GERENCIAMENTO DE RESÍDUOS DE ABATEDOURO DE AVES: ALTERNATIVAS DE MANEJO E TRATAMENTO

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1 GERENCIAMENTO DE RESÍDUOS DE ABATEDOURO DE AVES: ALTERNATIVAS DE MANEJO E TRATAMENTO Luciana de Mattos Moraes (1) Zootecnista, Formada pela Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinárias de Jaboticabal, UNESP. Mestranda em Engenharia Agrícola pela Faculdade de Engenharia Agrícola da Universidade Estadual de Campinas, FEAGRI-UNICAMP. Durval Rodrigues de Paula Junior Professor Assistente Doutor do Departamento de Água e Solo da FEAGRI-UNICAMP. Professor convidado do Programa de Pós- Graduação da Escola de Engenharia de São Carlos-USP, EESC-USP. Desenvolvimento de atividades de ensino e pesquisa na Graduação e Pós-Graduação nas áreas de Saneamento Rural, Tratamento de Águas Residuárias, Digestão Anaeróbia e Manejo de Resíduos Agro-industriais. Endereço (1) : Rua: Tiradentes, Centro - São Carlos - SP - CEP: Brasil - Tel: (016) Fax: (016) lmmoraes@hotmail.com RESUMO A Avicultura vem se destacando entre as atividades para suprimento de alimentos protéicos, não só mundialmente, como também no Brasil. A produção de frango para corte vem se destacando, devido ao desenvolvimento de novas técnicas de criação e de abate, como também devido ao melhoramento genético. Atualmente, o Brasil é o 2 o maior produtor e o 3 o maior exportador de frango de corte. Os abatedouros de aves constituem fontes de poluição das águas devido à elevada carga poluidora dos efluentes gerados. Estes efluentes possuem altas concentrações de matéria orgânica solúvel ou em suspensão, resultantes do processamento industrial e da lavagem dos equipamentos e instalações. O presente trabalho é uma revisão de literatura sobre a origem, caracterização, aproveitamento e tratamento dos resíduos gerados por Abatedouros de Aves. PALAVRAS-CHAVE: Resíduos, Abatedouro, Aves, Gerenciamento, Tratamento. INTRODUÇÃO A Avicultura vem se tornando uma das mais importantes atividades para suprimento de alimentos protéicos não só no contexto mundial, como também no Brasil. O Quadro 1 apresenta o consumo mundial, per capta, de frango nos últimos anos. 20 o Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental 3618

2 Quadro 1 - Consumo mundial per capta de frango. Ano Consumo (t) * Fontes: APA - APINCO - IBGE - AVES & OVOS * - Estimativa Dentro da Avicultura, é a produção de frangos para corte que vem mais se destacando devido ao desenvolvimento de novas técnicas, tanto de criação e de abate, como também devido ao melhoramento genético. O Quadro 2 mostra o desenvolvimento da produção de frango de corte nos últimos anos. Quadro 2 - Produção de Frango de Corte. Produção (1000 t) Ano EUA HONG KONG BRASIL CHINA ,9 36,1 16,1 2, ,7 35,8 17,4 2, ,5 38,6 18,5 2, ,4 37,2 22,6 3, ,4 36,5 22,1 3,9 1997* 37,6 37,0 23,3 4,5 Fontes: APA - APINCO - IBGE - AVES & OVOS * - Estimativa Atualmente o Brasil é o 2 o maior produtor e o 3 o maior exportador de frango de corte. No primeiro quadrimestre de 1997 a Avicultura de Corte Brasileira teve o seguinte comportamento, quando comparada ao mesmo período do ano de 1996: a produção de carne de frango foi de 1,393 milhão de toneladas, tendo um de aumento 5,7%; a exportação de carne de frango teve um crescimento de 31,25%, totalizando US$ 304,4 milhões. O desenvolvimento da Avicultura de Corte foi acompanhado pelo desenvolvimento das tecnologias de abate, ocorrendo a instalação de abatedouros de alta capacidade. Os abatedouros de aves constituem-se fontes de poluição das águas devido à elevada carga poluidora dos efluentes gerados. Estes efluentes possuem altas concentrações de matéria orgânica solúvel ou em suspensão, resultantes do processamento industrial e da lavagem dos equipamentos e instalações. O aumento da produção influencia diretamente a quantidade de resíduos gerados no processo de industrialização e consequentemente ocorre um aumento de fontes potencialmente poluidoras. 20 o Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental 3619

