Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2015-11-30T15:14:21Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1577251 bytes, checksum: 9e3e4e15d07957ff4b5144764a3a6cc1 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-11-30T15:14:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1577251 bytes, checksum: 9e3e4e15d07957ff4b5144764a3a6cc1 (MD5) Previous issue date: 2014-03-28 / Empresa Mineração da Vale no Quadrilátero Ferrífero e/ ou Carajás / O minério de ferro é o principal produto mineral exportado pelo Brasil. Entretanto, inerente ao processo de beneficiamento do minério está a geração de rejeitos, que são depositados em barragens. Ocorre, porém, que tais rejeitos comumente não apresentam características físicas e químicas adequadas para o crescimento de plantas, daí a importância da realização de experimentos para definir práticas adequadas de recuperação dessas barragens. Assim, este trabalho teve como objetivo avaliar os efeitos da adubação orgânica (lodo de esgoto e composto de lixo) no processo de revegetação de rejeito de beneficiamento de minério de ferro com a Crotalaria juncea (crotalária). O rejeito foi coletado na barragem Forquilha III da Unidade de Fábrica - VALE, localizada no município de Ouro Preto - MG. As unidades experimentais foram colunas constituídas por quatro anéis sobrepostos de PVC. A quantidade de rejeito utilizada foi a suficiente para se obter uma coluna de 30 cm de altura. Todos os tratamentos receberam uma camada de 10 cm de topsoil na parte superior da coluna. A quantidade de lodo de esgoto (5,24 t ha-1) e de composto de lixo (30 t ha-1) aplicada foi baseada no teor de nitrogênio desses compostos. Foram determinadas as taxas de crescimento absoluto de altura da planta, de diâmetro caulinar e de matéria seca de parte aérea e de raízes. Além disso, foram determinados os fluxos de C-CO2 e C-CH4 dos tratamentos e a contribuição direta das fontes de adubação orgânica e da planta nas emissões de C- CO2, pelo particionamento do C-CO2, como também, suas contribuições indiretas, por meio do efeito priming. A adubação orgânica mostrou-se efetiva para proporcionar maior crescimento das plantas na ausência de fertilização química, embora o uso de lodo de esgoto (5,24 t ha-1) e de composto de lixo (30 t ha-1) não tenha diferido quanto ao efeito sobre o crescimento das plantas. Quanto às emissões de gases de efeito estufa, os tratamentos com adubação orgânica apresentaram incremento nas emissões de C- CO2, por efeitos diretos e indiretos. A adubação orgânica desencadeou o efeito priming positivo ocasionando perdas de C nativo. Por sua vez, a presença da planta nos tratamentos com adubação orgânica e fertilização química inverteu esse cenário, contribuindo para a manutenção do C nativo através do efeito priming negativo. Além disso, os tratamentos apresentaram absorção de C-CH4, atuando como dreno de metano. / Iron ore is the main mineral product exported by Brazil. However, inherent to the ore beneficiation process is the tailings generation that are deposited in dams. Yet, these tailing commonly do not exhibit physical and chemical characteristics that are suitable for the growth of plants, thus the importance of conducting experiments to define appropriate practices in order to recover these dams. Therefore, this study aimed to evaluate the effects of organic fertilization (sewage sludge and compost) on the revegetation of iron ore beneficiation tailing with the Crotalaria juncea (crotalaria). The tailing was collected in a dam called Forquillha III of Unidade de Fábrica - VALE, which is located in the city of Ouro Preto - MG. The experimental units were columns constituted by four overlapped rings of PVC. The amount of tailing used was sufficient to obtain a column of 30 cm height. To all treatments were added a 10 cm layer of topsoil on the top of the column. The amount of sewage sludge (5.24 t ha-1) and compost (30 t ha-1) applied was based on nitrogen content of these compounds. The rates of absolute growth in height, stem diameter and dry matter of the aerial part and roots were determined. Furthermore, the C-CO2 and C-CH4 fluxes of the treatments and the direct contribution of the organic fertilization and plant on the C-CO2 emissions, by partitioning of C-CO2, as well as its indirect contribution, through the priming effect. The organic fertilization was effective to provide greater plant growth in the absence of chemical fertilization, although, the use of sewage sludge (5.24 t ha-1) and compost (30 t ha-1) did not differ in regard to the effect on the growth of plants. The organic fertilization treatments showed an increase in C-CO2 emissions by direct and indirect effects. The application of organic fertilization triggered the positive priming effect causing loss of native C. On the other hand, the presence of plants in treatments with chemical fertilization reversed this scenario, contributing to maintaining the native C through the negative priming effect. Furthermore, the treatments showed absorption of C-CH4, acting as drain of methane.

