Evaluación del potencial de aplicación de biosólidos higienizados
Contents
1. AO i Tratamiento Figura 1 N mero de hojas finales en cada tratamiento aplicado 1N Una vez el requerimiento de nitr geno por el cultivo 2N Dos veces el requerimiento de nitr geno por el cultivo 4N Cuatro veces el requerimiento de nitr geno por el cultivo 8N Ocho veces el requerimiento de nitr geno por el cultivo Biomasa de la planta g T rmico 1N T rmico 2N T rmico 4N T rmico 8N Alcalino 1N Alcalino 2N Alcalino 4N Alcalino 8N a PA N o O D D S S de v _ 2 2 L L YN YN Q Q Q Q Deshidratado 4N Deshidratado 8N Tratamiento Figura 2 Biomasa total de las plantas de r bano 1N Una vez el requerimiento de nitr geno por el cultivo 2N Dos veces el requerimiento de nitr geno por el cultivo 4N Cuatro veces el requerimiento de nitr geno por el cultivo 8N Ocho veces el requerimiento de nitr geno por el cultivo 160 EVALUACI N DEL POTENCIAL DE APLICACI N DE BIOS LIDOS HIGIENIZADOS EN EL CULTIVO DE R BANO total de la planta de r bano A excepci n del tratamiento control los pesos de la biomasa de las plantas fueron similares en los dem s tratamientos y variaron entre 8 8 y 11 6 g El peso fresco de los r banos Figura 3 al igual que la biomasa de la planta fue afectado de forma favorable por la aplicaci n de bios lidos no obstante en este caso se ob servaron diferencias entre tipos presentando el menor efecto los alcalinizados y el mayor los secados t2. Ciencias del Suelo Evaluaci n del potencial de aplicaci n de bios lidos higienizados en el cultivo de r bano Evaluation of potential application disinfected of biosolids on radish cultive Jorge Antonio Silva Leal Diego Fernando Bedoya y Patricia Torres Lozada IDoctor en Ingenier a Docente Asociado Facultad de Ciencias e Ingenier a Universidad de Boyac Ingeniero Sanitario Estudiante de Maestr a en Ingenier a nfasis en Ingenier a Sanitaria y Ambiental Universidad del Valle Doctora en Ingenier a Civil Hidr ulica y Saneamiento Docente Titular Facultad de Ingenier a rea de Ingenier a Sanitaria Universidad del Valle Autor para correspondencia jorsilvaqguniboyaca edu co unidiego86agmail com patricia torres acorreounivalle edu co Rec 29 05 12 Acept 06 11 13 Resumen Se evalu el posible aprovechamiento de tres tipos de bios lidos procedentes del manejo de los lodos de plantas de tratamiento de aguas residuales dom sticas para el cultivo y producci n de r bano Raphanus sativa cultivado en un suelo Vertic endoaquepts Los tratamientos de los bios lidos con sistieron en deshidratado BD secado t rmicamente 60 C por 12 58 h BST y alcalinizado cal viva 9 peso seco BA aplicados en dosis de 1 2 4 y 8 veces el requerimiento de nitr geno del cultivo 80 kg ha En el cultivo se midieron el n mero de hojas de las plantas y la producci n de biomasa y en los r banos el peso final
3. sentativo de 9777 ha de los suelos del valle geogr fico del rio Cauca Carbonell et al 2006 Los bios lidos fueron tomados de la PTAR C que es operada con el sistema de tratamiento primario avanzado TPA donde los lodos son conducidos para tratamientos de espesamiento digesti n anaerobia y des Nitr geno recomendado para el cultivo gt a hidrataci n mec nica en filtros prensa BD adicionalmente se evaluaron bios lidos so metidos previamente a procesos de reducci n de pat genos mediante secado t rmico a 60 C por 12 58 h BDST y tratamiento alcalino con cal viva 9 peso seco BDTA seg n la recomendaci n de Silva et al 2013 Los bios lidos fueron caracterizados por sus particularidades fisicas y qu micas de pH humedad carbono org nico Walkley y Black 1934 nitr geno total Kjeldahl 1883 nitr geno amoniacal nitratos nitritos f sforo Bray y Kurtz 1945 potasio calcio mag nesio azufre y metales pesados As B Cd Mn Fe Cu Zn Hg Ni Ag Pb y Cr USDA y NRCS 2004 microbiol gicas por coliformes totales fecales y E coli APHA et al 2005 y parasitol gicas por huevos de helmintos Bailinger 1979 El tratamiento de bios lido fue aplicado en el suelo para suplir el requerimiento de nitr geno del cultivo de r bano equivalente a 80 kg ha CHC 2012 con base en la Ecua ci n 1 y el nitr geno disponible se calcul con base en la Ecuaci n 2 CETESB 1999 kg Do
