BR102023005208A2

BR102023005208A2 - PHYSICAL RECOMPOSITION OF AGRICULTURAL SOIL REMOVED WITH THE DIRECT USE OF SLUDGE FROM WATER TREATMENT PLANTS

Info

Publication number: BR102023005208A2
Application number: BR102023005208-8A
Authority: BR
Inventors: Felipe Roessle Sanches
Original assignee: Felipe Roessle Sanches
Filing date: 2023-03-21
Publication date: 2024-09-24

Abstract

RECOMPOSIÇÃO FÍSICA DO SOLO AGRÍCOLA REMOVIDO COM O USO DIRETO DO LODO DE ESTENÇÕES DE TRATAMENTO DE ÁGUA. A presente inovação se refere à recomposição física de solos agrícolas degrada dos pelo uso contínuo de plantio e remoção, principalmente no cultivo comercial de grama em forma de leivas, pelo uso direto de lodo de estações de tratamento de água (ETA) que é disperso no local de regeneração após seu condicionamento pela redução da umidade, proporcionando o aumentando da capacidade de troca catiônica (CTC), da capacidade de retenção de água (CRA) e da capacidade de troca aniônica (CTA) do solo.PHYSICAL RECOMPOSITION OF AGRICULTURAL SOIL REMOVED WITH THE DIRECT USE OF SLUDGE FROM WATER TREATMENT PLANTS. This innovation refers to the physical recomposition of agricultural soils degraded by the continuous use of planting and removal, mainly in the commercial cultivation of grass in the form of rills, by the direct use of sludge from water treatment plants (WTP) that is dispersed in the regeneration site after its conditioning by reducing moisture, providing an increase in the cation exchange capacity (CEC), water retention capacity (WRC) and anion exchange capacity (AEC) of the soil.

Description

Field of innovation

[001] A presente inovação pertence ao campo dos substratos para recomposição de solo, mais especificamente do uso do lodo de estações de tratamento de água (ETA) para recomposição física do solo agrícola removido pela extração contínua, sobretudo no cultivo comercial de grama, aumentando a capacidade de troca catiônica (CTC), a capacidade de retenção de água (CRA) e a capacidade de troca aniônica (CTA) do solo.[001] The present innovation belongs to the field of substrates for soil recomposition, more specifically the use of sludge from water treatment plants (WTP) for the physical recomposition of agricultural soil removed by continuous extraction, especially in commercial grass cultivation, increasing the cation exchange capacity (CEC), water retention capacity (WRC) and anion exchange capacity (AEC) of the soil.

History of innovation

[002] Inicialmente é necessário esclarecer que estações de tratamento de água (ETA) realizam o tratamento da água bruta para uso público ou industrial. Já es-tações de tratamento de esgoto ou de efluentes industriais (ETE) são instalações destinadas ao tratamento de águas residuárias ou também nominadas de águas servidas. Então, os lodos de ETA e de ETE são muito distintos. Este último, se-gundo o inciso XII da Resolução 498 de 19ago20 do Ministério do Meio Ambi ente (MMA), é o resíduo sólido gerado no processo de tratamento de esgoto sanitário por processos de decantação primária, biológico ou químico, não inclu indo resíduos sólidos removidos de desarenadores, de gradeamento e de penei- ramento.[002] Initially, it is necessary to clarify that water treatment plants (WTP) treat raw water for public or industrial use. Sewage or industrial effluent treatment plants (WTP) are facilities designed to treat wastewater, also known as wastewater. Therefore, sludge from WTPs and WTPs are very different. The latter, according to item XII of Resolution 498 of August 19, 20 of the Ministry of the Environment (MMA), is the solid waste generated in the sewage treatment process by primary, biological or chemical decantation processes, not including solid waste removed from desanders, screening and screening.

[003] O lodo de que esgoto nada mais é do que o despejo líquido constituído de efluentes residenciais, comerciais e água de infiltração da rede coletora, que po-dem conter parcela de efluentes industriais e efluentes não domésticos, po dendo conter poluentes físicos, químicos e biológicos.[003] Sewage sludge is nothing more than liquid waste consisting of residential and commercial effluents and infiltration water from the collection network, which may contain a portion of industrial effluents and non-domestic effluents, and may contain physical, chemical and biological pollutants.