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2016-10-05T12:21:05Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1696142 bytes, checksum: 52dc5a5700637b23ccffdb66863c08cd (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-05T12:21:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1696142 bytes, checksum: 52dc5a5700637b23ccffdb66863c08cd (MD5) Previous issue date: 2005-02-28 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Nas últimas décadas, visando reduzir a adição de poluentes nos rios, os esgotos de algumas cidades começaram a ser tratados, resultando na produção de um lodo rico em matéria orgânica e nutrientes, denominado lodo de esgoto ou biossólido, que necessita de uma adequada disposição final. Entre as diversas alternativas existentes para a utilização do lodo de esgoto, a alternativa para fins agrícolas apresenta-se como uma das mais convenientes, pois, como o lodo é rico em nutrientes e com alto teor de matéria orgânica, é amplamente recomendada sua aplicação como condicionador de solo e, ou, fertilizante. Entretanto, o lodo de esgoto apresenta em sua composição substâncias indesejáveis como metais pesados e organismos patogênicos ao homem. Desses dois aspectos o mais importante é a presença de metais pesados, pois os patógenos do homem podem ser completamente eliminados com tratamento químico, físico ou biológico do lodo. A utilização do lodo de esgoto como fertilizante causa alterações nas propriedades físicas e químicas dos solos. Algumas das alterações são nos teores de fósforo e de metais pesados no solo, que podem contaminar o meio ambiente, afetar o desenvolvimento de plantas, e entrar na cadeia trófica. No Brasil, dados científicos sobre os efeitos da utilização do biossólido na agricultura são escassos. Para obter mais informações, conduziu-se experimento em casa de vegetação utilizando- se o lodo da Estação de Tratamento de Esgoto Ipanema, da cidade de Ipatinga – MG. Os tratamentos constaram da adição de lodo nas doses (0, 35, 70, 140 t/ha), em vasos contendo 4,0 kg de solo, com e sem aplicação de calcário. As amostragem foram feitas após 20 dias de incubação (solo+lodo) e depois de cada 2 meses, totalizando cinco épocas de amostragem. Estudou-se a disponibilidade de metais pesados (Zn, Cu, Mn, Pb, Cd, Ni e Cr) e de fósforo em função do tempo de permanência em solo tratado (solo + lodo de esgoto; solo + lodo de esgoto + calcário), utilizando o método de extração seqüenciada para a determinação de fósforo e de metais nas frações geoquímicas do solo. Todos os metais com exceção do fósforo, quando o lodo é adicionado ao solo, se encontram em maior concentração na fração residual, não-disponível, mostrando a tendência dos metais de se estabilizarem. O fósforo, tanto no lodo quanto no solo, se distribui entre todas as frações. Para todos os elementos analisados, se observou que seus íons migram-se entre as frações durante o período de incubação do biossólido no solo. Para o cádmio, o íon migra-se para a fração residual no solo sem calagem e migra- se para a fração orgânica no solo onde houve aplicação de calcário. O chumbo, nos solos com calagem, a migração aconteceu das frações solúvel e orgânica para as frações adsorvida, ligada a óxido de ferro e manganês e residual. O mesmo ocorreu nos solos sem aplicação de calcário para dose de 140 t ha-1. Nas doses zero, sem calagem, ocorre migração das frações adsorvida e residual para fração ligada a óxido de Fe e Mn. Na dose 35 t ha-1, o íon migra-se das frações solúvel e residual para a fração ligada a óxido de Fe e Mn. E na dose de 70, a troca que íon faz é entre as frações solúvel e orgânica para frações ligada a óxidos de ferro e manganês e residual. O íon cobre migra- se para as frações residual no solo sem calagem e no solo com aplicação de calcário, para a fração orgânica. A migração do íon cromo é das frações solúvel e adsorvida para as frações ligada a óxido de Fe e Mn, orgânica e residual. O íon manganês, nos solos sem calagem, migra-se da fração solúvel para as frações adsorvida, ligada a óxido de Fe e