4. 112 2 126 131 Gerba C P 1983 Pathogens In Utilization of was tewater and sludge on land Page A L Gleason III Smith J E Iskandar I K y Sommers L E Utilization of municipal wastewater and sludge on land Proceedings of a workshop USEPA ACOE USDA National Science foundation University of California Kearney foundation of soil science University of California Riverside P147 187 Guimaraes J C 2007 Comportamento da cultura de cana de acucar Saccharum spp cultivada com lodo de esgoto e vinhaca estudo de met is pesados no solo planta productividade e vari veis agroindustriaias em Pontal Regi o nordeste do Estado de S o Paulo Mestrado em Tecnologia Ambiental Instituto de pesquisas tecnol gicas do estado de S o Paulo 72p 163 ACTA AGRON MICA 62 2 2013 p 155 164 Guzm n C y Campos C 2004 Indicadores de contaminaci n fecal en bios lidos aplicados en agricultura Universitas Scientiarum 9 1 59 67 Hoitink H A Moore T L Horst L E Krause C R Zondag R A y Mathers H 2003 Biologi cal suppression of foliar diseases of ornamental plants with composted manures biosolids and Trichoderma hamatum En Ohio Agricultural Research and Development Center Wooste Or namental Plants Special Circ 189 50 56 Kjeldahl J 1883 Neue Methode zur Bestimmung des Stickstoffs in Organischen Korpern Z Anal Chem 22 366 Kiely G 1999 Ingenier a ambiental Fundame
5. 26 16 8 2 33 7 4 67 5 8 134 9 teras de 0 7 lt de capacidad en cada una de las cuales se sembraron cuatro semillas El dise o experimental empleado fue factorial con dos factores tipo de bios lido deshidra tado t rmico y alcalino y dosis aplicada para un total de 13 tratamientos incluido el tra tamiento control que se replicaron dos veces para un total de 26 unidades experimentales En la cosecha 45 d as despu s de la siembra se midieron el n mero de hojas la biomasa a rea de la planta y el peso fresco de r bano En estos se hizo un an lisis microbiol gico y parasitol gico para determinar el conteni do de coliformes fecales E coli y huevos de helmintos por el m todo de Bailinger 1979 modificado Cuadro 2 El an lisis estad stico de datos se hizo mediante Anova empleando el software estad stico R 2 10 Cuadro 2 Variables medidas al cultivo y frecuencia Resultados y discusi n Caracter sticas de los bios lidos Los an lisis de suelos mostraron que el contenido de carbono org nico era bajo Cuadro 3 seg n las categorias definidas por Quintero 1993 para los suelos del valle geogr fico del r o Cauca La composici n qu mica de los bios lidos deshidratados fue similar a la encontrada por Vieira et al 2005 Bettiol y Camargo 2008 y Dynia et al 2008 para bios lidos de las plantas de tratamiento de aguas residuales en Brasil las cuales emplean en su mayor a sistemas de tratamiento
6. 57 p Escobar M 2010 Efecto de la aplicaci n del bio s lido de la PTAR de Rio Frio Floridablanca Santander Colombia compostado o estabilizado con cal en plantas de lechuga Lactuca sativa Guadua Bambusa guadua y Saman Pithecellobium saman Formulaci n y Desarrollo del Plan General de Ordenaci n Forestal del rea de Jurisdicci n de la CDMB 6p Evanylo G B Sukkariyah M Anderson E y Zelazny L 2006 Bioavailability of heavy metals in biosolids amended soil Com Soil Sci Plant Analysis 37 15 20 2157 2170 Fern ndes F y de Souza S 2001 Estabiliza o de lodo de esgoto en Res duos s lidos do saneamen to Processamento reciclagem e disposi o final ABES y PROSAB Brasil Cap 2 282 Ferraris G Couretot L y Toribio M 2009 Perdidas de nitr geno por volatilizaci n e implicaciones en el rendimiento de maiz Inform Agron 1 1 1 13 Franco Hern ndez O McKelligan Gonz lez A N L pez Olguin A M Espinosa Ceron E Escami lla Silva E y Dendooven L 2003 Dynamics of carbon nitrogen and phosphorus in soil amended with irradiated pasteurized and limed biosolids Biores Technol 87 1 93 102 Gantzer C 2001 Monitoring of bacterial and parasi tological contamination during various treatment of sludge Water Res 35 16 3763 3770 Gattie D K y Lewis D L 2004 A high level disin fection standard for land applied sewage sludges Biosolids Environ Health Persp
