Biocarvão e bacillus sp.: caracterização, mineralização de carbono orgânico e influência no solo.

• Ano de defesa: 2024
• Autor(a) principal: ANDRADE, José Nathanael Ferreira de.
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Campina Grande; Brasil; Centro de Tecnologia e Recursos Naturais - CTRN; PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA AGRÍCOLA; UFCG
• Palavras-chave em Português: Microrganismo; Pirólise; Fertilidade; Mineralização de carbono orgânico; Irrigação e drenagem; Biocarvões de biomassa – lodo de esgoto; Microorganism; Pyrolysis; Fertility; Irrigation and drainage; Biomass biochars – sewage sludge; Organic carbon mineralization; Engenharia Agrícola.
• Link de acesso: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/37317

Objetivou-se com esse trabalho caracterizar e produzir biocarvões em forno do tipo <tambor duplo= e mufla a partir de diferentes biomassas e avaliar a interação do biocarvão de lodo de esgoto com microrganismos pertencentes ao gênero Bacillus sp. durante o processo de mineralização e na fertilidade do solo. Esse trabalho foi dividido em capítulos, da seguinte forma: o primeiro capitulo contém a introdução, objetivos e a revisão de literatura; no segundo capitulo foi realizado a produção em forno mufla e tambor duplo, dos biocarvões de biomassa de lodo de esgoto, cama de aviário, palha de arroz, fibra de coco e restolho de abacaxi e sua caracterização, tais como de suas respectivas biomassas in natura, com base em suas características físicas e químicas, através da analise imediata, seguindo a metodologia conforme ASTM: D1762-84 (2007); a espectroscopia de Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR); e difração de raios 3 X. As analises estatísticas foram conduzidas no software estatístico SISVAR. Foram conduzidos ainda experimentos apenas com o biocarvão de lodo de esgoto, devido o seu alto teor de fósforo e outros nutrientes, com o intuito de avaliar a mineralização do carbono (C) quando incorporados ao solo (capítulo III) e as características químicas do solo após o período de incubação, conforme Teixeira et al. (2017) (capítulo IV). Os experimentos foram conduzidos no laboratório de Irrigação e Salinidade (LIS) pertencente a Universidade Federal de Campina Grande (UFCG). O solo utilizado foi coletado no município de Lagoa Seca 3 PB e o lodo foi adquirido juntamente ao laboratório do Programa de Saneamento Básico (PROSAB). A quantificação do CO2 liberado foi realizado através da titulação do NaOH 0,5 ml L-1 com a solução padronizada de HCL 0,4 mol L-1 durante 104 dias, além da avaliação da cinética de mineralização do carbono seguindo dois modelos de equação de primeiro grau e de duas reações simultâneas (MURWIRA et al., 1990; MOLINA et al., 1980 respectivamente) e por fim a análise de meia vida da mineralização (SPOSITO, 2008) (Capítulo III). De forma geral os maiores teores de carbono foram observados nas biomassas de origem vegetal (restolho de abacaxi, fibra de coco e palha de arroz), in natura, produzido em forno mufla e tambor duplo. As maiores concentrações de fósforo (P) foram observadas nas biomassas de lodo de esgoto e cama de aviário, sendo a maior quantidade verificada na biomassa de lodo de esgoto produzida a partir de forno de tambor duplo. O biocarvão de palha de arroz apresentou o maior teor de umidade e a cama de aviário a menor; o maior teor de voláteis foi encontrado no de cama de aviário quando comparado aos outros biocarvões. O maior teor de cinzas foi observado nos biocarvões de palha de arroz e fibra de coco, que não xvii apresentaram diferenças estatísticas entre si. O maior teor de carbono fixo foi encontrado no biocarvão de palha de arroz, em ambos métodos de produção. Independentemente da biomassa utilizada neste trabalho, observou-se uma banda em ≈3300 cm-1 atribuído a vibrações de (O-H) em grupo hidroxila presente na celulose (Capítulo II). Em geral, independente das doses de biocarvão de lodo de esgoto e Bacillus sp. aplicadas no solo, a taxa de mineralização do carbono foi mais elevada no início do período de incubação, diminuindo gradualmente (Capítulo III). O máximo valor de P estimado pelo modelo de equação de regressão que se ajustou aos dados foi obtido com a aplicação da dose de 15 t ha-1 de biocarvão combinado com 8,2 x 10+7 UFC ml-1 de Bacillus sp., tendo-se constatado uma variação para esta variável de 418% em relação a testemunha. Os valores de carbono orgânico (CO) aumentaram de forma quadrática após a adição do biocarvão de lodo de esgoto, sendo o maior valor de carbono estimado em 8,6 g. Kg-1 na dose de 8,9 t ha-1 (Capitulo IV).