住宅有机废物消化液的特性及其在灌溉农业中的应用可行性

Q4 Environmental Science
Letícia Thália Silva Machado, Karl Auguste Leroy, Kassandra Sussi Mustafé Oliveira, Rodrigo Máximo Sánchez-Román
{"title":"住宅有机废物消化液的特性及其在灌溉农业中的应用可行性","authors":"Letícia Thália Silva Machado, Karl Auguste Leroy, Kassandra Sussi Mustafé Oliveira, Rodrigo Máximo Sánchez-Román","doi":"10.15809/irriga.2023v28n1p48-59","DOIUrl":null,"url":null,"abstract":"CARACTERIZAÇÃO DE DIGESTATO DE RESÍDUOS ORGÂNICOS RESIDENCIAIS E VIABILIDADE DE USO NA AGRICULTURA IRRIGADA LETÍCIA THÁLIA SILVA MACHADO1; KARL AUGUSTE LEROY2; KASSANDRA SUSSI MUSTAFÉ OLIVEIRA3 E RODRIGO MÁXIMO SÁNCHEZ ROMÁN4 1 Departamento de Engenharia Rural, Faculdade de Ciências Agronômicas, Universidade Estadual Paulista (UNESP), Avenida Universitária, nº 3780–CEP 18610-034, Altos do Paraíso, Botucatu, SP, Brasil, E-mail: lt.irrigacaoedrenagem@gmail.com. 2 Departamento de Engenharia Rural, Faculdade de Ciências Agronômicas, Universidade Estadual Paulista (UNESP), Avenida Universitária, nº 3780–CEP 18610-034, Altos do Paraíso, Botucatu, SP, Brasil, E-mail: karl.auguste@unesp.br. 3 Departamento de Engenharia Rural, Faculdade de Ciências Agronômicas, Universidade Estadual Paulista (UNESP), Avenida Universitária, nº 3780–CEP 18610-034, Altos do Paraíso, Botucatu, SP, Brasil, E-mail: kassandra.oliveira@unesp.br. 4 Departamento de Engenharia Rural, Faculdade de Ciências Agronômicas, Universidade Estadual Paulista (UNESP), Avenida Universitária, nº 3780–CEP 18610-034, Altos do Paraíso, Botucatu, SP, Brasil, E-mail: rodrigo.roman@unesp.br. 1 RESUMO Os digestatos obtidos através da digestão anaeróbia podem ser aproveitados e são benéficos na produção agrícola, para isso, é importante conhecer previamente suas propriedades e características. Objetivou-se com este trabalho realizar a caracterização do digestato obtido a partir do tratamento anaeróbio de resíduos alimentares e avaliar a viabilidade de seu uso na irrigação localizada. Para realização deste trabalho, utilizou-se um biodigestor comercial (HomeBiogas 2.0) em que a biodigestão foi conduzida por 8 meses (abril a dezembro/2021). Neste período foram realizadas análises físico-químicas e biológicas do efluente periodicamente. A partir dos resultados obtidos, constatou-se que o digestato apresentou elementos químicos interessantes para o uso agrícola, dos quais cita-se N, P, K, Ca, Mg, Cu, Fe, Mn, Zn e alta carga orgânica. O digestato apresentou propriedades microbiológicas aceitáveis para aplicação agrícola. Já os teores de Fe, sólidos dissolvidos e suspensos foram acima do recomendado para uso em sistemas de irrigação localizada, com isso, recomenda-se realizar o tratamento do digestato para aplicação por meio desse sistema de irrigação. Concluiu-se que o digestato, se utilizado em conformidade com orientações de profissionais, pode gerar benefícios na produção agrícola, contribuindo como uma fonte de nutrientes para as plantas e fonte de matéria orgânica para o solo. Palavras-chave: biofertilizante, biodigestor, digestão anaeróbica, HomeBiogas. MACHADO, L. T. S.; LEROY, K. A.; OLIVEIRA, K. S. M.; SÁNCHEZ-ROMÁN, R. M. CHARACTERIZATION OF RESIDENTIAL ORGANIC WASTE DIGESTED AND VIABILITY OF USE IN IRRIGATED AGRICULTURE 2 ABSTRACT Digestate obtained through anaerobic digestion can be beneficial in agricultural