7. Alcalino 2N Alcalino 4N Alcalino 8N Tratamiento 1N Una vez el requerimiento de nitr geno por el cultivo 2N Dos veces el requerimiento de nitr geno por el cultivo 4N Cuatro veces el requerimiento de nitr geno por el cultivo 8N Ocho veces el requerimiento de nitr geno por el cultivo 161 ACTA AGRON MICA 62 2 2013 p 155 164 12 10 Figura 4 Resultados microbiol gicos del r bano al final del cultivo 1N Una vez el requerimiento de nitr geno por el cultivo 2N Dos veces el requerimiento de nitr geno por el cultivo 4N Cuatro veces el requerimiento de nitr geno por el cultivo 8N Ocho veces el requerimiento de nitr geno por el cultivo 8 6 4 2 0 T T T z i i i Tr LE T Z rA E Z Z pa e Z a ps a o A A A y co o o o O O O O O o o O O gs 30 vd o 09 0 0 O Oo 8S 8 8 2 EE E E o uy g g g S D D D D 2 2 2 2 9 ho ho po E E E lt lt lt lt E M c lt 7 17 17 YN O O O Q Q Q Q Q m Coliformes fecales UFC g E Coli UFC g m Huevos de Helmintos HH g Conclusiones e Los bios lidos producidos en la Planta de Tratamiento de Aguas Residuales de Ca averalejo Cali Colombia no presentaron restricciones fisico qu micas ni microbio l gicas para el uso en cultivos agr colas con excepci n del bios lido deshidratado que present valores de coliformes fecales de 2 08 x 10 UFC g y de huevos de hel mintos de 9 HH
8. K M Mattiazzo M E y Oliveira C 2008a Cultivo de cana de a car em Argissolo tratado com lodo de esgoto I Disponibilidade de nitro g nio no solo e componentes de produ o Rev Bras Ci n Solo 32 643 652 Chiba K M Mattiazzo M E y Oliveira C 2008b Cultivo de cana de a car em Argissolo tratado com lodo de esgoto II fertilidade do solo e nutri c o da planta Rev Bras Ci n Solo 32 653 662 Comparini J B y Sobrinho P A 2002 Decaimento de pat genos em bioss lidos submetidos a seca gem em estufa agr cola Federaci n M xicana de Ingenieria Sanitaria y Ciencias Ambientales Al DIS Gesti n inteligente de los recursos naturales desarrollo y salud FEMISCA M xico DF 8p Dynia J F Boeira R C y de Souza M D 2008 Nitrato no perfil de um Latossolo vermelho dis troferrico cultivado con milho sob aplicacoes sequencias de lodos de esgoto En Bettiol W y Camargo O eds Lodo de esgoto impactos ambientais na agricultura Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuaria Embrapa 2 edici n Cap 5 p 79 90 EPA Enviromental Protection Agency 2003 Control of patogens and vector attraction in sewage sludge under 40 CFR part 503 Office of Water Office Sciense and Tecnology Sludge Risk Assessment Branch Washington 173 p EPA Environmental Protection Agency 1999 Bio solids generation use and disposal in the United States Office of Solid Waste Estados Unidos
9. aerobio en lagunas y tanques de aireaci n y los lodos son deshidratados y digeridos por v a anaerobia La composici n del bios lido secado de forma t rmica fue Variable Unidad Frecuencia M todo N mero de hojas N mero Final del cultivo Directo Biomasa de la planta Gramos Final del cultivo Gravim trico Peso del r bano Gramos Final del cultivo Gravim trico Coliformes Fecales UFC g Final del cultivo Filtraci n por membrana E coli UFC g Final del cultivo Filtraci n por membrana Huevos de Helmintos HH g Final del cultivo Bailinger 1979 modificado 158 EVALUACI N DEL POTENCIAL DE APLICACI N DE BIOS LIDOS HIGIENIZADOS EN EL CULTIVO DE R BANO Cuadro 3 Caracterizaci n inicial del suelo bios lidos deshidratado secado t rmicamente y alcalinizado Variable Suelo Tipo de bios lido Valor referencia Deshidratado Secado t rmica Alcalinizado BD mente BDST BDA pH 7 4 Tek 7 8 12 1 5 5 6 4 Humedad 27 4 67 4 16 8 57 9 71 2 82 7 Carbono org nico g kg 6 8 243 1 257 4 218 2 201 382 N Total Kjeldahl g kg 25 0 25 8 18 0 21 0 68 2 N NHa mg kg 8 1 1824 7 1130 7 113 1 1403 10253 N NO mg kg 1 7 0 0 0 o 2 N NO3 mg kg 4 4 33 8 17 8 34 5 51 106 P Total mg kg 7 6 14 5 14 3 9 8 0 95 26 9 K g kg 0 2 1 0 0 94 0 72 0 34 1 0 Ca g kg 21 7 35 4 31 9 137 5 6 6 47 8 Mg g kg 9 0 5 5 5 7 5 2 1 3 6 0 S Total g kg 27 4 17 6 13 8 11 5 Ars nico ppm 0 17 0 64 0 53 0 58 lt 1 Boro ppm
