Produção de biogás, caracterização e aproveitamento agrícola do biofertilizante obtido na digestão da manipueira

Abstract

Durante o processamento das raízes de mandioca, são geradas grandes quantidades de resíduos, dentre os quais se destaca a manipueira, efluente que possui elevada carga poluidora, mas que por outro lado pode ser utilizado como fertilizante e fonte de energia. Nesse contexto, o presente trabalho objetivou analisar o processo de digestão anaeróbia da manipueira, visando à quantificação do biogás produzido, à sua caracterização e ao aproveitamento agrícola do biofertilizante gerado. O experimento foi realizado no Laboratório de Digestão Anaeróbia do Departamento de Engenharia Agrícola (DEA) da Universidade Federal de Viçosa (UFV). O substrato utilizado foi a água residuária de fecularia de mandioca, previamente caracterizada. Foram utilizados nove (09) biodigestores de bancada operando em batelada, com capacidade total de 3,1 L e útil de 2 L. A casca de mandioca foi adicionada ao efluente para atingir as três (03) concentrações de sólidos totais desejadas, que constituíram os tratamentos com três repetições. No Laboratório de Qualidade da Água do DEA/UFV, foram realizadas as análises de sólidos totais (ST), sólidos fixos (SF) e sólidos voláteis (SV) do afluente e do efluente gerados no processo. Com base nos resultados, verificou-se que as maiores reduções ST e SV foram observadas na concentração de 4,5 dag L-1 de ST. O maior potencial de produção de biogás,1,39 L kg-1 de SV removidos, foi observado na concentração de 8 dag L-1 de ST. No experimento de aproveitamento do biofertilizante, conduzido no Laboratório de Digestão Anaeróbia do DEA, utilizou-se o milho cultivado em vasos plásticos, postos em bancada e cheios com 5 L de solo Cambissolo Háplico Tb Distrófico Latossólico. A adubação foi feita de acordo com as recomendações para esta cultura e o biofertilizante foi aplicado quando as plantas atingiram aproximadamente 10 cm de altura. Os tratamentos foram designados pela sigla BiDj, em que Bi indicou o biofertilizante produzido pela concentração de ST no substrato (i de 1 a 3) e Dj, a dosagem aplicada (j de 1 a 3). A testemunha foi representada por adubação convencional. No que diz respeito ao solo, os tratamentos associados às doses mais elevadas de biofertilizante resultaram em valores de condutividade elétrica que diferiram da testemunha, bem como das concentrações de cálcio + magnésio, fósforo total, potássio e sódio total disponível. A aplicação dos biofertilizantes associados à dose menor não alterou a concentração dos elementos químicos avaliados. Não houve alteração nas variáveis avaliadas na planta.

During the cassava roots processing, large quantities of waste are generated, among which stands out the manipueira, an effluent that has high polluting load, but on the other hand can be used as fertilizer and energy source. In this context, this study aimed to examine the anaerobic digestion of manipueira process, seeking to quantify the biogas produced its characterization and the use of the agricultural biofertilizer generated. The experiment was performed in the Laboratory of Anaerobic Digestion of the Department of Agricultural Engineering (DEA), located at the cassava Federal University of Viçosa (UFV). The substrate used was the wastewater from cassava starch previously characterized. It were used nine (09), laboratorial digerters, operating in just one charge, with a total capacity of 3.1 L and useful, 2 L. The bark of the cassava was added to the effluent in order to reach the three (03) total solids concentrations desired, which formed the treatments with three replications. In the DEA/UFV s Water Quality Laboratory, analyses were carried out, which includes the analyses of total solids (TS), fixed solids (FS) and volatile solids (VS) of the affluent and the effluent generated in the process. Based on the results, it was found that the greatest reductions of TS and VS were observed in the concentration of 4.5 dag L-1, TS. The greatest potential for biogas production, 1.39 L kg-1, VS removed, was observed in the concentration of 8 dag L-1, TS. In the experiment of the use of biofertilizer, carried out in the Anaerobic Digestion Laboratory of the DEA, corn grown in plastic pots put in benches and filled with 5 L of Cambisol Haplic soil Tb Distrophic Latossolic. The fertilization was made based on the recommendations for this culture and the biofertilizer was applied when the plants reached approximately 10 cm of height. The treatments were designated by the BiDj initials, in that Bi indicated the biofertilizer produced by TS concentration of the substrate (i from 1 to 3) and Dj, the dosage applied (j 1 to 3). The control treatment was represented by the conventional fertilization. Regarding the soil, the treatments associated with higher doses of biofertilizer resulted in electrical conductivity values that differed from the control, as well as the concentrations of calcium + magnesium, total phosphorus, potassium and total sodium available. The application of biofertilizers associated with the lower dose did not alter the concentration of the chemicals elements evaluated. There was no change in variables evaluated in the plant.