[004] O lodo de ETA nada mais é que o aglomerado de impurezas retiradas da água bruta, as quais são constituídas basicamente de silte e argila. A água a ser tratada é proveniente de rios, lagos, lagoas, onde é captada pela empresa de saneamento e que, por meio de um processo industrial, separa quimicamente a parte sólida (silte/argila) da parte líquida (água), esta última indo para o con sumo humano, comercial ou industrial.[004] WTP sludge is nothing more than the agglomeration of impurities removed from raw water, which are basically made up of silt and clay. The water to be treated comes from rivers, lakes, lagoons, where it is collected by the sanitation company and, through an industrial process, chemically separates the solid part (silt/clay) from the liquid part (water), the latter being used for human, commercial or industrial consumption.

[005] O grande volume de lodo de ETA produzido nos grandes centros urbanos torna-se um problema ambiental contínuo e de difícil solução para o poder pú-blico, pois sua destinação em aterros industriais apresenta custos altos, já que o lodo apresenta em média 85% de umidade, sendo necessário sua secagem ou adensamento para a disposição nestes locais.[005] The large volume of sludge from WTPs produced in large urban centers becomes an ongoing environmental problem that is difficult for the government to solve, as its disposal in industrial landfills is costly, since the sludge has an average moisture content of 85%, requiring drying or thickening for disposal in these locations.

[006] Muitas vezes o lodo de ETA é lançado diretamente nos corpos d'água, o que acarreta assoreamento e deterioração da qualidade da água dor rios e lagos, além de se constituir em um crime ambiental. A norma NBR 10.004/2004, em sua definição 3.1, classifica o lodo proveniente de estações de tratamento de água como um resíduo sólido. Assim, não é legalmente permitido o lançamento do lodo de ETA in natura em águas superficiais. E, segundo o IBGE (2010), dos 5.564 municípios brasileiros, 2.098 produzem lodo no processo de tratamento de água, 62,44% destinam lodos nos rios.[006] Sludge from water treatment plants is often released directly into bodies of water, which causes silting and deterioration of water quality in rivers and lakes, in addition to constituting an environmental crime. Standard NBR 10.004/2004, in its definition 3.1, classifies sludge from water treatment plants as solid waste. Therefore, the release of raw sludge from water treatment plants into surface waters is not legally permitted. And, according to IBGE (2010), of the 5,564 Brazilian municipalities, 2,098 produce sludge in the water treatment process, 62.44% dispose of sludge in rivers.

[007] O solo natural é resultado de milhões de anos de interação entre tempera-tura, regime hídrico, fatores químicos e biológicos, todos atuando em uma ma triz rochosa inicial. É um dos elementos naturais essenciais para a vida no pla neta, sendo um componente fundamental dos ecossistemas, dos ciclos naturais e se constitui em um reservatório de água, de nutrientes e um suporte básico do sistema de produção agrícola.[007] Natural soil is the result of millions of years of interaction between temperature, water regime, chemical and biological factors, all acting on an initial rock matrix. It is one of the essential natural elements for life on the planet, being a fundamental component of ecosystems, natural cycles and constituting a reservoir of water, nutrients and a basic support for the agricultural production system.

[008] A degradação dos solos implica na perda da capacidade de suporte de plan-tas, de animais e de produção agrícola, e pode ser causada por fatores químicos (salinização, acidificação etc.), físicos (diminuição de permeabilidade, lixiviação etc.) e biológicos (perda de matéria orgânica). Além disso, eventos como intemperismo (chuva, gelo, vento, sol) e o desmatamento podem agravar essa degradação.[008] Soil degradation involves the loss of the capacity to support plants, animals and agricultural production, and can be caused by chemical factors (salinization, acidification, etc.), physical factors (decreased permeability, leaching, etc.) and biological factors (loss of organic matter). In addition, events such as weathering (rain, ice, wind, sun) and deforestation can aggravate this degradation.

