Optimisation of environmental gas cleaning routes for solid wastes cogeneration systems - Part I - Analysis of waste incineration steam cycle

Research of advanced technologies for energy generation contemplates a series of alternatives that are introduced both in the investigation of new energy sources and in the improvement and/or development of new components and systems. Even though significant reductions are observed in the amount of emissions, the proposed alternatives require the use of exhaust gases cleaning systems. The results of environmental analyses based on two configurations proposed for urban waste incineration are presented in this paper; the annexation of integer (Boolean) variables to the environomic model makes it possible to define the best gas cleaning routes based on exergetic cost minimisation criteria. In this first part, the results for steam cogeneration system analysis associated with the incineration of municipal solid wastes (MSW) is presented. (c) 2007 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Modificações na produtividade e nas características físicas e químicas da madeira de Eucalyptus grandis causadas pela adubação com lodo de esgoto tratado

O Eucalyptus grandis é uma das espécies mais cultivadas no Brasil devido à sua produtividade e qualidade da madeira. Avaliaram-se o efeito da aplicação de lodo de esgoto tratado (0 a 40 t ha-1 base seca) e uma dose de adubo mineral nos atributos físicos e químicos da madeira de Eucalyptus grandis de árvores com cinco anos de idade, no Município de Itatinga, São Paulo, Brasil. O tipo de solo foi caracterizado como Latossolo Vermelho-Amarelo Distrófico (argila = 120 g kg-1 na camada de 0-20 cm) e o clima, como mesotérmico úmido (Cwa), segundo a classificação de Köeppen. O delineamento experimental foi o de blocos ao acaso, com seis tratamentos e quatro repetições. O diâmetro à altura do peito (DAP), a altura das árvores e o volume de madeira foram obtidos em todas as parcelas de oito árvores com DAP na classe de maior freqüência. As caracterizações físicas e químicas da madeira foram realizadas de acordo com as normas da ABTCP, TAPPI e ABNT. O lodo de esgoto diminuiu a densidade básica da madeira, mas não afetou os teores de celulose, lignina, extrativos e o poder calorífico da madeira. O decréscimo de densidade da madeira pela adubação com lodo de esgoto foi compensado pela maior produtividade de madeira.

Mineralização de carbono e de nitrogênio provenientes de composto de lixo urbano em argissolo

Estudos da mineralização do C e do N em solos que receberam aplicação de composto de lixo urbano são importantes para avaliar o comportamento desse resíduo no solo e dar subsídios para definir as doses adequadas às culturas, com vistas em atender à necessidade de N das plantas. Foram realizados dois experimentos em condições de laboratório com o objetivo de avaliar a mineralização de C e de N em um Argissolo textura média adubado com composto de lixo urbano. No primeiro experimento, utilizou-se delineamento inteiramente ao acaso, com cinco tratamentos e três repetições, com os tratamentos constituídos de cinco doses de composto de lixo urbano, equivalentes a 0, 30, 60, 90 e 120 t ha-1. No segundo experimento, empregou-se esquema fatorial, com delineamento inteiramente ao acaso e três repetições, combinando as mesmas cinco doses de composto de lixo urbano utilizadas no primeiro experimento e 11 tempos de incubação (0, 7, 14, 28, 42, 56, 70, 84, 98, 112 e 126 dias). Os maiores aumentos de N-NO3- no solo foram obtidos até os 42 dias de incubação, independentemente da dose de composto de lixo aplicada, percebendo-se, a partir dos 70 dias, tendência de estabilização. A fração de mineralização de C-orgânico em C-CO2 menor do que 2 % em 168 dias indica que o composto de lixo urbano é material que contribui para aumentar os estoques de matéria orgânica do solo. Na ausência de adubação nitrogenada complementar, a fração de mineralização de N-orgânico de 12 % em 126 dias evidencia que o composto de lixo urbano apresenta potencial fertilizante de liberação lenta de N para as plantas.

