UNIÃO DINÂMICA DE FACULDADE CATARATAS FACULDADE DINÂMICA DAS CATARATAS CURSO DE ENGENHARIA AMBIENTAL

UNIÃO DINÂMICA DE FACULDADE CATARATAS FACULDADE DINÂMICA DAS CATARATAS CURSO DE ENGENHARIA AMBIENTAL EFEITO DO LODO DE CERVEJARIA NO DESENVOLVIMENTO INICIAL DO MILHO TAIARA NUNES DE LOURENÇO Foz do Iguaçu - PR 2010

I TAIARA NUNES DE LOURENÇO EFEITO DO LODO DE CERVEJARIA NO DESENVOLVIMENTO INICIAL DO MILHO Trabalho Final de Graduação apresentado à banca examinadora da Faculdade Dinâmica de Cataratas UDC, como requisito parcial para obtenção de grau de Engenheiro Ambiental. Orientador(a): Profª Drª Adriana Maria Meneghetti Foz do Iguaçu PR 2010

II TERMO DE APROVAÇÃO UNIÃO DINÂMICA DE FACULDADES CATARATAS EFEITO DO LODO DE CERVEJARIA NO DESENVOLVIMENTO INICAL DO MILHO TRABALHO FINAL DE GRADUAÇÃO PARA OBTENÇÃO DO GRAU DE BACHAREL EM ENGENHARIA AMBIENTAL Aluna: Taiara Nunes de Lourenço Orientador(a): Profª Drª Adriana Maria Meneghetti Conceito Final Banca Examinadora: Prof(ª). Ângela Lemos Marcondes Prof(ª). Norma Barbado Foz do Iguaçu, 05 de julho de 2010.

Dedico este trabalho à minha família, responsáveis pela base de sustentação da minha vida. III

IV AGRADECIMENTOS À Deus, que me permitiu tudo isso, ao longo de toda a minha vida, e, não somente nestes anos como universitária, à você DEUS, obrigado, reconheço cada vez mais em todos os meus momentos, que você é o maior mestre, que uma pessoa pode conhecer e reconhecer. À minha orientadora Adriana Maria Meneghetti pelo estímulo e atenção que me concedeu durante o curso. Aos colegas de curso pelo incentivo e troca de experiências. À todos os meus familiares e amigos pelo apoio e colaboração. Agradeço também aos meus professores que no decorrer do curso me auxiliaram nos estudos, que com sua paciência, antes de me ensinarem, fizeram-me aprender.

V Nada que nos prenda, nada que limite, nada que acorrente, o nosso sonho ao chão. Nada que escravize os nossos pensamentos, pois o amor dá asas e nascemos para voar. Tudo que nos solte, tudo que nos liberte, tudo que nos faça saudáveis e felizes. Tudo que ilumine o corpo, o coração e a mente. Pois o amor dá asas e queremos é voar. O universo nos espera e o futuro é agora Sagrado Coração da Terra.

VI SUMÁRIO LISTA DE TABELAS:...VII LISTA DE TABELAS:...VII SUMÁRIO... VI RESUMO... 9 ABSTRACT... 10 1. INTRODUÇÃO... 11 2. REFERENCIAL TEÓRICO... 13 2.1 A Cerveja... 13 2.1.1 Ingredientes da Cerveja... 14 2.2 Processos industriais da cerveja... 16 2.2.1 Cozimento... 16 2.2.2 Fermentação... 16 2.2.4 Maturação... 17 2.3 Resíduos líquidos e sólidos da cervejaria... 18 2.3.1 Líquidos... 18 2.3.2 Tratamento dos efluentes... 18 2.3.3 Tratamento anaeróbio efluente de cervejaria... 19 2.3.4 Tratamento aeróbio efluente de cervejaria... 19 2.4 Resíduos Sólidos da Cerveja... 20 2.4.1 Tratamento dos Resíduos Sólidos... 20 2.5 Cultura do milho: aspectos gerais... 20 2.7 Principais usos do lodo... 28 3. MATERIAL E MÉTODOS... 36 3.1 Caracterização da área de estudo... 36 3.2 Implantação e condução do experimento... 36 3.2.1 Caracterização do lodo... 36 3.3 Coleta do solo e caracterização química do solo... 38 3.4 Análise de crescimento... 40 3.5 Delineamento experimental e análise estatística... 42 4. RESULTADOS E DISCUSSÃO... 43 4.1 Altura da planta do milho... 43 4.2 Comprimento do caule da planta do milho... 44 4.3 Número de folhas da planta do milho... 46 4.4 Área foliar da planta do milho... 48 4.5 Diâmetro do caule da planta do milho... 49 CONSIDERAÇÕES FINAIS... 51 REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS... 52