[009] A erosão é a perda de solo por meio da sua exteriorização, geralmente da sua camada mais fértil. E os solos erodidos carreiam para os corpos hídricos parte de suas estruturas, causando seu assoreamento, obstruindo seu fluxo, pre-judicando a fauna local e contribuindo para seu transbordamento, que causa o alagamento das áreas vizinhas.[009] Erosion is the loss of soil through its externalization, generally of its most fertile layer. And the eroded soils carry part of their structures to the water bodies, causing their silting, obstructing their flow, harming the local fauna and contributing to their overflow, which causes the flooding of neighboring areas.

[010] Certas práticas agrícolas podem favorecer a erosão dos solos e sua progres siva e rápida degradação. Tal situação pode ocorrer com a exploração de algu mas culturas, onde há a exportação de solo, como é o caso do cultivo da grama comercial, que normalmente é comercializada em "tapetes" com espessura mé dia de 3cm, formado por folhas, raízes, estolões, rizomas e solo. Estamos, por tanto, diante de uma atividade agrícola claramente erosiva e degradadora dos solos.[010] Certain agricultural practices can favor soil erosion and its progressive and rapid degradation. This situation can occur with the exploitation of some crops, where there is soil export, as is the case with the cultivation of commercial grass, which is normally sold in "mats" with an average thickness of 3 cm, formed by leaves, roots, stolons, rhizomes and soil. We are, therefore, faced with an agricultural activity that is clearly erosive and degrading of the soil.

[011] Em um tapete típico, com 3cm de grama, aproximadamente 1,5 cm é cons-tituído de solo, abrangendo a camada mais fértil, que é o horizonte "A". Se le-varmos em conta a densidade do solo como sendo de lton/m3, teremos a expor-tação de cerca de 150ton de solo a cada colheita de grama comercial.[011] In a typical carpet, with 3 cm of grass, approximately 1.5 cm is made up of soil, covering the most fertile layer, which is the "A" horizon. If we take into account the soil density as being lton/m3, we will have the export of approximately 150 tons of soil with each commercial grass harvest.

[012] A grama comercial é cultivada predominantemente ao redor dos grandes centros urbanos, onde é utilizada no paisagismo de prédios, centros comerciais, condomínios e residências, dentre outras aplicações.[012] Commercial grass is predominantly grown around large urban centers, where it is used in the landscaping of buildings, shopping centers, condominiums and residences, among other applications.

[013] Em paralelo, observa-se o grande volume de produção de água tratada para consumo humano nas estações de tratamento de água (ETA) nos grandes cen-tros urbanos, onde temos alta densidade demográfica. Com a produção de água tratada, consequentemente há a produção do lodo resultante deste tratamento.[013] At the same time, there is a large volume of production of treated water for human consumption in water treatment plants (WTP) in large urban centers, where we have high population density. With the production of treated water, there is consequently the production of sludge resulting from this treatment.

[014] Tradicionalmente, o plantio de grama comercial é feito em áreas arrenda-das, onde o arrendatário agricultor faz uso da área por anos seguidos, a depender da espessura do horizonte "A", a parte fértil do solo, entregando um solo exíguo e infértil para o arrendante após o uso.[014] Traditionally, commercial grass planting is done in leased areas, where the farmer tenant uses the area for years in a row, depending on the thickness of the "A" horizon, the fertile part of the soil, delivering a thin and infertile soil to the lessor after use.

[015] Em um solo infértil a propensão a erosão é evidente, posto que a ausência de fertilidade leva a uma vegetação rala e fraca, aumentando o impacto das chu-vas e o escorrimento superficial ocasionando o assoreamento de rios e lagos. Ou seja, o problema só se agrava.[015] In infertile soil, the propensity for erosion is evident, since the lack of fertility leads to sparse and weak vegetation, increasing the impact of rainfall and surface runoff, causing the silting of rivers and lakes. In other words, the problem only gets worse.