3 O presente trabalho é uma revisão de literatura sobre a origem, caracterização, aproveitamento e tratamento dos resíduos gerados por Abatedouros de Aves. PROCESSO INDUSTRIAL O fluxograma do processamento de aves, em um abatedouro é constituído das seguintes etapas: Aves Plataforma de Recebimento Enganchamento Escaldamento Sangria Atordoamento Depenamento Escaldamento dos Pés Lavagem Pré - Resfriamento Corte dos Pés e Pescoço Evisceração Resfriamento Gotejamento Embalagem Expedição Congelamento Resfriamento ORIGEM DOS RESÍDUOS Durante o processamento das aves, podemos verificar três diferentes tipos de despejos, de acordo com a seção de onde são provenientes. Essas seções são a de Sangria, a de Depenagem e a de Evisceração e Preparação da Carcaça. Além dos despejos produzidos pelas operações acima, existem os oriundos dos serviços de manutenção, realizados no final do expediente, tais como: lavagem dos pisos, paredes, equipamentos, etc... O efluente produzido na seção de Sangria, constitui-se basicamente de sangue, que é um produto comercializável. Quando, no entanto, o sangue não é reaproveitado, sendo lançado com os demais dejetos, a elevação nos valores da DBO do efluente final é considerável, uma vez que a DBO do sangue bruto está em torno de mg/l. O efluente da seção de Depenagem origina-se da remoção hídrica das penas do piso, já que por determinação da Inspeção Sanitária, esse material não pode ficar acumulado sobre o piso durante o abate. A cada 1000 aves abatidas é possível recuperar 250 Kg de penas. Esse aproveitamento é muitas vezes economicamente viável. O efluente da seção de Evisceração e Preparação da Carcaça origina-se da limpeza dos miúdos e das carcaças, bem como de peças condenadas e das vísceras não comestíveis. As vísceras abdominais são aproveitadas na graxaria, enquanto as não comestíveis, as partes da carcaça que caem no chão e as partes condenadas são utilizadas na fabricação de farinhas. 20 o Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental 3620

4 As lavagens de manutenção contêm detergentes e anti-sépticos utilizados na higienização e na lavagem da área de descarga de aves vivas. Essa água de lavagem também irá carregar para o efluente, certa quantidade de fezes das aves. VOLUME DOS DESPEJOS O consumo de água em abatedouros é função direta de sua capacidade de abate. O Quadro 3 apresenta os valores de volume de água utilizada, em função do número de aves abatidas, encontrados na bibliografia consultada. Quadro 3 - Volume de água utilizada em função do número de aves abatidas. Volume de Água Referência Bibliográfica l/ave 1 18 l/kg de ave 2 12,4 l/ave 2 1,5-54,5 m 3 /1000 aves ,5 m 3 /1000 aves l/ave 3 30 l/ave 5 25 l/ave 5 As diferenças entre o volume de água fornecido e o volume de despejos, devem-se às perdas normais no processo, tais como as que ocorrem na produção de vapor e na produção de gelo. A vazão é praticamente constante e é característica dos equipamentos utilizados, devendo-se estimar a vazão de despejos durante o projeto de instalação. CARACTERÍSTICAS DOS DESPEJOS As características químicas, físicas e biológicas deste tipo de despejo são muito bem conhecidas. Essas águas contêm principalmente sangue, gordura e penas, além de restos de tecidos de aves, conteúdo das vísceras e da moela. Quando a recuperação dos resíduos é economicamente viável, ocorre o aproveitamento desses subprodutos, podendo assim o efluente ficar praticamente isento desses materiais, dependendo apenas da eficiência da separação dos mesmos. O Quadro 4 mostra as principais características deste tipo de despejos encontradas na bibliografia consultada. 20 o Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental 3621

