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Módulo 3 – Métodos de Tratamento dos Dejetos Bovinos 79 Módulo 3: Métodos de Tratamento dos Dejetos Bovinos Chegamos ao último módulo do curso de Tratamento de Dejetos Animais. Vimos, até aqui, as tecnologias e os benefícios do tratamento de dejetos, além das principais características dos sistemas de produção leiteiros no Brasil. Este terceiro módulo será específico sobre os métodos de trata- mento dos dejetos bovinos. Iniciaremos tratando sobre a separação das fases sólida e líquida. Na sequência, destacaremos a compostagem mecanizada, o Compost Barn, o uso de biodigestores e a geração de energia elétrica, até finalizarmos com o uso dos biofertilizantes. Fonte: CNA Brasil / Foto: Wenderson Araujo. Módulo 3 – Métodos de Tratamento dos Dejetos Bovinos 80 Este módulo é composto por seis aulas. Conheça a seguir os assuntos que serão tratados em cada uma: Aula 1 | Tratamento de dejetos de bovinos leiteiros • A necessidade de tratamento dos efluentes da bovinocultura leiteira intensiva • Os biodigestores • A compostagem • A escolha do sistema de tratamento mais adequado Aula 2 | Separação dos dejetos • Processos da separação dos dejetos bovinos • Tanque de equalização e separador Aula 3 | Compost Barn • O que é Compost Barn • Características da cama orgânica • Temperatura do sistema • Ponto de estabilidade e substituição do material • Benefícios do sistema Módulo 3 – Métodos de Tratamento dos Dejetos Bovinos 81 Aula 4 | Biodigestores e produção de energia elétrica • Biodigestão anaeróbia como forma de tratamento de dejetos • Biodigestores • Produção de energia a partir do biogás • A geração distribuída de energia elétrica Aula 5 | Compostagem mecanizada • As unidades de compostagem mecanizada • Revolvimento da pilha de compostagem • Etapas do processo de compostagem • Temperatura e umidade durante o processo Aula 6 | Uso dos biofertilizantes líquidos e sólidos na propriedade • A substituição de fertilizantes químicos por biofertilizantes • Biofertilizantes líquidos e sólidos • Segurança microbiológica na utilização de biofertilizantes • Os benefícios dos biofertilizantes Vamos para a primeira aula! Módulo 3 – Métodos de Tratamento dos Dejetos Bovinos 82 Aula 1: Tratamento de dejetos de bovinos leiteiros A produção de leite em siste- mas intensivos confinados tem como contrapartida a neces- sidade do tratamento dos efluentes gerados pela con- centração de animais em uma pequena área. Independentemente do siste- ma de produção adotado pela propriedade, não é suficiente armazenarmos e manejarmos os dejetos a céu aberto se de- sejarmos reduzir as emissões de GEEs. Sistemas de tratamento É necessário substituirmos o modelo tradicional de armazenamento dos dejetos a céu aberto por sistemas de tratamento eficazes. Conheça a seguir alguns deles. Biodigestores As lagoas anaeróbias são um sistema de tratamento do tipo aberto que possuem um custo baixo de implementação, porém emitem odores fétidos e GEEs. Módulo 3 – Métodos de Tratamento dos Dejetos Bovinos 83 Uma alternativa para essas la- goas é transformá-las em bio- digestores. Isso é feito por meio do fechamento destas com ge- omembranas, diminuindo as emissões de gases e permitin- do a coleta e utilização do bio- gás produzido no seu interior. Os biodigestores se caracteri- zam por ser um sistema fechado de digestão anaeróbia. Compostagem Outra alternativa são os proces- sos de digestão aeróbia com a utilização da compostagem como método de eleição. A compostagem pode ser feita na própria instalação em que o animal está alojado, como no caso do Compost Barn, ou fora dela, adotando a compostagem mecanizada. Escolha do sistema de tratamento Devemos considerar três aspectos na escolha do sistema de tratamento mais adequado para cada propriedade: Digestão anaeróbia Sem a presença de oxigênio. Digestão aeróbia Com a presença de oxigênio. Não devemos aspergir os dejetos dos bovinos em pas- tagens ou qualquer cultura, sem antes submeter esses dejetos a um tratamento que possibilite reduzir a transfe- rência de contaminantes. Caso contrário, há o risco de aumentarmos o potencial de contaminação, trazendo ameaças à saúde dos animais e das pessoas. Ou seja, não é apenas com a questão das emissões de GEEs que devemos nos preocupar! Módulo 3 – Métodos de Tratamento dos Dejetos Bovinos 84 1. as vantagens e desvantagens de cada método; 2. os objetivos do produtor (diminuição da carga orgânica, reúso da água, inativação de microrganismos patogênicos, geração de ener- gia elétrica, uso de biofertilizantes); 3. a capacidade de investimento. Quer aprofundar seus conhecimentos no assunto? Você pode consultar o seguinte material na biblioteca do curso: • Documento da Embrapa “Gestão ambiental na agro- pecuária – vol. 2”, capítulo 6 – Fala sobre as tecnolo- gias de tratamento de dejetos. Na próxima aula, trataremos sobre a separação dos dejetos (sólido/líquido). Módulo 3 – Métodos de Tratamento dos Dejetos Bovinos 85 Aula 2: Separação dos dejetos A separação das fases sólida e líquida dos dejetos bovinos é uma etapa obrigatória quan- do optamos por sistemas de digestão anaeróbia – como no caso dos biodigestores. Isso porque apenas a fase líqui- da deve entrar no biodigestor. Processos Os sistemas de separação dos dejetos bovinos contemplam os seguintes processos: peneiramento, decantação ou flotação e centrifugação. Esses processos permitem separar as frações sólida e líquida dos deje- tos. Como apenas o líquido entra no biodigestor, evitamos a sobrecarga do sistema de tratamento com a parte sólida, que é rica em fibras. Isso proporciona um aumento da vida útil do equipamento e reduz a demanda do tamanho do biodigestor para um mesmo número de animais. A separação de fases permite, ainda, que o