UNIVERSIDADE DO EXTREMO SUL CATARINENSE UNESC CURSO DE ENGENHARIA AMBIENTAL MARIANE GOMES MACHADO

UNIVERSIDADE DO EXTREMO SUL CATARINENSE UNESC CURSO DE ENGENHARIA AMBIENTAL MARIANE GOMES MACHADO TRATAMENTO E APROVEITAMENTO DE DEJETOS SUÍNOS COM ÊNFASE NA PRODUÇÃO DE BIOGÁS. ESTUDO DE CASO: SUINUTRI INDÚSTRIA E COMÉRCIO DE CARNES E DERIVADOS LTDA CAMPO VERDE, MT. CRICIÚMA, NOVEMBRO DE 2009.

MARIANE GOMES MACHADO TRATAMENTO E APROVEITAMENTO DE DEJETOS SUÍNOS COM ÊNFASE NA PRODUÇÃO DE BIOGÁS. ESTUDO DE CASO: SUINUTRI INDÚSTRIA E COMÉRCIO DE CARNES E DERIVADOS LTDA CAMPO VERDE, MT. Trabalho de Conclusão de Curso, apresentado para obtenção do grau de Engenheira Ambiental, no curso de Engenharia Ambiental da Universidade do Extremo Sul Catarinense, UNESC, com Linha de Pesquisa em Recursos Hídricos e Saneamento. Orientadora: Profª. MSc. Nadja Zim Alexandre. CRICIÚMA, NOVEMBRO DE 2009.

MARIANE GOMES MACHADO TRATAMENTO E APROVEITAMENTO DE DEJETOS SUÍNOS COM ÊNFASE NA PRODUÇÃO DE BIOGÁS. ESTUDO DE CASO: SUINUTRI INDÚSTRIA E COMÉRCIO DE CARNES E DERIVADOS LTDA CAMPO VERDE, MT. Trabalho de Conclusão de Curso aprovado pela Banca Examinadora para obtenção do Grau de Engenheira Ambiental, no curso de Engenharia Ambiental da Universidade do Extremo Sul Catarinense, UNESC. Criciúma, 26 de novembro de 2009. BANCA EXAMINADORA Profª. Nadja Zim Alexandre Mestra (UNESC) Orientadora Profª. Marta Valéria Guimarães de Souza Hoffmann Mestra (UNESC) Profª. Paula Tramontim Pavei - Mestra - (UNESC)

Dedico este trabalho a Deus, por ter me dado à vida, e aos meus pais, por terem me ensinado a viver em busca dos meus sonhos.

AGRADECIMENTOS A minha família, meus pais Evanio e Esadir, minhas irmãs Juliane, Liliane e Lara, e meu cunhado Higor, pelo amor incondicional. Ao meu Avô Dilmo, in memoriam, e minha Avó Maria, pelo incentivo aos estudos e ao conhecimento. Ao meu Tio Raulino, minha Tia Alvaci, e a todos os funcionários da Fazenda Caverá, por terem me dado oportunidade de ampliar meus conhecimentos profissionais e pessoais. A minha prima Laise, por ter sido companheira em toda minha vida. A todos os meus amigos e colegas feitos durante os 5 anos de graduação, em especial a Alice, Anderson, Flávia, Manú e Ramon, que me proporcionaram momentos inesquecíveis, e principalmente amizades verdadeiras. Ao Henrique, pelo carinho e atenção nos momentos mais difíceis. Agradeço de coração ao departamento de Engenharia Ambiental e a todos os professores que contribuíram para minha formação, em especial: Ao professor e amigo Mário Ricardo Guadagnin, pelo apoio dado aos projetos de pesquisas da Universidade, sabendo que a teoria é importante, mas a prática é fundamental. As professoras Marta Valéria Guimarães de Souza Hoffmann e Paula Tramontim Pavei, por terem aceitado o convite de participar da minha banca de apresentação de Trabalho de Conclusão de Curso, participando assim, de uma etapa da minha vida. A professora Nadja Zim Alexandre, pela orientação na construção deste trabalho, e principalmente pela confiança depositada em mim.

"... Hoje entendo bem meu pai. Um homem precisa viajar. Por sua conta, não por meio de histórias, imagens, livros ou tv. Precisa viajar por si, com seus olhos e pés, para entender o que é seu. Para um dia plantar as suas próprias árvores e dar-lhes valor. Conhecer o frio para desfrutar do calor. E o oposto. Sentir a distância e o desabrigo para estar bem sob o próprio teto. Um homem precisa viajar para lugares que não conhece para quebrar essa arrogância que nos faz ver o mundo como o imaginamos, e não simplesmente como é ou pode ser; que nos faz professores e doutores do que não vimos, quando deveríamos ser alunos, e simplesmente ir ver". ("Mar sem fim" - Amyr Klink)

RESUMO A suinocultura gera grande volume de dejetos, que em geral, não recebem tratamentos adequados. A granja da Suinutri Indústria e Comércio de Carnes e Derivados LTDA, produz 308,672 m 3 /dia de resíduos suínos. Portanto, neste trabalho, foi verificada a eficiência dos biodigestores presentes na indústria em estudo, como método de tratamento de dejetos suínos, além de analisadas a quantidade de biogás gerado pelos mesmos, e as características dos resíduos suínos como biofertilizantes. Foram realizadas análises dos efluentes na entrada e na saída dos biodigestores, e na última lagoa de estabilização natural. Constatou-se que os efluentes, com a passagem pelos biodigestores, apresentaram reduções significativas do seu poder poluente, porém necessitam de tratamento complementar para atender a legislação vigente. Nos 03 meses de estudo, verificou-se uma produção média de 3.984 m 3 /dia de biogás. Os dejetos suínos, quando comparados a outros trabalhos realizados, mostraram-se inviáveis economicamente para serem utilizados como biofertilizantes, visto que se apresentaram muito diluídos, e assim, com baixas concentrações de nutrientes por m 3 de resíduos gerados. Palavras-chave: Biodigestores, biofertilizantes, biogás.

