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Avaliação da eficiência e impactos ambientais causados pelo tratamento de águas residuárias da lavagem e despolpa de frutos do cafeeiro em áreas alagadas
(2001) Fia, Ronaldo; Matos, Antonio Teixeira de; Consórcio Brasileiro de Pesquisa e Desenvolvimento do Café
Os objetivos deste trabalho foram avaliar a eficiência do sistema e monitorar a qualidade da água superficial e subsuperficial, bem como o conteúdo de nutrientes, no tecido da taboa presente em áreas alagadas utilizadas para tratamento de águas residuárias da lavagem e despolpa de frutos do cafeeiro (ARC). O monitoramento da qualidade das águas superficiais e subterrâneas foi feito com retiradas de amostras para determinação das concentrações de DBO, DQO, N-NO3 - , N-NH4 + , K, P, Ca e dureza. No tecido das plantas, foram determinadas as concentrações de Ntotal, P, K e Na. Os resultados de análise dos efluentes das duas áreas alagadas usadas para tratamento da ARC apontaram para uma boa eficiência na remoção dos principais agentes poluidores encontrados na ARC. Em ambas as áreas, a matéria orgânica foi removida com grande eficiência, em torno de 90 e 84,5% para DBO e DQO, respectivamente, enquanto os nutrientes foram removidos com menores eficiências. O lançamento do efluente do sistema de tratamento em águas superficiais, notadamente no período de mais intensiva operação da máquina de lavagem e despolpa de frutos, depreciou a qualidade do curso d’água receptor e da água subsuperficial de poços de observação posicionados a jusante das áreas alagadas.
Avaliação do RPB de forrageiras utilizadas em rampas de tratamento de águas residuárias da lavagem e despolpa de frutos do cafeeiro
(2001) Pinto, Andressa Bacchetti; Matos, Antonio Teixeira de; Fukunaga, Danilo Costa; Fia, Ronaldo; Fonseca, Talita Guimarães; Consórcio Brasileiro de Pesquisa e Desenvolvimento do Café
Gramíneas forrageiras foram cultivadas com o objetivo de selecionar espécies para serem utilizadas como cobertura vegetal em rampas de tratamento de águas residuárias por escoamento superficial. As forrageiras utilizadas, azevém comum (Lolium multiflorum), aveia preta comum (Avena strigosa Schreb) e milheto (Pennisetum americanum L.), foram submetidas à aplicação de águas residuárias da lavagem e despolpa de frutos doa cafeeiro (ARC), a uma taxa de 250 kg ha -1 d -1 de DBO5, somente nos dias úteis. Para servirem como testemunhas, as mesmas espécies vegetais foram cultivadas, recebendo adubação convencional e água proveniente da rede de abastecimento local no mesmo volume que as demais receberam ARC. O rendimento acumulado de proteína bruta (RPB) foi de 1934, 1583 e 875kg ha -1 para o azevém comum, o milheto e a aveia preta, respectivamente. A análise dos dados e a interpretação dos resultados permitem concluir que, dentre às forrageiras estudadas, o azevém mostrou-se mais adequado para ser utilizado em rampas de tratamento de ARC por disposição sobre o solo, visto ter apresentado maior RPB, apesar de não ter diferido significativamente do RPB apresentado pelo milheto.
Contaminação do solo em áreas de depósito de cascas de frutos de cafeeiro
(2000) Matos, Antonio Teixeira de; Santos, José Humberto Teixeira; Fia, Ronaldo; Consórcio Brasileiro de Pesquisa e Desenvolvimento do Café
Objetivando-se avaliar a contaminação do solo com íons lixiviados de pilhas de casca de frutos de cafeeiro, foram coletadas amostras de solo às profundidades de 0-10, 10-20, 20-30, 40-50, 60-70 e 90-100 cm de profundidade em áreas usadas, por um e três anos, como depósito do resíduo, além de área testemunha, que não recebeu o resíduo. Os resultados indicaram forte contaminação do solo, em profundidade, na área de disposição dos resíduos, no caso da área da disposição mais recente por íons mais móveis e, no caso dos íons menos móveis, no solo da área de deposição mais antiga.
DESEMPENHO AGRONÔMICO DE AVEIA E AZEVÉM CULTIVADOS EM SISTEMAS ALAGADOS CONSTRUÍDOS UTILIZADOS NO TRATAMENTO DE ÁGUAS RESIDUÁRIAS DO PROCESSAMENTO DOS FRUTOS DO CAFEEIRO
(2009) Fia, Ronaldo; Matos, Antonio T. de; Matos, Mateus P. de; Lambert, Túlio F.; Abreu, Edgar C.; Fia, Fátima R. L.; Embrapa - Café
Duas gramíneas forrageiras de inverno, azevém (Lolium multiflorum Lam) e aveia (Avena strigosa schreb), foram cultivadas em sistemas alagados construídos (SACs) utilizados no tratamento das águas residuárias do processamento dos frutos do cafeeiro (ARC) com o objetivo de se avaliar seu desempenho agronômico. Essas forrageiras foram submetidas a diferentes cargas orgânicas (650 a 1.500 kg ha-1 d-1 de DQO), proporcionadas pela aplicação dos efluentes filtros anaeróbios, utilizados no tratamento da ARC. Como tratamento testemunha, as mesmas espécies vegetais foram cultivadas em solução de Hoagland. A matéria seca produzida pelas forrageiras ao longo dos 53 dias de monitoramento dos SACs variou de 7,4 a 14,0 e 0,5 a 2,7 t ha-1, e os rendimentos acumulados de proteína bruta variaram de 1.017 a 2.187 e 66,6 a 316,8 kg ha-1 para o azevém e a aveia, respectivamente. Os resultados permitiram concluir que, dentre as forrageiras estudadas, o azevém se mostrou mais adequado para ser cultivado em SACs utilizados no pós-tratamento da ARC efluente de filtros anaeróbios, já que apresentou maior rendimento de matéria seca e proteína bruta e, portanto, melhor adaptação ao sistema.