processo de degradação dos efluentes se torne mais eficiente e mais rápido. Peneiras ou grades instaladas no chão dos currais, nas entradas dos sis- temas de condução dos dejetos, podem ser utilizadas para uma separa- ção inicial de sólidos grosseiros. Nessa etapa, o material com dimensões maiores que o espaçamento entre os buracos da peneira ou barras da grade é retido. Se os dejetos brutos forem colocados diretamente no biodigestor, sem a separação, o sistema ficará assoreado rapidamente pela alta quantidade de fibras. Mais eficiente Maior produção de biogás. Mais rápido Menor tempo de retenção hidráulica. Módulo 3 – Métodos de Tratamento dos Dejetos Bovinos 86 Antes da etapa da separação propriamente dita, os efluentes brutos de- vem ser homogeneizados em um tanque de equalização, que recebe todo o efluente gerado na propriedade. Nesse tanque, os efluentes são homogeneizados por meio de um sistema de agitação e depois são conduzidos para o sistema de separação. Na separação propriamente dita, a parte sólida pode ser separada da líquida por meio de um sistema de decantação, pode ser construído em alvenaria. Alguns exemplos de equipamentos e instalações destinadas à separação dos dejetos são apresentados a seguir. Suas dimensões e tecnologia em- pregada devem condizer com a quantidade de animais e de dejetos pro- duzidos diariamente na propriedade. Portanto, cabe ao produtor adotar o modelo e tamanho de peneira e de decantador adequado ao seu sistema de produção. Módulo 3 – Métodos de Tratamento dos Dejetos Bovinos 87 No separador, a parte sólida dos dejetos é separada da líquida. Veja o destino de cada uma: Parte sólida A parte sólida é destinada para a compostagem. Parte líquida A parte líquida é enviada para o biodigestor. A fração sólida possui menor potencial de produção de biogás, mas elevado poder poluente. Por isso, deve passar por um processo de estabilização (compostagem) antes de ser utilizada como biofertilizante. Módulo 3 – Métodos de Tratamento dos Dejetos Bovinos 88 Resumo do processo Em resumo, a separaçãodos dejetos segue as seguintes etapas, desde a captação no curral até a destinação ao biodigestor: Quadro 2 – Etapas da separação dos dejetos (efluentes brutos) da bovi- nocultura leiteira, do curral até a lavoura. Etapa Ação 1 Limpeza do piso do curral. 2 Separação das partículas maiores antes de chegarem ao tanque de equalização. 3 No tanque de equalização ocorre a homogeneização dos dejetos por meio de agitação. 4 Os dejetos são bombeados para o separador de sólidos, no qual a parte sólida é separada da líquida. 5 A parte sólida é destinada à compostagem, e a parte líquida, ao biodigestor. 6 Dentro do biodigestor ocorre a decomposição da matéria orgânica e a produção de biogás. 7 O resíduo líquido proveniente do biodigestor é utilizado como biofertilizante na fertirrigação de lavouras. Fonte: elaborado com informações de Otênio et al. (2017). Nosso próximo assunto será o Compost Barn. Siga em frente! Módulo 3 – Métodos de Tratamento dos Dejetos Bovinos 89 Aula 3: Compost Barn O Compost Barn, como já mencionamos no Módulo 2, é um sistema de produção de bovinos leiteiros que também funciona como estratégia para o tratamento dos dejetos dos animais. Nele, os animais permanecem confinados, porém livres no estábulo, permitindo que as vacas circulem à vontade pelo galpão e interajam entre si. O confinamento em sistema Compost Barn é bastante utilizado em países de clima temperado e vem se tornan- do uma alternativa ao sistema free stall para muitas proprie- dades leiteiras no Brasil. Também chamado de “Estábulo de compostagem” ou “Galpão de compostagem”, em português, o sistema Compost Barn foi inicialmente adotado em países como Estados Unidos, Canadá e Holanda em meados da década de 1980, chegando ao Brasil em 2011. A cama orgânica A principal característica do sistema Compost Barn não é a permanência dos animais livres no estábulo de confinamento, mas, sim, a utilização de uma “cama” orgânica cobrindo toda a superfície de solo do galpão. Módulo 3 – Métodos de Tratamento dos Dejetos Bovinos 90 O processo de compostagem No sistema Compost Barn, as vacas defecam e urinam sobre o material orgânico da cama, dando início ao processo de compostagem. A compostagem é a decomposição biológica aeróbica controlada da ma- téria orgânica, formando um produto estável, semelhante ao húmus, de alto valor agronômico e comercializável. Além disso, a compostagem ae- róbia dos dejetos reduz as emissões de GEEs. Módulo 3 – Métodos de Tratamento dos Dejetos Bovinos 91 Lá na fazenda Rio Novo Te contei que lá na fazenda Rio Novo estamos planejan- do tratar os dejetos bovinos utilizando o sistema Com- post Barn. O Marcos, do SENAR, está nos acompanhan- do nesse processo. Como eu estava aqui na correria, o Marcos pacientemen- te explicou ao meu avô Antônio como o sistema deve ser manejado para promover uma melhor compostagem dos dejetos. Veja a explicação que ele nos mandou, pois pode te aju- dar também! Dica do Técnico No Compost Barn, os resíduos depositados sobre a cama sofrem uma semicompostagem aeróbia. Ou seja, em contato com o ar. Pra que isso aconteça da forma certa, a cama deve pas- sar por um processo constante de aeração e também ser mantida seca. Por isso, você vai precisar fazer o revolvimento desse material com tratores e enxadas mecânicas, duas vezes ao dia, geralmente quando as vacas são ordenhadas. Se esse manejo for feito certinho, a cama pode durar até um ano no estábulo. Então, vamos tratar de adquirir esse hábito diário assim que o sistema for implantado, hein! Temperatura do sistema A temperatura do sistema Compost Barn é um fator importante, que deve ser acompanhado pelo produtor. Veja algumas informações sobre esse fator: Dica do Técnico No Compost Barn, os