Potential agricultural use of biosolids from a sewage treatment plant, Petrolina, (PE)

DOI: https://doi.org/10.17765/2176-9168.2023v16n4e11698
Keywords: Organic fertilizer, Sewage sludge, Reuse, Urban waste

Abstract

The agricultural use of biosolids is an alternative to the environmental problems caused by the sludge generated in the biological treatment of domestic or sanitary sewage. This waste can promote savings in the acquisition of fertilizers because it is a soil conditioner and has essential nutrients for plant development. Following the regulations in force in the country is a determining condition to make this reuse feasible. Thus, the objective of this study was to evaluate the potential of biosolids from an ascending flow anaerobic reactor for use in agriculture, comparing the results of its characterization with the recommended quality criteria established by current Brazilian standards. The biosolid used was from upflow anaerobic reactors after drying and sanitization with lime. The biosolid meets the requirements of Resolution number 498/2020 of the National Council of the Environment for application in agriculture. The residue only does not meet the tolerance limits for the elements nickel, copper, zinc, iron and manganese established by Normative Instruction No. 25 of 2009 of the Ministry of Agriculture, Livestock and Supply. The biosolids can be used for physical conditioning and soil/substrate fertilization, contributing to minimize environmental impacts from a possible improper disposal.

Author Biographies

Janielle Souza Pereira, Universidade Federal de Lavras - UFLA
Master in Agricultural Engineering - UNIVASF - Juazeiro/Bahia/Brazil PhD student in Agricultural Engineering - UFLA - Lavras/Minas Gerais/Brazil
Miriam Cleide Cavalcante de Amorim , Universidade Federal do Vale do São Francisco - UNIVASF
Doutora em Engenharia Química, Docente efetiva do colegiado de Engenharia Agrícola e Ambiental da Universidade Federal do Vale do São Francisco (UNIVASF), Juazeiro (BA), Brasil.
Nelci Olszevski, Universidade Federal do Vale do São Francisco - UNIVASF
Doutora em Solos e Nutrição de Plantas, Docente efetiva do colegiado de Engenharia Agrícola e Ambiental da Universidade Federal do Vale do São Francisco (UNIVASF), Juazeiro (BA), Brasil.
Paula Tereza de Souza e Silva , Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária - Embrapa Semiárido
Doutora em Química, Pesquisadora da Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária – EMBRAPA Semiárido, Petrolina (PE), Brasil
Marcella Vianna Cabral Paiva , Companhia Pernambucana de Saneamento
Doutora em Tecnologia Ambiental e Recursos hídricos, Coordenadora Técnica de Esgoto na Companhia Pernambucana de Saneamento – COMPESA, Petrolina (PE), Brasil
Vanessa Polon Donzeli , Universidade Federal do Vale do São Francisco - UNIVASF
Doutora em Genética e Biologia Molecular, Docente efetiva do colegiado de Engenharia Agrícola e Ambiental da Universidade Federal do Vale do São Francisco (UNIVASF), Juazeiro (BA), Brasil

References

ABNT - ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 10007: Amostragem de resíduos sólidos. Rio de Janeiro, 2004.

ABREU, A. H. M. de; ALONSO, J. M.; MELO, L. A. de; LELES, P. S. dos S.; SANTOS, G. R. dos. Caracterização de biossólido e potencial de uso na produção de mudas de Schinus terebinthifolia Raddi. Eng. Sanit. Ambient., Rio de Janeiro, v. 24, n. 3, p. 591-599, maio/jun. 2019. DOI: 10.1590/S1413-41522019108265.

ABREU, A. H. M. de; LELES, P. S. dos S.; MELO, L. A. de; OLIVEIRA, R. R. de; FERREIRA, D. H. A. A. Caracterização e potencial de substratos formulados com biossólido na produção de mudas de Schinus terebinthifolius Raddi. E Handroanthus heptaphyllus (Vell.) Mattos. Ciênc. Florest., Santa Maria, v. 27, n. 4, p. 1179-1190, out./dez. 2017. DOI: https://doi.org/10.5902/1980509830300.

