gestÃo de resÍduos na suinocultura · 21/03/2019 6 1. resíduos –suinocultura representação...

21/03/2019

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GESTÃO DE RESÍDUOS NA SUINOCULTURA

Alícia Zem Fraga

Doutoranda - Unesp/Jaboticabal

Zootecnista, Universidade Federal de Viçosa

Ms. Zootecnia - Unesp/ Jaboticabal

1. Resíduos – Produção animal

DEJETOS:

Fezes, urina, água desperdiçada (bebedouros e higienização), resíduos de

ração, pelos, poeiras e outros materiais decorrentes do processo de criação.

VOLUME DE DEJETOS

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1. Resíduos – Suinocultura

Suíno (16 – 100 kg) PV ¹:

4.9 a 8.5% do PV – Fezes + Urina/dia

Fonte (1): Oliveira, 1993

Ex: 1000 animais - 50kg

4.9 a 8.5%

= 6.7%

3.35 ton/dia

CategoriaEsterco + Urina

Kg/dia

Suínos (25 – 100 kg) 4,9

Porca em Gestação 11,0

Porca em Lactação + Leitões 18,0

Cachaço 6,0

Leitões na creche 0,95Fonte: Oliveira, 1993

Produção média diária de dejetos nas diferentes fases de produção dos suínos


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Ton/dia?

Cresc./Terminação = 1400

Porcas Gestantes = 200

Cachaços = 12

Lactação + leitões = 100

Leitões na creche = 1500


Exemplo:

CategoriaEsterco + Urina

Kg/dia

Suínos (25 – 100 kg) 4,9



Cachaço 6,0

Leitões na creche 0,95

5


- Granja Querencia¹Elias Fausto, SP

- 11.500 suínos

- 150 mil litros dejetos/dia

Fonte (1): https://www.youtube.com/watch?v=A2cLzxa8A94 (2) EMATER/RS

Foto: Google Imagens (representação, não se trata da granja).

- 1m³ dejetos = R$3,00²

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https://www.youtube.com/watch?v=A2cLzxa8A94

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Produção média diária de dejetos nas diferentes fases de produção dos suínos, em m³/dia.

Fases de Produção Dejetos gerados (m³/dia)

Suínos (25 – 100 kg) 0,007



Cachaço 0,009

Leitões na creche 0,0014Fonte: Kunz et al., 2005

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Composição:

Concentração média da demanda biológica de oxigênio (DBO5), nitrogênio (N), fósforo (P) e potássio (K) em mg/L e coliformes termotolerantes(CT) em colônia/L nas granjas com nível tecnológico médio baseada na produção de dejetos dos suínos.

Sistema DBO* (mg/L) N (mg/L) P (mg/L) K (mg/L) CT (colônias/L)

UPL 6.214 1.262 452 791 6,85 x 1010

Creche 14.891 2.078 779 1.143 9,96 x 1012

Terminação 22.276 2.772 1.058 1.442 1,18 x 1011


Fonte: Saganfredo et al., 2007

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+ Fósforo

EUTROFIZAÇÃO

Cianobactérias

AMÔNIA

NITRITO (Met- Hemo)

- Formas de poluição do N em áreas deprodução animal incluem:- Ciclo do nitrogênio:


9


Composição: METANO

Bactérias Metanogênicas

Foto: Google Imagens10

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Representação esquemática do fluxo de Nitrogêniona produção de um suíno do nascimento ao abate(Dourmad, 1999 - Adaptado).

N ingerido

100%

67% N excretado

33%N retido

Fezes (16%) Urina (51%)

DEJETOS

SOLO 32%

VOLATILIZAÇÃO34%

SOLO

PLANTAS

LIXIVIAÇÃO

Gases

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Volume de dejetos por dia nas estações do ano e produzidos porsuínos nas fases de crescimento e terminação (litros / suíno).

Outros fatores:

Inverno Verão

Média litros/suínos/dia 2,90 4,13

30%

Fonte: Perdomo (2000); Dalla Costa (2001); Costa (2004).