resíduos depositados sobre a cama sofrem uma semicompostagem aeróbia. Ou seja, em contato com o ar. Pra que isso aconteça da forma certa, a cama deve passar por um processo constante de aeração e também ser mantida seca. Por isso, você vai precisar fazer o revolvimento desse material com tratores e enxadas mecânicas, duas vezes ao dia, geralmente quando as vacas são ordenhadas. Se esse manejo for feito certinho, a cama pode durar até um ano no estábulo. Então, vamos tratar de adquirir esse hábito diário assim que o sis- tema for implantado, hein! Módulo 3 – Métodos de Tratamento dos Dejetos Bovinos 92 Como a compostagem gera vapor de água e calor, reco- menda-se a instalação de ventiladores dentro do galpão para reduzir o estresse térmico e a umidade ambiental. Para se certificar de que o processo de compostagem está correto, basta medir a temperatura interna da cama, a 30 cm de profundidade: ela deve estar entre 40- 65 °C. Na superfície, a temperatura da cama é menor, com valo- res próximos à temperatura do ar, mensurada na altura da superfície da cama, antes ou após a cama ser revolvida. Ou seja, apesar do processo de fermentação ativo no inte- rior da cama, a temperatura da superfície não se eleva. Módulo 3 – Métodos de Tratamento dos Dejetos Bovinos 93 Ponto de estabilidade A compostagem atinge o ponto de estabilidade quando não ocorre mais a decomposição do material. Para identificar essa fase, basta observar os seguintes sinais: Substituição do material O material deve ser reposto sempre que o volume diminuir, especialmente nos locais do pavilhão com mais umidade. No momento da substituição, o material velho poderá ser utilizado como adubo na própria propriedade ou comercializado. No entanto, recomenda-se deixar este composto em forma de leiras por um período de estabilização. O material estará pronto para uso agrícola a partir do momento em que não gerar mais calor na parte interna da leira. Módulo 3 – Métodos de Tratamento dos Dejetos Bovinos 94 Benefícios da compostagem As vantagens da compostagem dos dejetos são: • redução da matéria seca, geralmente entre 50-75%; • redução do volume dos dejetos entre 50-60%, podendo chegar a 85%; • facilidade e baixo custo no transporte do composto; • formação de um produto estável, utilizado como biofertilizante; • diminuição de odores, moscas e patógenos; • processo simples, que não necessita de alta tecnologia. Lotação de animais A lotação recomendada no Com- post Barn para vacas de raças de grande porte é de 10 m2/animal; para vacas de raças de pequeno porte, de 8,5 m2/animal. Em rebanhos de alto desempe- nho, no entanto, pode ser ne- cessário mais espaço por animal devido à alta produção de dejetos. Fatores a considerar Antes de adotar o sistema Compost Barn, no entanto, é importante consi- derar alguns fatores. O sistema depende da disponibilidade de material orgânico para ser adqui- rido e utilizado como cama. Além disso, o produtor deve analisar a viabilida- de em manejar o composto diariamente em sua propriedade, uma vez que exige maquinário e possíveis custos extras com energia elétrica para manter uma adequada ventilação dentro do galpão. Grande porte Exemplo: Holandesa. Pequeno porte Exemplo: Jersey. Módulo 3 – Métodos de Tratamento dos Dejetos Bovinos 95 Apesar desses fatores, esse sistema permanece como uma boa alternativa para o tratamento adequado dos dejetos que seriam depositados na natureza. Também é uma alternativa aos sistemas como o free stall ou à criação a pasto, pois promove o bem-estar das vacas, diminuindo os problemas de casco, além de permitir o uso do composto orgânico final como biofertilizante. Resumo do processo A figura a seguir representa um resumo das etapas que ocorrem no proces- so de Compost Barn na bovinocultura leiteira. Acompanhe: Fonte: Cleandro Pazinato Dias e Carlos Pierozan (2019). Na próxima aula, o assunto será o uso de biodigestores para a produção de energia elétrica. Módulo 3 – Métodos de Tratamento dos Dejetos Bovinos 96 Aula 4: Biodigestores e produção de energia elétrica A biodigestão anaeróbia é uma forma eficaz de tratamento dos dejetos da bovinocultura leiteira confinada. Alémde reduzir as emissões dos GEEs, esse processo traz diversas outras vantagens, como: 1. geração de biogás, rico em meta- no (CH4), que pode ser converti- do em energia térmica e elétrica. Essa fonte de energia pode ser utilizada na própria propriedade, e seu excedente, comercializado com a concessionária de energia elétrica da localidade; 2. uso do efluente líquido como biofertilizante na produção agrícola da propriedade, ou comercializado com outras propriedades. Esse biofertilizante possui nutrientes dos dejetos conservados; 3. diminuição dos impactos ambientais negativos que seriam gerados pelos dejetos não tratados; 4. redução de moscas e odores indesejáveis. Os biodigestores Os efluentes líquidos dos dejetos são transferidos para os biodigestores logo após a separação da fase líquida da sólida, por meio de equipamen- tos com essa finalidade – os separadores de dejetos. Já vimos um pouco sobre esse processo na Aula 2 deste módulo. Metano (CH4) Elemento com alto poder combustível. Módulo 3 – Métodos de Tratamento dos Dejetos Bovinos 97 Os biodigestores são equipa- mentos que aceleram o pro- cesso de degradação da ma- téria orgânica, sem que ocorra qualquer tipo de contato com o ar – condição que chamamos de anaerobiose. É essa decomposição da maté- ria orgânica pelos microrganis- mos que origina o biogás. Funcionamento Existem três modelos de biodigestores: o canadense, o indiano e o chinês. No Brasil, devido às características climáticas, de praticidade de instala- ção e custo, o modelo predominante é o canadense – também conhecido como modelo balão. Neste equipamento, o volume de líquido que