Desempenho de filtros anaeróbios no tratamento de águas residuárias da lavagem e descascamento dos frutos do cafeeiro
(Revista Engenharia na Agricultura, 2011-01-26) Fia, Ronaldo; Matos, Antonio Teixeira de; Schuery, Filipe Cruz; Teodoro, Pedro Emílio Pereira; Luiz, Fátima Aparecida Resende
Neste trabalho, objetivou-se efetuar a avaliação operacional de três filtros anaeróbios com fluxo ascendente, utilizados no tratamento da água residuária do processamento dos frutos do cafeeiro (ARC). Os filtros, confeccionados com tubos PVC, preenchidos com brita nº 2 e com volume total de 139,5 L, foram operados sob temperatura ambiente, que variou de 13,8 a 24,4 ºC. A ARC teve o pH corrigido com cal até valores próximos a 7. A concentração de nutrientes foi corrigida mantendo-se relação DBO/N/P igual a 100/5/1. A carga orgânica volumétrica e o tempo de residência hidráulica variaram de 1,49 a 12,99 kg m-3 d-1 e de 32,3 a 56,9 h, respectivamente. O monitoramento foi realizado com a coleta de amostras afluentes e efluentes dos filtros, quantificando-se as variáveis DQO, DBO, compostos fenólicos, pH, alcalinidade e ácidos voláteis. Como resultado, observou-se que a grande oscilação na carga hidráulica e orgânica fez com que os filtros anaeróbios, utilizados neste trabalho, operassem de forma instável, apresentando desequilíbrio entre os micro-organismos produtores e consumidores de ácidos voláteis, com produção não satisfatória de alcalinidade na forma de bicarbonato. No entanto, os valores de pH afluente e efluente mantiveram-se dentro da faixa de valores adequados para que ocorresse a degradação anaeróbia do material orgânico. Os filtros não suportaram o choque de carga orgânica, o que reduziu drasticamente a eficiência de remoção de matéria orgânica e de compostos fenólicos. Com base na análise de desempenho e nas condições operacionais empregadas, a carga orgânica máxima a ser aplicada em filtros anaeróbios para tratamento de ARC, não deve exceder 2 kg m-3 d-1 de DQO.
Desempenho de forrageiras em sistemas alagados de tratamento de águas residuárias do processamento do café
(Departamento de Engenharia Agrícola - UFCG, 2010-08) Fia, Ronaldo; Matos, Antonio T. de; Fia, Fátima R. L.; Matos, Mateus P. de; Lambert, Túlio F.; Nascimento, Felipe S.
Duas gramíneas forrageiras de inverno, azevém (Lolium multiflorum) e aveia preta (Avena strigosa Schreb), foram cul- tivadas em sistemas alagados construídos (SACs) utilizados no tratamento das águas residuárias do processamento dos frutos do cafeeiro (ARC) com o objetivo de se avaliar seu desempenho agronômico. Essas forrageiras foram submetidas a diferentes cargas orgânicas (650 a 1.500 kg ha -1 d -1 de DQO), proporcionadas pela aplicação dos efluentes de filtros anaeróbios, utilizados no tratamento da ARC. Como tratamento testemunha, as mesmas espécies vegetais foram cultiva- das em solução de Hoagland. A matéria seca produzida pelas forrageiras ao longo dos 53 dias de monitoramento dos SACs variou de 7,4 a 14,0 e 0,5 a 2,7 t ha -1 , e os rendimentos acumulados de proteína bruta variaram de 1.017 a 2.187 e 66,6 a 316,8 kg ha -1 para o azevém e a aveia, respectivamente. Os resultados permitiram concluir que, dentre as for- rageiras estudadas, o azevém se mostrou mais adequado para ser cultivado em SACs utilizados no pós-tratamento da ARC efluente de filtros anaeróbios, já que apresentou maior rendimento de matéria seca e proteína bruta e, portanto, melhor adaptação ao sistema.