[016] Em decorrência disso, ocorre uma diminuição da percolação da água da chuva, acarretando a diminuição do abastecimento do lençol freático, com se-veras alterações do ciclo da água e diminuição da alimentação dos mananciais. Cria-se, assim, um ciclo vicioso onde dano ambiental, degradação dos solos, ero são, desertificação e alteração do ciclo da água se entremeiam.[016] As a result, there is a decrease in the percolation of rainwater, leading to a decrease in the supply of the water table, with severe changes in the water cycle and a decrease in the supply of water sources. This creates a vicious cycle where environmental damage, soil degradation, erosion, desertification and changes in the water cycle are intertwined.

[017] O lodo de ETA tradicionalmente apresenta poucos ou nulos atributos quí-micos em sua composição, pois se trata de um aglomerado formado pelo acú-mulo de sobrenadantes de rios e lagos formados pelo solo carreado por erosões e lixiviações superficiais.[017] WTP sludge traditionally has few or no chemical attributes in its composition, as it is an agglomerate formed by the accumulation of supernatants from rivers and lakes formed by soil carried by erosion and surface leaching.

[018] Nas iniciativas empreendidas de uso de lodo de ETA nunca se deu ênfase às qualidades físicas que este lodo possui e que podem ser aproveitadas no sistema produtivo agrícola, principalmente em solos que possuem degradação continu ada, tal como acontece no plantio da grama comercial.[018] In the initiatives undertaken to use sludge from WTPs, emphasis has never been placed on the physical qualities that this sludge possesses and that can be used in the agricultural production system, especially in soils that undergo continuous degradation, such as when planting commercial grass.

[019] Como já dito, é sabido que o lodo de ETA apresenta poucas qualidades quí-micas em sua composição que possam ser aproveitadas na recomposição de so-los, mas a presença de agentes físicos similares à composição dos solos naturais faz com que o lodo de ETA traga, para o solo onde é adicionado, algumas carac terísticas desejáveis.[019] As already mentioned, it is known that ETA sludge has few chemical qualities in its composition that can be used in soil recomposition, but the presence of physical agents similar to the composition of natural soils means that ETA sludge brings some desirable characteristics to the soil to which it is added.

[020] Os solos são formados por matéria mineral, matéria orgânica, água, ar e organismos vivos. Em termos de matéria mineral, o silte e a argila são prepon-derantes na camada mais fértil do solo, o chamado horizonte "A".[020] Soils are formed by mineral matter, organic matter, water, air and living organisms. In terms of mineral matter, silt and clay are predominant in the most fertile layer of the soil, the so-called "A" horizon.

[021] Importante frisar que as argilas e siltes possuem uma capacidade de troca catiônica (CTC), que é uma forma de expressão da quantidade de cargas negati-vas existentes no solo num determinado pH. A CTC pode ser classificada em três tipos: efetiva (CTCe), variável (CTCv) e total (CTCt ou T), a pH 7.[021] It is important to emphasize that clays and silts have a cation exchange capacity (CEC), which is a way of expressing the amount of negative charges existing in the soil at a given pH. The CEC can be classified into three types: effective (CECe), variable (CECv) and total (CECt or T), at pH 7.

[022] A CTC corresponde à soma das cargas negativas nas partículas componen tes do solo (fração argila e matéria orgânica) que têm a capacidade de reter os cátions, tais como cálcio (Ca2+), magnésio (Mg2+), potássio (K+), sódio (Na+), alu mínio (Al3+) e hidrogênio (H+). Todos estes essenciais para as plantas.[022] The CEC corresponds to the sum of the negative charges on the soil component particles (clay fraction and organic matter) that have the capacity to retain cations, such as calcium (Ca2+), magnesium (Mg2+), potassium (K+), sodium (Na+), aluminum (Al3+) and hydrogen (H+). All of these are essential for plants.

[023] É possível afirmar em termos gerais, que uma maior CTC determina uma maior capacidade disponível de nutrientes no solo, seja para disponibilizá-los para as plantas, seja para evitar a sua lixiviação.[023] It is possible to state in general terms that a higher CEC determines a greater available capacity of nutrients in the soil, either to make them available to plants or to prevent their leaching.