VII LISTA DE TABELAS Tabela 1: Análise química, em termos de concentração total dos elementos analisados no lodo de cervejaria, utilizado na 1º aplicação... 37 Tabela 2: Análise química do solo em amostras de campo na profundidade de 0 a 20 cm... 38 Tabela 3: Resumo da análise de variância para a obtenção dos valores de F das alturas em função dos tratamentos com lodo de cervejaria, na cultura do milho... 43 Tabela 4: Médias para altura em função dos tratamentos com lodo de cervejaria nos períodos de 25, 40 e 55 dias após a semeadura... 44 Tabela 5: Resumo da análise de variância para a obtenção dos valores de F do comprimento do caule em função dos tratamentos com lodo de cervejaria, na cultura do milho.... 45 Tabela 6: Médias para comprimento do caule em função dos tratamentos com lodo de cervejaria nos períodos de 25, 40 e 55 dias após a semeadura... 45 Tabela 7: Resumo da análise de variância para a obtenção dos valores de F do número de folhas em função dos tratamentos com lodo de cervejaria, na cultura do milho... 46 Tabela 8: Médias para número de folhas em função dos tratamentos com lodo de cervejaria nos períodos de 25, 40 e 55 dias após a semeadura... 47 Tabela 9: Resumo da análise de variância para a obtenção dos valores de F da área foliar em função dos tratamentos com lodo de cervejaria, na cultura do milho... 48 Tabela 10: Médias para área foliar em função dos tratamentos com lodo de cervejaria nos períodos de 25, 40 e 55 dias após a semeadura... 49

VIII LISTA DE FIGURAS Figura 1: Vaso com solo utilizado para a semeadura do milho... 39 Figura 2: Distribuição uniforme do lodo nos vasos... 39 Figura 3: Emergência das plantas aos oito dias após a semeadura do milho... 40 Figura 4: Primeira medição do experimento aos 25 dias durante o ciclo da cultura do milho... 41 Figura 5: Segunda medição do experimento aos 40 dias durante o ciclo da cultura do milho... 42

9 LOURENÇO, Taiara Nunes de. EFEITO DO LODO DE CERVEJARIA NO DESENVOLVIMENTO INICIAL DO MILHO. Foz do Iguaçu, 2010. Trabalho Final de Graduação (Bacharelado em Engenharia Ambiental) - Faculdade Dinâmica de Cataratas. RESUMO A geração de lodo de esgoto a partir do tratamento de efluentes domésticos se destaca como um dos problemas ambientais urbanos. Entre os problemas ambientais urbanos está a geração do lodo de esgoto, gerado a partir do tratamento de efluentes domésticos. Esta afirmação é vista constantemente na maioria dos trabalhos de pesquisa para destinação final adequada de resíduos sólidos. A utilização do lodo em terras agrícolas é a forma que apresenta maior potencial para dar destino apropriado para sua reciclagem e diminuir problemas ambientais. Assim, as utilizações de lodo de esgoto tratado como adubo orgânico e condicionador físico de solos vêm sendo pesquisado para várias culturas. Desta forma este trabalho objetivou avaliar a viabilidade do uso do lodo de cervejaria, como adubo orgânico, na cultura do milho. O experimento foi instalado e conduzido do Colégio Agrícola, a variedade de milho foi BRS 1030. Utilizou-se para o experimento as seguintes doses de lodo 0,045 g, 0,09 g, 0,135 g e 0,18 g e testemunha. A incorporação do lodo foi na camada superficial de 5 cm em delineamento inteiramente casualizado com três repetições. Os parâmetros avaliados foram: comprimento das plantas, comprimento do caule, número de folhas, diâmetro do caule e área, nos períodos de vinte e cinco, quarenta e cinqüenta e cinco dias após a emergência das plantas. Os dados foram submetidos a variabilidade dos dados, se realizou inicialmente a verificação da normalidade dos dados e homogeneidade as variâncias utilizando-se o software Minitab. Posteriormente, realizou-se a analise de variância (ANOVA) e as médias dos tratamentos foram comparadas pelo teste de Tukey ao nível de 5 % de significância utilizando-se o software SISVAR. Pode-se observar que não houve diferenças significativas entre as doses de lodo de cervejaria na fase inicial do crescimento do milho. Palavras-Chave: Reciclagem agrícola, Adubação orgânica, Zea mays.