DESEMPENHO DE SISTEMA FILTRO ANAERÓBIO-SISTEMA ALAGADO CONSTRUÍDO PARA O TRATAMENTO DAS ÁGUAS DO PROCESSAMENTO DOS FRUTOS DO CAFEEIRO: I - REMOÇÃO DE MATÉRIA ORGÂNICA
(2009) Fia, Ronaldo; Matos, Antonio T. de; Fia, Fátima R. L.; Abreu, Edgar C.; Nascimento, Felipe S.; Embrapa - Café
bjetivou-se estudar no presente trabalho o desempenho de três sistemas de tratamento compostos por filtros anaeróbios seguidos de sistemas alagados construídos (SACs), submetidos a diferentes cargas orgânicas, no tratamento das águas residuárias do processamento dos frutos do cafeeiro (ARC). Os filtros foram confeccionados em PVC (1,5 m de altura e 0,35 m de diâmetro) e preenchidos com brita no 2 e os SACs foram constituídos por caixas de madeira (1,5 m de comprimento, 0,4 m de altura e 0,5 m de largura) impermeabilizados por geomembrana de PEAD e preenchidos com brita “zero”. A ARC teve o pH corrigido com cal até valores próximos a 7,0 e a concentração de nutrientes alterada de forma a se obter uma relação DBO/N/P igual a 100/5/1. Como resultado, observou-se que a grande oscilação na carga hidráulica e orgânica fez com que os sistemas de tratamento utilizados neste trabalho operassem de forma instável. No entanto, os valores de pH afluente e efluente mantiveram-se dentro da faixa de valores adequados para que ocorresse a degradação biológica do material orgânico. Os sistemas não suportaram o choque de carga orgânica, o que reduziu a eficiência de remoção de matéria orgânica. Com base na análise de desempenho e nas condições operacionais empregadas, apenas o sistema que recebeu a menor carga orgânica, na terceira fase, foi eficaz na remoção de matéria orgânica.
DESEMPENHO DE SISTEMA FILTRO ANAERÓBIO-SISTEMA ALAGADO CONSTRUÍDO PARA O TRATAMENTO DAS ÁGUAS DO PROCESSAMENTO DOS FRUTOS DO CAFEEIRO: II - REMOÇÃO DE NUTRIENTES E COMPOSTOS FENÓLICOS
(2009) Fia, Ronaldo; Matos, Antonio T. de; Fia, Fátima R. L.; Matos, Mateus P. de; Lambert, Túlio F.; Nascimento, Felipe S.; Embrapa - Café
Três sistemas de tratamento, compostos por filtros anaeróbios com escoamento ascendente seguidos por sistemas alagados construídos (SACs), foram avaliados em relação à capacidade de remoção de nutrientes e compostos fenólicos, no tratamento da água residuária do processamento dos frutos do cafeeiro (ARC). Os filtros foram confeccionados em PVC (1,5 m de altura e 0,35 m de diâmetro) e preenchidos com brita no 2 e os SACs foram constituídos por caixas de madeira (1,5 m de comprimento, 0,4 m de altura e 0,5 m de largura) impermeabilizados por geomembrana de PEAD e preenchidos com brita “zero”. A ARC teve o pH corrigido com cal até valores próximos a 7,0 e a concentração de nutrientes alterada de forma a se obter uma relação DBO/N/P igual a 100/5/1. Como resultado, observou-se que a grande oscilação na carga hidráulica e orgânica fez com que os sistemas de tratamento utilizados neste trabalho operassem de forma instável. O aumento nas taxas de carga orgânica e, consequentemente de nutrientes e compostos fenólicos, aplicada aos sistemas, proporcionou decréscimo na eficiência de remoção dos compostos avaliados nos três sistemas. Os tempos de residência hidráulica superiores a 160 h, a que foram submetidos todos os sistemas de tratamento, durante a fase III, não proporcionaram maiores eficiências de remoção, quando comparadas a fase I, pois o tempo de recuperação dos sistemas mostrou-se insuficiente. O sistema F 1 +SAC 1 , que recebeu a menor carga orgânica, apresentou desempenho satisfatório no que se refere à remoção de N e P, que foi maior que 50%.
Desempenho de sistemas alagados construídos no tratamento de águas residuárias da lavagem e descascamento/despolpa dos frutos do cafeeiro
(Universidade Federal de Viçosa, 2008) Fia, Ronaldo; Matos, Antonio Teixeira de; Universidade Federal de Viçosa
Em vista da escassez de informações técnicas específicas sobre o tratamento de águas residuárias da lavagem e descascamento/despolpa dos frutos do cafeeiro (ARC) utilizando sistemas alagados construídos de escoamento subsuperficial (SACESF), este trabalho teve como objetivos estudar o desempenho de SACESFs, cultivados com taboa (Typha sp.) e alternantera (Alternanthera philoxeroides), no tratamento da ARC. Estes sistemas foram submetidos a diferentes condições experimentais e à aplicação de diferentes cargas orgânicas. Além disso, objetivou-se avaliar o desempenho agronômico e a extração de nutrientes pelas plantas nas diferentes condições de operação do sistema. Para realização do estudo, foram montados na Área de Préprocessamento e Armazenamento de Produtos Agrícolas, do Departamento de Engenharia Agrícola da UFV nove SACESFs constituídos por caixas de madeira de pínus, impermeabilizadas internamente com geomembrana de PEAD, com 0,5 mm de espessura, nas dimensões de 0,4 m de altura x 0,5 m de largura x 1,5 m de comprimento, e declividade de 0,01 m m-1. Como meio suporte, utilizou-se brita "zero" até a altura de 0,35 m, mantendo-se o nível d’água a 0,05 m abaixo da superfície do material suporte. Em cada SACESF, implementou-se, nos primeiros 0,75 m, a