Physical, chemical, microbiological and calorific characterization of slug derived from swine effluent
Abstract
One of the main counterpoints in effluent treatment methodologies is related to its high slug production rates. However, it may be a value-added product since it may be used as biofertilizer and organic matter with relevant calorific rates. Current study evaluates the physical, chemical and microbiological parameters of slug derived from swine effluent (SE) anaerobic biodigestion from a full-cycle technical pig farm. Forty slug samples were collected in a 30-day period, and the samples were evaluated at the Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de São Paulo - São Roque (IFSP-SRQ) and at the Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). The physical and chemical parameters of pH, total, fixed and volatile solids (TS, FS and VS), total nitrogen (TN), total phosphorus (TP) and Carbon/Nitrogen (C/N) ratio, microbiological parameters of total and thermotolerant coliforms (TC and TT) and high calorific power of slug (PCS) were analyzed. Results showed pH remained within alkalinity, ranging between 8.16 and 8.3; ST varied between 21.12% and 44.91%; FS varied between 41.93% and 71.92%; SV ranged between 28.08% and 54.07%; TN varied between 0.49 mg/g and 1.1mg/g; TP varied between 0.47 mg/g and 0.7mg/g, C/N (percentage) varied between 26.9 and 42.04, revealing the slug´s potential as a biofertilizer. PCS of the slug varied between 6,919 MJ/kgST when at a lower granulometry and 11,663 MJ/kgST at higher granulometry. The above revealed a capacity for energy biomass, similar to slugs from different derivations. In the case of TT, low counts of these microorganisms were detected and, consequently, a positive result from the sanitary point of view.References
ACHON, C. L.; COIMBRA, P. R. S.; KELLNER, E. Influência da manta geotêxtil e altura da camada de lodo no desaguamento de lodo anaeróbio em leito de drenagem. Engenharia Sanitária e Ambiental, v. 8, n. 4, 2019.
ACHON, C. L.; REIS, R. F.; CORDEIRO, J. S. Gestão ambiental e tecnológica de resíduos de ETE: a contribuição do PPGEU para municípios de pequeno e médio porte. In: VENTURA, K. S. et al. (2020) (org.). 25 anos: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Urbana - PPGEU: Universidade Federal de São Carlos. São Carlos: UFSCar/CPOI, 2020.
ALMEIDA, I. A. Demandas tecnológicas em meio ambiente e de empresas de saneamento. Inovatec 2007, São Paulo, 2007.
ANDREOLI, C. V.; VON SPERLING, M.; FERNANDES, F. Lodo de esgotos: tratamento e disposição final v. 6. Departamento de Engenharia Sanitária e Ambiental - UFMG, Companhia de Saneamento do Paraná - SENEPAR. 415p. 2001.
APHA - AMERICAN PUBLIC HEALTH ASSOCIATION. Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater. 20th ed. Washington, 1998.
ASSUNÇÃO, M. S. L. Caracterização de lodo de lagoa anaeróbia tratando resíduos esgotados de tanques sépticos e fossas com vistas ao aproveitamento. 2012. 80f. Dissertação (Mestrado), Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN), 2012.
BARICHELLO, R.; HOFFMANN, R.; DA SILVA, S. O. C.; DEIMLING, M. F.; FILHO, N. C. O Uso de biodigestores em pequenas e médias propriedades rurais com ênfase na agregação de valor: um estudo de caso na Região Noroeste do Rio Grande do Sul. Revista em Agronegócio e Meio Ambiente, v. 8, n. 2, p. 333-355, 2015.
BENACI, V. Avaliação de métodos de análise para carbono orgânico em amostras de interesse agronômico. Instituto Agronômico. Campinas, p. 38. 2010.
BORGES, F.; SELLIN, N.; MEDEIROS, S. H. W. Caracterização e avaliação de lodos de efluentes sanitário e industrial como biomassa na geração de energia. Ciência & Engenharia, v. 17, n. 1/2, p. 27-32, 2008.
