Reuso da água da produção pecuária Efluentes liquidos oriundos da pecuaria.
A análise básica que norteia a decisão quando se pensa no potencial de reuso de uma água residuária da pecuária tem a seguinte seqüência:
Qualidade da água + objetivo do reuso determinam → níveis de tratamento recomendados + critérios de segurança, que determinam → a viabilidade relativa econômica do investimento, operação e manutenção.
Quanto à qualidade da água residuária, cada efluente tem as suas características físico-químicas próprias que os torna, mais ou menos, prontamente aproveitável.
Dois pontos de análise devem ser avaliados:
- Benefício ou prejuízo (risco) que causa no corpo que a recebe e;
- Seu potencial de poluição ao meio ambiente.
Um dos principais elementos de poluição do meio ambiente é a de natureza orgânica.
Uma das formas mais usual de avaliar o potencial de poluição de uma carga orgânica é a determinação de sua Demanda Biológica de Oxigênio – DBO5, ou seja, quanto a matéria do despejo necessita de oxigênio para ser degradada. Quem faz a degradação são os microorganismos que necessitam de oxigênio. Esse oxigênio, por sua vez, é retirado do meio que, se for um rio, naquele trecho de despejo, a água torna-se pobremente oxigenada, causando a morte de peixes, por exemplo.
Assim, é importantíssimo se saber o DBO5 de cada água residuária para poder bem utilizá-la. Na seqüência, serão discutidos, mais detalhadamente, esses parâmetros de análise.
Critérios de tratamento da água residuária no uso agrícola
Os critérios de tratamento para reuso agrícola são distintos dos estabelecidos para a descarga de efluentes líquidos em corpos de água. Isso possibilitam alternativas associadas à sistemas de tratamento mais simplificados. Isso porque, dentre outros, é extremamente benéfico que os efluentes contenham concentrações significativas de matéria orgânica (o que implica em alta DBO5), bem como o máximo possível de macro e micronutrientes da água residuária.
Utilização como Fertilizante
Para se ter uma idéia do efeito fertilizante das águas de esgoto doméstico, por exemplo, cita-se que a irrigação de 2000 mm/ano com águas oriundas de sistemas convencionais de tratamento contém:
15 mg/litro de N total = 300 kg/ha/ano
3 mg/litro de P total = 60 kg/ha/ano
Condicionador do solo = maior capacidade do solo de reter água.
Deve ser atentado, no entanto, que a fertirrigação com essas águas residuárias também carregam efeitos potencialmente negativos, como por exemplo:
Poluição por Percolação de Nitratos: Maior risco quando os solos sobre o aqüífero são altamente porosos. Quanto mais profundo e homogêneo o perfil do solo → maior a capacidade retenção de nitratos → maior assimilação pelas culturas e maior taxa possível de aplicação → menor possibilidade de contaminação das águas subterrâneas.
Acúmulo de Contaminantes Químicos no Solo (Salinização do solo): Irrigação por longos períodos pode levar ao acúmulo de compostos tóxicos, orgânicos e inorgânicos. Para evitar são necessários uma contabilidade de aplicação (manejo de irrigação) e o estabelecimento de uma adequada estratégia de monitoramento do(s) elemento(s) no solo.
Proliferação de Vetores Transmissores de Doenças: A irrigação com águas residuárias por longos períodos pode levar à formação de habitat favorável à proliferação de mosquitos e espécies de caramujos.
Calculo da fertirrigação utilizando águas residuárias da pecuária
As águas residuárias da pecuária (suinocultura, bovinocultura, etc.) e da avicultura têm a característica de serem ricas em matéria orgânica e um ou mais macronutrientes, principalmente o Nitrogênio.
O calculo da quantidade da água residuária a ser aplicada na lavoura deve obedecer alguns critérios básicos elencados a seguir.
a) Antes de toda e qualquer utilização deve-se elaborar um projeto técnico e esse, necessariamente, deve ser submetido ao(s) órgão(s) de proteção ao meio ambiente competente, ou seja, aquele(s) que irá(ão) autorizar o reuso. Assim, no Estado de São Paulo são o DPRN e a CETESB.
b) Basicamente, o projeto técnico deve abordar:
A forma de aplicação: Há diferentes métodos e sistemas de aplicação desse tipo de água residuária.
Não existe o melhor método e sim o mais apropriado para a situação particular de cada propriedade.
Essa parte do projeto envolve cálculos tais como dimensionamento hidráulico, dimensionamento de estruturas e equipamentos, distancias econômicas de aplicação, etc.
Quanto aplicar: Nesse calculo deve-se respeitar alguns critérios básicos. Deverá ser aplicado somente o que será consumido pela(s) cultura(s) e microorganismos do solo. Nada deve acumular-se.