10 LOURENÇO, Taiara Nunes de. EFFECT OF SLUDGE OF BREWERY IN INITIAL DEVELOPMENT OF CORN. Foz do Iguacu, 2010. Completion of course work (Bachelor of Environmental Engineering) - Faculdade Dinâmica de Cataratas. ABSTRACT The generation of sewage sludge from domestic wastewater treatment stands out as an urban environmental problems. Among the urban environmental problems is the generation of sewage sludge generated from treatment of domestic sewage. This statement is seen constantly in most research work for appropriate disposal of solid waste. The use of sludge on agricultural land is the form that has greater potential to make appropriate target for recycling, and reduce environmental problems. Thus, the use of sewage sludge as organic fertilizer and soil conditioner physical have been investigated for several crops. Thus this study aimed to evaluate the feasibility of using beer sludge as organic fertilizer in corn. The experiment was conducted and the Agricultural College, the maize variety BRS was 1030. It was used for the experiment the following doses of sludge 0,045 g, 0,09 g, 0,135 g, 0,18 g and witness. The incorporation of the sludge was in the surface layer of 5 cm in a randomized design with three replications. The parameters evaluated were: plant length, stem length, leaf number, stem diameter and area during periods of twentyfive, forty and fifty-five days after emergence. Data were subjected to variability of data was performed initially to verify data normality and homogeneity of variances using the software Minitab. Subsequently, we carried out the analysis of variance (ANOVA) and treatment means were compared by Tukey test at 5% significance using the software SISVAR. It can be observed that no significant differences between doses of sludge brewery in early growth of corn. Keywords: Agricultural recycling, Organic Fertilization, Zea mays.

11 1. INTRODUÇÃO Entre os problemas ambientais urbanos está à geração dos esgotos sanitários, que na maioria das vezes seu descarte é feito em rios e mananciais, constituindo-se um dos grandes problemas ambientais a serem enfrentados, sendo que o destino inadequado do esgoto produzido nas cidades brasileiras tem resultado em degradação acelerada das reservas de água. Mas há uma preocupação também com os efluentes líquidos gerados pelas indústrias, que nem sempre recebem o tratamento adequado e seu reaproveitamento torna-se difícil devido as características químicas da sua carga poluidora. As consequências da disposição inadequada dos resíduos urbanos geram problemas ambientais em todas as esferas, causando danos, muitas vezes irreparáveis na estrutura e no funcionamento dos ecossistemas, afetando não só o meio, mas também interferindo na saúde e no bem estar da população. A preocupação com o meio ambiente e qualidade da água, fez com que os esgotos de diversas cidades passassem a ser tratados em estações de tratamento de esgoto (ETEs), melhorando as condições de saneamento, mas o resíduo final deste processo é denominado lodo de esgoto ou biossólido é rico em matéria orgânica e nutriente, entretanto a quantidade de lodo obtida no final do tratamento passou a acumular-se nos pátios das estações, se tornando estudos para um importante problema ambiental. Promovendo a necessidade de estudos para uma adequada disposição final deste resíduo. Em alguns países da Europa o lodo de esgoto é incinerado, em outros é aproveitado na agricultura, enquanto no Brasil a disposição deste tem sido feita geralmente em aterro sanitário controlado, com elevado custo de operação para a ETE, potencial geração de passivo ambiental e comprometimento no uso futuro dessa área. Dentre as opções de disposição final do lodo de esgoto, a sua utilização na agricultura tem sido uma solução considerada viável do ponto de vista econômico e ambiental. Esta utilização está sendo constantemente estudada como uma forma adequada e ambientalmente sustentável de destinação final, pois além de proporcionar redução de custos na adubação de algumas culturas, também

