Characterization of sewage sludge generated in Rio de Janeiro, Brazil, and perspectives for agricultural recycling

Abstract

Sanitary sewage collection and treatment is a serious environmental problem in Brazilian cities, as well as the destination of solid waste resulting from this process, i.e. the sewage sludge, a substance rich in organic matter and nutrients, which is normally discarded in landfills. The aim of this study was to characterize the sewage sludge generated in four treatment stations in Rio de Janeiro State, Brazil and check if they meet the legal criteria of the National Environment Council (CONAMA), Resolution No. 375/2006. It also focused on analyzing the perspectives for its agricultural recycling based on the potential demand for main agricultural crops grown in Rio de Janeiro State. Samples from eight sewage sludge lots from four treatment stations located in the metropolitan area of Rio de Janeiro were analyzed. These stations receive and treat only domestic sewage by activated sludge system. For chemical and biological characterization of these lots, representative samples were collected and analyzed according to parameters of CONAMA Resolution No. 375/2006. In order to analyze the perspectives of agricultural recycling of sewage sludge in Rio de Janeiro State, 10 crops with the largest cultivated area in the state were surveyed and analyzed which of them are apt to receive sewage sludge as fertilizer and/or soil amendment. To determine the potential demand for sewage sludge in agriculture, the area occupied by these crops were multiplied by each fertilizer recommendation considering the sewage sludge as fertilizer. The analyzed sludge presented a high content of nutrients and organic matter and was included in the parameters of heavy metals, pathogenic agents, and bacteriological indicators stipulated by CONAMA Resolution No. 375/2006. The agricultural panorama of Rio de Janeiro State is favorable for agricultural recycling of sewage sludge since there is a great potential demand for this residue and, among the 10 agricultural crops with the largest cultivated area in the state, sludge can be used as fertilizer or soil amendment in eight of them. The implementation of a State Sewage Sludge Recycling Program could dispose of this material in a more sustainable way, as well as improve the quality of agricultural soils and reduce costs with chemical fertilizers, bringing positive results for sanitation companies and producers. Key words: Biosolid. Solid waste. Organic fertilization. ResumoA coleta e tratamento do esgoto sanitário é um grave problema ambiental nas cidades brasileiras, bem como a destinação do resíduo sólido resultante desse processo, o lodo de esgoto, substância rica em matéria orgânica e nutrientes, que normalmente é descartada em aterros sanitários. Objetivou-se com este trabalho caracterizar o lodo de esgoto gerado em quatro estações de tratamento do estado do Rio de Janeiro e verificar se os mesmos atendem aos critérios legais presentes na resolução CONAMA n°375/2006. Com o trabalho visa-se ainda analisar as perspectivas para a reciclagem agrícola deste material, com base na demanda p...

Industrial Symbiosis through the Use of Biosolids as Fertilizer in Romanian Agriculture

“…Sewage sludge recycling in the agricultural area can represent considerable savings with chemical fertilizers, providing economic, environmental and social benefits, such as improved soil quality, productivity gains, less dependence on chemical fertilizers and lower production costs [36].…”

“…Biosolids proved successful in reducing the use of synthetic fertilizers in wheat crop used as fodder crop in Pakistan [14]; • After application of biosolids on maize crops on tropical soils for ten years, biosolids proved efficient in total replacement of P fertilization, macronutrients and partial replacement of N fertilization [33]; • Biosolids can successfully replace fertilizer in broad bean crops in Saudi Arabia [34]; • Larger cities can provide biosolids to smaller cities with larger agricultural areas [36]; •…”

Lodo De Estação De Tratamento De Esgoto (Ete) E Compostagem Orgânica Em Cultivo De Mudas Nativas: Estudo Na Região Dos Lagos Rj - Brasil

“…Rossmann et al (2014) ressaltam que a aplicação do lodo no solo aumenta a absorção de nutrientes e ganho de produtividade. Camargo et al (2013) Anterior a um programa de reciclagem, é fundamental o conhecimento sobre a composição do material, análise química para quantificar e identificar metais, matéria orgânica, macro e micronutrientes presentes, definir um processo de desinfecção que atenda a legislação e uma demanda regional, para justificar a alternativa (ABREU et al, 2017;NOBREGA et al, 2017).…”

“…O metano puro, resultante do processo de decomposição e filtragem, pode ser utilizado da mesma forma que o GNV, pois a tecnologia é a mesma. Dessa forma, tem uma Lodo de estação de tratamento de esgoto (aprofundar os estudos logísticos, e apurar a viabilidade de transporte, principalmente se a escolha for o emprego agrícola do lodo(LOMBARDI et al, 2017;ABREU et al, 2017).Base Legal e Conceitos NorteadoresA crescente implantação de alternativas para a reciclagem do resíduo formado na fertilização orgânica(MORETTI et al, 2015), demonstra a carência de legislações específicas para regulamentar e orientar o uso agrícola do lodo, de forma a certificar a segurança ambiental e sanitária no gerenciamento, uma vez que não há uma lei própria sobre o tópico lodo de esgoto no Brasil.A NBR 10.004(ABNT, 2004) classifica os resíduos sólidos de acordo com o processo ou atividade, e o lodo de esgoto constitui um significativo potencial danoso, por apresentar diversos atributos perigosos, que demonstram que o resíduo deve ser tratado e descartado adequadamente. No Brasil, a Política Nacional de Resíduos Sólidos, Lei 12.305/2010, é a lei mais recente regulando a disposição de resíduos sólidos (BRASIL, 2010) e sua definição inclui-se o lodo de esgoto, mas não o aborda de forma específica.…”

Desenvolvimento de métodos visando à determinação elementar em lodo de estação de tratamento de esgoto (ETE) por técnicas espectrométricas

“…Uma estação de tratamento de esgoto (ETE) fornece um importante serviço ambiental à sociedade por coletar e tratar milhões de litros de esgoto gerados diariamente, evitando assim que este material atinja os corpos hídricos. Como resultado do tratamento de esgotos tem-se a água tratada que tem seu destino adequado e o lodo residual que permanece nas estações de tratamento [ABREU et al, 2017].…”