AFÁZ, D. C. de S.; BERTOLAZ, K. B.; VIANI, R. A. G., SOUZA, C. F. Composto de lodo de esgoto para o cultivo inicial de eucalipto. Rev. Ambient. Água, Taubaté, v. 12, n. 1, jan./fev. 2017. DOI:10.4136/ambi-agua.1965.

ALMEIDA, L. S. de; FERREIRA, V. A. S.; FERNANDES, L. A.; FRAZÃO, L. A.; OLIVEIRA, A. L. G.; SAMPAIO, R. A. Indicadores de qualidade do solo em cultivos irrigados de cana-de-açúcar. Pesq. Agropec. Bras., Brasília, v. 51, n. 9, p. 1539-1547, set. 2016. DOI: 10.1590/S0100-204X2016000900053.

ALMEIDA, R. S. de; BARONI, G. de R.; MELO, L. de; ABREU, H. M. de; LELES, P. S. dos S. É possível utilizar o biossólido na produção de mudas de progênies de candeia? Rev. Agro. Amb., Maringá, v. 16, n. 1, e9768, jan./mar. 2023. DOI:10.17765/2176-9168.2023v16n1e9768.

ALONSO, J. M.; ABREU, A. H. M. de; MELO, L. A. de; LELES, P. S. dos S.; CABREIRA, G. V. Biosolids as substrate for the production of Ceiba speciosa seedlings. Cerne, Lavras, v. 24, n. 4, p. 420-429. 2018. DOI: 10.1590/01047760201824042568.

ANDREOLI, C. V.; VON SPERLING, M.; FERNANDES, F. Lodo de esgotos: tratamento e disposição final. 2. ed. Belo Horizonte: Editora UFMG, 2014.

APHA. Standard methods for the examination of water and wastewater. 22 th edition. American Public Health Association, Washington, D.C. 2012.

ARAÚJO, V. dos S.; SILVA, M. O.; BRITO, A. de S.; SOUSA, I. de L.; NUNES, F. C.; SOUZA, J. F. M. de; OLIVEIRA, I. V. de; SILVA, C. R. da; CARVALHO, F. I. M.; SILVA, J. N. da; SILVA, V. F. A.; SILVA, P. A. Lodo de esgoto e suas potencialidades agrícolas. Res. Soc. Dev., Vargem Grande Paulista, v. 11, n. 3, e14711326200. 2022. DOI: http://dx.doi.org/10.33448/rsd-v11i3.26200.

BARBOSA, J. G. Gestão ambiental em estações de tratamento de esgoto sanitário: alternativas para o lodo de esgoto. Rev. Especialize On-line IPOG, Goiânia, n. 15, v. 1, p. 1-15, jul. 2018. Disponível em: https://ipog.edu.br/wp-content/uploads/2020/11/jessica-goncalves-barbosa-pagyn12-175131614.pdf. Acesso em: 06 abr. 2023.

BHATT, D.; SHRESTHA, A.; DAHAL, R. K.; ACHARYA, B.; BASU, P.; MACEWEN, R. Hydrothermal carbonization of biosolids from waste water treatment plant. Energies, Basel, n. 11, v. 2286, 2018, p. 1-10. DOI:10.3390/en11092286.

BRASIL. Conselho Nacional do Meio Ambiente – CONAMA. Resolução nº 498 de 19 de agosto de 2020. “Define critérios e procedimentos para produção e aplicação de biossólido em solos, e dá outras providências”. Diário Oficial da República Federativa do Brasil, Brasília, 19 de agosto de 2020.

______. Ministério da Agricultura, Pecuária de Abastecimento – MAPA. Instrução Normativa nº 25. Aprova definições, especificações e as garantias dos fertilizantes orgânicos, simples, mistos, compostos, organominerais e biofertilizantes destinados à agricultura. Diário Oficial da União. Brasília, 23 de julho, 2009.

CERQUEIRA, P. L. W.; AISSE, M. M. Custos de processamento de lodo em estações de tratamento de esgoto com reatores anaeróbios de manto de lodo e pós-tratamento aeróbio: subsídios para estudos de concepção. Eng. Sanit. Ambient., Curitiba, Rio de Janeiro, v. 26, n. 2, p. 251-262, mar./abr. 2021. DOI: https://doi.org/10.1590/S1413-415220190244.

