Made available in DSpace on 2014-06-12T17:38:43Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo6632_1.pdf: 6764865 bytes, checksum: 22507d03f369d858a9f0f728efb1c48b (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2011 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Esta tese apresenta uma avaliação da resistência ao cisalhamento de resíduos sólidos urbanos com codisposição de lodo de tratamento de esgoto. Neste sentido, verifica-se através de ensaios de cisalhamento direto de grandes dimensões sua influência nos parâmetros de resistência, e por outro lado, verifica-se através de reatores em escala de laboratório a alteração dos processos biodegradativos dos resíduos sólidos na geração de gases (concentração, pressão e vazão). Avalia-se também, a influência de materiais fibrosos presentes nos resíduos (plásticos, têxteis, dentre outros) como elemento de reforço na resistência ao cisalhamento. Para o desenvolvimento desta pesquisa, foi construído um equipamento de cisalhamento direto de grandes dimensões onde foram realizados ensaios com amostras com três diferentes composições, utilizando-se resíduos sólidos pré-tratados mecanicamente, sendo: 1) amostra total; 2) resíduos com redução dos materiais fibrosos; 3) resíduos com adição de lodo. Finalmente, foi realizada uma análise de estabilidade de taludes de RSU, utilizando-se a geometria usual de projetos de aterros sanitários, onde foram considerados: sua composição com e sem codisposição de lodo; o efeito das fibras como componente de reforço; e a influência de poro-pressão de lixiviados e do biogás. Os resultados da pesquisa mostram a importância dos componentes fibrosos na resistência ao cisalhamento dos resíduos sólidos, conferindo altos valores aos parâmetros de resistência devido à tensão de tração das fibras. Verificou-se também que é possível se atingir poro-pressões de biogás e lixiviado muito altas, dentro de uma situação de estabilidade

Orientador: Marlene Cristina Alves / Banca: Hélio Ricardo Silva / Banca: Carlos Roberto Espindola / Resumo: O biossólido é um composto passível de utilização agronômica, sendo fonte de nutrientes para as culturas e condicionador de solo. Neste sentido, desenvolveu-se um trabalho que teve por escopo estudar a influência da reaplicação de doses de biossólido na recuperação de atributos físicos e químicos do solo e no desenvolvimento da cultura do eucalipto e da braquiária, num Latossolo Vermelho degradado. O estudo foi realizado cinco meses após a reaplicação do biossólido, numa área em recuperação cultivada há seis anos com eucalipto e braquiária. O delineamento experimental foi em blocos casualizados com seis tratamentos e quatro repetições, sendo: Solo cultivado com eucalipto e braquiária sem adição de insumos; Solo cultivado com eucalipto e braquiária com adubação mineral; Solo cultivado com eucalipto e braquiária com reaplicação de 4,64 Mg ha-1 (base seca) de biossólido; Solo cultivado com eucalipto e braquiária com reaplicação de 9,28 Mg ha-1 (base seca) de biossólido; Solo exposto (sem qualquer cultivo ou adubação); Solo com vegetação natural de Cerrado. Estudou-se nas camadas do solo de 0,00- 0,05; 0,05-0,10; 0,10-0,20 e de 0,20-0,40 m, os atributos físicos: macroporosidade; microporosidade; porosidade total e a densidade do solo. Para os atributos químicos nas mesmas camadas os teores de: P, MO, pH, K, Ca, Mg, H+Al, SB, CTC e V%. Já para a cultura do eucalipto estudou-se a altura média de plantas e o diâmetro a altura do Peito (DAP) e na braquiária a massa fresca e seca. Verificou-se que a replicação do biossólido está recuperando o solo tanto em relação aos atributos físicos como químicos, sobretudo nas camadas mais superficiais, e que a maior dose influencia no desenvolvimento do eucalipto. Não foi constatada diferença significativa entre médias dos tratamentos para recuperação do solo da matéria... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The sludge is a compound capable of agricultural use, a source of nutrients for crops and soil conditioner. In this sense, has developed a work which objective on studying the influence of reapplication of biosolids in the recovery of physical and chemical properties of soil and the development of culture of eucalyptus and grass in a degraded Oxisol. The work was conducted five months after the biosolids re-application in a recovery area cultivated for six years under eucalyptus and pasture. The experimental design was randomized blocks with six treatments and four replications, with: Solo under eucalyptus and pasture with no added inputs, soil under eucalyptus and pasture with mineral fertilization, soil under eucalyptus and pasture with reapplication of 4.64 Mg ha-1 (on dry basis) of sludge, soil under eucalyptus and pasture with reapplication of 9.28 Mg ha-1 (on dry basis) of sludge, soil exposed (without any cultivation or fertilization), soil with Savannah vegetation. Was studied in soil layers of 0.00-0.05, 0.05-0.10, 0.10-0.20 and 0.20-0.40 m, the physical attributes: macroporosity, microporosity; porosity and soil bulk density. For the chemical in the same layers of levels: P, organic matter, pH, K, Ca,Mg, H+Al, SB, CEC and V%. As for the cultivation of eucalyptus studied the average plant height and diameter at breast height (DBH) and the grass fresh and dry. It was found that replication of the sludge is regaining ground in relation to both physical and chemical properties, especially in the surface layers, and the highest dose influences the plantations development. There was no significant difference between treatment means for soil recovery of fresh and dry grass, after reapplication of biosolids / Mestre