Assim, a primeira questão a ser considerada é a necessidade nutricional da cultura bem como o quanto de matéria orgânica o solo suporta. Isso quer dizer que deve ser aplicado o volume de água residuária que, no caso de nutrientes, vá satisfazer ou repor a quantidade necessária daquela cultura ou sistema de culturas em questão e, no caso de matéria orgânica, o limite máximo que beneficiará suas propriedades físicas, sem saturar o solo. Tudo isso, naquele período considerado de tempo (ciclo cultural ou sistema produtivo, etc).
Assim, os volumes a serem aplicados diferem do milho para a laranja, para o feijão e assim por diante.
Enfatiza-se que não se pode saturar o solo com um nutriente componente da água residuária. Cada tipo de água residuária (de aves, bovinos ou suínos) e até mesmo de cada granja, tem a sua proporção particular de nutrientes, principalmente os macro. Se no caso, a maior concentração for de nitrogênio, é com base nesse elemento que deve-se iniciar o cálculo da quantidade a ser aplicada. Caso contrário, se calculada através de um elemento de menor concentração, corre-se o risco de se aplicar a quantidade certa daquele elemento, porém, satura-se o solo com o outro que se apresenta em maior concentração, vindo a causar a saturação do solo.
Se esse elemento químico for, p. ex., o Nitrogênio, com a lixiviação do NO3 esse lixiviará, contaminando o lençol freático cuja água pode ser coletada pelo poço do vizinho, vindo a causar Metahemoglobinemia seguindo-se de possível morte do contaminado.
Diretrizes microbiológicas recomendadas para uso de esgotos, urbanos ou agricolas na irrigação - OMS, 1989.
PARTES CONSTITUINTES DO CHORUME DE SUÍNOS
Abaixo apresenta-se os constituintes do chorume de suinos, exemplos de estrutura de coleta, estruturas de estabilização e distribuição da água residuária da suinocultura.
Constituintes principais do chorume
  
Sobra de Ração - Fezes Água de beber - Água de banho - Urina Produtos de Limpeza e desinfecção
Estruturas de coleta, destino e estabilização do chorume
   
1 - Sistema de esgoto – Caixa de distribuição do chorume junto às baias;
2 - Caixa de recepção de chorume;
3 - Saída do chorume da caixa de recepção para a canalização que leva à lagoa anaeróbica;
4 - Trincheira de coleta de chorume pelo caminhão
Formas de aplicação na lavoura
São empregados diversas estratégias de aplicação ou distribuição do chorume de suínos na lavoura. Atualmente, os mais empregados são pelo sistema de caminhão-pipa pressurizado e utilizando-se sistemas de irrigação (fertirrigação), apresentados abaixo.
a) Aplicação de chorume por caminhão-pipa
   
1. Abastecimento; 2. Fechamento da entrada de chorume; 3 e 4. Aplicação na entrelinha e na saia da árvore
b) Distribuição do chorume através da irrigação (fertirrigação).
Diferentes métodos e sistemas de irrigação são empregados para a distribuição da água residuária da suinocultura. Todos tem suas vantagens e desvantagens como pode ser avaliado no quadro abaixo.
Caracteristicas dos diferentes metodos de aplicação de aguas residuárias de origem agricola.
Quanto às medidas protetoras adequadas e os riscos sanitários a que estão submetidos os operadores e/ou trabalhadores diretamente envolvidos no manejo da água residuária e da cultura, os seguintes cuidados e aspectos básicos devem ser considerados:
- Imunização contra febre tifóide e hepatite A e B;
- Quimioterapia infecções intensas de helmintos em crianças;
- Controle de anemia;
- Tratamento de doenças diarréias;
- Campanhas de educação sanitária;
- Estimular padrões elevados de higiene pessoal e alimentar;
- Proteção de calçados e de luvas;
- Cessar a aplicação duas semanas antes de liberar animais ao pastoreio onde há risco de cisticercose;
- Cessar a irrigação de árvores frutíferas duas semanas antes da colheita e não permitir que frutas sejam colhidas do chão e;
- Colocar sinais indicativos e de advertência nos perímetros irrigados.
Estabilização da água residuária.
Também, na estabilização da água residuária da suinocultura diferentes sistemas são empregados, destacando-se os biodigestores e as lagoas de estabilização, apresentadas abaixo.
Distribuição sequencial das lagoas de estabilização
   
1. Lagoa Anaeróbica - Recepção do chorume; 2. Passagem da Lagoa Anaeróbica para a Facultativa; 3. Passagem da Lagoa Facultativa para a Lagoa Aeróbica;
4. Saida do chorume da Lagoa Aeróbica - Chorume estabilizado
Exemplo de calculo simplificado da quantidade de água residuária da pecuária a ser aplicada – Água residuária da suinocultura aplicada na lavoura do citros.