LISTA DE ILUSTRAÇÕES Figura 01 Distribuição das atividades de projeto no Brasil por tipo de gás de efeito estufa reduzido...22 Figura 02 Distribuição de projetos do MDL por estado no Brasil...23 Figura 03 Fermentação anaeróbia de materiais orgânicos mostrando as fases de hidrólise, ácida e metanogênica...36 Figura 04 Localização da Empresa Suinutri...44 Figura 05 Propriedade da Fazenda Caverá...45 Figura 06 (A) Biodigestor 01. (B) Biodigestor 02. (C) Biodigestor 03. (D) Biodigestor 04...46 Figura 07 (A) Fase de gestação. (B) Fase de maternidade. (C) Fase de pré-creche. (D) Fase de crescimento/terminação...47 Figura 08 (A) Efluente gerado nas fases de gestação, maternidade, pré-creche e creche, sendo destinado aos biodigestores 01 e 02. (B) Efluente gerado na fase de crescimento/terminação, sendo destinado aos biodigestores 03 e 04...48 Figura 09 (A), (B) Medidor e queimador dos biodigestores 01 e 02. (C), (D) medidor e queimador dos biodigestores 03 e 04...49 Figura 10 (A) Crematório dos animais mortos da granja. (B) Caldeira que abastece o abatedouro dos suínos. (C) Motor que transforma o biogás em energia elétrica para a granja da Suinutri...50 Figura 11 Lagoa de estabilização da Suinutri...51 Figura 12 Fluxograma da granja de suínos Suinutri...52 Figura 13 Medidor da vazão do biogás dos biodigestores 01 e 02...55 Figura 14 (A) Amostras coletadas no ponto 01. (B) Amostras coletadas no ponto 02...57 Figura 15 Amostras dos pontos 01 e 02 sendo conservadas no isopor com gelo..58 Figura 16 Efluentes do ponto 01 sendo depositados na garrafa PET de 5 litros...59 Figura 17 (A) Coleta do ponto 03. (B) Coleta do ponto 04. (C) Coleta do ponto 05. (D) Coleta de 1500 ml no ponto 03...60 Figura 18 Temperatura máxima e mínima diária do município de Campo Verde...62 Figura 19 Resultado da geração de biogás do final de agosto...63 Figura 20 Resultado da geração de biogás no mês de setembro...64

9 Figura 21 Resultado da geração de biogás no mês de outubro...65 Figura 22 Balanço de massa obtido com o uso dos biodigestores e das lagoas de estabilização como unidade de tratamento de dejetos suínos...68 9

LISTA DE TABELAS Tabela 01 Distribuição das atividades de projeto no Brasil por tipo de projeto....23 Tabela 02 Composição dos dejetos brutos de suínos...27 Tabela 03 Valores da DBO diária em função do peso e do ciclo produtivo dos suínos...28 Tabela 04 - Produção média diária de dejetos por diferentes categorias de suínos. 29 Tabela 05 Níveis de diluições apresentados na suinocultura...30 Tabela 06 Composição média do biogás....37 Tabela 07 Equivalência do biogás com outras fontes energéticas...38 Tabela 08 A estimativa de geração de dejetos por fase de criação de suínos...61 Tabela 09 - Comparação de outras fontes energéticas com a média de geração de biogás/dia verificada na granja da Suinutri...66 Tabela 10 Resultado das análises físico-químicas dos dejetos suínos...66 Tabela 11 Eficiência (%) de remoção de poluentes através do uso de biodigestores e lagoas de estabilização....69

LISTA DE QUADROS Quadro 01 - Resumo das principais Conferências das Partes....20

LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS AND Autoridade Nacional Designada CEMAT Centrais Elétricas Matogrossenses CIMGC Comissão Interministerial de Mudança Global do Clima COP Conferência das Partes CPTEC Centro de Previsão de Tempo e Estudos Climáticos CQNUMC Convenção-Quadro das Nações Unidas sobre Mudança do Clima DCP Documento de Concepção de Projeto EMBRAPA Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária GEE Gases de Efeito Estufa IC Implementação Conjunta IPCC Intergovernmental Panel on Climate Change LULUCF Land Use, Land Use Change and Forestry MCT Ministério da Ciência e Tecnologia MDL Mecanismo de Desenvolvimento Limpo OCDE Organização para a Cooperação e Desenvolvimento Econômico RCEs Reduções Certificadas de Emissões UNFCCC United Nations Framework Convention on Climate Change

SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO...13 2 JUSTIFICATIVA...14 3 OBJETIVOS...15 3.1 Objetivo Geral...15 3.2 Objetivos Específicos...15 4. REFERENCIAL TEÓRICO...16 4.1 Origem do Mecanismo de Desenvolvimento Limpo MDL...16 4.2 Funcionamento do Mecanismo de Desenvolvimento Limpo...20 4.3 Projetos de MDL no Brasil e no Mundo...21 4.4 Suinocultura...24 4.5 Impactos Ambientais Gerados pela Suinocultura...24 4.6 Características dos Dejetos Suínos...27 4.7 Volume dos dejetos...28 4.8 Parâmetros Adotados para Dejetos Suínos...30 4.9 Principais Técnicas de Tratamento de Dejetos Suínos...30 4.9.1 Técnicas de Tratamento físico...31 4.9.1.1 Decantação...31 4.9.1.2 Peneiramento...32 4.9.1.3 Centrifugação...32 4.9.1.4 Separação Química...32 4.9.1.5 Desidratação...33 4.9.2 Técnicas de Tratamento Biológico...33 4.9.2.1 Compostagem...33 4.9.2.2 Lagoas de Estabilização: facultativas e aeradas...34 4.9.2.3 Diques de Oxidação...35 4.9.2.4 Lagoas Anaeróbicas...35 4.10 Características do Biogás...37 4.11 Biodigestor...39 4.12 Utilização de Dejetos Suínos como Biofertilizantes em Solos Agrícolas..40 4.12.1 Armazenamento dos dejetos suínos...40 4.12.2 Como utilizar os dejetos suínos...41

14 4.12.3 Transporte dos dejetos suínos...42 4.12.4 Viabilidade da utilização dos dejetos suínos...43 5. METODOLOGIA...44 5.1 Área de Estudo: A Empresa...44 5.1.1 Fluxograma da Granja de Suínos Suinutri...52 5.2 Estimativa de Geração de Dejetos...53 5.3 Geração de Biogás...55 5.4 Definição da Metodologia para a Elaboração da Coleta dos Efluentes...56 6 APRESENTAÇÃO E ANÁLISE DOS DADOS...61 6.1 Resultado da Estimativa de Geração de Dejetos...61 6.2 Geração de Biogás...61 6.3 Análise do Uso de Biodigestores como Método de Tratamento de Dejetos Suínos...66 6.3.1 Balanço de Massa da Granja da Suinutri...68 6.3.2 Eficiência de Remoção de Poluentes Através do Uso de Biodigestores e Lagoas de Estabilização...69 6.4 Qualidade dos Dejetos Suínos como Biofertilizantes...70 7 CONCLUSÃO...73 REFERÊNCIAS...75 ANEXOS...78 Anexo 01: Resultado da análise do ponto 01 e 02...79 Anexo 02: Resultado da análise do ponto 03...80 Anexo 03: Resultado da análise do ponto 04...81 Anexo 04: Resultado da análise do ponto 05...82 14

