TRATAMENTO DE DEJETOS DE ANIMAIS

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1 TRATAMENTO DE DEJETOS DE ANIMAIS AVALIAÇÃO DE LEIRAS ESTÁTICAS AERADAS NA COMPOSTAGEM DE CARCAÇAS DE FRANGO *Paiva, E.C.R. 1 ; Matos, A.T. 2 ; Azevedo, M.A. 3 ; Barros, R.T.P. 4 ; Mendes, M.A.S.A. 5 1 Doutorando em Eng. Agrícola/Recursos Hídricos e Ambientais, Universidade Federal de Viçosa. 2 Professor do Departamento de Engenharia Agrícola, Universidade Federal de Viçosa. 3 Professora do Departamento de Engenharia Civil, Universidade Federal de Viçosa. 4 Estudante de Engenharia Agrícola e Ambiental, Universidade Federal de Viçosa. 5 Estudante de Engenharia Agrícola e Ambiental, Universidade Federal de Viçosa. Resumo Neste trabalho, buscou-se avaliar e comparar diferentes tratamentos quanto à eficiência na eliminação de microrganismos patogênicos, reciclagem de nutrientes e tempo de compostagem, utilizando-se, para isso, leiras estáticas submetidas à aeração forçada positiva. A pesquisa foi desenvolvida em duas etapas. Na primeira buscou-se a proporção ótima dos resíduos a serem compostados, mediante a determinação da relação C/N de cada material e da perda de pressão do ar ao passar pela massa em compostagem. Na segunda etapa, foram montadas e monitoradas as leiras com a seguinte composição, Tratamento 1: bagaço de canade-açúcar, cama de frango e carcaça de frango inteira; Tratamento 2: bagaço de cana-de-açúcar, cama de frango e carcaça de frango triturada; Tratamento 3: palha de café, cama de frango e carcaça de frango triturada. As variáveis monitoradas foram: temperatura, relação C/N, sólidos voláteis (SV), ph, CTC e conteúdo de água. Para verificação da eficiência de cada tratamento, foi avaliada a redução de SV e o índice CTC/COT 1,7 (estabilização da matéria orgânica) e eliminação de Salmonella e redução de coliformes termotolerantes (higienização do composto). Ao final de 90 dias de compostagem, a redução de SV e o índice CTC/COT foram, respectivamente de 22,05% e 5,25 (Tratamento 1), 28,86% e 5,76 (Tratamento 2) e 54,5% e 9,74 (Tratamento 3). Quanto à higienização, os compostos produzidos apresentaram ausência de Salmonella e redução de coliformes termotolerantes a níveis satisfatórios. De acordo com os resultados, concluiu-se que todos os tratamentos aplicados apresentaram-se satisfatórios para o tratamento biológico de carcaças de frango. Palavras-chave: higienização; Leiras estáticas aeradas, degradação bioquímica, tratamento biológico. 469

2 ASSESSMENT OF AERATED STATIC PILES IN THE COMPOSTING OF POULTRY CARCASSES Abstract The objective of this study was the evaluation and comparison of different treatments as far as their efficiency on pathogenic microorganism elimination, nutrients recycling and composting time, through the use of aerated static pile submitted to positive forced aeration. The research was carried out in two phases. In the first one the objective was to find the best proportion of waste for the composting process, through the determination of the C/N relation of each material and the loss of air pressure when passing through the composting matter. In the second phase the experiments were built and monitored with the following compositions: Treatment 1 sugar cane bagasse, poultry litter and whole poultry carcasses; Treatment 2 - sugar cane bagasse, poultry litter and crushed poultry carcasses; Treatment 3 - coffee straw, poultry litter and crushed poultry carcasses. The monitored