Abstract The objective of this work was to evaluate the use of bentonite as an additive in the composting of wastewater sludge from the poultry agroindustry regarding nitrogen conservation, carbon degradation, and nutrient content increase. The experimental design was completely randomized with five treatments with bentonite at 0, 0.5, 1.0, 3.0, and 6.0%, with three replicates. The organic compost used in the treatments consisted of pine sawdust and wastewater sludge from the treatment plant. During and after the composting process, the following were analyzed, respectively: pH, dry matter, temperature, and C, N, NH4+, NO2-, and NO3- contents; and P, K, Ca, Mg, Cu, and Zn contents and humic and fulvic acid concentrations. Bentonite at 6.0% increased C degradation, N losses, Mg content, and humification, but decreased Zn content and humidity. Bentonite, as an additive in the composting of sludge from the poultry agroindustry, promotes humification, decreases Zn content and humidity, but does not affect pH and P, K, Cu, NH4+, NO2-, and NO3- contents.

Resumo O objetivo deste trabalho foi avaliar o uso de bentonita como aditivo na compostagem de lodo de efluente da agroindústria avícola quanto à conservação de nitrogênio, à degradação de carbono e ao aumento no teor de nutrientes. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado com cinco tratamentos com bentonita a 0, 0,5, 1,0, 3,0 e 6,0%, com três repetições. A compostagem orgânica utilizada nos tratamentos consistiu de serragem de pinus e lodo da estação de tratamento do efluente. Durante e após o processo de compostagem, foram analisados, respectivamente: pH, matéria seca, temperatura e teores de C, N, NH4+, NO2-e NO3-; e teores de P, K, Ca, Mg, Cu e Zn e concentrações dos ácidos húmico e fúlvico. A bentonita a 6,0% aumentou a degradação de C, as perdas de N, o teor de Mg e a humificação, mas diminuiu o teor de Zn e a umidade. A bentonita, como aditivo na compostagem do lodo da agroindústria avícola, promove a humificação, diminui a concentração de Zn e a umidade, mas não afeta o pH e os teores de P, K, Cu, NH4+, NO2- e NO3-.

Resumo: O objetivo deste trabalho foi estabelecer uma linha de base do fator de emissão de metano para o manejo de dejetos suínos, ao se considerar a prática atual de armazenamento de dejetos sólidos em dois depósitos abertos paralelos, no Sul do Brasil. As emissões de metano (CH4) foram medidas continuamente em três tanques de PVC de 3 m3, durante 180 dias, no verão. Como o conteúdo de sólidos voláteis dos dejetos esgotou-se em aproximadamente 130 dias, calculou-se o fator de emissão de CH4 dos dejetos como B0 = 0,48 m3 kg-1 VS. Embora este valor seja superior ao B0 estimado pelo Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas para a América Latina (0,29 m3 kg-1 VS), ele está de acordo com o B0 estimado para países desenvolvidos (0,45 e 0,48 m3 kg-1 VS, para EUA e UE, respectivamente). O gráfico de emissão acumulada de C-CH4 x tempo ajustou-se a um modelo cinético sigmoidal (r2= 0,998), que apresentou boa correlação quando testado com dados coletados de um depósito de dejetos em condições de campo, no inverno. Isto sugere que o modelo reproduz a cinética de emissão do CH4 na região. Pela aplicação das regras revisadas da lei estadual (tempo de retenção de 50 dias, em substituição a 120 dias), as estimativas pela equação sigmoidal mostram que é possível reduzir em mais de 80% a emissão de gás metano.

Abstract: The objective of this work was to contribute to the establishment of a baseline for the methane emission factor for the management of swine manure, considering the current practice of raw manure storage in two open deposits in parallel, in Southern Brazil. Methane (CH4) emissions were continuously measured in three PVC tanks of 3 m3, during 180 days, in the summer. As the content of volatile solids of pig slurry ran out in approximately 130 days, the CH4 emission factor was calculated as B0= 0.48 m3kg-1VS. Although this value is higher than the B0 estimated by Intergovernmental Panel on Climate Change for Latin America (0.29 m3 kg-1 VS), it is in agreement with the B0 estimated for developed countries (0.45 and 0.48 m3 kg-1 VS, for the US and EU, respectively). The graphic of accumulated CH4-C emission x time fitted a sigmoidal, kinetic model (r2= 0.998) that showed a good correlation when tested with the emission data collected from a slurry deposit, under field conditions, in winter. This suggests that the model reproduces the CH4 emission kinetics in the region. By applying the reviewed state law rules (retention time of 50 instead of 120 days), estimates by the sigmoidal equation show that it is possible to reduce in more than 80% methane gas emission.

