GESTÃO AMBIENTAL ATRAVÉS DO MANEJO E DO TRATAMENTO DE DEJETOS EM UMA PEQUENA PROPRIEDADE SUINÍCOLA

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1 GESTÃO AMBIENTAL ATRAVÉS DO MANEJO E DO TRATAMENTO DE DEJETOS EM UMA PEQUENA PROPRIEDADE SUINÍCOLA Henn, A. 1* ; Belli Filho, P. 2 ; Philippi, L.S. 3 1 Pesquisador da EPAGRI-CIRAM, Rodovia Admar Gonzaga, 1.347, , Florianópolis-SC Brasil, alanhenn@epagri.sc.gov.br 2 Prof. Dr. Eng. Sanitária e Ambiental ENS/UFSC Campus Universitário, , Fpolis-SC Brasil, belli@ens.ufsc.br 3 Prof. Dr. Eng. Sanitária e Ambiental ENS/UFSC Campus Universitário, , Fpolis-SC Brasil, lsp@ens.ufsc.br Resumo Esta pesquisa faz parte de um projeto que associa proposições tecnológicas, educação sanitária e ambiental com um meio ambiente equilibrado. A suinocultura catarinense é a mais dinâmica do Brasil, possuindo relevante importância social, econômica, ambiental e cultural. O Estado possui um plantel de aproximadamente 7,1 milhões de suínos. No entanto, é um setor com baixa qualidade ambiental, pois polui as águas, os solos, emite maus odores e proporciona uma proliferação descontrolada de insetos. O objetivo geral desta pesquisa foi estudar a fase de início de funcionamento de dois sistemas de manejo que integram o tratamento e o armazenamento de dejetos em escala real, implantados em uma pequena propriedade produtora de suínos, localizada no município de Braço do Norte SC, na bacia hidrográfica do rio Coruja/Bonito. O primeiro sistema era uma lagoa de armazenamento com 240 m 3 e o segundo era composto de um biodigestor com 90 m 3 seguido de uma lagoa de armazenamento com 360 m 3. Além disso, estimulou-se a gestão ambiental, através da implantação de bebedouros ecológicos, do manejo e do tratamento dos dejetos, visando minimizar seus impactos ambientais. O dejeto bruto que alimentava o biodigestor possuía concentrações médias para DQO de 43,4 Kg/m 3 e para ST de 36,1 Kg/m 3. As eficiências médias de remoção foram bastante satisfatórias: o biodigestor removeu 92% de DQO e 88% de ST. A tecnologia implantada na propriedade respondeu por alta remoção das cargas poluidoras. Palavras-chave: biodigestor, dejetos suínos, gestão ambiental, manejo. 595

2 ENVIRONMENTAL MANAGEMENT THROUGH FROM THE HANDLING AND TREATMENT OF THE SWINE WASTES IN A SMALL PROPERTY Abstract This research is a part of a project that associates technological propositions, public health and environmental education with a balanced environment. Santa Catarina s swine production is the most active in Brazil. It has great social, economic, environmental and cultural importance. The State has a herd with approximately 7.1 millions of swines. However, it is a sector with poor environmental quality, as it pollutes water and soil, emits bad odors and provides an out-of-control proliferation of insects. The general objective of this research was to study the run initial phase of two handling systems that integrate the treatment and storage of swine wastes in real scale, implanted in a small property that creates swines, located on Brazil, in Santa Catarina s State, in Braço do Norte s county, on catchment basin of the river Coruja/Bonito. The first system was a storage tank with 240 m 3 and the second one was a biodigestor tank with 90 m 3 followed by a storage tank with 360 m 3. Besides, the environmental management was stimulated, through implantation of ecological drinking fountains, handling and treatment of swine wastes, aiming to reduce the environmental impacts. The crude swine waste that fed the biodigestor tank had average concentrations of 43.4 Kg/m 3 to COD and 36.1 Kg/m 3 to TS. The average efficiencies of removal were very satisfactory: the biodigestor tank removed 92% of COD and 88% of TS. The technology implanted in the property answered for high removal of polluter loads. Key-words: biodigester tank, environmental management, handling, swine wastes. Introdução A suinocultura brasileira vem apresentando nos últimos anos um nível altamente tecnificado, tanto pela genética utilizada, como pelo manejo e pela nutrição. Em virtude disso, ela deu um salto muito grande em pouco tempo, vindo a se equiparar com as melhores do mundo. Segundo o Instituto CEPA/SC (2002), a produção catarinense atingiu 688 mil toneladas de carne, representando 24% da produção nacional. O bom desempenho nas exportações representou 54% das vendas do Brasil. A suinocultura catarinense é considerada a mais dinâmica do país, possuindo relevante importância social, econômica, ambiental e cultural. Em 2002, Santa Catarina possuía um plantel de aproximadamente 5,4 milhões de cabeças. Segundo o IBGE (2006) o Estado possui um rebanho de 7,1 milhões de suínos, o que corresponde a 45% do plantel sul brasileiro. Paralelo à alta produção de suínos constata-se a degradação ambiental causada pelo grande volume de dejetos líquidos gerados diariamente na suinocultura de Santa Catarina. A maior parte dos dejetos não é manejada adequadamente colocando em risco a sustentabilidade e a expansão da atividade (Belli et al., 2001). 596

