INSTITUTO FEDERAL GOIANO CÂMPUS RIO VERDE - GO UTILIZAÇÃO DE BIODIGESTORES EM GRANJAS DE SUÍNIOS EM RIO VERDE-GO E SEU POTENCIAL ENERGÉTICO

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1 INSTITUTO FEDERAL GOIANO CÂMPUS RIO VERDE - GO UTILIZAÇÃO DE BIODIGESTORES EM GRANJAS DE SUÍNIOS EM RIO VERDE-GO E SEU POTENCIAL ENERGÉTICO ANTONIO FURTADO DE SOUZA JUNIOR Projeto de pesquisa apresentado ao Instituto Federal Goiano Câmpus Rio Verde, como parte dos requisitos para inscrição no Mestrado Profissional no Programa de Pós-Graduação Strictu Sensu em Engenharia Aplicada e Sustentabilidade. JANEIRO DE 2017 RIO VERDE GO

2 UTILIZAÇÃO DE BIODIGESTORES EM GRANJAS DE SUÍNIOS EM RIO VERDE-GO E SEU POTENCIAL ENERGÉTICO ANTONIO FURTADO DE SOUZA JUNIOR JANEIRO RIO VERDE - GOIAS

3 INTRODUÇÃO A suinocultura é uma atividade de grande relevância no complexo agropecuário brasileiro, representando aproximadamente 1,0% do PIB Brasileiro, sendo desenvolvida predominantemente em pequenas propriedades rurais e envolvendo um contingente significativo de produtores. Esta atividade está presente em cerca de 3,0% das 5,8 milhões de propriedades no país. Produz alimento, emprega mão-de-obra familiar, gera empregos e renda, portanto constitui-se num importante instrumento de fixação do homem no campo e contribui para redução dos problemas sociais advindo do êxodo rural. (KUNZ, A. 2005). A suinocultura brasileira vem demonstrando vigoroso crescimento nas últimas décadas. Antes dominada pela região sul do país, em especial o estado de Santa Catarina, o desenvolvimento da suinocultura intensiva tem chegado ao Centro Oeste, devido à maior oferta de grãos, matéria prima para a nutrição dos animais. Conforme destacam Fonseca et al. (2009), a atividade suinícola desempenha papel fundamental no cenário agropecuário brasileiro, tanto por seus aspectos econômicos (volumes financeiros significativos para balança comercial), mas também pelas variáveis sociais, gerando renda e emprego em toda a cadeia produtiva. No entanto, segundo os mesmos autores, a referida atividade é extremamente poluidora, já que os sistemas intensivos de confinamento produzem grandes quantidades de dejetos que, pelo manejo inadequado dos mesmos, promovem a contaminação dos rios, lençóis freáticos, solo e ar, além de produzir odor desagradável nas proximidades e emitir gases de efeito estufa, como metano e dióxido de carbono. Com a necessidade de conservação do meio ambiente (manejo dos resíduos provenientes da suinocultura) e da diversificação da matriz energética brasileira (maior participação de biocombustíveis), verifica-se que no Brasil existe potencialidade para a implantação de biodigestores com o propósito de gerar energia elétrica e da produção de biofertilizantes. Conforme é destacado por Magno (2009), tal tecnologia apresenta diversas vantagens para a suinocultura, tais como tratamento dos dejetos animais, geração de subprodutos como o biogás e o biofertilizante, que poderão ser integrados no processo produtivo, reduzindo custos e aportando marketing positivo para os produtos da empresa agrícola, devido ao fato de ela estar de acordo com as normas ambientais. O biodigestor é uma câmara hermeticamente fechada onde a matéria orgânica é diluída em água e sofre um processo de fermentação anaeróbia, resultando na produção de um efluente líquido, biofertilizante, que pode ser utilizado na adubação de culturas produtoras de grãos, fruticultura, pastagem, reflorestamento e recuperação de áreas degradadas. Outro produto obtido do biodigestor é o gás metano (biogás), o que permite a tal empreendimento gerar projetos de mecanismo de desenvolvimento limpo (MDL) (MCT, 2013). O tratamento dos dejetos em biodigestor, além de produzir biogás, ótima fonte de energia renovável, reduz a carga orgânica em 84%, podendo atingir até 96%, quando auxiliados por agentes biorremediadores. Além da carga orgânica, ocorre a redução de fósforo total na ordem de 50%. Com a adição de agentes de biorremediação as reduções atingiram a 91, 96 e 97%, respectivamente para DBO, DQO e fósforo. (KONZEN, E. A. 2007). Todas essas vantagens, só são obtidas através de um sistema bem dimensionado e um manejo correto dos biodigestores, mas existem na região de Rio Verde, algumas granjas onde o sistema não deu certo, apontando erros no processo.