COSTA, D. F.; MACHADO, V. J.; SOARES, L. H.; FAGAN, E. B.; REIS, M. R. dos; CABRAL, E. M. A. Utilização níquel na cultura da soja. Rev. Cerr. Agrociên., Patos de Minas, n. 6, p. 31-44, dez. 2015.

DEUS, A.; ABRAHÃO, R.; SANTOS, R. F. dos; ARAÚJO, L. de S.; CARNEIRO, K. de A. A. Efeito do biossólido de indústria têxtil para o solo e para a produção do capim-elefante. Braz. J. of Develop., Curitiba, v. 6, n. 7, p. 50331-50348, jul. 2020. DOI: 10.34117/bjdv6n7-620.

FERRAZ, A. de V.; POGGIANI, F. Biomassa, nutrientes e metais pesados em raízes de eucaliptos adubados com diferentes lodos de esgoto. Cerne, Lavras, v. 20, n. 2, p. 311-320, abr./jun. 2014. DOI: https://doi.org/10.1590/01047760.201420021491.

FIORINI, I. V. A.; PEREIRA, C. S.; PEREIRA, H. D.; RESENDE, F. R.; RESENDE, E. L.; SILVA, A. A. da. Avaliação do efeito residual do nitrogênio liberado pelos restos culturais da soja na produtividade do milho segunda safra. Revista Agrogeoambiental, v. 11, n. 3, set. 2019. DOI: http://dx.doi.org/10.18406/2316-1817v11n320191336.

FIORINI, I. V. A.; PINHO, R. G. V.; PEREIRA, H. D.; PIRES, L. P. M.; FIORINI, F. V. A.; RESENDE, E. L. Acúmulo de matéria seca, clorofila e enxofre foliar em milho adubado com diferentes fontes de enxofre. J. Bioen. Food Sci., Macapá, v. 4, n. 1, p. 1-11. 2017. DOI 10.18067/jbfs.v4i1.114.

FONTANA, A.; PEREIRA, M. G.; SANTOS, J. J. S. dos; DONAGEMMA, G. K.; SANTOS, O. A. Q. dos. Capacidade de adsorção de fósforo em solos de textura arenosa com fertilidade construída. Rev. Agrogeoambiental, Pouso Alegre, v. 13, n. 3, p. 606-614, set. 2021. DOI: http://dx.doi.org/10.18406/2316-1817v13n320211639

FREDDI, L. A. Riscos associados à aplicação do lodo de esgoto na agricultura. Rev. Cient. ANAP Brasil, Tupã, v. 12, n. 24, p. 50-60. 2019. DOI: https://doi.org/10.17271/19843240122420191982.

GOMES, R. F.; LELES, P. S. Dos S.; DIAS, M. M. M.; NUNES, Y. I.; DELGADO, L. B.; LOPES, L N. Biossólido de estações de tratamento de esgotos como adubação de plantio para restauração da mata atlântica. Adv. For. Sci, Cuiabá, v.8, n.4, p.1583-1590, 2021. DOI: https://doi.org/10.34062/afs. v8i4.10081.

GUIMARÃES, J. C. S.; CORDEIRO, J.; VITORINO, D. C. F. R. Utilização do lodo de esgoto na agricultura: uma análise cienciométrica. Res., Soc. Dev., Vargem Grande Paulista, v. 7, n. 9, e479391, p. 2525-3409. 2018. DOI: https://doi.org/10.17648/rsdv7i9.391.

KLEIN, C.; AGNE, S. A. A. Fósforo: de nutriente à poluente. Rev. Elet. em Gestão, Educação e Tecnologia Ambiental, Santa Maria, v. 8, n. 8, p. 1713-1721, set.-dez. 2012. DOI: http://dx.doi.org/10.5902/223611706430.

LOPES, L. N.; SILVA, O. M. das C.; VIEIRA, A. V. G.; RIBEIRO, J. G.; SANTANA, J. E. da S.; LELES, P. S. dos S. Potencial do biossólido como adubação de plantio para Schinus terebinthifoli Raddi. Revista de Ciências Agrárias, v. 64, 2021.

