needs in the conduct of QMRA. As a search with a descriptive-explanatory character, there was a literature review on the subject on the following databases: SciELO, LILACS, DEDALUS, MEDLINE, PUBMED and in documents produced by the World Health Organization and the U.S. Environmental Protection Agency. In literature it was found that the QMRA has been used since the early 1980s to estimate the risk to human health. There are different approaches used in the conduct of the tool, they differ in the way of organizing and systematizing the information, but they are similar. The most used approach is the one proposed by the NRC and consists of four steps: hazard identification, exposure assessment, dose response assessment and risk characterization. It was found that the exposure assessment is presented as the most complex steps of QMRA due to: i) methodological limitations in determining the concentration and viability of pathogens in water and biosolids, and ii) lack of exposure data and consumption. It was verified that the use of the tool is prominent in assessing the risks from exposure to pathogens in drinking water, recreational water and waste water, as well as from exposure to soils and crops fertilized with biosolids...
Subject(s)
Environmental Microbiology , Environmental Exposure/analysis , Garbage , Water Quality , Risk AssessmentABSTRACT
Biosolids contain nutrients, organic matters and micro-organisms that can provide soil benefits. In this study, toluene and naphthalene-contaminated soils were used to investigate the effect of applying biosolids on the enhancement of the biodegradation rate. The oxygen uptake rate (OUR) was determined with a respirometer and was used to calculate the oxygen uptake percentage of substrate in biosolids (a value) using a two-phase respirogram. Experimental result showed that the application of biosolids had positive effect on the enhancement of the biodegradation rate of toluene and naphthalene in the contaminated soils. The biodegradation rates of toluene and naphthalene were 15% and 20% in soils without applying biosolids, respectively. With the biosolids, its biodegradation rate for the two contaminants was about 4-fold higher in relative to control and the maximum value occurred in a soil to biosolids ratio as 1: 0.5. The a value for toluene and naphthalene was in the levels of 10-20% which revealed that the biosolids used in this study was mainly composed by micro-organism.
ABSTRACT
O objetivo geral do trabalho desenvolvido foi avaliar como o lodo de esgoto (biossólido) altera os estoques de C e N em plantação de eucalipto. O estudo foi conduzido com aplicação de doses até 40 t ha-1 de biossólido, em base seca, para cultivo de Eucalyptus grandis. Os eucaliptos que receberam 10 t ha-1 de biossólido apresentaram igual desenvolvimento aos que receberam adubação mineral completa, produzindo, em média, 107,5 t ha-1 de biomassa acima do solo, 63 por cento a mais do que a testemunha. Esses tratamentos apresentaram também maiores valores de conteúdo de C e N na biomassa. O biossólido tratado com cal, aplicado em superfície, apresentou baixas taxas de decomposição e não contribuiu para aumentar os estoques totais de C e N no solo. O efeito do resíduo sobre o desenvolvimento das árvores é mais importante para fornecer entradas de material orgânico no sistema do que sua própria aplicação.
The general aim of this research was to evaluate as the sewage sludge (biosolids) modify C and N stocks in eucalypt plantation. The study was installed with application rates up to 40 t h-1 of dry matter biosolids in Eucalyptus grandis plantation. The eucalypts that received 10 t h-1 of biosolids presented even development that it received full mineral fertilizer, producing, on average, 107,5 t ha-1 of aboveground biomass, 63 percent the more than control. Those treatments also presented larger values of C and N contents in the biomass. The biosolids treated with lime, applied in surface, showed low decomposition rates and it didnt contribute to increase C and N soil total stocks. The effect of residue on the development of trees is more important to supply input of organic material in system than own application.
ABSTRACT
The incorporation of biosolids to soil is a strategy aiming at the re-location of these materials in the environment with a useful end: soil fertilization. In this work, the response of two Argiudoll soils (one with more than 100 years of agriculture and the other, a virgin one) to biosolid incorporation was studied under laboratory conditions. To measure this response, soil enzymatic biodescriptors, such as dehydrogenase and urease activities, and tests related to plant physiology (the root elongation test) were employed. The addition of the biosolid to both soils had a stimulating effect though different on each soil according to the added dose. Adjustment of the regression line for dehydrogenase activity with root elongation was positive and statistically significant (p<0.001). Results suggest that biodescriptors employed were suitable for studying the impact of amended biosolids on different soils.
La incorporación de biosólidos al suelo es una estrategia que tiene como objetivo la reubicación de estos materiales en el ambiente con un fin útil, como es la fertilización del suelo. En este trabajo se estudió, en condiciones controladas de laboratorio, la respuesta de dos suelos Argiudoles (uno con más de 100 años de agricultura y otro virgen) frente a la perturbación físico-química y biótica que genera la incorporación de un biosólido. Para medir esta respuesta se emplearon dos biodescriptores edáficos (las actividades deshidrogenasa y ureasa) y un tercero referido a la fisiología vegetal, la prueba de elongación de raíces. La incorporación del biosólido en ambos suelos, en general no deprimió el funcionamiento de las actividades enzimáticas estudiadas; contrariamente, según la dosis aportada tuvo un efecto estimulante, aunque diferente, entre ambos suelos. El ajuste de la recta de regresión de la actividad deshidrogenasa con la elongación de las plántulas fue positivo y altamente significativo, lo que indica la complementaridad de ambos descriptores. Los resultados obtenidos sugieren que los biodescriptores empleados resultaron aptos para estudiar el impacto que produce la incorporación de biosólidos a suelos agrícolas.
Subject(s)
Oxidoreductases/metabolism , Plant Roots/enzymology , Plant Roots/growth & development , Sewage , Soil , Urease/metabolism , ArgentinaABSTRACT
Estudos com lodo de esgoto, subproduto gerado nas estações de tratamento de esgotos urbanos indicam que este material é rico em matéria orgânica e outros elementos e atua como condicionador do solo, melhorando as propriedades físicas e, portanto, a estrutura dos mesmos. O objetivo deste trabalho foi avaliar algumas propriedades físicas em Latossolo Vermelho eutroférrico que recebeu aplicação de 12 t ha-1 (peso seco) lodo de esgoto caleado durante dois anos. A resistência à penetração do solo foi determinada utilizando-se o penetrômetro de Impacto Modelo IAA/Planalsucar STOLF, a partir da superfície do solo até a profundidade de 0,50 m, e foram coletadas amostras não deformadas para as análises de densidade e porosidade total do solo. Os resultados demonstraram que a dose de 12 t ha-1 ano-1 de lodo caleado diminuiu a resistência do solo à penetração e a densidade do solo, aumentando a porosidade total do solo.
Studies on sewage sludge, a by-product generated in urban sewage treatment shows that the sludge contains several nutrients, is rich in organic matter, and acts as a soil conditioner, thus improving soil structure. The objective of this study was to assess the physical properties in a Clayey Oxisol (EutrophicRed Latosol) that received 12t ha-1 (dry weight) of limewashed sewage sludge for two years. Resistance to soil penetration was determined by using the impact penetrometer Model IAA/Planalsucar STOLF,from topsoil to 0.50 m depth. Non-deformed samples were collected for the physical analyses of soildensity and porosity. Results showed that 12 t ha-1 year-1 of limewashed sludge decreased soil resistanceto penetration and soil density, thus increasing total soil porosity