4 JUSTIFICATIVA E RELEVÂNCIA Há mais de uma década, foi montada no município de Rio Verde, uma empresa frigorífica que trouxe consigo uma integração junto aos agricultores da região, onde foram construídas diversas granjas de produção intensiva de suínos, com animais confinados em pequenos espaços, de forma a otimizar a produção. Essa integração trouxe o problema do manejo dos dejetos na sua forma líquida, promovendo alto risco de poluição das águas superficiais e subterrâneas por nitratos, fósforo entre outros elementos minerais ou orgânicos e do ar pelas emissões dos gases CH4, NH3, CO2, N2O e H2S (OLIVEIRA, P. A. V. 2011). Na ocasião da implantação da integração, teve-se o cuidado de construir granjas conforme um padrão aprovado pelos órgãos ambientais, no qual para cada granja composta por quatro galpões, é necessária a construção de três lagoas para decantação dos dejetos. Mesmo com as lagoas, agricultores com áreas pequenas, muitas vezes tem dificuldade de dar descarte aos dejetos, devido ao alto custo do transporte dos dejetos na forma líquida. Os biodigestores surgiram como uma alternativa para agregação de valor ao dejeto além de propiciar uma degradação parcial da fração líquida podendo ser utilizada como biofertilizante dentro dos preceitos das boas práticas agronômicas (KUNZ, A. 2005). A valorização econômica do meio ambiente faz com que cada vez mais gestores ambientais, estudantes e outros profissionais da área ambiental encontrem-se em situações nas quais esta preocupação é requerida ou desejada. A novidade e a complexidade do tema, entretanto, têm induzido ao uso inadequado dessas técnicas. (KUNZ, A. 2005). Um estudo detalhado sobre a utilização de biodigestores em granjas de suínos em Rio Verde se faz necessário devido à grande quantidade de granjas de produção intensiva existente no município, com animais confinados em pequenas áreas, produzindo consideráveis volumes de dejetos altamente poluidores do solo e da atmosfera. Nesse contexto, temos várias granjas em que os biodigestores já foram implantados, mas a falta de conhecimento e técnicas adequadas de manejo fez com que, em algumas delas, o sistema não funcionasse da forma correta, chegando ao ponto de serem abandonados, deixando um grande prejuízo financeiro para o proprietário. Devemos ressaltar que todas as granjas participantes da integração, seguem o mesmo padrão de construção e projeto, com animais selecionados por um rigoroso padrão genético, rações, matérias primas e medicamentos avaliados por entidades de fiscalização e contam ainda com acompanhamento de equipes fornecidas pela empresa frigorífica, sempre atendendo às normas vigentes. Além disso, devemos aproveitar o máximo do sistema, utilizando todos os benefícios que ele traz, dentre eles, a redução da carga orgânica, produção de um biofertilizante de melhor qualidade e principalmente a produção do biogás, que pode ser utilizado como uma fonte de energia renovável para a produção de energia elétrica, item que gera bastante apreensão dos agricultores, pois é comum falhas no sistema, perdas de distribuição, quedas de tensão, dificultando significativamente o manejo. Grande parte dos estudos já feitos sobre o tema abordado analisa somente uma granja, devido à dificuldade em se encontrar granjas com o mesmo padrão de construção. Com a padronização das granjas na região em virtude da integração com a empresa frigorífica, é possível uma melhor comparação dos dados obtidos em diferentes granjas.

5 OBJETIVOS Este projeto tem como objetivo avaliar o tratamento de dejetos líquidos gerados em granjas de suínos da região com a utilização de biodigestores, de forma a diminuir a carga orgânica, agregar maior valor ao dejeto e ainda a produção de biogás, que pode ser aproveitado como fonte de energia renovável. Uma avaliação e comparação entre diversas granjas da região é necessária para identificar as variáveis do sistema, que faz com que os resultados finais sejam diferentes, mesmo existindo um padrão estabelecido, tanto em relação à estrutura física das granjas, quanto no desenvolvimento genético dos animais, nutrição, tendo em conta que elas fazem parte de um mesmo modelo de integração estabelecido por uma unidade frigorífica. O projeto também tem como objetivo avaliar as dificuldades em se conseguir um resultado eficiente, muitas vezes devido à falta de conhecimento e erros de manejo, surgindo um descrédito no sistema por parte de alguns agricultores. Assim sendo, o projeto visa trazer para os suinocultores ferramentas para a obtenção de melhores resultados. O manejo do biodigestor requer bastante atenção, pois um manejo mal realizado pode comprometer todo o processo de fermentação anaeróbia. Dessa forma, o projeto busca estabelecer práticas para um melhor funcionamento do mesmo, desenvolvendo um protocolo à ser seguido pelos operadores do sistema. Dados para análise de viabilidade serão apresentados aos agricultores para que possam fazer um melhor planejamento do investimento. MATERIAL E MÉTODOS O projeto será desenvolvido a partir de levantamento de dados a serem realizados em granjas de suínos já implantadas na região de Rio Verde. As granjas fazem parte de um sistema de integração de uma unidade frigorífica, portanto seguem um padrão de dimensionamento de galpões, quantidades de animais, manejo, alimentação, entre outros. Para melhor equalização do estudo será abordado granjas do tipo terminação de suínos, onde os animais entram já desmamados e ficam até a fase do abate. A granja é composta por quatro galpões subdivididos em lotes, uma barreira sanitária, uma residência para funcionário, uma composteira, embarcadores e três lagoas de dejetos. As lagoas são revestidas com mantas PEAD de forma a impedir que os dejetos infiltrem no solo. Já os biodigestores não são contemplados no projeto inicial, mas a unidade financiou a implantação em algumas granjas e outras foram feitos com capital próprio. Algumas granjas até já contam com sistema de gerador através do biogás e outras com um avançado sistema de compostagem dos dejetos. Para a obtenção de dados, serão realizadas visitas nas granjas e contatados os granjeiros e proprietários das mesmas. Relatórios específicos sobre os animais serão obtidos através dos extensionistas que fazem parte da equipe de acompanhamento fornecida pela unidade frigorífica. Além do estudo, serão feitos abordagens aos suinocultores de forma a identificar os erros cometidos que acabaram inviabilizando o projeto, sejam eles erros de manejo ou mesmo mau dimensionamento do biodigestor.