production, for this, it is important to know their properties and characteristics beforehand. The objective of this study was to characterize the digestate obtained from anaerobic treatment of food waste and evaluate the feasibility of its use in localized irrigation. A commercial biodigester (HomeBiogas 2.0) was used for this work and operated during 8 months (from april to december/2021). The digestate was evaluated for its physical-chemical and biological properties. Digestate presented interesting chemical elements for agricultural use, such as N, P, K, Ca, Mg, Cu, Fe, Mn, and Zn, as well as a high organic load. Additionally, the digestate presented acceptable microbiological sanity for agricultural application. However, the levels of Fe, dissolved solids, and suspended solids were above the recommended values for use in localized irrigation systems. Therefore, it is recommended to treat the digestate before applying it through this irrigation system. It can be concluded that if the digestate is used in accordance with professional guidelines, it can generate benefits in agricultural production, contributing as a source of nutrients for plants and organic matter for the soil. 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Objetivou-se com este trabalho realizar a caracterização do digestato obtido a partir do tratamento anaeróbio de resíduos alimentares e avaliar a viabilidade de seu uso na irrigação localizada. Para realização deste trabalho, utilizou-se um biodigestor comercial (HomeBiogas 2.0) em que a biodigestão foi conduzida por 8 meses (abril a dezembro/2021). Neste período foram realizadas análises físico-químicas e biológicas do efluente periodicamente. A partir dos resultados obtidos, constatou-se que o digestato apresentou elementos químicos interessantes para o uso agrícola, dos quais cita-se N, P, K, Ca, Mg, Cu, Fe, Mn, Zn e alta carga orgânica. O digestato apresentou propriedades microbiológicas aceitáveis para aplicação agrícola. Já os teores de Fe, sólidos dissolvidos e suspensos foram acima do recomendado para uso em sistemas de irrigação localizada, com isso, recomenda-se realizar o tratamento do digestato para aplicação por meio desse sistema de irrigação. Concluiu-se que o digestato, se utilizado em conformidade com orientações de profissionais, pode gerar benefícios na produção agrícola, contribuindo como uma fonte de nutrientes para as plantas e fonte de matéria orgânica para o solo. Palavras-chave: biofertilizante, biodigestor, digestão anaeróbica, HomeBiogas. MACHADO, L. T. S.; LEROY, K. A.; OLIVEIRA, K. S. M.; SÁNCHEZ-ROMÁN, R. M. CHARACTERIZATION OF RESIDENTIAL ORGANIC WASTE DIGESTED AND VIABILITY OF USE IN IRRIGATED AGRICULTURE 2 ABSTRACT Digestate obtained through anaerobic digestion can be beneficial in agricultural production, for this, it is important to know their properties and characteristics beforehand. The objective of this study was to characterize the digestate obtained from anaerobic treatment of food waste and evaluate the feasibility of its use in localized irrigation. A commercial biodigester (HomeBiogas 2.0) was used for this work and operated during 8 months (from april to december/2021). 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摘要