12 enriquece o solo, pois em geral, lodo de esgoto é rico em matéria orgânica, nitrogênio, fósforo e micronutrientes. Outro aspecto que causa grande preocupação com relação à segurança ambiental é o acumulo de metais pesados em solo, pois precisa ser monitorado para a viabilização do uso desse resíduo na agricultura. Sendo assim o presente estudo teve como objetivo avaliar o efeito da aplicação do resíduo gerado no final do tratamento do efluente da cervejaria no desenvolvimento inicial da cultura do milho.

13 2. REFERENCIAL TEÓRICO 2.1 A Cerveja A cerveja é resultante da fermentação alcoólica do mosto do cereal maltado, a cevada, porém é admissível a adição de milho, arroz, sorgo conforme a legislação e além desses ingredientes é adicionado o lúpulo (Humulus lóbulos), que dá o aroma característico da cerveja. A cerveja tem de 3 a 8% de álcool etílico, além de conter outros ingredientes provenientes de diversos materiais que constituem o mosto que será fermentado. O tempo de produção (incluindo fermentação, pasteurização e maturação) é variável, mas no geral é em torno de dois meses (MELO, 1991). Desenvolvida ao longo dos tempos, a arte de fabricar cerveja e vinhos levou a descoberta de diferentes técnicas na elaboração dos mesmos, desde expondo ao ar livre os sucos de frutas e extratos de cereais, obtendo bebidas fermentadas. Existem registros sobre cerveja que pertenciam ao apogeu das civilizações egípcia, babilônica na Antigüidade, e mais tarde na romana, que bebidas alcoólicas eram atraentes para aqueles indivíduos de vida pouca prazerosa. Mas na Idade Média a elaboração da cerveja, não só foi considerada uma arte, mas também mistério onde os detalhes eram cuidadosamente guardados pelos mestres cervejeiros e seus sindicatos (HOUGH, 1990). Na Idade Média, vários mosteiros fabricavam cerveja, empregando diversas ervas para aromatizá-la, como mírica, rosmarinho, louro, sálvia, gengibre e o lúpulo, utilizado até hoje e introduzido no processo entre os anos 700 e 800. Foi graças aos monges do mosteiro San Gallo, na Suíça, que o lúpulo começou a fazer parte, definitivamente, da composição da cerveja. Os ingredientes básicos da bebida são água, malte, lúpulo e leveduras. A variação desses ingredientes e do processo de fabricação, no entanto, resultaram em diferentes tipos de cerveja (SINDICERV, 2008). Em estudo da Senad (2007), a cerveja ou chope é a bebida mais consumida pelos brasileiros quando se comparam bebidas pelo número de doses consumidas anualmente. De todas as doses anuais consumidas por brasileiros

