Sustainable Technologies for the Agroindustry Waste Management in Santa Catarina
RESUMO
Os resíduos provenientes da agroindústria catarinense podem ser tratados através de tecnologias regionalizadas, com diferentes ações de prevenção e mitigação ambiental. Para o consumo de água e produção de dejetos de suínos o uso adequado de bebedouros implica na redução e facilidade do manejo dos dejetos. No uso de digestores anaeróbios de baixa taxa de carregamento volumétrico se consegue ter eficiência média anual significativa, devido às condições climáticas favoráveis. No entanto é promissora a aplicação de digestores com controle de temperatura e homogeneização para aumentar a eficiência desta tecnologia. O uso de lagoas com lemnas se apresenta como uma alternativa sustentável de pós-tratamento e reuso de efluentes líquidos. No processamento industrial e na fase de criação animal os biofiltros com turfa são eficientes na redução dos odores.
Palavras-chave: Agroindústria. Consumo de Água. Produção de dejetos. Biodigestor. Biofiltro.
ABSTRACT
The agroindustry wastes generated in Santa Catarina can be treated through regionalized technologies considering different prevention and environmental mitigation actions. In relation to water consumption and manure production in pig sector, the use of proper drinkers implies the reduction of the volume produced and their consequent daily management. Due to favorable climatic conditions, it is possible to obtain a significant annual efficiency treatment when it is considered the use of anaerobic digesters prepared for low volumetric loading rate. However, currently, it is promising the application of controlled digesters, temperature and homogenization, to increase the efficiency of this technology. The use of lagoons with lemnas presents itself as a sustainable alternative to the post treatment and reuse of wastewater. In the livestock production and industrial processes the biofilters are effective in the odors reduction.
Keywords: Agroindustry. Water Consumption. Animal Manure Production. Digester. Biofilter.
1 INTRODUÇÃO
A atividade agropecuária no Estado de Santa Catarina é uma das mais dinâmicas no Brasil. No entanto precisa se adequar para sustentabilidade de seus processos, haja vista a presença da poluição ambiental desta atividade em muitas regiões onde ela está presente.
Tem-se riscos ambientais para a água, ar e solo e em algumas regiões com incômodos psicofísicos sobre comunidades, tais como maus odores e a perda da estética local. No entanto percebe-se uma evolução para a construção do desenvolvimento sustentável, para superar desafios, adotando boas práticas, metodologias de tratamento e valorização de seus resíduos. Este setor tem procurado seguir e se integrar nas orientações da Lei nº 9.433/1997, que trata da Política Nacional de Recursos Hídricos e se adequar nas determinações da Resolução do CONAMA nº 430, de 13 de maio de 2011, emitida através do Conselho Nacional de Meio Ambiente.
Desta forma, apresenta-se um conjunto de metodologias e tecnologias que são aplicadas ou estão na perspectiva de se consolidarem para a gestão de resíduos e despejos da cadeia de produção animal em Santa Catarina.
Algumas regiões no Estado possuem experiências de empoderamento de tecnologias para sustentabilidade de suas bacias hidrográficas. Destaca-se o projeto Tecnologias Sociais para a Gestão da Água que é conduzido entre a Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC), a Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (EMBRAPA) e a Empresa de Pesquisa Agropecuária e Extensão Rural de Santa Catarina (EPAGRI). Este projeto tem o objetivo de disseminar tecnologias resultantes de pesquisas e de experiências positivas destas instituições para o setor agropecuário.
2 USO EFICIENTE DE ÁGUA NA PRODUÇÃO DE SUÍNOS E DE SEUS DEJETOS
Estudos realizados em conjunto com a Universidade Federal de Santa Catarina, a Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária, a Associação das Indústrias de Carnes e Derivados de Santa Catarina/Sindicato da Indústria de Carnes de Santa Catarina (AINCADESC/SINDICARNE-SC), mostraram a redução de consumo de água na produção de suínos (TAVARES et al., 2013). Foram observadas quinze instalações com diferentes bebedouros comerciais com o objetivo de se definir critérios de projeto e controle de alimentação animal.
Figura 1 – Equipamentos avaliados para consumo de água na produção de suínos:
a) chupeta bite-ball; b) chupeta convencional; e, c) taça/concha horizontal
a) chupeta bite-ball; b) chupeta convencional; e, c) taça/concha horizontal
A Figura 1 mostra os modelos de bebedouros utilizados e a Tabela 1 apresenta os valores de consumo de água obtidos com a adoção destes equipamentos. O uso dos modelos proporciona redução significativa de consumo de água, pois os sistemas clássicos e os projetos convencionais utilizam valores superiores a 10 L animal-1. d-1.
