ROTAS ALTERNATIVAS PARA A PRODUÇÃO DE FERTILIZANTES: FOSFATO DE CÁLCIO E SULFATO DE AMÔNIO A PARTIR DA URINA HUMANA

Fernando Augusto Moreira; João Roberto Pereira dos Reis; Driely Diniz Prado

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Resumo

Título do Trabalho

ROTAS ALTERNATIVAS PARA A PRODUÇÃO DE FERTILIZANTES: FOSFATO DE CÁLCIO E SULFATO DE AMÔNIO A PARTIR DA URINA HUMANA

Autores

Fernando Augusto Moreira
João Roberto Pereira dos Reis
Driely Diniz Prado

Modalidade

Resumo

Área temática

Categoria C - Ensino Médio e Técnico - Ciências Exatas

Data de Publicação

13/04/2020

País da Publicação

Brasil

Idioma da Publicação

Português

Página do Trabalho

https://www.even3.com.br/anais/7febrat/190220-rotas-alternativas-para-a-producao-de-fertilizantes--fosfato-de-calcio-e-sulfato-de-amonio-a-partir-da-urina-huma

ISBN

978-65-990852-0-8

Palavras-Chave

fertilizantes, dejeto humano, recuperação, agricultura, amônia.

Resumo

O Brasil é um dos maiores produtores de grãos e importador de fertilizantes do mundo o que, por consequência, o faz comercialmente dependente do fornecimento de nutrientes provenientes do mercado internacional. De acordo com o Departamento Nacional de Produção Mineral (DNPM), o setor agrícola brasileiro possui uma demanda de fósforo equivalente a 3,5 milhões de toneladas ao ano, tornando por isso necessária uma taxa de importação de 43% do total consumido ( LIMA, 2016). Outro dado que indica a criticidade da situação, é a disponibilidade das reservas de rocha fosfática. Estas são quantitativa e qualitativamente insuficientes para suprimento da demanda mundial, sendo estimado o esgotamento das mesmas em um intervalo de 50 a 100 anos (PANTANO, 2016). Em contrapartida, diversas atividades urbanas, industriais e agrícolas promovem a contaminação de rios e lagos com lançamento de efluentes com altas concentrações de fosfato e nitrogênio, causando o desequilíbrio na fauna e flora microbiana dos corpos hídricos podendo favorecer a ocorrência do fenômeno da eutrofização (MAGOSSI & BONACELLA, 1997). Assim, o presente trabalho tem por objetivo desenvolver técnicas de produção fosfato de cálcio e sulfato de amônio a partir da urina humana. A metodologia da pesquisa é dividida em duas etapas: quantificação da concentração de nitrogênio e fósforo na urina e reações de síntese dos fertilizantes minerais. A determinação da concentração de fósforo foi realizada pelo método gravimétrico, já o nitrogênio amoniacal foi pelo método colorimétrico sendo a medida realizada com o uso do espectrofotômetro UV-vi, promovendo a leitura no comprimento de onda de 450 nm. Na segunda etapa, a síntese do fosfato de cálcio foi realizada por precipitação química com solução de cloreto de cálcio 10% sob agitação de 120 rpm com posterior dosagem de hidróxido de sódio até o pH 9,0. A floculação do sólido em suspensão se deu em rotação de 30 rpm com o auxílio do polieletrólito aniônico. Afim de obter dados de dimensionamento de um possível processo industrial, foi realizado o ensaio para medir a velocidade de sedimentação fosfato de cálcio. O processo de transferência por arraste de vapor (air striping) foi aplicado para a síntese do sulfato de amônio. A amostra de urina isenta de fósforo e com pH alcalino, foi submetida à rotação de 200 rpm, sendo o gás liberado borbulhado em uma solução de ácido sulfúrico 0,1 mol/L durante 24 h. A concentração de amônia foi quantificada pelo método colorimétrico. As medidas da concentração de fósforo na urina humana indicaram um valor médio de 265 mg/L, já a concentração de amônia foi de 146 mg/L. A partir da concentração de fósforo presente na urina é possível sintetizar 432 g de fertilizante por metro cúbico de urina. Como um adulto produz em média 550 L de urina por ano, esta tecnologia permite recuperar cerca de 59,4 t/ano de fertilizante em um município de 250 mil habitantes. A concentração de nitrogênio amoniacal medida na forma de sulfato de amônio após o período de agitação de 24h foi de 55 mg/L, o que indica uma eficiência de recuperação de 37,7%. A partir dos experimentos realizados é possível verificar que as metodologias propostas podem ser uma alternativa viável para manutenção da cadeia de produção de fertilizantes. Porém, novos estudos visando otimizar o processo bem como avaliar a viabilidade de aplicação das tecnologias em questão em dejetos animais também devem ser pesquisados, fornecendo assim uma alternativa para garantir que o Brasil possa continuar a ser um grande produtor de alimentos para a humanidade.

Título do Evento: 7ª Feira Brasileira de Colégios de Aplicação e Escolas Técnicas - 7ª FEBRAT
Cidade do Evento: Belo Horizonte
Título dos Anais do Evento: Anais a 7ª Feira Brasileira de Colégios de Aplicação e Escolas Técnicas - 7ª FEBRAT
Nome da Editora: Even3
Meio de Divulgação: Meio Digital

Como citar

MOREIRA, Fernando Augusto; REIS, João Roberto Pereira dos; PRADO, Driely Diniz. ROTAS ALTERNATIVAS PARA A PRODUÇÃO DE FERTILIZANTES: FOSFATO DE CÁLCIO E SULFATO DE AMÔNIO A PARTIR DA URINA HUMANA.. In: Anais a 7ª Feira Brasileira de Colégios de Aplicação e Escolas Técnicas - 7ª FEBRAT. Anais...Belo Horizonte(MG) Centro Pedagógico da UFMG, 2020. Disponível em: https//www.even3.com.br/anais/7febrat/190220-ROTAS-ALTERNATIVAS-PARA-A-PRODUCAO-DE-FERTILIZANTES--FOSFATO-DE-CALCIO-E-SULFATO-DE-AMONIO-A-PARTIR-DA-URINA-HUMA. Acesso em: 04/05/2025