14 adultos dos dois gêneros, de qualquer idade e região do País, em torno de 61% são de cerveja ou chope, 25% de vinho, 12% destilados e 2% as bebidas ice. De acordo com o Sindicato Nacional da Indústria da Cerveja, o Brasil ocupa o quarto lugar no ranking mundial de produção da bebida, com 10,34 bilhões de litros por ano, perdendo apenas, em volume, para a China (35 bilhões de litros/ano), Estados Unidos (23,6 bilhões de litros/ano) e Alemanha (10,7 bilhões de litros/ano) (PORTAL DOS ADMINISTRADORES, 2009). 2.1.1 Ingredientes da Cerveja Na fabricação da cerveja a água é a parte fundamental na composição, deve ser essencialmente pura, sua qualidade é diretamente ligada na qualidade final do produto. Para produzir 100 litros de cerveja requer em média 800 a 1000 litros de água, requerendo cuidados especiais para seu uso. A correção de parâmetros físicoquímicos e microbiológicos se faz necessário para não comprometer a qualidade do produto. A água ideal é a cristalina de fonte natural, obtida sem tratamento, e com qualidade assegurada. O cloro é um elemento que deve ser eliminado, principalmente quando se utiliza água tratada, pois altera o sabor e impede o desenvolvimento e ação das enzimas e leveduras (MELO, 1991). As cervejarias se estabeleciam onde a qualidade da água era consistente e muito freqüentemente se extraía esta água de fontes subterrâneas, em que sua composição permanecia relativamente constante e estava resguardada da contaminação por meio dos extratos geográficos. A qualidade da água tem sido reconhecida durante séculos como um fator importante para determinar a qualidade da cerveja. A água deve ser também transparente, sem cor, nem odor e livre de qualquer sabor desagradável (LLOYD et al. 1977). A qualidade do malte é de primordial importância para a excelência de uma cerveja, visto que é a partir da sua complexa constituição que a cerveja recebe muitas características físico-químicas e organolépticas (aroma e paladar) (CERVEJAS DO MUNDO, 2010). Eventualmente são adicionados outros cereais, como milho ou arroz, maltado ou não, resultando em cervejas de sabor e coloração diferenciados (LLOYD et al. 1977).

15 A cevada (Hordeum vulgare) planta da família das gramíneas e muito conhecida e cultivada, particularmente na China. No Brasil foi aclimatada e são cultivadas nos estados de São Paulo, Rio Grande do Sul, Paraná e Santa Catarina. As plantas cevada tem seus colmos que crescem pouco e não ultrapassam dois metros, crescem em regiões quentes ou frias, e sua germinação ocorre somente a partir de um determinado teor de umidade (MELO, 1991). A cevada malteada é mais rica em amido, que dá origem ao extrato fermentável e também contém proteínas, geralmente em quantidades suficientes para proporcionar aminoácidos necessários para o crescimento da levedura e desempenham um papel importante na formação de espuma. Com o passar dos anos, houve um desenvolvimento praticamente em todo mundo com relação ao aroma da cerveja e do chopp, elaboradas a partir da cevada malteada, que por sua vez é utilizada para a fabricação de malte e destinada à produção de cerveja (HOUGH, 1990). A utilização do lúpulo tornou-se popular nas cervejarias do século XVI e desde então é considerado o principal aditivo de aroma e paladar da cerveja, contribuindo também para a sua estabilidade microbiológica e físico-química. Além desta qualidade, também lhe são atribuídas outras virtudes: contribui para uma maior resistência aos microrganismos indesejáveis graças ao seu poder anti-séptico, abre o apetite e fortalece o sistema nervoso. No Brasil não existem condições climáticas adequadas à produção de lúpulo, sendo que quase todo o suprimento do país é importado da Europa e dos Estados Unidos (CERVEJAS DO MUNDO, 2010). Originário das regiões temperadas do norte da Europa, lúpulo é uma planta trepadeira da família das Canabiaces, nativa da Ásia e Américas, são empregadas somente as flores femininas não fecundadas. O lúpulo, que está aclimatado no Brasil principalmente no estado do Rio Grande do Sul, é uma planta que possui cachos em forma de cones e se compõem de escamas cobertos de pele fina e curta que apresenta cor amarelo-esverdeada, contém uma substância balsâmica denominada lupulina, um óleo essencial que dá o sabor característico do produto, pois contém as resinas amargas e alguns taninos, que no geral estão presentes nas folhas e nos eixos dos cones florais (MELO, 1991). A levedura é um dos quatro principais ingredientes constituintes da cerveja e, segundo alguns, talvez o mais importante. As leveduras são microorganismos unicelulares, biologicamente classificados como fungos e que têm