13 1 INTRODUÇÃO O crescimento acelerado da população mundial acarretou forte pressão sobre os setores industrial e agropecuário, onde os mesmos foram amplamente explorados para atender à crescente demanda, não obedecendo critérios de sustentabilidade e conservação do ambiente, causando impactos ambientais relevantes, como a desertificação de vastas regiões, a degradação de importantes rios e a contaminação de lençóis subterrâneos (KUNZ; HIGARASHI; OLIVEIRA, 2005). Oliveira (2004) aborda que a suinocultura é uma das atividades de maior impacto ambiental, sendo definida pelos órgãos de controle ambiental, como grande potencial poluidor. Portanto, é necessário encontrar um sistema que seja capaz de harmonizar a continuidade das atividades desta importante cadeia produtiva com o uso racional dos recursos naturais, almejando a qualidade ambiental nas regiões de maior concentração de suínos. Kunz; Oliveira (2006) salientam que o uso de biodigestores apresenta-se como uma alternativa interessante para contribuir na mitigação dos problemas ambientais da criação de suínos. A biodigestão anaeróbia é um processo conhecido há muito tempo, sendo muito difundida nos países asiáticos, como a China e a Índia. Já no Brasil, esta tecnologia teve uma crescente nas décadas de 70 e 80, porém a falta de conhecimento e técnicos especializados tornaram o uso dos biodigestores raros. E novamente, em meados da década de 90, a biodigestão anaeróbia ganhou força, surgindo como alternativa para a redução da emissão de gases de efeito estufa, além de proporcionar uma degradação parcial da fração líquida dos dejetos suínos, podendo assim, utilizá-los como biofertilizante, desde que, respeitem a capacidade do solo de absorver os mesmos (KUNZ; OLIVEIRA; HIGARASHI, 2005). Neste sentido, este trabalho busca oferecer resultados sobre a eficiência dos biodigestores implantados na Suinutri Indústria e Comércio de Carnes e Derivados LTDA, como unidade de tratamento de dejetos suínos e geração de biogás, além de analisar as características dos dejetos como biofertilizante. 13

14 2 JUSTIFICATIVA A suinocultura é uma atividade expressiva na economia nacional, gerando alimento, emprego e renda, porém apresenta em sua produção, impactos ambientais significativos, que em muitos casos são irreversíveis. O grande volume de dejetos gerados na criação de suínos é sem dúvida o maior problema ambiental da atividade, visto que possui um alto poder poluente, e que na maioria dos casos não recebem nenhum tipo de tratamento, e quando recebem são inadequados, sendo lançados aos corpos hídricos de forma agressiva, comprometendo todo o equilíbrio do ecossistema. O tratamento de dejetos mostra-se essencial para a manutenção sadia da atividade suínicola, no entanto, os métodos de tratamentos encontrados apresentam um investimento elevado e sem retorno aparente. Conciliar o ambiente com a economia talvez seja a única forma de fazer com que a suinocultura passe a cumprir fielmente as legislações vigentes. O biodigestor surge como alternativa de tratamento de dejetos suínos capaz de agregar lucro ao sistema de criação, seja com a utilização do biogás como energia ou como créditos de carbono, recebidos quando houver comprovação que os gases de efeito estufa (GEEs) gerados pela atividade, não foram emitidos para atmosfera. Outra forma de agregar valor ao dejeto suíno é quando o mesmo apresenta características adequadas para o uso como biofertilzante agrícola, podendo assim, substituir em parte ou totalmente o uso de fertilizantes químicos. Conhecer a eficiência dos biodigestores presentes na Suinutri Indústria e Comércio de Carnes e Derivados LTDA como método de tratamento de dejetos suínos, e a qualidade como biofertilizante dos dejetos gerados, tornam-se extremamente importante para avaliar há necessidade de utilizar tratamento complementar para atender a legislação em vigor, e assim, não causar danos ao ambiente. 14

15 3 OBJETIVOS 3.1 Objetivo Geral Avaliar o uso da biodigestão como unidade de tratamento e aproveitamento dos dejetos suínos. 3.2 Objetivos Específicos Descrever a atividade de manejo de suínos com foco na produção de dejetos; Realizar balanço de materiais para quantificar a produção de dejetos suínos; Diagnosticar o funcionamento do sistema de biodigestão de dejetos de suínos; Avaliar a eficiência do sistema de biodigestão como unidade de tratamento do efluente da granja; Verificar a viabilidade do uso dos dejetos suínos como biofertilizantes. 15

16 4. REFERENCIAL TEÓRICO 4.1 Origem do Mecanismo de Desenvolvimento Limpo MDL Com a era industrial, em meados do século XIX, houve uma grande demanda por energia, fazendo com que as reservas de carvão e petróleo fossem amplamente exploradas. No entanto, a queima desses combustíveis libera um carbono extra, tendo como resultante o aumento da concentração de dióxido de carbono (CO 2 ) na atmosfera, excedendo a capacidade de reciclagem dos ciclos biogeoquímicos naturais (KLABIN, 2000). Devido o aumento na concentração do CO 2 na atmosfera, a comunidade científica passou a estudar com mais intensidade a dinâmica da atmosfera, avaliando as conseqüências que esse evento acarretaria para o ambiente, além dos possíveis impactos para os seres humanos. Conforme Klabin (2000) esses estudos foram essenciais para a elaboração de relatórios publicados pelo Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC). Ainda segundo Klabin (2000) os relatórios publicados pelo IPCC mostraram que além do CO 2, haviam outros gases com aumento de concentração na atmosfera, sendo os principais, o metano (CH 4 ), óxido nitroso (N 2 O) e os cloroflúor-carbonos (CFC s), que como o CO 2, possuem a capacidade de absorver a radiação infravermelha aumentando o efeito estufa do planeta. Conforme Conejero (2006), as alterações climáticas tiveram uma resposta com a Convenção-Quadro das Nações Unidas sobre Mudança do Clima (CQNUMC) ou United Nations Framework Convention on Climate Change (UNFCCC) sendo adotada durante a Rio 92 e entrando em vigor em 21 de março de 1994. Apresentou 185 signatários mais a União Européia, fundando um regime jurídico internacional para conseguir equilíbrio nas concentrações de Gases de Efeito Estufa (GEE) na atmosfera, com o intuito de manter o sistema climático sem grandes alterações. A Convenção é baseada em dois princípios básicos: (i) precaução e (ii) responsabilidade comum, mas diferenciada. O primeiro refere-se ao fato de que a ausência de plena certeza científica em torno da questão não deve ser usada como desculpa para que os países posterguem a adoção de 16