LUENGO, R. de F. A.; BUTRUILLE, N. M. dos S.; MELO, R. A. de C.; SILVA, J. da; MALDONADE, I. R.; COSTA JÚNIOR, A. D. Determinação de minerais no solo e análise de folhas de couve produzida em Brasília. Braz. J. Food Technol., Campinas, v. 21, e2017141, p. 1-9. 2018. http://dx.doi.org/10.1590/1981-6723.14117.

MAIA, F. C.; LIMA, S. O.; BENÍCIO, L. P. F.; FREITAS, G. A. de; FURLNA, J. C. Qualidade física do solo após aplicação de lodo de esgoto. Nativa, Sinop, v. 6, n. 4, p. 345-351, jul./ago. 2018. DOI: http://dx.doi.org/10.31413/nativa.v6i4.5088.

MAIA, J. C. de S.; FERREIRA, P. A.; BASÍLIO, J. P.; MARTINS, L. A.; CECCHIN, L. Efeitos de diferentes plantas de cobertura e extrato orgânico sobre atributos químicos de um solo franco argilo arenoso. Res., Soc. Dev., v. 11, n. 14, e158111435994, 2022. DOI: http://dx.doi.org/10.33448/rsd-v11i14.35994.

MILHOME, M. A. L.; HOLANDA, J. W. B.; de ARAÚJO NETO, J. R.; NASCIMENTO, R. F. do. Diagnóstico da contaminação do solo por metais tóxicos provenientes de resíduos sólidos urbanos e a influência da matéria orgânica. Rev. Virtual Quim., Niterói, v. 10, n.1, 2018, p. 59-72., jan./fev. DOI: 10.21577/1984-6835.20180007.

MOREIRA, S. de F.; SANOTS, S. D. de O.; SARDINHA, A. S.; PEREIRA JÚNIOR, A. O lodo de ETE como alternativa para a recuperação do solo em áreas degradadas. Braz. Ap. Sci. Rev., Curitiba, v. 3, n. 3, p. 1564-1585, mai./jun. 2019. DOI: 10.34115/basrv3n3-006.

MORSELLI, L. B. G. A.; CARMO, L. A. G.; QUADRO, M. S.; ANDREAZZA, R. Lodo de estação de tratamento de água: possibilidade de aplicação no solo. Scientia Plena, Aracajú, v. 18, n.5, p. 1-11, mai. 2022. DOI: https://doi.org/10.14808/sci.plena.2022.051701.

MORETTI, S. M. L.; BERTONCINI, E. I.; ABREU JÚNIOR, C. H. Decomposição de lodo de esgoto e composto de lodo de esgoto em Nitossolo Háplico. R. Bras. Ci. Solo, Viçosa, v. 39, p. 1796-1805. 2015. DOI: 10.1590/01000683rbcs20150082.

NUNES, A. R. A.; FERNANDES, A. M.; LEONEL, M.; GARCIA, E. L.; MAGOLBO, L. A.; CARMO, E. L. do. Nitrogênio no crescimento da planta e na qualidade de raízes da mandioquinha-salsa. Cienc. Rural, Santa Maria, v. 46, n. 2, p. 242-247. fev. 2016. DOI: https://doi.org/10.1590/0103-8478cr20150339.

OLIVEIRA, G.; KIKKAWA, L. S.; SANTOS, A. M. dos. Reutilização de lodo de estação de tratamento de efluentes (ETE) na Região de Suzano, São Paulo, Brasil: alternativas e oportunidades. Rev. Bras. Gest. Amb. Sustent., João Pessoa, v. 5, n. 11, p. 999-1007. dez. 2018. DOI: https://doi.org/10.21438/rbgas.051115

OLIVEIRA, R. A. de; DUDA, R. M.; FERNANDES, G. F. R. Reator anaeróbio compartilhamentado para o tratamento de águas residuárias de suinocultura. Eng. Sanit. Ambient., Rio de Janeiro, v. 19, n. 4, p. 323-391, out./dez. 2014. DOI: 10.1590/S1413-41522014019000000336.

