00 CAMPUS ARISTÓTELES CALAZANS SIMÕES (CAMPUS A. C. SIMÕES) IQB - Instituto de Química e Biotecnologia Dissertações e Teses defendidas na UFAL - IQB
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Tipo: Tese
Título: Síntese de fertilizantes de liberação lenta usando os resíduos da carcinicultura como fonte de nutrientes
Autor(es): Bomfim, Jôse Raymara Alves Lima
Primeiro Orientador: Botero, Wander Gustavo
metadata.dc.contributor.advisor-co1: Romão, Luciane Pimenta Cruz
metadata.dc.contributor.referee1: Bortoluzzi, Janaína Heberle
metadata.dc.contributor.referee2: Silva, Airon José da
metadata.dc.contributor.referee3: Sussuchi, Eliana Midori
metadata.dc.contributor.referee4: Barbosa, Cintya D’ Angeles do Espirito Santo
Resumo: Os resíduos sólidos e líquidos da carcinicultura são ricos em nutrientes e materiais orgânicos provenientes da ração, excreções do camarão e fragmentos de animais. O descarte desses resíduos, além de gerar danos ambientais, tais como eutrofização e degradação dos solos, ocasiona a redução da biodiversidade, e produz problemas econômicos, haja vista que biomateriais valiosos são desperdiçados. Logo, é de grande importância desenvolver técnicas capazes de inserir os resíduos na cadeia produtiva, fortalecendo a premissa do desenvolvimento sustentável da carcinicultura, por conta da sua importância econômica e social. Assim, neste trabalho foi sintetizado diferentes fertilizantes de liberação lenta empregando o resíduo sólido da carcinicultura, quitosana, montmorilonita e ureia. As esferas de fertilizantes foram produzidas e caracterizadas por análise elementar (CHN), obtendo-se 14,4 - 18,4 % de carbono, 5,6 - 6,9% de hidrogênio e 12,3 - 19,3 % de nitrogênio. Os fertilizantes apresentaram razões C/N baixas de 1,0-1,50, todavia, os valores obtidos são semelhantes ao do fertilizante mais utilizado na agricultura brasileira, a ureia (C/N 0,87). Os espectros de infravermelho (FTIR) apresentaram bandas de absorção referentes a grupos funcionais que compõem as esferas, confirmando a presença de grupos hidroxilas e carboxilatos presentes na matéria orgânica do resíduo, como também bandas típicas de quitosana, ligação de amida, e banda de grupos Al-O, característica da montmorilonita. As imagens do MEV confirmaram a formação de esferas regulares de superfície uniforme. Para a quantificação da ureia em água, foi construída uma curva de calibração por espectrofotometria UV-Vis, no comprimento de onda de 427nm, obtendo-se um coeficiente de determinação (R2 ) de 0,9977, demonstrando a eficiência do método para a determinação da ureia. Os testes de liberação na água mostraram que os fertilizantes liberam ureia de forma lenta, atingindo o máximo após 15 dias (95-97%). Os dados cinéticos da liberação de ureia em água, ajustaram-se ao modelo de cinético de Higuchi, indicando que o mecanismo de liberação ocorreu por difusão Fickiana. O estudo de liberação no solo, mostrou que o nitrogênio é liberado de forma lenta pelos fertilizantes produzidos, os quais podem ser classificados como fertilizantes de liberação lenta. O estudo de degradação mostrou a biodegradabilidade dos fertilizantes no solo, com taxa superior a 60% após 30 dias de incubação no solo, indicando sua capacidade de aplicação no solo sem geração de resíduos. E a aplicação dos fertilizantes no cultivo de milho apresentou comprimento e tamanho de raiz superior em relação ao controle. Os achados nesse trabalho mostram um novo e importante enfoque a ser dado aos resíduos da carcinicultura.
Abstract: Shrimp farming is one of the fastest growing productive sectors and contributes to the global fish supplies. Its solid and liquid residues are high in nutrients and organic materials from the feed, shrimp excreta and animal fragments. The disposal of this waste, in addition to generating environmental damages, such as eutrophication and soil degradation, causes the reduction of biodiversity, and produces economic problems, since valuable biomaterials are wasted. Therefore, it is of great importance to develop techniques capable of inserting waste into the production chain, strengthening the premise of sustainable development of shrimp farming, due to its economic and social importance. In this work, slowrelease fertilizers were synthesized utilizing the solid residue from shrimp farming, chitosan, montmorillonite and urea. The spheres of fertilizers were produced and characterized by means of elemental analysis (CHN), giving values of 14,4-18,4% of carbon, 5,6-6,9% of hydrogen and 12,3-19,3 of nitrogen. The infrared spectra (FTIR) showed absorption bands referring to functional groups that make up the spheres, confirming the presence of hydroxyl and carboxylate groups present in the organic matter of the residue, as well as bands typical of chitosan, amide bond, and group band Al-O, characteristic of montmorillonite. The SEM images confirmed the formation of regular spheres with a uniform surface. For the quantification of urea in water, a calibration curve was constructed by UV-Vis spectrophotometry, at a wavelength of 427nm, obtaining a coefficient of determination (R2 ) 0.9977, demonstrating the efficiency of the method for determination urea. Water release tests showed that fertilizers release urea slowly, reaching a maximum after 15 days (95-97%). The kinetic data of urea were adjusted to the Higuch, indicative that the release mechanism occurred by Fickian diffusion. In soil release study, presented that nitrogen is released slowly by the fertilizers produced, which can be classified as slow-release fertilizers. The degradation study presented the biodegradability of fertilizers in the soil, with a rate higher than 60% after 30 days of incubation in the soil, indicating their ability to be applied to the soil without generating waste. The application of fertilizers in corn cultivation showed superior root length and size compared to the control. The findings in this work show a new and important approach to be given to shrimp farming waste.
Palavras-chave: Adubos e fertilizantes
Quitosana
Ureia
Montmorilonita
Carcinicultura
Camarão – Resíduos
Shrimp farming
Slow-release fertilizer
Chitosan
Urea
Montmorillonite
Maize
CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA
Idioma: por
por
País: Brasil
Brasil
Editor: Universidade Federal de Alagoas
Universidade Federal de Alagoas
Sigla da Instituição: UFAL
UFAL
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação em Química e Biotecnologia
Programa de Pós-Graduação em Química e Biotecnologia
Citação: BOMFIM, Jôse Raymara Alves Lima. Síntese de fertilizantes de liberação lenta usando os resíduos da carcinicultura como fonte de nutrientes. 2024. 91 f. Tese (Doutorado em Química e Biotecnologia) – Programa de Pós-Graduação em Química e Biotecnologia, Instituto de Química e Biotecnologia, Universidade Federal de Alagoas, Maceió, 2024.
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: http://www.repositorio.ufal.br/jspui/handle/123456789/14732
Data do documento: 8-mar-2024
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