16 uma excelente capacidade natural que consiste em sobreviverem sem oxigênio (CERVEJAS DO MUNDO, 2010). 2.2 Processos industriais da cerveja 2.2.1 Cozimento O malte, após ser moído, é misturado à água, em condições de tempo, temperatura, concentração e agitação controladas. Esta mistura é denominada mosto. Na seqüência do processo o mosto é clarificado, separando-se a parte sólida (o bagaço do malte) da líquida e filtrada, para em seguida ser fervido e ter o lúpulo adicionado. O mosto é então decantado, refrigerado e areado para dar-se início ao processo de fermentação (LLOYD et al. 1977). 2.2.2 Fermentação A levedura é adicionada e dá-se o início da fermentação, que pode durar de sete a doze dias, em temperaturas que podem ir de 5 a 16 C para cervejas de baixa fermentação e 16 a 26 C para as de alta ferme ntação. A etapa é compreendida de fase aeróbica e anaeróbica (LLOYD et al. 1977). A fermentação é certamente a fase mais importante para o paladar da cerveja, visto que, paralelamente à transformação de açúcar em álcool e gás carbônico, o fermento produz outras substâncias, em quantidades muito pequenas, mas que são as responsáveis pelo aroma e pelo sabor do produto (SINDICERV, 2008). 2.2.3 Fermentação Contínua e Descontínua Entre 1959 e 1962 introduziram dois métodos de fermentação contínua, um deles emprega uma série de tanques com agitadores e outro se deposita a levedura e alimenta-se em fluxo contínuo de mosto. O grau em que o mosto é

17 fermentado depende da temperatura, do tempo de residência no tanque e do extrato. O fermentador contínuo inclui um tanque vertical cilíndrico ou torre, o qual o mosto estéril penetra pelo fundo, e inocula-se com leveduras de sedimentação. Os agregados são floculados no fermentador pela elevada concentração de açúcar, na medida em que a fermentação ocorre, a levedura recupera suas propriedades floculentas e tende a sedimentar contra o fluxo ascendente do mosto (HOUGH, 1990). A fermentação descontínua produz etanol, dióxido de carbono e energia, em quantidades muito substanciais. A utilização de recipientes abertos proporciona uma ventilação eficaz das câmaras de fermentação para dispersar o gás. Quanto à levedura, é necessário que as células sejam viáveis em mais de 85% e fermente dentro do período de latência o mais rápido possível, subindo lentamente, em ritmo controlado por serpentinas ou camisas de refrigeração, até 36 horas, a temperatura de 20 à 25 o C. A atividade da levedura se evidencia pelo acúmulo de espuma na superfície e pelo desprendimento de dióxido de carbono (HOUGH, 1990). Os fermentadores fechados oferecem a vantagem de permitir a coleta do dióxido de carbono recuperado. Como o CO 2, é usado em outras etapas do processamento, o reaproveitamento deve ser de 99,98% (LLOYD et al. 1977). 2.2.4 Maturação Terminado o processo de fermentação, a cerveja é maturada, resfriada para temperaturas próximas a 3,5 C e transferida pa ra tanques onde é mantida por até trinta dias ou mais em temperaturas em torno de 0 C (SANTOS, 2003). Algumas substâncias indesejadas oriundas da fermentação são eliminadas e o açúcar residual presente é consumido pelas células de fermento remanescentes, em um fenômeno conhecido por fermentação secundária. Ao final dessa fase, a cerveja está praticamente concluída, com aroma e sabor finais definidos (SINDICERV, 2008).

