Resumo
Extruvita Lixiviado Compostagem – Recuperação de nutrientes de efluentes agroindustriais como minerais precipitados para uso como fertilizantes na agricultura é uma estratégia promissora para alcançar a sustentabilidade. A precipitação de estruvita (MgNH4PO4.6H2O) é um dos métodos estudados para a recuperação de fósforo (P) de águas residuais; seu uso como fertilizante de liberação lenta muitas vezes testado. Este método também permitiu a recuperação do potássio (K) como K-estruvita (MgKPO4.6H2O). O lixiviado tem sido considerado como uma grande ameaça das instalações de compostagem ao meio ambiente – devido à sua alta demanda bioquímica de oxigênio e teor de nutrientes (K, N e P). O lixiviado de uma compostagem de esterco de cama de cavalo e hortaliças de uma agroindústria de processamento apresentaram alto teor de K (2.256 mg L-1), e baixos níveis de nitrogênio amoniacal (217 mg L-1) e P (83 mg L-1). Adicionando solúvel fontes de fósforo (H3PO4) e magnésio (MgCl2) seguido de ajuste de pH (8 a 10), chegamos à formação simultânea de NH4-estruvita e K-estruvita, como evidenciado por difração de raios-X. Além do mais, compostagem de lixiviados, a precipitação de estruvita pode ser uma rota viável para outras águas residuais agroindustriais com alto K e N.
Introdução
Efluentes agroindustriais são uma relevante fonte de lançamento de nutrientes para o meio ambiente, como o nitrogênio (N) e fósforo (P), representando um fator relevante de desequilíbrio ambiental. Por isso, fechar o ciclo de nutrientes recuperando-os para o agro ecossistema é essencial para a sustentabilidade, já que resulta na redução do uso de fertilizantes minerais (ex. fosfatados e potássicos), recursos não renováveis. Um desses efluentes é o lixiviado de compostagem de resíduos orgânicos. Pelas suas características físico-químicas (ex. elevada concentração de demanda química de oxigênio – DQO, nutrientes e sólidos suspensos totais – SST), o lixiviado é considerado um efluente com potencial poluidor quando não tratado de forma correta, podendo causar relevante impacto ambiental em corpos d’água.
A compostagem é uma técnica reconhecida e aplicada para o gerenciamento de resíduos sólidos agroindustriais (ex. estercos de animais) e resíduos orgânicos de origem urbana, sendo apontada como uma estratégia promissora do posto de vista de ganhos ambientais, tanto em relação à redução da poluição hídrica como pela mitigação de gases de efeito estufa. Seu produto final, o composto orgânico, é mais estável biologicamente e não fito tóxico, e com elevada capacidade de troca de cátions, característica agronômica extremamente desejável para a melhoria da fertilidade dos solos. No entanto, a compostagem é um bioprocesso aeróbio e termófilo de degradação de sólidos orgânicos e, como tal, gera água resultante da quebra das moléculas orgânicas, que somada a própria água contida nos resíduos orgânicos (ex. 60 a 80% de umidade), vai formar o lixiviado que é liberado durante o processo de compostagem.
O lixiviado da compostagem se caracteriza como um líquido de coloração escura, alto conteúdo de carbono oxidável, presença de ácidos fúlvicos e húmicos, teores elevados de nutrientes como nitrogênio, fósforo e potássio, metais e microrganismos. As características do lixiviado são dependentes da composição do resíduo orgânico e do manejo do processo. Por exemplo, o pH do lixiviado pode variar de ácido (ex. 5,1) a alcalino (ex. 8,9) dependendo das condições predominantes de anaerobiose (e anóxicas) ou aerobiose, respectivamente, o que, por conseguinte, interfere nos níveis de elementos traço percolados. A literatura também cita o potencial uso do lixiviado para fertirrigação devido aos seus níveis de nutrientes (notadamente nitrogênio, fósforo e potássio). No entanto, outros íons dissolvidos que compõem o lixiviado, como sódio (Na+), cloreto (Cl-), dentre outros, podem contribuir de forma negativa para o uso direto deste tipo de efluente no solo. Sendo assim, o uso desse efluente em fertirrigação dependeria de um atento controle de qualidade que envolveria medição constante desses íons e uso de técnicas de eliminação ou redução dos teores na água de fertirrigação (ex. diluição).
Este estudo objetivou avaliar a composição de nutrientes do lixiviado da compostagem de esterco de cavalo e sobras de hortaliças de uma agroindústria de processamento mínimo e o potencial para a recuperação de nitrogênio amoniacal (NH4+) e potássio (K) na forma de estruvita em condições de laboratório.
Autores: Caio de Teves Inácio, Aolibama da Silva de Moraes, David Villas Boas de Campos, Diego Macedo Veneu, Ioná Rech, Marco Antônio de Almeida Leal.
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