[024] Não há uma única resposta para se afirmar qual a CTC ideal do solo, já que cada solo pode apresentar condições e necessidades diferentes. No entanto, como dito, normalmente quanto maior a CTC, maior a capacidade de reter ele-mentos de carga positiva, como o K+, Ca2+ e Mg2+, sejam estes elementos presen tes naturalmente no solo ou disponibilizados às plantas por meio de adubação química.[024] There is no single answer to state the ideal CEC of the soil, since each soil may present different conditions and needs. However, as stated, normally the higher the CEC, the greater the capacity to retain positively charged elements, such as K+, Ca2+ and Mg2+, whether these elements are naturally present in the soil or made available to plants through chemical fertilization.

[025] Fica claro que um solo degradado, lixiviado, por possuir menor quantidade de argila e silte possuirá uma baixa CTC, portanto, terá menor capacidade de reter e disponibilizar os nutrientes químicos para as plantas. O aumento da CTC em qualquer solo agrícola é algo desejável.[025] It is clear that a degraded, leached soil, because it has a lower quantity of clay and silt, will have a low CEC, and therefore will have a lower capacity to retain and make chemical nutrients available to plants. Increasing the CEC in any agricultural soil is desirable.

[026] Sabe-se que os nutrientes e fertilizantes químicos possuem energia positiva e, em presença de um solo com maior índice de argila e silte - que é essencial mente negativo, são adsorvidos e, assim, disponibilizados para as plantas.[026] It is known that nutrients and chemical fertilizers have positive energy and, in the presence of soil with a higher clay and silt content - which is essentially negative, they are adsorbed and, thus, made available to plants.

[027] Pode-se aumentar a CTC de um solo por 3 vias diferentes. Controle do pH, aumento de matéria orgânica e aumento do seu teor de silte/argila.[027] The CEC of a soil can be increased in 3 different ways: pH control, increased organic matter and increased silt/clay content.

[028] Deste modo, o lodo de ETA, pela grande presença de argila e silte em sua composição, pode se tornar um recurso importante na recuperação dos solos agrícolas e em especial onde se produz grama comercial e com a certeza de que com menores custos.[028] Thus, ETA sludge, due to the large presence of clay and silt in its composition, can become an important resource in the recovery of agricultural soils, especially where commercial grass is produced, and with the certainty that it will be at lower costs.

[029] A CTC de um solo é dependente da classe textural, tipo de mineral de argila e do teor de matéria orgânica. Como as partículas da fração de argila (diâmetro <2μm) apresentam-se em grande número, além disso, uma grande área super-ficial por unidades de massa, solos com textura mais argilosa possuem maior CTC do que os solos com textura arenosa. (Osaki, Flora. Fundamentos de solo para ciências agrárias e ambientais. UFPR 2015. Pg 281.)[029] The CEC of a soil depends on the textural class, type of clay mineral and organic matter content. Since the particles of the clay fraction (diameter <2μm) are present in large numbers, in addition to a large surface area per unit of mass, soils with a more clayey texture have a higher CEC than soils with a sandy texture. (Osaki, Flora. Soil fundamentals for agricultural and environmental sciences. UFPR 2015. Pg 281.)

[030] Outra característica importante dos solos é a sua capacidade de retenção de água (CRA), que expressa a energia de ligação da água ao solo, sendo conse quência da força gravitacional, das forças capilares e das propriedades de super fície das partículas minerais e orgânicas, que apresentam capacidade de adsor- ção de água.[030] Another important characteristic of soils is their water retention capacity (WRC), which expresses the binding energy of water to the soil, being a consequence of the gravitational force, capillary forces and surface properties of mineral and organic particles, which have the capacity to adsorb water.

[031] Essencialmente, a textura de um solo determina a sua capacidade de reten-ção de água. Um solo com textura arenosa apresenta menor superfície específica e, consequentemente, menor retenção de água, enquanto um solo com textura argilosa apresenta maior superfície específica e maior retenção de água.[031] Essentially, the texture of a soil determines its water retention capacity. A soil with a sandy texture has a smaller specific surface area and, consequently, less water retention, while a soil with a clayey texture has a larger specific surface area and greater water retention.