Tabela 1 – Consumo de água em função do bebedouro e do tempo de alojamento dos suínos
Alojamento
(semanas)
|
Tipo de Bebedouro
|
Prob > F
| ||
A
|
B
|
C
|
Equipamento
| |
(L·suíno-1·d-1)
| ||||
10
|
7,71 ± 0,61
|
6,43 ± 0,70
|
7,14 ± 0,67
|
0,3942
|
15
|
8,23 ± 0,42
|
6,84 ± 0,45
|
8,16 ± 0,45
|
0,0756
|
18
|
8,63 ± 0,42 a
|
7,00 ± 0,44 b
|
8,58 ± 0,45 a
|
0,0345
|
Médias seguidas de letras distintas na linha
diferem significativamente pelo teste t (P≤0,05). |
||||
Fonte: Adaptado de Tavares (2012, p. 132).
Tabela 2 – Produção dos dejetos em função de bebedouros e tempo de alojamento dos suínos
Alojamento
(semanas)
|
Tipo de Bebedouro
|
Prob > F
| ||
A
|
B
|
C
|
Equipamento
| |
(L·suíno-1·d-1)***
| ||||
10
|
4,80±0,19 a
|
3,88±0,22 b
|
3,68±0,22 b
|
0,0029
|
15
|
5,35±0,20 a
|
4,15±0,21 b
|
4,26±0,22 b
|
0,0014
|
18
|
5,69±0,23 a
|
4,19±0,23 b
|
4,54±0,24 b
|
0,0010
|
Médias seguidas de letras distintas na linha
diferem significativamente pelo teste t (P≤0,05).
*** Instrução Normativa/FATMA – SC nº 11/2009:
7,0 L·suíno-1·d-1
|
||||
Fonte: Adaptado de Tavares (2012, p. 142).
Na Tabela 2 observam-se as implicações positivas do uso do equipamento, tendo-se como resultado menores volumes da produção de dejetos. Pode-se ter produção de dejetos menor que a normativa do órgão ambiental e consequentemente maior facilidade na gestão deste produto, seja na aplicação no solo para fins de fertilização agrícola, tratamento ou outras possibilidades para redução da poluição e uso eficiente da água.
3 TRATAMENTO DE EMISSÕES LÍQUIDAS E ODORÍFERAS DA AGROINDÚSTRIA E POTENCIAL DE PRODUÇÃO DE GÁS METANO
Apresenta-se algumas tecnologias e processos aplicados pela agroindústria com objetivo de tratar despejos industriais ou manejo sustentável dos dejetos animais. Para o tratamento de dejetos de animais existe a predominância da aplicação sistema com biolagoa, tendo comportamento equivalente a digestor anaeróbio projetado e operado com reduzido carregamento orgânico volumétrico.
O efluente desta tecnologia, para se enquadrar nas regras legais sobre qualidade de emissões, necessita de pós-tratamento ou é destinado na aplicação para fertilização no solo. A Figura 2 ilustra esta tecnologia.
Figura 2 – Biolagoa para tratar dejetos de animais
Para o tratamento de efluentes de indústrias de processamento animal, o reator UASB se apresenta com forte tendência de aplicação, haja vista as diversas facilidades de custo, simplicidade e integra a possibilidade de aproveitamento energético de biogás rico em gás metano. No entanto também precisa de pós-tratamento de seu efluente.
Atualmente estão em andamento avaliações de tecnologias em uma propriedade piloto, na região de Braço do Norte, sul de Santa Catarina. Entre elas, utiliza-se lagoas com macrófitas Lemnas Landoltia para tratar o excedente de dejetos. Resultados mostram a potencialidade de produção de 20 ton/ha ano e com 40% de proteína da matéria seca na planta produzida e manejada para fins e valorização de ração animal (MOHEDANO et al., 2012, p. 98).
Figura 3 – Biofiltro para tratamento de odores
A potencialidade de produção de gás metano proveniente da possibilidade de uso do processo anaeróbio para tratar os despejos da agroindústria catarinense é superior a 2,6 milhões de metros cúbicos por dia. Isto representa uma fonte de alternativa energética com interesse econômico e ambiental (BELLI FILHO, 2009).
Figura 4 – Eficiência de redução de gás sulfídrico em um biofiltro
Para controle de emissões com maus odores em indústrias de processamento animal, tem-se orientado o uso de biofiltros com turfa para o seu tratamento. No trabalho é apresentado o modelo de uma instalação automatizada, construída em módulo, para tratar emissões ricas em gás sulfídrico. A Figura 3 mostra uma instalação com biofiltro e a Figura 4 apresenta a eficiência desta unidade. Observa-se a boa redução de gás sulfídrico e consequentemente a eficiente redução dos maus odores. A eficiência de redução deste gás é superior a 95%.
4 CONCLUSÕES
As reduções do consumo de água e da produção de dejetos de suínos através do uso adequado de bebedouros implica em fatores positivos para a produção animal.