Animais (n° na granja)

Consumo de água***

Tipo de bebedouro, vazão...

Época do ano

Volume - variável:

Alimentação (% PB), Fase do animal (...)

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2. Tratamento de Resíduos

PRODUÇÃO

COLETA

TRATAMENTO

ARMAZENAGEM

DISTRIBUIÇÃO e UTILIZAÇÃO

1

2

3

4

5

13

2.1. Tratamento de Resíduos: Produção

Objetivo:

Determinar o volume dos dejetos.

Função do tamanho do rebanho (n° de animais).

Obs:Os desperdícios de bebedouros e a quantidade de água para a

limpeza de baias apresentam grande influência sobre o volume e a consistênciados dejetos.

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Tipo de bebedouros:

1 2 3

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Tipo de Bebedouro

BB CH TE P-valor

18 sem* 5,69 ± 0.23 a 4,19 ± 0.23 b 4,54 ± 0.24 b < 0.01


Observação: Dados em litros/suínos/dia para mesma quantidade de animais alojados. Fonte: Tavares et al., 2013

Cuidado

0.35litros/suíno/dia

Obs: Considerando 500suínos nas 18 semanas

Produção média de dejetos em função do bebedouro

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2.2. Tratamento de Resíduos: Coleta

Coletar os dejetos produzidos nas diferentes fontes e conduzi-los através de uma rede de ductos ou calhas para um local de captação central.

Fonte: Embrapa17

2.2. Tratamento de Resíduos: Coleta

Fonte: Embrapa

Canaletas externas sem cobertura ou sem controle de fluxo de

dejetos (proliferação de moscas).

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2.3. Tratamento de Resíduos: Tratamento

Reduzir o potencial poluente.

Objetivo:

1- Lagoas de estabilização

2- Composteiras

3- Biodigestores

Obs: Próximos slides19

2.4. Tratamento de Resíduos: Armazenagem

A armazenagem é temporária e visa facilitar o uso dos dejetos em lavouras,pastagens e outros na época adequada (venda);

Impacto da estocagem sobre a consistência e as características dos dejetos.

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2.5. Tratamento de Resíduos: Distribuição e Utilização

Fase: movimentação, reciclagem e reintrodução dos dejetos gerados na

propriedade.

MELHORAR A EFICIÊNCIA PRODUTIVA DO SISTEMA

REDUÇÃO DE CUSTOS

RISCOS DE DEGRADAÇÃO AMBIENTAL

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3. Lagoas de Estabilização

Fonte: https://www.youtube.com/watch?v=Pwj-wb080iM

Foto: Embrapa

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Pré-tratamento:

Foto: https://www.youtube.com/watch?v=Pwj-wb080iM

Homogeneização dos dejetos líquidos;

Capacidade para armazenar a quantidade dovolume dos dejetos líquidos produzidosdiariamente pela criação.

Fonte: EMATER/RS

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FACULTATIVA

Ocorre:

- Produto: Fertilizantes nas

lavouras.

- Estabilização da MO- Remoção da DBO (Eficiência: 98,62%) - Remoção de Coliformes fecais (maturação)

Foto: Embrapa

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Fazenda Miunça, DF - Fonte: https://www.youtube.com/watch?v=bbVZAiMiSzU&t=54s

*Obs.!!!

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Problemas:

- Dimensionamento- Grande área para o sistema de tratamento- Odor, patógenos, metano ...

- Baixo custo (implantação e manutenção)

- Estratégia eficaz

- Poucos equipamentos

Foto: Embrapa

- Mais utilizada

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4. Composteiras

PRIMÁRIA SECUNDÁRIA

Sequência de tanques:

FASE DE ABSORÇÃO

FASE DE MATURAÇÃO

10 a 15 d m = 45 d

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4. Composteiras

PRIMÁRIA SECUNDÁRIA

DEJETOS + MATERIAL (maravalha)

1 m³ maravalha = 800 litros de dejetos

Obs: Peso específico da maravalha aproximadamente 250 kg/m³

MATURAÇÃO(Biomassa)

Adubação

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4. Composteiras

Compostagem:

Composição (kg/m³) de nitrogênio, fósforo e potássio dos dejetos líquidos e do composto de dejetos de suínos.