17 medidas para prever, evitar ou minimizar as causas da mudança do clima e mitigar seus efeitos negativos. O segundo princípio diz que a maior parcela das emissões globais, históricas e atuais, de GEE é originária dos países desenvolvidos. Sendo assim, esses países deveriam assumir compromissos de redução de suas emissões. As emissões per capita dos países em desenvolvimento ainda são relativamente baixas e suas emissões globais tenderão a crescer em decorrência das necessidades sociais e de desenvolvimento (CONEJERO, 2006, p.100). De acordo com o mesmo autor foram formados dois grupos de países, tendo como base o princípio da responsabilidade comum, porém diferenciada. O primeiro grupo são os países do Anexo I, ou seja, países membros da Organização para a Cooperação e Desenvolvimento Econômico (OCDE) em 1992, Comunidade Européia e países industrializados da ex-união Soviética e do Leste Europeu (exceto México e Coréia do Sul). Já os países do Não-Anexo I são todos os países que não estão inclusos no Anexo I, sendo o Brasil um deles. Cabendo as Partes do Anexo I assumirem compromisso de redução de emissões de GEEs. Após a CQNUMC, os países que ratificaram a mesma, em 1995 passaram a fazer reuniões anuais, conhecida como Conferência das Partes (COP). A primeira delas, a COP1, foi realizada em Berlim, tendo como finalidade a discussão de idéias para a elaboração de um protocolo multilateral, adotando ações e atividades adicionais com o objetivo de reduzir as emissões dos GEEs, e assim, propondo uma maior dedicação dos países desenvolvidos (MARCOVITCH, 2005 apud SOUZA, 2007). Em 1996, os países signatários da CQNUMC reuniram-se dessa vez em Genebra, elaborando um conceito de prazos e limites para a emissão de GEE como salienta Marcovitch (2005) apud Souza (2007). Na mesma convenção, o IPCC mostrou através de um relatório, os prováveis impactos relacionados com a alteração do clima. Segundo IPCC (2001) apud Conejero (2006) as conseqüências previstas pelos cientistas do IPCC em decorrência do aquecimento global, são apresentadas a seguir: A elevação do nível dos oceanos; O derretimento das geleiras e das calotas polares; Perda da biodiversidade; 17

18 Aumento da incidência de doenças transmissíveis por mosquitos e outros vetores (malária, febre amarela e dengue, por exemplo); Mudanças no regime de chuvas; Intensificação de fenômenos extremos (tais como secas, inundações, ciclones e tempestades tropicais); Desertificação e perda de áreas agriculturáveis; Acirramento dos problemas relacionados ao abastecimento de água doce; Aumento de fluxos migratórios. Quando houver perda expressiva da capacidade produtiva dos solos em função das mudanças climáticas poderão ocorrer os seguintes resultados negativos (IPCC, 2001 apud CONEJERO, 2006): Escassez; Alta de preços; Queda na renda real; Desemprego; Aumento da pobreza; Aumento das desigualdades na distribuição de renda e riqueza; Aumento do número de conflitos e da violência em geral; Perda dos direitos das gerações humanas futuras, de usufruírem de um meio-ambiente saudável, semelhante ao de seus antepassados. Contudo, como afirma Souza (2007) a elaboração efetiva de um protocolo multilateral que apresentasse acordos efetivos de redução da emissão de GEEs, impondo limites e prazos quanto a emissão dos mesmos, só aconteceu na COP3, realizada em 1997, na cidade de Kyoto, onde ocorreu a redação de um documento oficial, adotando algumas medidas necessárias para que houvesse uma redução das emissões de GEEs, denominado de Protocolo de Kyoto. Com base no princípio da responsabilidade, mas diferenciada, o protocolo possui dois pilares básicos (UNFCCC, 1997 apud CONEJERO, 2006, p. 103): 18

19 Limite de emissões de GEE. Hoje, qualquer país ou empresa pode emitir a quantidade de GEE que quiser, respeitando apenas a legislação local, uma vez que não há limites estabelecidos internacionalmente. O Protocolo dispõe que, a partir de 2008, cada um dos países do Anexo I terá um limite máximo (diferenciado entre os países) para emitir GEE. No total, esse limite corresponderá à 94,8% do volume de GEE emitido em 1990. O Protocolo definiu também que essa redução ou limitação deverá ser cumprida entre 2008 e 2012 (fase definida como o Primeiro Período de Cumprimento do Protocolo de Kyoto). Mecanismos de flexibilização. Se um país do Anexo I obtiver folga no cumprimento da sua meta, poderá transferi-la para um outro país que deseja ultrapassar o seu limite. Nos países fora do Anexo I, se surgir uma atividade nova que seqüestre uma dada quantidade certificada de GEE da atmosfera ou reduza as emissões de GEE numa dada quantidade certificada, isto gerará um crédito que poderá ser vendido a um país do Anexo I. De acordo com UNFCC (1997) apud Souza (2007) há três mecanismos de flexibilização, com a finalidade de obter maiores resultados dos países do Anexo I, e assim, alcançarem as metas abordadas no Protocolo de Kyoto. Porém vale lembrar que os mecanismos de flexibilização não podem ser a única forma de cumprimento das metas, devem ser algo adicional às medidas adotadas internamente em cada país. A seguir são abordados os três mecanismos de flexibilização (UNFCC, 1997 apud SOUZA, 2007, p. 36): Implementação conjunta de processos (art. 6): países do Anexo I podem adquirir de outras nações que tenham meta a cumprir, unidades de redução de emissões, desde que elas não sejam necessárias para a parte que as está vendendo alcançar seus objetivos, ou seja, essas unidades de redução de emissão devem estar sobrando, além da meta que deve ser atingida. Podem, outrossim, investir em projetos de mitigação do aquecimento global naquelas nações que também tenham metas dentro do Protocolo. Mecanismo de Desenvolvimento Limpo (art. 12): países do Anexo I podem investir em projetos que contribuam para o desenvolvimento sustentável em nações que não são do Anexo I. Esses projetos devem conter adicionalidade, ou seja, devem ter níveis de emissões de GEEs em um nível inferior ao existente sem sua implementação. Comércio de reduções certificadas de emissões (art. 17): mais conhecido como comércio de créditos de carbono, esse mecanismo visa a compra de unidades de redução de emissão que estejam devidamente certificadas e disponíveis, a partir de projetos de implementação conjunta somente entre países do Anexo I. Já há Bolsas comercializando esses contratos no mundo. As principais são a Chicago Climate Exchange e a EU Emission Trade Scheme. O Banco Mundial também participa desse comércio, com o objetivo de estimular ações que diminuam os gases que provocam o efeito estufa e, assim, contribuir para amenizar os efeitos do aquecimento global. No Quadro 01 é apresentado um resumo das principais Conferências das Partes realizadas até o ano de 2006 (CONEJERO, 2006). 19