Alterações nos atributos de fertilidade em solo adubado com composto de lixo urbano

O composto de lixo urbano é um adubo orgânico que vem sendo, com bastante freqüência, utilizado em áreas de produção de hortaliças. Assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da aplicação do composto de lixo urbano na fertilidade do solo, na produção de alface e no acúmulo de nutrientes nas plantas. O experimento foi realizado em casa de vegetação, em colunas de PVC, em delineamento em blocos ao acaso, com cinco tratamentos, doses de 0; 30; 60; 90 e 120 t ha-1 de composto de lixo urbano e oito repetições. As colunas receberam solo das profundidades de 0-20 (tratado com composto de lixo), 20-40 e 40-60 cm de um Argissolo, textura média, e uma muda de alface. Ao final do cultivo, colunas de quatro repetições de cada tratamento foram desmontadas e, nas demais colunas, fez-se um segundo cultivo de alface. A incorporação de composto de lixo urbano na profundidade de 0-20 cm melhorou a fertilidade do solo da própria camada em que foi aplicado e da camada de 20-40 cm, mas não alterou as características da camada de 40-60 cm. A adubação com composto de lixo urbano propiciou aumento do pH e dos teores de MO, P, K, Ca e Mg do solo, na camada de 0-20 cm, e de pH e Ca, na profundidade de 20-40 cm. A melhora da fertilidade do solo com a aplicação de composto de lixo urbano acarretou aumento de produção de alface e provocou maior acúmulo de P, K e Ca nas plantas.

Sewage sludge as nitrogen and phosphorus source for cane-plant and first ratoon crops

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Seedlings production of Tabebuia heptaphylla in different substrates and levels of irrigation, in greenhouse conditions

The objective of this research was to evaluate the growth of Tabebuia heptaphylla seedlings in distinct substrates with different amounts of urban waste compost and the relation between this growth and irrigation. A completely randomized experimental design was used, with a factorial arrangement of 15 substrates and 2 irrigation levels. The substrates were composed by the combination of different materials: urban waste, tanned cattle manure, vermiculite, soil and the commercial form Plantmax (R). For the study of the seedlings development, the following characteristics were evaluated: plant height, stem diameter at soil level, number of leaves, above ground dry matter, root system dry matter, relation between plant height and stem base diameter, Dickson quality index and relation between plant height and above ground dry matter. Evaluations of plant height, stem diameter at soil level and number of leaves were made at 75, 90, 105, 120, 135 and 150 days after sowing. According to the results, it was concluded that urban waste compost does not increase plant development. Significant differences in relation to the irrigation levels were found, with better results for the 150% irrigation level compared to 100% evapotranspiration.

Chemical properties and enzyme activity in a sewage sludge-treated soil

A soil sample was taken from the top 0-20cm at Jaboticabal county, São Paulo State, Brazil, air dried, sieved to 5mm, and placed into pots (2700g per pot). Sewage sludge was air-dried, ground to 2mm, and thoroughly mixed to the top 0-10cm soil of each pot, which were irrigated with distilled water in a total volume equivalent to the last 30years average rainfall in the region. Sorghum was sowed 120days after sewage sludge incorporation and then the irrigation was made according to the plants' requirement. When the plants were about 10 cm high, they were thinned to two per pot. Soil samples (0-10, 10-20, and 20-30 cm depth) were obtained immediately after the incorporation of sewage sludge and at 30, 60, 120, and 170 days after, air dried, sieved to 2 mm and analyzed for organic matter (OM), pH (0,01 mol L-1 CaCl2), extractable P (resin), potassium (K), calcium (Ca), and magnesium (Mg), amylase and cellulase activity. Sewage sludge increased soil OM, pH, extractable phosphorus (P), K. Ca. amylase and cellulase activity, especially at the rate 16 t ha(-1). Organic matter, extractable P, K, Ca, Mg. and amylase activity were higher in the top 0-10cm, while pH was higher in the 20-30cm layer. Amylase activity was not affected by sampling depth. Organic matter, pH, extractable P. K, Ca, and Mg decreased during the experimental period. Amylase activity decreased until sorghum was sowed and increased afterwards. Cellulase activity increased until 90 days after sewage sludge application and then decreased. Sewage sludge used in the experiment should already contain some amylase activity or a substance that was a soil enzyme activator and also a substance that was an inhibitor of soil cellulase inhibitor. Sonic of the plant nutrients contained in sewage sludge, mainly P, did not migrate down the soil column. an indication that sewage sludge should be incorporated into the soil to improve nutrient bioavailability. Sorghum roots increased amylase activity but did not affect cellulase activity.

