Uso de aluminossilicatos para adsorção de amônio do lixiviado de aterro e seu aproveitamento como adubo na plantação de rabanetes (Raphanus sativus)

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Couto, Rafael Schirmer de Paula
Data de Publicação: 2019
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJ
Texto Completo: http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/15629
Resumo: The present thesis aims to study the ability of aluminosilicates, such as clays and zeolites, to adsorb the ammonium ions present in landfill leachate. In addition to compare their performance as fertilizer in the plantation of radish in parallel with of commercial fertilizers. Adsorption tests were made with adsorbent materials ammonium chloride standard solutions in order to obtain isotherms and adsorption kinetics. It was observed that the clays have different adsorption characteristics compared to the zeolites. The adsorption capacity of one of the commercial clays (C3) was 83% of the ammonium ions while the commercial zeolite (Z) reached on average 10% less of clay adsorption capacity. The leachate collected from Jardim Gramacho / RJ landfill was characterized and the ammonium present was removed by the distillation technique. The distillate containing ammonium ions was placed in contact with the two adsorbent materials (C3 and Z). The C3 clay confirmed its best removal capacity (95% NH4+ present in the leachate) compared to the zeolite. However, it was decided to continue the studies using zeolite due to its greater operational ease. These ammonium enriched zeolites were used as a source of nitrogen (Z treatment) in column leaching tests and in planting radishes where their behavior and efficiency were compared with commercial fertilizers in Brazilian soils. Samples of slightly acidic clayey (ARG) and sandy (AR) soil were used, which were corrected by liming for planting, generating ARG-T and ARE-T treated soils. The ARG soil was eutrophic with a higher cation exchange capacity (CEC) than the dystrophic ARE soil. In the column leaching test, fertilizer treatments promoted an improvement in soil chemical parameters. The ARE soil, due to having a CTC lower than the ARG soil, had a higher nutrient leaching. In relation to the planting of radishes, in the ARG and ARG-T soil pots, all treatments formed foliage and radish, but in ARG-T soil, treatment with ammonium nitrate yielded better than the others. In the ARE soil samples, the lowest yield values were obtained, mainly for the Z treatment, where radish was formed. The correction of the soil by liming was significant, improving the yield of the Z treatment in the ARE-T soil. The proposal to use the Z treatment as fertilizer is feasible in eutrophic clay soils and treated sandy soils, where the most competitive results of this fertilizer compared to commercial fertilizers was found.
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Adsorption tests were made with adsorbent materials ammonium chloride standard solutions in order to obtain isotherms and adsorption kinetics. It was observed that the clays have different adsorption characteristics compared to the zeolites. The adsorption capacity of one of the commercial clays (C3) was 83% of the ammonium ions while the commercial zeolite (Z) reached on average 10% less of clay adsorption capacity. The leachate collected from Jardim Gramacho / RJ landfill was characterized and the ammonium present was removed by the distillation technique. The distillate containing ammonium ions was placed in contact with the two adsorbent materials (C3 and Z). The C3 clay confirmed its best removal capacity (95% NH4+ present in the leachate) compared to the zeolite. However, it was decided to continue the studies using zeolite due to its greater operational ease. These ammonium enriched zeolites were used as a source of nitrogen (Z treatment) in column leaching tests and in planting radishes where their behavior and efficiency were compared with commercial fertilizers in Brazilian soils. Samples of slightly acidic clayey (ARG) and sandy (AR) soil were used, which were corrected by liming for planting, generating ARG-T and ARE-T treated soils. The ARG soil was eutrophic with a higher cation exchange capacity (CEC) than the dystrophic ARE soil. In the column leaching test, fertilizer treatments promoted an improvement in soil chemical parameters. The ARE soil, due to having a CTC lower than the ARG soil, had a higher nutrient leaching. In relation to the planting of radishes, in the ARG and ARG-T soil pots, all treatments formed foliage and radish, but in ARG-T soil, treatment with ammonium nitrate yielded better than the others. In the ARE soil samples, the lowest yield values were obtained, mainly for the Z treatment, where radish was formed. The