As avaliações das emissões de dióxido de carbono (CO2), metano (CH4) e óxido nitroso (N2O) do solo são fundamentais para a determinação do potencial de práticas agrícolas em mitigar o aquecimento global. Este estudo avaliou a espectroscopia fotoacústica (EFA) para a determinação dos fluxos de gases de efeito estufa (GEE) do solo em comparação com o método padrão de cromatografia gasosa (CG). Dois experimentos de longa duração com diferentes sistemas de preparo do solo e rotação de culturas sobre um Argissolo foram avaliados usando câmaras estáticas. As medidas das concentrações de CO2 e N2O realizadas por EFA mostraram boa correlação e linearidade (R2=0,98 e 0,94; respectivamente) com os resultados de CG. Entretanto, as medidas de CH4 foram significativamente afetadas pela umidade da amostra de ar que interferiu na detecção do CH4 por EFA. A superestimativa das concentrações de CO2 e N2O nas amostras analisadas por EFA (14,6 e 18,7%; respectivamente) também foram relacionadas com o conteúdo de umidade da amostra. Os fluxos de CO2 e N2O mostraram boa correlação entre os métodos (R2=0,96 e 0,95; respectivamente), apesar da superestimativa dos fluxos determinados por EFA ter sido de 18,6 e 13,6% em relação aos resultados obtidos por CG, respectivamente. A EFA mostrou boa sensibilidade e foi capaz de detectar fluxos de CO2 e N2O tão baixos quanto 332mg CO2 m-2 h-1 and 21µg N2O m-2 h-1. A calibração detalhada do analisador fotoacústico para reduzir a interferência da umidade das amostras nas medidas das concentrações de CO2, CH4 e N2O deve ser realizada a fim de evitar superestimativa ou erro na determinação dos fluxos de GEE do solo.

Assessments of soil carbon dioxide (CO2), methane (CH4), and nitrous oxide (N2O) emissions are critical for determination of the agricultural practices' potential to mitigate global warming. This study evaluated the photoacoustic spectroscopy (PAS) for the assessment of soil greenhouse gases (GHG) fluxes in comparison to the standard gas chromatography (GC) method. Two long-term experiments with different tillage and cropping systems over a Paleudult were evaluated using static chambers. PAS measurements of CO2 and N2O concentrations showed good relationship and linearity (R2=0.98 and 0.94, respectively) with GC results. However, CH4 measurements were significantly affected by air sample moisture which interfered on CH4 detection by PAS. Overestimation of CO2 and N2O concentrations in air samples determined by PAS (14.6 and 18.7%, respectively) were also related to sampling moisture. CO2 and N2O fluxes showed good agreement between methods (R2=0.96 and 0.95, respectively), though PAS overestimated fluxes by 18.6 and 13.6% in relation to GC results, respectively. PAS showed good sensitivity and was able to detect CO2 and N2O fluxes as low as 332mg CO2 m-2 h-1 and 21µg N2O m-2 h-1. PAS analyzer should be detailed calibrated to reduce humidity interference on CO2, CH4 and N2O concentrations measurements avoiding overestimation or erroneous determination of soil GHG fluxes.

O objetivo deste trabalho foi desenvolver uma metodologia alternativa para o estudo e a caracterização de propriedades cristalinas de fosfatos, diretamente associadas à sua solubilidade e disponibilidade para as plantas, em "biochar" de ossos de suínos. Foram estabelecidas algumas propriedades de simetria dos fosfatos de ossos pirolisados de suínos, por meio de espectroscopia de ressonância magnética nuclear no estado sólido, análise de componentes principais e análise multivariada de resolução de curvas, em quatro amostras pirolisadas em diferentes intensidades de carbonização. O aumento nos parâmetros de carbonização (temperatura ou tempo de residência) geram diferentes estruturas de fosfatos, com aumento de sua simetria e diminuição da polarizabilidade cruzada do par ¹H-31P, o que resultou na síntese de fosfatos, provavelmente com menor solubilidade do que os produzidos com menor intensidade de carbonização. Além disso, uma nova metodologia está sendo desenvolvida para estudar e caracterizar as propriedades cristalinas de fosfatos diretamente relacionadas à sua solubilidade e disponibilidade para as plantas.

The objective of this work was to develop an alternative methodology to study and characterize the phosphate crystalline properties, directly associated with solubility and plant availability, in biochar from swine bones. Some phosphate symmetry properties of pyrolyzed swine bones were established, using solid state nuclear magnetic resonance spectroscopy, principal component analysis, and multivariate curve resolution analysis, on four pyrolyzed samples at different carbonization intensities. Increasing carbonization parameters (temperature or residence time) generates diverse phosphate structures, increasing their symmetry and decreasing the crossed polarizability of the pair ¹H-31P, producing phosphates with, probably, lower solubility than the ones produced at lower carbonization intensity. Additionally, a new methodology is being developed to study and characterize phosphate crystalline properties directly associated with phosphate solubility and availability to plants.

The aim of this work is to evaluate the use of natural zeolites to remove the NH4+ that remains in effluents from swine facilities which were submitted to physico-chemical and biological treatments. Experiments were made in batch made adding 5% (w/w) of adsorbent (0.6-1.3 and 3.0-8.0 mm) to synthetic and real swine facilities effluents. The results show that ammonium removal is influenced by adsorbent particle size and the presence of other ions in the effluent. The adsorption equilibrium was described by Langmuir as well as Freundlich isotherms and the kinetic data fitted well a pseudo-second order model.