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Development of combined acidification and separation of slurry

by Regueiro Carrera, Iria María
Authors: Fangueiro, David Paulo--orientador | Mendes, João Filipe Coutinho--co-orientador | Universidade de Lisboa--Instituto Superior Agronomia--2016 Published by : ISA (Lisboa) Physical details: 212 p. il. 30 cm. Subject(s): Engenharia do Ambiente --Doutoramento --2016 | Chorume | Acidificação | Emissão de gases | Armazenamento Year: 2016
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Doutoramento.

Bibliografia: pp. 32-34; 71-80; 106-108; 123-124; 143-145; 168-170; 198-200.

Resumo
A acidificação do chorume é conhecida por reduzir as emissões de NH3 e a separação mecânica é aplicada nas explorações agrícolas para facilitar a gestão do chorume. A
acidificação e a separação são atualmente implementadas de forma independente nas explorações agrícolas de alguns países Europeus. No entanto, existem desvantagens associadas ao tratamento de acidificação atual, e não se sabe como é que a acidificação antes da separação afeta as características dos chorumes e as emissões gasosas. Esta
dissertação apresenta uma investigação aprofundada da acidificação combinada com a separação dos chorumes através da análise das frações obtidas e no impacto sobre as
emissões gasosas durante o armazenamento. Estudos sistemáticos de acidificação foram realizados usando diferentes aditivos, valores de pH e abordagens e diferentes técnicas
foram utilizadas para separar diferentes tipos de chorumes. Foram estudados os efeitos da acidificação no conteúdo em matéria seca, matéria orgânica e nutrientes (N e P) e as
emissões gasosas foram monitorizadas durante o armazenamento. Foram estudados os efeitos da acidificação no tamanho das partículas dos chorumes, na distribuição de
nutriente entre as partículas e na eficiência de separação. Nas experiências de acidificação, o alúmen emergiu como um aditivo altamente eficiente para a redução das emissões de NH3. Os nutrientes e o potencial de mineralização de N nas frações do chorume acidificado diferiram dependendo da técnica de separação utilizada. A acidificação afetou de modo diferente o tamanho das partículas, a distribuição de
nutrientes e a eficiência de separação em função do aditivo usado. De acordo com os resultados aqui apresentados, a acidificação combinada com a separação leva à melhoria
global da gestão dos chorumes: aumenta a quantidade de frações sólidas, preserva o N nos chorumes, aumenta a eficiência de separação do P e reduz as emissões totais de NH3
e de gases de efeito estufa (GEE) durante o armazenamento. Portanto, a tecnologia combinada fornece aos agricultores uma abordagem economicamente viável e ambientalmente segura para a reutilização de chorumes.

Abstract
Acidification of slurry is used to reduce NH3 emissions and mechanical separation facilities the management of slurry on farms. Acidification and mechanical separation are currently implemented independently at the farm scale in different European countries. However there are drawbacks associated to the current acidification treatment, and it is unknown how acidification before separation affects slurry characteristics and gaseous emissions. This thesis presents an in-depth investigation of the combined acidification and separation of slurry by analysing the composition of the fractions obtained and the impact on gaseous emissions during storage. Systematic studies for acidification were performed using different additives, target pH values and approaches and different techniques were used to separate different types of slurries.
The effects of acidification on slurries dry matter, organic matter and nutrient (N and P) content and their soluble forms were studied and gaseous emissions were followed during storage. The effects of acidification on slurry particle size, nutrient distribution among particles and on separation efficiency were studied. In the acidification experiments, alum emerged as a highly efficient additive for reducing NH3 emissions.
The nutrient composition and potential of N mineralization of acidified slurry fractions differed depending on the separation technique used. Acidification affected differently the particle size in slurries, the nutrient distribution among particles and the separation efficiency depending on the additive used. The use of alum promoted an increase of the solid fraction and an almost complete removal of P (90%) to the solid fraction. According to our results, combined acidification and separation improves slurry management: It increases the amount of solid fractions, preserves N in slurries by reducing NH3 emissions during separation, increases the P separation efficiency to the solid fraction, and reduces the total NH3 and GHG emissions during storage. Therefore, the combined technology provides farmers with an economically sound and environmentally safe
approach to slurry re-use.

Referências bibliográficas:
REGUEIRO CARRERA, Iria María. Development of combined acidification and separation of slurry: effect on slurry fractions composition and gaseous emission. Lisboa: Universidade de Lisboa, Instituto Superior Agronomia. 2016.Tese de doutoramento.

Inglês.

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