[032] Nos solos argilosos, a maior retenção de água se deve à presença dos mi- croporos que a retêm contra a força da gravidade. A água disponível no solo compreende o seu conteúdo entre a capacidade de campo e o ponto de murcha permanente.[032] In clay soils, the greatest water retention is due to the presence of micropores that retain it against the force of gravity. The water available in the soil comprises its content between the field capacity and the permanent wilting point.

[033] Assim, a recomposição física dos solos explorados com o plantio de grama comercial pelo uso do lodo de ETA faria aumentar seu teor de água, possibili-tando uma maior capacidade de campo (CC), que é a capacidade máxima do solo em reter água, acima da qual ocorrem perdas por percolação de água no perfil ou por escorrimento superficial. A capacidade de campo é atingida quando a matriz do solo (potencial matricial), após saturação e drenagem gravitacional, retém a quantidade máxima de água em seus capilares.[033] Thus, the physical recomposition of soils explored with the planting of commercial grass through the use of sludge from WTP would increase their water content, enabling a greater field capacity (CC), which is the maximum capacity of the soil to retain water, above which losses occur due to water percolation in the profile or surface runoff. Field capacity is reached when the soil matrix (matrix potential), after saturation and gravitational drainage, retains the maximum amount of water in its capillaries.

[034] O solo atua como um reservatório de água, armazenando-a temporaria-mente e podendo distribui-la para a vegetação, no chamado ciclo hidrológico. O maior teor de silte/argila faz com que a capacidade de retenção de água por um solo aumente e em consequência o escorrimento superficial (erosão) seja me nor.[034] The soil acts as a water reservoir, storing it temporarily and being able to distribute it to vegetation, in the so-called hydrological cycle. The higher silt/clay content causes the water retention capacity of a soil to increase and consequently the surface runoff (erosion) is lower.

[035] Outro conceito a se ressaltar é a capacidade de troca aniônica (CTA), defi-nida como o poder do solo de reter ânions na fase sólida, numa forma intercam- biável com outros ânions da solução, sendo esse fenômeno menos comum que a troca catiônica. A capacidade máxima de adsorção de ânions varia com as ca-racterísticas do solo, entre elas seu teor e tipo de argila. As cargas positivas do solo, responsáveis pela adsorção aniônica, são, normalmente, dependentes do pH do meio, onde a diminuição do pH aumenta as cargas positivas do solo e a adsorção aniônica aumenta. A CTA determina, portanto, a capacidade do solo em reter elementos de carga negativa, como, por exemplo, o nitrogênio (N), que é posteriormente liberado para as plantas.[035] Another concept to be highlighted is the anion exchange capacity (AEC), defined as the soil's ability to retain anions in the solid phase, in an interchangeable form with other anions in the solution, this phenomenon being less common than cation exchange. The maximum anion adsorption capacity varies with the soil characteristics, including its clay content and type. The positive charges of the soil, responsible for anion adsorption, are normally dependent on the pH of the medium, where a decrease in pH increases the soil's positive charges and anion adsorption increases. The AEC therefore determines the soil's ability to retain negatively charged elements, such as nitrogen (N), which is subsequently released to plants.

[036] Das diversas características do solo, o teor de matéria orgânica é o mais importante para se determinar se este tem um maior ou menor índice de CTA. Como vimos, normalmente não é grande o teor de matéria orgânica nos lodos de ETA, mas mesmo que este teor seja pequeno, há uma contribuição.[036] Of the various soil characteristics, the organic matter content is the most important in determining whether the soil has a higher or lower CTA index. As we have seen, the organic matter content in WTP sludge is not normally high, but even if this content is low, there is a contribution.

[037] O uso de lodo de ETA apresenta a vantagem de ter um custo baixo, limi-tando-se basicamente ao custo de espalhamento na lavoura, já que se trata de um descarte das estações de tratamento.[037] The use of sludge from WTP has the advantage of being low cost, basically limited to the cost of spreading it on the crop, since it is a waste product from treatment plants.