Este estudo teve como objetivo avaliar os efeitos da aplicação de biossólido sobre as taxas de mineralização e de lixiviação de N, as modificações de fertilidade do solo, a nutrição e o crescimento de povoamentos de Eucalyptus grandis plantados em um Latossolo Vermelho-Amarelo Distrófico não-degradado (sob cultivo mínimo) e outro degradado. O experimento foi conduzido no município de Salto de Pirapora, SP. A área experimental foi constituída de quatro blocos e nove tratamentos; em três tratamentos, a camada superficial do solo (0-20cm) foi removida (solo degradado). Os tratamentos na área com solo não-degradado, cultivado no sistema de cultivo mínimo, foram: (1) Controle, (2) Fertilização mineral, (3) 10 t ha-1, (4) 20 e (5) 40 t ha-1 de biossólido (base seca), todos com suplementação de P e K, e (6) 10 t ha-1 de biossólido, sem suplementação de P e K; na área com solo degradado, os tratamentos foram: (7) Controle, (8) 20 e (9) 40 t ha-1 de biossólido, todos com suplementação de P e K. Nos tratamentos 1, 4 e 8 foram monitoradas as taxas de mineralização e de lixiviação de N no solo. No solo não-degradado, nos primeiros sete meses pós-aplicação do biossólido (PAB), houve aumento das taxas de mineralização de N, do pH, da concentração de P resina, e diminuição das concentrações de K, Ca e Mg trocáveis. Aos doze meses PAB, as concentrações de P-resina aumentaram, e as de matéria orgânica e N total diminuíram. As concentrações foliares de N aumentaram aos três meses, de N e P aos sete meses, e as de K diminuíram aos doze meses PAB. No solo degradado que recebeu 20 t ha-1 de biossólido, as quantidades de N mineralizadas, em sete meses, foram semelhantes às obtidas no não-degradado sem biossólido, e as taxas de lixiviação de N foram maiores do que no solo não-degradado com a mesma dose. Nesta época, no solo degradado, o biossólido aumentou concentrações de P-resina, Ca, Mg e S, o pH somente na camada 0-3 cm e, aos doze meses, aumentou as concentrações de C, N totais, de matéria orgânica, de P-resina, de Ca trocável, e diminuiu e aumentou, respectivamente, as concentrações de S nas camadas 0-3 e 3-30 cm do solo. Houve aumento das concentrações foliares de N, aos três meses, de N, P, Mg e S aos sete meses, e de Ca aos doze meses PAB. O biossólido aumentou as taxas de crescimento do E. grandis, aos sete meses PAB, nas duas condições de solo e, aos doze e aos vinte e dois meses PAB, nos tratamentos em solo degradado. No tratamento em solo degradado que recebeu 40 t ha-1 de biossólido, as árvores tiveram crescimento semelhante ao dos tratamentos em solo não-degradado. Nas duas condições de solo, as variâncias entre tratamentos relativas ao crescimento das árvores foram explicadas principalmente pela maior absorção de N pelas plantas. / The aim of this study was to evaluate the effects of biosolid application on the mineralization and leaching rates of N, the changes of soil fertility, nutrition and growth of Eucalyptus grandis cultivated in a non-degraded (under minimum tillage) and in a degraded Red-Yellow Latosol (Oxissol). It was carried out in Salto do Pirapora district, São Paulo State, Brazil. The experimental area included four blocks and nine treatments; in three of them, the topsoil (0-20cm) was removed (degraded soil). Treatments in the non-degraded soil area, cultivated under minimum-tillage system, were: (1) Control, (2) Mineral fertilization, (3) 10 t ha-1, (4) 20 and (5) 40 t ha-1 of biosolid, all supplemented with P and K and (6) 10 t ha-1 of biosolid with no P and K supplementation; in the degraded soil area, the treatments were: (7) Control, (8) 20 and (9) 40 t ha-1 of biosolid, all supplemented with P and K. Mineralization and leaching rates of N in the soil were monitored in treatments 1, 4 and 8. In non-degraded soils, on the first seven months after biosolid application (ABA), increasing of N mineralization rates, pH, concentration of the soil P-resin, and decreasing concentrations of exchangeable K, Ca and Mg were observed. Twelve months ABA, P-resin concentrations increased, and organic matter and total N decreased. N concentration in foliage increased at three months, N and P at seven months and K decreased at twelve months FBA. The amounts of mineralized N in the degraded soil with biosolid (20 t ha-1), at seven months, were similar to those achieved in the Control under non-degraded soil; N leaching was higher in degraded than those in non-degraded soil with the same amount of biosolid. In that age, in degraded soil, the biosolid increased the concentrations of P-resin, Ca, Mg and S and pH, only at 0-3 cm layer and, at twelve months, increased the total C and N, organic matter, P-resin, exchangeable Ca, and S concentrations decreased in 0-3 and increased in 3-30 cm layers. N, P, Mg and S concentrations in foliage increased at seven months and Ca at twelve months ABA. The biosolid increased the growth rates of E. grandis at seven months ABA in both soil conditions, and at twelve and twenty-two months ABA in degraded soil. In degraded soil treatment that received 40 t ha-1 of biosolid, the growth of trees was similar to those of non-degraded soil treatments. In both soil conditions, the variances between treatments regarding tree growth were explained mainly by higher plants N uptake.

