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Please use this identifier to cite or link to this item: http://repositorio.unb.br/handle/10482/53363
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Title: Lixiviado de compostagem de resíduos alimentares : tratamento e utilização como biofertilizante
Authors: Silva, Frederico Pinto da
Orientador(es):: Busato, Jader Galba
Assunto:: Lixiviado
Fertilizantes orgânicos
Resíduos sólidos orgânicos
Resíduos - alimentares
Tomateiro
Issue Date: 9-Dec-2025
Citation: SILVA, Frederico Pinto da. Lixiviado de compostagem de resíduos alimentares: tratamento e utilização como biofertilizante. 2025. 152 f., il. Tese (Doutorado em Agronomia) — Universidade de Brasília, Brasília, 2025.
Abstract: A decomposição da fração orgânica dos resíduos sólidos urbanos em instalações de compostagem, combinada à umidade do material, resulta na formação de lixiviados, efluentes líquidos com alta carga orgânica. Esses efluentes possuem alta carga orgânica e elevada concentração de nutrientes, representando um potencial risco ambiental caso não sejam devidamente tratados. No entanto, quando submetidos a um tratamento adequado, podem se tornar uma fonte valiosa de nutrientes e compostos bioestimulantes para o crescimento vegetal. Este estudo teve como objetivo dimensionar um sistema de tratamento anaeróbio seguido de aeração, caracterizar o lixiviado tratado e avaliar seu potencial bioestimulante em uma instalação de compostagem, visando seu uso como biofertilizante ou bioestimulante na cultura do tomate (Solanum lycopersicum L.). Para isso, amostras do lixiviado bruto e tratado foram coletadas e analisadas quanto à sua adequação à legislação vigente (Resoluções CONAMA nº 430/2011), com ênfase na ausência de contaminantes químicos e microbiológicos. Foram avaliados os seguintes parâmetros: Salmonela, coliformes termotolerantes, demanda química de oxigênio (DQO), demanda bioquímica de oxigênio (DBO5), condutividade elétrica, pH, sólidos totais, sólidos dissolvidos totais, sólidos voláteis, alcalinidade total, teores de nutrientes e possíveis elementos metálicos contaminantes. O lixiviado tratado foi aplicado via fertirrigação, em diferentes diluições na água de irrigação, combinadas com diferentes concentrações de sais fertilizantes (macro e micronutrientes), utilizando um sistema de irrigação por gotejamento. As sementes de tomate grape híbrido (Dolcetto) foram semeadas em bandejas plásticas e, quando as mudas apresentaram três pares de folhas, foram transplantadas para vasos de 8,5 L contendo substrato comercial (Plantmax® ). O experimento foi conduzido em delineamento em blocos casualizados (3 × 3) + 1 controle, totalizando dez tratamentos, com seis repetições cada. Os tratamentos consistiram em três diluições do lixiviado tratado (2,5, 5 e 10%) e três níveis de oferta de nutrientes (50, 75 e 100% da recomendação), além do controle (100% da recomendação sem lixiviado). Foram avaliados o pH e a condutividade elétrica do solo, os parâmetros fotossintéticos eficiência quântica efetiva do fotossistema II (ɸII), extinção de energia não fotoquímica (ɸNPQ), perda de energia não regulada (ɸNO), fluxo linear de elétrons (LEF), condutividade de prótons da ATP sintase do cloroplasto (gH⁺), taxa relativa de fluxo de prótons do estroma para o lúmen (vH⁺), índice SPAD e sinal de deslocamento eletrocrômico (ECS), os teores de macro e micronutrientes na planta, bem como a produtividade, considerando o peso total dos frutos, o número de frutos por planta e suas dimensões (diâmetro e comprimento). Os resultados demonstraram de Salmonela não foi detectada no lixiviado, e que o sistema de tratamento anaeróbio seguido de aeração foi eficiente na redução dos contaminantes, diminuindo os níveis de DQO, DBO5, nitrogênio amoniacal, nitrogênio total, fósforo total, sólidos totais, dissolvidos e voláteis, além de coliformes termotolerantes, promovendo ainda o aumento do pH e da alcalinidade total. No entanto, os teores de DBO5, nitrogênio amoniacal, fósforo total e sólidos dissolvidos totais permaneceram acima dos limites estabelecidos pela Resolução CONAMA nº 430/2011. No contexto agrícola, a aplicação do digerido aerado como biofertilizante na cultura do tomate demonstrou resultados promissores, com potencial para substituir parcialmente os fertilizantes sintéticos sem comprometer a fotossíntese ou a produtividade. A diluição de 2,5% do digerido aerado, combinada com 50% da adubação sintética recomendada, não diferiu pH e CE do solo, eficiência fotossintética, teor na planta de macro e micronutriente (B, Zn, Cu, Fe, Mo e Ni) e na produção (quantidade e pelo total de frutos e comprimento, diâmetro e peso do fruto) em relação ao controle, enquanto diluições mais altas (10%) comprometeram o rendimento devido à elevada condutividade elétrica e ao acúmulo de amônio.
