O Nitrogênio do Lodo de Esgoto

Os lodos de esgoto apresentam uma composição de água e sólidos. Em média ele é quase água, ou seja 99,9%, e o restante são sólidos, ou 0,01%. Destes, 70% são orgânicos, formados de proteínas, carboidratos e gorduras, e 30% são inorgânicos, entre eles: areia, metais, sais. Nos Estados Unidos, o lodo de esgoto é considerado com uma composição de 40% de matéria orgânica, 4% de nitrogênio, 2% de fósforo e 0,4% de potássio. Nos lodos de esgoto, o nitrogênio (N) possui concentrações que variam de 1 a 6%. Seu nitrogênio está presente nas formas orgânica e inorgânica. O N inorgânico é formado pelo Namoniacal (NH4) e pelo Nnitrato (NO3) e pelo Nnitrito (NO2). Nos lodos digeridos anaerobicamente, o N total está presente na forma Namoniacal, de 30 a 60%. Nos lodos digerido aerobicamente, o valor

do Namoniacal é somente se 5 a 20%. Como as duas formas de N - amoniacal e nítrica, são totalmente disponíveis para as plantas, a outra fração de N orgânico deve sofrer a mineralização pelos microorganismos do solo para ser aproveitada pelas vegetais. Os lodos de esgoto apresentam matéria orgânica, entre 40 a 70%, que melhora as propriedades do solo, facilitando o desenvolvimento das raízes e sua penetração no perfil, melhora a atividade dos microorganismos, melhora a fertilidade do solo, aumento do pH do solo, e aumento da disponibilidade de nutrientes.

O N amoniacal liberado, quando da aplicação do lodo, não provoca aumento da acidez do solo, principalmente em solos corrigidos, com aplicações de calcário.O nitrogênio do lodo de esgoto, contido na matéria orgânica, precisa ser mineralizado para que as plantas o absorvam nas formas amoniacal e nítrica. A mineralização primeiro forma o íon amoniacal; esse, pelo processo da nitrificação, dá origem ao íon nitrato. Como o íon amônio possui carga positiva, ele é adsorvido ao complexo de troca do solo dificultando a sua perda por lixiviação. Entretanto, o íon nitrato, por possuir carga negativa, ele é pouco adsorvido no complexo de troca e, por isso, é mas facilmente sujeito às perdas por lixiviação, causando danos de poluição ao lençol freático. Por causa disto, a pesquisa recomenda que as quantidades de lodo a serem aplicadas devem atender a cuidados especiais, como: além de satisfazer as necessidades de N das plantas, elas devem evitar a formação de doses excessivas de nitratos.

O nitrogênio (N) disponível para as plantas é a soma do nitrogênio na forma de nítrica (N-NO3), mais o na forma amoniacal (N-NH4), mais o N orgânico que sofrerá a mineralização. A volatilização da amônia (NH3) e a desnitrificação são processos que acarretam perdas de N. A volatilização depende da concentração de NH4 e de NH3 na solução do solo. As perdas de amônia são dependentes do pH do solo. À medida que aumenta o pH do solo, vai aumentando as perdas de amônia. No pH 11 toda a forma amoniacal solúvel se encontra em estado gasoso.

A fórmula usada para cálculo do nitrogênio disponível (Ndisp), em mg/kg, é a seguinte, conforme a maneira de aplicação do lodo:

1. Aplicação Superficial:

NDisp (mg/kg) = (FM/100) x (NKj-NNH3) + 0,5 X (NNH3) + (NNO3 + NNO2 );

2. Aplicação Subsuperficial:

NDisp (mg/kg) = (FM/100) x (NKj-NNH3) + (NNH3) + (NNO3 + NNO2 )

Onde:

NKj é o nitrogênio Kjeldahl (nitrogênio Kjeldahl = N orgânico total + N amoniacal) (mg/kg);

NNH3 é o nitrogênio amoniacal (mg/kg);

NNO3 + NNO2 (mg/kg).

FM é a taxa de mineralização, a ser expressa conforme os casos abaixo:

a. lodo de esgoto não digerido - 40%;

b. lodo de esgoto digerido aerobicamente - 30%;

c. lodo de esgoto digerido anaerobicamente - 20%;

d. lodo digerido compostado - 10%

A quantidade aplicada será o quociente entre a quantidade de nitrogênio recomendada para a cultura (em kg/ha) e o teor de nitrogênio disponível no lodo (NDisp).
LE (kg/ha) = N recomendado em kg/ha / teor de Ndisp. no lodo.

O Conselho Nacional do Meio Ambiente propõe um outro cálculo:

NDisp  = N total x TMN / 100

Onde:

NDisp em kg/t de lodo;

N total em kg/t de lodo;

TMN = Taxa de Mineralização do Nitrogênio