O presente trabalho teve como objetivo caracterizar o processo de decomposição da fração orgânica de biossólidos, após aplicação no solo, correlacionando com a composição química inicial da matéria orgânica (MO) dos resíduos. Também foi objetivo, quantificar, no campo, o efeito de um biossólido alcalino na MO de um Latossolo cultivado com eucalipto, após cinco anos da aplicação de doses do resíduo ou de fertilizantes minerais. A degradação da MO de biossólidos foi avaliada por meio da incubação de misturas de solo e cinco biossólidos, em dose correspondente a 40 t ha-1, com quantificação do CO2 emitido durante um período de 70 dias. Os biossólidos foram escolhidos em função de diferenças no sistema de tratamento de esgotos e/ou condicionamento químico para desidratação e/ou etapa complementar visando melhor adequação ao uso agrícola: BAC - biossólido anaeróbio condicionado com cal e cloreto férrico e desidratado mecanicamente; BAP - biossólido anaeróbio condicionado com polímero sintético e desidratado mecanicamente; BAS - biossólido anaeróbio seco termicamente; BLP = biossólido proveniente de lagoas de estabilização, condicionado com polímero sintético e desidratado mecanicamente; e CL - composto de lodo de esgoto obtido por compostagem em pilhas aeradas após mistura do BLP com bagaço de cana-de-açúcar e restos de poda urbana. A MO dos biossólidos foi analisada quanto aos teores totais, orgânicos e inorgânicos de C, N e P; teor de carbono solúvel em água; frações do carbono orgânico em função de graus de oxidação; e teores de açúcares solúveis, proteína bruta, lipídeos, hemicelulose, celulose, lignina, taninos e fenóis. Em todos os biossólidos o C e o N predominaram em compostos orgânicos, enquanto que a partição do P, entre compostos orgânicos e inorgânicos, foi função do tratamento dos esgotos e/ou condicionamento para desidratação. As taxas de degradação dos biossólidos foram, de modo geral, baixas e os menores valores foram observados para o BLP e o CL, provavelmente devido a maior estabilidade da MO desses resíduos. Em todos os biossólidos houve expressiva participação do compartimento protéico como constituinte da MO, apresentando valores médios entre 25 e 46 % do total de MO. A proteína bruta foi o parâmetro que melhor correlacionou com a taxa de degradação dos biossólidos ao final de 70 dias de incubação (r = 0,999 e Prob. > t inferior a 10-4), sendo promissora sua utilização no sentido de previsão da degradação da MO de biossólidos após aplicação no solo. O estudo de caso, no campo, foi desenvolvido em área com Eucalyptus grandis plantado em março de 1998 e fertilizado, quatro meses depois, com biossólido ou fertilizantes minerais. Os tratamentos avaliados foram: (i) Controle; (ii) Fertilização Mineral com N, P, K, B e Zn (Fert. Mineral) ; (iii) 10 t ha-1 de biossólido + K (10 t há-1); (iv) 20 t ha-1 de biossólido + K (20 t ha-1); e (v) 40 t ha-1 de biossólido + K (40 t ha-1). Em setembro de 2003 foram coletadas amostras de solo das camadas 0-5, 5-10, 10-20, 20-30 e 30-60 cm. Em todas as amostras foram determinados os teores totais de C e N e a densidade aparente. Nas amostras coletadas até 20 cm de profundidade, foram feitas determinações de pH, frações de C-orgânico por graus de oxidação, teores de alguns compostos orgânicos (açúcares solúveis, proteína bruta, lipídeos, hemicelulose, celulose e lignina), CTC a pH 7,0 e CTC ao pH natural. Os resultados praticamente não evidenciaram alterações na MO do solo, após cinco anos da aplicação do biossólido ou de fertilizantes minerais. Os estoques médios de C e N, até 60 cm de profundidade, foram iguais a 92,86 e 4,41 t ha-1, respectivamente. Cerca de 50 % do total de C esteve no compartimento denominado lábil, o que é típico de sistemas naturais ou manejados onde há o favorecimento ao retorno de resíduos vegetais ao solo. Dos compostos orgânicos determinados, houve variação significativa somente do teor de lignina na MO do solo (0-5 cm), com maiores valores nos tratamentos 40 t ha-1 de biossólido e Fert. Mineral, sendo tais resultados atribuídos a maior deposição de folhas nesses tratamentos e à natureza recalcitrante da lignina no ambiente. A CTC (pH natural) mostrou-se mais dependente dos valores pH do solo, do que dos teores de C, não evidenciando benefícios da MO dos biossólidos nessa propriedade, somente de forma indireta pela elevação do pH do solo tratado. / The aim of this work was to characterize the organic fraction decomposition process of the biosolids in soil, correlating to initial organic matter (OM) composition of residue. Another objective was quantify, under field conditions, the effect of alkaline biosolid on Oxisol OM, in a site planted with eucalyptus and after five years of the residue application or mineral fertilizers application. The OM decomposition of the biosolids was evaluated using the incubation of soil mixtures and five biosolids, in a rate of 40 t ha-1, with quantification of the CO2 emitted during a period of 70 days. The biosolids were chosen in function of the treatment system of sewage and/or chemical conditioning for biosolid dehydration and/or complementary stage to adequate the residue for agricultural use: BAC - anaerobic biosolid conditioned with lime and ferric chloride and mechanically dehydrated; BAP – anaerobic biosolid conditioned with synthetic polymers mechanically dehydrated; BLP – biosolid originated in stabilization ponds and conditioned with synthetic polymers mechanically dehydrated; CL – sewage sludge compost originated from aerated pile composting of a mixture of BLP, crushed sugar cane and remains of urban pruning. The OM of the biosolids was analyzed regarding the total, organic and inorganic contents of C, N and P; content of water-soluble carbon; oxidizible organic carbon fractions; and contents of soluble sugars, crude protein, lipids, hemicellulose, cellulose, lignin, tannins and phenols. All biosolids had C and N predominance in organic compounds, while the P distribution in organic and inorganic compounds was as a function of the treatment used in the Plants. The decomposition rates of the biosolids, in general, were low and the lowest values were observed for BLP and CL, probably due to higher OM stability of the residues. There was expressive participation of protein pool in all biosolids, with mean values between 25 and 46 % of total OM. The crude protein was the parameter that better correlated with biosolid degradation rate at the end of 70 days of incubation (r = 0.999 e Prob. > t lower than 10-4), being promising its use in order to expect the biosolid OM decomposition after soil application. The study case, on the field, was developed in an area with Eucalyptus grandis planted on March 1998 and fertilized, after four months, with biosolid or mineral fertilizers. The appraised treatments were: (i) Control; (ii) Mineral Fertilization with N, P, K, B and Zn (Mineral Fert.); (iii) 10 t ha-1 of biosolid + K (10 t ha-1); (iv) 20 t ha-1 of biosolid + K (20 t ha-1); and (v) 40 t ha-1 of biosolid + K (40 t ha-1). Soil samples were taken from 0-5, 5-10, 10-20, 20-30 and 30-60 cm soil depths, on September 2003. Total amounts of C and N and bulk density were determined in all samples. In the samples collected up to 20 cm of depth, were made pH determinations, oxidizible organic carbon fractions, amounts of some organic compounds (soluble sugars, crude protein, lipids, hemicellulose, cellulose and lignin), CEC the pH 7,0 and CEC to the natural pH. In general, the results did not show differences in the soil OM, after five years of the biosolid application or mineral fertilizers application. The mean values of C and N stocks up to 60 cm soil depth were the same to 92.86 and 4.41 t ha-1, respectively. About 50% of the total C was in the fraction denominated labile, which is typical of natural systems or managed systems where the return of plant residues to the soil is allowed. From the determined organic compounds, only the lignin content (0-5 cm depth) was different between the treatments, with higher concentrations in the treatments 40 t ha-1 of biosolid and Mineral Fert., probably because the largest depositions of leaves on soil surface in these treatments and the natural slow decay of lignin. The CEC (natural pH) values were more dependent on soil pH, than on the soil C content. Benefits of OM biosolids in soil CEC were not observed.

