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Tipo do documento: Tese
Title: Tratamento e disposição final de águas residuárias de bovinocultura em solos sob manejo orgânico de produção de olerícolas
Other Titles: Treatment and final disposal of cattle wastewater in soils under organic production management of vegetable crops
Authors: Jorge, Marcos Filgueiras
Orientador(a): Silva, Leonardo Duarte Batista da
Primeiro coorientador: Silva, Jonathas Batista Gonçalves
Primeiro membro da banca: Matos, Antonio Teixeira de
Segundo membro da banca: Inácio, Caio de Teves
Terceiro membro da banca: Ferreira, João Alberto
Quarto membro da banca: Pinheiro, Érika Flávia Machado
Keywords: Efluentes;Recuperação;Biofertilizante;Fertirrigação;Hortaliças;Effluents;Recovery;Biofertilizer;Fertigation;Vegetables
Área(s) do CNPq: Engenharia Sanitária
Engenharia Agrícola
Idioma: por
Issue Date: 28-Feb-2018
Publisher: Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro
Sigla da instituição: UFRRJ
Departamento: Pró-Reitoria de Pesquisa e Pós-Graduação
Programa: Programa de Pós-Graduação em Ciência, Tecnologia e Inovação em Agropecuária
Citation: JORGE, Marcos Filgueiras. Tratamento e disposição final de águas residuárias de bovinocultura em solos sob manejo orgânico de produção de olerícolas. 2018. 179 f. Tese (Doutorado em Ciência, Tecnologia e Inovação em Agropecuária) - Pró - Reitoria de Pesquisa e Pós-Graduação, Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro, Seropédica - RJ, 2018.
Abstract: O sistema de bovinocultura leiteira confinada emprega técnicas modernas de produção, no que se refere aos padrões genéticos dos rebanhos, no entanto o sucesso encontrado nestes sistemas de produção promoveu um aumento do número de animais confinados e, consequentemente, aumentou a produção de dejetos de forma concentrada, tornando os resíduos da bovinocultura de leite um dos grandes problemas em sistema de manejo intensivo. Esse efluente possui elevado potencial poluidor devido à carga de nutrientes e ao material orgânico em sua composição e a incorporação deste material pode provocar efeitos deletérios aos solos e eutrofização, quando alcança cursos d’água. Diante do exposto, o presente estudo tem por objetivo avaliar uma unidade piloto de tratamento (UPT) para águas residuárias de bovinocultura de leite (ARB), implantada em um sistema integrado de produção agroecológico (SIPA), para destinação final em solo cultivado com olerícolas.As doses de ARB tratada foram crescentes, determinadas em função da concentração de nutrientes presentes no efluente e na demanda pelas culturas (alface e cenoura). Para tanto, o trabalho foi dividido em quatro capítulos, precedidos por uma revisão da literatura acerca da dinâmica do nitrogênio no ambiente, métodos de tratamento de águas residuárias e impactos aos seres vivos, bem como aos aspectos sanitários relativos aos indicadores de contaminação fecal, sua persistência no ambiente e técnicas de sua remoção. No primeiro capítulo, apresenta-se a configuração da UPT e, por meio dos parâmetros físico-químicos e microbiológicos de águas e efluentes, a caracterização da ARB produzida nas instalações da bovinocultura de leite do SIPA e após a passagem pelas sucessivas etapas de tratamento, além da avaliação das eficiências de remoção de cada elemento químico. Concluiu-se que a UPT é uma estratégia viável para gestão integrada dos resíduos do confinamento animal, viabilizando a utilização do biofertilizante produzido em lavouras sob manejo orgânico. O segundo capítulo apresenta a avaliação, por meio dos parâmetros fitotécnicos e sanitários, da disposição final da ARB tratada na UPT, em cultivo orgânico de alface sob doses de 50, 100, 200 e 300% da dose referência de 90kg.ha-1 de N. Concluindo-se que a ARB tratada proporcionou, como fonte alternativa de água e nutrientes, aumento de produtividade ao cultivo de alface, porém deve ser avaliada quanto ao parcelamento das doses aplicadas, evitando-se sua aplicação ao longo de todo o ciclo da cultura. No terceiro capítulo é apresentado, de forma semelhante ao anterior, a disposição final da ARB tratada na UPT ao cultivo orgânico de cenoura, sob doses de 0, 100, 200 e 300% para fornecimento da dose referência de 150 kg.ha-1 de N, em que foram avaliadas a parte aérea e raízes principais quanto ao crescimento, acúmulo de