Estruvita : identificação de potenciais perigos e eventos perigosos no processo de produção, percepção e aceitabilidade de agricultores quanto ao seu uso agrícola

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dc.contributor.advisor-co1Gonçalves, Ricardo Franci
dc.contributor.advisor1Silva, Fátima Maria
dc.contributor.authorBená Filho, Natanael Blanco
dc.contributor.referee1Giraldi, Gilson Antônio
dc.contributor.referee2Salaroli, Luciane Bresciani
dc.date.accessioned2019-05-18T02:12:38Z
dc.date.available2019-05-17
dc.date.available2019-05-18T02:12:38Z
dc.date.issued2019-05-17
dc.description.abstractThe chemical precipitation of struvite has received great attention in past years, due to its simplicity, speed and confiability to remove nutrients in the form of struvite cristals (MgNH4PO4.6H2O). However, the development of methods that allow the use of urine to produce agricultural fertilizer is very limited and require special care because both human and animal urines can present pathogens, trace-elements, hormones and other pharmaceuticals, which are linked with human health risk and environmental contamination. In this context, this study aimed to identify potencial hazards and hazardous events that are likely to pose health risk to users through the steps involved in the production of struvite in small scale, as well as elucidate the perception and aceptability of farmers regarding the use of estruvita from urine as fertilizer. In order to achieve that, a quali-quantitative study was performed to caracterize changes in the physico-chemical and microbiological parameters of urine during a period of 30 days. Among the results, the detectable values for E. coli and total coliforms in the female urine on the thirtieth day were highlighted.Therefore, longer storage periods (≥ 6 meses) are needed to guarantee its safe use for agriculture purposes. With respect to the presence of endocrine disrupters, different methods of analysis were performed to identify pharmaceuticals and trace-elements in different urines with higher precision. Farmacos and traceelements were analysed by High Performance Liquid Chromatography and Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry, respectively. The results showed that both micro-pollutants were detected in very low concentrations (µg/mL). The adapted methodologies for chemistry precipitation were shown to be promising with respect to estruvita production. This was observed with the use of Scanning Electron Microscopy and further confirmed by its purity degree that was detected using X-ray Diffraction. Therefore, it is possible to assure that substances present in struvite are not relevants to its use in agricultural activities. Based on the methodology of semiquantitative risk assessment, a method was adapted that allowed the identification of potential hazards and dangerous events in the different stages of struvite production and, after a risk analysis could help decision makers during the implementation of the process struvite production, to make its decisions based on this analysis. Also, a data collection was performed from a semi-structured mixed questionnaire applied to the farmers belonging to different agricultural production modalities of the municipality of Domingos Martins, Espírito Santo, Brazil. The Content Analysis technique, which allowed the development of analitical categories and sub-categories, was used for the determination of data. The results indicated that these farmers understand the hazards that fertilizers can impose to the environment and human health, although most of the time the risks are not perceived immediately.The acceptance of agricultural use of struvite, mainly derived from cow urine, corresponded to (36%) the preference of the farmers interviewed.eng
dc.description.resumoA precipitação química de estruvita tem recebido muita atenção nos últimos anos, diante da simplicidade, rapidez e confiabilidade na remoção de nutrientes na forma de cristais de estruvita (MgNH4PO4.6H2O). No entanto, o desenvolvimento de metodologias que permitam a utilização da urina na produção de fertilizantes agrícola é muito limitada e requer cuidados especiais, haja vista que a urina, seja humana ou animal, pode apresentar concentrações de patógenos, elementostraço, hormônios e outros fármacos ambos associados aos riscos à saúde humana e nas contaminações ambientais. Nesse contexto, esta pesquisa visou identificar os potenciais perigos e eventos perigosos que podem oferecer risco à saúde dos usuários, ao longo das etapas do processo de produção da estruvita em pequena escala, bem como, conhecer a percepção e a aceitabilidade de pequenos agricultores acerca do uso da estruvita derivada de urina como fertilizante agrícola. Para tal foi realizado um estudo quali-quantitativo, onde a caracterização físicoquímica e microbiológica teve o intuito de verificar o comportamento das amostras de urina durante o processo de estocagem no período de 30 dias. Entre os resultados obtidos, destacaram-se os valores detectáveis para E. coli e coliformes totais na urina feminina no trigésimo dia. Assim, verificou-se ser necessário um tempo maior de estocagem (≥ 6 meses) para garantir sua utilização de forma segura na agricultura. No tocante à presença de disruptores endócrinos foi empregado diferentes métodos de análise que tiveram como objetivo identificar com maior precisão os fármacos e os elementos-traço nas diferentes urinas. Os fármacos foram analisados por Cromatografia Líquida de Alta Eficiência e os elementostraços através da Espectrometria de Massa e Plasma Indutivamente Acoplado. Os resultados mostraram que ambos os micropoluentes foram detectados em concentrações muito baixas (µg/mL). As metodologias adaptadas de precipitação química se mostraram promissoras na obtenção de estruvita, sendo observada através do Microscopia Eletrônica de Varredura e comprovada diante do grau de pureza obtida por meio da Difração de Raios-X. Portanto, é possível afirmar que as substâncias presentes na estruvita não se configura relevantes ao seu uso na atividade agrícola. Partindo da metodologia de avaliação semi-quantitativa de risco foi adaptado um método que permitiu a identificação de perigos potenciais e eventos perigosos nas diferentes etapas de produção da estruvita e que após uma análise de risco possa auxiliar tomadores de decisões, durante a implementação do proceso de produção da estruvita, a tomar suas decisões baseando-se nessa análise. Ainda, foi realizada uma coleta de dados a partir de um questionário misto semi-estruturado aplicado aos agricultores pertencentes a diferentes modalidades de produção agrícola do município de Domingos Martins, Espírito Santo, Brasil. Para a análise dos dados foi utilizada a técnica de Análise de Conteúdo, que permitiu a criação de categorias e subcategorias analíticas. Os resultados indicaram que estes trabalhadores compreendem os perigos que os fertilizantes representam ao meio ambiente e a saúde humana, embora muitas vezes os riscos não sejam percebidos de imediato. A aceitação de uso agrícola da estruvita, sobretudo derivada de urina de vaca, correspondeu a (36%) da preferência dos agricultores entrevistados.
dc.formatText
dc.identifier.urihttp://repositorio.ufes.br/handle/10/11159
dc.languagepor
dc.publisherUniversidade Federal do Espírito Santo
dc.publisher.countryBR
dc.publisher.courseMestrado Profissional em Engenharia e Desenvolvimento Sustentável
dc.publisher.departmentCentro Tecnológico
dc.publisher.initialsUFES
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia e Desenvolvimento Sustentável
dc.rightsopen access
dc.subjectStruviteeng
dc.subjectHuman health riskeng
dc.subjectPotential hazardseng
dc.subjectHazardous eventseng
dc.subjectRisk perceptioneng
dc.subjectAcceptabilityeng
dc.subjectEstruvitapor
dc.subjectRiscos a saúde humanapor
dc.subjectPotenciais perigospor
dc.subjectEventos perigosospor
dc.subjectPercepção de riscopor
dc.subjectAceitabilidadepor
dc.subject.cnpqEngenharia Sanitária
dc.subject.udc628
dc.titleEstruvita : identificação de potenciais perigos e eventos perigosos no processo de produção, percepção e aceitabilidade de agricultores quanto ao seu uso agrícola
dc.typemasterThesis
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