10. rmicamente Esta diferencia es debida a que el proceso de secado t rmico incrementa el contenido de nitr geno mine ralizado en los bios lidos lo que los convierte en una fuente efectiva y r pida de nitr geno para las plantas Rigby et al 2009 El an lisis estad stico de los datos del peso del r bano mostr que no existe una diferencia significativa entre los bios lidos comparado con el control P 0 249 No obstante el peso aument entre 40 y 150 para los r banos en el bios lido deshidratado entre un 92 y 109 en el bios lido secado t rmicamente y entre 17 y 40 en el bios lido alcalinizado Presencia de pat genos Los resultados en la Figura 4 muestran que la aplicaci n de bios lidos no influy sobre la presencia de coliformes fecales y E coli en r bano al final del cultivo en el caso del bio s lido deshidratado se encontr presencia de huevos de helmintos en el r bano los cuales crecieron a medida que se increment la do sis aplicada lo que aumenta el riesgo sobre la salud p blica por el uso de este tipo de bios lidos tal como lo demostr Gerba 1983 quien encontr que ciertos par sitos pueden sobrevivir por meses o a os lo cual depende de las condiciones clim ticas y del suelo Peso r bano g Deshidratado 1N Deshidratado 2N Deshidratado 4N Deshidratado 8N Figura 3 Peso de r bano en la cosecha T rmico 1N T rmico 2N T rmico 4N T rmico 8N Alcalino 1N
11. superiores a 45 C es posible eliminar de manera significativa bacterias formadoras de esporas como Clostridium perfringens Baci llus spp y sulfito reductoras adem s de eli minar microorganismos de alta persistencia y patogenicidad como los huevos de helmintos Gantzer 2001 Los rangos de temperatura y tiempo recomendables var an entre 50 y 75 C y entre 3 min y 13 d as lo cual depende del tipo de microorganismo a eliminar Com parini y Sobrinho 2002 Franco Hern ndez etal 2003 Bagge etal 2005 Araque 2006 Pecson et al 2007 Lang y Stephen 2008 Avery et al 2009 Sidhu y Toze 2009 El tratamiento alcalino es uno de los m s empleados para la higienizaci n de los bios lidos y consiste en la estabilizaci n alcalina utilizando una base normalmente cal la cual se mezcla con el bios lido para elevar el pH y destruir la mayor parte de los microorganismos pat genos Fern ndez y de Souza 2001 Seg n EPA 2003 este proceso se alcanza mediante la elevaci n del pH gt 12 por un periodo de 72 h o m s y de la tempe ratura a 52 C por un periodo de 12 h La aplicaci n de bios lidos en el suelo es frecuente en silvicultura plantaciones fores tales o viveros recuperaci n de suelos degra dados adecuaci n de zonas verdes abono o enmienda org nica y como biorremediaci n 156 de suelos contaminados Castrej n et al 2000 La potencialidad de uso depende del tratamiento previo y del tipo de culti
12. 0 82 0 93 0 93 0 92 10 1 29 3 Cadmio ppm lt 0 37 0 65 0 77 0 77 2 1 9 4 Manganeso mg kg 21 1 386 2 378 2 270 1 232 425 Hierro mg kg 0 2 36434 6 37168 5 34127 3 15730 37990 Cobre ppm 63 96 98 126 63 141 82 114 953 Zinc mg kg 0 4 1068 3 1163 1 861 2 530 3372 Mercurio ppm lt 0 025 1 07 0 77 0 72 0 01 1 8 N quel ppm 44 26 42 84 48 57 57 21 25 3 605 8 Plata ppm lt 0 50 3 8 3 32 2 95 Plomo ppm 3 58 28 07 34 9 31 55 60 349 Cromo ppm 65 75 43 99 63 03 62 58 53 1230 Coliformes totales UFC g 1 0 x 10 1 94x10 1 x 10 0 Coliformes fecales UFC g 0 2 08x10 0 0 lt 1 x 10 E Coli UFC g 0 1 70x10 0 0 z Huevos de helmintos