Características médias da água residuária da suinocultura
a) Teores médios
DBO5 = 12.000 mg/l
Sólidos totais = 17.000 mg/l
Fósforo = 600 mg/l
Nitrogênio = 2.200 mg/l
DQO = 12.500 a 38.750 mg/l - 25.625 mg/l
Sólidos Voláteis = 16.389 mg/l p/ 1 a 4% sólidos em suspensão
Sólidos fixos = 6.010 mg/l
b) Carga poluidora de 1 suíno de 65 kg
145 g DBO/dia
265 g DQO/dia
365 g ST/dia - 285 g SV/dia ; 80 g SF/dia - 1 suíno polui o equiv. a 10 pessoas.
c) Composição média dos dejetos.
Líquido integral Líquido separado
pH 7,2 - 7,8 7,0 - 7,5
MS 1,3 - 2,5 0,1 - 0,3
N 1,6 - 2,5 0,7 - 0,9
P2O5 1,2 - 2,0 0,3 - 0,5
K2O 1,0 - 1,4 0,6 - 0,8
d) Gasto com água/ animal/dia = 30 lts (com 10 a 15 lts de desperdício)
e) Recomendação de adubação de produção para pomares de mais de 5 anos (Boletim 200, IAC).
Tangerina e Murcote N - 140 - 180
P2O5 - 60 - 120
K2O - 60 - 180
Portanto, a adubação máxima seria: N - 180g/pl/caixa
P2O5 - 120g/pl/caixa
K2O - 180g/pl/caixa
f) Período de Aplicação = Agosto a Março (8 meses).
Calculo da adubação
a) Cálculo com base no Nitrogênio (por ser o elemento mais rico do chorume)
Para 180 g N/pl/caixa
Espaçamento 5 x 8 = 40 m2 = 250 pl/ha
Tem-se 180 g N/caixa x 250 pl/ha = 45.000 g N/ha/caixa = 45 Kg N/ha/caixa
Produção base de um pomar, sob irrigação = 6 caixas/pé.
45 Kg N/ha/caixa x 6 caixas = 270 Kg N/ha/ano
Determinação da quantidade de nutrientes fornecidos por um determinado chorume
Esse dado será fornecido pela análise da água residuária. Para a água da suinocultura há uma forma de avaliação da
composição do chorume com base na leitura do densímetro (Embrapa Aves e Suínos).
Considerando-se em um chorume de Dejeto Bruto:
N = 2615,0 mg/l = 2,6 g/l = 2,6 Kg/m3
P2O5 = 2000,0 mg/l = 2,0 g/l = 2,0 Kg/m3
K2O = 1000,0 mg/l = 1,0 g/l = 1,0 Kg/m3.
Quantidade de chorume com base no Nitrogênio.
2,6 Kg N --------- 1 m3
270 Kg N/ha --------- x x = 103,8 m3/ha de chorume = 100 m3/ha de chorume/ano
Obs: Nesse calculo não foi considerado o fator 1,3 relativo à: 50 % de mineralização do N menos 20 % cultura anterior = (1,5 - 0,20 = 1,30).
b) Quantidade de Fósforo oferecido pelo dejeto em 100 m3 / ha.
2,0 Kg P2O5 ---------- 1,0 m3
y ---------- 100,0 m3 y = 200,0 Kg/ha
Obs: A recomendação é: 120 g/pl/caixa = 120 x 250 pl = 30 Kg P2O5/ha/caixa - 30 Kg x 6 caixas = 180 Kg/ha
Portanto, devo ajustar com base no fósforo, sendo o volume corrigido igual a 90 m3/ha, o que vai fornecer 180 Kg P2O5 /ha e 234 Kg N/ha.
c) Quantidade de Potássio oferecido pelo dejeto em 90 m3 / ha.
1,0 Kg K2O ---------- 1,0 m3
x ---------- 90,0 m3 x = 90,0 Kg/ha
Recomendação: 200 g/l/caixa = 200 g x 250 = 50 Kg K2O/ha/caixa - 50 Kg x 6 caixas = 300 Kg/ha
d) Necessidade de adubação de complementação (adubação química, p. ex.) na aplicação de 90 m3/ha
Nitrogênio: Aplicado = 234 Kg N/ha; Recomendado = 270 Kg N/ha; Complementação = 36 Kg N/ha.
Potássio: Aplicado = 90,0 Kg K2O/ha; Recomendado = 300,0 Kg K2O/ha - Complementação = 210,0 Kg K2O/ha.
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