espécie alternantera e, nos últimos 0,75 m, a taboa. Após dois meses de implantação do sistema, iniciou-se a aplicação da ARC, sendo o experimento conduzido em três fases. Na fase I, três sistemas receberam ARC diluída, três receberam ARC diluída e com correção de pH (elevação do pH até próximo de 7,0) e, nos três últimos SACESFs, aplicou-se os efluentes de filtros anaeróbios, os quais foram alimentados com ARC diluída e correção de pH. Na fase II, aumentou-se a carga orgânica aplicada e manteve um tempo de residência hidráulico (TRH) médio de 59 horas, sendo o sistema conduzido por três vias: 1 - A ARC foi lançada diretamente nos SACESFs, em três concentrações diferentes: 50% v/v; 75% v/v e 100%, sendo os três SACESFs denominados SAC1, SAC2 e SAC3, respectivamente; 2 - A ARC recebeu correção com cal hidratada até pH aproximadamente 7 e correção nutricional (DBO/N/P = 100/5/1) e foi lançada em três concentrações: 50% v/v, 75% v/v e 100%, sendo os três SACESFs denominados SAC*1, SAC*2 e SAC*3, respectivamente; 3 - A ARC recebeu correção com cal hidratada até pH aproximadamente 7 e correção nutricional (DBO/N/P = 100/5/1) e foi aplicada em filtros anaeróbios, em três concentrações: 50% v/v; 75% v/v e 100%; sendo os efluentes, posteriormente, lançados nos SACESFs, respectivamente denominados SACF1; SACF2 e SACF3, como pós-tratamento. Na fase III, procedeu-se da mesma forma que na fase II, com exceção do TRH médio que foi aumentado para 109 horas. Com a condução do experimento verificou-se que o aumento nas taxas de carga superficial dos constituintes no sistema, proporcionou decréscimo na eficiência de remoção destes em todos os SACESFs avaliados, além disso, para a maioria das variáveis avaliadas, as concentrações destas nos efluentes acompanharam a instabilidade da carga orgânica afluente, indicando a sensibilidade do sistema às variações de carga aplicada. Quando se aumentou o TRH médio para valores acima de 100 horas (fase III), os SACESFs apresentaram maiores eficiências na remoção de DQO (SAC*1, SACF1 e SACF2) e DBO (SAC1, SAC*1, SACF2 e SACF3) que os tempos de residência hidráulica de, aproximadamente, 60 horas aplicado nas fases I e II do experimento. Esta maior eficiência foi favorecida pelas menores cargas orgânicas aplicadas (sub-índice 1), pela correção nutricional e do pH (*) e pelo tratamento nos filtros anaeróbios (F). Entretanto, nem mesmo o tempo de residência hidráulica de 100 horas foi suficiente para produzir um efluente que atendesse aos padrões de lançamento em corpos hídricos receptores, em conformidade com a legislação ambiental do estado de Minas Gerais. As plantas cultivadas não se adaptaram às condições de exposição às altas cargas orgânicas, não apresentando bom desempenho agronômico, em termos de produtividade e extração de nutrientes, exceto as cultivadas no SACF1. Entre as duas espécies avaliadas, a alternantera foi a espécie vegetal que apresentou maior capacidade extratora de nutrientes, chegando a extrair, aproximadamente, 4,6; 28,8 e 9,1% de todo o N, P e K aplicados no SACF1. Comparando-se os nove SACESFs, verifica-se que o SACF1, que recebeu a menor carga orgânica (1.500 kg ha-1 d-1 de DQO) na terceira fase, foi aquele que apresentou melhor desempenho, no que se refere à remoção de matéria orgânica e compostos fenólicos dos efluentes dos filtros anaeróbios utilizados no tratamento da ARC. As eficiências médias de remoção de DBO, DQO e compostos fenólicos desse sistema foram iguais a 63, 85 e 65%, respectivamente.
Desempenho de sistemas alagados no tratamento de águas residuárias do processamento dos frutos do cafeeiro
(Departamento de Engenharia Agrícola - UFCG, 2010-12) Fia, Ronaldo; Matos, Antonio T. de; Queiroz, Maria E. L. R. de; Cecon, Paulo R.; Fia, Fátima R. L.
Nove sistemas alagados (SACESHs) foram construídos em escala piloto (1,5 m de comprimento, 0,5 de largura e 0,4 m de profundidade), cultivados com Typha sp. e Alternanthera phyloxeroides, e operados sob diferentes taxas de aplicação orgânica, no tratamento da água residuária do processamento dos frutos do cafeeiro (ARC). Três sistemas receberam ARC sem nenhum pré-tratamento, em três foi aplicada ARC com correção de pH e correção nutricional e nos três últimos os efluentes de filtros anaeróbios utilizados no tratamento da ARC, que teve o pH e o teor de nutrientes corrigidos. Os resultados mostraram que o aumento nas taxas de carga superficial dos constituintes da ARC no sistema proporcionou decréscimo na eficiência de remoção de matéria orgânica e compostos fenólicos, em todos os SACESHs avaliados. Os tempos de detenção hidráulica superiores a 100 h proporcionaram maiores eficiências na remoção de DQO (SAC *1 , SAC F1 e SAC F2 ) e DBO (SAC 1 , SAC *1 , SAC F2 e SAC F3 ) que os tempos de detenção hidráulica de aproximadamente 60 h aplicados nas fases iniciais do experimento. Entre os SACESHs, o SAC F1 , que recebeu a menor taxa de aplicação orgânica (1.500 kg ha -1 d -1 de DQO), apresentou desempenho mais satisfatório no que se refere à remoção de DBO (63%), DQO (85%) e compostos fenólicos (65%).
