Uso de efluente e resíduos orgânicos para produção agrícola e de compostos valorados II

Descrição

Este projeto faz parte de uma das principais linhas de pesquisa no Laboratório de Saneamento Ambiental (LSA) da UFPE, dentro do Programa de Pós- graduação em Engenharia Civil, na área de concentração em Tecnologia Ambiental. Trata-se da continuidade de trabalhos recentes, principalmente nos últimos 10 anos dentro da mesma temática, em especial no reúso de efluente e lodo de esgotos domésticos, com aplicação da água, macronutrientes (N, P) e micronutrientes (Fe, Zn, Se) para a agricultura no semiárido, objetivando o desenvolvimento e aumento da massa foliar e produtividade de grãos (milho, feijão e manjericão), visando também a biofortificação dos grãos e extração de óleos essenciais; e produção de energia (metano), mas principalmente os compostos valorados (1,3- propanodiol e ácidos orgânicos), de resíduos industriais da região (glicerol e vinhaça e de biomassa algal), com o uso de tecnologia anaeróbia (codigestão). Este projeto se encontra estruturado em dois macro-objetivos, aproveitamento de resíduos de esgotos domésticos e os de atividades industriais regionais. O delineamento experimental, para ambos os objetivos, está baseado principalmente em trabalhos em batelada, usando vasos (parcelas) e frascos/reatores. Pretende-se dar continuidade aos trabalhos anteriores visando a consolidação da tecnologia de reúso e valoração, no tocante a alguns aspectos básicos de processo e microbiologia, como também em alguns possíveis aspectos práticos em escala real ou de demonstração. No caso de aproveitamento de resíduos do tratamento de esgotos domésticos, será dada mais ênfase ao uso de efluente e lodo tratado em cultura de milho, feijão caupi e manjericão, com especial atenção não somente na otimização da produtividade de grãos, mas também incluindo o aspecto da biofortificação (grãos de milho e feijão) e a extração de óleos essenciais (manjericão). O estudo por ser mais sistemático, será feito em casa de vegetação em campi da UFPE em Recife e no Centro Acadêmico do Agreste, campus Caruaru. Desde há alguns anos, o LSA conta com a colaboração de pesquisadores do DEN/UFPE em física dos solos (Departamento de Energia Nuclear) e da UFRPE para os aspectos de bioquímica das plantas, pragas e fertilidade dos solos. Os pesquisadores do CAA/UFPE (LEA Laboratório de Engenharia Ambiental) são parceiros há longa data em projetos conjuntos (Pronex e Reúso) e atuação no PPGEC. Este estudo sobre reúso de efluente e lodo fez parte de um outro projeto, sobre recursos hídricos no semi-árido (apoio FACEPE), e agora também dentro do projeto Lameta em vigência (também apoio FACEPE). Uma parte das pesquisas poderá ser realizada na na área experimental do LSA na ETE Mangueira (Recife), que conta com unidades piloto de tratamento (reatores), lisímetros, pátio de compostagem de lodo e lagoa de alta taxa (LAC). Os substratos em estudo serão o efluente tratado (água), lodo anaeróbio e a biomassa algal (de LAC piloto para pós-tratamento do efluente anaeróbio). Para o experimento de reúso no CAA/UFPE, o efluente será coletado na ETE Rendeiras, Caruaru. No caso de valoração de produtos a partir da (co)digestão anaeróbia de resíduos orgânicos industriais, serão enfatizados tanto os aspectos de processo, como os microbiológicos, em especial no tocante ao cultivo de biomassa, após observar alguns indicadores de experimentos anteriores. Visa-se aumentar a eficiência de conversão em mol.mol-1 de ácidos orgânicos (alongamento de cadeia), bem como de propanodiol. Posteriormente, a meta será o aumento da escala. Alguns experimentos poderão contar com a colaboração da Universidade Autônoma de Madri (Espanha), e da Universidade Ruhr de Bochum (Alemanha), em especial no tocante aos resíduos orgânicos industriais. Ambas fazem parte do projeto CAPES/Print da UFPE, em projetos de doutorado sanduíche e pós-doutorado, relacionados com pesquisas com glicerol e biomassa algal. Os resultados esperados serão aqueles concernentes ao maior domínio sobre o controle de pragas em cultivos de milho e feijão usando os nutrientes de efluente e lodo de esgoto doméstico; maior produditivade de grãos de milho e feijão biofortificados; e extração otimizada de óleos essenciais de culturas de manjericão com uso de efluente e lodo. E melhor produção de biomassa específica para as conversões desejadas, no caso de uso de glicerol e as várias misturas combinadas de outros resíduos (vinhaça e biomassa algal). Serão envolvidos, além dos pesquisadores do LSA-UFPE, bolsistas de IC, mestrado, de doutorado e de pós-doutorando do PPGEC/UPFE. Nesta nova fase, será dada ênfase à parte 2, a de micropoluentes