PEIXOTO, D. J. G.; ZANÃO JÚNIOR, L. A.; MIOLA, V.; PEREIRA, N.; ANDRADE, E. A. de. Atributos químicos de solo após incubação com produtos com cálcio e magnésio. Acta Iguazu, Cascavel, v.8, n.3, p. 62-68, 2019. DOI: https://doi.org/10.48075/actaiguaz.v8i3.21208

PEREIRA, A. C. A.; GARCIA, M. L. Efeitos da disposição de lodo de estações de tratamento de efluentes (ETE) de indústria alimentícia no solo: estudo de caso. Eng. Sanit. Ambient., Rio de Janeiro, v. 22, n. 3, p. 531-538, maio/jun. 2017. DOI: 10.1590/S1413-41522016152945.

PÉREZ, C. D. P.; POZZA, E. A.; POZZA, A. A. A.; FREITAS, A. S.; SILVA, M. G. da. Nitrogênio e potássio na intensidade da mancha aureolada do cafeeiro em solução nutritiva. Coffee Sci., Lavras, v. 12, n. 1, p. 60-68, jan./mar. 2017. DOI: http://www.sbicafe.ufv.br:80/handle/123456789/8261.

SCHMITT, D. E.; VENDRUSCULO, R. B.; GATIBONI, L. C.; SANTIN, D.; WENDLING, I.; DALL’ORSOLETTA, D. J.; COLDEBELLA, F. D. Teor crítico de enxofre no solo para o estabelecimento de clones de erva-mate no Sul do Brasil. Rev. Ciênc. Agrovet., Lages, v. 17, n. 1, p. 70-76. 2018. DOI: https://doi.org/10.5965/223811711712018070

SCHMITT, M.; WATANABE, T.; JANSEN, S. The effects of aluminium on plant growth in a temperate and deciduous aluminium accumulating species. AoBP, Oxônia, v. 6, plw065. 2016. DOI: 10.1093/aobpla/plw065.

SILVA, B. S. da; MIKI, M. K. Práticas operacionais e de empreendimentos – Análise crítica dos instrumentos legais do ministério da agricultura, pecuária e abastecimento (MAPA) para uso agrícola do lodo de esgoto. Rev. DAE, São Paulo, v. 25, p. 54-70, jan./abr. 2017. DOI: 10.4322/dae.2016.020

SILVA, J. J. M.; CAVALCANTE, L. F.; NASCIMENTO, J. A. M.; DINIZ, B. L. M. T.; SOUTO, A. G. L. Esterco bovino e potássio na composição mineral de plantas de noni. Ci. Fl., Santa Maria, v. 24, n. 4, p. 1021-1030, out.-dez. 2014. DOI: http://dx.doi.org/10.5902/1980509816615.

SZARA, E.; SOSULSKI, T.; SZYMANSKA, M. Impact of long-term liming on sandy soil phosphorus sorption properties. Soil Sci. Ann., Polônia, v. 70, n. 1, p. 13-20. 2019. DOI: 10.2478/ssa-2019-0002.

USEPA - UNITED STATES ENVIRONMENTAL PROTECTION AGENCY. A guide to the biosolids risk assessments for the EPA Part 503 rule. Washington: Office of Wastewater Management, EPA/832-B-93-005, 1995. 2004.

Published
2023-11-30
Issue
Vol 16 No 4 (2023): out./dez.
Section
Tecnologias Limpas

Copyright (c) 2023 Revista em Agronegócio e Meio Ambiente

Creative Commons License

This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

A Revista se reserva o direito de efetuar, nos originais, alterações de ordem normativa, ortográfica e gramatical, com o intuito de manter o padrão culto da língua, respeitando, porém, o estilo dos autores. As opiniões emitidas pelos autores são de sua exclusiva responsabilidade.

Os direitos autorais pertencem exclusivamente aos autores. Os direitos de licenciamento utilizado pelo periódico é a licença Creative Commons Attribution Licença Creative CommonsCreative Commons Atribuição 4.0 Internacional. São permitidos o compartilhamento (cópia e distribuição do material em qualquer meio ou formato) e adaptação (remixar, transformar, e criar a partir do trabalho, mesmo para fins comerciais), desde que lhe atribuam o devido crédito pela criação original.