A aplicação de resíduos em solos agrícolas pode alterar significativamente a dinâmica do ciclo dos elementos no solo, conseqüentemente modificando sua fertilidade, a nutrição das plantas e os fluxos de gases do solo para a atmosfera. A possibilidade de produção de biocombustíveis a partir de óleos vegetais e com a atenção especial dada a cultura da mamona faz nesse momento com que o cultivo desta oleaginosa ressurja nacionalmente como cultura de interesse. Além disso, em áreas agrícolas próximas a grandes centros urbanos, a utilização agrícola de resíduos na agricultura é uma prática já empregada, porém ainda, sem o total conhecimento dos processos envolvidos em relação ao comportamento desses materiais no ambiente e seu real comportamento como fonte de nutrientes para as culturas. Em função do exposto, o presente trabalho foi realizado com o objetivo de avaliar os efeitos de três resíduos, contendo diferentes formas de N, na fertilidade do solo e nutrição mineral da mamona cultivada em área de reforma de canavial, bem como também quantificar os fluxos de gases do efeito estufa (CO2, CH4 e N2O) em função da aplicação de doses de um lodo de esgoto ou fertilização mineral no solo, antes do plantio da mamona. Assim, foram conduzidos dois experimentos a campo no ano agrícola de 2004-2005. No primeiro avaliou-se a contribuição de resíduos como fonte de N para a cultura da mamona e foi conduzido sob um Argissolo Vermelho-Amarelo distrófico. A dose de nitrogênio referencial foi de 75 kg ha-1 e as quantidades aplicadas de cada resíduo foram calculadas em função do conteúdo e disponibilidade do N nestes. Os dados obtidos mostram que os resíduos de origem orgânica (lodo de esgoto e Citrofer) constituíram-se numa fonte eficiente de N e para as doses equivalentes ou maiores que a referência, a produtividade da mamona foi igual ou superior a adubação mineral. Com relação a outros componentes de produção, o tamanho do racemo e nº de frutos para os tratamentos que receberam a aplicação de N via resíduos orgânicos ou a adubação mineral, não diferiram estatisticamente, mas foram superiores aos demais. O N foi o nutriente que mais limitou o desenvolvimento e produtividade da mamona. No segundo experimento avaliou-se a emissão dos gases CO2, CH4 e N2O na mesma área onde foi realizado o primeiro experimento, porém, foram avaliados os tratamentos que receberam adubação mineral e lodo de esgoto em três doses. Tanto a adição de lodo de esgoto como a adubação mineral alteraram os fluxos de CO2, N2O e CH4. Quando a quantidade de N aplicada via lodo de esgoto foi igual ao tratamento que recebeu adubação mineral, parece não haver diferenças entre as emissões de CO2 desses tratamentos. Para o N2O, quando se faz a comparação entre os tratamentos que foram concebidos para disponibilizar cerca de 75 kg N ha-1, observa-se que os valores de emissão de N2O na maioria das amostragens foram semelhantes. O tratamento que recebeu o dobro da dose de N via lodo de esgoto apresentou emissões de N2O superiores ao tratamento controle e adubação mineral. Com relação à emissão de metano para a atmosfera, não houve diferenças significativas entre os tratamentos. / The application of residues in agricultural soils can significantly change the dynamic of the element cycles into the soil, changing consequently its fertility, the plant nutrition and the soil gas fluxes to the atmosphere. The possibility of bio-fuel production from vegetable oils and the special care given to the castor bean at this time, make interest to this crop to re-start its cultivation in all country. Beside that, agricultural area near big urban centers, the use of residues in crop production is common and it is already incorporated, but there is still lack of knowledge of the process involved in relation to the behavior of these residues in the environment and as a source of nutrients for the crops. Taken in consideration what was written above, the present work was made aiming to evaluate the effect of three residues having different forms of nitrogen in the soil fertility and mineral nutrition of castor bean cultivated in a reform area of sugar cane, and also to quantify the gas fluxes of greenhouse effect (CO2, CH4 and N2O) in relation to the applied dose of sewage sludge or mineral fertilization of the soil before the castor bean plantation. Two experiments were carried out in the field in the agricultural year of 2004-2005. In the first it was evaluated the residues contribution as nitrogen source to the castor bean crop and it was conducted under one Ultisol (Argisolo Vermelho Amarelo distrófico) soil. The reference dose for nitrogen was 75 Kg ha-1 and the applied quantities of each residue were calculated in function of the content and the availability of N into the residues. The data have shown that the residues of organic origin (sewage sludge and Citrofer) constitute in an efficient source of N and for the equivalent dose or grater than the reference dose, the castor bean productivity was similar or higher than the mineral fertilization. In relation to the other parameters of production, the size of raceme and the number of fruits for the treatments that received N application via organic residues or mineral fertilization, did not differ statistically, but they were higher than the other treatments. The N was the nutrient that limited more the development and the productivity of castor bean. In the second experiment, it was evaluated the CO2, CH4 and N2O gas emission in the same area of the first experiment, but with treatments that received mineral fertilization and sewage sludge in three doses. The sewage sludge and the mineral fertilization changed the gas flow of CO2, CH4 and N2O. When the applied quantity of N via sewage sludge was equal to the mineral fertilization treatment seems that there was no difference between the CO2 emissions. For the N2O, when it was compared the treatments responsible to fulfill about 75 Kg ha-1 of N, it was observed that the values of N2O emission were similar for the great part of samples. The treatment that received the double dose of N via sewage sludge presented N2O emission higher than the control and the mineral fertilization treatments. All the treatments presented no difference for the methane emission to the atmosphere.