entra no biodigestor é o mes- mo volume que sai ao final do processo. É operado, portanto, em um processo contínuo. O tempo de retenção do digestado é de 30-40 dias. O biodigestor de modelo canadense é um equipamento composto, resu- midamente, por três tanques construídos em um nível mais baixo que o estábulo: Módulo 3 – Métodos de Tratamento dos Dejetos Bovinos 98 Tanque de equalização Tanque de saída Tanque principal Recebe os dejetos brutos do estábulo, homogeneíza o efluente e re- gula a vazão do sistema. Também chamado de tanque de estabilização, recebe os resíduos do tanque principal e é usado na fertirrigação. É o biodigestor propriamente dito. Contém o substrato para a fer- mentação e produção do biogás e é coberto por uma manta para reter o biogás produzido. Ainda compõem o sistema: • uma caixa de areia, tanque que separa a areia que vem do estábulo, evitando que ela entre no tanque principal (isso quando se utiliza areia como cama no free stall); • um sistema de separação da parte sólida, necessário nos sistemas de produção de leite devido ao alto teor de fibra presente na dieta bovina; • um motogerador, motor que utiliza o biogás como combustível e movi- menta o dínamo que produz a eletricidade; • um painel de distribuição de energia. Módulo 3 – Métodos de Tratamento dos Dejetos Bovinos 99 Restam do processo o material sólido, que passou pela peneira separadora, e o efluente líquido gerado pelo biodigestor. O primeiro será compostado e transformado em adubo orgânico. Já o segundo é utilizado como biofertilizante. Mão na terra O processo todo é basicamente o seguinte... O tanque principal do biodigestor é constituído por uma câmara fechada que recebe o material orgânico a ser decomposto na geração do biogás. Após a decomposição, o biogás gerado fica armazena- do na parte superior da câmara e é, então, canalizado e direcionado a um motogerador de energia elétrica. Essa energia pode ser utilizada para o funcionamento dos equipamentos da própria propriedade, como resfriadores de leite ou bombas d’água, e/ou comercializada com a empresa administradora da rede de energia elétrica. Simples, não? O modelo de biodigestor utilizado atualmente tem maior eficiência do que os que eram utilizados décadas atrás. Além disso, o Brasil já possui tecnologia própria para fabricação dos motores abastecidos com biogás. Produtividade A produção de biogás varia entre 0,5-0,7 m3 biogás/dia por m3 de biomas- sa (fase líquida). Isso significa que um biodigestor com 1.000 m3 de volume teria potencial para gerar entre 500 m3 e 700 m3 de biogás por dia. Módulo 3 – Métodos de Tratamento dos Dejetos Bovinos 100 A qualidade da matéria-prima, no entanto, é um fator determinante na quantidade e qualidade do biogás que será produzido. Isso significa que se a matéria-prima (ou dejetos) é mais rica, ela tem maior potencial para re- agir dentro do biodigestor e produzir melhor o biogás. Biogás e produção de energia O biogás pode ser utilizado tanto para gerar energia térmica, quanto energia elétrica nas propriedades. O biogás pode ser utilizado diretamente na gera- ção de energia térmica, o que significa uma al- ternativa extremamente atrativa economicamen- te para determinadas propriedades. Os usos mais frequentes são: na secagem de grãos, no aquecimento de ambientes, no aque- cimento da água para o banho ou para a lava- gem das instalações. A geração de energia elétrica a partir do biogás é uma realidade cada vez mais frequente nas propriedades rurais brasileiras, transformando a biomassa em energia sustentável. Todo o biogás gerado da bovinocultura (corte e leite), suinocultura e avicultura confinada possui potencial de aproveitamento. Assim, a energia produzida nos geradores pode ser utilizada diretamente na propriedade ou o ex- cedente pode ser fornecido para a rede elétrica da concessionária. Energia térmica Energia elétrica Rica Energia, nutrientes e degradabilidade. Aquecimento de ambientes Principalmente na avicultura e suinocultura. Módulo 3 – Métodos de Tratamento dos Dejetos Bovinos 101 Uma outra forma de uso do biogás é como energia auto- motiva ou veicular. Essa forma vem ganhando destaque, mas a regulamentação e as escalas que viabilizam sua uti- lização são difíceis de serem atendidas para a modalidade de produtor rural. Nesse caso, a utilização do biogás contribui para a redu- ção da utilização de combustíveis fósseis e dos impactos ambientais ocasionados por eles. A tabela a seguir apresenta a equivalência energética do biogás em re- lação a outras fontes, considerando o poder calorífico e a eficiência média de combustão. Tabela 5 – Equivalência energética entre 1 m3 de biogás e outras fontes energéticas. Fonte Equivalência energética Gasolina (L) 0,61-0,70 Querosene (L) 0,58-0,62 Óleo diesel (L) 0,55 Gás de cozinha (kg) 0,40-1,43 Álcool (L) 0,80 Carvão mineral (kg) 0,74 Lenha (kg) 3,50 Eletricidade (kWh) 1,25-1,43 Fonte: Adaptado de Pompermayer e Paula Júnior (2000). Módulo 3 – Métodos de Tratamento dos Dejetos Bovinos 102 O biogás, quando não for aproveitado para a geração de calor ou energia elétrica, deve ser queimado via flaire (queimador). Isso não gera valor econômico direto, mas contribui para a mitigação do aquecimento global! Lá na fazenda Rio Novo Lá na fazenda Rio Novo estamos projetando implantar um biodigestor de 1.000 m3 de volume a fim de poder gerar energia elétrica para a própria propriedade. Com um biodigestor desse tamanho, esperamos gerar, pelo menos, 500 m3 de biogás por dia e, com isso, 650 kWh de energia elétrica! Tudo isso somente a partir do tratamento dos dejetos do gado leiteiro! Não é demais? Composição do biogás O biogás contém entre 55-80% de metano (CH4) e 20-45% de dióxido de carbono (CO2), além de umidade e traços de outros gases, como amô- nia, gás