nutrientes e qualidade sanitária. Concluindo-se que a aplicação de 100% da ARB tratada viabilizou a produção acima da média nacional e poderia, nas condições experimentais, substituir a demanda por água e nutrientes à cenoura sob manejo orgânico. O quarto capítulo, complementar ao anterior, apresenta a avaliação do impacto em duas camadas (0-20 e 20-40 cm) do solo cultivado com cenoura sob aplicação das doses de ARB tratada, com base nos parâmetros químicos do solo e seus derivados. Constatou-se que, apesar da ARB aplicada não ter provocado acúmulo de nutrientes no solo, em virtude das lâminas aplicadas serem excessivamente elevadas, parte dos nutrientes aplicados não tenha sido recuperado pelo cultivo instalado.
Abstract: The confined dairy cattle production system employs modern techniques regarding to herds genetic standards; however the success in these production systems promoted an increase in the number of confined animals and, consequently, an increase in the volume of waste produced, making the dairy cattle residues a large problems for intensive management systems. This effluent has a high polluting potential due to the load of nutrients and organic material in its composition, and the incorporation of this material without treatment, may cause deleterious effects to the soil and eutrophication when it reaches water courses. Given that this study aims to implement a pilot treatment unit (PTU) for dairy cattle wastewater (DCWW), in an agroecological integrated production system (AIPS), for final destination of the residue in land cultivated with vegetable crops. Increasing doses of treated DCWW, determined in function of the concentration of nutrients present in the effluent and the crop demand (lettuce and carrot), were used. The study was divided into four chapters, preceded by a literature review about the nitrogen dynamics, the treatment methods and impacts on environment and living beings, as well as the sanitary aspects related to fecal contamination indicators. In the last, the bacteriological counting, persistence in the environment and techniques for removal. The first chapter presents the configuration of the PTU and, by means of the physical-chemical and microbiological parameters of waters and effluents, the characterization of DCWW produced by dairy cattle herds in the AIPS farm, and the content after successive stages of the treatment, plus evaluation of the efficiency of removal of each component. It is concluded that the PTU is a viable strategy for integrated management of animal confinement residues, making it possible the use of the biofertilizer produced in crops under organic management. The second chapter presents the evaluation, by means of phytotechnical and sanitary parameters, of the final disposal of DCWW treated in the PTU, in an organic lettuce cultivation with increasing doses (50, 100, 200 and 300%) to supply the reference amount of 90 kg N.ha-1. It is concluded that the treated DCWW provided an alternative source of water and nutrients, increasing the lettuce crop yield. Hovewer, the installment application of the doses should be evaluated, avoiding the usage throughout all the crop cycle. The third chapter is similar to the previous one, that is the final disposal of the DCWW treated in the PTU, but in organic carrot cultivation, under increasing doses (0, 100, 200 and 300%) to supply the reference amount of 150 kg N.ha-1. It was evaluated the aerial part and main roots as their growth, nutrient accumulation and sanitary quality. It was concluded that the application of 100% of treated DCWW allowed production above the national average and, in the experimental conditions, it was possible to replace the demand for water and nutrients for the organic carrot crop management. The fourth chapter, complementary to the previous one, presents the evaluation of impact of increasing doses of treated DCWW, by means of the soil chemical parameters and its derivatives, in two layers (0-20 e 20-40cm) of the soil under carrot cultivation. It was found that, although the applied DCWW did not result in nutrients accumulation in the soil, due to the excessively high dosages, part of the nutrients added was not recovered by the crop cultivated.
URI: https://rima.ufrrj.br/jspui/handle/20.500.14407/9871
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