Mn, orgânica e residual. Nos solos onde houve aplicação de calcário, no intervalo de 200 a 240 dias de incubação, na dose 35 t ha-1 de lodo de esgoto, a concentração de manganês aumentou em todas as frações exceto na fração solúvel, mostrando que a migração do íon ocorreu desta fração para as outras quatro frações (adsorvida, ligada a óxido de Fe e Mn, orgânica e residual). No níquel, a migração se dá das frações ligada a óxido de Fe e Mn, orgânica e residual para fração solúvel. E para o zinco, a migração ocorre das frações solúvel, adsorvida e orgânica para as frações ligada a óxido de Fé e Mn e residual. O fósforo migra das frações lábil, orgânico lábil, ligada a Ca e residual para fração ligada à superfície de óxidos de ferro e alumínio. Nota-se então que todos os metais migraram-se entre as frações geoquímicas durante os 8 meses de incubação do lodo de esgoto. / In the last decades, with the purpose of reducing the pollutant addiction in the rivers the sewages of many cities have been treated resulting in a production of a rich sludge with many organic matters and nutrients which is called Sewage sludge or biosolid that requires a final appropriated disposal. Among several alternatives known for the sewage sludge use, the agriculture use is presented as the most appropriated. As the sludge is rich in nutrients and it has high organic matter content its application is recommended as a soil conditioner or as a fertilizer. However, the sewage sludge has in its composition some undesirable substances like heavy metals and pathogenic organisms to the human being. In these two aspects, the most important is the presence of heavy metals because the human pathogens can be completely eliminated in a sludge chemical, physical or biological treatment. The use of sewage sludge as fertilizer causes changes on the soil chemical and physical properties. Some changes are on the phosphorus content and the heavy metals on the soil that can contaminate the environment, to affect the plants developing and to enter in the trophic chain. In Brazil, there is a lack about scientific data in terms of using effects of biosolid in the agriculture. In order to obtain more information about it, an experiment was conducted in a greenhouse using sludge from Ipanema Sewage treatment Station at Ipatinga MG. The treatments were made with the sludge addiction in several doses (0, 35, 70, 140 t/ha), in pots containing 4.0kg of soil, with and without limestone. The samples were done after 20 days of incubation (soil + sludge) and after each 2 months, in a total of 5 sample periods. It was studied the heavy metals (Zn, Cu, Mn, Pb, Cd, Ni, and Cr) and the phosphorus availability in function of the time remain on the treated soil (soil + sludge; soil + sewage sludge + limestone), using the sequential extraction method for the phosphorus determination and metals on the soil geochemical fractions. All metal, except the phosphorus, when the sludge is addicted on the soil are observed in the higher concentration in the residual fraction, non available, showing the tendency of metals to be stabilized. The phosphorus, as in the sludge as in soil, had been distributed among all fractions. For all the elements analyzed, it was observed that their ions go among the fractions during the incubation period of biosolid in the soil. For the Cadmium, the ion goes to the residual fraction in the soil without liming and goes to organic fraction in soil where limestone application was done. The lead in the soil with liming, the migration happened in two fractions – soluble and organic for the adsorbed fractions linked to the iron oxide and manganese and residual. The same occurred to soils without limestone application for 140t ha -1 dose. In zero doses, without liming, it had occurred migration of adsorbed and residual fractions linked to the iron oxide and manganese. In dose of 35 t ha-1 , the ion goes from soluble and residual fractions to the fraction linked to the iron oxide and manganese. In dose of 70, the change made by the ion is between the soluble