Devido ao aumento populacional e industrial nos grandes centros urbanos aumentou também a quantidade de lodo de esgoto gerada, a qual constitui, hoje, um dos grandes problemas da sociedade moderna. A alternativa mais viável, atualmente, é a disposição do lodo no solo, por se tratar de uma fonte de nutrientes como N, P, Ca, matéria orgânica (MO) etc. Porém, o uso indiscriminado pode causar danos ao meio ambiente, como a eutrofização dos corpos d´água, causada pelo acúmulo de fósforo no solo. Pesquisas envolvendo o comportamento de P no solo são diversas, porém são escassas as que utilizam lodo de esgoto como fonte de P e quantificam adsorção, biodisponibilidade, espécies na solução e perdas no meio ambiente. O presente estudo foi conduzido em amostras de um Latossolo Vermelho distroférrico (LVdf) coletadas em experimento da Embrapa Meio-Ambiente, localizado em Jaguariúna (SP), no qual foi adicionado lodo de esgoto desde 1999. A coleta foi realizada no ano de 2003, após a aplicação do lodo de esgoto, nas profundidades de 0-0,1; 0,1-0,2 e 0,2-0,4m. Os tratamentos foram: T1 = Testemunha absoluta; T2 = Lodo de esgoto com base na sua concentração de nitrogênio; T3 = Duas vezes a quantidade de lodo de esgoto aplicada no T2, e T4 = Quatro vezes a quantidade de lodo de esgoto aplicada no T2. Os objetivos desse estudo foram avaliar a especiação iônica do fósforo da solução do solo e o risco de perdas de P do LVdf por meio do Grau de Saturação de Fósforo (GSP) do solo. Foram também comparados os valores de P disponível extraído com Mehlich 1, resina trocadora de íons e tiras impregnadas com ferro. A adsorção do fósforo foi menor na camada mais superficial (0-0,1 m), devido ao maior teor de MO do que o das amostras subsuperficiais. A seqüência de predominância das espécies de fósforo foi: P livre >>P-Al > P-Fe = P-Ca. Os valores de P extraídos com as tiras impregnadas com óxidos de Fe tiveram correlação positiva e significativa com o P extraído com Mehlich-1 e com a resina. O GSP expressou bem a capacidade de adsorção de P do LVdf tratado com o lodo de esgoto industrial e teve correlação positiva com os três extratores utilizados. / Because of the population and industrial increase in the great urban centers, the amount of generated sewage sludge (SS) has also increased, and it constitutes, today, one of the great problems of modern society. The most viable alternative seems to be the land disposal of the sludge, since it is a source of nutrients as N, P, Ca, organic matter (OM) etc. However, the indiscriminate use can cause damages to the environment, as the eutrophication of aquifers, caused by phosphorus accumulation in the soil. Research regarding the behavior of P in soil is of common occurrence. However, the ones that quantify the adsorption, bioavailability, speciation of soil solution and losses of nutrients in areas amended with SS are scarce. The present study was carried out with samples of a Rhodic Hapludox, (RH) collected in a field experiment of the Embrapa Meio-Ambiente, located in Jaguariúna (SP), in which SS was added since 1999. Samples were collected in 2003, at the depths of 0-0.1, 0.1-0.2, and 0.2-0.4m, after five years of SS application. Treatments were: T1 = absolute control; T2 = Amount of SS calculated on basis of N concentration; T3 = Twice of SS amount applied in the T2, and T4 = Four times the SS amount in the T2. The objectives of this study were to evaluate the ionic speciation of P in soil solution and the risk of P losses in the RH by means of the degree of phosphorus saturation (DPS). The values of available P extracted by Melhlich 1, ionic exchangeable resin, and strips impregnated with iron were also compared. Soil P adsorption was lower in upper layer (0-0.1 m) than in the subsurface ones, probably to its larger OM content. The sequence of predominance of P species in soil solution was: Free P >> P-Al > P-Fe = P-Ca. Values of P extracted by the Festrips had positive and significant correlation with the P extracted with Mehlich-1 and the resin. The DPS expressed well the capacity of P adsorption by the RH amended with SS and had positive correlation with the P extracted by the three studied extractors.

