Estudo do uso de lodo de estações de tratamento de água e de esgoto urbano nas propriedades químicas do solo

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UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA “JULIO DE MESQUITA FILHO” FACULDADE DE CIÊNCIAS AGRONÔMICAS

CAMPUS DE BOTUCATU

ESTUDO DO USO DE LODO DE ESTAÇÕES DE TRATAMENTO DE ÁGUA E DE ESGOTO URBANO NAS PROPRIEDADES QUÍMICAS DO SOLO

JAYME LAPERUTA NETO

Dissertação apresentada à Faculdade de Ciências Agronômicas da Unesp - Campus de Botucatu, para obtenção do título de Mestre em Agronomia - Área de concentração em Irrigação e Drenagem.

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UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA “JULIO DE MESQUITA FILHO” FACULDADE DE CIÊNCIAS AGRONÔMICAS

CAMPUS DE BOTUCATU

ESTUDO DO USO DE LODO DE ESTAÇÕES DE TRATAMENTO DE ÁGUA E DE ESGOTO URBANO NAS PROPRIEDADES QUÍMICAS DO SOLO

JAYME LAPERUTA NETO

ORIENTADOR: Prof. Dr. Raimundo Leite Cruz

Dissertação apresentada à Faculdade de Ciências Agronômicas da Unesp - Campus de Botucatu, para obtenção do título de Mestre em Agronomia - Área de concentração em Irrigação e Drenagem.

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“ É isso o aprendizado...

Você entende subitamente o

que entendeu a vida inteira,

mas de uma nova forma.”

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Aos meus queridos pais

Jayme Laperuta Filho e Dileusa Maria Fumes Laperuta

Pela educação maravilhosa e principalmente por terem me dado o que de mais precioso tenho: a VIDA.

Dedico

Aos meus avós Jayme, Maria de Lourdes, Duvilio e Aparecida, aos minhas irmãs Camila e Andréa por quem tenho muita consideração e estima.

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AGRADECIMENTOS

A Deus, que é a razão de Tudo.

Ao Prof. Dr. Raimundo Leite Cruz por ter confiado em minha capacidade, pela orientação, pelos ensinamentos e colaboração em todas as etapas desse trabalho e, principalmente pela amizade sincera firmada nesses anos.

Ao meu amigo de graduação e pós-graduação Marcelo De Marchi Colino (Casão) pelo apoio e colaboração na execução desse trabalho.

À Profa. Dra. Marta Maria Mischan e ao amigo Dr. Wilson Roberto de Jesus pela ajuda na parte estatística desse trabalho.

Aos colegas e professores do curso de Pós-Graduação.

Aos amigos do Departamento de Engenharia Rural da FCA, em especial, aos amigos Pedro, Israel e Gilberto pelos constantes auxílios desde a implantação até o desenvolvimento do trabalho e, principalmente pela amizade.

Aos amigos do STI da FCA.

A Bibliotecária Janaína Celoto Guerrero pela adequação das citações bibliográficas.

À minha família, e a todos meus amigos, pela colaboração e apoio durante todo o período de desenvolvimento desse trabalho.

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SUMÁRIO

LISTA DE TABELAS ...IX LISTA DE FIGURAS ...XI

1. RESUMO ...1

2. SUMMARY ...3

3. INTRODUÇÃO...5

4. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA...7

4.1 Nutrientes essenciais para as plantas ...7

4.1.1 Interação entre solos e nutrientes ...8

4.2 Lodo de tratamento de esgoto...10

4.2.1 Introdução...10

2.2.2 Uso agrícola do lodo de esgoto ...11

4.3 Lodo de Estação de Tratamento de água. ...13

2.3.2 Incorporação do lodo ETA ao solo...14

4.4 Águas Residuárias ...15

2.4.2 Experiência do reuso de água ...17

5. MATERIAIS E MÉTODOS...18

5.1 Delineamento experimental...18

5.2 Tipos de solos ...21

5.3 Tipos de lodo ...22

5.3.1 Lodo de esgoto proveniente da Estação de Tratamento do Lageado ...23

5.3.2 Lodo de esgoto proveniente da Estação de Tratamento de Franca...24

5.3.3 Lodo proveniente da Estação de Tratamento de Água de Botucatu...25

5.4 Tipos de água...26

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5.5 Legenda ...26

5.6 Análise das amostras ...27

5.7 Testes estatísticos ...27

6. RESULTADOS E DISCUSSÃO ...29

6.1. pH ...31

6.1.1. Análise de Variância e teste de Tukey...31

6.1.2. Análise de regressões...33

6.2. Matéria Orgânica (M.O.)...35

6.3. Fósforo (P)...38

6.4. Al3+...41

6.5. Acidez Potencial (H+Al) ...44

6.6. Potássio (K) ...47

6.7. Calcio (Ca)...51

6.8. Magnésio (Mg) ...53

6.9. Soma de bases (SB) ...56

(10)

6.10. Capacidade de troca de cátions (CTC) ...57

6.11. Saturação em bases ( V%) ...59

6.12. Enxofre (S) ...62

6.13. Boro (B)...66

6.14. Cobre (Cu) ...67

6.15. Ferro (Fe)...71

6.16. Manganês (Mn) ...73

6.17. Zinco (Zn)...76

6.18. Considerações Gerais. ...78

7. CONCLUSÕES ...79

8. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ...80

APENDICE 1 ...85

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LISTA DE TABELAS

Tabela 1: Classificação dos nutrientes minerais...8

Tabela 2: Classificação dos teores de nutrientes no solo...9

Tabela 3: Propriedades químicas dos solos utilizados. ...22

Tabela 4: Análise química do lodo da ETE-Lageado...23

Tabela 5: Análise química do lodo da ETE-Franca...25

Tabela 6: Significância de cada efeito para as propiedades estudadas...30

Tabela 7: Valores de pH encontrados para tratamentos. ...31

Tabela 8: Resultados da análise de regressão para níveis de pH em relação a épocas...33

Tabela 9: Valores encontrados para matéria orgânica (g dm-3)...35

Tabela 10: Resultados da análise de regressão para teores de M.O. em relação a épocas. ...37

Tabela 11: Valores encontrados para fósforo (mg dm-3 ). ...39

Tabela 12: Resultados da análise de regressão para teores de P em relação a épocas. ...40

Tabela 13 : Valores encontrados para Al3+ (mmolc dm-3 )...41

Tabela 14: Resultados da análise de regressão para teores de Al3+ em relação a épocas...44

Tabela 15: Valores encontrados para H+Al (mmolc dm-3 ). ...45

Tabela 16: Resultados da análise de regressão para os níveis de H+Al em relação a épocas...47

Tabela 17: Valores encontrados para K (mmolc dm-3 ). ...48

Tabela 18: Resultados da análise de regressão para os teores de K em relação a épocas. ...50

Tabela 19: Valores encontrados para Ca (mmolc dm-3 )...52

Tabela 20: Resultados da análise de regressão para os teores de Ca em relação a épocas...53

Tabela 21: Valores encontrados para Mg (mmolc dm-3 )...54

Tabela 22: Resultados da análise de regressão para os teores de Mg em relação a épocas. ...55

Tabela 23: Valores encontrados para SB (mmolc dm-3 ). ...56

Tabela 24: Valores encontrados para CTC (mmolc dm-3 )...57

Tabela 25: Resultados da análise de regressão para os teores de CTC em relação a épocas. ...58

Tabela 26: Valores encontrados para V% ...59

Tabela 27: Resultados da análise de regressão para os teores de V% em relação a épocas ...62

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Tabela 29: Resultados da análise de regressão para os teores de S em relação a épocas...65

Tabela 30: Valores encontrados para B (mg*dm-3)...66

Tabela 31: Resultados da análise de regressão para os teores de B em relação a épocas. ...67

Tabela 32: Valores encontrados para Cu(mg dm-3)...68

Tabela 33: Resultados da análise de regressão para os teores de Cu em relação a épocas. ...70

Tabela 34: Valores encontrados para Fe(mg dm-3). ...71

Tabela 35: Resultados da análise de regressão para os teores de Fe em relação a épocas. ...73

Tabela 36: Valores encontrados para Mn(mg dm-3)...74

Tabela 37: Resultados da análise de regressão para os teores de Mn em relação a épocas ...75

Tabela 38: Valores encontrados para Zn(mg dm-3)...76

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LISTA DE FIGURAS

Figura 1: Estufa da ETE Lageado...19

Figura 2: Lodo secando ao ar ...19

Figura 3: Coleta de amostras ...21

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1. RESUMO

No ano de 2005 foi realizado, em área da Estação de tratamento de Esgoto da Fazenda Experimental Lageado, campus da Universidade Estadual Paulista – Botucatu, SP, experimento com lodos de esgoto, proveniente da própria estação do Lageado, da estação de tratamento de esgoto da SABESP, no município de Franca-SP, e com lodo do tratamento de água, proveniente da Estação de Tratamento de Água da SABESP no município de Botucatu-SP, tendo por objetivo, a avaliação dos efeitos causados pela aplicação desses resíduos em Neosolo Quartzarênico e Latossolo Vermelho Distroférrico , irrigados com água tratada fornecida pela SABESP e por água residuária da própria estação de tratamento do Lageado.

As variáveis analisadas foram : pH, acidez potencial, matéria orgânica, capacidade de troca de cátions (CTC), soma de bases (SB), saturação em bases (V%), P(resina), Al3+, K, Ca, Mg, S, B, Cu, Fe, Mn e Zn.

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O lodo da ETE-Lageado apresentou para a maioria dos elementos estudados, teores médios maiores, que os do lodo da ETE-Franca e ETA-Botucatu que foram semelhantes.

Os teores da maioria dos elementos variam com a época, para os três lodos, sendo seus comportamentos explicados por modelos polinomiais de segunda ordem na quase totalidade.

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2. SUMMARY

STUDY OF THE USE OF SLUDGE FROM URBAN WATERWORKS AND SEWAGE FARMS IN THE CHEMICAL PROPERTIES OF THE SOIL. Botucatu, 2006. 96 p. Dissertação (Mestrado em agronomia / Irrigação e Drenagem), Faculdade de Ciências Agronômicas, Universidade Estadual Paulista.

Author : Jayme Laperuta Neto

Adviser: Prof. Dr. Raimundo Leite Cruz

An experiment using sludge from Lageado sewage farm, from SABESP sewage farm in the city of Franca-SP and sludge from SABESP waterworks in the city of Botucatu-SP was carried out in Lageado Experimental Farm, campus of Universidade Estadual Paulista, Botucatu-SP in the year of 2005, with the purpose of assessing the effects caused by the application of these residues to quartzose sand and oxisol irrigated with purified water supplied by SABESP and residuary water from Lageado waterworks.

The analysed variables were: pH, potencial acidity, organic matter, cation exchange capacity (CEC), base addition (BA), base saturation (V%), P(resin), Al+3, K, Ca, Mg, S, B, Cu, Fe, Mn and Zn.

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types of sludge, 2 types of water, with three repetitions for each treatment, resulting in a total of 108 samples.

The treatments were prepared in 9,5 liter containers with a mixture of 70% of the soil volume and 30 % of sludge.

The sludge from the Lageado sewage farm presented, for most of the analysed elements, higher average contents than the ones from Franca sewage farm and Botucatu waterworks that were both similar.

The amount of most elements varies according to time for all of 3 types of sludge, their behavior being explained through second order polynomial models almost in its totality.

The sludges may be used as a soil conditioner, since the levels of the nutrients were considered as average to high according to Raij et al. (1996) and Cu an Zn levels haven´t showed as being toxic (USEPA, 1996).

1

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3. INTRODUÇÃO

Devido ao crescimento populacional e sua concentração em centros urbanos, vem aumentando o consumo de água potável, água essa que é necessária para que sejam feitas as atividades cotidianas das pessoas.

Atividades rotineiras como por exemplo tomar banho (sabonete), dar descarga no vaso sanitário (fezes), estão contaminando a água que estava limpa. A contaminação vem na forma de restos alimentares, dejetos humanos e outras excretas, transformando a água limpa em esgoto.

O esgoto, atualmente, em sua maior parte vem sendo lançado nos rios e cursos d´ água sem o devido tratamento, comprometendo a qualidade e quantidade dos recursos hídricos.

A água potável é um recurso que está se tornando escasso, portanto é necessário que se encontre uma disposição adequada para esses resíduos. A alternativa encontrada foi o tratamento do esgoto, em estações especializadas e feitas por órgãos competentes, antes de lança-lo nos cursos d´ água, comprometendo sua qualidade.

O grande problema é que o processo de tratamento do esgoto gera um novo resíduo, o lodo de esgoto, rico em matéria orgânica e nutrientes, sendo necessário também uma correta disposição final para esse resíduo.

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incineração, produção de agregado leve para a construção civil e a utilização e, ou disposição em solos agrícolas.

Dentre as diversas alternativas existentes para a disposição do lodo de esgoto, a usada para fins agrícola e florestal apresenta-se como uma das mais convenientes, pois, como o lodo é rico em nutrientes e matéria orgânica, é amplamente recomendada sua aplicação como condicionador de solo e ou fertilizante (BETTIOL; CAMARGO, 2000).

Mas não é só o tratamento de esgoto que gera resíduos, o processo de purificação da água, tornando-a própria para o consumo humano também gera um resíduo, o chamado lodo de tratamento de água. Esse lodo é uma mistura de poluentes, areia, silte, argila e substâncias húmicas presentes nas águas dos rios.

Assim como o lodo de esgoto, o lodo de estações de tratamento de água, também causa grande problema quanto a sua disposição.

Segundo Cordeiro (1999), na América Latina e particularmente no Brasil, poucos tem sido os estudos sobre o assunto, motivando preocupações.

Diante do exposto, idealizou-se um projeto, objetivando avaliar a eficiência e as diferenças entre o uso dos lodos de esgoto e os de tratamento de água como condicionadores de solo, segundo suas características químicas.

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4. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA

4.1 Nutrientes essenciais para as plantas

Existem dezesseis elementos químicos que são essenciais para o crescimento das plantas. Estes estão divididos em dois grupos: os não-minerais e os minerais.

Os nutrientes não-minerais, o carbono (C), o hidrogênio (H) e o oxigênio (O), participantes da fotossíntese.

Luz

6 CO2 + 6 H2O O2 + 6 (CH2O)

Os produtos da fotossíntese são os principais responsáveis pela maior parte do crescimento das plantas. Portanto o crescimento da planta pode ser prejudicado pela insuficiência desses nutrientes. Esses nutrientes são fornecidos pela água e pela atmosfera.

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Tabela 1: Classificação dos nutrientes minerais.

Macronutrientes Micronutrientes

Nitrogênio (N) Boro (B)

Fósforo (P) Cloro (Cl)

Potássio (K) Cobre (Cu)

Cálcio (Ca) Ferro (Fe)

Magnésio (Mg) Manganês (Mn)

Enxofre (S) Molibdênio (Mo)

Zinco (Zn)

Embora seja arbitrária, uma linha divisória é traçada entre os nutrientes que são necessários em grandes quantidades, macronutrientes, e aqueles que são necessários em quantidades menores, micronutrientes. Esta divisão não significa que um nutriente seja mais importante do que outro, apenas que eles são necessários em quantidades e concentrações diferentes.Existe uma lei, que enfatiza a importância de todos os nutrientes essenciais, é a chamada Lei do Mínimo.

Segundo Lopes (1989) “O rendimento de uma colheita é limitado pela ausência de qualquer um dos nutrientes essenciais, mesmo que todos os demais estejam disponíveis em quantidades adequadas”; essa é a essência da Lei do Mínimo.

Em resumo: a produção das culturas é limitada pelo nutriente mineral menos disponível para as plantas.

4.1.1 Interação entre solos e nutrientes

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De acordo com Raij (1981), dos macronutrientes, três apresentam-se como cátions apenas, ou seja, potássio, cálcio e magnésio. O fósforo apresenta-se na forma dos anions ortofosfatos e o enxofre como sulfato. O nitrogênio é o único macronutriente, que pode estar na forma de cátion ou de ánion, respectivamente como amônio e nitrato.

O hidrogênio destaca-se por seu papel na acidez dos solos. O alumínio, por ser importante elemento tóxico em solos ácidos. O sódio, por ser um cátion que pode ocorrer em teores trocáveis bastante elevados e o anion cloreto, por ser adicionado em grandes quantidades ao solo através das adubações.

A maioria dos solos apresenta um excesso de carga negativa na superfície das partículas. Esse excesso de carga negativa é contra balanceada pelos cátions que estão na solução do solo.

Os íons em excesso a esses cátions constituem os sais da solução do solo, e são responsáveis por diversos fenômenos de interesse, tais como: absorção de cátions pelas plantas, salinidade e lixiviação (RAIJ, 1981).

A tabela abaixo classifica os teores para cada nutriente, de acordo com seus níveis encontrados nos solos.

Tabela 2: Classificação dos teores de nutrientes no solo

Classe P resina S-SO42-_Al _K _Ca _Mg _pH _V%

Teores Florestais Perenes Anuais Hortaliças Ca(H2PO4)2 Resina trocadora de íons CaCl2

_ _ _ _ _ _ _

mg/dm3 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ mmolc*dm-3 _ _ _ _ _ _ _ _

M. Baixo 0 - 2 0 – 5 0 - 6 0 - 10 0,0 - 0,7 Até - 4,3 0 - 25

Baixo 3 - 5 6 – 12 7 - 15 10 - 25 0 - 4 < 5 0,8 - 1,5 0 - 3 0 - 4 4,4 - 5,0 26 - 50 Médio 6 - 10 13 – 30 16 - 40 25 - 60 5 - 10 1,6 - 3,0 4 - 7 5 - 8 5,1 - 5,5 51 - 70

Alto 10 - 20 31 – 60 41 - 80 61 - 120 >10 > 5 3,1 - 6,0 >7 >8 5,6 - 6,0 71 - 90

M. Alto > 20 >60 >80 >120 >6,0 >6,0 >90

Classe B Cu Fe Mn Zn

Àgua quente DTPA DTPA DTPA DTPA

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

mg/dm3 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

Baixo 0,0 - 0,20 0,0 - 0,2 0 - 4 0,0 - 1,2 0,0 - 0,5

Médio 0,21 - 0,60 0,3 - 0,8 5 - 12 1,3 - 5,0 0,6 - 1,2

Alto >0,60 >0,8 >12 >5,0 >1,2

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Faixas de teores acima do médio, de acordo com a tabela, são as recomendadas para um bom desenvolvimento da planta, por outro lado, teores inferiores ao médio podem indicar limitação do desenvolvimento da planta, por indisponibilidade do nutriente.

4.2 Lodo de tratamento de esgoto

4.2.1 Introdução

Segundo Melo e Marques ( 2000 ), a composição do esgoto varia de acordo com o processo utilizado na estação de tratamento de esgoto, aqui tratada como ETE, em função do local de origem da área; se tipicamente residencial ou industrial e da época do ano, mas em média pode-se observar que 99,9% do esgoto doméstico é constituído de água.

O 0,1% restante, apresenta em média 70 % de sólidos orgânicos (proteínas, carboidratos, gorduras, etc.) e 30 % sólidos inorgânicos (areia, sais, metais, etc.) (FERNANDES, 2000).

O lodo de esgoto (biossólido) é o resíduo que se obtém após o tratamento das águas servidas (esgotos), com a finalidade de torná-las o menos poluídas possível, de modo a permitir seu retorno, ao ambiente sem que sejam agentes de poluição (MELO; MARQUES, 2000).

De acordo, com Melo e Marques (2000), em função da origem e do processo de obtenção utilizado, o lodo de esgoto apresenta uma composição muito variável, sendo um material rico em matéria orgânica (40 – 60 %), em nitrogênio e alguns micronutrientes, o caso do zinco, por exemplo.

Segundo Bettiol e Camargo (2000), a disposição final adequada do lodo de esgoto, é uma etapa problemática no processo operacional de uma estação de tratamento de esgoto.

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e é amplamente recomendada sua aplicação como condicionador de solo ou fertilizante, uma vez que o lodo é rico em nutrientes e matéria orgânica.

No entanto, de acordo com Silvério (2004), todos os cuidados devem ser considerados para a utilização do lodo na agricultura, pois em sua composição o lodo de esgoto pode apresentar poluentes potencialmente tóxicos, como: metais pesados; compostos orgânicos persistentes e organismos patogênicos – coliformes fecais, salmonela, vírus e helmintos.

Segundo Andreoli (1999), o lodo de esgoto pode ser utilizado na agricultura de forma econômica e adequada sob o aspecto ambiental, desde que apresente níveis compatíveis de metais pesados e de seu perfil sanitário.

Desta forma, a grande maioria dos biossólidos gerados em ETEs no Brasil, podem ser utilizados na agricultura, pois atendem os quisitos de qualidade para uso agrícola (TSUTIYA, 2000).

2.2.2 Uso agrícola do lodo de esgoto

A destinação de grande parte do lodo de esgoto tratado e higienizado para aplicação em agrossistemas, visando à reciclagem dos nutrientes e a manutenção da fertilidade do solo já é praticada na França (58 %), Itália (33 %), Suíça (45 %) e Noruega (58 %) (MONTEIRO, 2005).

No Brasil, o uso não é muito difundido, em razão do pequeno número de cidades que possuem estações de tratamento de esgoto (ETE) (SILVÉRIO, 2004).

Entretanto inúmeros estudos vêm sendo feitos para mudar esse quadro. Pois de acordo com Ferreira et al. (1999), o uso do lodo na agricultura é a alternativa mais promissora para países como o Brasil, onde se faz necessária a reposição do estoque de matéria orgânica dos solos devido ao intenso intemperismo das condições climáticas.

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Marques (1997) citado por Melo e Marques (2000)1, “ em solo Latossolo Vermelho-Escuro textura média, cultivado com cana-planta, encontrou aumento no teor de matéria orgânica com doses crescentes de lodo de esgoto, um ano após a aplicação do resíduo”.

Também com o efeito da incorporação do lodo de esgoto ao solo, Marques (1997) observou um decréscimo linear nos teores de H+Al (acidez potencial do solo) e ainda um aumento linear do teor de fósforo (P) de acordo com a dose aplicada.

Silva e Poggiani (2005) que trabalharam com lodo de esgoto em plantações florestais de eucalipto obtiveram maiores teores de Nitrogênio (N), Fósforo (P), Cálcio (Ca) e Zinco (Zn).

Na plantação sucessiva de milho-aveia, Andreoli (1997) verificou que trabalhando com a aplicação do lodo de esgoto antes de semear milho ou a aveia, ocorreram diferenças significativas nos níveis de pH, Ca, Mg, e P enquanto que os níveis de metais pesados e avaliações sanitárias se mantiveram dentro dos limites seguros, para o solo e para plantas cultivadas.

Trabalhando em campo, com o Latossolo vermelho distrófico do terceiro planalto do Paraná, cultivando milho Agroceres 405 com diversas doses de lodo, Gobbi (2003) também verificou redução do pH, aumento nos teores de N, P, K, Ca, Mg, S, Al, Mo, Sb e na acidez potencial do solo.

Segundo Melo et al. (2000), a aplicação do biossólido causou um aumento do pH, e dos teores de P e Ca, ao mesmo tempo que ocasionou uma diminuição na acidez potencial.

Guedes (2005), trabalhando com aplicação do biossólido em um povoamento de Eucalyptus grandis, verificou que o capital de P, Ca, e Zn no solo onde foi aplicado o biossólido foi maior do que no solo adubado, chegando a conclusão que aquele tem maior capacidade em manter a sustentabilidade produtiva do ecossistema.

1_{MELO, W. J. de; MARQUES, M.O.}_{Potencial do lodo de esgoto como fonte de nutrientes para as plantas}_{. In: BETTIOL,}

W. & CAMARGO, O.A., eds. Impacto ambiental do uso agrícola do lodo de esgoto. Jaguariúna: EMBRAPA Meio Ambiente, 2000. p.109-141 apud MARQUES, M. O. Incorporação de lodo de esgoto em solo cultivado com cana-de-açucar.

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Cultivando cana-de-açucar em solo adubado com lodo de esgoto, Silva el al (1997), verificaram que o lodo atuou como fonte de P, S, Ca, Cu, B e Zn pois aumentou os teores destes nutrientes no solo. Mesmo assim ao analisar mais profundamente o Cu, Zn, Fe e Mn verificou que os aumentos dos teores ocorridos no solo foram desprezíveis , se considerada a faixa de teores disponíveis encontrados em solos brasileiros.

Ilhenfeld et al. (1999), disseram que de maneira geral, os resultados na cultura de aveia e milho em solo onde foi aplicado lodo de esgoto, foram o aumento do pH proporcional ao aumento da dosagem e a CTC natural do solo, elevando também os teores de Ca , Mg , CTC(Capacidade de troca de cátions) e V%(Saturação de Bases), com redução de K.

Em nenhum dos casos o uso do biossólido foi impossibilitado pela presença de metais pesados, pois embora presentes, seus níveis estavam sempre dentro do aceitável.

4.3 Lodo de Estação de Tratamento de água.

O Lodo de estação de tratamento de água (LETA) é um resíduo formado nos decantadores da estação, resultado dos processos de floculação e coagulação. É uma mistura de poluentes, areia, silte, argila e substâncias húmicas presentes nas águas dos rios (TEIXEIRA et al., 2005).

O processo primário no tratamento de águas superficiais, consiste na clarificação química através da coagulação, decantação e filtração. Os lagos possuem uma qualidade mais uniforme ao longo do ano, e requerem um grau de tratamento inferior ao requerido pelas águas de rios. A purificação natural resulta na redução de turbidez, bactérias coliformes e cor. Por outro lado, o desenvolvimento de algas pode causar aumento na turbidez, produzindo gastos e odores de difícil remoção, durante o outono e o inverno.

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composição, contendo materiais concentrados, removidos da água bruta, mais os coagulantes utilizados no tratamento (Hammer, 1979).

Assim como o lodo de esgoto, o lodo gerado em estações de tratamento de água (ETA), também causa grande problema quanto a sua disposição.

Segundo Andreoli e Pinto (2001), embora a maioria dos países desenvolvidos já tenha adequado seus sistemas para gerenciar os resíduos produzidos no processo de tratamento, atualmente, um grande numero de estações de tratamento de água, ainda, lança esse material diretamente nos cursos de água, principalmente nos países em desenvolvimento.

Portela et al. (2003) disseram que há muito tempo, o destino desses resíduos de ETA vinha sendo os cursos d´ água próximos das estações, no entanto, a crescente preocupação e a regulamentação têm restringido ou proibido essa disposição.

Entre as alternativas de destinação final mais usadas nos países desenvolvidos estão a disposição em aterros sanitários, aplicação controlada no solo e a reciclagem, em que os resíduos são reutilizados para gerar algum bem ou benefício à população (ANDREOLI; PINTO, 2001).

Além disso, vários estudos vem sendo realizados utilizando lodo de ETA na construção civil, para a fabricação de blocos cerâmicos, na incorporação da matriz do Cimento, etc.

Portanto, segundo Portela et al. (2003), para que haja uma alternativa final adequada para o lodo de ETA, é necessário, primeiramente, conhecer as características deste lodo, visando obter um destino final de acordo com cada resultado encontrado.

2.3.2 Incorporação do lodo ETA ao solo.

De acordo com Teixeira et al. (2005), a aplicação do lodo de estação de tratamento de água (LETA), em solos degradados é uma alternativa, tanto para a disposição desse resíduo como para recuperação do solo.

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Nesse caso, de modo geral, o nitrogênio e o Carbono orgânico no lodo da ETA são mais estáveis, menos reativos e em maiores concentrações.

Segundo Teixeira et al. (2005), em algumas partes do mundo o lodo da ETA é aplicado na agricultura é o caso de Atlanta e New Jersey nos USA e de Portugal na união Européia.

No Brasil, ainda é escasso e necessita de mais pesquisas para definir os riscos e vantagens da incorporação do lodo de ETA ao solo.

Silva et al. (2005), analisando os atributos químicos em solo degradado após a aplicação do Lodo de ETA, observaram um aumento no pH, nos teores de Ca e Fe no solo. Observaram, também, a presença dos demais nutrientes em menor quantidade. Não foi observado a presença de elementos tóxicos, concluindo que o lodo de ETA é viável como fertilizante, porque contém nutrientes de plantas, apesar de ter verificado que o Nitrogênio esta presente em pequena quantidade.

Já Teixeira et al. (2005), no mesmo experimento, analisando apenas teores extraíveis de Fe, Cu, Mn, Zn, Cd, Pb, Ni e Cr, verificaram que os teores de Mn, Cu e Fe aumentaram, o que não ocorreu com o Zn, e ainda, tendo o Ni um pequeno aumento. Os teores de Cd, Cr e Pb ficaram abaixo do limite estabelecido pela USEPA (1995) e pela legislação da CETESB (1999). Teixeira et al. (2005) concluiram que apesar dos resultados benéficos apresentados (aumento do pH e adição de nutrientes), os efeitos negativos como a toxidade com alumínio e a presença de metais pesados em sua composição podem causar impacto ambiental, portanto a aplicação do Lodo de ETA no solo deve ser monitorado.

Titshall e Hughes (2005), fazendo a caracterização de vários tipos de lodo de ETA na África do Sul, também chegaram a conclusão que o lodo tem potencial para ser aplicado ao solo, mas pode liberar, em alguns casos, poluentes com Mn, Cd, e Pb.

4.4 Águas Residuárias

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dos mananciais de água próprios para consumo humano, além do aspecto sanitário, a preocupação com a água descartada, após sua utilização, tanto na forma de esgoto doméstico quanto industrial, assume grande importância nas discussões ambientais atuais (MARQUEZINI, 2000).

Segundo Santos (2004), o uso de efluente em diferentes atividades humanas tem sido uma alternativa sustentável frente ao quadro de escassez, pois contribui para a preservação da água doce disponibilizando-a para consumos que exigem potabilidade, como o uso doméstico.

No contexto de escassez de água que atinge várias regiões do Brasil, associada aos problemas de qualidade da água, surge, como alternativa potencial de racionalização, a reutilização da água para vários usos, inclusive irrigação (BERNARDI, 2003).

Sendo a agricultura a atividade que mais consome água doce, o aproveitamento agrícola de efluentes de esgoto tratado, gerados em lagoas de estabilização é prática comum em muitos países (SANTOS, 2004).

São vários os benefícios da água de reuso proveniente de tratamento de esgotos na agricultura. Pode-se mencionar a possibilidade de substituição parcial de fertilizantes químicos, com a diminuição do impacto ambiental, em função da redução da contaminação dos cursos d´água, um significativo aumento na produção tanto quantitativo quanto qualitativo, além da economia da quantidade de água direcionada para a irrigação, que pode ser utilizada para fins mais nobres, como o abastecimento público (BERNARDI, 2003).

Segundo Magalhães et al. (2000), o uso de águas residuárias para irrigação, é alternativa importante, sendo possível aproveitar o potencial de água e nutrientes dos esgotos para o crescimento das plantas.

Mas, segundo Santos (2004), apesar dos benefícios do aproveitamento do efluente na agricultura, a presença de alguns constituintes como sódio (Na) e metais pesados é indesejável.

(30)

2.4.2 Experiência do reuso de água

Algumas experiências envolvendo o uso de água residuária vem sendo conduzidas com sucesso no Brasil, principalmente na área Agrícola.

Segundo Bernardi (2003), um exemplo disso é o Estado de São Paulo, por meio da atuação da SABESP e Centros de Pesquisa da USP. Possuem experiências específicas de uso de efluentes tratados na agricultura, utilizam o reuso em agricultura irrigada de cultivos anuais, como milho e girassol, hidroponia em flores, e irrigação de pastagens para produção de feno.

Sousa (2005), trabalhando com efluentes de tratamento de esgoto, para uso no semi-árido Nordestino concluiu que: a quantidade de macro e micronutrientes contida nos efluentes é suficiente para a maioria das culturas cultivadas na região semi-árida do nordeste brasileiro.

De acordo com Bastos (2002), que avaliou a contaminação de hortaliças irrigadas com esgotos sanitários concluiu: que é possível produzir hortaliças de acordo com os padrões sanitários nacionais e internacionais.

(31)

5. MATERIAIS E MÉTODOS

5.1 Delineamento experimental

O experimento foi conduzido na estufa da estação de tratamento de esgoto na Fazenda Experimental Lageado, Campus da Faculdade de Ciências Agronômicas (FCA) – UNESP no município de Botucatu (Figura 1).

O experimento foi constituído de tratamentos, os quais foram montados ao acaso, em esquema fatorial 2x3x2x3, sendo 2 tipos de solo, 3 tipos de lodo, 2 qualidades de água, 3 épocas de amostragem com 3 repetições de cada tipo, resultando um total de 108 parcelas.

(32)

Figura 1: Estufa da ETE Lageado

(33)

Após a secagem e o peneiramento dos materiais, os tratamentos foram preparados em recipientes com capacidade de 9,50 litros, contendo uma mistura de 70 % do volume de solo e os 30 % restantes de lodo.

Os tratamentos foram dispostos em parcelas da estufa ao acaso entre si. A única medida tomada para facilitar o trabalho de irrigação, foi a de separar numa metade os tratamentos irrigados com água tratada pela SABESP e na outra os tratamentos irrigados com água residuária proveniente da estação de tratamento de esgoto da Fazenda Experimental Lageado.

A irrigação foi realizada com o auxílio de um Becker para o controle da lâmina de água aplicada aos tratamentos.

Foram ao todo 3 épocas de coleta de amostras:

- a primeira logo no ínicio do experimento, imediatamente após o preparo dos tratamentos, antes de qualquer contato com água;

- a segunda após 1 mês do início, tendo assim os tratamentos recebido certa quantia de água;

- a terceira, no final, após 2 meses do início do experimento.

(34)

Figura 3: Coleta de amostras

A partir dessas análises, foi observada a eficiência desses lodos, nessa concentração, como condicionadores de solo.

5.2 Tipos de solos

Foram utilizados dois tipos de solo, um Latossolo Vermelho Distroférrico (solo argiloso) e o outro, uma Neosolo Quartzarênico ( solo arenoso), encontrados dentro dos limites da fazenda experimental Lageado, onde o experimento foi conduzido.

(35)

Tabela 3: Propriedades químicas dos solos utilizados. pH M.O. Presina Al

3+

H+Al K Ca Mg SB CTC V S

Solo

CaCl2 g*dm -3 mg*dm-3 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ mmolc*dm-3 _ _ _ _ _ _ _ _ % mg*dm-3

Latossolo Vermelho

Distroférrico 6,3 13 22 0 14 2,0 54 21 78 92 85 124 Neosolo

Quartzarênico 4,5 3 6 4 16 1,0 14 8 24 40 59 4

Tabela 3: ...continuação.

B Cu Fe Mn Zn

Solo _ _ _ _ _ _ _ __ _ _ __mg*dm-3_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

Latossolo Vermelho Distroférrico

0,50 2,0 18 25,0 1,5

Neosolo

Quartzarênico 0,17 1,4 102 7,0 0,6

5.3 Tipos de lodo

Os lodos utilizados foram fornecidos pela Compania de Saneamento Básico do Estado de São Paulo, aqui descrita como SABESP – Escritório de Botucatu e pela própria FCA.

Foram ao todo três tipos de lodo:

- proveniente da estação de tratamento de esgoto da cidade de Franca – SP, mais precisamente da lagoa anaeróbia;

- proveniente da estação de tratamento de água da cidade de Botucatu-SP, resíduo formado nos decantadores da estação;

(36)

5.3.1 Lodo de esgoto proveniente da Estação de Tratamento do Lageado

O lodo de esgoto proveniente da Estação de Tratamento do Lageado, tem como origem a colônia de moradores da fazenda, que é composta por quinze casas e aproximadamente 65 habitantes (Figura 4), diferentemente da estação de tratamento da SABESP da cidade de Franca, que atende toda a cidade.

Nesta estação de tratamento biológico, o esgoto doméstico passa por diferentes caixas de fibrocimento. Nas três primeiras caixas há decantação, separando o material sólido mais grosseiro; na quarta, o material vai para caixas com brita e terra, onde há uma filtragem melhor. Em seguida, o resíduo líquido passa por leito filtrante e composto por três partes de casca de arroz e uma parte de solo de textura média, alem de diferentes espécies aquáticas (junco, aguapé e taboa), que retiram mais matéria orgânica da água (AUGUSTO et al., 2003).

O lodo utilizado neste experimento tem origem das caixas destinadas ao processo de decantação do esgoto.

A análise química do lodo está apresentada na tabela 4.

Tabela 4: Análise química do lodo da ETE-Lageado

pH M.O. P K Ca Mg S

g kg-1

6,3 56 1,7 0,3 2,2 0,2 0,7

Zn Mn Cu Fe Na

mg kg-1

644 174 134 25458 720

(37)

Figura 4: Estação de tratamento de esgoto da fazenda experimental Lageado.

5.3.2 Lodo de esgoto proveniente da Estação de Tratamento de Franca

A estação de tratamento de esgotos de Franca utiliza o processo de lodo ativado de forma convencional para tratamento do esgoto da cidade. Estes são predominantemente domésticos, não havendo contribuição significativa de efluentes industriais.

A estação atende aproximadamente 80% da população da cidade. Uma parte equivalente a 18% é tratada em 7 outras estações de tratamento ( 6 sistemas com lagoas de estabilização e um 1 lodo ativado por aeração prolongada ). Apenas 2% do esgoto coletado ( sub-bacia do Jardim Dermínio ), não recebe tratamento, devido a impossibilidade da instalação de interceptores às margens do córrego, deterioradas por processo erosivo.

(38)

O lodo utilizado neste experimento, é proveniente da unidade dos decantadores secundários.

Nos decantadores secundários, ocorre a decantação e adensamento do lodo, que conduzido para o centro dos tanques, retorna ao tanque de aeração através da Estação Elevatória de Recirculação.

A análise química do lodo está apresentada na tabela 5.

Tabela 5: Análise química do lodo da ETE-Franca.

P K Ca Mg S

g kg-1

17,46 1,09 10,62 2,1 6,67

Zn Mn Cu Fe

mg kg-1

468 624 138 78296

Fonte: SABESP (2004).

5.3.3 Lodo proveniente da Estação de Tratamento de Água de Botucatu

A Estação de Tratamento de Água de Botucatu existente é do tipo convencional, com capacidade nominal para 330 l.s-1, com a particularidade de ter sido uma das precursoras no Brasil na utilização de decantadores de escoamento vertical.

Nesta estação de tratamento, a água passa por varias unidades, que são: caixa de chegada (medição e mistura da água bruta), floculador, decantador, caixa de reunião e mistura de água decantada, filtros, canal de água filtrada e sistema de aplicação de produtos químicos.

O lodo utilizado neste experimento, é proveniente da unidade do decantador. Os decantadores utilizados são do tipo tubular, e o lodo é oriundo do processo de limpeza desses decantadores.

(39)

5.4 Tipos de água

Foram utilizadas duas qualidades de água na execução do experimento, uma proveniente do sistema de abastecimento urbano, isto é, tratada pela SABESP e outro tipo residuária, proveniente da estação de tratamento de esgoto da fazenda Lageado, sendo esta uma água imprópria para o consumo humano, pois apresenta matéria orgânica e vestígios de coliformes fecais (AUGUSTO et al.,2003).

A água foi fornecida aos tratamentos de modo que todos permanecessem em sua capacidade de campo.

A água foi empregada com a finalidade de ser um inoculador de agentes que poderiam afetar na decomposição dos lodos.

5.4.1 Determinação da capacidade de campo

A capacidade de campo dos tratamentos, foi encontrada de acordo com sua curva característica.

O método utilizado para construção da curva, foi o da câmara de pressão de Richards.

As câmaras utilizadas na determinação das curvas e a estufa foram as do Laboratório de relações água – solo do Departamento de Engenharia Rural do campus da FCA – Unesp, Botucatu – SP.

A capacidade de campo foi mantida nos vasos por meio de pesagem.

5.5 Legenda

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S-L-A-R Onde:

- S - é o tipo de solo utilizado (1- solo arenoso; 2- solo argiloso);

- L - tipo de lodo utilizado (1- Lodo da ETE Lageado; 2- Lodo ETE Franca-SP, 3- Lodo ETA de Botucatu-SP);

- A - tipo de água utilizada (1- água tratada pela SABESP; 2- água residuária da ETE Lageado).

- R – Repetições;

5.6 Análise das amostras

As amostras foram coletadas em cada época de amostragem e enviadas ao Laboratório de Fertilidade do Solo do departamento de ciências do Solo – FCA, onde foram analisadas quimicamente, de acordo com a metodologia utilizada na rotina do mesmo.

5.7 Testes estatísticos

Os resultados foram analisados estatisticamente, aplicando-se o teste F de acordo com seus respectivos esquemas de variância. Quando constatada interação significativa, as médias foram testadas através do teste de Tukey a P 0,05.

Também foi aplicado o estudo de regressão polinomial de primeira e segunda ordem quando foi estudada a passagem de épocas.

Foi aplicado aos modelos o teste F ao nível de 5% de probabilidade para verificar correlação. Quando foi significativa o modelo foi representado pelas equações y = a +bx ou y = a + bx+ cx2, quando não, foi representado pela média dos teores, ou seja, y = média.

(41)

(42)

6. RESULTADOS E DISCUSSÃO

Conforme já mencionado, as análises químicas das amostras foram executadas pelo Departamento de Ciências do Solo da Faculdade de Ciências Agronômicas da UNESP de Botucatu e seus resultados estão apresentados no Apêndice 1.

Os resultados de análises de variância e respectivos coeficientes de variação estão apresentados no Apêndice 2

A partir das análises de variância foi extraído o grau de significância para cada interação executada no ensaio, desde os efeitos principais até interação entre esses efeitos. Esses resultados estão demonstrados na tabela 6.

As análises de médias, testes de Tukey e análises de regressão foram elaboradas a partir dessa tabela (tabela 4), levando sempre em conta as interações de mais alto grau que se mostraram significativas. Assim sendo, para pH a interação de mais alto grau foi época x solo x lodo x água (4° grau), indicando que os quatro fatores juntos influenciaram nos teores deste elemento.

(43)

Tabela 6: Significância de cada efeito para as propiedades estudadas.

pH M.O. Presina Al3+ H+Al K Ca Mg SB CTC V% S EFEITO

CaCl2 g/dm3 mg/dm3 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ mmolc/dm3 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ mg/dm3

EPOCA * * * * * * * NS. * NS. * *

SOLO * * * * * * NS. * NS. * * NS.

LODO * * * * * * * * * * * *

AGUA NS. * NS. * * NS. * NS. NS. NS. NS. NS.

ÉPOCA*SOLO NS. * * * * * NS. * NS. * * *

ÉPOCA*LODO * * * * * * NS. * NS. * NS. *

ÉPOCA*AGUA NS. NS. NS. NS. NS. NS. NS. NS. NS. * NS. NS.

SOLO*LODO * NS. * * * NS. * * * NS. * NS.

SOLO*AGUA NS. NS. NS. NS. NS. NS. NS. NS. NS. NS. NS. NS. LODO*AGUA NS. * NS. NS. NS. * NS. NS. NS. NS. NS. NS.

EPOCA*SOLO*LODO * * * * * * NS. NS. NS. * * NS.

EPOCA*SOLO*AGUA NS. NS. NS. * NS. NS. NS. NS. NS. NS. NS. NS. EPOCA*LODO*AGUA NS. NS. NS. * * * NS. NS. NS. NS. NS. NS. SOLO*LODO*AGUA NS. NS. NS. NS. NS. NS. NS. NS. NS. NS. NS. NS. ÉPOCA*SOLO*LODO*AGUA * * NS. * * * * NS. NS. NS. * *

(*) significativo ao nível de 5% de probabilidade. (NS.) não-significativo ao nível de 5% de probabilidade.

Tabela 6: ...continuação.

B Cu Fe Mn Zn

EFEITO _{_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ __ _ _ _ mg/dm3 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _} _

EPOCA NS. * * * *

SOLO NS. * * * NS.

LODO * * * * *

AGUA NS. NS. NS. * NS.

ÉPOCA*SOLO NS. NS. * * *

ÉPOCA*LODO * * * * *

ÉPOCA*AGUA NS. NS. NS. NS. NS.

SOLO*LODO NS. NS. * * NS.

SOLO*AGUA NS. * NS. NS. NS.

LODO*AGUA NS. NS. NS. NS. NS.

EPOCA*SOLO*LODO NS. * * * NS.

EPOCA*SOLO*AGUA NS. NS. NS. * NS.

EPOCA*LODO*AGUA NS. NS. NS. NS. NS.

SOLO*LODO*AGUA NS. * NS. NS. NS.

ÉPOCA*SOLO*LODO*AGUA NS. * NS. NS. NS.

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6.1. pH

6.1.1. Análise de Variância e teste de Tukey

Para o pH, observou-se que a análise de variância apontou significância para interações de 4ª ordem.

As médias obtidas para pH, de acordo com respectivo tratamento, assim como os resultados do teste de Tukey estão apresentados no Tabela 7.

Tabela 7: Valores de pH encontrados para tratamentos.

S1 A1 S1 A2

L1 L2 L3 L1 L2 L3

E1 5,8 bA 5,9 aA 5,4 aA E1 5,8 aA 5,9 aA 5,4 Aa

E2 6,9 aA 5,5 aB 5,5 aB E2 6,5 aA 5,4 aB 5,2 Bb

E3 6,6 abA 5,6 aB 5,5 aB E3 6,5 aA 5,1 aB 5,4 aB

S2 A1 S2 A2

L1 L2 L3 L1 L2 L3

E1 5,7 aA 4,5 aB 4,5 aB E1 5,7 abA 4,5 aB 4,5 Ab

E2 6,3 aA 4,7 aB 4,9 aB E2 6,5 aA 4,3 aB 4,8 Ab

E3 5,5 aA 4,4 aB 4,9 aAB E3 4,9 bA 5,2 aA 4,8 aA

Legenda: S1 – Neosolo Quartzarênico; S2 – Latossolo Vermelho Distroférrico . L1 – Lodo ETE – Lageado; L2 – Lodo ETE – Franca; L3 – Lodo ETA – Botucatu. A1- Água SABESP; A2 – Água Residuária. E1 – Primeira época; E2 – Segunda época; E3 – terceira época.

Médias seguidas de mesma letra não diferenciam ao nível de 5% de probabilidade; letras minúsculas comparam médias de épocas;maiúsculas, de tipo de lodo.

Para a combinação Neosolo Quartzarênico e água fornecida pela SABESP (S1-A1), pode-se observar que ocorreu um aumento nos níveis de pH apenas para o lodo da ETE – Lageado (L1), da primeira para segunda época, para os demais não foram observadas alterações significativas.

(45)

Para tratamentos que combinam os lodos com Neosolo Quartzarênico, irrigado com água residuária proveniente da estação do Lageado(S1-A2), quando comparados os tratamentos numa mesma época, o que contém lodo da ETE – Lageado obteve-se maiores médias.Os lodos 2 e 3 apresentaram comportamento semelhante a partir da época E2.

Alterando-se, o tipo de solo para o Latossolo Vermelho Distroférrico e a água de irrigação para a da SABESP (S2-A1) observa-se que os resultados se mantiveram semelhante aos casos anteriores, os níveis de pH se mantém significativamente iguais com o passar do tempo e as médias para tratamentos compostos pelo lodo L1 continuam a apresentar maiores médias, enquanto que os demais apresentaram comportamentos semelhantes em todas as épocas.

Mantendo o solo e trocando-se a água para água residuária (S2-A2), o comportamento se manteve. A com relação ao lodo 1 que é o único a apresentar alterações, sendo que estas ocorrem da segunda para terceira época, quando o nível de pH para esse tratamento diminui significativamente. Gobbi (2003) também percebeu uma diminuição dos níveis de pH em seus experimentos, apesar de suas condições de ensaio serem diferentes.

Além de se manterem praticamente inalterados, os teores de pH para os lodos da ETE – Franca e ETA – Botucatu apresentaram-se estatisticamente iguais de acordo com o teste de Tukey conforme mostra Tabela 7. Portanto pode-se dizer que para teores de pH esses lodos apresentaram comportamentos semelhantes.

Com exceção dos tratamentos com lodo da ETE-Lageado, os demais tratamentos se mantiveram significativamente inalterados quanto a seus níveis de pH. Segundo Oliveira (2000) esse comportamento, em que os teores pouco se alteram, é normal e nos casos que ocorrem alterações estas ocorrem em função do efeito neutralizante das reações envolvidas na degradação da carga orgânica do resíduo.

Para os tratamentos com Neosolo Quartzarênico (S1), o nível de pH se encontra na faixa de teores muito altos (> 6,0) quando observado o lodo da ETE-Lageado (L1), na faixa de teores médios (5,1-5,5) para os demais (L2 e L3), quando comparados com a tabela de teores de nutrientes (Tabela 2).

(46)

6.1.2. Análise de regressões

O Tabela 8 apresenta os resultados obtidos da análise de regressão dos teores de pH para cada tratamento.

Tabela 8: Resultados da análise de regressão para níveis de pH em relação a épocas.

Modelo y=a+bx

n.obs Pr>f R2 C.var. Média a

Er.

Pdr. b

Er.

Pdr. c E.Padr

S1L1A1 9 0,0343* 0,49 6,02 6,46 5,62 0,34 0,41 0,15

S1L1A2 9 0,0072* 0,66 3,81 6,29 5,55 0,21 0,37 0,10

S1L2A1 9 0,57 0,05 9,76 5,68 5,94 0,49 -0,13 0,23

S1L2A2 9 0,0005* 0,84 2,82 5,48 6,25 0,14 -0,38 0,06

S1L3A1 9 0,1705 0,25 1,46 5,46 5,37 0,07 0,05 0,03

S1L3A2 9 1 0,00 2,24 5,33 5,33 0,10 0,00 0,05

S2L1A1 9 0,71 0,02 9,20 5,87 6,03 0,47 -0,08 0,22

S2L1A2 9 0,21 0,21 11,96 5,71 6,48 0,60 -0,38 0,28

S2L2A1 9 0,83 0,01 4,16 4,58 4,61 0,17 -0,02 0,08

S2L2A2 9 0,21 0,22 13,13 4,69 3,99 0,54 0,35 0,25

S2L3A1 9 0,004* 0,72 2,58 4,79 4,36 0,11 0,22 0,05

S2L3A2 9 0,006* 0,68 2,45 4,72 4,36 0,10 0,18 0,05

Modelo y=a+bx+cx2

S1L1A1 9 0,0001* 0,98 1,15 6,46 3,23 0,19 3,23 0,21 -0,72 0,05

S1L1A2 9 0,0013* 0,88 2,37 6,29 4,33 0,37 1,83 0,43 -0,37 0,10

S1L2A1 9 0,7 0,11 10,18 5,68 6,83 1,45 -1,20 1,65 0,27 0,41

S1L2A2 9 0,0031* 0,85 2,91 5,49 6,53 0,40 -0,72 0,45 0,08 0,11

S1L3A1 9 0,29 0,33 1,49 5,46 5,20 0,20 0,25 0,23 -0,05 0,06

S1L3A2 9 0,008* 0,80 1,08 5,33 6,00 0,14 -0,80 0,16 0,20 0,04

S2L1A1 9 0,08 0,56 6,65 5,87 3,53 0,98 2,92 1,11 -0,75 0,27

S2L1A2 9 0,0014* 0,89 4,88 5,71 2,53 0,71 4,35 0,80 -1,18 0,20

S2L2A1 9 0,048* 0,63 0,12 4,58 3,67 0,31 1,12 0,35 -0,28 0,09

S2L2A2 9 0,26 0,35 12,87 4,69 5,60 1,51 -1,58 1,72 0,48 0,43

S2L3A1 9 0,0001* 0,97 0,98 4,79 3,63 0,12 1,08 0,13 -0,22 0,03

S2L3A2 9 0,011* 0,77 2,23 4,72 3,97 0,26 0,65 0,30 -0,12 0,07

Legenda: S1 – Neosolo Quartzarênico; S2 – Latossolo Vermelho Distroférrico . L1 – Lodo ETE – Lageado; L2 – Lodo ETE – Franca; L3 – Lodo ETA – Botucatu. A1- Água SABESP; A2 – Água Residuária.

* Teste F significativo ao nível de 5% de probabilidade.

(47)

com o passar das épocas, o mesmo verificado pelo teste de Tukey. As variações foram representadas por equações polinomiais de 2° (segundo) grau. A qualidade deste ajuste foi verificada, pois o R2, de acordo com o Tabela 8 foi de 0,98 ou 98%.

Para os demais tratamentos compostos também por esse tipo de solo e irrigados com água da SABESP, verificou-se que não apresentaram significância para os modelos aplicados na análise de regressão, portanto, são representados por suas médias.

Já para os casos com Neosolo Quartzarênico, irrigados com água residuária (S1-A2), verificaram-se variações por meio das regressões. O mesmo não se verificou pelo teste de Tukey.

De acordo com essa análise verificou-se que a época influi nos níveis de pH para os tratamentos compostos por este solo e irrigados com água residuária e com qualquer tipo de lodo.

Nos casos dos tratamentos com Latossolo Vermelho Distroférrico e irrigado com água da SABESP (S2-A1) também houve variações, de acordo com a análise de regressão onde o teste de Tukey não indicou.

As variações encontradas nos tratamentos que continham lodo da ETE-Franca (S2L2A1) com R2=0,63 e nos tratamentos com lodo da ETA-Botucatu (S2L3A1) com R2=0,97, sugerem regressões polinomiais de segundo grau.

Com a mudança da água de irrigação, para água residuária (S2-A2), a regressão verificada como significativa foi para os tratamentos com lodo da ETE-Lageado (S2L1A2).

(48)

6.2. Matéria Orgânica (M.O.)

As médias obtidas na interação de 4º grau para os teores de M.O., de acordo com respectivo tratamento, assim como os resultados do teste de Tukey estão apresentados no Tabela 9.

Tabela 9: Valores encontrados para matéria orgânica (g dm-3).

S1 A1 S1 A2

L1 L2 L3 L1 L2 L3

E1 42,00 Aa 11,00 aC 20,00 aB E1 42,00 aA 11,00 aC 20,00 aB

E2 34,00 aA 12,00 aB 16,66 aB E2 22,33 bA 14,33 aA 14,66 abA

E3 17,66 bA 9,66 aA 13,33 aA E3 18,33 bA 9,00 aB 8,66 bB

S2 A1 S2 A2

L1 L2 L3 L1 L2 L3

E1 49,00 aA 23,00 aB 23,00 aB E1 49,00 aA 23,00 aB 23,00 aB

E2 32,33 bA 20,33 aB 24,66 aAB E2 34,33 abA 17,33 aB 22,66 aB

E3 35,66 bA 16,33 aB 18,33 aB E3 27,66 bA 18,33 aB 18,00 aB

De acordo com dados estatísticos apresentados no Tabela 9, o nível de matéria orgânica nos tratamentos contendo Neosolo Quartzarênico irrigados com água fornecida pela SABESP (S1-A1), só variou significativamente com o passar das épocas para o lodo de ETE-Lageado (L1) mais precisamente da segunda para terceira época, para os demais não ocorreram alterações significativas.

Em uma mesma época verificou-se que há diferenças entre os

tratamentos. Na primeira época, verificou-se que os tratamentos contendo lodo da ETE-Lageado (L1) possuia maior teor de M.O., seguido pelo dos que contém lodo da ETA-Botucatu (L3) e por ultimo os do lodo da ETE-Franca (L2). Porém essa diferença foi

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teores de M.O. e na terceira época os três tratamentos já não apresentam diferenças significativas.

Para os tratamentos compostos pelo mesmo tipo de solo, mas irrigado com água residuária da ETE-Lageado (L1), o comportamento foi diferente do ocorrido no caso anterior, com o passar das épocas não só o lodo da ETE-Lageado (L1) apresentou alteração significativa mais também o lodo da ETA-Botucatu (L3) apresentou diferença em suas médias, sendo que elas eram maiores no início e foram diminuindo com o passar do tempo. Isso ocorreu possivelmente pela incidência de elementos presentes na água residuária que auxiliaram na decomposição da matéria orgânica. presentes nestes tratamentos.

Também neste caso, os tratamentos se diferenciam entre si. No início e com o passar do tempo foram se tornando semelhantes quanto aos níveis de M.O.. Importante observar que na terceira época, possivelmente devido ao maior grau de decomposição da M.O. para alguns dos tratamentos, eles voltam a se diferenciar significativamente.

Com a alteração dos valores para os tratamentos para os que contém Latossolo Vermelho Distroférrico e irrigado com água fornecida pela SABESP (S2-A1), o comportamento dos níveis de M.O. se assemelham ao caso com Neosolo Quartzarênico irrigada com água da SABESP (S1-A1), em que os tratamentos contendo lodo da ETE-Lageado (L1). São os que sofrem alterações significativas com o passar das épocas.

O comportamento dos tratamentos com Latossolo Vermelho Distroférrico e irrigados com água residuária ( S2-A2), mostrou-se idêntico ao caso anterior que envolve lodo da ETE- Lageado (L1) quando foi o único a demonstrar diferenças significativas entre as épocas. Também neste caso, as diferenças entre os lodos dentro de determinada época se mantiveram, sendo que o lodo da ETE- Lageado (L1) se mostrou sempre com níveis maiores que os demais.

No geral, a aplicação dos lodos, mostrou uma elevação na concentração de matéria orgânica no início do experimento como já encontrado por Monteiro (2005), analisando os lodos de esgoto.

(50)

O Tabela 10 apresenta os resultados obtidos da análise de regressão dos teores de M.O. para cada tratamento.

Tabela 10: Resultados da análise de regressão para teores de M.O..

Modelo y=a+bx

Er.

Pdr. b

Er.

Pdr. c E.Padr

S1L1A1 9 0.002* 0.88 13,00 31,22 55.55 3,58 -12,16 1,65

S1L1A2 9 0,0005* 0,83 17,57 27,55 51,22 4,27 -11,83 1,98

S1L2A1 9 0,31 0,14 13,98 10,88 12,22 1,34 -0,67 0,62

S1L2A2 9 0,42 0,09 25,20 11,44 13,44 2,54 -1,00 1,17

S1L3A1 9 0,0053* 0,69 12,28 16,66 23,33 1,80 -3,33 0,83

S1L3A2 9 0,0001* 0,95 8,08 14,44 25,77 1,03 -5,66 0,48

S2L1A1 9 0,049* 0,44 17,64 39,00 52,33 6,07 -6,66 2,81

S2L1A2 9 0,0001* 0,92 8,00 37,00 58,33 2,61 -10,67 1,20

S2L2A1 9 0,0001* 0,89 5,45 19,89 26,56 0,96 -3,33 0,44

S2L2A2 9 0,095 0,34 15,16 19,55 24,22 2,61 -2,33 1,21

S2L3A1 9 0,077 0,38 12,55 22,00 26,66 2,43 -2,33 1,12

S2L3A2 9 0,027* 0,52 10,39 21,22 26,22 1,94 -2,50 0,90

S1L1A1 9 0,0005* 0,92 11,74 31,22 41,67 9,23 4,50 10,48 -4,16 2,59

S1L1A2 9 0,0001* 0,96 9,53 27,56 77,33 6,60 -43,17 7,50 7,83 1,86

S1L2A1 9 0,18 0,44 12,24 10,89 6,66 3,36 6,00 3,81 -1,67 0,94

S1L2A2 9 0,03* 0,69 16,22 11,44 -1,00 4,67 16,33 5,30 -4,33 1,31

S1L3A1 9 0,0285* 0,69 13,27 16,67 23,33 5,56 -3,33 6,32 0,00 1,56

S1L3A2 9 0,0001* 0,95 8,63 14,44 24,67 3,14 -4,33 3,56 -0,33 0,88

S2L1A1 9 0,0106* 0,78 11,99 39,00 85,67 11,77 -46,67 13,37 10,00 3,30

S2L1A2 9 0,0001* 0,96 5,98 37,00 71,67 5,56 -26,67 6,32 4,00 1,56

S2L2A1 9 0,0009* 0,90 5,56 19,89 24,33 2,78 -0,67 3,16 -0,67 0,78

S2L2A2 9 0,07 0,58 13,09 19,56 35,33 6,44 -15,66 7,32 3,33 1,81

S2L3A1 9 0,0153* 0,75 8,57 22,00 13,33 4,75 13,66 5,39 -4,00 1,33

S2L3A2 9 0,041* 0,65 9,55 21,22 19,00 5,10 6,16 5,79 -2,17 1,43

Legenda: S1 – Neosolo Quartzarênico; S2 – Latossolo Vermelho Distroférrico . L1 – Lodo ETE – Lageado; L2 – Lodo ETE – Franca; L3 – Lodo ETA – Botucatu. A1- Água SABESP; A2 – Água Residuária.