parameters were: temperature, C/N relation, volatile solids (VS), ph, cation-exchange capacity (CEC) and water content. In order to verify the efficiency of each treatment, the following aspects were evaluated: the reduction of VS and CEC/TOC index, which CEC/TOC 1,7 (organic matter stabilization); the Salmonella elimination and thermal-tolerant coliforms reduction (compost s sanitation). After 90 days of composting, the reduction of VS and the CEC/TOC index were, respectively 22,05% and 5,25 (Treatment 1), 28,86% and 5,76 (Treatment 2) and 54,5% and 9,74 (Treatment 3). As far as the sanitation, the composts showed absence of Salmonella and reduction of thermaltolerant coliforms in satisfactory levels. According to the results, it was concluded that all treatments applied appeared to be satisfactory for the biological treatment of poultry carcasses. Key-words: Sanitization, aerated static pile, biochemical degradation, biological treatment. Introdução O Brasil é hoje um dos maiores produtores e o maior exportador de carne de frango do mundo. A criação de frango e a produção brasileira de carne de frango crescem a cada ano e, conseqüentemente, a geração de resíduos. Segundo dados da União Brasileira de Avicultura e da Associação Brasileira de Exportadores de Frango, entre 2005 e 2006 foram abatidas cerca de 8,9 bilhões de aves (QUEVEDO, 2006). Segundo a Associação dos Avicultores da Zona da Mata, cada ave produz cerca de 1,4 kg de excretas, o que daria, aproximadamente, 12,4 milhões de toneladas de excretas produzidas no Brasil, nesses dois anos (AVIZOM, 2006). A AVIZOM afirma que, além da cama-de-frango descartada, cerca de 10% das aves morrem de causas naturais durante a criação e, segundo dados da mesma associação, estima-se que no mesmo período, morreram, em média, 900 milhões de aves na região. GRAVES et al. (2000) considera a compostagem de carcaças é a técnica de tratamento de custo e tecnologia mais acessível aos produtores de aves. Dentre os processos de compostagem, o processo por Leiras Estáticas Aeradas (LEAs) tem sido um dos mais difundidos para o tratamento de resíduos orgânicos 470

3 por apresentar custos de operação similares ao processo Windrow, além de grande eficiência na eliminação de patógenos (AZEVEDO, 1993). Devido a essas características, acredita-se que tal processo possa ser excelente alternativa de tratamento à crescente demanda dos resíduos gerados na produção de carnes de frango no Brasil. Nesse sentido, no presente trabalho teve-se como objetivo avaliar a eficiência do processo de compostagem em leiras estáticas aeradas, no tratamento da carcaça de frango, utilizando como materiais estruturantes e fontes de carbono, i) bagaço de cana-de-açúcar; ii) palha de café e iii) cama-de-frango. Os indicadores utilizados foram a estabilização da matéria orgânica (redução de SV, relação C/N e o índice CTC/COT) e higienização (redução de microrganismos, coliformes termotolerantes e Samonella). Material e Métodos Os experimentos foram conduzidos em duas etapas, no período de julho de 2007 a janeiro de Os experimentos foram conduzidos em áreas experimentais do Departamento de Engenharia Agrícola (DEA) da Universidade Federal de Viçosa (UFV). As análises foram realizadas no Laboratório de Solo e Resíduos Sólidos do DEA e Laboratório de Microbiologia de Alimentos - Departamento de Microbiologia (análises bacteriológicas), ambos da UFV. Na primeira etapa objetivou-se encontrar a proporção