20 Quadro 01 - Resumo das principais Conferências das Partes. CONFERÊNCIAS DAS PARTES COP-1, Berlim (1995) COP-2, Genebra (1996) FINALIDADE Foram definidas as modalidades, regras, diretrizes e quais atividades adicionais devem ser realizadas pelos países para reduções de emissões de GEE. Apresentação do 2º relatório de avaliação do clima pelo IPCC e necessidade de adoção de metas obrigatórias de redução global de emissões, prioritariamente direcionadas às nações desenvolvidas. COP-3, Kyoto (1997) COP-4, Buenos Aires (1998) COP-5, Haia (2000) COP-6 BIS, Bonn (2001) COP-7, Marrocos (2001) COP-8, Nova Déli (2002) COP-9, Milão (2003) COP-10, Buenos Aires (2004) COP-11, Montreal (2005) Elaboração e abertura para assinatura do Protocolo de Kyoto. Plano de Ação de Buenos Aires, para colocar em prática as principais regras e questões técnicas e políticas em relação à implantação do Protocolo de Kyoto. Discussões referentes ao seqüestro de carbono pelas florestas (denominado LULUCF Land Use, Land Use Change and Forestry) foram abordadas, e se aquelas atividades deveriam ser elegíveis ao MDL. Divergências entre os EUA e países europeus suspenderam a reunião. Acordo de Bonn, concessões feitas ao Japão e Rússia para sobrevivência do protocolo. Essas concessões dizem respeito utilização de sumidouros de carbono ( sinks ) como créditos para esses países. Regulamentação do MDL e discussões do LULUCF. Definições de modalidades e procedimentos simplificados para alguns tipos de atividades de pequena escala. Definições e modalidades para as atividades de florestamento e reflorestamento (LULUCF) elegíveis ao MDL. Definições referentes ao teste de adicionalidade nas metodologias de linha de base e monitoramento dos projetos de MDL e Implementação Conjunta (IC). Discussões sobre medidas para facilitar a aprovação de metodologias de linha de base pelo Painel de Metodologias da Junta Executiva do MDL e sobre o regime pós-2012 2º. período de cumprimento. (Fonte: Adaptado de CONEJERO, 2006). 4.2 Funcionamento do Mecanismo de Desenvolvimento Limpo Segundo CQNUMC (2009) apud Ministério da Ciência e Tecnologia MCT (2009) um projeto de MDL só resultará em reduções certificadas de emissões (RCEs) quando passar pelas sete etapas do ciclo do projeto. A primeira etapa é a elaboração de documento de concepção de projeto (DCP), utilizando metodologia de base e plano de monitoramento aprovados. A segunda fase do ciclo é a validação, ou seja, o projeto será analisado se está em conformidade com a regulamentação do Protocolo de Kyoto. A terceira etapa se refere à aprovação pela Autoridade 20

21 Nacional Designada AND, que no Brasil é a Comissão Interministerial de Mudança Global do Clima (CIMGC), onde a Comissão verificará a contribuição que esse projeto acarretará para o desenvolvimento sustentável. Depois dessa etapa, é necessária a submissão do projeto ao Conselho Executivo para registro, seguido do monitoramento, verificação/certificação e emissão de unidades segundo o acordo de projeto. 4.3 Projetos de MDL no Brasil e no Mundo No mundo existem 5.302 projetos que se encontram em alguma fase do ciclo de projetos do MDL, porém registrados pelo Conselho Executivo do MDL existem apenas 1.780. O Brasil ocupa o 3 lugar em número de atividades de projeto, tendo 405 projetos (8%), sendo que 160 são registrados. O 2 lugar é da Índia com cerca de 1.409 projetos (27%), sendo a China a primeira colocada, com 1.973 projetos (37%), conforme dados do CQNUMC (2009) apud MCT (2009). Quanto ao potencial de reduções de emissões associados aos projetos no ciclo do MDL o Brasil também ocupa a terceira posição, sendo estipulada uma redução de 363.356.422 de tco 2, correspondendo a 6% do total mundial para o primeiro período de obtenção de créditos, que vai de 2008 a 2012. Os primeiros lugares ficam novamente com a Índia e a China, sendo que são previstas reduções de 1.582.737.887 de tco 2 e 2.922.231.445 de tco 2, respectivamente (CQNUMC, 2009 apud MCT, 2009). Como mostra a figura 01, no que se refere à redução das emissões de gases de efeito estufa por tipo de gás no Brasil com a utilização de projetos do MDL, o CO 2 é predominante. 21

22 1,20% 0,50% 34% 65% CO2 CH4 N2O PFC Figura 01: Distribuição das atividades de projeto no Brasil por tipo de gás de efeito estufa reduzido. (Fonte: Adaptado de CQNUMC, 2009apud MCT, 2009). De acordo com CQNUMC (2009) apud MCT (2009), a energia renovável e a suinocultura são as atividades que despertam maior interesse aos participantes de projetos de MDL no Brasil, representando a maioria das atividades de projetos (65%), como mostra a tabela 01. Porém quem mais reduzirá as emissões de GEEs são as atividades de energia renovável, aterro sanitário e redução de N 2 O, com um total de 71% das emissões a serem reduzidas no primeiro período de obtenção de créditos. 22

23 Tabela 01 Distribuição das atividades de projeto no Brasil por tipo de projeto. PROJETOS EM VALIDAÇÃO/APROVAÇÃO NÚMERO DE PROJETOS REDUÇÃO DE EMISSÃO NO 1º PERÍODO DE OBTENÇÃO DE CRÉDITO (tco 2 ) Energia renovável 201 129.235.975 Aterro Sanitário 36 84.210.095 Redução de N2O 5 44.617.272 Suinocultura 61 34.054.330 Troca de combustível fóssil 43 27.129.190 Eficiência Energética 26 18.967.598 Reflorestamento 2 13.033.140 Processos industriais 14 7.449.083 Resíduos 15 4.363.388 Emissões fugitivas 2 296.352 (Fonte: Adaptado de CQNUMC, 2009 apud MCT, 2009). Na figura 02 é apresentado à distribuição de projetos do MDL por estado no Brasil, mostrando que a região de destaque é a Sudeste, sendo que São Paulo possuiu 23% do total dos projetos do país e Minas Gerais 16%. 18,00% 23% SP MG 5,00% RS SC PR 6,00% 7,00% 7,00% 8% 10% 16% MT GO MS Outros Figura 02: Distribuição de projetos do MDL por estado no Brasil. (Fonte: Adaptado de CQNUMC, 2009 apud MCT, 2009). 23

24 4.4 Suinocultura A suinocultura é uma das atividades mais importantes do complexo agropecuário brasileiro, sendo desenvolvida em sua maior parte em pequenas propriedades rurais e em áreas com limitações topográficas para o estabelecimento de lavouras extensivas, que além de gerar renda, alimento e emprego, fixa o homem ao campo (OLIVEIRA, 1993). Conforme Steinfeld (2002) apud Bomsucesso (2004) a produção de suínos atual é 30% mais elevada que há duas décadas, sendo que o aumento da população mundial, juntamente com a crescente taxa de urbanização das metrópoles são os principais motivos para essa crescente. A China é o país que mais produz suínos, com uma expressiva marca de 41.600 toneladas ano, seguida pelos Estados Unidos com 8.596 t/ano e a Alemanha com 3.976 t/ano. O Brasil ocupa a sexta posição mundial, produzindo 1.950 t/ano (NATIONAL PORK BOARD, 2002 apud BOMSUCESSO, 2004). No Brasil, a suinocultura é mais representativa na região Sul, tanto no aspecto numérico, econômico e tecnológico. Porém as regiões Sudeste e Centro Oeste estão se destacando na atividade, devido principalmente aos grandes investimentos implantados nos estados de Minas Gerais, Goiás, Mato Grosso e Mato Grosso do Sul, como aborda ACSURS (2007) apud Strapazzon (2008). As regiões Norte e Nordeste também possuem um rebanho suíno expressivo, tendo uma importância social e econômica para os mesmos. A suinocultura brasileira é uma atividade que proporciona a comercialização de produtos industrializados, abastecendo o mercado interno e externo, e assim, movimenta a economia nacional. Porém se não for manejada de uma forma correta, causa severos problemas ambientais (BOMSUCESSO, 2004). 24