A aplicação de biossólidos em solos agrícolas e/ou florestais é uma prática aceitável, tanto como forma de disposição destes materiais, quanto de melhorar as características físicas, químicas e biológicas do solo. No entanto, pouco se sabe dos impactos decorrentes desta utilização e dos seus efeitos sobre a estrutura das comunidades microbianas dos solos e sua capacidade metabólica. Assim, o objetivo deste trabalho foi determinar alterações quanti-qualitativas na diversidade metabólica dos microrganismos do solo após a adição de biossólidos e identificar possíveis indicadores de alteração de qualidade do solo. O delineamento experimental constituiu-se de 4 doses de biossólidos da ETE-Franca, equivalentes à 6, 12, 24 e 48 Mg ha-1, mantendo-se um controle sem adição de biossólido. Foram utilizadas 4 repetições por tratamento, compreendendo 20 sub-parcelas. Estas sub-parcelas foram incubadas por 1, 2, 4, 8 e 16 semanas, perfazendo um total de 120 parcelas. Após o período de incubação, amostras de solo foram coletadas para as determinações de pH, C-biomassa, Respiração Basal (RB), Respiração Induzida pelo Substrato (RIS), Quociente Metabólico (qCO2) e Diversidade Metabólica. Houve um aumento transiente do pH nos tratamentos com as maiores doses de biossólido, em relação ao controle. Após 16 semanas de incubação os solos com biossólidos apresentaram pH mais baixo do que o controle sem biossólido. O C-biomassa apresentou comportamento semelhante, com os valores decrescendo e tendendo a estabilização, em relação ao controle sem biossólido. A atividade metabólica com base na RB, RIS e MHM indicou uma indução transiente no metabolismo da microbiota do solo nos tratamentos com as maiores doses de biossólido, tanto no início quanto no final do período de incubação. Os maiores valores de qCO2 nos solos com as maiores quantidades de biossólidos sugerem a ocorrência de condições estressantes para a microbiota e sucessão de populações microbianas. A utilização de substratos de C pela comunidade microbiana foi substancialmente influenciada pela quantidade de biossólido adicionado ao solo e pelo período de incubação. Os maiores valores de Riqueza de Substratos (S) e Diversidade Metabólica (H) observados nos tratamentos que receberam as maiores quantidades de biossólido, no início do período de incubação, são indicativos de um estímulo da microbiota nativa e da contribuição de novas células microbianas decorrentes da adição do biossólido. As similaridades entre os perfis de utilização de substratos C diminuíram com o aumento da concentração de biossólido no solo, em relação ao controle sem biossólido, e aumentaram em função do período de incubação, sugerindo uma indução transiente na diversidade metabólica do solo em função da aplicação de biossólido da ETE-Franca. Solos que receberam altas doses de biossólidos apresentaram atividades metabólicas não observadas no solo sem biossólidos, no início do período de incubação, e perderam algumas atividades no final do período de incubação, em relação ao controle sem biossólido. No geral, os resultados sugerem que a aplicação de biossólidos da ETE-Franca no solo argiloso utilizado provoca um distúrbio na fisiologia da microbiota do solo e que aplicações sucessivas de altas doses de biossólido podem ocasionar alterações significativas na capacidade metabólica dos solos. / The use of biosolids in agricultural and/or forestry soils has been an acceptable practice to dispose as well as to improve physical, chemical and biological soil properties. However, the impacts of biosolids application on microbial community structures and metabolic diversity in agricultural soils are relatively unknown. The aim of this work was to determine quantitative and qualitative alterations in the metabolic diversity of a clay soil upon treatment with biosolids. A clay soil was amended with the equivalent to 6, 12, 24 and 48 Mg ha-1 of biosolids from the City of Franca (SP) Sewage Treatment Plant. A control without biosolids was also used. Four repetitions per treatment were used, totalizing 20 sub-parcels. Sub-parcels were incubated for 1, 2, 4, 8 and 16 weeks, after incorporating the biosolids, totaling 120 microcosms. After the incubation period, soil samples were collected to determine pH, Basal Respiration (BR), Substrate Induced Respiration (SIR), C-biomass, Metabolic Quotient (qCO2) and Metabolic Diversity. A transient increase in soil pH was observed in the treatments with the higher concentrations of biosolids, compared to the control without biosolids. After 16 weeks of incubation, the pH of soils with biosolids was lower than in the control without biosolids. The C-biomass also showed a transient increase in soils with biosolids at early time points, and did not statistically differ from the control at late time points. Transient increases in metabolic activities, based on BR, SIR and AWCD (Average Well Color Development), were observed in soils with the higher concentrations of biosolids at early time points. Higher values of qCO2 in soils with higher concentrations of biosolids at the earliest and latest time points suggests stressing conditions to the microbial community and alterations in microbial community structure. The utilization of C-substrates by the soil microbial community was greatly affected by the concentration of biosolids added and by the incubation time. Higher values of Substrate Richness (S) and Metabolic Diversity (H) in the soils with the higher concentrations of biosolids at early time points indicate that biosolids stimulate the activity of soil microorganisms and contribute with new activities. The similarities between the C-sources utilization profiles in the soil amended with biosolids and the control were lower in soils with the higher concentrations of biosolids. The similarities of C-source utilization profiles in the soils with biosolids and the control increased during the incubation time. Soils amended with the higher concentrations of biosolids showed metabolic activities not observed in the control soil at the early time points. The ability to use several C-sources was lost at the latest time point. In general, the results suggest that the incorporation of biosolids to the clay soil disturbs soil microbial physiology and that the successive application of biosolids to the soil may significantly alter the soil metabolic activities.