3 A suinocultura em Braço do Norte é uma atividade de destaque, principalmente, em pequenas propriedades rurais. No entanto, na grande maioria das propriedades suinícolas os dejetos suínos não são manejados de acordo com a Legislação Ambiental em vigor e a maior parte dos dejetos é lançada sem tratamento nos cursos d água da região. Ultimamente, a UFSC através do Departamento de Engenharia Sanitária e Ambiental em parceria com a EPAGRI/EMBRAPA vêm desenvolvendo pesquisas com o objetivo de buscar alternativas para o manejo ambiental dos dejetos, implantando gestão ambiental nas propriedades suinícolas, com uma visão macro em relação às bacias hidrográficas. Através do Projeto Validação de Tecnologias para o Manejo, Tratamento e Valorização dos Dejetos Suínos em Santa Catarina Pequenas e Médias Produções, foi instalado um sistema de tratamento em escala real, e neste contexto, surgiu o objetivo desta pesquisa, a gestão ambiental da pequena propriedade escolhida, através do manejo e do tratamento dos dejetos suínos de forma ambientalmente sustentável, visando minimizar os impactos ambientais desta propriedade suinícola. Material e Métodos A pesquisa foi realizada na região sul do Estado de Santa Catarina, no município de Braço do Norte, estando a propriedade situada sobre a Bacia Hidrográfica do rio Coruja/Bonito. A propriedade possui uma área total de 24 hectares, na sua maioria agricultáveis. A pequena propriedade escolhida possui cerca de 50 matrizes confinadas, sendo criadas no sistema de ciclo completo. A produção de dejetos não para, é praticamente constante durante o ano inteiro, gerando-se um volume diário de 5 m 3 de dejetos brutos. As instalações avaliadas consistem do sistema de tratamento implantado, composto por duas linhas de tratamento. A primeira composta somente por uma lagoa de armazenamento (LA-1) com vazão de 2 m 3 /dia e necessidade de armazenamento de 120 dias, e volume de 240 m 3. A segunda linha composta por um biodigestor seguido de lagoa de armazenamento (LA-2) dimensionada para tratar 3 m 3 /dia. O biodigestor com um volume de 90 m 3 e tempo de retenção de 30 dias e a lagoa de armazenamento (LA-2) com um tempo de detenção de 120 dias e com 360 m 3. Para o monitoramento do sistema implantado foram coletadas amostras com periodicidade quinzenal, tanto na fase de aclimatação como na fase de funcionamento. Com isso, foram realizadas análises físico-químicas das amostras de entrada e saída do sistema. Segundo os métodos da APHA (1998), foram monitorados os seguintes parâmetros: a temperatura, o ph, a acidez total, série sólidos (ST, STF, STV), demanda química de oxigênio (DQO), demanda bioquímica de oxigênio (DBO 5 ) e nutrientes como nitrogênio total Kjeldahl (NTK), nitrogênio amoniacal (NH 3 -N) e fósforo total (PT). Além disso, as instalações de manejo dos suínos sofreram melhorias com a implantação de bebedouros ecológicos. A idéia foi construir de forma integrada e participativa, juntamente com o criador, conceitos voltados à sustentabilidade da 597

