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SUBPRODUTOS DA CANA-DE-AÇÚCAR: PRODUÇÃO E UTILIZAÇÃO DA VINHAÇA E TORTA DE FILTRO UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO SEMI-ÁRIDO DEPARTAMENTO DE CIÊNCIAS VEGETAIS DISCIPLINA DE CULTIVOS AGRÍCOLAS III DOCENTE: DR. AURÉLIO BASTOS Terezinha Ramalho 1 INTRODUÇÃO 2 Agro-Industrial PIB Milhões de empregos 2 PRODUTOS X SUBPRODUTOS ETANOL AÇÚCAR MELADO AGUARDENTE VINHAÇA TORTA DE FILTRO 3 DESCRIÇÃO Coloração Odor Condutividade de Elétrica 4 pH Matéria Orgânica OBTENÇÃO Fabricação do Álcool DESTILARIA AUTÔNOMA 1 t de Cana Água de Lavagem (8 m3) Moenda Caldo 1 t Bagaço (250 kg) Tratamento Fermentação Destilação Álcool 70 L Vinhaça 910 L Fonte: Modificado de ORLANDO FILHO et al., 1983 DESTILARIA ANEXA Moenda 1 t de Cana Água de Lavagem (8 m3) Caldo 1 t Bagaço (250 kg) Clarificação Caldo Clarificado Caldeiras Mel Final Evaporação, Cristalização e Turbinagem Diluição, Fermentação e Destilação Álcool 12 L Vinhaça 156 L Açúcar 94 kg 5 VINHAÇA: COMPOSIÇÃO Composição Vinhaça de Mosto Melaço Caldo Misto Temperatura (°C) 80-100 80-100 80-100 PotencialHidrogeniônico 4,2-5,0 3,7-4,6 4,6 DBO (mg L-1) 25000 6000-16500 19800 DQO (mg L-1) 65000 15000-33000 45000 Sólidos totais (mg L-1) 81500 23700 52700 Solidos Voláteis (mg L-1) 60000 20000 40000 Sólidos Fixos (mg L-1) 21500 3700 12700 N (mg L-1) 450-1610 150-700 480-710 P2O5 100-290 10-210 9-200 K2O 3740-7839 1200-2100 3340-4600 Relação C/N 16-16,27 19,7-21,07 16,04-16,43 Materia Orgânica (mg L-1) 63400 19500 3800 PRADA et al., 1988). 6 VINHAÇA: HISTÓRICO DE USO 1908 1950 ATUALMENTE 1974 7 VINHAÇA: HISTÓRICO DE USO 1908: Vinhaça lançada em mananciais 8 VINHAÇA: HISTÓRICO DE USO 1950: Primeiras Pesquisas COBRE (Cu) CÁDMIO (Cd) MÉRCURIO (Hg) MATÉRIA ORGÂNICA SUBSTÂNCIAS “A vinhaça possui potencial poluente 100 vezes maior que o esgoto doméstico” 9 VINHAÇA: HISTÓRICO DE USO 1974/75: Início do PROÁLCOOL 10 VINHAÇA: HISTÓRICO DE USO 1974/75: Início do PROÁLCOOL 11 VINHAÇA: HISTÓRICO DE USO Atualmente VINHAÇA EVAPORAÇÃO FERTIRRIGAÇÃO VINHAÇA CONCENTRADA CONSTRUÇÃO CÍVIL ALIMENTAÇÃO ANIMAL COMBUSTAO BIOGÁS GERAÇÃO DE VAPOR CINZAS RICAS EM POTÁSSIO (CHRISTOFOLETTI et al., 2013) 12 VINHAÇA: HISTÓRICO DE USO Atualmente Processo/Consumo Final Vantagens Desvantagens Fertirrigação Barato e fácil implementação Transporte caroe efeito desconhecido a longo prazo AlimentaçãoAnimal Barato e fácil implementação Poucoestudado Biodigestão/Biogás Produção de energia; Redução de DBO; Efluente(fertilizante). Caroe necessita de alta tecnologia. Combustão em Caldeiras Eliminação completa; Produção de energia; Recuperação de K em cinzas Pouco estudado e testes em pequenas escala. Produção de Proteína Comida; Não produção de resíduos. Caro e pouco estudado. Tabela 1. Aplicações da vinhaça: vantagens e desvantagens. (CHRISTOFOLETTI et al., 2013) 13 VINHAÇA: fertirrigação Variedade Produtividade Maturação SP80-1816 Alta Média RB85-5453 Alta Precoce (MAGALHÃES, 2010) Produtividade 14 VINHAÇA: Propriedades químicas do solo (CANELLAS et al., 2003) AF- ácidos fúlvicos; AH- ácidos húmicos; H- huminas 15 VINHAÇA: Germinação de sementes Culturas Concentrações (v/v%) 0 5 10 15 25 50 75 100 Germinação(%) Pepino 59 59 59 60 48 12 0 0 Pimenta 76 72 80 78 74 14 0 0 Cebola 63 68 84 67 57 29 0 