Taxa de degradação do material orgânico de lodo de esgoto sanitário no solo | Degradation rate of organic material from sewage sludge in the soil

O objetivo deste trabalho foi monitorar, em condição de campo, a degradação do material orgânico de amostras de lodos secundários, não digeridos, coletados depois do tratamento de esgoto sanitário em sistema de lodos ativados (LND) e filtro biológico percolador (LND-F), depois de submetidos à caleação (LND-Ca) ou compostagem (LND-Co), e de lodo digerido anaerobiamente (LD), quando aplicadas superficialmente ou de forma incorporada ao solo. Os diferentes tipos de lodo de esgoto foram coletados nas Estações de Tratamento de Esgoto ETE Onça e ETE Arrudas, ambas localizadas na cidade de Belo Horizonte e administradas pela Companhia de Saneamento de Minas Gerais – COPASA MG. Após obtida a curva de higienização do LND com adição de cal hidratada (Ca(OH)2), foi determinada a dose de Ca(OH)2 de 113 kg m-3 ou 182,7 kg Mg-1 para aplicação no lodo. Na compostagem, o LND foi misturado com serragem de madeira obtendo-se uma relação C/N inicial de 9:1, sendo esse material processado por 90 dias. O experimento de campo foi conduzido em Cambissolo Háplico Tb distrófico latossólico (CXbd), na Área Experimental de Tratamento de Resíduos Urbanos, do Departamento de Engenharia Agrícola da Universidade Federal de Viçosa-MG. As análises foram realizadas no Laboratório de Solos e Resíduos Sólidos, do mesmo departamento. A dose de cada resíduo aplicada ao solo foi baseada na quantidade de nitrogênio total presente no resíduo e na dose de 500 kg ha-1 ano-1 de nitrogênio, genericamente recomendada para fertilização de áreas de cultivo de gramíneas. O monitoramento do processo de mineralização dos resíduos no solo foi conduzido por 131 dias, tendo sido retiradas amostras do material para análise do teor de carbono orgânico total (COT) e facilmente oxidável (COfo); nitrogênio total (NT), amoniacal e nítrico e, a partir delas o nitrogênio orgânico (NO); sólidos voláteis e conteúdo de água, em ocasiões diferentes. As frações de mineralização anual estimadas para os diferentes tipos de lodos estudados foram maiores do que as estabelecidas na Resolução CONAMA n0 375/2006, tendo sido de 99,5% e 100%; 99,9% e 99,2%; 99,9 e 97,5% e 100% e 100%, respectivamente, para LD, LND-F, LND-Ca e LND-Co, quando dispostos na forma incorporada e na superfície do solo. Os coeficientes de mineralização do COT e as FMCOTaj dos LND-Ca e LND-Co foram maiores quando o material foi disposto de forma incorporada ao solo e, no que se refere aos LD e LND-F, quando dispostos na forma superficial. No que se refere ao COfo e NO, maiores valores foram obtidos quando o LND-F e LND-Ca foram dispostos na forma incorporada ao solo e, no que se refere aos LD e LND-Co, quando dispostTaxa de degradação do material orgânico de lodo de esgoto sanitário no soloos superficialmente no solo. Se forem consideradas todas as variáveis de monitoramento de degradação do material orgânico (COT, COfo e NO), o que torna a avaliação mais conservadora, sugere-se a adoção de frações de mineralização anual, para os mesmos lodos, quando dispostos superficialmente no solo, superiores a 97,2%. Quando esses resíduos forem incorporados no solo, sugere-se considerar a fração de mineralização maior que 99,5%.

The objective of this study was to monitor, under field condition, the degradation of the organic material of secondary sludge samples, undigested, collected after treatment of sewage in activated sludge system (NDS) and (NDS-F) trickling filter after undergoing liming (NDS-Ca) or composted (NDS-Co), and anaerobically digested sludge (DS), when applied to the surface or incorporated into the soil. The different sewage sludge were collected at Stations Wastewater Treatment: ETE Onça and ETE Arrudas, both located in the city of Belo Horizonte and administered by the Sanitation Company of Minas Gerais - COPASA. After obtained the sanitization curve with the NDS added hydrated lime (Ca(OH)2), it was determined the amount of 113 kg m-3 or 182,7 kg Mg-1 of Ca(OH)2 for use in the sludge. In composting, the NDS was mixed with sawdust obtaining a C/N early ratio of 9:1 in the mixture, being this material processed for 90 days. The field experiment was conducted in Inceptisol latossolic (CXbd), at the Experimental Area of Municipal Waste Treatment of the Department of Agricultural Engineering, Federal University of Viçosa-MG. The analysis were performed at the Laboratory of Soil and Solid Waste, in the same department. The dose of each residue was applied to the soil based on the total amount of nitrogen present in the residue and the dose of 500 kg ha-1 year-1 of nitrogen, generally recommended for fertilization of grasses growing areas. The mineralization process monitoring of residues in soil was conducted for 131 days samples of the material for analysis of the content of total (TOC) and oxidizable organic carbon (OCo); total nitrogen (TN), ammonium and nitrate, and from them, organic nitrogen (NO); volatile solids and water content, having been taken at different times. Fractions of annual mineralization estimated for different types of sludges studied were higher than those established by CONAMA Resolution n° 375/2006, which were 99.5% and 100%; 99.9% and 99.2%; 99.9 and 97.5% and 100% and 100% respectively DS, NDS-F, NDS-Ca and NDS-Co incorporated way and arranged on the surface of the soil sludge. The mineralization rates for TOC and MOCFTaj of the NDS-Ca e NDS-Co were higher when the arranged was incorporated into the soil, and as regards the DS and NDS-F, when arranged in surface way. With regard to OCo and ON, higher values were obtained when the NDS-F and NDS-Ca in the incorporated way into the soil in relation to the DS and NDS-Co, when arranged in the soil surface. If we consider all the variables for monitoring degradation of organic material (TOC, OCo and ON), which makes the most conservative estimate, we suggest the adoption of annual mineralization fractions for the same sludge when applied superficially in the soil higher than 97.2%. When such wastes are incorporated into the soil, greater than 99.5%.

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais