Use este identificador para citar ou linkar para este item:
http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/85586| Tipo: | Dissertação |
| Título: | Digestato de reator anaeróbio oriundo de resíduos alimentares como fonte de nutrientes |
| Título em inglês: | Anaerobic reactor digestate derived from food waste as a nutrient source |
| Autor(es): | Sousa, Bruno Eduardo Lopes |
| Orientador: | Mota, Jaedson Claudio Anunciato |
| Coorientador: | Sousa, Helon Hébano de Freitas |
| Palavras-chave em português: | Fertilizante orgânico;Tratamento de resíduos;Agricultura sustentável |
| Palavras-chave em inglês: | Organic fertilizer;Waste treatment;Sustainable agriculture |
| CNPq: | CNPQ::CIENCIAS AGRARIAS::AGRONOMIA::CIENCIA DO SOLO |
| Data do documento: | 2025 |
| Citação: | SOUSA, Bruno Eduardo Lopes. Digestato de reator anaeróbio oriundo de resíduos alimentares como fonte de nutrientes. 2025. Dissertação (Mestrado em Ciência do Solo) - Programa de Pós-Graduação em Ciência do Solo, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2025. |
| Resumo: | A destinação inadequada de resíduos alimentares contribui para a emissão de gases de efeito estufa e a contaminação do solo e da água. Uma alternativa para esse problema é o tratamento desses resíduos por digestão anaeróbia, processo que gera biogás e um subproduto rico em nutrientes, o digestato, com potencial para uso como fertilizante orgânico na agricultura. Este projeto visa avaliar o potencial do digestato como fertilizante em plantas de milho, buscando reduzir a dependência de fertilizantes minerais e melhorar as propriedades do solo. A hipótese é que o digestato de resíduos alimentares pode proporcionar resultados comparáveis à adubação mineral no cultivo de milho. Para testar essa hipótese, será conduzido um experimento em casa de vegetação na Universidade Federal do Ceará, utilizando amostras de solo e digestato produzido a partir de resíduos alimentares. O delineamento experimental será inteiramente aleatorizado, com 6 tratamentos e 4 repetições: T1: Controle (sem fertilizante), T2: 100% fertilizante mineral, T3: 75% fertilizante mineral + 25% digestato líquido, T4: 50% fertilizante mineral + 50% digestato líquido, T5: 25% fertilizante mineral + 75% digestato líquido, T6: 100% digestato líquido. A dose de fertilizante foi definida com base na análise química do digestato, considerando a disponibilidade de nitrogênio, fósforo e potássio, e seguindo as recomendações para a cultura do milho. Os fertilizantes minerais utilizados foram ureia, superfosfato triplo, cloreto de potássio. Foram avaliados parâmetros biométricos das plantas, como altura, número de folhas e diâmetro do caule. Foram realizadas análises de massa seca da parte aérea e massa fresca da parte aérea, e análise química de macro e micronutrientes nas plantas. No solo, foram analisados: pH, CE, fósforo, cálcio, magnésio, potássio, sódio, cobre, ferro, manganês, zinco, soma de bases, capacidade de troca catiônica, porcentagem de sódio trocável, RAS e acidez potencial. Os dados foram analisados por meio de técnicas multivariadas, incluindo análise dos componentes principais e ANOVA. As médias serão comparadas por testes de médias, utilizando o programa SAS (Statistical Analysis System,1995) e considerando um nível de significância de 5%. Os resultados demonstraram que os tratamentos T2, T3, T4 e T5 promoveram maiores médias para biometria das plantas, concentração de nutrientes da biomassa das plantas e fertilidade do solo. O tratamento T4 (50% FM + 50% digestato) se destacou promovendo aumento significativo da altura das plantas (128,5 cm), com incremento 83,57% em relação ao controle; maior diâmetro de caule (21,72 mm), em relação ao fertilizante mineral (T2), com incremento de 125,78% quando comparado ao controle; maior número de folhas, com aumento percentual de 33,33% em relação ao controle. A combinação de digestato com fertilizantes minerais favoreceu a disponibilidade de macro e micronutrientes, promovendo maior disponibilidade e concentração de macro e micronutrientes do solo, sem causar concentração de sódio prejudicial. Apesar do tratamento T6 (100% digestato) apresentar resultados inferiores aos tratamentos que possuem formulações de fertilizante, mostrou desempenho superior ao controle, o que sugere a possibilidade de seu uso como fertilizante único, embora com produtividade potencialmente menor. A substituição parcial de fertilizantes minerais pelo digestato líquido, principalmente na proporção de 50% FM + 50% digestato, se demonstrou eficiente para adubação da cultura do milho, permitindo resultados agronômicos equivalentes ou superiores à adubação convencional e promovendo benefícios ambientais ao aproveitar resíduos alimentares. |
| Abstract: | The improper disposal of food waste contributes to greenhouse gas emissions and the contamination of soil and water. One alternative to this issue is the treatment of such waste through anaerobic digestion, a process that generates biogas and a nutrient-rich by-product known as digestate, which has potential use as an organic fertilizer in agriculture. This project aims to evaluate the potential of digestate as a fertilizer for maize plants, seeking to reduce dependence on mineral fertilizers and improve soil properties. The hypothesis is that digestate derived from food waste can provide results comparable to mineral fertilization in maize cultivation. To test this hypothesis, a greenhouse experiment will be conducted at the Federal University of Ceará, using soil samples and digestate produced from food waste. The experimental design will be completely randomized, with six treatments and four replicates:T1: Control (no fertilizer), T2: 100% mineral fertilizer, T3: 75% mineral fertilizer + 25% liquid digestate, T4: 50% mineral fertilizer + 50% liquid digestate, T5: 25% mineral fertilizer + 75% liquid digestate, T6: 100% liquid digestate. Fertilizer dosages were defined based on the chemical analysis of the digestate, taking into account the availability of nitrogen, phosphorus, and potassium, and following agronomic recommendations for maize. The mineral fertilizers used were urea, triple superphosphate, and potassium chloride. Plant biometric parameters were evaluated, including height, number of leaves, and stem diameter. Dry and fresh shoot biomass were analyzed, as well as the chemical composition of macro- and micronutrients in the plants. Soil analyses included: pH, electrical conductivity (EC), phosphorus, calcium, magnesium, potassium, sodium, copper, iron, manganese, zinc, sum of bases, cation exchange capacity (CEC), exchangeable sodium percentage (ESP), sodium adsorption ratio (SAR), and potential acidity. Data were analyzed using multivariate techniques, including principal component analysis and ANOVA. Treatment means were compared using mean comparison tests, with analyses performed in SAS (Statistical Analysis System, 1995), considering a significance level of 5%. The results showed that treatments T2, T3, T4, and T5 promoted higher means for plant biometric variables, nutrient accumulation in plant biomass, and soil fertility. Treatment T4 (50% mineral fertilizer + 50% digestate) stood out by significantly increasing plant height (128.5 cm), representing an 83.57% increase compared to the control; it also promoted the largest stem diameter (21.72 mm), with a 125.78% increase compared to the control, and the highest number of leaves, with a 33.33% increase over the control. The combination of digestate with mineral fertilizers enhanced the availability of macro- and micronutrients, increasing their concentration in the soil without causing harmful sodium accumulation. Although treatment T6 (100% digestate) presented lower results compared to those with mineral fertilizer blends, it performed better than the control, suggesting its potential as a standalone fertilizer, albeit with reduced productivity. Partial replacement of mineral fertilizers with liquid digestate—especially in the 50% mineral fertilizer + 50% digestate ratio—proved effective for maize fertilization, providing agronomic results equivalent to or superior to conventional fertilization and offering environmental benefits by utilizing food waste. |
| URI: | http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/85586 |
| ORCID do(s) Autor(es): | https://orcid.org/0000-0003-0674-9349 |
| Currículo Lattes do(s) Autor(es): | http://lattes.cnpq.br/3893778442500299 |
| ORCID do Orientador: | https://orcid.org/0000-0002-1261-9754 |
| Currículo Lattes do Orientador: | http://lattes.cnpq.br/8093550412785010 |
| ORCID do Coorientador: | https://orcid.org/0000-0002-0459-5262 |
| Currículo Lattes do Coorientador: | http://lattes.cnpq.br/0260028844768887 |
| Tipo de Acesso: | Acesso Embargado |
| Aparece nas coleções: | PPCS - Dissertações defendidas na UFC |
Arquivos associados a este item:
| Arquivo | Descrição | Tamanho | Formato | |
|---|---|---|---|---|
| 2025_dis_belsousa.pdf 🔒 Disponível em 2028-03-31 | Cópia da versão da Dissertação | 1,79 MB | Adobe PDF | Visualizar/Abrir |
Os itens no repositório estão protegidos por copyright, com todos os direitos reservados, salvo quando é indicado o contrário.