Elementos (kg/m³) Composto

Nitrogênio 11,60

Fósforo 9,30

Potássio 7,80Fonte: Embrapa Milho e Sorgo - Dezembro/2005

29

Biodigestores são estruturas hermeticamente fechadas nas quais podem ser

acumuladas grandes quantidades de dejetos orgânicos.

5. Biodigestores

Digestão anaeróbica

Biogás e Biofertilizante

- Contínuo- Batelada

Frequência de operação:

30

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5. Biodigestores

Batelada:

Ciclos: Com uma grande quantidade de

matéria orgânica.

40 a 60 d MO decomposta

- Descarregado

Obs: 80%

Contínuo:

- Alimentado sucessivamente por meiode dutos de alimentação.

- Cargas diárias ou periódicas.

- Indiano- Chinês

- Canadense31

5. Biodigestores

Indiano:

Fonte: Fonseca et al., 2009.32

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5. Biodigestores

1- CAMPÂNULA

MÓVEL/Gasômetro

[Biogás]

TUBO GUIA

Fonte: https://www.youtube.com/watch?v=RxDQJ6wzh40

Indiano:

2- Pressão op.

constante33

5. Biodigestores

- Fácil construção;

- Obs:Metal encarece o custo final doequipamento;

- Entupimento tubulações.

- Gás produzido não precisa serconsumido imediato.

Indiano:

Fonte: Google Imagens

34

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5. Biodigestores

Indiano/

Construção:

Fonte: EvangelaGielow/biodigestor-na-suinocultura35

5. Biodigestores

Chinês:

Fonte: Fonseca et al., 2009. 36

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5. Biodigestores

- Quase totalmente em alvenaria

- Pressão no biodigestor variávelFonte: Fonseca et al., 2009.

37

5. Biodigestores

Representação tridimensional em corte do biodigestor modelo chinês.

Representação tridimensional em corte do biodigestor modelo indiano.

Fonte: Deganutt et al., 2002

Obs: Vazamento do biogás.

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5. Biodigestores

Canadense:

Fonte: Google Imagens39

5. Biodigestores

Canadense:

- Horizontal;

- Tecnologia mais utilizada;

- Manta: PVC

40

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5. Biodigestores

Maior exposição à radiação solar;

30-50 m de distância dequalquer fonte de água.

Fonte: http://www.revistaea.org/artigo.php?idartigo=124841

5. Biodigestores

Canadense:

Google Imagens42

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5. Biodigestores

43

5. Biodigestores

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5. Biodigestores

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5. Biodigestores

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5. Biodigestores

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5. Biodigestores

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Arquivo Pessoal Arquivo Pessoal

74

Grupo “Animais para Agroecologia”

UFV

Divino – MG

5. Biodigestores

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Arquivo Pessoal73

Grupo

“Animais para Agroecologia”UFV

(Divino – MG)

5. Biodigestores

50

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5. Biodigestores

CH4; CO2; H2S; N2O

6. Produto: Biogás

Gás resultante da fermentaçãoanaeróbica da degradação damatéria orgânica.

Gás Símbolo Concentração no biogás (%)

Metano CH4 50 - 80

Dióxido de carbono CO2 20 - 40

Hidrogênio H2 1 - 3

Nitrogênio N2 0.5 - 3

Gás Sulfídrico e Outros H2S, CO, NH3 1 - 5

O biogás é uma mistura gasosa combustível de alto poder

calorífico.

Fonte: Embrapa, Bionergia/201652

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6. Produto: Biogás

Motor originalmente a gasolina/diesel

adaptado para biogás

+ Gerador

Energia elétrica

Obs: Quadro de comando para monitorar o seu funcionamento.