correction of the soil by liming was significant, improving the yield of the Z treatment in the ARE-T soil. The proposal to use the Z treatment as fertilizer is feasible in eutrophic clay soils and treated sandy soils, where the most competitive results of this fertilizer compared to commercial fertilizers was found.A presente tese visa avaliar a capacidade de aluminossilicatos (argilas e zeólitas) em adsorver os íons amônio, presentes em lixiviados de aterro sanitário, e comparar o seu desempenho como fertilizantes na plantação de rabanete frente aos fertilizantes comerciais. Testes de adsorção foram feitos com os materiais adsorventes com soluções padrão de cloreto de amônio visando a obtenção das isotermas e cinética de adsorção. Foi observado que as argilas apresentam características diferentes de adsorção comparadas às zeólitas, sendo que argilas comerciais C3 adsorveram 83% dos íons amônio enquanto que a zeólita comercial (Z) atingiu 10% a menos, em média. O lixiviado coletado do aterro sanitário de Gramacho/RJ foi caracterizado e o amônio presente foi removido por destilação. O destilado contendo os íons amônio foi colocado em contato com os dois materiais adsorventes (C3 e Z). A argila C3 confirmou a sua melhor capacidade de remoção (95% NH4+ presente no lixiviado) comparada à zeólita. Entretanto optou-se em continuar os estudos utilizando a zeólita devido a sua maior facilidade operacional. Estas zeólitas enriquecidas com amônio foram utilizadas como uma fonte de nitrogênio nos testes de lixiviação em colunas e no plantio de rabanetes onde seu comportamento e eficiência foram comparados com os fertilizantes comerciais em solos tipicamente brasileiros. Foram utilizadas amostras de solo argiloso (ARG) e arenoso (ARE) ligeiramente ácidos, que foram corrigidos por calagem para o plantio, gerando os solos tratados ARG-T e ARE -T. O solo ARG apresentou-se eutrófico com maior capacidade de troca de cátions (CTC) do que o solo ARE distrófico. No teste de lixiviação em colunas, os tratamentos com fertilizante promoveram uma melhoria nos parâmetros químicos do solo. O solo ARE, por ter uma CTC menor que o solo ARG, teve uma maior lixiviação dos nutrientes. Em relação ao plantio de rabanetes, nos vasos de solo ARG e ARG-T, todos os tratamentos formaram folhagem e rabanete, porém no solo ARG-T, o tratamento com nitrato de amônio teve rendimento melhor que os demais. Nas amostras de solo ARE foram obtidos os valores de menor rendimento, principalmente para o tratamento Z, onde não foi observada a formação de rabanetes. A correção do solo por calagem foi significativa, tendo em vista a melhoria do rendimento do tratamento Z no solo ARE-T. A proposta de utilizar o tratamento Z como fertilizante é viável em solos argilosos eutróficos e solos arenosos tratados, pois nessas condições obtiveram-se resultados mais competitivos deste fertilizante em relação aos fertilizantes comerciais.Submitted by Boris Flegr (boris@uerj.br) on 2021-01-07T18:58:21Z No. of bitstreams: 1 Tese_Rafael Couto_.pdf: 8487301 bytes, checksum: c6d73a61d5acba5fc7308adb0721c28b (MD5)Made available in DSpace on 2021-01-07T18:58:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tese_Rafael Couto_.pdf: 8487301 bytes, checksum: c6d73a61d5acba5fc7308adb0721c28b (MD5) Previous issue date: 2019-02-28Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superiorapplication/pdfporUniversidade do Estado do Rio de JaneiroPrograma de Pós-Graduação em QuímicaUERJBRCentro de Tecnologia e Ciências::Instituto de QuímicaAluminosilicatesAdsorbentsFertilizersAmmoniumLeachingIon chromatographySoil columnRadishesAluminossilicatosAdsorventesFertilizantesAmônioLixiviaçãoColuna de solosCromatografia de íonsRabanetesAmônioCromatografia de troca iônicaLixiviaçãoAdubos e fertilizantesCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICAUso de aluminossilicatos para adsorção de amônio do lixiviado de aterro e seu aproveitamento como adubo na plantação de rabanetes (Raphanus sativus)Use of aluminosilicates for the ammonium adsorption of landfill leachate and its use as fertilizer in the planting of radishes (Raphanus sativus)info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJinstname:Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ)instacron:UERJORIGINALTese_Rafael Couto_.pdfapplication/pdf8487301http://www.bdtd.uerj.br/bitstream/1/15629/1/Tese_Rafael+Couto_.pdfc6d73a61d5acba5fc7308adb0721c28bMD511/156292024-02-27 14:47:43.443oai:www.bdtd.uerj.br:1/15629Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.bdtd.uerj.br/PUBhttps://www.bdtd.uerj.br:8443/oai/requestbdtd.suporte@uerj.bropendoar:29032024-02-27T17:47:43Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJ - Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ)false
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