and organic fractions to the fractions linked to the iron oxide, manganese and residual. The copper ion goes to the residual fractions in soil without liming and to soil with lime application, to organic fraction. The chromium migration is from soluble and adsorbed fractions to the fractions linked to the Fe oxide and Mn residual and organic. The manganese ion in soils without liming goes from soluble fraction to adsorbed fraction linked to the iron oxide and manganese, organic and residual. In soils where occurred the limestone application in the interval of 200 to 240 days the incubation in 35t ha-1 dose of sewage sludge the manganese concentration increased in all fraction except in the soluble fraction, showing that migration occurs from soluble, adsorbed, and organic fractions linked to the iron oxide manganese and residual. The phosphorus goes from labile, labile organic, linked to Ca and residual to fraction linked to the iron oxide and aluminum surfaces. It is noticed that all the metals had migrated between the geochemical fractions during 8 months of incubation of the sewage sludge.

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2017-06-28T16:31:43Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1724968 bytes, checksum: 06a5ec19e8d9313f3fb7e8dfc747e57c (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-28T16:31:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1724968 bytes, checksum: 06a5ec19e8d9313f3fb7e8dfc747e57c (MD5) Previous issue date: 2017-02-17 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O presente estudo teve como objetivo avaliar o decaimento e a relação entre as concentrações de enterovírus cultiváveis e de colifagos somáticos em lodo de esgoto durante secagem em estufa de secagem, caracterizando a exposição humana a perigo microbiológico no tratamento e no uso agrícola do lodo. O tratamento em estufa consistiu na disposição do lodo de esgoto desaguado em leiras, que foram revolvidas manualmente uma vez por semana, quando também se realizava coleta de amostras para análise de umidade (U), sólidos totais (ST), pH, coliformes totais (CT), Escherichia coli (EC), vírus entéricos infecciosos (VEI) e colifagos somáticos (CS). A exposição de trabalhadores e de consumidores de hortaliças a perigo microbiológico (CT, EC, VEI e CS) foi avaliada por meio da coleta e análise: da água de lavagem das mãos da pesquisadora responsável, representante da figura do trabalhador do serviço de saneamento, após manejo semanal das leiras de lodo ao longo do tratamento; da água de lavagem das mãos de dois voluntários, representantes da figura do trabalhador rural, responsáveis pela montagem de cada canteiro de hortaliça (alface e cenoura), onde foi usado como adubo tanto lodo tratado quanto lodo tratado inoculado com VEI e CS de referência e de amostras da mistura solo+lodo no momento da colheita das hortaliças. A exposição do consumidor foi verificada através da análise de amostras das hortaliças após período de cultivo recomendado. Entre fevereiro e novembro de 2015, nove lotes de lodo de esgoto (L1 a L9) foram tratados em estufa de secagem, onde permaneceram em média por 13 semanas. As temperaturas médias estimadas do ar dentro da estufa variaram de 28,8 a 33,5° C. O pH se manteve estável na maioria dos lotes com valores entre 5,0-6,0. Após aproximadamente 60 dias de tratamento, todos os lotes apresentavam umidade abaixo de 10%, exceto L3 e L4 (10-25%). O tempo necessário para atingir 90% de sólidos totais variou entre 40-50 dias (L1 e L7), 55-65 dias (L5 e L6) e 85-100 dias (L2, L3 e L4). Durante a higienização dos lotes de lodo em estufa de secagem, observou-se que L2, L5, L7, L8 e L9 levaram até 20 dias para alcançarem qualidade classe B (coliformes termotolerantes < 10 6 NMP/g ST). O tempo de tratamento necessário para que cada lote passasse do tipo Classe B para Classe A (<1x103 NMP EC/g ST) foi em média de 50-60 dias para a maioria dos lotes (L2, L3 L6, L7 e L8). A detecção de vírus nas amostras de lodo analisadas durante a secagem do lodo em estufa foi muito