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http://repositorio.ufgd.edu.br/jspui/handle/prefix/7073| Tipo: | Tese |
| Título: | Alternativas de mitigação dos gases de efeito estufa durante a biodegradação dos resíduos de pescado |
| Autor(es): | Oliveira , Juliana Dias de |
| Primeiro Orientador: | Orrico , Ana Carolina Amorim |
| metadata.dc.contributor.advisor-co1: | Carvalho, Cláudio Teodoro de |
| metadata.dc.contributor.advisor-co2: | noue , Luís Antonio Kioshi Aoki |
| metadata.dc.contributor.referee1: | Orrico Junior, Marco Antonio Previdelli |
| metadata.dc.contributor.referee2: | Ota, Érika do Carmo |
| metadata.dc.contributor.referee3: | Costa, Mônica Sarolli Silva de Mendonça |
| metadata.dc.contributor.referee4: | Tonucci , Rafael Henrique |
| Resumo: | A geração de resíduos de pescado na aquicultura representa um desafio ambiental devido ao elevado teor de umidade, lipídios e nitrogênio desses materiais, características que favorecem a emissão de gases de efeito estufa (GEE) e perdas de nutrientes quando manejados inadequadamente. A compostagem surge como alternativa para o tratamento e valorização desses resíduos; contudo, sua dinâmica pode intensificar emissões, exigindo o desenvolvimento de estratégias mitigadoras, como o uso de aditivos físico-químicos. Assim, esta tese teve como objetivos: (i) abordar a compostagem como alternativa sustentável para o tratamento de resíduos do processamento do pescado, além da aplicação de aditivos físico-químicos visando reduzir as emissões GEE durante o processo (Capítulo I); (ii) avaliar o efeito de diferentes formas de disposição dos resíduos de pescado, comparando a compostagem (com e sem biochar) e o enterramento (com e sem maravalha como cobertura) sobre as emissões de GEE e a recuperação de nutrientes (Capítulo II); e (iii) investigar a influência da inclusão de diferentes doses de biochar e zeólita como aditivos mitigadores das emissões de GEE, bem como seus efeitos sobre a degradação dos constituintes orgânicos e a qualidade do composto obtido na compostagem dos resíduos de pescado (Capítulo III). O Capítulo I foi desenvolvido a partir da revisão de estudos sobre a geração de resíduos na aquicultura, os princípios da compostagem, as emis sões associadas a esse processo e o potencial de aditivos como biochar e zeólita na mitigação de GEE. Constatou-se que esses materiais apresentam potencial para reduzir as emissões, uma vez que favorecem a atividade microbiana na degradação da matéria orgânica em razão de suas propriedades físicas, como elevada porosidade, capacidade de adsorção e de troca catiônica. No Capítulo II, foi conduzido experimento em escala piloto para avaliar duas formas de tratamento de resíduos de pes cado: compostagem (com e sem a inclusão de 10% de biochar de bambu) e enterramento (com e sem cobertura com maravalha). Verificou-se que a compostagem sem a adição do biochar resultou na maior emissão acumulada de CH4 (0,72 g de CH4 kg1de ST do resíduo de pescado) e CO2 (2,57 kg de CO2 kg-1 de ST do resíduo), enquanto no enterramento somente com solo observou-se a maior emissão acumulada de N2O (2,18 g de N2O kg-1 de ST do resíduo), seguida da condição de cobertura com maravalha e solo (2,08 g de N2O kg-1 de ST do resíduo). As maiores concentrações de nitrogênio (N), fósforo (P) e potássio (K) foram observadas na compostagem com o uso do biochar (1,74, 30,8 e 4,6, respectivamente), enquanto o enterramento, em ambas as condições, resultou nas menores concentrações desses nutrientes. No capítulo III avaliou-se o efeito de duas doses (5% e 10%) de dois aditivos (biochar e zeólita) com o intuito de mitigar as emissões de GEE e melhorar a qualidade do com posto produzido na compostagem dos resíduos do processamento do pescado. As emissões de CH₄ foram significativamente reduzidas pela adição de biochar e zeólita, com reduções superiores a 60% em relação ao controle (p < 0,001). Para o N₂O, a zeólita apresentou menor emissão (957 mg kg⁻¹ de matéria seca do resíduo de pescado) em comparação ao biochar (1468 mg kg⁻¹) (p < 0,05), resultando na menor emissão de CO₂ equivalente, com redução de 20,6%. De modo geral, os aditivos intensificaram as transformações da matéria orgânica, promovendo maior redução (p < 0,001) de carbono (C), nitrogênio (N) e extrato etéreo (EE). A zeólita demonstrou maior eficiência na redução do C ao final do processo (p < 0,001), enquanto doses mais elevadas de ambos os aditivos acentuaram as perdas de N. Além disso, a utilização dos aditivos promoveu enriquecimento nutricional do composto em comparação ao controle, com maiores concentrações (p < 0,001) de potássio (K), cobre (Cu) e man ganês (Mn). A zeólita destacou-se por proporcionar maiores teores (p < 0,001) de K, cálcio (Ca), magnésio (Mg), zinco (Zn) e boro (B), enquanto o biochar favoreceu maiores concentrações de P e Ca na dose de 5%. De forma integrada, a zeólita apresentou desempenho mais consistente ao considerar simultaneamente a mitigação de emissões e a qualidade agronômica do composto. |
