SISTEMAS DE MANEJO E UTILIZAO DE DEJETOSDA CADEIA PRODUTIVA ANIMAL

1. INTRODUO

At a dcada de 70, os dejetos dos sunos no representavam problema ao meio ambiente, uma vez que a suinocultura intensiva era incipiente. O desenvolvimento da suinocultura industrial trouxe consigo a produo de grandes quantidades de dejetos que, pela falta de tratamento adequado, vm se transformando em uma das maiores fontes poluidoras dos mananciais hdricos das regies de intensa produo.

Nas zonas de produo intensiva a suinocultura possui uma grande importncia econmica, social e cultural, porm considerada uma atividade com baixa qualidade ambiental, face ao elevado nmero de contaminantes gerados pelos seus efluentes, o que pode representar importante fonte de degradao do ar, dos recursos hdricos e do solo.

Neste contexto, os problemas ambientais associados a dejetos de sunos apresentam-se como um grande desafio para a pesquisa, haja vista que os custos das tecnologias desenvolvidas so muitas vezes difceis de serem transferidos para o setor produtivo por causa da menor capacidade de investimento do produtor nesse segmento. Isso cria dificuldades para a reduo dos impactos ambientais da suinocultura, pois, na maioria dos casos, no possvel diminuir a poluio sem agregar tecnologia.

A aplicao de dejetos em lavouras e pastagens utilizada como fonte de nutrientes, sendo importante na ciclagem dos mesmos dentro das prprias unidades de produo. Se manejados adequadamente, os dejetos podem contribuir para melhorias das condies fsicas, qumicas e biolgicas do solo. Contudo, se utilizados de maneira inadequada, principalmente, em doses elevadas, os dejetos passam de fertilizantes a poluentes, contribuindo para a contaminao do solo, ar e, especialmente, dos recursos hdricos. Dessa forma, poder haver contaminao das guas pelo escorrimento superficial, quando a capacidade de infiltrao do solo for baixa, e a contaminao das guas subterrneas, quando a infiltrao no solo for elevada.

Da mesma forma que ocorre com guas residurias domsticas e industriais, a remoo de poluentes das guas residurias geradas em atividades agroindustriais, a fim de torn-las em condies adequadas, de acordo com os padres estabelecidos pela legislao ambiental, s pode ser obtida se eficientes sistemas de tratamento forem implantados e adequadamente operados.2. ESTIMATIVA DO VOLUME E CARACTERIZAO DO PODER POLUENTE DOS DEJETOS

O primeiro passo para o dimensionamento de um sistema de manejo, tratamento e utilizao dos dejetos determinar o volume dirio de resduos.

A quantificao mais aproximada da produo real de dejetos na criao constitui-se num fator bsico para o estabelecimento da estrutura de estocagem e aproveitamento dos mesmos. Somente possvel determinar o mais apropriado destino dos dejetos, mediante o conhecimento da concentrao de seus elementos componentes, que dependem da diluio a que foram submetidos e da forma que foram manuseados e armazenados.

O suno no como mostra a Tabela 01, a espcie que produz mais dejetos em relao ao peso vivo.

Alm disso, o volume total de dejetos depende tambm de outros fatores como sistema de manejo adotado, tipo de alimentao, volume de gua utilizado na higienizao das instalaes, peso vivo dos animais e volume de gua ingerida, que influenciam a produo de urina, variando a quantidade de dejetos lquidos. (Tabela 02).

A composio fsico-qumica dos dejetos est associada ao sistema de manejo adotado e aos aspectos nutricionais. Apresentam grandes variaes na concentrao dos elementos componentes, dependendo da diluio a qual foram submetidos e do sistema de armazenamento.2.1 IMPACTO AMBIENTAL

Comparativamente ao esgoto domstico, os dejetos sunos so 260 vezes mais poluentes. Isso se deve DBO5 (Demanda Bioqumica de Oxignio) - referencial que traduz, de maneira indireta, o contedo de matria orgnica de um resduo atravs da medida da quantidade de oxignio necessrio para que as bactrias depuradoras possam oxidar biologicamente a matria orgnica por um perodo de 5 dias, ou seja, quanto maior for a DBO5 mais oxigncio ser retirado da gua, o que favorece a diminuio das chances de sobrevivncia dos organismos aquticos. Para o esgoto domstico a DBO5 de 200mg/l j para dejetos de sunos, o valor pode atingir at 52.000mg/l.