ótima dos resíduos a serem compostados mediante a determinação da relação carbono-nitrogênio (C/N) de cada material e da perda de pressão do ar ao passar pela massa em compostagem, sendo que, neste caso, foi adotada a mesma metodologia utilizada por Moreira et al. (2008) e Silva et al. (2008). Na segunda etapa, foram montados e monitorados os experimentos com a seguinte composição: Tratamento 1: carcaças inteiras de frango, bagaço de cana-de-açúcar e cama de frango. Tratamento 2: carcaças de frango trituradas, bagaço de cana-de-açúcar e cama de frango. Tratamento 3: carcaças de frango trituradas, palha de café e cama de frango. A LEA 01 foi montada em camadas segundo recomendações de Pedroso-de-Paiva (2004) e as LEAs 02 e 03, segundo recomendações de Pereira Neto (1987). As variáveis monitoradas foram: temperatura (diariamente), em três pontos da massa (base, centro e topo), relação C/N e sólidos voláteis (SV) (a cada 15 dias) e os valores de CTC, bem como os índices CTC/COT foram determinados somente para 60 e 90 dias. O teor de SV foi determinado pelo método da ignição, segundo Kiehl (1985), o carbono orgânico facilmente oxidável (CFO) segundo o método de Walkley-Black (Defelipo, 1997), o nitrogênio total segundo o método Kjedahl (Standart Methods, 1998). As análises bacteriológicas foram realizadas segundo a instrução normativa IN 62 de 26 de agosto de 2003, Ministério da Agricultura Pecuária e Abastecimento. Resultados e Discussão Na Tabela 1, estão apresentados os valores obtidos para todas variáveis monitoradas durante a pesquisa. Como pode ser observado, o valor da relação C/N em todas as leiras se elevaram durante o processo. Flynn & Wood (1996), analisando as mudanças químicas e de temperaturas na compostagem de Cama de Frango, observaram, em leiras que iniciaram com relação C/N de 24, 26 e 26:1, após 84 dias de compostagem, relações C/N aumentadas ou ligeiramente reduzidas 471

4 para valores de 22, 27 e 28:1, respectivamente. Esse comportamento pode ser atribuído a perda de nitrogênio pela volatilização da amônia, sendo que, essa perda foi potencializada pela baixa relação C/N inicial, entre 10 a 20:1. A variação no valor de SV, em todos os tratamentos apresentados na Tabela 1 permite observar que a redução de SV aos 90 dias, foi de 22,05% (LEA 01), 28,86% (LEA 02) e 54,5% (LEA 03). Quanto ao índice CTC/COT, os seguintes valores foram obtidos, aos 90 dias de compostagem: 5,25 (LEA 01), 5,76 (LEA 02) e 9,74 (LEA 03). Segundo Harada & Inoko (1980), idealizadores do índice CTC/COT, um bom composto deve ter índice superior a 1,7. Em relação às analises microbiológicas e com base no CONAMA 375/2006, que exige a ausência de Salmonella em amostra de 10 g de ST e contagem de organismos coliformes termotolerantes menor que 10 3 NMP/g de ST, pode ser observado que todos os tratamentos proporcionaram resultados satisfatórios, já nas primeiras análises, efetuadas aos 15 dias. Conclusão A palha de café proporcionou melhores resultados na compostagem da carcaça de frango que o bagaço de cana-de-açucar, j que proporcionou maior redução nos valores de SV. Os materiais produzidos, já na primeira fase (fase ativa) da compostagem, apresentaram coeficientes de humificação muitas vezes superiores aos considerados adequados (1,7) para um composto considerado maturado. A trituração das carcaças de frango favoreceu a humificação do material compostado. Quanto higienização, os microrganismos Salmonella e