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CARACTERIZAÇÃO DOS RESÍDUOS SÓLIDOS ORGÂNICOS Prof. Eliane Hermes 2015 UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ SETOR PALOTINA DISCIPLINA: GERENCIAMENTO DE RESÍDUOS O conhecimento das quantidades geradas e as principais características físicas e químicas dos resíduos é fundamental para a concepção e o dimensionamento dos sistemas de tratamento e/ou disposição desses na natureza, ou aplicação em processos biotecnológicos. IMPORTÂNCIA DO ESTUDO RESÍDUO SÓLIDO teor de sólidos for superior a 15-20 dag L-1 RESÍDUO SEMI-SÓLIDO (LIQUAME) teor de sólidos entre 8 e 15 dag L-1 RESÍDUO LÍQUIDO (ÁGUA RESIDUÁRIA) teor de sólidos for inferior a 8 dag L-1 DEJETO ANIMAL RESÍDUOS DE CULTIVO AGRÍCOLA RESÍDUOS AGROINDUSTRIAIS Grande concentração de material orgânico, o seu lançamento em corpos hídricos pode proporcionar grande decréscimo na concentração de oxigênio dissolvido nesse meio, provocando a morte dos animais, exalação de odores fétidos e gases agressivos e dificultando o tratamento da água para abastecimento público. ESTERCO ANIMAL ESTERCO ANIMAL - Tipo e quantidade de ração fornecida - Estágio de desenvolvimento do animal - Condições climáticas - Manejo dos dejetos SUINOCULTURA Mesorregião Geográfica Plantel de suínos (mil cabeças) Oeste Paranaense 1.761 Sudoeste Paranaense 664 Centro Oriental Paranaense 593 Centro-Sul Paranaense 400 Norte Central Paranaense 382 Sudeste Paranaense 344 Metropolitana de Curitiba 205 Norte Pioneiro Paranaense 145 Centro Ocidental Paranaense 128 Noroeste Paranaense 109 Fonte: Pesquisa Pecuária Municipal - IBGE (2008). Plantel de suínos em cada mesorregião do estado do Paraná em 2007. Um suíno na faixa de 25- 100 kg produz, diariamente, de 5-9% de sua massa como fezes + urina Os dejetos suínos são constituídos basicamente por fezes as quais apresentam-se normalmente na forma sólida ou pastosa, além da urina e restos de alimentos. 2,30 kg de esterco/dia Fonte: OLIVEIRA (1993) Por ave: 0,20-0,23 L/d-1 Criação sob camas de serragem, casca de arroz, casca de amendoim AUMENTO DO VOLUME DE RESÍDUOS AVICULTURA USO DA CAMA NA CRIAÇÃO ANIMAL O objetivo do uso da cama no aviário: Evitar o contato direto da ave com o piso, servir de substrato para a absorção da água, incorporação das fezes e penas e contribuir para a redução das oscilações de temperatura no galpão. CAMA = substrato urina fezes escamações da pele penas insetos restos de ração RESÍDUOS GERADOS Substituição da cama - número de animais: 1,2 m2/suíno - altura da cama: 25 a 30 cm - retirada ou adição de material sempre que houver necessidade - evitar revolvimento pois libera calor MANEJO DA CAMA NA SUINOCULTURA Serragem e maravalha: Foco de micobactérias Umidade, temperatura e substrato LINFADENITE TUBERCULOÍDE BOVINOCULTURA DE CORTE – quando criados em confinamento proporcionam a produção de grande quantidade de resíduos, na faixa de 25-30 kg cab-1 Alterações nos sistemas de produção grande geração de dejetos PARÂMETROS IMPORTANTES: QUANTIDADE RELAÇÃO C/N CONSISTÊNCIA GRANULOMETRIA COMPOSIÇÃO QUÍMICA 1 kg dejeto + 1L água = [ ] 8% BOVINOCULTURA DE LEITE – uma vaca leiteira (400 kg) produz diariamente cerca de 37-55 kg (fezes + urina) (20,62 milhões de vacas ordenhadas no Brasil). Características: - dejeto rico nutrientes - presença de restos concentrado Semi-confinamento – expectativa de resíduos muito pequena NOVILHO SUPERPRECOCE – para a engorda, os bezerros são alimentados com dietas concentradas, recebendo leite e subprodutos do processamento do leite - Produção díária de 7,5 L. cab-1 Diferenças na caracterização: alimentação consistência granulometria Dejeto mais líquido que o de outros animais OVINOCULTURA - Dejeto originalmente seco - AMORIM (2002) verificou que as quantidades excretadas podem variar de 130,9 a 379,0 g de massa seca de fezes ao dia, em animais da raça Saanen com idade de 2 a 12 meses. JARDIM (1977) estimou que uma cabra adulta produz 600 kg de dejetos ao ano, em média. - Ingestão da cama FARINHA Valores médios de produção de dejetos por dia Animal Quantidade dejeto (DIA) Animal Quantidade dejeto (DIA) Bovino Corte 24 kg Frangos Corte 0,20 a 0,23 kg Bovino Leite 40 kg Cavalo (450 kg) 7 a 8 kg Suíno (100 kg) 6,7 kg Caprino 2 kg Principais elementos presentes nos dejetos animais Esterco N P K C C:N Gado de leite 0,53 0,35 0,41 7,42 14:1 Gado de corte 1,71 0,93 2,32 42,11 25:1 Cavalo 1,41 0,53 1,75 25,55 18:1 Frango 2,76 5,95 1,71 30,36 11:1 Ovelha 1,73 0,45 1,14 38,23 25:1 Suíno 1,86 0,72 0,45 29,50 16:1 Fonte: KIEHL (2010) RESÍDUOS DO CULTIVO AGRÍCOLA A produção de resíduos agrícolas é extremamente