baixa, impossibilitando inferir sobre níveis de contaminação e grau de decaimento. Mas colifagos somáticos foram detectados em amostras com menos de 10% de umidade. As amostras de água de lavagem das mãos, da mistura solo+lodo e de alface apresentaram baixas concentrações ou ausência de vírus entéricos infecciosos e colifagos somáticos. Sob as condições testadas no presente estudo, foi possível evidenciar que a secagem de lodo de esgoto em estufa de secagem se apresentou como técnica simples e eficiente na obtenção de produto granulado, seco e com níveis de redução da contaminação bacteriana que atendeu ao padrão de qualidade estabelecido como seguro para uso agrícola conforme a legislação brasileira. Colifagos somáticos persistiram na secagem do lodo em estufa de secagem e no plantio de hortaliças. Sugere-se que trabalhadores do serviço de saneamento, trabalhadores rurais e consumidores de hortaliças estariam expostos a baixos níveis de contaminação bacteriana e virológica. / The aim of the study was to evaluate the decay and the relationship between the concentrations of infectious enteric viruses (IEV) and somatic coliphages (SC) in sewage sludge dried in an agricultural greenhouse and characterize human exposure to microbiological hazard during treatment and agricultural use of the sludge. The greenhouse treatment consisted of disposing the dewatered sewage sludge in piles which were manually turned once a week, when samples were taken for analysis of: moisture (U) total solids (TS), pH, total coliforms (TC), Escherichia coli (EC), infectious enteric virus (IEV) and somatic coliphages (SC). Human exposure (workers and consumers) to microbiological hazard (TC, EC, IEV and SC) was evaluated through the collection and analysis of: handwashing water of the responsible researcher (sanitation service worker) after weekly management of piles of sludge during treatment; handwashing water of the two volunteers (rural workers) responsible for the production of each vegetable (lettuce and carrots), using as fertilizer either treated sludge as inoculated treated sludge with IEV as well as samples of the soil+sludge mixture at harvest time. Consumer exposure was verified by analyzing vegetables samples after the recommended cultivation period for crops. Between February and November 2015, nine batches of sewage sludge (B1 to B9) were treated in a greenhouse, where they remained on average for 13 weeks. The estimated average temperature of the air inside the greenhouse ranged from 28,8 to 33,5° In most batches sludge remained pH between 5.0-6.0. C. After about 60 days of treatment, all batches had less than 10% of the humidity, except B3 and B4 (10-25%). The time required to reach 10% of humidity ranged between 40-50 (B1 to B7), 55-65 (B5, B6) and 85-100 (B2, B3 and B4) days. During sanitation of the sludge batches in a greenhouse, it was observed that L2, L5, L7, L8 and L9 took 20 days to achieve quality Class B (EC <106 MPN/g TS). Batches took 50-60 days on average to catch E. coli levels <1x103 NMP/g TS. The detection of somatic coliphages in sludge samples was low and sporadic. The detection of vírus in sludge samples during sludge drying in a greenhouse was low, which made it impossible to infer about contamination levels and degree of decay, although somatic coliphages were detected in samples with less than 10% moisture. Samples of handwashing water, soil+sludge mixture and lettuce showed low concentrations or absence of infectious enteric virus and somatic coliphages. Drying sewage sludge in an agricultural greenhouse is a simple and effective process for obtaining a dry and granular product and reducing bacterial contamination to levels established to be safe for agricultural use under Brazilian law. Somatic coliphages persisted during the sludge drying in an agricultural greenhouse and in biosolids-amended soil under vegetables cultivation. Also, it’s suggested that sanitation service workers, farm workers and consumers of vegetables would be exposed to low levels of bacterial and virological contamination.