Remoção de nutrientes de soluções aquosas utilizando biochar de composto exaurido da produção de cogumelos

Abstract

A produção de cogumelos utiliza um substrato preparado a partir de palhas, bagaços e serragens, que após seu esgotamento passa a ser um resíduo agroindustrial comumente chamado de composto exaurido de cogumelo (CEC). Estima-se uma geração de 5 kg de CEC por kg de cogumelos. Uma técnica promissora de valorização de resíduos é sua conversão em biochar (biocarvão) por meio de pirólise. O biochar pode ser utilizado para remoção de nutrientes (nitrogênio e fósforo) presentes em águas residuárias que, quando adequadamente removidos, podem ser reutilizados na agricultura. Este trabalho teve como objetivo avaliar a capacidade de remoção de nutrientes de águas residuárias por biochar de CEC. Foram produzidos 2 tipos de biochar, um a partir do CEC de shiitake (BCST) e outro a partir do CEC de shimeji (BCSJ), variando-se a temperatura de pirólise (380oC; 400°C; 500°C; 600°C; 620°C) e a ativação do biochar (com tratamento químico por MgCl2). Foram realizados ensaios preliminares de remoção de nitrogênio amoniacal, nitrato e fósforo total, após contato de 24h, a uma dosagem de biochar de 30g/L. Em seguida foram conduzidos experimentos variando-se os fatores temperatura de pirólise (380°C; 400°C; 500°C; 600°C e 620°C) e dosagem de biochar (4,5 g/L; 5 g/L; 7,5 g/L; 10 g/L; 10,5 g/L) para BCST e BCSJ. Nos ensaios preliminares, o biochar com tratamento químico obteve remoções de 11,1%, 3,3% e 98,1% de nitrogênio amoniacal, nitrato e fósforo total, respectivamente, após 24h, a uma dosagem de biochar de 30g/L. O biochar de CEC de shiitake com tratamento químico por MgCl2 teve a máxima capacidade adsortiva (qe = 21,26 mg/g), quando produzido a 500°C e submetido à menor dosagem do adsorvente, e em todas as condições experimentais as eficiências foram superiores a 93,0%. Já o biochar de CEC de shimeji com tratamento químico teve eficiência de remoção de fósforo total superior a 99,3% em todos os tratamentos avaliados, destacando seu elevado potencial como adsorvente de fósforo com vistas a remoção e recuperação desse nutriente, especialmente com fins de posterior aplicação agrícola.