Abstract: The decomposition of the organic fraction of municipal solid waste in composting facilities, combined with the moisture content of the material, results in the formation of leachate, liquid effluents with a high organic load. These effluents have a high organic load and high concentration of nutrients, representing a potential environmental risk if not properly treated. However, when subjected to adequate treatment, they can become a valuable source of nutrients and biostimulant compounds for plant growth. This study aimed to design an anaerobic treatment system followed by aeration, characterize the treated leachate and evaluate its biostimulant potential in a composting facility, aiming at its use as a biofertilizer or biostimulant in tomato (Solanum lycopersicum L.) crops. For this purpose, samples of raw and treated leachate were collected and analyzed for their compliance with current legislation (CONAMA Resolutions nº 430/2011), with emphasis on the absence of chemical and microbiological contaminants. The following parameters were evaluated: Salmonella, thermotolerant coliforms, chemical oxygen demand (COD), biochemical oxygen demand (BOD5), electrical conductivity, pH, total solids, total dissolved solids, volatile solids, total alkalinity, nutrient levels and possible contaminating metallic elements. The treated leachate was applied via fertigation, in different dilutions in the irrigation water, combined with different concentrations of fertilizer salts (macro and micronutrients), using a drip irrigation system. The hybrid grape tomato seeds (Dolcetto) were sown in plastic trays and, when the seedlings presented three pairs of leaves, they were transplanted to 8.5 L pots containing commercial substrate (Plantmax® ). The experiment was conducted in a randomized block design (3 × 3) + 1 control, totaling ten treatments, with six replicates each. The treatments consisted of three dilutions of the treated leachate (2.5, 5 and 10%) and three levels of nutrient supply (50, 75 and 100% of the recommendation), in addition to the control (100% of the recommendation without leachate). The soil pH and electrical conductivity, the photosynthetic parameters effective quantum efficiency of photosystem II (ɸII), non-photochemical energy quenching (ɸNPQ), unregulated energy loss (ɸNO), linear electron flux (LEF), proton conductivity of chloroplast ATP synthase (gH+ ), relative rate of proton flux from the stroma to the lumen (vH+ ), SPAD index and electrochromic shift signal (ECS), macro and micronutrient contents in the plant, as well as productivity, considering the total weight of the fruits, the number of fruits per plant and their dimensions (diameter and length) were evaluated. The results showed that Salmonella was not detected in the leachate, and that the anaerobic treatment system followed by aeration was efficient in reducing contaminants, decreasing the levels of COD, BOD5, ammoniacal nitrogen, total nitrogen, total phosphorus, total, dissolved and volatile solids, as well as thermotolerant coliforms, also promoting an increase in pH and total alkalinity. However, the levels of BOD5, ammoniacal nitrogen, total phosphorus and total dissolved solids remained above the limits established by CONAMA Resolution nº. 430/2011. In the agricultural context, the application of aerated digestate as a biofertilizer in tomato crops demonstrated promising results, with the potential to partially replace synthetic fertilizers without compromising photosynthesis or productivity. The 2.5% dilution of aerated digestate, combined with 50% of the recommended synthetic fertilizer, did not differ in soil pH and EC, photosynthetic efficiency, macro and micronutrient content in the plant (B, Zn, Cu, Fe, Mo and Ni) and in production (quantity and total of fruits and length, diameter and weight of the fruit) in relation to the control, while higher dilutions (10%) compromised the yield due to high electrical conductivity and ammonium accumulation.
metadata.dc.description.unidade: Faculdade de Agronomia e Medicina Veterinária (FAV)
Description: Tese (doutorado) — Universidade de Brasília, Faculdade de Agronomia e Medicina Veterinária, Programa de Pós-Graduação em Agronomia, 2025.
metadata.dc.description.ppg: Programa de Pós-Graduação em Agronomia
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