25 4.5 Impactos Ambientais Gerados pela Suinocultura Conforme Medri (1997) com o crescimento intenso e desordenado da suinocultura, o planejamento da atividade torna-se difícil, onde os elevados volumes de dejetos, carregados de nitrogênio (N) e fósforo (P), produzidos nas instalações suinícolas transformam-se em um grande problema. A maioria dos sistemas de tratamento adotados pelos proprietários não possuem critérios científicos, além de uma operação deficiente (COSTA et al, 1995 apud MEDRI, 1997). A redução do poder poluente a níveis aceitáveis, 40 mg/dbo/litro de dejetos, 15% de sólidos voláteis, redução da taxa de coliformes a 1,0%, requer investimentos significativos, normalmente acima da capacidade do produtor e, sem a garantia, no entanto, do atendimento das exigências da Saúde Pública e a Preservação do meio ambiente, restando, pois a alternativa do lançamento nos cursos naturais de água (IMHOFF & IMHOFF, 1986 apud OLIVEIRA, 1993, p. 28). A Lei 14.675/2009 que institui o código ambiental de Santa Catarina, no seu art. 177 declara que a DBO passível de lançamento é de no máximo 60 mg/l, sendo que este limite somente pode ser ultrapassado quando no caso de efluente de sistema de tratamento biológico com eficiência mínima de 80% na redução da carga orgânica. A Lei Complementar n 38/1995 que dispõe sobre o código ambiental de Mato Grosso não cita nenhum valor, porém deixa claro que o efluente só poderá ser lançado em um corpo hídrico quando o mesmo tiver em condições de recebê-lo sem que haja alteração da sua qualidade, ou seja, quando compatíveis com sua classificação. A classificação dos corpos de água é abordada na Resolução CONAMA n 357/2005. Um dos impactos evidenciados na criação de suínos é referente às doenças infecciosas, onde os problemas epidemiológicos originados no meio rural estão diretamente ligados aos grandes sistemas de confinamento e o manejo realizado no esterco animal. Salienta-se que a maioria dos suínos infectados elimina o agente patogênico por meio dos dejetos, além de outros meios (OLIVEIRA, 1993). O mesmo autor cita que a geração dos gases nocivos também é um dos problemas relacionados com a criação de suínos, visto que pode ocasionar danos à saúde da comunidade ou apenas o incômodo devido aos maus odores. Perdomo; 25

26 Lima; Nones (2001) aborda que em torno de 50% dos suínos criados em confinamentos possuem problemas de saúde, onde alguns criadores dos animais também são afetados, devido à exposição dos mesmos há locais com elevadas concentrações de poeiras e gases, acarretando danos ao sistema respiratório. Os gases mais preocupantes na suinocultura são: amônia, sulfeto de hidrogênio, dióxido de carbono e metano. Os odores são produzidos pela amônia, sulfeto de hidrogênio e por vários compostos orgânicos intermediários provindos da decomposição biológica da matéria orgânica dos dejetos (OLIVEIRA, 1993). O mesmo autor cita ainda que a contaminação do solo deve ser considerada também um fator importante na criação de suínos, pois quando há aplicações de grandes quantidades de dejetos líquidos no solo, ou quando os mesmos são armazenados em lagoas sem revestimento impermeabilizante durante alguns anos, poderão acarretar uma sobrecarga da capacidade do solo de filtrar e reter os nutrientes dos dejetos. Segundo Perdomo; Lima; Nones (2001) o fósforo e o nitrogênio contidos nos estercos dos suínos são considerados como os principais problemas dos recursos hídricos, onde Oliveira (1993) aborda que o fósforo difunde-se mais rapidamente no solo que o contido nos fertilizantes comerciais, pois a matéria orgânica do dejeto favorece a solubilização dos fosfatos. Porém isso só ocorre em solos altamente arenosos, em solos argilosos isto jamais acontece. Os dejetos de suínos podem estimular o crescimento e a multiplicação de bactérias e fungos, quando lançados em mananciais sem nenhum tipo de tratamento, causando uma elevada depleção de oxigênio, seguidos de uma intensa eutrofização. Um dos graves problemas é que essas contaminações não ficam restritas apenas no local onde os dejetos foram depositados, visto que os mananciais podem atravessar diversos municípios (MEDRI, 1997). Existem poucos estudos desenvolvidos para o aproveitamento de metodologias e tecnologias que visem à mitigação dos impactos ambientais advindos dos dejetos de suínos no Brasil. Dessa forma, como aborda Medri (1997), a carência de pesquisas e estudos faz com que os técnicos brasileiros adotem soluções encontradas em experiências de outros países. 26

27 4.6 Características dos Dejetos Suínos Segundo Konzen (1993) apud Diesel; Miranda; Perdomo (2002) os dejetos suínos são formados por fezes, urina, água desperdiçada pelos bebedouros e de higienização, resíduos de ração, pêlos, poeiras e outros materiais utilizados na criação dos animais, podendo apresentar variações significativas em sua composição em decorrência do manejo utilizado pela granja. As fezes dos suínos contêm matéria orgânica, nitrogênio, fósforo, potássio, cálcio, sódio, magnésio, manganês, ferro, zinco, cobre, além de outros elementos utilizados nas dietas dos animais (DIESEL; MIRANDA; PERDOMO, 2002 apud KONZEN, 1993). De acordo com Bezerra (2002) a composição dos dejetos brutos de suínos é apresentada na tabela 02. Tabela 02 Composição dos dejetos brutos de suínos. PARÂMETROS VALOR MÍNIMO VALOR MÁXIMO MÉDIA ph 6.5 9.0 7.75 DBO (mg/l) 5.000 15.500 10.250 DQO (mg/l) 12.500 38.750 25.625 Sólidos Totais (mg/l) 12.697 49.432 22.399 Sólidos Voláteis (mg/l) 8.429 39.024 16.389 Sólidos Fixos (mg/l) 4.268 10.408 6.010 Sólidos Sedimentáveis (mg/l) 220 850 429 Nitrogênio Kjeldahl (mg/l) 1.660 3.710 2.374 Fósforo Total (mg/l) 320 1.180 578 Potássio Total (mg/l) 260 1.140 536 (Fonte: Adaptado de KONZEN, 1980 apud BEZERRA, 2002). Os dejetos de suínos apresentam um potencial poluidor em torno de 3,5 vezes a mais do que o esgoto doméstico, visto que, o último possui uma Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO) per capita de 54 g/hab/dia conforme Imhoff (1986), enquanto que os dejetos suínos apresentam uma DBO per capita de 189 g/suíno/dia, com peso de 61 kg (AGRICULTURAL SANITATION AND WASTE MANAGEMENT COMMMITTEE, 1993 apud MEDRI, 1997). Na tabela 03 são dados os valores da DBO diárias em função do peso e do ciclo produtivo dos suínos. 27