[038] Como vantagem adicional, o lodo de ETA deixa de ser um passivo ambiental para as unidades de tratamento de água, geralmente de cunho estatal, passando a ser um ativo ambiental. E, como tal, não se tem notícia do uso efetivo do lodo de ETA na agricultura nacional na produção de grama comercial.[038] As an additional advantage, ETA sludge ceases to be an environmental liability for water treatment units, generally of a state nature, and becomes an environmental asset. And, as such, there is no news of the effective use of ETA sludge in national agriculture in the production of commercial grass.

[039] Entende-se que a produção de grama comercial se caracteriza como uma atividade agrícola extensiva, desenvolvida em grandes espaços abertos, com pouco ou nenhum contato com seres humanos, portanto, manufatura total mente inofensiva à saúde humana.[039] It is understood that commercial grass production is characterized as an extensive agricultural activity, developed in large open spaces, with little or no contact with human beings, therefore, manufacturing is completely harmless to human health.

[040] Mesmo que assim não fosse, análises químicas procedidas em amostras de Iodos de ETA, demonstraram não haver índices significativos de metais pesados e patógenos.[040] Even if this were not the case, chemical analyses carried out on samples of sludge from WTPs demonstrated that there were no significant levels of heavy metals and pathogens.

Discussion of the state of the art

[041] Durante o desenvolvimento do referido produto, foram realizadas inúme ras pesquisas para identificar a existência de eventuais anterioridades ou produ tos afins. Tais levantamentos, contudo, não apontaram a existência de nenhuma solução com as mesmas características técnicas.[041] During the development of the aforementioned product, numerous searches were carried out to identify the existence of possible prior products or similar products. Such surveys, however, did not indicate the existence of any solution with the same technical characteristics.

[042] Diante dessa necessidade ambiental/agrícola e oportunidade comercial, criou-se a solução aqui prevista, do uso efetivo do lodo de ETA para a recompo-sição física de solos explorados com atividade agrícola, principalmente com grama comercial, posto que esta é exportadora a cada colheita da camada fértil do solo.[042] In view of this environmental/agricultural need and commercial opportunity, the solution provided here was created, the effective use of ETA sludge for the physical recomposition of soils explored for agricultural activity, mainly with commercial grass, since this is exported with each harvest of the fertile layer of soil.

Description of innovation

[043] Chamamos "terra" todo aquele material que envolve as raízes das plantas no ambiente natural, constituindo o solo onde as plantas crescem. É composta pela decomposição das rochas, o que leva milhares de anos e libera para o solo nutrientes da rocha original, matéria orgânica, oriunda da decomposição de plantas e restos de animais, água, ar e vida, tais como insetos, microrganismos, minhocas etc. Um dos elementos que diferencia uma terra "boa" de uma "ruim" é também o seu teor de matéria orgânica: quanto maior, melhor o desenvolvi mento das plantas.[043] We call "soil" all the material that surrounds the roots of plants in the natural environment, constituting the soil where plants grow. It is composed of the decomposition of rocks, which takes thousands of years and releases nutrients from the original rock, organic matter from the decomposition of plants and animal remains, water, air and life, such as insects, microorganisms, earthworms, etc. into the soil. One of the elements that differentiates "good" soil from "bad" soil is also its organic matter content: the higher the organic matter content, the better the plant development.

[044] A parcela do solo que é removida junto com o produto cultivado, em espe-cial na produção comercial de grama, normalmente comercializada em leivas - que são placas ou mantas de grama com uma camada de terra, acarreta a degra dação progressiva do solo pela remoção de sucessivas camadas.[044] The portion of soil that is removed together with the cultivated product, especially in the commercial production of grass, normally sold in ridges - which are plates or sheets of grass with a layer of soil, causes the progressive degradation of the soil through the removal of successive layers.

