Acessibilidade / Reportar erro

Alternativa agronômica para o biossólido produzido no Distrito Federal: I - efeito na produção de milho e na adição de metais pesados em Latossolo no cerrado

Agronomic alternative use for the biosolid generated in the Federal District: I - its effect on corn production and heavy metal incorporation in a cerrado oxisol

Resumos

O crescimento urbano em Brasília aumentou o volume de esgoto doméstico coletado, gerando maior volume de biossólido - resíduo final do tratamento do esgoto - depositado nos pátios da Companhia de Água e Esgoto de Brasília (CAESB). Embora ainda haja carência de informações técnicas que possam garantir segurança ambiental, viabilidade econômica e satisfação social de seu uso, a maior parte do biossólido tem sido utilizada como condicionador de solos e fertilizante pelos agricultores nas áreas agrícolas vizinhas. Neste trabalho, o biossólido, que continha 90 dag kg-1 de água (10 dag kg-1 de matéria seca), foi aplicado a um Latossolo Vermelho distrófico, em doses únicas de 54, 108 e 216 t ha-1. Na menor dose e sem qualquer adição de outros fertilizantes, o material forneceu nutrientes para o milho por três anos, resultando em uma produtividade média de grãos de 4.700 kg ha-1. O modelo de ajuste aos dados, definido pela equação quadrática Y = 2349,3** + 41,579** X - 0,1097** X ², R² = 0,9824**, em que Y representa a produtividade de milho (kg ha-1) e X, a dose de biossólido úmido aplicado (t ha-1), estima que a aplicação de 189,51 t ha-1 produziria o rendimento máximo de milho. Usando-se o fósforo (P2O5) como referência, o biossólido foi mais eficiente do que a adubação mineral com superfosfato triplo, apresentando um valor fertilizante médio de 125 % nos três anos de cultivo. Na dose de 54 t ha-1, o biossólido da CAESB incorpora ao solo 240 kg de P2O5, 320 kg de N, 160 kg de Ca, 13 kg de K2O. As concentrações dos metais pesados (Cd, Pb e Hg) presentes no biossólido são muito inferiores aos limites críticos para aplicação do material, e a aplicação de 54 t ha-1 de biossólido úmido incorpora ao solo pequenas quantidades daqueles metais, indicando que a contaminação do solo por aqueles poluentes não constituirá problema, desde que o esgoto urbano não receba contaminação por resíduos industriais.

resíduos urbanos; lodo de esgoto; biossólido; metais pesados


Brasilia's urban growth has caused the increase of domestic sewage sludge, production generating a large volume of biosolid - a final product of sludge treatment - deposited at the Companhia de Saneamento de Brasilia (CAESB) sewage treatment plants. Although there is still a lack of technical data on health, environmental safety and economic viability, it has been used as a soil amendment and fertilizer by farmers in the neighbouring areas. The biosolid produced at one of the sewage treatment plants of CAESB, with a water content of 90 dag kg-1 (10 dag kg-1 dry matter), was tested as a fertilizer for corn production in an Oxisol at rates of 54, 108 and 216 t ha-1. Results showed that, after three years, a sole application of 54 t ha-1 of biosolid maintained an average corn yield of 4,700 kg ha-1. The regression model, adjusted by a quadratic polynomial equation, Y = 2349.3** + 41.579**x - 0.1097**x², R² = 0.9824**, where Y is the corn grain productivity (kg ha-1) and x, the rate of applied biosolid (t ha-1), showed that maximum yield would be obtained at the rate of 189.51 t ha-1. Using the phosphorus (P2O5) content as a reference to plant requirement, the biosolid was more efficient than chemical fertilization with triple superphosphate, giving an average fertilizer value of 125 % during the three year-period of cultivation. At the rate of 54 t ha-1, the biosolid added to the soil 240 kg of P2O5, 320 kg of N, 160 kg of Ca and 13 kg of K2O. Heavy metal (Cd, Pb e Hg) concentration in this biosolid is much lower than the critical concentration limit established for its use, and the application of 54 t ha-1 of wet biosolid adds very small amounts of those metals, which suggests that soil contamination by those pollutants will not be a problem unless industrial residues contaminate the urban sludge.

urban residues; sewage sludge; biosolid; heavy metals


SEÇÃO IX - POLUIÇÃO DO SOLO E QUALIDADE AMBIENTAL

J. E. Silva; D. V. S. Resck; R. D. Sharma

Engenheiro-Agrônomo da Embrapa Cerrado. Rod. BR 020, Km 18, Caixa Postal 08223, CEP 73301-970 Planaltina (DF). E-mail: jesilva@cpac.embrapa.br