4 propriedade com a natureza do lugar que ela integra, e propor ações para o gerenciamento sustentável da água. Resultados e Discussão Entre os principais resultados, a Tabela 1 apresenta os valores médios dos parâmetros físico-químicos monitorados ao longo do sistema de tratamento. Já a Tabela 2 apresenta as eficiências médias de remoção em cada unidade e no sistema 2 completo. A DBO e a DQO foram eficientemente removidas no período inicial de funcionamento. A temperatura teve papel fundamental nesse processo e como mostrado na Tabela 1 esteve numa faixa média favorável ao longo do período de estudo, o que para sistemas de tratamento anaeróbios é ideal. Os valores de ph dentro do biodigestor ficaram dentro da faixa ótima para que ocorresse a digestão anaeróbia, ou seja, próximos à neutralidade. Segundo os resultados médios da Tabela 1, as concentrações de DQO e de ST foram de 43,4 Kg/m 3 e de 36,1 Kg/m 3, respectivamente. Sendo assim, a carga orgânica para DQO sofreu variações de 21,5 a 211,6 Kg DQO/dia e para ST de 13,7 a 205,6 Kg ST/dia. Estas variações ocorreram devido às melhorias no processo de criação e manejo dos suínos, resultantes da instalação dos bebedouros ecológicos, que ocasionaram modificações nas características físico-químicas dos dejetos suínos ao longo do período de monitoramento. O sistema de tratamento proposto, além de impactos positivos na esfera ambiental, apresentou eficiências médias de remoção bastante significativas também na esfera tecnológica: o biodigestor removeu 92% de DBO, 92% de DQO, 88% de ST e 92% de STV, e na seqüência a LA-2 removeu 75% de nitrogênio na forma de amônia, 75% de NTK e 77% de PT. Considerando a eficiência global da linha de tratamento 2, obteve-se remoções de 95%, 98% e 95% para DBO, DQO e ST, respectivamente (Tabela 2). Neste contexto, a partida ( start ) do biodigestor, unidade mais complexa em termos de monitoramento e aclimatação, foi realizada com sucesso. Nos primeiros 90 dias de operação, o reator demonstrou inflar a campânula, mas não de forma permanente. Desta forma, durante a fase final de acompanhamento do reator, algumas leituras puderam ser feitas no gasômetro, constatando-se uma produção média de biogás de 32,3 m 3 /dia. O sistema de tratamento avaliado apresentou boas eficiências médias de remoção em face da tecnologia implantada. Observamos que a eficiência na remoção destes parâmetros passou a ser mais elevada a partir dos 71 dias de operação, logo, apresentando grandes concentrações de entrada e mantendo baixas concentrações de saída até o final do estudo. Conclusões Em virtude dos estudos anteriormente realizados, além desta pesquisa, pôdese concluir que esta tecnologia, como forma de tratar e armazenar dejetos de suínos e utilizá-los como biofertilizantes para as lavouras, está consolidada. No caso 598

5 específico do Brasil, mais que uma opção, conclui-se que a biodigestão se configura como importante vetor energético, capaz de fornecer, através do biogás, os benefícios da energia térmica e elétrica às nossas zonas rurais. A grande geração de dejetos associados ao manejo adequado do efluente possibilitou o suinocultor não mais lançar dejetos suínos no corpo hídrico. No entanto, o mais importante, é que a propriedade, seguindo normas de gestão ambiental sob supervisão e apoio desta pesquisa, adequou-se aos padrões ambientais de tratamento e armazenamento visando dirimir os impactos ambientais advindos da atividade suinícola. Literatura Citada APHA. (1998). Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater. 20 th ed. Washington: APHA. 1180p. BELLI Fº, P; COSTA, R. H. R.; SOARES, S. R.; CASTILHOS JR., A. B. PERDOMO, C. C. (2001) Tecnologias para o tratamento de dejetos de suínos. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental. V. 5, nº 1, p Campina Grande-PB, DEAg/UFPB. INSTITUTO BRASILEIRO DE GEOGRAFIA E ESTATÍSTICA (2006). IBGE. Censo Agropecuário, Disponível em: < Acesso em: 26/09/08. Instituto CEPA/SC. Síntese Anual da Agricultura de Santa Catarina Florianópolis - SC, 2002, v.1, p Tabela 1. Valores e concentrações médias dos parâmetros físico-químicos analisados em cada unidade do sistema de tratamento implantado. Parâmetros analisados Valores e concentrações médias* Tanque Biodigestor LA-2 LA-1 Temperatura (ºC) 20,6 22,4 23,2 23,5 ph 6,60 7,39 8,27 7,24 Sólidos Sedimentáveis (ml/l) 466,2 36,0 1,1 71,3 DBO (mg O 2 /l) DQO (mg O 2 /l) Sólidos Totais ST (mg/l) STF (mg/l) STV (mg/l) Nitrogênio Amoniacal (mg NH 3 -N/l) 625,3 770,0 191,2 476,8 Nitrogênio Total NTK (mg/l) 1.990, ,6 268,0 800,0 Fósforo Total (mg P/l) 712,4 211,2 47,9 188,9 * Valores e concentrações médias ao longo do período de realização da pesquisa. 599

6 Tabela 2. Eficiências médias de remoção nas unidades do sistema de tratamento proposto. Parâmetros analisados Eficiência média de remoção (%) Biodigestor LA-2 LA-1 Tanque LA-2 DBO (mg O 2 /l) 92,2 39,2 68,3 95,3 DQO (mg O 2 /l) 92,1 72,1 81,7 97,8 Sólidos Totais ST (mg/l) 88,1 55,4 82,8 94,7 STF (mg/l) 78,0 49,9 77,2 89,0 STV (mg/l) 92,4 62,4 85,3 97,2 Nitrogênio Amoniacal (mg NH 3 -N/l) -23,1 75,2 23,8 69,4 Nitrogênio Total NTK (mg/l) 46,6 74,8 59,8 86,5 Fósforo Total (mg P/l) 70,4 77,3 73,5 93,3 Obs.: O sinal (-) significa que está ocorrendo acúmulo de nutrientes dentro do biodigestor. 600