O presente modelo suincola brasileiro mostra uma reduo do nmero de suinocultores com aumento do efetivo de rebanho por unidade criatria. Isso se traduz noaumento de emisso de dejetos por rea. O efeito direto e imediato desse processo a contaminao, acima dos nveis tolerveis, de fontes hdricas para consumo humano. Entretanto, a reduo do poder poluente para 40 mg/DBO/litro de dejetos, 15% de slidosvolteis e reduo da taxa de coliformes a 1%, requerem investimentos elevados que esto,via de regra, acima da capacidade de investimento do produtor.2.1.1 Doenas infecciosas

O estatus epidemiolgico est relacionado as condies sanitrias de cada unidadecriatria. A lgica do confinamento determina uma alta prevalncia de microorganismos

patognicos nos pisos, j que os sistemas digestivo e urinrio so as principais vias de eliminao desses agentes. importante levar em conta que os dejetos possibilitam a sobrevivncia e a disseminao dos patgenos por alguns dias at meses.2.1.2 Gases nocivos

O grande volume de dejetos concentrados em pequenos locais, sob condies ambientais favorveis, permite transformaes qumicas tendo como produtos finais gasesnocivos e odores. Dentre os gases, os mais importantes so: amnia (NH4), sulfeto de hidrognio (H2S), dixido de carbono (CO2) e metano (CH4). Os odores so produzidos pela amnia, sulfeto de hidrognio e por inmeros compostos orgnicos intermedirios resultantes da decomposio biolgica da matria orgnica do esterco. A aerao (decomposio biolgica aerbica), a diluio, a ozonizao e a compostagem so alguns dos processos que podem ser utilizados para reduo dos odores.

2.1.3 Contaminao do solo

Quando o esterco lquido aplicado em grandes quantidades no solo ou armazenados em lagoas no impermeabilizadas, poder ocorrer a sobrecarga da capacidade de filtrao do solo e reteno dos nutrientes do esterco. Quando isso ocorre, alguns destes nutrientes podem atingir as guas subterrneas ou superficiais acarretando problemas de contaminao. Um dos compostos que deve ser considerado na preservao ambiental o nitrato. Os teores de nitrato observados em lenis freticos de terras tratadas com grandes volumes (160 m3/ha de esterco lquido por vrios anos) foram maiores que os encontrados nas terras no tratadas.2.1.4 Contaminao da gua

Mesmo com a remoo dos slidos, aerao ou desidratao, os patgenos no so

eliminados completamente. Dentre as infeces que tm veiculao hdrica, destaque dado salmonelose, a colibacilose e a leptospirose. Nesse caso, uma estratgia de controle dessas patologias o tratamento das guas residuais lanadas nas rios atravs da clorao. As dosagens variam de acordo com o tipo de cloro, teor de matria orgnica dos efluentes, pH, temperatura, nvel de cloro residual e tempo de contato. Um tempo de contato de 15-30 minutos normalmente suficiente. O nvel de cloro residual no deve ser inferior a 0,1-0,5mg/litro.3. PRINCIPAIS TCNICAS PARA O TRATAMENTO DE DEJETOS

Vrios so os processos de tratamento para os dejetos com alta concentrao de matria orgnica, como os oriundos da criao de sunos. A escolha do processo a ser adotado depender de fatores como: caractersticas do dejeto e do local, bem como operao e recursos financeiros. O mais importante que dever atender legislao ambiental vigente.

As principais tcnicas de tratamento de dejetos costumam combinar processos fsicos, eventualmente qumicos e biolgicos.

3.1 Processos fsicos

Os dejetos passam por um ou mais processos fsicos, onde ocorre a separao das fases slida e lquida. A separao das fases pode ser efetuada por decantao, centrifugao, peneiramento e/ou prensagem, e a desidratao da parte lquida por vento, ar forado ou ar aquecido.