6 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS KUNZ, A ; ALQUINI, Y. ; COSTA, R. ; CHIUCHETTA, O. ; MIELLE, M. ; GIROTTO, A. F.. Comparativo de Custos de Implantação de Diferentes Tecnologias de Armazenagem / Tratamento e Distribuição de Dejetos de Suínos.. Embrapa Suínos e Aves, 2005 (Circular técnica número, 24). FONSECA, F. S. T.; ARAÚJO A. R. A.; HENDGES, T. L. Análise de viabilidade econômica de biodigestores na atividade suinícola na cidade de Balsas-MA: um estudo de caso. ln: CONGRESSO SOCIEDADE BRASILEIRA DE ECONOMIA, ADMINISTRAÇAO E SOCIOLOGIA RURAL, 47, 2009, Porto Alegre, RS. Anais... Porto Alegre, RS: Sociedade Brasileira de Economia, Administração e Sociologia Rural, MAGNO, A. A. Biodigestão anaeróbia da cama de frango de corte com ou sem separação das frações sólidas e líquidas p. Dissertação (Mestrado em Ciências Agrárias e Veterinárias) Universidade do Estado de São Paulo, Jaboticabal, KUNZ, A; Oliveira, P.A. ; HIGARASHI, M. M.. Biodigestor para o tratamento de dejetos de suínos: influência da temperatura ambiente. Dezembro (Comunicado Técnico, 416). MCT MINISTÉRIO DE CIÊNCIA E TECNOLOGIA. Status atual das atividades de projeto no âmbito do Mecanismo de Desenvolvimento Limpo (MDL) no Brasil e no mundo. Disponível em < Acesso em: abril de KONZEN, E. A.. Aproveitamento Energético de Biogás : a experiência da suinocultura no tratamento de efluentes In: 24º Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental OLIVEIRA, P.A.V; NICOLOSO, R. da S. ; HIGARASHI, M.M. ; SANTOS FILHO, J. I.. Desenvolvimento de unidade de compostagem automatizada para o tratamento dos dejetos líquidos de suínos. In: REUNIÃO ANUAL DA SOCIEDADE BRASILEIRA DE ZOOTECNIA, 2011, Belém, PA. Belém: UFRA, CD-ROM. Concórdia: Embrapa Suínos e Aves, v. 1. CIRINO, J. F.; FARIA, L. V. P.. Biodigestor para geração de energia elétrica a partir da suinocultura: análise de viabilidade para um sítio em Coimbra-MG. Revista de Ciências Humanas, v. 13, p , OLIVEIRA, P. A. V.; HIGARASHI, M.M.. Geração e utilização de biogás em unidades de produção (Documentos, 115). KUNZ, A ; Oliveira, P.A. Aproveitamento de dejetos de animais para geração de biogás. Revista de Política Agrícola, Ano XV, n.3, p.28-35, 2006.

7 VIABILIDADE FINANCEIRA O projeto será conduzindo através de visitas nas granjas a serem abordadas. Também serão realizadas entrevistas com os agricultores. As granjas estão num raio máximo de 100 kilômetros da unidade frigorífica a qual estão integradas, todas elas na região de Rio Verde-GO, cidade sede do Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia Goiano. A princípio o projeto não terá financiamento, mas parcerias junto à unidade frigorífica integradora (BRF Brasil Foods), agricultores integrados e empresas fornecedoras de suprimentos para os biodigestores serão pleiteadas. Também será contatada a Associação dos Granjeiros e Integrados em Terminação da Perdigão (AGINTERP). O projeto também será submetido a editais específicos de pesquisa em agências de fomento, como FAPEG, CNPq e CAPES.

8 CRONOGRAMA DE EXECUÇÃO Meses de execução Meta/Atividade Revisão bibliográfica x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x Disciplinas do programa x x x x x x x x x x x x Coleta de dados x x x x x x x x x Avaliações no campo x x x x x x x x x Análise dos dados x x x x x x x Tabulação dos dados x x x x x x Análises estatísticas x x x x x x Redação do trabalho x x x x x x x x x x x x Defesa x