5 Quadro 4 - Características do Despejo de Abatedouro de Aves de acordo com as diferentes bibliografias consultadas. Referência Bibliográfica Análise ph - - 6,4-7,3 DBO mg/l - - Sólidos Suspensos mg/l 1460 mg/l 6,9 Kg/1000 aves Óleos e Graxas - - 0,59 Kg/1000 aves Nitrogênio Total - - 0,9-3,2 Kg/1000 aves Carga Orgânica 8,2-8,8 Kg de DBO/t de Peso Vivo 0,036 Kg de DBO/Kg de Produto 13,6 Kg de DBO/1000 aves Referência Bibliográfica Análise ph - 6,5-9,0 6,9-8,1 DBO mg/l mg/l mg/l Sólidos Suspensos - 5,5-10,4 Kg/1000 aves mg/l Nitrogênio Total mg/l 57,4-91,8 mg/l Carga Orgânica Kg de DBO/1000 aves 10,4-18,6 Kg de DBO/1000 aves - Referência Bibliográfica Análise ph 6,5-9,0-6,7 Alcalinidade Total mg/l - - DBO mg/l 559 mg/l 810 mg/l DQO mg/l 722 mg/l 1085 mg/l Relação DBO/DQO 0,75 0,776 0,75 Sólidos Suspensos mg/l 375 mg/l - Sólidos Totais mg/l 697 mg/l 96,88 mg/l Sólidos Sedimentáveis 1-20 mg/l - 4,6 mg/l Óleos e Graxas mg/l 748 mg/l Nitrogênio Total mg/l - - Referência Bibliográfica Análise ph - 6,9 6,7 Oxigênio Dissolvido - 0,5 mg/l 2 mg/l DBO mg/l 473 mg/l 398 mg/l DQO mg/l Sólidos Totais mg/l - Sólidos Fixos mg/l - Sólidos Voláteis mg/l - Sólidos Sedimentáveis - 17,5 mg/l 1,4 mg/l Óleos e Graxas mg/l 948 mg/l Carga Orgânica 0,012 Kg/ave - - É conveniente salientar que as variações que ocorrem nas características dos despejos estão diretamente relacionadas com a eficiência na recuperação dos subprodutos dos efluentes, uma vez que os processos industriais são basicamente os mesmos. A variação do ph é devida à qualidade da água utilizada, variando de um estabelecimento para outro. Há grande variação no teor de óleo e graxas, o que não depende apenas dos dispositivos de remoção de vísceras, mas também do tipo de ave abatida, pois como é conhecido, as galinhas poedeiras produzem maior quantidade de gordura do que os frangos de corte. 20 o Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental 3622

6 O equivalente populacional por ave, em termos de DBO, pode ser considerado entre 3 e 5, dependendo se há ou não recuperação de sangue. RECUPERAÇÃO DE SUBPRODUTOS Grande parte dos problemas ambientais decorrentes de Abatedouros de Aves devem-se ao lançamento de subprodutos nos corpos receptores. Porém, muitas vezes, a recuperação desses subprodutos é economicamente viável. Os subprodutos ou resíduos de abatedouros correspondem a todos os produtos que não sejam pronta ou diretamente destinados ao consumo e uso humano. A recuperação desses resíduos só deve ser feita em locais separados e isolados fisicamente das instalações e áreas de manipulação de produtos comestíveis. O Quadro 5 mostra o teor protéico dos principais Subprodutos de Abatedouros de Aves utilizados na alimentação animal. Quadro 5 - Teor protéico dos principais Subprodutos de Abatedouros de Aves utilizados na Alimentação Animal. Subproduto PB (%) Farinha de Sangue 84 Farinha de Penas Hidrolizadas 85 Farinha de Resíduos de Abate de Frangos 58 Fonte: SAKOMURA Sangue - A recuperação do sangue implica em diminuir de 40 % da carga poluidora dos despejos de abatedouros. O sangue pode ter 2 destinos: venda direta "in natura" para indústrias que se dedicam ao seu beneficiamento, ou seu processamento no próprio abatedouro. No caso da venda direta, esta deverá ocorrer no mesmo dia do abate, para evitar a deteriorização do produto. O sangue será processado para a obtenção de farinha de sangue, albuminas, sangue solúvel em pó e corante. Vísceras não Comestíveis e Peças Condenadas - Ao longo das linhas de trabalho, um grande número de pequenas partículas de carcaça atingem o piso e por essa razão são