Submitted by Ricardo Cedraz Duque Moliterno (ricardo.moliterno@uefs.br) on 2015-09-14T22:46:49Z No. of bitstreams: 1 disserta??o Nara Munick Cerquira Lopes Oliv eira.pdf: 4232139 bytes, checksum: a9ff1ac54121065ff87576be3e6c69b1 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-09-14T22:46:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 disserta??o Nara Munick Cerquira Lopes Oliv eira.pdf: 4232139 bytes, checksum: a9ff1ac54121065ff87576be3e6c69b1 (MD5) Previous issue date: 2013-10-04 / In an attempt to pathogen reduction in sewage sludge there are several post treatments alternatives, such as thermal drying, lime stabilization, composting and others. The present study aimed to evaluate an alternative process to reduce pathogens in sewage sludge by using mango processing waste, which contains antimicrobial properties against gram-positive and negative bacteria. The sewage sludge from UASB reactor was stabilized for 30 days in drying bed and submitted to the sanitization process with different concentrations of mango?s peel (5, 10, 15, 20 and 30% (w/w)) and kernel seed (5, 10, 15, 20 and 30% (w/w)), with sewage sludge as a positive control and alkalinized sludge as negative control. It was monitored total and fecal coliforms, Salmonella spp., Enterococcus spp. and Escherichia coli concentrations over 90 days (at 0, 3, 7, 10, 15, 20, 30, 45, 60 and 90 days), as well as determination of total and volatile solids, moisture, total organic carbon, nitrogen, pH, phosphorus and viable helminthes eggs. The results indicated that the concentrations of carbon, nitrogen and phosphorus of treatments showed little variation during the trial period. At day 90, the levels of total and fecal coliforms were <3 MPN/g TS in positive and negative controls as well as in most of treatments with mango?s residues. The use of mango?s kernel seed or peel resulted in a reduction of 99.9999% of enterococci, 99.999% of E. coli and 99% of salmonella numbers present at the beginning of this evaluation. Although there has been a reduction in the levels of pathogens, the biosolids obtained still has restrictions for agricultural use, according to current Brazilian legislation: CONAMA Resolution 375/06 and Normative Instruction N0 64/2008 of the Ministry of Agriculture. / Na tentativa de redu??o de pat?genos no lodo de esgoto existem varias alternativas de p?s-tratamentos tais como: secagem t?rmica, estabiliza??o com cal, compostagem entre outros. O presente estudo teve como objetivo avaliar um processo alternativo de redu??o de pat?genos no lodo de esgoto pelo uso de res?duos do processamento da manga, que contem propriedades antimicrobianas contra bact?rias gram-positivas e negativas. O lodo de esgoto proveniente do reator UASB foi estabilizado por 30 dias em leito de secagem e submetido ao processo de higieniza??o com diferentes concentra??es de casca (5, 10, 15, 20 e 30% (p/p)) e de semente (5, 10, 15, 20 e 30% (p/p)) de manga, utilizando como controle positivo o lodo seco e controle negativo o lodo seco alcalinizado. Foram monitoradas as concentra??es de coliformes totais e termotolerantes, Salmonella spp. Enterococus spp. e Escherichia coli ao longo de 90 dias (nos tempos 0, 3, 7, 10, 15, 20, 30, 45, 60 e 90 dias), bem como a determina??o de s?lidos totais, s?lidos vol?teis, umidade, carbono org?nico total, nitrog?nio, pH, fosforo e ovos vi?veis de helmintos. Os resultados indicaram que as concentra??es de carbono, nitrog?nio e f?sforo dos tratamentos analisados apresentaram pouca varia??o durante o per?odo de avalia??o. Ao final dos 90 dias, os n?veis de coliformes totais e termotolerantes foram <3 NMP/g ST no controle positivo e negativo, bem como na maioria dos tratamentos com res?duos de manga. A utiliza??o de casca ou semente de manga resultou na redu??o de 99,9999% dos Enterococos, 99,999% de E. coli e 99% da salmonela presente no in?cio da avalia??o. Embora tenha havido redu??o nos n?veis de pat?genos, o bioss?lido obtido ainda apresenta restri??es de uso agr?cola, de acordo com as legisla??es brasileiras vigentes: Resolu??o CONAMA 375/06 e Instru??o normativa N0 64/2008 do Minist?rio da Agricultura.

Submitted by Nathalya Silva (nathyjf033@gmail.com) on 2017-04-24T20:18:44Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_ DesenvolvimentoSistemaComputacional.pdf: 4535874 bytes, checksum: 879c07d74ce2cb1e3aa12b6baf30b896 (MD5) / Rejected by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br), reason: Dados incompletos: resumo, citação e palavras-chaves ausentes on 2017-04-26T15:30:41Z (GMT) / Submitted by Nathalya Silva (nathyjf033@gmail.com) on 2017-05-15T18:51:35Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_DesenvolvimentoSistemaComputacional.pdf: 4535874 bytes, checksum: 879c07d74ce2cb1e3aa12b6baf30b896 (MD5) / Approved for entry into archive by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2017-05-25T20:51:21Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_DesenvolvimentoSistemaComputacional.pdf: 4535874 bytes, checksum: 879c07d74ce2cb1e3aa12b6baf30b896 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-25T20:51:21Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_DesenvolvimentoSistemaComputacional.pdf: 4535874 bytes, checksum: 879c07d74ce2cb1e3aa12b6baf30b896 (MD5) Previous issue date: 2012-06 / Desenvolvimento de sistema computacional para avaliação de lodo de esgoto sanitário como biomassa na geração de energia em processos de combustão, considerando normas técnicas e ambientais brasileiras. No sistema foram criadas e implementadas classes para avaliação do potencial energético do lodo e considerados limites estabelecidos nas normas NBR 10004/04, NBR 10004/87 e Resolução nº 316/2002 do CONAMA para impactos ambientais adversos, danos ou riscos à saúde pública, identificando a viabilidade de aplicação desse resíduo como biomassa na geração de energia em processos de combustão. O sistema foi desenvolvido com padrão de arquitetura de software Model-View-Controller (MVC), com método representado por regras de lógica, tendo como dados de entrada os resultados de determinações laboratoriais de amostras de lodo de esgoto, processamento em testes e encadeamentos lógicos das regras e relatórios para possibilitar a tomada de decisão do usuário. Para a validação do sistema foram utilizados resultados de trabalhos técnicos de aplicação de lodo de esgoto como biomassa na geração de energia em escala experimental, sendo constatado como adequados os parâmetros adotados no sistema para avaliar o potencial energético do lodo amostrado, a toxicidade e a poluição atmosférica; que as mensagens de alerta e explicativas foram claramente emitidas; que o encadeamento lógico das regras foi executado progressivamente; e que os valores obtidos no sistema foram compatíveis com os dos trabalhos utilizados para validação. Finalizando, foi concluído que o sistema desenvolvido pode ser aplicado para agilizar a tomada de decisão, especialmente em estações de tratamento de esgoto com grande volume de lodo. / Development of a computational system to assess sewage sludge sanitary as biomass to generate energy in combustion processes, taking into account Brazilian technical and environmental norms. Classes were created and implemented in the system to assess sewage sludge as energy potential and considered limits established in the norms NBR 10004/04, NBR 10004/87 and CONAMA Resolution nº 316/2002 for adverse environmental impacts, damages or risks to public health , identifying the feasibility of use of this residual as biomass to generate energy in combustion processes. The system was developed using a Model-View-Controller (MVC) software considered an architectural pattern, with method represented by logical rules, whose input data were the results from laboratory determination of sewage sludge samples, test processing and logical sequence of rules, and reports to enable the user to make a decision. To validate the system it was used results from technical work on the use of sewage sludge as biomass to generate energy in experimental scale, observing that the limits adopted in the system were appropriate as parameters to evaluate the energy potential of the sampled sludge, its toxicity and air pollution; that the explanatory and alert messages have been clearly sent; that the logical sequence of rules had been progressively implemented; and that the values obtained in the system had been compatible with the validation works. Finally, it was concluded that the system developed may be used to expedite decision-making, mainly, in waste treatment plant with large quantities of sludge.