Extratores para avaliação da disponibilidade de metais pesados em solos adubados com vermicomposto de lixo urbano

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Barium uptake by maize plants as affected by sewage sludge in a long-term field study

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Nitrato em alface e mobilidade do íon em solo adubado com composto de lixo urbano

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Calagem e adubação com vermicomposto de lixo urbano na produção e nos teores de metais pesados em alface

Foram realizados dois experimentos em casa de vegetação para avaliar o efeito da adição de um vermicomposto oriundo de lixo urbano e da calagem na matéria seca e na concentração de metais pesados na parte aérea de plantas de alface cv. Mesa 659. em um dos ensaios, foi usado um Latossolo Vermelho distroférrico e, em outro, um Argissolo Vermelho-Amarelo eutrófico. O delineamento experimental de cada experimento foi em blocos ao acaso, em esquema fatorial 5 x 5, com quatro repetições, combinando-se calagem para elevar a saturação por bases a 40; 50; 60; 70 e 80%, e o equivalente a 0; 25; 50; 75 e 100 t ha-1 de vermicomposto. Uma única aplicação de vermicomposto de lixo urbano, em doses acima de 50 t ha-1, limitou a produção de alface nos dois tipos de solos. Mesmo estas doses que restringiram a produção da alface, não a tornaram imprópria para consumo humano do ponto de vista da concentração de metais pesados.

Composto e vermicomposto de lixo urbano na produção de mudas de oiti (Licania tomentosa (Benth)) para arborização

Compost and vermicompost, produced from organic fraction of municipal solid wastes were studied as components of potting media for Licania tomentosa (oiti) seedlings production. The objective was to achieve data to amplify the utilization of these products, in order to utilize them to ornamental and urban arborization species. Increasing rates of organic fertilizers were used until the total soil substitution from the potting media. There were no fitotoxic effects. Compost or vermicompost caused higher germination index of seeds and higher growth of plants. The study demonstrated that it is possible to utilize these products in other activities beyond aplication in agricultural soil, and it can generate new markets to this kind of organic fertilizer.

Efeito de níveis de irrigação em substratos para a produção de mudas de ipê-roxo

The aim of this work was to evaluate the ipê-roxo (Tabebuia impetiginosa (Mart.) Standl). seedlings behavior in different substrates and irrigation levels and also study the use of urban waste compost in the substrates. The experiment was conducted in the agricultural engineering department at the Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinárias - UNESP, Campus de Jaboticabal, SP. The experimental design used was the completely randomized with 30 treats and 2 replicates, in a 15× 2 factorial arrangement [15 substrates and 2 irrigation levels (100% and 150% of evapotranspiration)]. The substrates were composed by different material combinations: urban waste, Plantmax, tanned cattle manure, vermiculite and soil. For the study of the seedlings development, the following characteristics were evaluated: the seedlings height (H) and stem diameter (D). Evaluations (H and D) were made on 90, 105, 120, 135 and 150 days after sowing. The statistical analysis showed significant differences between the irrigation levels. According to the results, we can conclude that urban waste compost did not increase Blake development. For tested irrigation levels, the statistical analysis showed significant differences with better results for the 150% ET irrigation level compared to 100% ET.

Seedling growth of Schizolobium parahyba on different substrates and irrigation levels

The present study aimed to assess the behavior of seedlings of Schizolobium parahyba (Vell.) Blake growing on different substrates and irrigation levels, and to study the use of urban waste compost in substrates. The experiment was carried out in the College of Agricultural Sciences, Universidade Estadual Paulista (UNESP), Department of Agricultural Engineering, Jaboticabal Campus, state of São Paulo, Brazil. The experimental design used was completely randomized, consisting of 30 treatments in a factorial design with 15 substrates and two irrigation levels in four replicates. The substrates were composed of different materials: urban waste, Plantmax®, dry cattle manure, vermiculite and soil. For the study of seedling growth, the following characteristics were evaluated: height (H), root-collar diameter (D), number of leaves, shoot dry weight, root dry weight, total dry weight, H/D ratio, Dickson's quality index, and the ratio between height and shoot dry weight (H/SDW). Assessments of the first three characteristics were carried out 20, 35, 50 and 65 days after sowing. Results showed that urban waste compost increased the growth of Schizolobium parahyba. There were significant differences for the irrigation levels tested; with better results for 150% ET compared to 100% ET irrigation level.

Adsorção de cádmio e disponibilidade de cádmio e bário em latossolos sob mata nativa e cultivados

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)