Conj. Moto-Gerador

53

6. Produto: Biogás

Motor originalmente a gasolina/diesel

adaptado para biogás

+ Bomba d'águaacionada por um motor elétrico

Conj. Motor Bomba

Biofertilizante

54

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6. Produto: Biogás

Sistema de Produção de Suínos

BIODIGESTOR (Biogás e Biofertilizante)

MOTO-GERADOR: Energia elétrica

MOTOR BOMBA: Biofertilizante

1.

2.

3.

4.55

6. Produto: Biogás

Fundamentos bioquímicospara produção do biogás:

COMPLEXOS ORGÂNICOS

ORGÂNICOS SIMPLES

ÁCIDOS ORGÂNICOS

Acetato,

H2 + CO2

CH4 + CO2

Bactérias Hidrolíticas

HIDRÓLISE ACIDOGÊNESE

Bactérias Acidogênicas

ACETOGÊNESE

Bactérias Acetogênicas

METANOGÊNESE

Bactérias Metanogênicas

AGV:

Propionato, Butirato...

Fonte: Bitton (2005) - Adaptado56

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6. Produto: Biogás

Parâmetros importantes para a produção do biogás:

1. TEMPERATURA/

pH

Influencia a velocidade do processode biodigestão anaeróbia, atuandodiretamente na taxa de crescimentodos microrganismos.

- MESOFÍLICA¹ (+): 30 a 35°C- TERMOFÍLICA¹: 50 a 55°C

pH:Influencia as bactérias envolvidas noprocesso de fermentação anaeróbica.Faixa²: 6,8 a 7,2

Fonte: (1) Chernicharo, 1997; (2): Sreekrishnan et al., 2004 57

6. Produto: Biogás

2. TRH

Ocorra a digestão;

Usualmente: 30 – 45 dias

Obs:

É possível produzir biogás logo naprimeira semana.

3. CONCENTRAÇÃO de NUTRIENTES/TEOR de ÁGUA

Relação C/N: 20:1 ou 30:1

Obs: Biomassa que carrega o biodigestor.

Excesso ou falta de água¹:Obs: Prejudicial à produção de biogás.Excesso: Comprometimento hidrólise;Falta: Entupimento.

Fonte: (1) Neves, 2010.58

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6. Produto: Biogás

4. SUBSTÂNCIAS TÓXICAS

- Fatal para as bactérias,- Retarda o processo e digestão.

Desinfetantes;Antibióticos;

Bactericidas ...

59

Produção de biogás:

Animal (PV) m³ biogás/animal/dia

Bovino (500kg) 0,36

Suínos (90kg) 0,24

Aves (2,5kg) 0,014

6. Produto: Biogás

Fonte: Oliveira, 1993.

Quanto vale 1 m³ de biogás?

1,5 m³ de gás natural

0,8 litros de gasolina

1,3 litros de álcool

0,6 litros de óleo combustível

Fonte: Ross et al., 1996.

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6. Produto: Biogás

Biogás

Energiaelétrica

- Por que essa variação?

1 kWh

- 1,43 m³

- 0,70 m³

- 0,62 m³

- 1,54 m³

FONTE: Casagrande/2003; Lucas Jr. E Silva/2005); Gaspar/2003; Palhares/s.d.

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6. Produto: Biogás

RECICLAGEM DOS NUTRIENTES

APROVEITAMENTO ENERGÉTICO

AGREGAÇÃO DE VALOR À CARNE

Suinocultura: Atividade sustentável

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6. Produto: Biogás/Curiosidades

Estima-se que a população brasileira de suínos gere dejetos suficientes para se produzir cerca

de 4 milhões de m³/dia de biogás.

Esse biogás poderia gerar, aproximadamente, 2 milhões de kWh de energia elétrica por dia = 60 milhões de kWh

por mês.

Admitindo consumo médio mensal de 170 kWh, a energia elétrica produzida a partir da suinocultura

brasileira poderia atender mais de 350 mil residências.