28 Tabela 03 Valores da DBO diária em função do peso e do ciclo produtivo dos suínos. CATEGORIA ANIMAL PESO (kg/cabeça) DBO DIÁRIA (kg/cabeça) Varrão 160 0,182 Porca gestante 125 0,182 Porca com leitão 170 0,340 Leitões desmamados 16 0,032 Suínos em crescimento 30 0,059 Suínos em terminação 68 0,136 (Fonte: FREIRE, 1985 apud OLIVEIRA, 1993). Em uma pesquisa efetuada em oito municípios da região Oeste de Santa Catarina, verificou-se que o teor de matéria seca apresentado nos dejetos suínos foi apenas de 3%, valor inferior daquele apresentado na Tabela da Comissão da Fertilidade do Solo, que é de 6% e serve de base para a recomendação de adubação orgânica (SCHERER, 1994 apud DIESEL; MIRANDA; PERDOMO, 2002). As amostras com baixo teor de matéria seca possuem uma baixa concentração de nutrientes, diminuindo seu valor como fertilizante. 4.7 Volume dos dejetos Segundo Perdomo; Oliveira; Kunz (2003) a estimativa do volume de dejetos é uma das operações mais difíceis, visto que, há grandes variações nas criações de suínos, com diferentes sistemas hidráulicos, equipamentos, rotinas de higiene, desperdícios, duração e freqüência da limpeza, sendo que até na mesma granja o volume varia ao longo do tempo. Contudo, existem três componentes fundamentais para a estimativa mais efetiva do volume de efluentes, os quais são: a demanda de água para consumo dos animais, demanda para a limpeza e higiene de instalações, e as perdas existentes através de bebedouros. Conforme Diesel; Miranda; Perdomo (2002) a quantidade total de esterco gerada por suíno varia de acordo com o seu crescimento, apresentando valores entre 4,9 a 8,5% em relação a seu peso vivo/dia para a faixa de 15 a 100 kg. A geração de fezes e urina é baseada por fatores zootécnicos, ou seja, tamanho, sexo, raça e atividades dos animais, além dos ambientais, como 28

29 temperatura e umidade, e os dietéticos (digestibilidade, conteúdo de fibra e proteína) como aborda Dartora; Perdomo; Tumelero (1998). A produção diária de dejetos, de acordo com a categoria dos suínos é apresentada na tabela 04. Tabela 04 - Produção média diária de dejetos por diferentes categorias de suínos. CATEGORIA DO SUÍNO ESTERCO ESTERCO + URINA DEJETOS (kg/dia) (kg/dia) LÍQUIDOS (L/dia) Suíno 25 a 100 kg 2,30 4,90 7,00 Porcas gestantes 3,60 11,00 16,00 Porcas em lactação 6,40 18,00 27,00 Machos 3,00 6,00 9,00 Leitões 5,5 a 25 kg 0,35 0,95 1,40 * Considerando o dejeto com 40% de matéria seca. (Fonte: Adaptado de OLIVEIRA,1993). Dessa forma, para obter o volume diário de dejetos gerados basta multiplicar o número de animais presentes em cada fase de crescimento pela quantidade média de dejetos produzida pelos animais na fase correspondente (BARANCELLI, 2007). Em algumas propriedades suinícolas a maior parte dos dejetos líquidos é originada de bebedouros mal regulados, limpeza das baias e principalmente da água das chuvas, onde muitas vezes os bebedouros não são adequados, ocorrendo desperdício de água pelo animal ou vazamentos. Já a água da limpeza é utilizada em grande volume, onde o mais adequado seria o uso com uma alta pressão, porém com baixa vazão. A água da chuva também é responsável pelo aumento do volume dos dejetos, visto que a maioria dos canais de transporte dos dejetos não possuem cobertura (OLIVEIRA; SILVA, 2004 apud STRAPAZZON, 2008). Assim sendo, os valores de produção total dos dejetos de suínos somente poderão ser avaliados corretamente quando se considerar também o seu grau de diluição, como expressa Dartora; Perdomo; Tumelero (1998). Segundo Perdomo; Lima; Nones (2001), uma granja pode apresentar coeficiente de diluição baixo, médio e alto. Sabendo que em condições normais, ou seja, efluente pouco diluído, uma matriz gera 100 litros de dejetos/dia, e já com uma diluição média e alta, este valor aumenta para 150 e 200 litros de dejetos/dia, respectivamente, puderam-se considerar os coeficientes de diluições apresentados na tabela 05. 29

30 Tabela 05 Níveis de diluições apresentados na suinocultura. NÍVEL DE DILUIÇÃO COEFICIENTE DE DILUIÇÃO Baixo 1 Médio 1,5 Alto 2 (Fonte: Adaptado de PERDOMO; LIMA; NONES, 2001). 4.8 Parâmetros Adotados para Dejetos Suínos Os principais parâmetros de controle para determinar a qualidade do efluente de dejetos suínos são apresentados a seguir (DIESEL; MIRANDA; PERDOMO, 2002, p.9): Demanda Química de Oxigênio (DQO-mg/l): é a quantidade de oxigênio necessária para oxidar quimicamente a matéria orgânica e inorgânica oxidável da água, ou seja a quantidade de oxigênio consumida por diversos compostos sem a intervenção de microorganismos. Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO-mg/l): principal unidade de medição de poluição dos efluentes. Corresponde a quantidade de oxigênio necessário para que as bactérias depuradoras possam digerir cargas poluidoras na água. Quanto maior a DBO maior é a poluição causada. No processo de digestão desta carga poluidora as bactérias necessitam de certa quantidade adicional de oxigênio, que é denominada de DBO. Sólidos Totais (ST - mg/l): O conteúdo de sólidos totais corresponde à matéria sólida contida nos dejetos e que permanece após a retirada da umidade. Sólidos Voláteis (SV - mg/l): Caracterizam a fração de material orgânico, assim como o teor de sólidos fixos indicam o teor de sólidos minerais. Nutrientes: Dos nutrientes o que tem maior interesse no estudo das águas residuárias são o nitrato, nitrito, a amônia e o nitrogênio orgânico. O nitrogênio total é a soma da amônia livre e do nitrogênio orgânico. Sua presença indica o grau de poluição do aqüífero ocasionada por despejo de água rica em fertilizantes nitrogenados. Em teores elevados, na preparação de alimentos para crianças, pode causar a cianose (methemoglobinemia), doença que atinge crianças. O seu padrão máximo na água é 10 mg/l (SABESP). 4.9 Principais Técnicas de Tratamento de Dejetos Suínos Existem várias técnicas de tratamento de dejetos com elevada concentração de matéria orgânica, como os provenientes da suinocultura. A escolha 30