no g 0 9 0 0 sI Bettiol y Camargo 2008 PDynia et al 2008 Vieira et al 2005 EPA 2003 clase A similar a la encontrada por Smith y Durham 2002 Tarras n et al 2008 y Ramirez et al 2008 quienes no observaron diferencias entre bios lidos secados de forma t rmica o deshidratados El tratamiento alcalino redujo el contenido de carbono org nico y de nitr ge no amoniacal del bios lido lo que indica que este tratamiento influye significativamente en estas propiedades y confirma los hallazgos de Czechowski y Marcinkowski 2006 quienes encontraron p rdidas de nitr geno de 28 en relaci n con bios lidos deshidratados Los bios lidos evaluados en este estudio no presentaron limitaciones por el contenido de metales pesados de acuerdo con las reco mendaciones de la
13. EPA 2003 no obstante aunque por su contenido de microorganismos pat genos y par sitos el bios lido deshidra tado fue similar al obtenido por Guzm n y Campos 2004 Ramirez y P rez 2006 Araque 2006 y Torres et al 2009 este ma terial presenta restricciones para su uso ya que no cumple con los requerimientos de la EPA para bios lidos clases A y B El secado t rmico y el tratamiento alcalino garantizan la obtenci n de un bios lido clase A que puede ser utilizado en agricultura sin restricci n de tipo microbiol gico Caracter sticas de las plantas La aplicaci n de las diferentes dosis de bios lidos no influy en el n mero de hojas ni en el desarrollo del cultivo cuando se compar con el tratamiento control Figura 1 Estos resultados son similares a los obtenidos por Ramirez y P rez 2006 y Lopes 2008 quie nes encontraron que la aplicaci n de bios li dos en dosis hasta de 294 t ha no influy en el desarrollo del cultivo de r bano rojo En la Figura 2 se observa el efecto fa vorable de la incorporaci n de los bios lidos en el suelo sobre el aumento de la biomasa 159 ACTA AGRON MICA 62 2 2013 p 155 164 7 6 5 4 S 7 3 lt lt 2 2 o Zz 1 0 o Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z 2 gt NN o A Y o N 0 E o o O O o o Oo o O O O gt 4 Y Y Y 2 Q Q 8 o 8 2 q B a ua Up 5 E E 8 8 8 g 2 2 2 2 PF FF FP PP Y XX o q La A de o 00 0 Q Vd 0 0 0 O O0
14. ference between treatments Although the application of biosolids did not show a concentration of fecal coliforms and E coliin radish for the three biosolids the dehydrated biosolid application increase the content of viable helminth eggs in radish presenting an elevated risk of use on these crops being necessary to implement sanitation practices of biosolids before to the agricultural application Key words Agricultural application alkaline treatment biosolids radish thermal drying 155 ACTA AGRON MICA 62 2 2013 p 155 164 Introducci n Los bios lidos resultantes del manejo de lodos de plantas de tratamiento de aguas residuales dom sticas PTAR tienen un alto potencial para usos agr colas debido a su contenido de materia org nica y nutrientes No obstante la presencia de microorganismos pat genos es un limitante para la aplicaci n directa sin tratamiento previo de este tipo de residuo debido a la amenaza para la salud humana y bi tica siendo necesario implementar tra tamientos complementarios de estabilizaci n como el secado t rmico y el tratamiento al calino entre otros Kiely 1999 EPA 1999 El secado t rmico permite controlar de manera efectiva la temperatura y el tiempo de exposici n y presenta un alto potencial de higienizaci n como complemento a la modesta eficiencia en la remoci n de pat genos de la digesti n biol gica de los lodos Almeida et al 2006 Se ha encontrado que con temperatu ras