Development of biofilm in anaerobic reactors treating wastewater from coffee grain processing
(Departamento de Engenharia Agrícola - UFCG, 2010-02) Fia, Fátima R. L.; Borges, Alisson C.; Matos, Antonio T. de; Duarte, Iolanda C. S.; Fia, Ronaldo; Campos, Lidiane C. de
In recent decades the use of anaerobic fixed bed reactors has been established in Brazil for the treatment of different effluents. As the capability of retaining microorganisms by support media (fixed bed) is a factor influencing the perfor- mance of these reactors, the present study aims at evaluating the influence of three fixed bed on the effectiveness of treating an effluent with high pollution potential: wastewater from coffee grain processing (WCP), with organic matter concentrations varying from 812 to 5320 mg L -1 in the form of chemical oxygen demand (COD). Support media used for the immobilization of biomass were: blast furnace slag, polyurethane foam and #2 crushed stone with porosities of 53, 95 and 48%, respectively. The mean efficiency of COD removal in the reactor filled with polyurethane foam was 80%, attributed to its higher porosity index, which also provided greater retention and fixation of biomass which, when quan- tified as total volatile solids, was found to be 1301 mg g -1 of foam. The biofilm was made up of various microorganisms, including rod, curved rods, cocci, filaments and morphologies similar to Methanosaeta sp. and Methanosarcina sp.
Eficiência de remoção de poluentes em diversas etapas do tratamento das águas residuárias da lavagem e despolpa dos frutos do cafeeiro
(2000) Gonçalves, Roberta Alessandra Bruschi; Matos, Antonio Teixeira de; Fia, Ronaldo; Fukunaga, Danilo Costa; Consórcio Brasileiro de Pesquisa e Desenvolvimento do Café
O presente trabalho teve por objetivo avaliar a eficiência na remoção de poluentes no pré-tratamento, tratamento primário e secundário de águas residuárias da lavagem e despolpa dos frutos do cafeeiro. Foram coletadas amostras em sete pontos distintos, ao longo do sistema de tratamentos para análise da DBO, DQO, sólidos sedimentáveis (SP), sólidos totais (ST), sólidos fixos totais (SFT), sólidos voláteis totais (SVT), pH, condutividade elétrica e concentração de amônio, nitrato, ortofosfato e potássio. Concluiu-se que os reservatórios que recebem as águas residuárias atuam apenas como sedimentadores e não como lagoas anaeróbias, uma vez que houve, no processo, significativa remoção de SP e ST e não de DBO e DQO. A passagem nos reservatórios proporcionou diminuição da concentração de nitrato e potássio na água, porém proporcionou aumento do amônio. Remoção significativa de nutrientes da água (entre 65,8 % e 97,0%) ocorreu apenas quando da passagem água na área alagada colonizada por taboa (tratamento secundário).
Fertirrigação da cultura do cafeeiro com águas residuárias da lavagem e despolpa de seus frutos
(2001) Matos, Antonio Teixeira de; Fia, Ronaldo; Monaco, Paola Alfonsa Lo; Consórcio Brasileiro de Pesquisa e Desenvolvimento do Café
Este trabalho teve por objetivo avaliar o efeito de diferentes doses de águas residuárias da lavagem e despolpa de frutos do cafeeiro (ARC) na produtividade da planta do cafeeiro e na fertilidade residual do solo. As doses de ARC aplicadas foram de 210, 420, 840 e 1.260 L/planta, valores correspondentes a uma, duas, quatro e seis vezes a dose anual de potássio recomendada para a cultura, não tendo recebido esta qualquer outra fonte de adubação. A aplicação da ARC foi feita, parceladamente, durante os meses de maio, junho e julho, dos anos de 2000 e 2001. Após o segundo ano de aplicação, foi feita a colheita dos frutos do cafeeiro e coletada as amostras do solo, nas profundidades de 0-10, 20-30 e 40-50 cm. A produtividade de frutos apresentou tendência de queda com o aumento da quantidade de ARC, embora aplicações de doses acima de 600-700 L/planta tenham concorrido para recuperação da produção, possivelmente pelo aumento da concentração de fósforo disponível no solo. As concentrações de N, P e K no solo não foram significativamente alteradas pelas diferentes doses de ARC aplicadas.
Percepção de risco em operações com agrotóxicos na cafeicultura em uma comunidade do sul de Minas.