desclassificadas para o consumo humano. Esses resíduos, somados às peças ou cortes condenados por razões sanitárias e às peças tradicionalmente não utilizadas como produtos comestíveis, constituem a matéria-prima para a produção de graxas e farinhas. Penas - Quando se dispõe de grandes quantidades de penas, é possível produzir farinha de penas utilizando-se digestores. O processamento das penas deve ocorre no máximo 24 horas após o abate. Unhas - Tal como a farinha de penas, pode-se produzir farinha de unhas que é utilizada como substrato para a cultura do Bacillus thurigiensis. Ossos e Cortes provenientes da Desossa Mecânica - O volume desse tipo de material tem aumentado rapidamente em função dos novos sistemas de produção, distribuição e comercialização. A desossa mecânica reduz o desperdício da proteína animal pois materiais ósseos com carne remanescente antes encaminhados à produção de subprodutos utilizados na alimentação animal, passam a ser utilizados no alimentação humana. No caso do frango, as principais matérias-primas, são o dorso, o pescoço, a caixa toráxica, a coxa e as poedeiras de descarte após estas sofrerem a remoção do peito que alcança um maior valor no mercado. 20 o Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental 3623

7 PROBLEMAS DE PEQUENOS ABATEDOUROS QUANTO À RECUPERAÇÃO A obtenção de subprodutos a partir de resíduos de abatedouros, pressupõe a existência de quantidades mínimas de resíduos que possam sem recuperados de forma econômica. A armazenagem de resíduos para a formação de lotes economicamente processáveis, pode tornar-se altamente onerosa e inconveniente, dadas as características de perecibilidade dos resíduos, que entram em decomposição ou putrefação rapidamente. TRATAMENTO DE DESPEJOS A escolha do tipo de tratamento a ser adotado depende de 2 fatores essenciais: grau de remoção de poluentes requerido e disponibilidade de área, junto às indústrias, a ser utilizada para esse fim. As características das águas residuárias de abatedouros de aves são favoráveis a qualquer tipo de tratamento biológico, apresentando como único inconveniente, a presença de altos teores de gordura. Esse material deve ser removido antes das instalações de tratamento biológico, já que podem ser responsáveis pelo mal funcionamento dos mesmos. De maneira geral, um sistema de tratamento, a nível secundário, poderia apresentar as seguintes unidades: a) dispositivo para coleta de sangue, ao final da calha da seção de Sangria; b) dispositivo para coleta de penas, ao final da calha da seção de Depenagem; c) dispositivo para coleta de vísceras, ao final da calha da seção de Evisceração e Preparo da Carcaça; d) caixa de reunião de despejos, seguida de canal provido de telas finas, para reter o material que atravessa os dispositivos dos itens b e c; e) caixa de retenção de areia, seguida de calha Parshall; f) caixa de retenção de gordura; g) unidades de tratamento biológico. Com relação aos itens b e c, existem dispositivos especiais, muitos dos quais mecanizados, disponíveis no mercado brasileiro. Na impossibilidade de instalação ou aquisição desses equipamentos, pode-se projetar essas unidades como partes integrantes do sistema de tratamento, o que é feito utilizando-se qualquer processo de remoção de sólidos em suspensão, sendo o peneiramento o mais aconselhável. Com relação aos demais itens, todas as unidades podem ser dimensionadas segundo critérios já estabelecidos, com exceção da caixa de gordura. Essa unidade deve reter o máximo possível de gordura e, conforme observado em outros trabalhos, o tempo de detenção de 20 minutos, recomendado para o dimensionamento de caixas de gordura, é pequeno, quando se trata desse tipo de despejo. Quanto aos tratamentos biológicos, as lagoas de estabilização, lagoas aeradas e sistemas de oxidação total são os mais utilizados no Brasil. Apesar de algumas restrições feitas ao uso de lagoas anaeróbias para esse tipo de despejo, o sistema australiano tem se mostrado bastante satisfatório. Esse sistema é, sem dúvida, o mais econômico, quando o preço da terra é baixo. 20 o Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental 3624