sulfídrico e hidrogênio. Estes últimos são substâncias não combustíveis que prejudicam o pro- cesso de queima, diminuindo o poder calorífico e tornando o biogás me- nos eficiente. O biogás puro, na forma como é gerado, é um gás corro- sivo devido à presença do gás sulfídrico (H2S). Por isso, requer cuidados para não danificar os equipamentos utili- zados – o gás sulfídrico pode oxidar aparelhos domésticos e maquinários, por exemplo. Recomenda-se, portanto, a filtragem do biogás parare- dução do teor de gás sulfídrico, o que proporciona um au- mento na vida útil dos equipamentos. Módulo 3 – Métodos de Tratamento dos Dejetos Bovinos 103 Resumo do processo de geração de energia elétrica A figura a seguir representa um resumo das etapas que ocorrem no uso de biodigestores e produção de energia elétrica a partir do biogás na bo- vinocultura leiteira. Acompanhe: Cleandro Pazinato Dias e Carlos Pierozan (2019). A Embrapa vem pesquisando a utilização concomitante de biodigestores para dejetos da pecuária leiteira mistu- rados com resíduos de outras atividades, a fim de poten- cializar o uso desses biodigestores. Caso um protocolo de codigestão seja validado, será pos- sível um produtor de leite vender o serviço de biodigestão para indústrias que geram resíduos, como cervejarias e empresas de laticínios. Isso otimizaria a capacidade ociosa dos equipamentos instalados, ao mesmo tempo em que solucionaria pro- blemas ambientais decorrentes dos resíduos industriais, transformando-os em energia elétrica. Módulo 3 – Métodos de Tratamento dos Dejetos Bovinos 104 Geração distribuída A Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL) é um órgão vinculado ao Ministério de Minas e Energia com a finalidade de produção, transmissão e comer- cialização de energia elétrica. É também a agência regula- dora do uso do biogás, tanto como fonte geradora de ener- gia elétrica para consumo pró- prio, quanto para o fornecimen- to do excedente para a rede. Desde o ano de 2012, a ANEEL permite que o consumidor brasileiro gere e utilize o excedente de energia em outras unidades consumidoras, por meio da micro e da minigeração distribuída de energia elétrica a partir de fontes renováveis ou cogeração qualificada. Por meio da geração distribuída, a produção de energia elétrica de pe- quenas centrais geradoras conectadas à rede de distribuição é disponibi- lizada para outros consumidores servidos pela mesma concessionária de energia. Desse modo, conforme o volume de energia produzido, a geração distri- buída é classificada em micro e minigeração: Microgeração distribuída Central geradora de energia elétrica com potência instalada menor ou igual a 75 quilowatts (kW). Minigeração distribuída Central geradora com potência instalada superior a 75 kW e menor ou igual a 3 megawatt (MW), para fonte hídrica, ou 5 MW para as demais fontes. Módulo 3 – Métodos de Tratamento dos Dejetos Bovinos 105 Caso a quantidade de energia gerada em um determinado mês supere a energia consumida no mesmo período, o consumidor acumula créditos que poderão ser utilizados para diminuir a fatura nos meses subsequentes. O prazo de validade dos créditos é de 60 meses. As modalidades para a utilização desses créditos são: a) autoconsumo remoto; b) empreendimento com múltiplas unidades consumidoras (condomínios); c) geração compartilhada. Saiba mais sobre as regras de geração distribuída de energia elétrica a partir do biogás e, também, sobre ou- tros temas relacionados acessando a aba de publicações do site da ANEEL: • http://www.aneel.gov.br/publicacoes Módulo 3 – Métodos de Tratamento dos Dejetos Bovinos 106 Aula 5: Compostagem mecanizada Os processos contemporâneos de compostagem têm como base práticas milenares que consistem na estabilização biológica dos materiais, redu- zindo a massa e o volume dos resíduos orgânicos sólidos, reciclando seus nutrientes e matéria orgânica para outras atividades. Na compostagem mecanizada ocorrem os mesmos processos de fermen- tação aeróbia que no Compost Barn. A diferença é que, aqui, os efluentes brutos são coletados e misturados ao composto orgânico mecanicamen- te, em um ambiente controlado. A unidade de compostagem Na compostagem mecanizada são montadas leiras de resíduos vegetais, ricos em carbono, sobre um piso de alvenaria. São utilizados os mesmos materiais empregados no sistema de Compost Barn. Um equipamento realiza a aplicação dos efluentes brutos sobre as leiras de resíduos vegetais, por meio de tu- bulações que acompanham a bar- ra suspensa da máquina por todo o comprimento do galpão destinado à compostagem. Isso torna homogêneo o material que vai sendo aerado. Aplicação dos efluentes brutos Na forma líquida e sem separação de fases. Módulo 3 – Métodos de Tratamento dos Dejetos Bovinos 107 A compostagem mecanizada é um processo que pode ser automatizado, o que melhora o controle do processo e dispensa a necessidade da construção de lagoas anaeróbias e esterqueiras, diminuindo a poluição ambiental e reduzindo o risco de acidentes. As unidades de compostagem podem ser construídas de modo a aprovei- tar melhor a radiação solar incidente no local, aumentando a temperatura no processo de compostagem e a evaporação de água dos dejetos. Para isso, podem ser utilizadas estruturas com cobertura de material translú- cido, como telhas de policarbonato ou de PVC. Veja outras características estruturais da compostagem mecanizada: • as paredes devem ser abertas para permitir a remoção natural do va- por de água; • o piso pode ser feito de concreto ou solo compactado; • deve haver um sistema de drenagem de líquido para depósito do cho- rume, o qual pode ser recirculado na unidade de compostagem. Revolvimento do material O revolvimento do material pode ser realizado manualmente, mas na compostagem