(Universidade Federal de Lavras, 2023-11-21) Evangelista, Alexandre de Souza; Fia, Ronaldo; Paula, Luana Elis de Ramos e
No cenário agrícola brasileiro, a cafeicultura se apresenta como atividade de grande relevância, desempenhando papel fundamental na economia, com 4ª posição em faturamento dentre as culturas agrícolas. Minas Gerais é líder na produção nacional de café, atribuindo esse destaque à importante participação dos pequenos produtores inseridos na cafeicultura familiar. Todavia, a busca por melhores rendimentos na produtividade das culturas, frequentemente leva à práticas agrícolas intensivas que impõem riscos consideráveis tanto à saúde humana quanto ao meio ambiente. Desta forma, objetivou-se analisar a segurança do trabalho em relação ao uso e aos riscos da manipulação de agrotóxicos na cafeicultura familiar em uma comunidade rural, no município de Perdões-MG. A pesquisa recebeu aprovação do Comitê de Ética em Pesquisa com Seres Humanos da Universidade Federal de Lavras, sob o PARECER n° 5.859.410, em janeiro de 2023. A obtenção dos dados ocorreu por meio da aplicação de questionário semiestruturado a uma amostra de 86 cafeicultores delimitados com base em cálculo de tamanho amostral considerando a margem de erro de 5%, um nível de confiança de 95%, e um desvio padrão de 50%. As análises dos dados quantitativos ocorreram por meio da distribuição de frequência e estimativa de prevalência média. Os dados qualitativos advindos das questões discursivas e observação não participante foram analisados e discutidos em grandes grupos por meio da análise de conteúdo. Propôs também, aplicação de um método experimental para determinação do índice (ί) de risco de exposição aos agrotóxicos, que se baseiam nas características prevalentes para cada fator ou variável associada. Os resultados indicaram que a totalidade dos entrevistados utilizam agrotóxicos nas suas atividades. Observou-se a predominância da exposição direta aos agrotóxicos pelos homens em relação às mulheres, contudo boa parte delas estão expostas de forma indireta no momento da higienização das roupas contaminadas. Notou-se menor proporção de pessoas entre 18 e 26 anos, sugerindo migração dos jovens para áreas urbanas. Além disso, o estudo identificou a presença de indivíduos com 60 anos ou mais envolvidos nas atividades da cafeicultura, incluindo o uso intensivo de agrotóxicos. As variáveis associadas à idade, baixa escolaridade, renda, acesso à informação e a reclassificação toxicológica de 2019 estão fortemente associadas aos maiores índices de intoxicação. As mesmas variáveis demográficas também exercem influência no descarte indevido das embalagens, sendo que a queima e o reaproveitamento dos frascos para usos diversos exercem prevalência sobre os demais destinos, ficando muito aquém do cumprimento das legislações inerentes a logística reversa. Por fim, o índice (i) final de risco de exposição aos agrotóxicos pelos cafeicultores familiares da comunidade rural de Perdões-MG, indicou a classe mais grave, ou seja, risco “muito alto” de exposição, sendo que isto denota para a necessidade de ações conjuntas de instituições públicas e privadas no que diz respeito a treinamentos, programa.
Qualidade das águas superficial e subterrânea em área alagada usada para tratamento de águas residuárias da lavagem e despolpa de frutos de cafeeiro
(2000) Matos, Antonio Teixeira de; Fia, Ronaldo; Pinto, Alessandra Bacchetti; Gomes, Raimundo Rodrigues; Rezende, Ana Augusta Passos; Consórcio Brasileiro de Pesquisa e Desenvolvimento do Café
Com o objetivo de monitorar a qualidade da água superficial e subterrânea em área alagada usada para tratamento de águas residuárias da lavagem e despolpa de frutos do cafeeiro, amostras quinzenais da água coletada em poços e à entrada e saída de duas áreas povoadas com vegetação de taboa (Thypha). Os resultados preliminares estão indicando eficiências na remoção de DQO, DBO, amônio e potássio de 89,0; 86,6; 83,5 e 89,4% na área alagada 1, enquanto na área alagada 2, as eficiências de remoção dos mesmos parâmetros foram, respectivamente, de 95,6; 95,4; 89,2 e 81,9%. Amostras de água de alguns poços localizados a jusante da área apresentaram valores de DQO, DBO, nitrato e potássio superiores aos encontrados nos poços localizados a montante das áreas alagadas, indicando possível contaminação das águas subterrâneas rasas.
Remoção de compostos fenólicos em reatores anaeróbios de leito fixo com diferentes materiais suporte
(Departamento de Engenharia Agrícola - UFCG, 2010-05-19) Fia, Fátima R. L.; Matos, Antonio T. de; Borges, Alisson C.; Moreira, Débora A.; Fia, Ronaldo; Eustáquio Júnior, Valdeir
Objetivou-se, com a realização deste estudo, efetuar a avaliação operacional de três reatores anaeróbios de leito fixo e com escoamento ascendente, contendo biomassa imobilizada na remoção de compostos fenólicos presentes na água residuária do processamento dos frutos do cafeeiro (ARC). Os suportes utilizados na imobilização da biomassa foram: escória de alto-forno espuma de poliuretano e brita. Os reatores, confeccionados em PVC e com volume total de 139,5 L, foram alimentados com concentrações crescentes de compostos fenólicos (13, 19,7 e 42,7 mg L-1), sendo que o tempo de detenção hidráulica (TDH) foi mantido em torno de 1,3 dias. No final de cada condição avaliada foram coletadas amostras de ARC, ao longo da altura dos reatores, para estudo cinético. A rápida aclimatação da biomassa aderida à escória resultou em uma eficiência maior de remoção de compostos fenólicos no período de partida bem como no melhor desempenho deste reator quanto à remoção desses compostos ao longo do período de experimentação. Os resultados indicaram que a escória de alto-forno apresentou maior potencial de utilização como material suporte de reatores anaeróbios, visando à remoção de compostos fenólicos da ARC.