Fonte: Lima, 2007

7. Produto: Biofertilizante

Fonte: https://www.dondereciclo.org.ar/blog/biogas-una-alternativa-ambiental-social-y-economica/esquema-del-biodigestor/

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Biofertilizante: Produto resultante da fermentação da matéria orgânica na ausência

total de oxigênio.


Desempenho de cultivares de pimentão adubados com biofertilizante de dejetosde suínos. Fonte: SANTOS MR; SEDIYAMA MAN; VIDIGAL SM. Desempenho de cultivares de pimentão adubados com biofertilizante de dejetos de suínos. 2010. Horticultura

Brasileira 28: S2796-S2802.

Obs.* 66

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8. Estudo de Caso - “ Projeto Granja Colombari ”

São Miguel do Iguaçu/PR:

- Gerador de 30 kVA;

Produção diária de 360 kWh: 60% consumo próprio e 40% vendidos para a Copel.

3 mil suínos em terminação

25 a 120 kg

Biodigestor canandense

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São Miguel do Iguaçu/PR¹

R$ 70.000,00Antes: gastava com energia e diesel

R$2.200,00/mês

Foto meramente ilustrativa. Foto: Google Imagens

Fonte (1): https://www.youtube.com/watch?v=1KRd349xxCI

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Auto abastecimento

Excesso: venda (COPEL)

+ R$ 2.600,00

MDL:

1 ton de metano que não é liberado

para o meio ambiente

= 21 créditos

de carbono

Protocolo de Kyoto 1.

2.

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8. Estudo de Caso - Observação

MDL:

1 ton de CO2que não é liberado

para o meio ambiente

1 crédito

de carbono

=

Valor dos gases:

Ton do gásNúmero de créditos

de carbono

N2O (óxido nitroso) 310

HFCs (hidrofluorcarbonetos) 140 a 11700

PFCs (perfluorcarbonetos) 6500 a 9200

SFe (Hexafluoreto de Enxofre) 23900

Fonte: ecopiniao.wordpress.com

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- RCE: Redução Certificada de Emissão

COMPRA DE CRÉDITO DE CARBONO

Sistemas Sustentáveis


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Reputação/Imagem da empresa

Engajamento dos Funcionários

Diferenciação

Fonte:https://carbonosustentavelbrasil.wordpress.com/2014/11/07/por-que-as-empresas-compram-creditos-de-carbono/

67%

48%

47%

- Mercado de crédito de carbono:

2008705

milhões de dólares

7,34 dólares

Por crédito

Fonte:http://www.sfiec.org.br/portalv2/sites/revista/files/images/dados_mercado_carbono.jpg

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9. Alternativas: Cama sobreposta

Outras alternativas para minimizar o impacto dos dejetos na Suinocultura: Criação dos animais em substrato

(maravalha, casca de arroz oupalha);

Absorve os dejetos dos animais.

- Produto final:Composto orgânico

73

(1) Martínez-Ramírez, Oliveira e Gracioli (2014)

EXIGÊNCIAS NUTRICIONAIS (1,2)

POTENCIAL GENÉTICO

IDADE

SEXO

Tempo ou Peso corporal

SUBESTIMADASUPERESTIMADA

(2) Pomar et al., 2009

10. Alternativas: Nutrição de Precisão

Alimentação por fases:

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(1) Hauschild et al., 2010

Google Imagens


Alimentação em grupo¹:

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EXIGÊNCIAS NUTRICIONAIS

Fases Diária Grupo Individual (1)

(2) Cedido por Luciano Hauschild, 2018

Peso corporal Consumo de alimento

Diet

ADiet

B

Intelligente Precision Feeder (2)

(1) Hauschild et al., 2010


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11. Observação/Revisão aula

Verdadeiro ou Falso: Questões 1 e 2

Obs: Se falso – Indicar o erro

1. ...

2. ...

77

3. ...

4. ...

11. Observação/Revisão aula

78

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Alícia Zem Fraga

[email protected]

28/03 – Alini

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