mecanizada esse processo é automatizado com uso, por exemplo, de enxada rotativa ou disco gradeador. A mecanização acelera o proces- so de compostagem, diminuin- do o tempo de estabilização do material. Assim, o composto fica pronto mais rapidamente. Módulo 3 – Métodos de Tratamento dos Dejetos Bovinos 108 O revolvimento diário do composto garante adequada oxigenação no interior das leiras. O revolvimento da pilha de compostagem é necessário para: 1. acelerar o processo de compostagem; 2. diminuir a emissão de odores indesejáveis; 3. reduzir a umidade; 4. fornecer oxigênio (O2) para a biomassa. Esse revolvimento libera para o ambiente: vapor de água, calor e gás car- bônico (CO2). Mão na terra Os resíduos devem ser lançados de forma fracionada sobre o leito de material orgânico até que o substrato se torne saturado de líquido. Na prática, consegue-se uma taxa de obtenção de 10 a 12 kg de dejetos brutos para cada quilograma de com- posto utilizado como material orgânico (serragem, ma- ravalha etc.). Módulo 3 – Métodos de Tratamento dos Dejetos Bovinos 109 Etapas do processo de compostagem A primeira etapa do processo de compostagem é caracterizada por: • alta atividade biológica; • rápida decomposição; • alta temperatura; • principais quebras das moléculas orgânicas. Esta etapa pode ser dividida em duas fases: Fase de absorção Fase de maturação Fase lenta, na qual ocorre a incorporação dos dejetos líquidos aos re- síduos orgânicos sólidos, até que se forme uma biomassa com por- centagem de umidade e relação carbono:nitrogênio (C:N) adequada. O substrato orgânico deve ter, no mínimo, 50 cm de espessura. No decorrer dessa fase ocorre o aumento da temperatura e a evapo- ração da água contida nos dejetos. Nessa fase ocorre uma degradação mais acelerada da matéria orgâ- nica, devido ao estabelecimento de condições ambientais mais favo- ráveis para a atividade microbiológica no composto. A biomassa é estabilizada ou maturada (compostagem). A temperatura do composto nessa fase permanece elevada, caso seja adicionado oxigênio por meio do revolvimento da biomassa. Microrganismos patogênicos são eliminados nessa fase e há maior concentração de nutrientes no composto orgânico formado. Resíduos orgânicos sólidos Maravalha, serragem, palha etc. Módulo 3 – Métodos de Tratamento dos Dejetos Bovinos 110 A segunda etapa é caracterizada por: • baixa atividade biológica; • decomposição mais lenta; • temperaturas mais baixas; • conclusão das quebras das moléculas orgânicas e estabilização de ma- terial composto. Temperatura do composto Na compostagem aeróbia, a tempe- ratura docomposto se eleva devido ao metabolismo exotérmico dos mi- crorganismos. Quando a matéria-prima a ser decomposta apresenta volume reduzido, o calor gerado pelos microrganismos se dissipa e o material acaba não se aquecendo. Para que os microrganismos presentes no composto apresentem atividade metabólica ideal, a faixa de tem- peratura deve ser mantida entre 45 ºC e 65 ºC. Assim, o processo de compostagem será finalizado no tempo adequado. Compostagem aeróbia Com a presença de oxigênio. Sendo assim, a mensuração da temperatura do material demonstra a ocorrência de atividade biológica no material e é um bom indicador da qualidade do processo de compostagem. Módulo 3 – Métodos de Tratamento dos Dejetos Bovinos 111 Ao final do processo não ocorre mais a elevação da temperatura, de modo que esta tende a se igualar à temperatura do ambiente. Desse modo, en- tão, as propriedades químicas do composto se estabilizam. Umidade A umidade da pilha de compostagem também é um fator importante para o bom desenvolvimento do processo. • Baixa umidade pode ocasionar desidratação no interior da pilha de compostagem, inibindo o processo biológico. • Por outro lado, umidade alta também não é dese- jada, pois pode promover condições de anaerobiose no interior, reduzindo a população de microrganismos desejáveis para o processo de compostagem. Mão na terra Para que o processo de compostagem tenha alta eficiência, a relação C:N deve ser mantida em torno de 30:1. No decorrer do processo de compostagem, o conteúdo de matéria orgânica diminui, o que leva a uma redução do carbono orgânico, sen- do necessário adicionar material orgânico para corrigir a relação C:N. As fontes de carbono mais empregadas na com- postagem dos dejetos são a maravalha e a ser- ragem. No entanto, diferentes materiais, como casca de amendoim, feno picado e aparas de grama, também têm sido pesquisados, sendo considerados essenciais para o correto proces- so de compostagem – seja por meio de mistu- ras com serragem/maravalha ou utilização pura. A mistura permanece entre dois e três meses na unidade de compostagem, até que ocorra sua maturação total. relação C:N Relação carbono:nitrogênio. Módulo 3 – Métodos de Tratamento dos Dejetos Bovinos 112 Resumo do processo de compostagem mecanizada A figura a seguir representa um resumo das etapas que ocorrem no pro- cesso de compostagem mecanizada de dejetos da bovinocultura leiteira. Acompanhe: Dentre as vantagens da compostagem mecanizada, estão incluídas: • a eliminação das esterqueiras; • a eliminação dos fortes odores; • a economia da água; • a eliminação da necessidade de bombeamento para distribuição dos dejetos líquidos; • a redução dos riscos de acidentes de trabalho. Cleandro Pazinato Dias e Carlos Pierozan (2019). Módulo 3 – Métodos de Tratamento dos Dejetos Bovinos 113 Quer aprofundar seus conhecimentos no assunto? Você pode consultar o seguinte material na biblioteca do curso: • Documento 114 da Embrapa Suínos e Aves “Unidade de compostagem para o tratamento dos dejetos de suínos”. Na próxima e última aula deste curso, falaremos sobre o uso de bioferti- lizantes líquidos e sólidos na propriedade. Módulo 3 – Métodos