3.1.1 Decantao

A separao por decantao obtida armazenando-se os dejetos lquidos em um reservatrio de maneira que com o tempo a frao slida em suspenso decante. A solubilidade diferente dos diversos elementos presentes provoca uma diviso heterognea;fsforo e nitrognio orgnico so encontrados nos slidos sedimentados (82% e 62%, respectivamente); o nitrognio amoniacal (90%) e o potssio (100%), encontrados na fase lquida. O dimensionamento deve levar em conta a vazo do efluente e a velocidade de sedimentao.3.1.2 Peneiramento

Existem diversos tipos de peneiras, todas com o mesmo objetivo, separar os dejetos em duas fraes, a slida e a lquida. Deste modo fica facilitado o posterior processamento dos dejetos. Na avaliao de eficincia foi observado que peneiras com 800 e 500um (10um = 0,01mm) determinaram a eficincia de 40 e 49% respectivamente. As peneiras classificam-se em estticas, vibratrias e rotativas. Sendo que as estticas apresentam uma menor eficincia em relao s demais. J as peneiras vibratrias separam a frao lquida da slida realizando movimentos tangencial e vertical, de forma a manter os dejetos em fluxo contnuo. Por sua vez, nas peneiras rotativas a frao lquida atravessa os crivos depositando-se na sua parte inferior e a frao slida adere superfcie sendo retirada por uma lmina de raspagem.

3.1.3 Centrifugao

Outro processo de separao das fases dos dejetos a centrifugao no qual a fora gravitacional incide nas partculas em suspenso dos dejetos. A centrfuga pode ser do tipo horizontal, cilindro rotativo ou cnico com diferentes velocidades. A relao c/d (comprimento/dimetro) do cilindro define a eficincia da centrfuga. Centrfuga de alta rotao com a relao c/d maior que 2 so utilizadas para separar slidos altamente dispersos com baixa concentrao. Centrfugas de mdia rotao com c/d, menor que 2 so empregadas para separar lquidos com alta concentrao de slidos.3.1.4 Desidratao

A desidratao objetiva o controle da poluio e facilita o manuseio do produto.Reduzindo-se o teor de umidade dos dejetos para percentuais entre 10 a 15% tem-se um produto livre de odores melhorando as condies de uso. Os processos utilizados so aevaporao, separao de fase, secagem e adio de material absorvente.3.2 Tcnicas de tratamento qumico

Atravs da adio de produtos qumicos possvel precipitar partculas e material

coloidal reduzindo a demanda bioqumica de oxignio. A ao desses produtos pode se dar

de 3 diferentes formas:

a) bloqueio as fermentaes indesejveis;

b) seleo bacteriana com orientao especfica de fermentao; e

c) sobreposio de odores.

O sulfato de Alumnio, os Sais de Ferro, o Hidrxido de Clcio, o xido de Clcio so alguns dos produtos utilizados.3.3 Processos biolgicos

Os processos fsicos so, normalmente, considerados como tratamentos preliminares entretanto, a remoo do material orgnico , predominantemente, decorrente de transformaes bioqumicas proporcionadas pelos microrganismos.

3.3.1 Lagoas de estabilizao

As lagoas de estabilizao so unidades especialmente construdas com a finalidade de tratar guas residurias por meios predominantemente biolgicos, isto , por ao de microrganismos naturalmente presentes no meio.

A escolha entre as formas de tratamento vai depender da disponibilidade de rea junto fonte geradora da gua residuria, taxa de gerao do resduo, velocidade exigida no tratamento do resduo, e localizao (distncia de reas residenciais).

Lagoas de estabilizao podem ser classificadas, de acordo com o tipo de tratamento, em: a) Anaerbia: tem sido o processo mais indicado para tratamento de guas residurias de elevada carga orgnica. Nas lagoas anaerbias, os organismos transformaro o material orgnico em material menos complexo, porm ainda passvel de decomposio, o que deve ser feito sob condies aerbias. Por isso, as lagoas anaerbias so especialmente indicadas como pr-tratamento de guas residurias, notadamente as que detm grande carga orgnica, como o caso da maioria dos efluentes da agroindstria (guas residurias de criatrios de animais, de abatedouros, de laticnios, etc).b) Facultativa: Dentre os sistemas de lagoas de estabilizao, o processo de lagoas facultativas o mais simples, dependendo unicamente de fenmenos naturais. Durante o percurso da gua residuria, que demora vrios dias, o material orgnico em suspenso (DBO particulada) tende a se sedimentar, vindo a constituir o lodo de fundo. Uma grande variedade de microrganismos pode tomar parte nesse processo: bactrias, protozorios, fungos etc. A base de todo o processo biolgico o contato efetivo entre esses organismos e o material orgnico contido nas guas residurias, de tal forma que esse possa ser utilizado como alimento pelos microrganismos. Os microrganismos aerbios convertem o material orgnico em gs carbnico, gua, nitratos (NO3-), sulfatos (SO42-) e outros compostos estveis, alm de material celular (estruturas biolgicas dos microrganismos), enquanto bactrias anaerbias transformam material orgnico em dixido de carbono (CO2) e compostos orgnicos simples como metano (CH4), sulfeto de hidrognio (H2S) e amnia (NH3), conforme esquema apresentado na Figura 1.

c) De maturao ou aerbia (aerada - com uso de aerao mecnica).