31 do tratamento depende das características do dejeto, do local a ser implantado e dos recursos financeiros exigidos, contudo, o mais importante é atender a legislação ambiental vigente (DIESEL; MIRANDA; PERDOMO, 2002). 4.9.1 Técnicas de Tratamento físico Conforme Diesel; Miranda; Perdomo (2002) no tratamento físico tem-se a separação de fases, que pode ser realizada por processo de decantação, centrifugação, peneiramento, e a desidratação da parte líquida por vento, ar forçado ou ar aquecido. A separação entre as fases sólida e líquida poderá minimizar os custos de implantação do tratamento 4.9.1.1 Decantação Esse tratamento físico consiste em armazenar certa quantia de dejetos líquidos em um reservatório, por determinado período de tempo, para que a parte sólida em suspensão decante, separando-se então as fases líquida e sólida do dejeto. A solubilidade distinta dos diversos elementos presentes no dejeto ocasiona uma divisão heterogênea destes: o fósforo e o nitrogênio orgânico são encontrados nos sólidos sedimentados (82% e 62%, respectivamente); o nitrogênio amoniacal (90%) e o potássio (100%), encontrados na fase líquida (BELLI FILHO; CASTILHOS, 1990 apud OLIVEIRA, 1993). 31

32 4.9.1.2 Peneiramento Segundo Oliveira (1993) o peneiramento, assim como a decantação tem como objetivo separar as frações líquidas e sólidas, facilitando o processamento dos dejetos, visto que, com a separação são adotados sistemas diferenciados de tratamento para as distintas fases. Existem três tipos de peneiras, as estáticas ou hidrodinâmicas, que funcionam com os dejetos sendo lançados na peneira sob pressão, as vibratórias, que realizam movimentos tangencial e vertical, mantendo os dejetos em fluxo contínuo, e as rotativas, onde o dejeto líquido atravessa os crivos da peneira, depositando-se na sua parte inferior, e a fração sólida adere à superfície onde é retirada por uma lâmina de raspagem (MERKEL, 1981 apud OLIVEIRA, 1993). 4.9.1.3 Centrifugação Segundo Oliveira (1993) a separação por centrifugação ocorre mediante o uso da força gravitacional que incide nas partículas em suspensão dos dejetos. Podendo ser do tipo horizontal, cilindro rotativo ou cônico com diferentes velocidades. 4.9.1.4 Separação Química A separação química ocorre através da adição de produtos químicos em águas residuais, tendo como finalidade precipitar partículas e material coloidal, e assim, reduzir a demanda de oxigênio (LOEHR, 1974 apud OLIVEIRA, 1993). Esta técnica de tratamento não é apropriada para remoção de compostos orgânicos solúveis, mas sim compostos inorgânicos solúveis, semelhantes aos fosfatos, que são removidos através da formação de precipitados insolúveis. 32

33 4.9.1.5 Desidratação Como expressa Oliveira (1993) a desidratação consiste na redução do conteúdo de umidade, servindo para o controle da poluição e alcançando melhoras nas características do produto para o manuseio. A redução da umidade dos dejetos para níveis de 10 a 15% gera um material livre de odores, podendo ser utilizado como fertilizante e suplemento alimentar. 4.9.2 Técnicas de Tratamento Biológico Nas técnicas de tratamento biológico ocorre a decomposição da matéria orgânica do dejeto, podendo ocorrer por microorganismos aeróbios quando há presença de oxigênio, e por anaeróbios quando há ausência do mesmo (DIESEL; MIRANDA; PERDOMO, 2002). 4.9.2.1 Compostagem A compostagem é definida por Oliveira; Higarashi (2006a) como sendo a decomposição biológica e a estabilização das substâncias orgânicas, permitindo o desenvolvimento de temperaturas como resultado da produção biológica de calor pelas bactérias termofílicas, tendo assim, um produto final estável para a estocagem e aplicação agrícola sem gerar impactos ao ambiente. A compostagem é considerada um processo controlado de decomposição microbiana de oxidação e oxigenação de uma massa heterogênea de matéria orgânica no estado sólido e úmido, passando pelas seguintes fases: uma inicial do composto cru ou imaturo, seguida de uma fase de semicura ou bioestabilização, para atingir finalmente a cura, maturação ou mais tecnicamente, a humificação, acompanhada da mineralização de determinados componentes da matéria orgânica, quando pode se considerar finalizada a compostagem. Durante o processo ocorre a 33

34 produção de calor e o desprendimento, principalmente de gás carbônico e vapor d água (KIEHL, 1998 apud OLIVEIRA; HIGARASHI, 2006a, p.14). A compostagem é uma técnica de tratamento elaborada através da mistura de dejetos brutos de suínos com os resíduos conhecidos como maravalha, serragem, palha ou qualquer substrato rico em carbono (Oliveira, 2003 apud Oliveira; Higarashi, 2006a). A mistura permanece na unidade de compostagem por um período de 2 a 3 meses, até sua maturação total (relação C/N < 20). 4.9.2.2 Lagoas de Estabilização: facultativas e aeradas As lagoas facultativas possuem uma zona aeróbia superficial, zona facultativa na porção central e zona anaeróbica no fundo, juntamente com a camada sedimentada (MERKEL, 1981 apud OLIVEIRA, 1993). As lagoas facultativas funcionam através da atividade fotossintética das algas sob a influência da luz solar e da ação das bactérias. O surgimento das algas é função da presença de nutrientes oriundos da mineralização da matéria orgânica afluente pelas bactérias. Esta forma de oxidação, por ser anaeróbia, implica no consumo de oxigênio devido à respiração dos microorganismos decompositores, principalmente as bactérias heterotróficas aeróbias. As bactérias, na presença de oxigênio, convertem a matéria orgânica a compostos simples e inertes como o dióxido de carbono e água, além de sais de nitrogênio e fósforo. Esses compostos inorgânicos são utilizados pelas algas e através da fotossíntese ocorre à liberação do oxigênio molecular. Este, por sua vez, é utilizado pelas bactérias aeróbias e facultativas na sintetização da matéria orgânica (SOUSA,1994 apud MEDRI, 1997). Ainda segundo Medri (1997) a matéria orgânica presente no fundo da lagoa é estabilizada pela liberação de gases como metano, carbônico, sulfito de hidrogênio e nitrogênio amoniacal, deslocando-se para a superfície da lagoa, e, em seguida, a grande maioria, é liberada para a atmosfera. Já as lagoas aeróbias são utilizadas como método de tratamento para descargas leves, oriundas de efluentes de outras lagoas, possuindo uma eficiência de remoção de DBO e DQO baixa (Sousa, 1987 apud MEDRI, 1997). Tendo assim, como funções principais a destruição de microorganismos patogênicos, redução de 34