O presente trabalho teve como objeto avaliar os efeitos da aplicação de doses crescentes de lodo de esgoto de lagoas anaeróbias sobre a fertilidade do solo, disponibilidade de metais pesados no solo e produção de matéria seca, acúmulo de nutrientes e metais pesados em plantas de Sorghum bicolor L. (Moench). Os tratamentos testados foram: 1) Testemunha; 2) Fertilização Mineral; 3) L100 - Lodo de esgoto em quantidade suficiente para fornecer o nitrogênio exigido pela cultura; 4) L200 - O dobro da quantidade de lodo aplicada no tratamento 3; 5) L300 - O triplo da quantidade de lodo aplicada no tratamento 3. O experimento foi conduzido por 124 dias, em condições de casa de vegetação, sendo que o delineamento estatístico foi o bloco casualizados com 5 tratamentos e quatro repetições, totalizando 20 parcelas. Os resultados obtidos foram submetidos à análise de variância (Teste F) e, nos casos pertinentes as médias foram comparadas pelo Teste Tukey a 5% de probabilidade. Procedeu-se à realização da análise de regressão linear entre as variáveis estudadas e as doses de lodo de esgoto. Considerando-se os resultados obtidos no presente trabalho, foi possível elaborar as seguintes conclusões: - A incorporação do lodo de esgoto no solo proporcionou melhorias de algumas variáveis consideradas na avaliação da fertilidade do solo, podendo-se citar: teor de Matéria Orgânica, teor de fósforo disponível, potássio disponível e capacidade de troca de cátions. - Por outro lado, algumas variáveis, também relacionadas a fertilidade do solo, sofreram prejuízos, podendo-se citar: pH, teores de cálcio disponível, magnésio disponível e saturação por bases. Todos os elementos metálicos pesados, presentes no lodo de esgoto tiveram suas disponibilidades aumentadas no solo. - O lodo de esgoto promoveu maior produção de biomassa vegetal de ramos e folhas, panículas e raízes. - O aumento da dose de lodo proporcionou decréscimo no acúmulo de P nas ) nas folhas e ramos das plantas de sorgo granífero. Porém, nas outras partes analisadas houve aumento do acúmulo de P. Os totais acumulados de Ca e Mg não foram influenciados pelas dose de lodo de esgoto. Para os demais macronutrientes, o aumento da dose de lodo de esgoto resultou em maior acúmulo nas plantas. - Todos os metais presentes no lodo de esgoto tiveram seus acúmulos aumentados nas diferentes partes das plantas de sorgo granífero , com o aumento das doses de lodo incorporadas nos solos. Entretanto, nenhum teor encontrado foi alto o suficiente para proporcionar o surgimento de sintomas de toxicidade nas plantas. - O lodo de esgoto apresentou bom desempenho como fonte de micronutrientes para as plantas de sorgo granífero. / The object of this study was to evaluate the effects of an application of ever increasing doses of sewer mud of anaerobic ponds on soil fertiliy, the avaliability of metals in the soil, the production of dry material, the accumulation of nutrients and heavy metals in the plant, Sorghum bicolor L (Moench). The treatments tested were: 1) Witness; 2) mineral fertilization; 3) L100 - Sewer mud in sufficient quantities to provide the nitrogen required by the culture; 4) L200 - a double quantity of sewer mud applied is the treatment 3; 5) L300 - a triple quantity of sewer mud applied in the treatment 3. The experiment was conducted for 124 days in vegetation house conditions. The estatistical delineation used was that of causalized blocks of tive treatments and four repetitions, totaling 20 blocks. The abtained results were submitted to an analysis of variance (Test F) and in the pertinant cases, the averages were compared by the Tukey Test for a 5% probality. An analysis of the linear regression between the stuied variables and the doses of sewer mud were conducted. With the results obtained in this study, it was possible to e1aborate the following conclusions: - The incorporation of the sewer mud in the soil provided improvement is some variables used in the evaluation of the soil fertility; variables such as the contents of Organic Matter, the contents of avaliable Phosphorus, the contents of available Potassium and the capacity for cation exchange. - On the other hand, some variables related to soil fertility suffered losses; variables such as pH, the contents of available Calcium, of available Magnesium and base saturation. - All the heavy metal elements, present in the sewer mud, had their availability increased in the soil. - The sewer mud promoted a large production of vegetal biomass of branches, leaves, panicles and roots. - The increase of the sewer mud dose promoted the decrease in the accumulation of P in the leaves and branches of the grair producing sorghum plant. But, for the other parts analyzed, there was an increase in the accumulation of P, the accumulated totais af Calcium and Magnesium weren\'t influncied by the sewer mud dose. For the other macronutrients the increase dose of sewer mud resulted in larger accumulations in the plants. - All the heavy metals present in the sewer mud had their accumulations increased in the different parts of the grain producing sorghum plants, with the increased doses of sewer mud incorparated in the soil. However, none of contents found were high enough to promote the appearance of toxin symptons in the plants. - The ewer mud presented a good performance as a source of micronutrients for the grain producing sorghun plants.