coliformes termotolerantes atingiram níveis compatíveis com os estabelecidos na legislação CONAMA 375/2006, criada para lodo de esgoto doméstico, em todos os tratamentos avaliados. Literatura Citada AMERICAN PUBLIC HEALTH ASSOCIATION Standard methods for the examination of water and wastewater. New York: APHA, WWA. WPCR, 20 th Ed., AVIZOM Associação dos Avicultores da Zona da Mata. Projeto de pesquisa: Cama de frango. Visconde do Rio Branco MG, fevereiro de Texto não publicado. AZEVEDO, M.A. Estudo e avaliação de quatro modos de aeração para sistemas de compostagem em leiras. Belo Horizonte: Escola de Engenharia da UFMG. (Dissertação de Mestrado) Universidade Federal de Minas Gerais, p. BRASIL, MINISTÉRIO DO MEIO AMBIENTE. Resolução CONAMA 375/2006. Define critérios e procedimentos para o uso agrícola de lodos de esgotos gerados em estações de tratamento de esgoto sanitário e seus produtos derivados, e dá outras providencias. Brasília, DEFILIPO, B.V.; RIBEIRO, A.C.. Análise Química do Solo (Metodologia) Boletim de Extensão. 2ª ed. Viçosa, p. 472

5 FLYNN, R.P.; WOOD, C.W. Temperature and Chemical Changes During Composting of Broiler Litter. Compost Science & Utilization (1996), vol. 4, No. 3, p GRAVES, R.E.; HATTEMER, G.M.; STETTLER, D.; KRIDER, J.N.; CHAPMAN, D. Composting. In: UNITED STATES DEPARTAMENT OF AGRICULTURE, NATURAL RESOURCES CONSERVATION SERVICE. Part 637 Environmental Engineering - National Engineering Handbook. Washington, p. HARADA, Y.; YNOKO, A. Relationship between cation-exchange capacity and the degree of maturity of city refuse composts. Soil Sci. Plant Nutr. 26, p KIEHL, E.J. Fertilizantes Orgânicos. São Paulo, Editora Agronômica Ceres, 1985, 492p. MOREIRA, D.A., MATOS, A.T., SARTORI, SILVA, N.C.L., M.A., BARROS, R.T.P., LUIZ, F.A.R. Perda de carga no fluxo de ar forçado em colunas de material orgânico com diferentes profundidades e estádios de degradação bioquímica. Engenharia na Agricultura, vol. 16, Abril/Jun. Viçosa, p PEDROSO-DE-PAIVA, D. Guia para operar uma compostagem de aves mortas tradução: Fonte: Circular ANR-580, Alabama Cooperative Extension Service, Auburn University, Alabama, USA, EMBRAPA, PEREIRA NETO, J.T. On the treatment of Municipal refuse and sewage sludge using aerated static pile composting - A low cost technology approach. Leeds, University of Leeds, 1987a 272p. (Tese de Doutorado). QUEVEDO, A o ano para corrigir as falhas. Anuário 2007, Avicultura Industrial, N 11, Ano 98, Ed. 1151, SILVA, N.C.L., MATOS, A.T., SARTORI, M.A., MOREIRA, D.A., BARROS, R.T.P., LUIZ, F.A.R. Variação na pressão estática de ar insuflado em diferentes vazões especificas em colunas de material orgânico com diferentes estádios de degradação bioquímica. Acta Sci. Agron. Vol. 30, n. 2. Maringá, p

6 Tabela 1. Variáveis monitoradas e avaliadas durante o processo. Experimento Dia C/N SV (dag/kg) Tratamento 1 Tratamento 2 Tratamento 3 A P Análise perdida; N A Não analisado. CTC (cmo c /kg) CTC/COT Coliformes (NMP/g) Microrganismos Salmonella (25 g) 0 13,8 86,0 N A N A 4,6 x 10 6 Ausência 15 5,8 82,9 N A N A < 3 Ausência 30 8,9 74,7 N A N A 3,6 Ausência 60 17,9 61, N A N A 90 18,1 60,7 A P A P N A N A 0 13,8 86,0 N A N A 2,4 x 10 6 Presença 15 9,0 75,5 N A N A 9,2 Ausência 30 8,9 67, ,20 < 3 Ausência 60 15,1 55, N A N A 90 14,6 61, N A N A 0 13,5 86,7 N A N A 1,5 x 10 6 Ausência 15 8,4 80,9 N A N A 3,6 Ausência 30 7,5 72, ,52 < 3 Ausência 60 17,8 63,2 A P A P N A N A 90 17,4 39, N A N A 474