Remoção de fósforo de efluente utilizando biocarvão de casca de café modificada com magnésio e ferro
(Universidade Federal de Lavras, 2023-04-18) Silva, Laís Miguelina Marçal da; Fia, Ronaldo; Ferreira, Guilherme Max Dias
O fósforo (P), apesar de ser um nutriente essencial para o crescimento das plantas, quando em excesso em ambientes aquáticos pode acarretar a eutrofização. Assim, a sua remoção de efluentes líquidos é fundamental para prevenir a contaminação de corpos hídricos. Enquanto os processos convencionais de tratamento de efluentes, normalmente, são pouco eficientes na remoção de fósforo, os biocarvões têm se mostrado muito promissores na remoção deste poluente, especialmente quando modificado quimicamente para aumentar a performance de adsorção. Deste modo, este trabalho teve como objetivo a produção de um compósito de biocarvão a partir de casca de café, modificada com compostos de magnésio e ferro, e sua aplicação no pós-tratamento de efluentes de abatedouro de suínos para remoção de fósforo. A performance do compósito foi comparada com o biocarvão não modificado (BC) e com a mistura de compostos de Mg e Fe (M-Mg/Fe). As condições de pirólise para o preparo dos materiais foram tempo de residência de 2 horas a 480ºC, com taxa de aquecimento inicial de 22,8ºC min-1 . Para caracterização dos materiais foram realizadas análises de rendimento, pH, ponto de carga zero (PCZ), espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), difração de raios-X (DRX), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e espectroscopia de energia dispersiva (EDS). Foram realizados estudos de adsorção de fósforo pelos materiais utilizando solução sintética, avaliando-se o efeito do pH, força iônica, bem como aspectos cinéticos e de equilíbrio de adsorção. A adsorção de fosfato em efluente de abatedouro foi avaliada pelo teste de dosagem do adsorvente e ensaios de cinética de adsorção. Pela análise morfológica, o BC apresentou superfície muito irregular e com esfoliações e poros, enquanto BC-Mg/Fe apresentou uma estrutura rugosa, com a presença de canaletas e depósitos superficiais amorfos. A M-Mg/Fe mostrou a formação de fases cúbicas e camadas sobrepostas. O teste de efeito de pH evidenciou que o BC tem baixa capacidade de adsorção de fosfato, com a maior eficiência observada de 15,7% (pH 12,0), enquanto para BC-Mg/Fe e M-Mg/Fe obtiveram-se 99,3 e 98,8% de eficiência de adsorção, respectivamente, em pH 2,0 e 7,0. A presença de íons cloreto, no teste de força iônica, não influenciou a adsorção de fosfato pelo BC-Mg/Fe e M-Mg/Fe. O modelo de Elovich foi o que melhor se ajustou aos dados experimentais de cinética para o BC-Mg/Fe e M-Mg/Fe, indicando que a quimissorção pode ser um importante mecanismo na remoção de fosfato por esses adsorventes. O equilíbrio de adsorção para esses materiais foi atingido, respectivamente, após 360 e 600 minutos. A isoterma de Sips foi a que melhor se ajustou aos dados experimentais de BC-Mg/Fe, com capacidade máxima de adsorção (qmáx) estimada de 216,47 mg g-1 . Para a MMg/Fe, foi a isoterma de Redlich-Peterson, com qmáx de 133,52 mg g-1 . Para os ensaios com efluente de abatedouro suíno, a dose de 4 g L-1 de BC-Mg/Fe foi suficiente para remover 97,0% de fosfato presente no efluente, enquanto foram necessárias 6 g L-1 de M-Mg/Fe para remover 96,7% do fosfato. O modelo de pseudo-segunda ordem apresentou um bom ajuste aos dados experimentais de BC-Mg/Fe no estudo com o efluente, enquanto para M-Mg/Fe foi o modelo de Elovich, corroborando que os mecanismos químicos podem ter sido importantes na adsorção de fosfato, sendo alcançado o equilíbrio de adsorção, respectivamente, em 240 e 600 minutos. Assim, a elevada capacidade adsortiva de BC-Mg/Fe e eficiência de remoção de fosfato em efluentes, evidenciaram o potencial deste material para o pós-tratamento de efluentes.