variável, dependendo da espécie cultivada, do fim a que se destina, das condições de fertilidade do solo, condições climáticas, etc (MATOS, 2005). Conteúdo de nutriente variável MATERIAL FERTILIDADE DO SOLO Característica fundamental – Relação carbono/nitrogênio RESÍDUO Ntotal Ptotal Ktotal dag kg-1 (%) Palha de trigo 0,50 0,08 0,75 Palha de milho 0,68 0,16 0,68 Palha de aveia 0,54 0,08 0,98 Composição química da matéria seca de alguns resíduos de vegetais Exemplos: Na cultura da soja produz-se cerca de 2700 t de biomassa para cada 1000 t de grãos colhidos. Na cultura do milho de toda biomassa produzida, cerca de 50% são resíduos que irão permanecer no campo, 30% são resíduos de processamento e 20% consiste de grão de milho. RESÍDUOS AGROINDUSTRIAIS Os resíduos agroindustriais são gerados no processamento de alimentos, fibras, couro, madeira, produção de açúcar e álcool, etc., sendo sua produção, geralmente, sazonal, condicionada pela maturidade da cultura ou oferta de matéria-prima (MATOS, 2005). Os resíduos sólidos são constituídos pelas sobras de processo, descartes e lixo proveniente de embalagens, lodo de sistemas de tratamento de águas residuárias, além de lixo gerado no refeitório, pátio e escritório da agroindústria (MATOS, 2005). O conhecimento das quantidades geradas e as principais características físicas e químicas dos resíduos agroindustriais é fundamental para a concepção e o dimensionamento dos sistemas de tratamento e, ou, disposição dessas águas na natureza. Classificação % de SÓLIDOS TOTAIS RESÍDUOS AGROINDUSTRIAIS RESÍDUOS SÓLIDOS AGROINDUSTRIAIS - Sazonal Exemplos: Casca de arroz – 20 a 25% do peso do grão Casca dos frutos do cafeeiro – 39% do fruto Bagaço da cana-de-açúcar – MOAGEM (C/N: 37/1) Torta de filtro – filtração do caldo de cana (C/N: 20/1) 1000 t de cana proc. = 280 toneladas de bagaço 35 de torta de filtro Papel e celulose – resíduos sólidos gerados nas etapas de preparação da polpa e branqueamento da celulose Borra-de-café 2 a 3% de N (C/N: 22/1) Borra-de-erva-mate 3% de N (C/N: 26/1) Torta de algodão 5 a 6% de N (C/N: 9/1) Torta de amendoim 8% de N (C/N: 7/1) MATADOUROS EFRIGORÍFICOS Peças condenadas: quando atingem o chão são desclassificadas para consumo humano peças ou cortes condenados por razões sanitárias peças que não são utilizadas como produtos comestíveis A maioria dos resíduos sólidos se torna subprodutos industriais. MATÉRIA-PRIMA Produção de graxas (sebos) e farinhas Couros: venda direta do couro fresco ou verde para curtumes utilização do processo de salga e desidratação para constituição de estoque ou transporte de longo percurso Ossos duros Subproduto de valor quando desengordurados e secos COZIMENTO Lavados e secos para serem vendidos Cascos e chifres Recuperados por via úmida para facilitar a separação das partes. Submetidos a aquecimento em água fervente: Vendidos in natura ou convertidos em farinha. Pêlos Recuperados manualmente - Produtos graxos e farinhas Sangue: cozimento FARINHA Alto valor proteíco 23 kg de barrigada 18 kg de dejetos/animal CURTUMES MATERIAL APLICAÇÃO Aparas de courinhos e carnaças Extração de gorduras, sebo para sabão Transformação em produtos comestíveis (gelatinas, tripas artificiais para salsicharia) Gelatina hidrolisada, Ração protéica Cola industrial Pêlos Produção de tapete, feltros Despejo de caleação Após sedimentação e eliminação dos resíduos sulfídricos, o lodo pode ser misturado com outros resíduos sólidos do curtume e vendido como fertilizante Tida como uma das mais agressivas ao meio ambiente MATERIAL TÓXICO Fonte: apud BRAILE (1993) ABATEDOURO DE AVES Penas Víceras cruas Cabeças Pés Peles Gorduras Ossos Resíduos de cama de aviário Restos de carcaças Subprodutos por duas razões: - por não ter utilidade comercial - por terem passado por um processo de industrialização. 30% MASSA TOTAL DO ANIMAL CERVEJARIAS Resíduos Sólidos gerados: grãos de cevada lúpulo gasto fermento em excesso bolos de filtros sólidos estabilizadores de cerveja lodo caústico de lavagem de garrafas Recuperação vantajosa em grandes instalações, justificando equipamentos de secagem LATICÍNIOS Matéria-prima na forma líquida A constituição dos resíduos sólidos gerados nas indústrias de laticínios é pequena. Principais resíduos produzidos são: - cinzas de caldeira - aparas de queijo - pedaços de frutas - gorduras FECULARIAS Cascas Bagaço – etapa de extração composto por material fibroso e fécula que não foi extraída no processamento Problema – capacidade em reter água Fonte: MATOS (2005) Composição química da matéria seca de alguns resíduos sólidos agroindustriais
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