18 2.3 Resíduos líquidos e sólidos da cervejaria 2.3.1 Líquidos O tratamento de efluentes na cervejaria é necessário para a manutenção e segurança de um meio ambiente limpo e intacto. Especialmente os fabricantes de cerveja e refrigerantes, que utilizam a água como matéria-prima, bem como na limpeza e desinfecção dos vasilhames e equipamentos devem possuir essa preocupação (MELLO, 1991). Principalmente por conta da necessidade de freqüentes operações de limpeza, seja de equipamentos, pisos ou garrafas, a indústria cervejeira gera quantidades significativas de efluentes. A composição destes efluentes é fortemente influenciada pelo tipo de cerveja fabricado, tipo de levedura utilizada, qualidade dos processos de filtração, tipo de aditivos eventualmente acrescentados e eficiência dos processos de limpeza de equipamentos (SANTOS & RIBEIRO, 2005). A maioria das indústrias de bebidas requer algum grau de tratamento de efluentes, já que são descartados em águas públicas (como rios), em estações de tratamento municipais, em seus próprios tratamentos aeróbios ou anaeróbios, ou em aplicações no campo (MELLO, 1991). 2.3.2 Tratamento dos efluentes As indústrias cervejeiras em geral, possuem instalações relativamente grandes para tratamento de seus efluentes, em virtude da carga orgânica de moderada à elevada dos despejos (de 1.200 a 3.000 mg L -1 de DBO) e também de sua considerável vazão (dependendo do porte das instalações, mas da ordem de milhares de m 3 ao dia). Genericamente, as plantas são compostas por um prétratamento (neutralização / equalização) e um sistema de tratamento biológico (muitas vezes integrando etapas anaeróbia e aeróbia). Ao final, gera-se lodo de tratamento, que necessita de uma correta destinação final (SANTOS & RIBEIRO, 2005). Existem à disposição de dois métodos diferentes para o tratamento biológico dos efluentes um é chamado tratamento de efluentes anaeróbio, com

19 microrganismos que independem de oxigênio, outro o tratamento de efluentes aeróbio, ao qual se fornece oxigênio para os microrganismos através de aeração. O Pré-tratamento muitas vezes pode ser suficiente para atender à legislação local, e é feito por meio de métodos físicos, químicos ou biológicos, ou por uma combinação destes (REINOLD, 2003). Os processos que basicamente removem os sólidos em suspensão sedimentáveis e flutuantes através de processos físicos, são: gradeamento; peneiramento; separação de óleos e gorduras; sedimentação; flotação. Os processos físicos são aqueles capazes de remover a matéria orgânica e inorgânica em suspensão coloidal e reduzir ou eliminar a presença de microrganismos tais como: processos de filtração em areia e processos de filtração em membranas (micro filtração e ultrafiltração) (GIORDIANO, 2004). 2.3.3 Tratamento anaeróbio efluente de cervejaria O tratamento anaeróbio dos efluentes produz uma pequena quantidade de lodo, e consome pouca energia. O que é muito vantajoso se comparado com o aeróbio (REINOLD, 1993). Esses tratamentos ocorrem por diferentes microrganismos, que agem na massa líquida, por este motivo, é pré-requisito que o envio de efluentes à estação de tratamento seja feita sem grandes oscilações (efluente estável). Por isso, a limpeza ocorre quase sempre em sistemas de tratamento aeróbios. O sistema de tratamento anaeróbio demanda longo período de tempo para reinício após parada e necessidade de pessoal mais qualificado para a operação do sistema (REINOLD, 1993). 2.3.4 Tratamento aeróbio efluente de cervejaria A maioria dos tratamentos em cervejarias são sistemas aeróbios de lodo ativado que utilizam suportes plásticos que suportam o crescimento biológico, lâminas rotativas sendo, material de suporte autolimpante como nas bio-torres ou material de baixa densidade mantido em suspensão por movimentação de fluido