8 O sistema de 2 lagoas aeradas, em série, uma aeróbia e outra aeróbia parcialmente anaeróbia, apresenta muitas vantagens sobre os demais processos que requerem energia adicional para suprir as necessidades de oxigênio. Os sistemas de oxidação total são também utilizados, principalmente quando não se dispõe de áreas adjacentes às indústrias suficientemente amplas para comportar sistemas de tratamento mais econômico. Neste caso, os custos das obras civis podem ser elevados, além dos altos custos operacionais. Os demais sistemas são pouco utilizados no Brasil, devido aos elevados custos de construção e/ou dificuldades operacionais. As eficiências dos vários processos de tratamento biológico aplicáveis a esse tipo de despejo, são mostradas no Quadro 6. Quadro 6 - Eficiências de diferentes processos quando aplicados ao tratamento de despejos de Abatedouros de Aves. Nível de Tratamento, em Tipo de Tratamento Porcentagem de Remoção de DBO Lodos Ativados Convencionais 90 Lodos Ativados de Alta Taxa 80 Aeração Prolongada 95 Estabilização por Contato 90 Filtro Biológico de Baixa Taxa 90 Filtro Biológico de Alta Taxa 90 Lagoa Aeróbia 90 Lagoa Anaeróbia Lagoa Anaeróbia seguida de Lagoa Facultativa 90 ESTUDO DE CASO: O SISTEMA DE TRATAMENTO DOS DESPEJOS INDUSTRIAIS DO FRIGORÍFICO DA COPERGUAÇU EM DESCALVADO, SP O sistema de tratamento de despejos projetado para esse Frigorífico é composto pelas unidades descritas no item Tratamento de Despejos, sendo o tratamento biológico efetuado em duas lagoas em série, sendo a primeira anaeróbia e a segunda facultativa. Os dados técnicos do projeto são: Lagoa Anaeróbia: DBO de entrada: 354 mg/l (admitida, já que o frigorífico não se encontrava em funcionamento) Tempo de Detenção: 3,3 dias Carga Orgânica Volumétrica de Projeto: 0,107 Kg DBO/m 3 Eficiência Esperada: 60% (na remoção da DBO) Lagoa Facultativa: DBO de entrada: 142 mg/l Carga Orgânica Superficial de Projeto: 200 Kg DBO/há dia Eficiência Esperada: 90% (na remoção da DBO) Amostras foram coletadas em um dia de funcionamento normal. Os resultados obtidos são mostrados no Quadro o Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental 3625

9 Quadro 7 - Resultados das Análises obtidos em diferentes pontos do Tratamento. Análise Entrada da Caixa de Gordura Saída da Caixa de Gordura Local de Coleta Saída da Lagoa Anaeróbia Saída da Lagoa Facultativa ph 6,5 6,4 6,4 6,5 DQO (mg/l) 1015,0 840,0 350,0 260,0 DBO (mg/l) 724,0 501,0 201,0 80,0 Sólidos Totais (mg/l) 927,0 515,0 267,0 289,0 Sólidos Fixos (mg/l) 5,0 25,0 20,0 26,0 Sólidos Voláteis (mg/l) 922,0 490,0 247,0 263,0 Sólidos Sedimentáveis (mg/l) 1,3 3,5 0,0 0,3 Óleos e Graxas e outros solúveis em Éter de Petróleo (mg/l) 454,0 196,0 Conforme pode ser observado, o valor da DBO do afluente da lagoa anaeróbia é cerca de 40% superior ao admitido no projeto, uma vez que a indústria não estava recuperando sangue, como inicialmente foi previsto. Assim sendo, a carga volumétrica real está em torno de 0,160 Kg de DBO/m 3, cerca de 60% superior à prevista. Os dados demonstram, no entanto, que essa unidade está trabalhando com a eficiência prevista no projeto, que foi de 60%, para carga orgânica significativamente menor. Da mesma maneira pode ser observado que a carga orgânica superficial atual, para a lagoa facultativa, é cerca de 60% superior à inicialmente prevista, e a eficiência desta unidade, na remoção da DBO, está em torno de 60%. Esta