15. g que limitan su uso en la agricultura e La aplicaci n de los bios lidos en el suelo mejor hasta 150 el peso de la parte a rea de la planta y del r bano con relaci n al tratamiento control e La aplicaci n del bios lido deshidratado aument el contenido de huevos de hel mintos en el r bano lo cual es un alto riesgo para la salud humana y confirma la necesidad de aplicar pr cticas de hi gienizaci n de los bios lidos antes de su aplicaci n en agricultura 162 Referencias Almeida G Fanhani C J D Oliveiras S P y Dias Filho P B 2006 Efici ncia dos processos qu mico e t rmico na higienizac o de lodo de esgoto Inicia o Cient fica Cesumar 08 1 95 APHA AWWA y WPFC 2005 Standard methods for the examination of waters and wastewaters 21th edition Araque M P 2006 Evaluaci n de los tratamientos t rmico y alcalino en la desinfecci n del lodo generado en la PTAR El Salitre Maestr a en In genier a Ambiental Universidad de los Andes Bogot Colombia Avery L A Williams P Killham K y Jones D 2009 Heat and lime treatment as effective control methods for E coli O157 H7 in organic wastes Bioresour Technol 100 10 2692 2698 Bagge E Sahlstr m L y Albihn A 2005 The effect of hygienic treatment on the microbial flora of biowaste at biogas plants Water Res 39 20 4879 4886 Bailinger J 1979 Mechanisms of parasitological concentration in coprology and
16. ntos tecnolog as y sistemas de gesti n Vol I II y IMI Espa a Mac Graw Hill Lang L y Stephen R 2008 Time and temperature inactivation kinetics of enteric bacteria relevant to sewage sludge treatment processes for agricul tural use Water Res 42 8 9 229 2241 Lopes M A 2008 Incorpora o de lodo de esgoto e seus efeitos sobre alguns atributos do solo cul tivado com rabanete Posgraduac o em Desem volvento em processis ambientais Universidad Cat lica de Pernambuco Pecson B M Barrios J A Jim nez J A y Nel son K L 2007 The effects of temperature pH and ammonia concentration on the inactivation of ascaris eggs in sewage sludge Water Res 41 13 2893 2902 Quintero R 1993 Interpretaci n del An lisis de Suelo y Recomendaciones de Fertilizantes para la Ca a de Az car Centro de investigaci n de la ca a de az car de Colombia CENICA A Serie T cnica No 14 12p Ramirez W A Domene X Ortiz O y Alca iz J M 2008 Toxic Effects of digested composted and thermally dried sewage sludge on three plants Biores Technol 99 15 7168 Ramirez R P Velazquez C P y Acosta B E 2007 Efecto de la aplicaci n de bios lidos en el crecimiento de Jacaranda mimosifolia Gualan day y en las condiciones f sicas y qu micas de un suelo degradado Medellin Rev Fac Nal Agron 60 1 3751 3770 Ramirez P y P rez A 2006 Evaluation of the po tential for biosolids obtained fr
17. om wastewater treatment for agricultural use and their effect on cultivation of red radish Raphanus sativus L Medellin Rev Fac Nal Agron 59 2 3543 3556 Rigby H Perez Viana F Cass J Rogers M y Smith S R 2009 The Influence of soil and bio solids type and microbial immobilization on nitro gen availability in biosolids amended agricultural 164 soils Implications for fertilizer recommendations Soil Use Managen 25 395 Smith S R y Durham E 2002 Nitrogen Release and fertiliser value of thermally dried biosolids J Ciwem 16 2 121 126 Sidhu J y Toze S G 2009 Human pathogens and their indicators in biosolids A literature review Environt Int 35 187 201 Silva J A Torres P y Cardoza Y 2013 Thermal drying and alkaline treatment of biosolids Effects on nitrogen mineralization Clean Soil Air Water 41 3 298 303 Sogaard H T Sommer S G Hutchings N J Huijsmans J F Bussink D W y F Nicholson 2002 Ammonia volatilization from field applied animal slurry The ALFAM model Atmospheric Environ 20 7 3309 3319 Tarras n D Ojeda G Ortiz O y Alca iz J M 2008 Differences on nitrogen availability in a soil amended with fresh composted and thermally dried sewage sludge Biores Technol 99 2 252 Torres P Madera C y Silva J A 2009 Elimina ci n de pat genos en bios lidos por estabilizaci n alcalina Acta agron 58 3 19 7 205 T