RESUMO

O crescimento urbano em Brasília aumentou o volume de esgoto doméstico coletado, gerando maior volume de biossólido - resíduo final do tratamento do esgoto - depositado nos pátios da Companhia de Água e Esgoto de Brasília (CAESB). Embora ainda haja carência de informações técnicas que possam garantir segurança ambiental, viabilidade econômica e satisfação social de seu uso, a maior parte do biossólido tem sido utilizada como condicionador de solos e fertilizante pelos agricultores nas áreas agrícolas vizinhas. Neste trabalho, o biossólido, que continha 90 dag kg-1 de água (10 dag kg-1 de matéria seca), foi aplicado a um Latossolo Vermelho distrófico, em doses únicas de 54, 108 e 216 t ha-1. Na menor dose e sem qualquer adição de outros fertilizantes, o material forneceu nutrientes para o milho por três anos, resultando em uma produtividade média de grãos de 4.700 kg ha-1. O modelo de ajuste aos dados, definido pela equação quadrática Y = 2349,3** + 41,579** X - 0,1097** X 2, R2 = 0,9824**, em que Y representa a produtividade de milho (kg ha-1) e X, a dose de biossólido úmido aplicado (t ha-1), estima que a aplicação de 189,51 t ha-1 produziria o rendimento máximo de milho. Usando-se o fósforo (P2O5) como referência, o biossólido foi mais eficiente do que a adubação mineral com superfosfato triplo, apresentando um valor fertilizante médio de 125 % nos três anos de cultivo. Na dose de 54 t ha-1, o biossólido da CAESB incorpora ao solo 240 kg de P2O5, 320 kg de N, 160 kg de Ca, 13 kg de K2O. As concentrações dos metais pesados (Cd, Pb e Hg) presentes no biossólido são muito inferiores aos limites críticos para aplicação do material, e a aplicação de 54 t ha-1 de biossólido úmido incorpora ao solo pequenas quantidades daqueles metais, indicando que a contaminação do solo por aqueles poluentes não constituirá problema, desde que o esgoto urbano não receba contaminação por resíduos industriais.

Termos Para indexação: resíduos urbanos, lodo de esgoto, biossólido, metais pesados.

SUMMARY

Brasilia's urban growth has caused the increase of domestic sewage sludge, production generating a large volume of biosolid - a final product of sludge treatment - deposited at the Companhia de Saneamento de Brasilia (CAESB) sewage treatment plants. Although there is still a lack of technical data on health, environmental safety and economic viability, it has been used as a soil amendment and fertilizer by farmers in the neighbouring areas. The biosolid produced at one of the sewage treatment plants of CAESB, with a water content of 90 dag kg-1 (10 dag kg-1 dry matter), was tested as a fertilizer for corn production in an Oxisol at rates of 54, 108 and 216 t ha-1. Results showed that, after three years, a sole application of 54 t ha-1 of biosolid maintained an average corn yield of 4,700 kg ha-1. The regression model, adjusted by a quadratic polynomial equation, Y = 2349.3** + 41.579**x - 0.1097**x2, R2 = 0.9824**, where Y is the corn grain productivity (kg ha-1) and x, the rate of applied biosolid (t ha-1), showed that maximum yield would be obtained at the rate of 189.51 t ha-1. Using the phosphorus (P2O5) content as a reference to plant requirement, the biosolid was more efficient than chemical fertilization with triple superphosphate, giving an average fertilizer value of 125 % during the three year-period of cultivation. At the rate of 54 t ha-1, the biosolid added to the soil 240 kg of P2O5, 320 kg of N, 160 kg of Ca and 13 kg of K2O. Heavy metal (Cd, Pb e Hg) concentration in this biosolid is much lower than the critical concentration limit established for its use, and the application of 54 t ha-1 of wet biosolid adds very small amounts of those metals, which suggests that soil contamination by those pollutants will not be a problem unless industrial residues contaminate the urban sludge.

Index terms: urban residues, sewage sludge, biosolid, heavy metals.

Texto completo disponível apenas em PDF.

Full text available only in PDF format.