A digestão anaeróbia convencional, com digestores de baixa taxa de carregamento volumétrico é uma proposta consolidada para Santa Catarina devido às condições climáticas favoráveis. No entanto é promissora a aplicação de digestores com controle de temperatura e homogeneização para aumentar a eficiência desta tecnologia.
A potencialidade de produção de gás metano em Santa Catarina é da ordem de 3 milhões de m3.d-1.
O uso de lagoas com lemnas se apresenta como uma alternativa sustentável de pós-tratamento e reuso de efluentes líquidos. Proporciona boa eficiência, integra a valorização e reuso do efluente e da proteína animal.
A experiência de biofiltros com turfa se torna positiva no controle de odores e o material filtrante é facilmente obtido no sul do Brasil.
REFERÊNCIAS
BELLI FILHO, Paulo. Inventário do potencial de geração de metano no estado de Santa Catarina. ALESC. Sustentar, 2009. Disponível em: <http://gmi.fatma.sc.gov.br/uploads/5a.msw2.moderator.pdf>. Acesso em: 14 mar. 2014.
BRASIL. Lei nº 9.433, de 08 de janeiro de 1997. Institui a Política Nacional de Recursos Hídricos, cria o Sistema Nacional de Gerenciamento de Recursos Hídricos, regulamenta o inciso XIX do art. 21 da Constituição Federal, e altera o art. 1º da Lei nº 8.001, de 13 de março de 1990, que modificou a Lei nº 7.990, de 28 de dezembro de 1989. Disponível em: <http://www.planalto.gov.br/ccivil_03/leis/l9433.htm>. Acesso em: 14 mar. 2014.
CONAMA – Conselho Nacional do Meio Ambiente. Resolução nº 430, de 13 de maio de 2011. Dispõe sobre as condições e padrões de lançamento de efluentes, complementa e altera a Resolução nº 357, de 17 de março de 2005, do Conselho Nacional do Meio Ambiente-CONAMA. Disponível em: <http://www.mma.gov.br/port/conama/legiabre.cfm?codlegi=646>. Acesso em: 14 mar. 2014.
FATMA – Fundação do Meio Ambiente. Instrução Normativa nº 11, de 2009. Disponível em: <http://www.fatma.sc.gov.br/conteudo/instrucoes-normativas>. Acesso em: 14 mar. 2014.
LÍDER Distribuidora. Bebedouro Suínos Concha Grande. [201-?]. Disponível em: <http://www.liderdistribuidora.com.br/produtos/detalhes/2/201/6401>. Acesso em: 14 mar. 2014.
MOHEDANO, Rodrigo de Almeida; COSTA, Rejane H. R.; TAVARES, Flávia A.; BELLI FILHO, Paulo. High nutrient removal rate from swine wastes and protein biomass production by full-scale duckweed ponds. Bioresource Technology, v. 112, p. 98-104, 2012. doi: 10.1016/j.biortech.2012.02.083. Disponível em: <http://goo.gl/CCfACZ>. Acesso em: 14 mar. 2014.
TAVARES, Jorge Manuel Rodrigues Tavares. Consumo de água e produção de dejetos na suinocultura. 2012. 230p. Dissertação (Mestrado) – Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental, Universidade Federal de Santa Catarina. Florianópolis, 2012. Disponível em: <https://repositorio.ufsc.br/bitstream/handle/123456789/100704/311939.pdf?sequence=1>. Acesso em: 14 mar. 2014.
TAVARES, Jorge Manuel Rodrigues; BELLI FILHO, Paulo; COLDEBELLA, Arlei; AMORIM, Bruna Nascimento; OLIVEIRA, Paulo Armando Victoria de. Redução do consumo de água e da produção de dejetos na suinocultura – um caminho para a sustentabilidade. XXVII CONGRESSO BRASILEIRO DE ENGENHARIA SANITÁRIA E AMBIENTAL, 2013, Goiânia. Saneamento, ambiente e sociedade: entre a gestão, a política e a tecnologia. Rio de Janeiro: ABES – APRH, 2013. V. USB. Disponível em: <http://www.alice.cnptia.embrapa.br/bitstream/doc/973659/1/final7350.pdf>. Acesso em: 14 mar. 2014.
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BELLI FILHO, Paulo. Tecnologias Sustentáveis para a Gestão de Resíduos da Agroindústria de Santa Catarina. In: FRICKE, Klaus; PEREIRA, Christiane; LEITE, Aguinaldo; BAGNATI, Marius. (Coords.). Gestão sustentável de resíduos sólidos urbanos: transferência de experiência entre a Alemanha e o Brasil. Braunschweig: Technische Universität Braunschweig, 2015. Disponível em: <https://goo.gl/BE246I>. Acesso em: .
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