Caso se deseje ter um sistema de lagoas de estabilizao de menores dimenses e que promova, mais rapidamente, a reduo da DBO at o nvel requerido, pode-se utilizar aeradores mecnicos para fornecimento de oxignio ao meio lquido. Nessas condies, a fotossntese deixa de ser a fonte de oxignio para as bactrias aerbias passando a ser a incorporao do ar atmosfrico ou de oxignio puro a principal fonte de oxignio para as bactrias aerbias degradarem o material orgnico em suspenso.

As lagoas aeradas podem ser subdivididas em aeradas-facultativas e aeradas de mistura completa-lagoa de decantao.

As principais vantagens de sistemas com lagoas aeradas so apresentarem construo, operao e manuteno relativamente simples, requisitos de rea inferiores aos sistemas de lagoas facultativas e anaerbio-facultativas, maior independncia das condies climticas locais que os sistemas de lagoas facultativas e anaerbio-facultativas, relativamente alta eficincia na remoo da DBO, ligeiramente superior s obtidas em sistemas com lagoas facultativas, satisfatrias resistncias s variaes de carga e reduzidas possibilidades de maus odores. No caso das aeradas de mistura completa-lagoa de decantao, alm das vantagens citadas, h, tambm, menor requisito de rea dentre todos os sistemas de lagoas de estabilizao.

As desvantagens desses sistemas so a necessidade da introduo de equipamentos, o aumento no nvel de sofisticao do processo e os requisitos de energia relativamente elevados. No caso de sistemas com lagoas aeradas de mistura completa-lagoa de decantao, a necessidade de contnua remoo do lodo deve tambm ser includa entre as desvantagens do sistema.

d) Sistema de lodo ativado

Os sistemas de lodos ativados so constitudos por decantadores primrios, seguidos de tanques de aerao de mistura completa e decantadores secundrios (Figura 7), sendo o fornecimento de oxignio feito por aeradores mecnicos ou por sistema de aplicao de ar subaqutico, denominado ar difuso. O decantador primrio tem por funo proporcionar a remoo de parte do material orgnico sedimentvel e, com isso, diminuir as necessidades de aerao e, obviamente, os gastos de energia no processo. O princpio bsico do sistema de lodos ativados a recirculao, por bombeamento, dos slidos (biomassa bacteriana) sedimentados no decantador secundrio, com o objetivo de aumentar o tempo de contato das bactrias degradadoras do material orgnico com o lquido. Com isso, os slidos permanecem por muito mais tempo no sistema e justamente esta maior permanncia que garante a elevada eficincia dos lodos ativados, j que a biomassa tem tempo suficiente para metabolizar praticamente todo o material orgnico presente nas guas residurias.O lodo produzido, constitudo basicamente pela biomassa bacteriana desenvolvida no tanque de aerao, deve ser removido periodicamente e estabilizado antes de sua disposio final no ambiente.As vantagens dos sistemas de lodos ativados so a elevada eficincia na remoo de DBO, possibilidade de remoo biolgica de N e P, baixos requisitos de rea (bastante inferiores s do sistema de lagoas e estabilizao), reduzidas possibilidades de ocorrncia de maus odores e desenvolvimento de insetos e vermes. Como desvantagens, podem-se citar os elevados custos de implantao e operao, o elevado consumo de energia, a necessidade de conhecimento tcnico para sua operao, apresentar grande sensibilidade s descargas txicas, alm de poder apresentar problemas de rudos e exalao de aerossis.3.3.2 Biodigesto

Os sistemas de armazenagem/tratamento, de dejetos, visam reduzir a carga orgnica dos dejetos, possibilitando o seu uso racional como fertilizante nas lavouras. Nesses sistemas ocorre tambm a reduo do mau cheiro, menor proliferao de moscas e possibilita a utilizao de biodigestores (produo de biogs).