20 (sistemas de leito fluido). Esses sistemas necessitam de menos espaço do que os convencionais de lodo ativado, por promoverem um contato mais eficiente entre a água de efluente e o lodo (REINOLD, 1993). A bio-torre é basicamente um leito envolto com material plástico com elevada área de superfície específica e porosidade. A biomassa cresce como um fino filme no revestimento enquanto que a água de efluente flui sobre a biomassa. O sistema de leito fluido é provavelmente o sistema mais eficiente para crescimento biológico, já que uma elevada densidade de biomassa pode ser mantida em suspensão. Neste sistema a biomassa é mantida ativa dentro de pequenos blocos plásticos semelhantes a esponjas, carregadas de lodo, outra vantagem deste sistema é que não é necessário um decantador; o excesso de lodo é recuperado diretamente por meio de remoção mecânica do tanque das esponjas carregadas de lodo, seu esvaziamento e retorno para o tanque. O sistema de tratamento aeróbio é de operação mais simples, versátil (é flexível), pode-se estender o efeito de degradação (limpeza) e possui boa segurança operacional. (REINOLD, 1993). 2.4 Resíduos Sólidos da Cerveja 2.4.1 Tratamento dos Resíduos Sólidos Os resíduos sólidos estão compostos em grande parte, por bagaço da cevada e lúpulo que também são chamados de resíduo de peneira e são utilizados na alimentação do gado. Os resíduos sólidos provenientes do tratamento do efluente, o lodo é desidratado e tratado á temperatura ambiente principalmente na primavera e verão, em que as temperaturas são mais altas (FERNANDES & AMADEI, 2005). 2.5 cultura do milho: aspectos gerais O milho é considerado uma das plantas cultivadas mais antigas e um dos vegetais superiores mais estudados, possuindo caracterização genética mais detalhada dentre as espécies cultivadas. O milho (Zea mays L.) é uma espécie diplóide e alógama, pertencente à família Poacea (Gramineae), originado

21 aproximadamente de sete a dez mil anos atrás no México e na América Central (GUIMARÃES, 2007). Sua origem tem sido bastante estudada e várias hipóteses foram propostas, porém as mais consistentes são aquelas que demonstram que o milho descende do teosinte, que é uma gramínea com várias espigas sem sabugo, que pode cruzar naturalmente com o milho e produzir descendentes férteis (GALINAT, 1995). O milho é o principal cereal produzido no Brasil, cultivado em cerca de 14,4 milhões de hectares, com produtividade média de 3,66 mg ha -1 (IBGE, 2009). De acordo com Embrapa (2009), o milho é um insumo para produção de uma centena de produtos, sendo sua principal utilização na atividade de criação de aves e suínos. Existem previsões de que a demanda mundial de carnes continue crescendo e estimativas apontam um consumo superior a 110 milhões de toneladas de carne suína e quase 70 milhões de toneladas de carne de frango, até o ano de 2015. O milho em grão é usado como alimentação animal representando a maior parte do consumo desse cereal, isto é, cerca de 70% no mundo. Sua importância econômica é caracterizada pelas diversas formas de sua utilização, que vão desde a alimentação animal até a indústria de alta tecnologia (EMBRAPA, 2002). Segundo dados da Embrapa (2009), a produção estimada por kg ha -1 de milho em nossa região é de 7.000 kg ha -1. Sendo assim, em uma propriedade de 7,26 ha, estima-se uma produção de 847 sacas de milho de 60 kg. Nos dias de hoje, o produtor teria uma renda bruta de 13.552,00 reais, sacas vendidas em moeda real por R$ 16,00 a saca. A produção do milho aumenta mais a cada ano e é cultivado praticamente em todas as regiões do Brasil, o país ainda é um importador deste cereal. Mesmo a cultura do milho sendo adaptada a diferentes regiões do Brasil e possuir grande potencial de produção, o rendimento médio é extremamente baixo, próximo de 2.000 kg ha -1, quando comparado com o obtido nos Estados Unidos que é de 8.000 kg ha -1 (VARGAS & ROMAN, 2006). Segundo Resende, Albuquerque & Couto (2003), a cultura do milho é mais adequada que as demais por ter menor incidência de doenças e por ser naturalmente uma cultura de verão. Apesar de menor rentabilidade, oferece maior