LITERATURA CITADA

Recebido para publicação em fevereiro de 2000

Aprovado em fevereiro de 2002

  • BISCAIA, R.C.M. & MIRANDA, G.M. Uso do lodo de esgoto calado na produção de milho. Sanare, 5:86-89, 1996
  • BORGES, C.E.; ORNELAS, R.B.; HAYASHIDA, C. & IKAWA, N.G. Caracterização físico-química e microbiológica do lodo produzido nas estações de tratamento de esgotos de Brasília. Brasília, Companhia de Água e Esgoto de Brasília, 1995. 3p. (Trabalho apresentado no 1º Seminário sobre Destinação e Aplicação de Lodos de Esgoto no Distrito Federal, 28 de junho, 1995).
  • BROWN, S.; ANGLE, J.S. & CHANEY, R.L. Correction of limed biosolid induced manganese deficiency on a long term field experiment. J. Environ. Qual., 26:1375-1384, 1997.
  • COMPANHIA DE ÁGUA E ESGOTO DE BRASÍLIA - CAESB. Considerações sobre o lodo de esgoto tratado e sua aplicação na agricultura. Brasília, 1993. 11p.
  • CROHN, D.M. Planning biosolids land application rates for agricultural systems. J. Environ. Eng., 122:1058-1066, 1996.
  • DESCHAMPS, C. & FAVARETTO, N. Efeito do lodo complementado com fertilizante mineral na produtividade e desenvolvimento da cultura de feijoeiro e do girassol. Sanare, 8:33-38, 1997.
  • GOLDSTEIN, N.; GLENN, J. & MADTES, C. Biosolids management update. BioCycle, 39:69-72, 1998.
  • EMPRESA BRASILEIRA DE PESQUISA AGROPECUÁRIA - EMBRAPA. Centro Nacional de Pesquisa de Solos. Manual de métodos de análise de solo. 2.ed. Rio de Janeiro, 1997. 212p. (EMBRAPA - CNPS, Documentos, 1)
  • ENVIRONMENTAL PROTECTION AGENCY - EPA. A plain english guide to the EPA part 503 biosolids rule. Washington, 1994. 190p. (Disponível: site EPA 01/dez/1999. URL: http://www.epa.gov publications. Consultado em 01/dez/1999).
  • JOFRE, J. Regrowth of faecal coliforms and salmonellae in stored biosolids and soil amended with biosolids. Water Sci. Technol., 35:269-275, 1997
  • LOURENÇO, R.S.; ANJOS, A.R.M.; LIBARDI, P.L. & MEDRADO, M.J.S. Efeito do lodo de esgoto na produtividade de milho e feijão, no sistema de produção da Bracatinga. Sanare, 5:90-92, 1996.
  • MALAVOLTA, E.; VITTI, G.C. & OLIVEIRA, S.A. Avaliação do estado nutricional das plantas: princípios e aplicações. Piracicaba, Associação Brasileira para a Pesquisa da Potassa e Fosfato, 1989. p.81-84.
  • MORENO-CASELLES, J.; PEREZ-MURCIA, M.D.; PEREZ-ESPINOSA, A. & MORAL, R. Heavy metal pollution in sewage sludges and agricultural impact. Fresenius Environ. Bull., 6:519-524, 1997.
  • OZORES-HAMPTON, M.; HANLON, E.; BRIAN, H. & SCHAFFER, B. Cadmium, copper, lead, nickel and zinc concentrations in tomato and squash grown in MSW compost-amended calcareous soil. Compost Sci. Util., 5:40-45, 1997.
  • PINTO, M.T.; BORGES, C.E. & MACHADO, A.F. Manejo e destinação de lodos de esgoto no Distrito Federal. Brasília, Companhia de Água e Esgoto de Brasília, 1995. 7p. (Trabalho apresentado no 1º Seminário sobre Destinação e Aplicação de Lodos de Esgoto no Distrito Federal, 28 de junho, 1995)
  • SAS INSTITUTE. SAS/STAT User´s guide. version 6, 4.ed. Cary, 1989. v.1, 943p.
  • SILVA, J.E.; RESCK, D.V.S.; SHARMA, R.D. & FEITOZA, L. Utilização do lodo de esgoto como fonte de fósforo e nitrogênio para o milho. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE CIÊNCIA DO SOLO, 26., Rio de Janeiro, 1997. Anais. Rio de Janeiro, Sociedade Brasileira de Ciência do Solo, 1997. CD ROM.
  • SILVA, J.E. & RITCHEY, K.D. Adubação potássica em solos de Cerrado. In: YAMADA, T; IGUE,K.; MUZILLI, O. & USHERWOOD, N., eds. SIMPÓSIO SOBRE POTÁSSIO NA AGRICULTURA BRASILEIRA. Londrina, Instituto da Potassa e Fosfato, Instituto Internacional da Potassa. Anais. Londrina, 1982. p.323-338.
  • SLOAN, J.J.; DOWDY, R.H.; DOLAN, M.S. & LINDEN, D.R. Long term effects of biosolids applications on heavy metal bioavailability in agricultural soils. J. Environ. Qual., 26:966-975, 1997.
  • SMITH, C.T. Environmental guidelines for developing sustainable energy output from biomass. Biomass Energy, 13:269-277, 1997.
  • WHITE, C.S.; LOFTIN, S.R. & AGUILAR, R. Application of biosolids to degrade semiarid rangeland: nine-year response. J. Environ. Qual., 26:1663-1671, 1997.
  • WISNIEWSKI, C.; MOTTA NETO, J.A.; PEREIRA, A.M.; RADOMSKI, M.I. & SESSEGOLO, G.C. Uso do lodo de esgoto da ETE-Belém na recuperação de áreas degradadas por mineração de calcário. Sanare, 5:76-85, 1996.
  • Alternativa agronômica para o biossólido produzido no Distrito Federal. I - efeito na produção de milho e na adição de metais pesados em Latossolo no cerrado

    Agronomic alternative use for the biosolid generated in the Federal District. I - its effect on corn production and heavy metal incorporation in a cerrado oxisol
  • Datas de Publicação

    • Publicação nesta coleção
      29 Set 2014
    • Data do Fascículo
      Jun 2002

    Histórico

    • Recebido
      Fev 2000
    • Aceito
      Fev 2002
    Sociedade Brasileira de Ciência do Solo Secretaria Executiva , Caixa Postal 231, 36570-000 Viçosa MG Brasil, Tel.: (55 31) 3899 2471 - Viçosa - MG - Brazil
    E-mail: sbcs@ufv.br