Dentre as formas alternativas de energia renovveis, pode-se citar a de converso da biomassa em energia secundria, destacando-se a biodigesto anaerbia de resduos (agroindustriais, domsticos, rurais, etc.), o que permite o seu aproveitamento sob a forma de biogs (metano). Sendo que a produo de metano apenas uma das vantagens da biodigesto anaerbia, entre elas podemos destacar o tratamento de efluentes, a reduo de odores e a eliminao de patgenos. Algumas das vantagens da digesto anaerbia so:

alta reduo de demanda bioqumica de oxignio (DBO), produo de biofertilizantes, pequena produo de lodo, baixos custos operacionais e de investimento e possibilidade de

sistemas descentralizados de tratamento de resduo.

O processo de digesto anaerbia (biometanizao) consiste de um complexo de cultura mista de microorganismos, capaz de metabolizar materiais orgnicos complexos, tais como carboidratos, lipdios e protenas para produzir metano (CH4) e dixido de carbono (CO2) e material celular. O biogs o produto da digesto anaerbia dos dejetos de sunos em um biodigestor, constituindo-se de uma mistura de metano (65-70%-CH4), gs carbnico (30-35%-CO2) e vapor dgua, sendo considerada como uma fonte de energia renovvel, podendo substituir o gs liquefeito de petrleo (GLP), a lenha, a gasolina e serve para a gerao de energia eltrica.

Alguns modelos de biodigestores tm se mostrado de interesse, principalmente por apresentarem baixo custos devido pouca tecnologia associada e facilidade operacional. O modelo tipo Batelada que, apesar da simplicidade, pode ser til em situaes em que o resduo obtido periodicamente, como o caso da cama obtida nos galpes de frangos de corte. Quando h disponibilidade dos resduos lquidos, principalmente de sunos, o interesse volta-se para os biodigestores contnuos como os modelos Indiano e Canadense.

Os biodigestores, em uso no meio rural, so depsitos semelhantes s esterqueiras,

diferenciando-se apenas por possurem cobertura para armazenar o biogs gerado pelo processo de digesto anaerbia. As cmaras de digesto dos biodigestores, podem ser construdas de pedra, tijolos ou lonas de PVC e as campnulas ou bales para o armazenamento do biogs gerado podem ser de ferro, fibra de vidro, sendo que a alternativa mais barata a que utiliza coberturas de PVC. No Brasil, o modelo contnuo (Indiano) foi o mais difundido por sua simplicidade e funcionalidade. Atualmente, o Modelo Canadense com cobertura de lona de PVC, em substituio s campnulas (metlica ou de fibra de vidro), vem ganhando maior espao em virtude dos menores custos e facilidade de implantao. A vantagem deste processo est na produo constante de biogs que relacionado com a carga diria de slidos volteis.4. CONSIDERAES FINAIS

A prtica de lanar os dejetos de sunos de forma indiscriminada na natureza, com riscos de contaminao do solo, dos mananciais naturais de gua, do ar e da sade das comunidades rurais e urbanas, constitui-se numa agresso condenvel sob todos os aspectos.

fundamental redirecionar os modelos de produo de sunos hoje praticados, iniciando-se pela reduo de todas as diluies desnecessrias, tais como os desperdcios de bebedouros, excesso de gua para limpeza, gua de chuva nos depsitos de dejetos e preconizar o manejo e dimensionamento da infra-estrutura de armazenagem e tratamento de dejetos mais adequadas a cada produtor.

A composio e a quantidade de dejetos excretados pelos sunos tm relao direta com a composio das raes fornecidas aos animais, o emprego de formulaes mais precisas no sentido de atenderem as reais demandas em nutrientes dos animais, evitando desperdcios, promove uma produo mais eficiente, com reduo nos custos de alimentao e menor excreo de poluentes.

A questo dos dejetos sunos no se constitui apenas num problema que envolve o setor produtivo de sunos, apresentando inter-relao com todas as atividades que afetam a qualidade do meio ambiente. Essa questo deve ser discutida amplamente pela sociedade, de maneira tcnica, visando qualidade de vida das populaes, ao atendimento dos anseios do consumidor e ao desenvolvimento sustentvel de nossa agricultura.11