住宅有机废物消化液的特性及其在灌溉农业中的应用可行性leticia thalia SILVA MACHADO1;卡尔·奥古斯特·勒罗伊;KASSANDRA SUSSI mustafe OLIVEIRA3和RODRIGO maximo sanchez罗马4 1农村工程系,农学学院,保利斯塔州立大学(UNESP), Avenida universitaria, nº3780 - CEP 18610-034, Altos do paraiso, Botucatu, SP,巴西,E-mail: lt.irrigacaoedrenagem@gmail.com。2保利斯塔州立大学农业科学学院农村工程系,Avenida universitaria, nº3780 - CEP 18610-034, Altos do paraiso, Botucatu, SP,巴西,E-mail: karl.auguste@unesp.br。3保利斯塔州立大学农业科学学院农村工程系,Avenida universitaria, nº3780 - CEP 18610-034, Altos do paraiso, Botucatu, SP,巴西,E-mail: kassandra.oliveira@unesp.br。4保利斯塔州立大学农业科学学院农村工程系,Avenida universitaria, nº3780 - CEP 18610-034, Altos do paraiso, Botucatu, SP,巴西,E-mail: rodrigo.roman@unesp.br。通过厌氧消化获得的消化液在农业生产中是有益的,因此事先了解其性质和特性是很重要的。这项工作的目的是对食物垃圾厌氧处理获得的消化液进行表征,并评估其在局部灌溉中的可行性。为了完成这项工作,我们使用了一个商业生物消化池(HomeBiogas 2.0),其中的生物消化进行了8个月(2021年4月至12月)。在此期间,定期对废水进行物理化学和生物分析。结果表明,消化液中含有N、P、K、Ca、Mg、Cu、Fe、Mn、Zn等有趣的农业化学元素,有机负荷高。消化液具有可接受的微生物特性,可用于农业应用。由于铁、溶解固体和悬浮固体的含量高于局部灌溉系统的推荐使用水平,因此建议通过该灌溉系统进行消化液处理。结论是,如果按照专业指导方针使用消化液,可以在农业生产中产生效益,作为植物的养分来源和土壤有机质来源。关键词:生物肥料,生物消化池,厌氧消化,家庭沼气。马查多,l.t. S.;LEROY, k.a.;K. S. M.奥利维拉;sanchez - roman, R. M.《住宅有机废物消化的特性和灌溉农业使用的可行性2厌氧消化得到的摘要消化对农业生产是有益的,因此事先了解它们的特性和特性是很重要的。本研究的目的是对食物垃圾厌氧处理所得的消化物进行表征,并评估其在局部灌溉中的适用性。商用生物消化器(HomeBiogas 2.0)用于这项工作,并运行了8个月(2021年4月至12月)。= =地理= =根据美国人口普查,这个县的总面积为,其中土地和(0.964平方公里)水。消化物具有农业用途感兴趣的化学元素,如N、P、K、Ca、Mg、Cu、Fe、Mn和Zn,以及高有机负荷。此外,消化液在农业应用中具有可接受的微生物健康。然而,铁、溶解固体和悬浮固体的水平高于局部灌溉系统的推荐值。因此,建议在使用这种灌溉系统之前先处理消化液。可以得出的结论是,如果按照专业准则使用消化道,它可以在农业生产中产生效益,作为植物养分的来源和土壤有机物质的来源。关键词:生物肥料,生物消化器,厌氧消化,家庭沼气。
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CARACTERIZAÇÃO DE DIGESTATO DE RESÍDUOS ORGÂNICOS RESIDENCIAIS E VIABILIDADE DE USO NA AGRICULTURA IRRIGADA
CARACTERIZAÇÃO DE DIGESTATO DE RESÍDUOS ORGÂNICOS RESIDENCIAIS E VIABILIDADE DE USO NA AGRICULTURA IRRIGADA LETÍCIA THÁLIA SILVA MACHADO1; KARL AUGUSTE LEROY2; KASSANDRA SUSSI MUSTAFÉ OLIVEIRA3 E RODRIGO MÁXIMO SÁNCHEZ ROMÁN4 1 Departamento de Engenharia Rural, Faculdade de Ciências Agronômicas, Universidade Estadual Paulista (UNESP), Avenida Universitária, nº 3780–CEP 18610-034, Altos do Paraíso, Botucatu, SP, Brasil, E-mail: lt.irrigacaoedrenagem@gmail.com. 2 Departamento de Engenharia Rural, Faculdade de Ciências Agronômicas, Universidade Estadual Paulista (UNESP), Avenida Universitária, nº 3780–CEP 18610-034, Altos do Paraíso, Botucatu, SP, Brasil, E-mail: karl.auguste@unesp.br. 3 Departamento de Engenharia Rural, Faculdade de Ciências Agronômicas, Universidade Estadual Paulista (UNESP), Avenida Universitária, nº 3780–CEP 18610-034, Altos do Paraíso, Botucatu, SP, Brasil, E-mail: kassandra.oliveira@unesp.br. 4 Departamento de Engenharia Rural, Faculdade de Ciências Agronômicas, Universidade Estadual Paulista (UNESP), Avenida Universitária, nº 3780–CEP 18610-034, Altos do Paraíso, Botucatu, SP, Brasil, E-mail: rodrigo.roman@unesp.br. 1 RESUMO Os digestatos obtidos através da digestão anaeróbia podem ser aproveitados e são benéficos na produção agrícola, para isso, é importante conhecer previamente suas propriedades e características. Objetivou-se com este trabalho realizar a caracterização do digestato obtido a partir do tratamento anaeróbio de resíduos alimentares e avaliar a viabilidade de seu uso na irrigação localizada. Para realização deste trabalho, utilizou-se um biodigestor comercial (HomeBiogas 2.0) em que a biodigestão foi conduzida por 8 meses (abril a dezembro/2021). Neste período foram realizadas análises físico-químicas e biológicas do efluente periodicamente. A partir dos resultados obtidos, constatou-se que o digestato apresentou elementos químicos interessantes para o uso agrícola, dos quais cita-se N, P, K, Ca, Mg, Cu, Fe, Mn, Zn e alta carga orgânica. O digestato apresentou propriedades microbiológicas aceitáveis para aplicação agrícola. Já os teores de Fe, sólidos dissolvidos e suspensos foram acima do recomendado para uso em sistemas de irrigação localizada, com isso, recomenda-se realizar o tratamento do digestato para aplicação por meio desse sistema de irrigação. Concluiu-se que o digestato, se utilizado em conformidade com orientações de profissionais, pode gerar benefícios na produção agrícola, contribuindo como uma fonte de nutrientes para as plantas e fonte de matéria orgânica para o solo. Palavras-chave: biofertilizante, biodigestor, digestão anaeróbica, HomeBiogas. MACHADO, L. T. S.; LEROY, K. A.; OLIVEIRA, K. S. M.; SÁNCHEZ-ROMÁN, R. M. CHARACTERIZATION OF RESIDENTIAL ORGANIC WASTE DIGESTED AND VIABILITY OF USE IN IRRIGATED AGRICULTURE 2 ABSTRACT Digestate obtained through anaerobic digestion can be beneficial in agricultural production, for this, it is important to know their properties and characteristics beforehand. The objective of this study was to characterize the digestate obtained from anaerobic treatment of food waste and evaluate the feasibility of its use in localized irrigation. A commercial biodigester (HomeBiogas 2.0) was used for this work and operated during 8 months (from april to december/2021). The digestate was evaluated for its physical-chemical and biological properties. Digestate presented interesting chemical elements for agricultural use, such as N, P, K, Ca, Mg, Cu, Fe, Mn, and Zn, as well as a high organic load. Additionally, the digestate presented acceptable microbiological sanity for agricultural application. However, the levels of Fe, dissolved solids, and suspended solids were above the recommended values for use in localized irrigation systems. Therefore, it is recommended to treat the digestate before applying it through this irrigation system. It can be concluded that if the digestate is used in accordance with professional guidelines, it can generate benefits in agricultural production, contributing as a source of nutrients for plants and organic matter for the soil. Keywords: biofertilizer, biodigester, anaerobic digestion, HomeBiogas.
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IRRIGA Environmental Science-Water Science and Technology
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期刊介绍: A Revista IRRIGA é destinada a publicar trabalhos originais e que contribuam para o desenvolvimento cientifico da agricultura em português, espanhol, preferivelmente em inglês, nas áreas de Irrigação, Drenagem, Hidrologia, Agrometeorologia, Relações Solo-Água-Planta-Atmosfera e Reuso de Água. IRRIGA is a Scientific Journal edited by Agricultural Science College-UNESP, devoted to the publication of original scientific papers in English or Portuguese or Spanish, within the topics: Irrigation, Drainage, Agrometeorology, Hydrology, Waste Water and Soil-Water-Plant-Atmosphere Relationships.
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