possível incoerência pode ser explicada pelo fato da amostra coletada conter número excessivo de algas, que não foram retiradas das amostras usadas nos testes de DBO. Como esse teste mede a respiração de organismos aeróbios, a parcela da DBO devido à respiração das algas pode ser significativa. Os valores de sólidos sedimentáveis mostram que, possivelmente, esteja havendo arraste de material da caixa de gordura, ou se deve à má operação da unidade, que é visível. Da mesma maneira, os resultados mostram a baixa eficiência, da Caixa de Gordura, na remoção de óleos, graxas e outros solúveis em éter de petróleo, o que provavelmente, se deve à operação deficiente da mesma, e também às interferências a que esse método de análise está sujeito, quando aplicado esse tipo de despejo. É interessante observar ainda, que os valores de sólidos voláteis foram ligeiramente inferiores aos da DQO, o que possivelmente, está relacionado com a imprecisão dos testes de sólidos totais, fixos e voláteis, cuja metodologia se baseia na pesagem de cápsulas com material, e sujeitos, portanto a erros maiores que o teste da DQO. CONCLUSÕES De maneira geral, os despejos de abatedouros de aves contêm principalmente sangue, gordura, penas e vísceras abdominais, além do conteúdo da moela e restos de tecidos das aves. A recuperação do sangue, penas e vísceras é de interesse da indústria, pois são subprodutos comercializáveis. Além disso, há uma melhora significativa, na qualidade dos despejos, quando esse material é previamente separado. 20 o Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental 3626

10 A remoção da gordura é operação essencial, antes do tratamento biológico dos despejos, já que está presente, em teores elevados, e pode comprometer a eficiência e o funcionamento geral desta etapa do tratamento. Esse fato tem ocorrido em vários sistemas em operação. Recomenda-se que o tempo de detenção na unidade de remoção de gordura seja, no mínimo, de 30 minutos. O sistema do Frigorífico Coperguaçu apresentou eficiência de 89% na remoção da DBO. Essa eficiência pode ser considerada muito boa, se forem levadas em consideração os problemas de operação decorrentes de erros cometidos na construção das lagoas, e o fato da amostra do efluente final conter algas em concentração elevada, e que não foram retiradas para a realização do teste da DBO. O despejo é altamente biodegradável, e a escolha do tipo de sistema de tratamento a ser adotado, será função quase que exclusiva dos critérios econômicos e construtivos, já que todos os sistemas podem ser utilizados. BIBLIOGRAFIA 1. BRAILE, P.M., CAVALCANTI, J.E.W.A. Manual de Tratamento de Águas Residuárias Industriais. 5 ed, São Paulo: CETESB, 1979, p SALVADOR, N.N.B. Estudo de Tratabilidade de Dejetos de Frigoríficos de Aves. São Carlos, Dissertação (Mestrado em Hidráulica e Saneamento) - Escola de Engenharia de são Carlos, USP 3. HOKKA, C.O. Estudo Cinético de Tratamento de Águas Residuárias de Abatedouro Avícola por Processo de Lodo Ativado. Campinas, Dissertação (Mestrado em Engenharia Agrícola) - Faculdade de Engenharia de Alimentos e Agrícola, UNICAMP 4. SUPERINTENDÊNCIA DOS RECURSOS HÍDRICOS E MEIO AMBIENTE DO ESTADO DO PARANÁ. Tratamento de Águas Residuárias de Matadouros. 1981, 34 p. 5. FORESTI, E., CAMPOS, J.R., DI BERNARDO, L. Águas Residuárias de Abatedouros de Aves: Origem, Caracterização e Tratamento. In: 9 o CONGRESSO BRASILEIRO DE ENGENHARIA SANITÁRIA, 1977, Belo Horizonte 6. SAKOMURA, N. K. Avicultura. UNESP - JABOTICABAL SOUZA, P. A. Classificação e Processamento de Produtos de Origem Animal. UNESP JABOTICABAL Boletim Informativo da União Brasileira de Avicultura. uba@rudah.com.br 9. Associação Brasileira de Avicultura 20 o Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental 3627