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Tipo do documento: Dissertação
Título: Análise da maturidade para uso agronômico de resíduo sólido gerado da desidratação térmica e mecânica de restos de alimentos
Título(s) alternativo(s): Analysis of the maturity and potential for agronomic use of solid waste generated from thermal and mechanical dehydration of food waste
Autor(es): Reis, Fabiana Loureiro dos
Orientador(a): Inácio, Caio de Teves
Primeiro coorientador: Leal, Marco Antonio de Almeida
Primeiro membro da banca: Inácio, Caio de Teves
Segundo membro da banca: Resende, Alexander Silva de
Terceiro membro da banca: Mendonça, Henrique Vieira de
Palavras-chave: torta orgânica;substratos;germinação;vigor de semente;organic cake;substrates;germination;seed vigor
Área(s) do CNPq: Engenharia Agrícola
Idioma: por
Data do documento: 8-mai-2024
Editor: Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro
Sigla da instituição: UFRRJ
Departamento: Instituto de Tecnologia
Programa: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Agrícola e Ambiental
Citação: REIS, Fabiana Loureiro Dos. Análise da maturidade para uso agronômico de resíduo sólido gerado da desidratação térmica e mecânica de restos de alimentos. 2024. 81 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Agrícola e Ambiental) - Instituto de Tecnologia, Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro, Seropédica, 2024.
Resumo: O desperdício anual de restos de alimentos é significativo e causa vários impactos negativos ao meio ambiente como a emissão de gases do efeito estufa em aterros sanitários. Uma alternativa para o reaproveitamento desses resíduos é utilizá-los como matéria-prima para a compostagem ou para substratos após estabilização fazendo retornar nutrientes e carbono para o solo e cultivos vegetais. Neste sentido, é importante realizar análises de estabilidade e maturidade do produto final, o composto orgânico, antes de seu uso como insumo na agricultura ou como substrato de mudas. Este trabalho tem como objetivo a análise da maturidade do produto final do tratamento térmico e mecânico de restos alimentares (chamados “composteiras elétricas”). Para isso, foram realizadas análises laboratoriais para determinar o Potencial Hidrogeniônico, a Condutividade Elétrica e composição química do Resíduo Alimentar Processado (RAP) para a determinação dos teores de carbono, nitrogênio, fósforo, potássio, cálcio e magnésio. Para análise de estabilidade biológica e maturidade química foram realizados os testes no RAP e no composto orgânico proveniente da compostagem do RAP com bagaço de cana- de-açúcar comparados a substrato comercial Carolina®, composto orgânico Organosolo® e vermiculita. Testes de germinação com sementes de pepino (Cucumis sativus) foram realizados em duas etapas: primeiro o teste de germinação realizado em placas de Petri para determinação do Índice de Germinação (IG %), com base no número de sementes germinadas e alongamento da raíz. O segundo teste de germinação e vigor utilizou-se sementeiras com 36 células em três testes: (1): vermiculita, vermiculita com RAP, Carolina®; (2) vermiculita, vermiculita com Organosolo®, Carolina®; (3): vermiculita, vermiculita com composto orgânico, Carolina®. Posteriormente, foram observadas os I.G. % através do número de sementes germinadas e crescimento das plântulas. O terceiro teste foi a análise da estabilidade dos compostos através do teste de respirometria, que determinou as emissões de CO2 e NH3 dos materiais, utilizando armadilhas de NaOH e H3BO3. Por fim foi realizado a compostagem em biorreatores de bancada dos materiais RAP com bagaço de cana-de-açúcar para avaliar o potencial como matéria-prima para compostagem do RAP. Foram observadas diferenças significativas nos Índices de Desenvolvimento (%) peso, comprimento e área foliar em ambos os testes em bandeja onde não houve emergência das sementes com o substrato contendo RAP, indicando que o produto apresenta fitotoxicidade. Nos testes de germinação em placa de Petri, o IG% da RAP, apresentou um valor de 29,5%, indicando um composto imaturo. No teste de estabilidade, RAP não apresentou emissão de CO2 evidenciando ausência de atividade biológica, possivelmente pela acidez e tratamento térmico sofrido no processamento. A compostagem em biorreator de bancada, mostrou-se eficiente para tratamento do RAP, pois o composto final apresentou IG % = 103. Entende-se que as técnicas utilizadas para determinar a maturidade do potencial de uso agronômico do composto RAP foram eficientes e demonstraram que o composto apresentou fitotoxicicidade, isto é, impróprio para uso como substrato em viveiros e apresenta limitação para aplicação no solo agrícola. Porém com a compostagem houve melhora nas características finais do produto tornando-o próprio para uso.
Abstract: The annual waste of food leftovers is significant and causes various negative impacts on the environment, such as the emission of greenhouse gases in landfills. One alternative for the reuse of these residues is to use them as raw material for composting or substrates after stabilization, returning nutrients and carbon to the soil and plant cultivation. In this sense, it is important to carry out analyses of the stability and maturity of the final product, the organic compost, before its use as an input in agriculture or as a seedling substrate. This work aims to analyze the maturity of the final product from the thermal and mechanical treatment of food leftovers (called "electric composters"). For this, laboratory analyses were performed to determine the Hydrogen Potential, Electrical Conductivity, and chemical composition of the Processed Food Residue (PFR) to determine the levels of carbon, nitrogen, phosphorus, potassium, calcium, and magnesium. For biological stability and chemical maturity analysis, tests were conducted on the PFR and the organic compost derived from the composting of PFR with sugarcane bagasse, compared to commercial substrates Carolina®, Organosolo® organic compost, and vermiculite. Germination tests with cucumber seeds (Cucumis sativus) were performed in two stages: first, the germination test conducted in Petri dishes to determine the Germination Index (GI%), based on the number of germinated seeds and root elongation. The second germination and vigor test used seedling trays with 36 cells in three tests: (1): vermiculite, vermiculite with PFR, Carolina®; (2): vermiculite, vermiculite with Organosolo®, Carolina®; (3): vermiculite, vermiculite with organic compost, Carolina®. Subsequently, the G.I.% were observed through the number of germinated seeds and seedling growth. The third test was the stability analysis of the compounds through the respirometry test, which determined the CO2 and NH3 emissions from the materials, using NaOH and H3BO3 traps. Finally, composting in bench bioreactors of PFR materials with sugarcane bagasse was carried out to evaluate the potential of PFR as a raw material for composting. Significant differences were observed in the Development Indices (%) weight, length, and leaf area in both tray tests, where there was no seed emergence with the substrate containing PFR, indicating that the product presents phytotoxicity. In the germination tests in Petri dishes, the G.I.% of PFR was 29.5%, indicating an immature compound. In the stability test, PFR did not show CO2 emission, evidencing the absence of biological activity, possibly due to the acidity and thermal treatment undergone in processing. Composting in the bench bioreactor proved efficient for PFR treatment, as the final compost presented GI % = 103. It is understood that the techniques used to determine the maturity and potential agronomic use of the PFR compost were efficient and demonstrated that the compost showed phytotoxicity, making it unsuitable for use as a substrate in nurseries and limiting its application in agricultural soil. However, with composting, there was an improvement in the final characteristics of the product, making it suitable for use.
URI: http://rima.ufrrj.br/jspui/handle/20.500.14407/26140
Aparece nas coleções:Mestrado em Engenharia Agrícola e Ambiental

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