de Tratamento dos Dejetos Bovinos 114 Aula 6: Uso dos biofertilizantes líquidos e sólidos na propriedade A utilização de fertilizantes inor- gânicos industrializados (ou quí- micos) na produção agrícola ao redor do mundo tem sido funda- mental para o aumento da produ- ção de alimentos. Porém, o uso desses fertilizantes comerciais está associado ao au- mento dos custos de produção e à poluição ambiental. Você sabia que o Brasil é o quarto maior importador de fertilizantes do mundo, importando cerca de 75% do total desses insumos aplicados nas lavouras? Nesse contexto, a substituição de fertilizantes industrializados por efluentes das atividades pecuárias que passaram pelo processo de bio- digestão poderia ser uma solução sustentável, tanto do ponto de vista econômico, quanto ambiental, por meio da reciclagem dos nutrientes da alimentação dos bovinos. Biofertilizantes O conceito adotado pelo Regula- mento Nacional define biofertili- zante como: Regulamento Nacional Regulamento da Lei nº 6.894, de 16 de dezembro de 1980. Módulo 3 – Métodos de Tratamento dos Dejetos Bovinos 115 “produto que contém princípio ativo ou agente orgânico, isento de substâncias agrotóxicas, capaz de atuar, direta ou indiretamente, sobre o todo ou parte das plantas cultivadas, elevando a sua produtividade, sem ter em conta o seu valor hormonal ou estimulante” (BRASIL, 2004). Existem dois tipos de biofertilizantes que podem ser produzidos pela pe- cuária leiteira: na forma sólida, oriunda da compostagem mecanizada ou do Compost Barn, e na forma líquida, oriunda dos biodigestores. Forma sólida O sistema de Compost Barn e a compostagem mecanizada produzem compostos equivalentes que possuem alto valor agronômico. Uma grande vantagem destes compostos é a facilidade de armazenagem, pois são secos e, quando finalizados (estabi- lizados), estão prontos para serem utilizados na propriedade como fertilizantes orgânicos. Por essas características, despertam interesse de outros pro- dutores e podem ser comercializados, tornando-se uma fonte de renda alternativa. Forma líquida Os biofertilizantes oriundos de biodigestores (biodigestão anaeróbia) apresentam alta qualidade para uso agrícola, pois sua matéria orgânica contém teor reduzido de carbono (em decorrência de sua perda na forma de CH4 e CO2) e alto teor de fósforo. Além disso, devido ao seu avançado grau de decomposição, apresentam maior grau de absorção de nutrientes pelo solo. Módulo 3 – Métodos de Tratamento dos Dejetos Bovinos 116 Mão na terra Você sabia que os biofertilizantes também são fontes de nitrogênio? Foi verificado, por exemplo, que a aplicação de bioferti- lizante proporcionou o mesmo crescimento de capineira de cana-de-açúcar em comparação com a aplicação de doses de 60 kg ha-1 de nitrogênio na forma de ureia. Isso demonstra o potencial de substituição de fertilizantes orgânicos por biofertilizantes provenientes do tratamento dos dejetos da bovinocultura leiteira. O biofertilizante pode substituir 100% do adubo nitroge- nado na cultura da cana e 60% na cultura do milho. Segurança microbiológica O uso de biofertilizantes líquidos oriundos dos biodigestores na agricultu- ra deve considerar a segurança microbiológica, pois os efluentes podem conter microrganismos potencialmente patogênicos. Portanto, antes de serem destinadas à fertirrigação, é necessária uma ava- liação das características microbiológicas e bioquímicas, de forma a avaliar qual cultura será destinada e como o produto será consumido. O uso dos biofertilizantes deve ser conduzido com cautela, uma vez que podem ocorrer danos ambientais ou mesmo de produtividade caso os critérios técnicos para sua produção não sejam respeitados. Módulo 3 – Métodos de Tratamento dos Dejetos Bovinos 117 Ao considerar o uso dos efluentes da pecuária leiteira que passaram por digestão anaeróbia, como biofertilizantes para produção de verduras, frutas ou grãos, é importante levar em conta que microrganismos potencialmente pato- gênicos podem chegar aos humanos, causando infecções alimentares. A adoção de um sistema de pós-tratamento dos efluentes, como as lagoas de estabilização onde estes permanecem por um determinado tempo, visa uma melhor inativação ou destruição das bactérias patogênicas. Aplicação Lá na fazenda Rio Novo O Sr. Antônio resolveu testar o tal do biofertilizante na fa- zenda, antes de a gente começar o tratamento dos dejetos animais na nossa propriedade. Pediu uma indicação ao Marcos de algum produtor da região que utilize e venda o material. O Marcos indicou e, mais do que isso, já foi logo orientando como aplicar o produto no solo. Confira! Dica do Técnico Uma das formas de distribuição dos biofertilizantes no solo é a fertirrigação.Essa técnica pode ser aplicada por meio de sulco, aspersão, gotejamento ou com chorumeiras. A escolha do método vai depender da cultura, da suscetibili- dade a doenças, da capacidade de infiltração de água no solo e, é claro, da quantia financeira que o produtor estiver dispos- to a investir. No caso da irrigação por aspersão, é preciso tomar alguns cuidados, como: • evitar fazer a aplicação em dias com vento; • aplicar água limpa após a fertirrigação, pra lavar as fo- lhas da cultura e evitar sua queima; e • lavar o equipamento pra evitar que ele possa entupir. Mas, veja bem: seja qual for a técnica de aplicação adotada, é fundamental sempre utilizar equipamento de proteção indivi- dual! Afinal, segurança em primeiro lugar! Foi um prazer ajudá-lo, seu Antônio! Dica do Técnico Uma das formas de distribuição dos biofertilizantes no solo é a fertirri- gação. Essa técnica pode ser aplicada por meio de sulco, aspersão, gote- jamento ou com chorumeiras. A escolha do método vai depender da cultura, da suscetibilidade a do- enças, da capacidade de infiltração