0 Tomate 80 66 58 40 8 0 0 0 (RAMANA et al., 2002) (SONI et al., 2014) 16 VINHAÇA: BIORREMEDIAÇÃO (CHRISTOFOLETTI et al., 2013) SOLO CONTAMINADO (Herbicidas, petróleo, metais pesados) Vinhaça Microrganismos Nutrientes Enzimas BIORREMEDIAÇÃO 17 VINHAÇA: fertirrigação 18 VINHAÇA: Legislação m3 de vinhaça/ha= [(0,05 x CTC – Ks) x 3744 + 185]/ kvi 19 TORTA DE FILTRO: descrição e obtenção PARÂMETROS QUANTIDADE Carbono 8,04% Nitrogênio 0,28% Fósforo Orgânico 0,53 mg FósfotoInorgânico 1,18 mg Fósforo Total 1,70 mg Potássio 56,64 mg Magnésio 76,9 mg Água livre 77,77% Boro 3,0ppm Manganês 138-196ppm PARÂMETROS QUANTIDADE N 1,47 P2O5 1,11 K2O 0,7 Ca 5,25 MgO 0,52 S 1,47 Cinzas 18,37 MatériaOrgânica 81,7 20 TORTA DE FILTRO: descrição e obtenção 1 t de Cana Água de Lavagem (8 m3) Caldo 1 t Bagaço (250 kg) Clarificação Caldo Clarificado Caldeiras Mel Final Evaporação, Cristalização e Turbinagem Diluição, Fermentação e Destilação Álcool 12 L Moenda TORTA DE FILTRO Açúcar 94 kg 21 TORTA DE FILTRO: utilização Benefícios da aplicação no solo Ajuda solubilizar o Fósforo Apresenta propriedades corretivas da acidez do solo Aumento no teor de matéria orgânica e na capacidade de troca de cátions do solo – CTC. Importante para garantir a brotação da cana-de-açúcar (1,2 a 1,8% de fósforo e cerca de 70% de umidade). 22 TORTA DE FILTRO: utilização PRECAUÇÕES QUANTO AO USO É necessário o conhecimento da relação carbônio/nitrogênio (C/N) da torta de filtro, pois quanto maior o C/N, maior será a ação dos microrganismos no resíduo. 23 CONSIDERAÇÕES FINAIS A aplicação de torta de filtro e vinhaça no solo tem mostrado um aumento na fertilidade do solo e as plantas têm respondido de maneira favorável à adubação com esses resíduos. Além disso, há uma redução nos gastos com fertilizantes e menor poluição de rios e lagos. 24 REFERÊNCIAS 25 CANELLAS, L. P.; VELLOSO, A. C. X.; MARCIANO, C. R.; RAMALHO, J. F. G. P.; RUMJANEK, V. M.; REZENDE, C. E.; SANTOS, G. A. Propriedades químicas de um cambissolo cultivado com cana-de-açúcar, com preservação do palhiço e adição de vinhaça por longo tempo. Revista Brasileira de Ciências do Solo, v. 27, p. 935-944, 2003. CHRISTOFOLETTI, C. A.; ESCHER, J. P.; CORREIA, J. E.; MARINHO, J. F. U.; FONTANETTI, C. S. Sugarcane vinasse: Environmental implications of its use. Waste Management, v. 33, n. 12, p. 2752-2761, 2013. MAGALHÃES, V. R. Influência de doses de vinhaça nas características agronômicas de variedades de cana-de-açúcar, cana-planta e atributos químicos do solo. Dissertação de Mestrado –Unimontes-(2010), 89 p. ORLANDO FILHO, J., SILVA, G. M. de A., LEME, E. J. de A. Utilização agrícola dos resíduos da agroindústria canavieira. In: ORLANDO FILHO, J. (org.). Nutrição e adubação da cana-de-açúcar no Brasil. Piracicaba: Planalsucar, 1983. p. 229-264. RAMAN, S.; BISWAS, A. K.; KUNDU, S.; SAHA, J. K.; YADAVA, R. B. R. Effect of distillery efluente on seed germination in some vegetable crops. Bioresouce Technology, v. 82, n. 3, p. 273-275, 2002. SONI, N. LEON, R. G.; ERICKSON, J. E.; FERRELL, J. A.; SILVEIRA, M. L.; GIURCANU, M. C. Vinasse and biochar effects on germination and growth of palmer amaranth (Amaranthus palmeri), sicklepod (Senna obtusifolia) and Southern crabgrass (Digitaria ciliares).
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