REMOÇÃO DE MATÉRIA ORGÂNICA E COMPOSTOS FENÓLICOS EM SISTEMAS ALAGADOS CONSTRUÍDOS DE ESCOAMENTO SUBSUPERFICIAL HORIZONTAL (SACESHS) NO TRATAMENTO DAS ÁGUAS RESIDUÁRIAS DO PROCESSAMENTO DOS FRUTOS DO CAFEEIRO
(2009) Fia, Ronaldo; Matos, Antonio T. de; Luiz, Fátima A. R.; Lambert, Túlio F.; Matos, Mateus P. de; Embrapa - Café
No presente trabalho teve-se como objetivos estudar o desempenho de nove sistemas alagados construídos de escoamento subsuperficial horizontal (SACESHs), em escala piloto (1,5 m de comprimento, 0,5 de largura e 0,40 m de profundidade), cultivados com Typha sp. e Alternanthera phyloxeroides, no tratamento da água residuária do processamento dos frutos do cafeeiro (ARC), quando submetidos a diferentes condições experimentais a à aplicação de diferentes cargas orgânicas. Três sistemas receberam ARC sem nenhum pré-tratamento, três receberam ARC com correção de pH e correção nutricional, e os três últimos receberam os efluentes de filtros anaeróbios utilizados no tratamento da ARC que teve o pH e o teor de nutrientes corrigidos. Os resultados mostraram que o aumento nas taxas de carga superficial dos constituintes da ARC no sistema proporcionou decréscimo na eficiência de remoção de matéria orgânica e compostos fenólicos em todos os SACESHs avaliados. Os tempos de residência hidráulica superiores a 100 h proporcionaram em todos os SACESHs maiores eficiências na remoção de DQO e DBO, quando comparado aos tempos de residência hidráulica de aproximadamente 60 horas. Entre os SACESHs, aquele que recebeu a menor carga orgânica proveniente do filtro anaeróbio (1.500 kg ha-1 d-1 de DQO), apresentou desempenho mais satisfatório no que se refere à remoção de DBO (63%), DQO (85%) e compostos fenólicos (65%). As eficiências obtidas na remoção de matéria orgânica foram semelhantes às encontradas na literatura para tratamento de águas residuárias contendo compostos orgânicos de difícil degradação ou tóxicos aos microrganismos.
Rendimento de matéria seca de gramíneas forrageiras utilizadas em rampas de tratamento de águas residuárias da lavagem e despolpa de frutos do cafeeiro
(2001) Pinto, Andressa Bacchetti; Matos, Antonio Teixeira de; Fukunaga, Danilo Costa; Fia, Ronaldo; Fonseca, Talita Guimarães; Consórcio Brasileiro de Pesquisa e Desenvolvimento do Café
Gramíneas forrageiras foram cultivadas com o objetivo de selecionar espécies para serem utilizadas como cobertura vegetal em rampas de tratamento de águas residuárias por escoamento sobre o solo. As forrageiras utilizadas, azevém comum (Lolium multiflorum), aveia preta comum (Avena strigosa Schreb) e milheto (Pennisetum americanum), foram submetidas à aplicação de águas residuárias da lavagem e despolpa de frutos do cafeeiro (ARC), a uma taxa de 250 kg ha -1 d -1 de DBO5, cinco dias por semana. Para servirem como testemunhas, as mesmas espécies vegetais foram cultivadas, recebendo adubação convencional e água proveniente da rede de abastecimento local no mesmo volume em que as demais receberam água residuária. O rendimento acumulado de matéria seca foi de 11,71, 10,04 e 5,04 t ha -1 para o azevém comum, o milheto e a aveia preta, respectivamente. A análise dos dados e a interpretação dos resultados permitem concluir que, dentre as forrageiras estudadas, o azevém mostrou-se mais adequado para ser utilizado em rampas de tratamento de ARC por disposição sobre o solo, visto ter mostrado maior rendimento acumulado de matéria seca, tendo também mostrado melhor comportamento durante o período experimental, apresentando maior número de cortes e, conseqüentemente, maior período de utilização, além de rápida recuperação após o corte, boa cobertura do solo e poucas invasoras.
Tratamento das águas do processamento dos frutos do cafeeiro em filtro anaeróbio seguido por sistema alagado construído: I - Remoção de matéria orgânica
(Associação Brasileira de Engenharia Agrícola, 2010-11) Fia, Ronaldo; Matos, Antonio T. de; Matos, Mateus P. de; Abreu, Edgar C.; Fia, Fatima R. L.
Seis sistemas de tratamento, compostos por três filtros anaeróbios com escoamento descendente, seguidos por seis Sistemas Alagados Construídos (SACs), tiveram suas condições operacionais avaliadas quando utilizados no tratamento da água residuária do processamento dos frutos do cafeeiro (ARC). Os filtros foram confeccionados em PVC (1,5 m de altura e 0,35 m de diâmetro) e preenchidos com brita n o 2. Os SACs foram constituídos por caixas de madeira (1,5 m de comprimento, 0,4 m de altura e 0,5 m de largura), sendo impermeabilizados e preenchidos com brita “zero”. A ARC teve o pH corrigido com cal até valores próximos a 7,0, e a concentração de nutrientes alterada, de forma a se obter uma relação DBO/N/P de 100/5/1. Em metade dos SACs foi plantado o azevém (Lolium multiflorum Lam.), e na outra metade, aveia-preta (Avena strigosa Schreb). Como resultado, observou-se que as espécies vegetais cultivadas nos SACs não influenciaram nas eficiências globais de remoção de poluentes pelos sistemas. Os sistemas que receberam as menores cargas orgânicas apresentaram as maiores eficiências de remoção de matéria orgânica, alcançando 78% para DQO e 70% para DBO. A remoção de SST foi superior a 70% em todos os sistemas avaliados, indicando a viabilidade da aplicação de filtro anaeróbio seguido por SACs no tratamento da ARC.