| Abstract: | The generation of fish processing residues in aquaculture represents an environmental challenge due to their high moisture, lipid, and nitrogen contents, characteristics that favor greenhouse gas (GHG) emissions and nutrient losses when improperly managed. Composting emerges as an alternative for the treatment and valorization of these residues; however, its dynamics may intensify emissions, requiring the development of mitigation strategies such as the use of physicochemical additives. Thus, this thesis aimed to: (i) address composting as a sustainable alternative for treating fish processing residues, as well as the application of physicochemical additives to reduce GHG emissions during the process (Chapter I); (ii) evaluate the effect of different disposal methods for fish residues, comparing composting (with and without biochar) and burial (with and without wood shavings as cover) on GHG emissions and nutrient recovery (Chapter II); and (iii) investigate the influence of different doses of biochar and zeolite as GHG-mitigating additives, as well as their effects on the degradation of organic constituents and the quality of the compost produced from fish processing residues (Chapter III). Chapter I was developed based on a review of studies addressing waste generation in aquaculture, composting principles, emissions associated with this process, and the potential of additives such as biochar and zeolite to mitigate GHG emissions. These materials were found to have mitigation potential, as they can enhance microbial activity during organic matter degradation due to their physical properties, including high porosity, adsorption capacity, and cation exchange capacity. In Chapter II, a pilot-scale experiment was conducted to evaluate two treatment methods for fish residues: composting (with and without the inclusion of 10% bamboo biochar) and burial (with and without wood shavings cover). Composting without biochar addition resulted in the highest cumulative emissions of CH₄ (0.72 g CH₄ kg⁻¹ total solids of fish residue) and CO₂ (2.57 kg CO₂ kg⁻¹ total solids), whereas burial with soil only showed the highest cumulative N₂O emissions (2.18 g N₂O kg⁻¹ total solids), followed by burial with wood shavings and soil cover (2.08 g N₂O kg⁻¹ total solids). The highest concentrations of nitrogen (N), phosphorus (P), and potassium (K) were observed in composting with biochar (1.74%, 30.8 g kg⁻¹, and 4.6 g kg⁻¹, respectively), while burial treatments resulted in the lowest concentrations of these nutrients. Chapter III evaluated the effect of two doses (5% and 10%) of two additives (biochar and zeolite) aiming to mitigate GHG emissions and improve compost quality. CH₄ emissions were significantly reduced by both biochar and zeolite, with reductions exceeding 60% compared to the control (p < 0.001). Regarding N₂O, zeolite showed lower emissions (957 mg kg⁻¹ total solids) compared to biochar (1468 mg kg⁻¹) (p < 0.05), resulting in the lowest CO₂ equivalent emissions, with a 20.6% reduction. Overall, the additives intensified organic matter transformations, promoting greater reductions (p < 0.001) in carbon (C), nitrogen (N), and ether extract (EE). Zeolite demonstrated greater efficiency in reducing C at the end of the process (p < 0.001), while higher doses of both additives increased N losses. Furthermore, additive use promoted nutritional enrichment of the compost compared to the control, with higher concentrations (p < 0.001) of potassium (K), copper (Cu), and manganese (Mn). Zeolite stood out by providing higher levels (p < 0.001) of K, calcium (Ca), magnesium (Mg), zinc (Zn), and boron (B), whereas biochar favored higher concentrations of P and Ca at the 5% dose. Overall, zeolite showed more consistent performance when considering both emission mitigation and agronomic quality of the compost. |
| Palavras-chave: | Aquecimento global Global warming Mudanças climáticas Climate change Produção de pescado Fish production |
| CNPq: | CNPQ::CIENCIAS AGRARIAS::ZOOTECNIA |
| Idioma: | por |
| País: | Brasil |
| Editor: | Universidade Federal da Grande Dourados |
| Sigla da Instituição: | UFGD |
| metadata.dc.publisher.department: | Faculdade de Ciências Agrárias |
| metadata.dc.publisher.program: | Programa de pós-graduação em Zootecnia |
| Citação: | OLIVEIRA, Juliana Dias. Alternativas de mitigação dos gases de efeito estufa durante a biodegradação dos resíduos de pescado. 2026. 159 f. Tese (Doutorado em Zootecnia) – Faculdade de Ciências Agrárias, Universidade Federal da Grande Dourados, Dourados, MS, 2026. |
| Tipo de Acesso: | Acesso Aberto |
| URI: | http://repositorio.ufgd.edu.br/jspui/handle/prefix/7073 |
| Data do documento: | 4-Mar-2026 |
| Aparece nas coleções: | Doutorado em Zootecnia |
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| Arquivo | Descrição | Tamanho | Formato | |
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