18. orres P P rez A Escobar J y Uribe I 2007 Compostaje de bios lidos de plantas de trata miento de aguas residuales Eng Agric 27 1 267 275 USDA United States Department of agriculture 1999 Soil taxonomy A basic system of soil clas sification for making and interpreting soil surveys Washington DC Natural Resources Conservation Service USDA United States Department of Agriculture NRCS Natural Resources Conservation Service 2004 Soil Survey Laboratory Methods Manual Soil Survey Investigations Report No 42 Vieira R F Maia A H N y Teixeira M A 2005 Inorganic nitrogen in a tropical soil with frequent amendments of sewage sludge Biol Fert Soils 41 273 279 Vieira R F 2004 Lodo de esgoto na agricultura estudo de caso Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecu ria Embrapa Bol Pesq e Desenv 18 p Vieira R F y Cardoso A A 2003 Varia es nos teores de nitrog nio mineral em solo suplemen tado com lodo de esgoto Pesq Agropec Bras 38 7 867 874 Walkley I y Black A 1934 An examination of the Degtjareff Method for determining organic carbon in Soils Effect of variations in digestion conditions and of inorganic soil constituents Soil Sci 63 251 263
19. sis Bios lido Ec 1 Nitr geno disponible en el bios lido x0 001 8 ND Eri NTK NH 0 5 Nai vos NO Ec 2 donde ND nitr geno disponible mg kg Kmin constante de mineralizaci n para cada bios lido NKT nitr geno total Kjeldahl del bios lido mg kg NHz nitr geno amoniacal en el bios lido mg kg NO3 y NO gt nitratos y nitritos en el bios lido 0 5 factor de volatilizaci n del nitr geno amoniacal por aplicaci n superficial 0 001 La constante de mineralizaci n de cada bios lido Kmin fue determinada por el m todo propuesto por Silva et al 2013 Los tratamientos aplicados fueron equivalentes a 1 2 4 y 8 veces los requerimientos del cultivo Cuadro 1 propuestos por Vieira y Cardoso factor de conversi n de mg kg a kg t 2003 Vieira 2004 Vieira et al 2005 Guimar es 2007 y Chiba et al 2008 a b Como cultivo indicador se utiliz r bano rojo de r pida germinaci n 7 d as y ciclo de vida corto 45 d as a cosecha CHC 2012 Cada unidad experimental consisti en ma 157 ACTA AGRON MICA 62 2 2013 p 155 164 Cuadro 1 Tipos de bios lidos y dosis aplicadas en r bano Tratamiento Equivalentes de requerimiento K mineralizaci n Cantidad aplicada tipo de bios lido de nitr geno para r bano t ha Control suelo 0 0 Deshidratado BD 1 33 9 3 2 18 6 4 37 2 8 74 4 Secado t rmicamente 1 45 7 6 7 BST 2 13 5 4 26 9 8 53 9 Alcalinizado BA 1
20. their practical consequences J Am Med Technol 41 65 71 EVALUACI N DEL POTENCIAL DE APLICACI N DE BIOS LIDOS HIGIENIZADOS EN EL CULTIVO DE R BANO Bettiol W y Camargo O 2008 Lodo de esgoto im pactos ambientais na agricultura Empresa Bra sileira de Pesquisa Agropecuaria EMBRAPRA 2 edici n 349p Bray R H y Kurtz L T 1945 Determination of total organic and available forms of phosphorus in Soil Soil Sci 59 39 Carbonell J A Osorio M C y Cortes A 2006 Levantamiento detallado de suelos en cifras VII Congreso de la Asociaci n Colombiana de T c nicos de la Ca a de Az car Tecnica a Cali Colombia Castrej n A Barrios J A Jim nez B Maya C Rodr guez A C y Gonz lez A 2000 Evalua ci n de la calidad de lodos residuales de M xico Instituto de Ingenier a Grupo de Tratamiento y Re so Universidad Nacional Aut noma de M xico M xico 14 p CETESB Companhia Ambiental do Estado de S o Paulo 1999 Aplica o de lodos de sistemas de tratamento biol gico em reas agricolas Cri t rios para projeto e operac o Manual T cnico CETESB 32 p CHC Cadena Hortofruticola de C rdoba 2012 Gu a t cnica para el cultivo de r bano o rabanito Monter a C rdoba Colombia 6p Czechowski F y Marcinkowski T 2006 Sewage sludge stabilisation with calcium hydroxide Effect on physicochemical properties and mole cular composition Water Res 40 1895 Chiba