de água no solo e, é claro, da quantia financeira que o produtor estiver disposto a investir. No caso da irrigação por aspersão, é preciso tomar alguns cuidados, como: • evitar fazer a aplicação em dias com vento; • aplicar água limpa após a fertirrigação, pra lavar as folhas da cultu- ra e evitar sua queima; e • lavar o equipamento pra evitar que ele possa entupir. Mas, veja bem: seja qual for a técnica de aplicação adotada, é fundamen- tal sempre utilizar equipamento de proteção individual! Afinal, seguran- ça em primeiro lugar! Foi um prazer ajudá-lo, seu Antônio! Módulo 3 – Métodos de Tratamento dos Dejetos Bovinos 118 Benefícios A adubação com biofertilizantes apresenta efeitos diretos e indiretos: • diretos, devido à quantidade de nutrientes industrializados que podem ser substituídos com o seu uso; • indiretos, em virtude da ação benéfica sobre as propriedades físicas, químicas e biológicas do solo (estruturação do solo). Em suma, aqueles dejetos que representam um risco para a ati- vidade leiteira, se não forem ma- nejados de forma correta após o tratamento, acabam se conver- tendo em biofertilizantes que po- dem se tornar, inclusive, uma ou- tra fonte de renda. Sejam estes biofertilizantes líqui- dos ou sólidos, seus usos agrí- colas reduzem o uso de fertili- zantes industrializados e geram recursos por meio da agricultura. Com esse assunto, concluímos os estudos do Módulo 3. Módulo 3 – Métodos de Tratamento dos Dejetos Bovinos 119 Atividade de aprendizagem Chegou o momento de verificar sua compreensão com relação aos con- ceitos apresentados até aqui. As atividades aqui na apostila servem apenas para você ler e respondê-las com mais tranquilidade. Entretanto, você deverá acessar o AVA e responder lá as questões. Você terá duas tentativas e só desbloque- ará o encerramento do curso depois que: (1) acertar as questões; ou (2) usar todas as suas tentativas. Questão 1 Sobre as características relacionadas ao tratamento dos dejetos pelo sistema Compost Barn, assinale a alternativa correta. a) Caso o material orgânico atinja alta umidade em locais específicos do galpão, o local deve ser isolado e mantido sem animais até que a umidade diminua. b) Sabe-se que o material orgânico atingiu a estabilidade avaliando-se sua temperatura, odor e uniformidade. c) O controle da temperatura e umidade dentro do galpão deve ser feito com a instalação de cortinas laterais e umidificadores, uma vez que a cama deve ser mantida úmida. d) Para que o processo de compostagem ocorra de forma correta, não é desejável que os animais revirem ou misturem a cama. Módulo 3 – Métodos de Tratamento dos Dejetos Bovinos 120 Questão 2 No que diz respeito ao uso de biodigestores e produção de energia elétri- ca a partir do biogás, assinale a alternativa correta. a) O volume de líquido que sai do tanque principal do biodigestor é menor que o volume inicial que entra, devido à decomposição da matéria orgânica pelos microrganismos. b) A fase sólida dos dejetos deverá ser conduzida ao tanque princi- pal do biodigestor junto à fase líquida, para que os microrganismos possam realizar a correta decomposição da matéria orgânica. c) O tanque de equalização do biodigestor de modelo canadense é des- tinado à fermentação dos dejetos, à produção e à retenção do biogás. d) A biodigestão anaeróbia com o uso de biodigestor permite a gera- ção de três produtos a partir dos dejetos da bovinocultura leiteira: o biogás, o biofertilizante líquido e o adubo orgânico sólido. Questão 3 Sobre a técnica de compostagem mecanizada e sua relação com a compos- tagem em sistema Compost Barn, assinale a alternativa correta. a) A temperatura é um bom indicador da qualidade do processo de compostagem. Temperaturas reduzidas podem indicar que é ne- cessário realizar aeração (revolvimento da pilha de composto), apli- cação de mais dejetos ou de mais material orgânico sobre a pilha. b) Na compostagem mecanizada ocorrem praticamente os mesmos processos de fermentação aeróbia que no Compost de Barn, a dife- rença é que a compostagem mecanizada utiliza tratores para mistu- rar os dejetos ao material orgânico dentro do Compost Barn. c) A principal diferença da compostagem mecanizada para o processo de compostagem que ocorre no Compost Barn é que na composta- gem mecanizada se deseja manter a matéria orgânica em tempera- tura ambiente e evitar a evaporação da água. d) Diferentemente do que ocorre no processo de tratamento dos de- jetos em Compost Barn, para a compostagem mecanizada é ne- cessário que o produtor mantenha esterqueiras dentro de sua pro- priedade para que os dejetos sejam bombeados até as unidades de compostagem. 121 Encerramento Parabéns, você chegou ao final do curso Tratamento de Dejetos Animais! Aqui, você conheceu algumas tecnologias de baixa emissão de carbono para o tratamento de desejos animais – em especial, da bovinocultura leiteira. Você viu que, além dos benefícios ambientais, essas tecnologias ainda trazem diversos benefícios econômicos ao produtor rural. Para encerrar, que tal relembrar alguns pontos importantes que vimos ao longo dessa jornada? Então acesse o AVA e assista ao vídeo de encerramento. Vale a pena conferir! Um bom trabalho e até a próxima! 122 Referências BRASIL. Decreto nº 4.954, de 14 de janeiro de 2.004. Aprova o Regula- mento da Lei nº 6.894, de 16 de dezembro de 1980, que dispõe sobre a inspeção e fiscalização da produção e do comércio de fertilizantes, corre- tivos, inoculantes ou biofertilizantes destinados à agricultura, e dá outras providências. Brasília, DF, 2004. Disponível em: http://www.agricultura. pr.gov.br/arquivos/File/PDF/decreto_4954.pdf. Acesso em: 24 abr. 2019. BRASIL. Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento. 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