[045] O lodo de estações de tratamento de água - ETA sai destas estações na composição pastosa, com média de 85% de umidade. Faz parte do processo de aplicação, no escopo desta inovação, o espalhamento deste lodo para desidra-tação por radiação solar, permitindo a redução da umidade de modo a possibili tar seu manuseio de modo prático e barato. Portanto, a primeira etapa do pro cesso atinente à solução aqui proposta, é o espalhamento do lodo de ETA em local apropriado para que haja a diminuição de sua umidade por meio de irradi ação solar. Este espalhamento normalmente utiliza uma retroescavadeira, equi-pamento facilmente encontrado nas propriedades agrícolas, mas, pode-se utili zar outro qualquer, desde que cumpra a mesma função.[045] The sludge from water treatment plants - ETA leaves these plants in a pasty composition, with an average humidity of 85%. As part of the application process, within the scope of this innovation, the spreading of this sludge for dehydration by solar radiation is part of the process, allowing the reduction of humidity so as to enable its handling in a practical and inexpensive manner. Therefore, the first step of the process related to the solution proposed here is the spreading of the ETA sludge in an appropriate location so that its humidity is reduced by means of solar radiation. This spreading normally uses a backhoe, equipment easily found on agricultural properties, but any other equipment can be used, as long as it fulfills the same function.

[046] Recomenda-se que este espalhamento forme camadas de cerca de lOcm em área plana, aberta e de fácil insolação, sendo sucedido por episódios de re- volvimento mecanizado e contínuo da camada de lodo, com frequência depen-dente do teor de umidade apresentado, ou seja, até a secagem adequada do material depositado, atingindo um teor de umidade ao redor de 40% a 45%.[046] It is recommended that this spreading forms layers of approximately 10 cm in a flat, open area with easy sunlight, followed by episodes of continuous mechanized stirring of the sludge layer, with a frequency dependent on the moisture content presented, that is, until the deposited material is adequately dried, reaching a moisture content of around 40% to 45%.

[047] Recomenda-se, ainda, que este espalhamento se dê em duas fases distin-tas: após a colheita e na reforma da plantação. Na fase pós-colheita, a camada desejável de lodo desidratado espalhado é de 1,5cm a 2,5cm, enquanto na fase de reforma da cultura é desejável o espalhamento de uma camada de 5cm a 6cm.[047] It is also recommended that this spreading be done in two distinct phases: after harvesting and during plantation reform. In the post-harvest phase, the desirable layer of dehydrated sludge spread is 1.5 cm to 2.5 cm, while in the crop reform phase, it is desirable to spread a layer of 5 cm to 6 cm.

[048] Esta inovação não se limita às representações aqui comentadas ou ilustra-das, devendo ser compreendida em seu amplo escopo. Muitas modificações e outras representações da inovação virão à mente daquele versado na técnica à qual essa inovação pertence, tendo o benefício do ensinamento apresentado nas descrições anteriores e desenhos anexos. Além disso, é para ser entendido que o invento não está limitado à forma específica revelada, e que modificações e outras formas são entendidas como inclusas dentro do escopo das reivindica-ções anexas. Embora termos específicos sejam empregados aqui, eles são usa-dos somente de forma genérica e descritiva e não como propósito de limitação.[048] This innovation is not limited to the representations discussed or illustrated herein, and should be understood in its broad scope. Many modifications and other representations of the innovation will come to the mind of one skilled in the art to which this innovation belongs, having the benefit of the teaching presented in the foregoing descriptions and accompanying drawings. Furthermore, it is to be understood that the invention is not limited to the specific form disclosed, and that modifications and other forms are understood to be included within the scope of the appended claims. Although specific terms are employed herein, they are used only in a generic and descriptive manner and not for the purpose of limitation.

Claims

1) Physical recomposition of removed agricultural soil characterized by the direct use of sludge from water treatment plants (WTP), increasing the cation exchange capacity (CEC), water retention capacity (WRC) and anion exchange capacity (AEC) of said soil.

2) Physical recomposition of the removed agricultural soil, as in claim 1, characterized by comprising the use of sludge from water treatment plants (WTP) after a drying stage followed by spreading said WTP sludge on said soil.