21. vo donde se apliquen Los cultivos sobre el suelo y de consumo directo sin procesamiento previo presentan las mayores restricciones por el riesgo de presencia de pat genos La volatilizaci n del nitr geno es la p r dida m s significativa durante el proceso de incorporaci n de bios lidos como fertilizante en el suelo Este proceso depende de la tem peratura el pH del suelo la capacidad de intercambio cati nico el contenido de materia org nica la cobertura y la calidad de residuos en la superficie el viento la tensi n de vapor superficial y la dosis aplicada Sogaard et al 2002 Ferraris et al 2009 Hoitink et al 2003 observaron que la aplicaci n de bios lidos municipales sin hi gienizar a raz n de 5 6 en volumen favore ci el crecimiento de 40 especies de plantas entre ellas el r bano rojo Raphanus sativa por el contrario Evanylo et al 2005 y Lopes 2008 no encontraron cambios en el desarro llo y producci n de r bano con la aplicaci n de diferentes dosis de bios lidos en el suelo En Colombia existen varios trabajos so bre aplicaci n a peque a escala de lodos y bios lidos en cultivos Ram rez y P rez 2006 evaluaron el potencial agr cola de bios lidos de la PTAR El Salitre en el cultivo de r ba no rojo en dosis variables desde 25 hasta 100 de los requerimientos de nitr geno y encontraron que en dosis entre 25 y 50 se increment el crecimiento y el desarrollo del cultivo Ramire
22. y el contenido de coliformes fecales Escherichia coli y huevos de helmintos al momento de la cosecha Los resultados mostraron que la aplicaci n de bios lidos mejor entre 17 y 150 los pesos de la planta y del r bano en relaci n con el tratamiento control no obstante no se encontraron diferencias P gt 0 05 en el peso del r bano entre tratamientos Aunque la aplicaci n de los bios lidos no influy en la concentraci n de coliformes fecales ni de E coli en el r bano al momento de la cosecha la aplicaci n de estos aument el contenido de huevos de helmintos viables lo que pre senta un riesgo elevado para la salud humana y hace necesario implementar pr cticas de higienizaci n antes de su uso en cultivos Palabras clave Aprovechamiento agr cola bios lidos r bano secado t rmico tratamiento alcalino Abstract We evaluated the potential for use in the cultivation on radish of three types of biosolids dehydrated BD thermally dried 60 C for 12 58 hours BST and alkalinized quicklime 9 dry weight BA in doses of 1 2 4 and 8 times the nitrogen requirement of the crop We measure the number of leaves biomass and weight of the radish and the content of faecal coliforms E coli and helminth eggs in the radish at the moment of harvest The results showed that application of biosolids improves the weight of the rad ish from 17 to 150 in relation to the control however the statistical analysis showed no significant dif
23. z et al 2007 observaron que la aplicaci n de bios lidos de la PTAR San Fernando Medellin con 4 y 8 de M O afectaron negativamente el crecimiento del gualanday Jacaranda mimosifolia debido al alto contenido de nutrientes y metales pesa dos en el suelo Torres et al 2007 evaluaron la aplicaci n agr cola del compost obtenido con bios lido primario de la PTAR Ca ave ralejo Cali en cultivos de r bano Raphanus sativus y acelga Beta vulgaris y no hallaron diferencias en producci n de r bano en rela ci n con la aplicaci n de fertilizante comercial 10 30 10 mientras que en acelga observaron un incremento entre 43 y 130 en relaci n con el suelo testigo En Santander Escobar EVALUACI N DEL POTENCIAL DE APLICACI N DE BIOS LIDOS HIGIENIZADOS EN EL CULTIVO DE R BANO 2010 evalu el efecto de la aplicaci n de bio s lido de la PTAR R o Frio estabilizado con cal agr cola en una dosis de 33 en plantas de lechuga Lactuca sativa guadua Guadua spp sam n Samanea saman y encontr un efecto positivo principalmente en las plantas de lechuga El presente trabajo tuvo como objetivo evaluar el potencial de aprovechamiento de los bios lidos deshidratados de la Planta de Tratamiento de Aguas Residuales de Ca a veralejo PTAR C de la ciudad de Cali utili zando el r bano como cultivo indicador Materiales y m todos El trabajo se realiz en un suelo Vertic en doaquepts USDA 1999 el cual es repre
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