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- Effects of struvite recovered from wastes on crop cultivationPublication . Oliveira, V.; Horta, C.; Rocha, Joana; Ferreira, CéliaStruvite recovered from wastes has been considered a promising second generation fertiliser. The main objective of this work is to evaluate the effects of struvite fertilisation on i) rye (Secale cereale L.) cultivation (through a 45-d pot experiment), in terms of macronutrients, micronutrients and heavy metals and ii) on soil fertility (through a 30-d incubation experiment) in terms of available phosphorus and exchangeable bases (Ca2+, Mg2+ and K+). Struvite-fertilisation increased the soil available phosphorus resulting in improvement of the soil fertility class from low to medium class. In terms of exchangeable bases, the soil fertility class did not change. Furthermore, the struvite-fertilisation led to the highest concentration of total phosphorus in the plant. No relevant effects were found regarding the concentrations of Ca, Mg and K in the plant as well as the micronutrients. The levels of heavy metals on crop did not increase after soils fertilisation with struvite.
- Caracterização físico-química de solos e de água de rega em explorações agropecuárias do Baixo-Mondego, Portugal. Projeto SYMBIOSISPublication . Rocha, Joana; Oliveira, Verónica; Ferreira, CéliaEste relatório teve como objetivo caracterizar os solos e as águas de rega das explorações agropecuárias mais representativas da região Centro de Portugal. Os resultados apresentados neste relatório estão incluídos na tarefa 2 da Atividade 1.2 Estudo diagnóstico e auditorias personalizadas do projeto Symbiosis. Sete explorações agropecuárias, que cooperaram no desenvolvimento desta tarefa, foram caracterizadas de uma forma breve para apresentar o contexto do sector na zona do BaixoMondego (Região Centro Litoral - Portugal). Durante segundo semestre de 2018 e o ano de 2019 foram recolhidas uma amostra composta de solo e uma amostra de água de rega em cada exploração agropecuária participante. As amostras de solos foram analisadas no laboratório de solos da Escola Superior Agrária de Coimbra (ESAC) quanto aos parâmetros físico-químicos tais como a classe de textura, concentração de macronutrientes, concentração de metais pesados, entre outros. Quanto às amostras de água de rega, os parâmetros físico-químicos analisados foram o pH, condutividade elétrica, concentração de azoto, fósforo, metais pesados, entre outros. De um modo geral, podemos concluir que as explorações agropecuárias apresentam solos com uma classe de fertilidade baixa e teores muito variáveis de matéria orgânica que refletem o impacte das práticas de gestão de solos. As águas de rega recolhidas em todas as explorações apresentam uma boa qualidade, estando todos os parâmetros analisados estão abaixo dos limites impostos pelo DL n°236/98, de 1 agosto no anexo XVI.
- Caracterização físico-química de resíduos orgânicos em explorações agropecuárias do Baixo-Mondego, Portugal. Projeto SYMBIOSISPublication . Rocha, Joana; Oliveira, Verónica; Ferreira, CéliaEste relatório teve como objetivo caracterizar os resíduos orgânicos das explorações agropecuárias mais representativas da região Centro de Portugal. Os resultados apresentados neste relatório estão incluídos na tarefa 1 da Atividade 1.2 Estudo diagnóstico e auditorias personalizadas do projeto Symbiosis. Sete explorações agropecuárias, que cooperaram no desenvolvimento desta tarefa, foram caracterizadas de uma forma breve para apresentar o contexto do sector na zona do BaixoMondego (Região Centro Litoral - Portugal). Durante o segundo semestre do ano de 2018 e o ano de 2019 foi recolhida uma amostra de resíduos orgânicos sólidos e líquidos em cada exploração agropecuária participante. Adicionalmente foi analisada uma amostra de digerido de uma exploração de suínos da região de Castilha e León em Espanha. As amostras de resíduos orgânicos sólidos foram analisadas no laboratório da Escola Agrária de Coimbra (ESAC) quanto aos parâmetros físico-químicos tais como a humidade, matéria orgânica, azoto kjeldhal e amoniacal e fósforo total. Quanto às amostras de resíduos orgânicos líquidos, os parâmetros físico-químicos analisados foram o pH, condutividade elétrica, concentração de azoto kjeldahl e amoniacal e fósforo total. Os resíduos orgânicos sólidos apresentam um teor de matéria orgânica (13-38%) essencial ao melhoramento da qualidade dos solos analisado na primeira parte (caracterização físico-química de solos e água de rega) desta mesma atividade. Com os resultados da caracterização físicoquímica dos resíduos agropecuários podemos observar que nesta área de estudo os planos de gestão de resíduos a nível de exploração influenciam a composição final dos resíduos. Adicionalmente a composição dos resíduos é semelhante entre planos de gestão semelhantes.
- Phosphorus flows in the Portuguese agriculture and livestock sectorsPublication . Rocha, Joana; Oliveira, V.; Ferreira, CéliaPhosphorus plays a vital role as a limiting nutrient for plant growth, but the majority of minable phosphate rock reserves are located in just a small handful of countries: South Africa, Jordan and Morocco. Therefore, Portugal is totally dependent on imports, with phosphate rock being added to the European Union list of critical raw materials it is essential to increase its sustainable use. Thus, the main objective of this work was to compute substance flow analysis of phosphorus in the agriculture and livestock production sectors in Portugal. The data was gathered from several statistical sources and computed into phosphorus contents employing mass conservation law. Phosphorus flows were computed and quantified using STAN software. As result, we identified phosphorus flows, losses, and sinks. We can conclude that, both in agriculture and livestock production sectors, it is possible to decrease losses and increase phosphorus efficiency use by applying best management practices.
- Testing new strategies to improve the recovery of phosphorus from anaerobically digested organic fraction of municipal solid wastePublication . Oliveira, Verónica; Ferreira, Célia; Labrincha, João; Rocha, Joana; Kirkelund, Gunvor M.BACKGROUND: This work is focused on phosphorus (P) recovery from the anaerobically digested organic fraction of municipal solid waste (referred to as ‘digestate’) as a fertilizer. The main purpose was to propose and test modifications to the electrodialytic process that increase P extraction, improve the quality of the fertilizer by removing contaminants, and reduce hydraulic retention time to allow for smaller system footprints. Strategies tested were: (i) lowering the pH of the digestate suspension to <4.5 using the electrochemical reactions and enhance P solubilization from the waste; (ii) changing the configuration of the electrodialytic cell from three to two chambers; and (iii) stirring the sample to shorten the duration of the extraction. RESULTS: Results show that the acidification of digestate by the electrochemical reactions was effective to enhance P extraction yield. Three-chamber electrodialytic experiments enabled the removal of heavy metals from the digestate, producing P-rich solutions with low metal concentrations. This resulted in the production of high-quality fertilizer which can be used for agricultural applications. The modification of the electrodialytic cell set-up from three- to two-chamber neither resulted in an increase of the P extraction yields, nor contributed to the removal of metals from the liquid phase of digestate. Reduction of the hydraulic retention time of electrodialytic extraction of P from 16 days to 9 days was attained by the use of stirring and by electrodialytic acidification. CONCLUSIONS: An increase of P recovery was accomplished by modification of electrodialytic extraction, resulting in 90% of Pbeing successfully extracted from the digestate and transformed into struvite.