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esses tratamentos, mas também para os tratamentos com lodo de ETA-Botucatu (L3) com R2 = 0,69, regido por uma regressão polinomial de segunda ordem.

Para os tratamentos com lodo da ETE-Franca (L2) seu comportamento é representado pelas médias apresentadas.

Com o passar das épocas, para tratamentos formados por Neosolo Quartzarênico e irrigados com água residuária, (S1-A2) a análise de regressão apresentou também variações significativas para todos os tipos de lodo, todos representados por equações polinomiais de segunda ordem.

Na análise de regressão para os tratamentos compostos por Latossolo Vermelho Distroférrico e irrigados com água da SABESP (S2-A1), verificou-se que ocorreram variações para os lodos da ETE-Lageado (L1), concordando com o teste de Tukey, com um R2 = 0,78, para os lodos de ETE-Franca (L2), com um R2=0,90 e para o lodo de ETA-Botucatu (L3), apresentando um R2=0,75, sendo que todos regidos por equações polinomiais de 2° grau.

Para os tratamentos compostos por Latossolo Vermelho Distroférrico e irrigados com água residuária (S2-A2), tantos os que continham o lodo da ETE-Lageado (L1) quanto o com lodo da ETE-Botucatu (L3) apresentaram variações com a época, sendo então o comportamento da M.O. representado pelas respectivas equações polinomiais de 2ª ordem (Tabela 10)

O comportamento dos tratamentos com lodo de ETE-Franca (L2) não apresenta variações, portanto, é representado por sua média.

6.3. Fósforo (P)

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Tabela 11: Valores encontrados para fósforo (mg dm-3 ).

S1 S2

L1 L2 L3 L1 L2 L3

E1 85,00 aA 45,00 abB 21,00 aB E1 109,00 aA 37,00 abB 15,00 aB

E2 100,00 aA 53,66 aB 18,16 aC E2 60,66 bA 53,16 aA 16,00 aB

E3 103,00 aA 25,00 bB 7,83 aB E3 57,16 bA 24,66 bB 8,16 aB

Legenda: S1 – Neosolo Quartzarênico; S2 – Latossolo Vermelho Distroférrico . L1 – Lodo ETE – Lageado; L2 – Lodo ETE – Franca; L3 – Lodo ETA – Botucatu. E1 – Primeira época; E2 – Segunda época; E3 – terceira época.

Para os tratamentos contendo Neosolo Quartzarênico (S1), verificou-se que apenas o que também continha lodo da ETE-Franca (L2), apresentou diferença nas médias com o passar do tempo. Essa diferença foi uma diminuindo da segunda para a terceira época. Os demais se mantiveram sem mudanças significativas.

Na comparação entre os lodos também foi verificada diferenças entre os tratamentos que continham lodo da ETE-Lageado (L1) apresentando médias superiores aos demais. Na segunda época de amostragem as três médias são significativamente diferentes, fato não verificado na época 1 (E1) e época 2 (E2) quando o lodo da ETE-Lageado (L1) mostrou diferente do lodo da ETE-Franca (L2) e do lodo da ETA-Lageado (L3), estatisticamente iguais entre si.

Nos tratamentos contendo Latossolo Vermelho Distroférrico ocorreram mais diferenças, sendo que os lodos de ETE, tanto o proveniente da estação do Lageado quanto da estação de tratamento de Franca (L2), sofreram alterações com o passar das épocas, com destaque para a primeira época do lodo de ETE-Lageado (L1) e a segunda época do lodo da ETE-Franca (L2), onde observaou-se as maiores médias.

O lodo da ETE-Lageado (L1) apresentou maiores média de P. Ocorreu também diferença significativa na segunda época (E2) onde os teores médios foram semelhantes para os lodos provenintes das estações de tratamento de esgoto (L1 e L2).

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O Tabela 12 apresenta os resultados obtidos da análise de regressão dos teores de Fósforo para cada tratamento.

Tabela 12: Resultados da análise de regressão para teores de P.

Modelo Y=a+bx

Er.

Pdr. b

Er.

Pdr. c E.Padr

S1L1 18 0,0174* 0,30 12,24 96,00 78,00 7,33 9,00 3,39

S1L2 18 0,09 0,17 46,73 41,22 61,22 12,01 -10,00 5,56

S1L3 18 0,0001* 0,83 16,26 15,66 28,83 1,58 -6,58 0,73

S2L1 18 0,0002* 0,60 24,11 75,61 127,44 11,36 -25,91 5,26

S2L2 18 0,29 0,07 51,44 38,27 50,61 12,27 -6,16 5,68

S2L3 18 0,0381* 0,24 40,11 13,05 19,88 3,26 -3,41 1,51

S1L1 18 0,0393* 0,35 12,23 96,00 58,00 20,89 33,00 23,72 -6,00 5,87

S1L2 18 0,0338* 0,36 42,22 41,22 -1,00 30,97 64,66 35,17 -18,66 8,70

S1L3 18 0,0001* 0,92 11,37 15,66 16,33 3,17 8,41 3,60 -3,75 0,89

S2L1 18 0,0001* 0,75 19,64 75,61 202,16 26,42 -115,58 30,00 22,41 7,42

S2L2 18 0,0320* 0,36 43,75 38,27 -23,83 29,80 83,16 33,84 -22,33 9,37

S2L3 18 0,0288* 0,37 37,56 13,05 5,16 8,72 14,25 9,91 -4,41 2,45

Legenda: S1 – Neosolo Quartzarênico; S2 – Latossolo Vermelho Distroférrico . L1 – Lodo ETE – Lageado; L2 – Lodo ETE – Franca; L3 – Lodo ETA – Botucatu.

Para tratamentos compostos pelo solo Neosolo Quartzarênico e os lodos, já que de acordo com a análise estatística, os tipos de água não influenciaram na análise, verificou-se novamente que apesar do teste de Tukey só ter apontado alterações para o lodo da ETE-Franca (L2), a análise de regressão apontou significativas alterações também para os lodos da ETE-lageado (L1) e lodo da ETA-Botucatu (L3), com R2 de 0,35 e 0,92 respectivamente.

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Comparando-se as médias dos tratamentos com os valores da tabela 2, observa-se que os níveis de P se apresentam na faixa de teores médios, altos ou muito altos dependendo da cultura, exceto o tratamento com Neosolo Quartzarênico (S1), lodo da ETA-Botucatu (L3) na terceira época (E3), cujo resultado 7,83 mg dm-3 pode ser considerado baixo para culturas anuais e perenes e muito baixo para hortaliças.

6.4. Al3+

Os resultados apontaram para Al3+ , interação de 4º grau. As médias obtidas para os teores de Al3+, de acordo com respectivo tratamento, assim como os resultados do teste de Tukey estão apresentados no Tabela 13.

Tabela 13 : Valores encontrados para Al3+_{(mmolc dm}-3_).

S1 A1 S1 A2

L1 L2 L3 L1 L2 L3

E1 4,00 aA 0,00 aB 0,00 aB E1 4,00 aA 0,00 aB 0,00 aA

E2 1,33 bA 0,33 aB 0,66 aAB E2 1,00 bA 0,33 aA 0,00 aA

E3 0,00 bA 0,33 aB 0,00 aA E3 0,00 bA 0,66 aA 0,00 aA

S2 A1 S2 A2

L1 L2 L3 L1 L2 L3

E1 3,00 aA 5,00 aA 5,00 aA E1 3,00 aA 5,00 abA 5,00 aA

E2 1,00 aA 2,66 bA 1,66 bA E2 1,00 aB 6,00 aA 1,66 bB

E3 1,33 aB 6,33 aA 2,00 bB E3 2,00 aA 3,33 bA 3,00 abA