BRASIL. Presidência da República Federativa do Brasil. Legislação Federal Brasileira. Brasília. Lei 11.445 de 2007. Disponível em: http://www.planalto.gov.br/ccivil_03/_ato2007-2010/2007/lei/l11445.htm. Acesso em: 25 out. 2018.
BROETTO, T.; TORNQUIST, C. G.; WEBER, E. J.; CAMPOS, B. H. C.; MERTEN, C. G.; SCHNEIDER, J. C. Indicadores geoespaciais para avaliação do impacto ambiental da suinocultura no licenciamento em âmbito municipal. Pesquisa Agropecuária Brasileira, Brasília, v. 50, n. 12, p. 1177-1185, 2015.
BÜHRING, G. M. B.; SILVEIRA, V. C. P. O BIOGÁS E A PRODUÇÃO DE SUÍNOS DO SUL DO BRASIL 1. Revista Brasileira de Energias Renováveis, v. 5, n. 2, p. 222-237, 2016.
CARDOSO, B. F.; OYAMADA, G. C.; SILVA, C. M. Produção, tratamento e uso dos dejetos suínos no Brasil. Desenvolvimento em Questão, v. 13, n. 32, p. 127-145, 2015.
CARMO, D. L.; SILVA, C. A. Métodos de Quantificação de Carbono e Matéria Orgânica em Resíduos Orgânicos. Revista Brasileira de Ciência do Solo, Viçosa, v. 36, n. 4, 2012.
CEBALLOS, B. S. O. (2000). Microbiologia sanitaria y ambiental. In: MEDONÇA, S. R. (2000). Sistemas de lagunas de estabilizacion. McGraw-Hill, Colômbia. p. 68-106.
COIMBRA, P. R. S.; ACHON, C. L. Lodo de reatores UASB: desaguamento através de protótipos de leito de drenagem. Revista Nacional de Gerenciamento de Cidades, v. 4, n. 24, 2016, p. 28-42.
COSTA, A.; SOTO, R. F. M. Tratamento do dejeto suíno por biodigestão anaeróbia. Revista de Agronegócio e Meio Ambiente, v. 11, n. 3, p. 801-823, set. 2018.
DA SILVA, T. S.; SILVA, P. A. S.; LEITE, J. M.; FILGUEIRA, N. C.; VARANDA, T. S. Avaliação e tratamento de efluente de suinocultura-estudo de caso no município de Marabá-Pará/Evaluation and treatment of swine effluent-case study in Marabá-Pará. Brazilian Journal of Business, v. 1, n. 3, p. 1078-1086, 2019.
DE LUCA, S. Q. J.; HUSSAR, G. J.; PARADELA, A. L.; BELI, E. Estudo da eficiência de um sistema de tratamento de efluentes líquidos de suinocultura. Engenharia Ambiental: Pesquisa e Tecnologia, v. 14, n. 1, 2017.
FIORI, M. G. S.; SCHOENHALS, M.; FOLLADOR, F. A. C. Análise da evolução tempo-eficiência de duas composições de resíduos agroindustriais no processo de compostagem aeróbia. Engenharia Ambiental, v. 5, n. 3, p. 178-191, 2008.
GASPODINI, R. S.; PRIETTO, P. D. M.; COLLA, L. M.; MARGARITES, A. C. F. Compostagem de resíduos de casca de ovo, esterco bovino e lodo de estação de tratamento de efluente de graxaria: uma abordagem experimental em pequena escala. Revista CIATEC-UPF, v. 10, n. 1, p. 1-16, 2018.
GOMES, S. D.; NAGAE, R. Y.; ZENATTI, D. C.; FAZOLO, A.; GOMES, B. M. Efeito do manejo da lâmina d’água na minimização do volume de efluentes gerados na produção de suínos. IRRIGA, v. 14, n. 2, p. 233-242, 2009.
JORDANO, R.; LOPEZ, C.; RODRIGUEZ, V.; CORDOBA, G.; MEDINA, L. M.; BARRIOS, J. Comparison of Petrifilm method to conventional methods for enumerating aerobic bacteria, coliforms, Escherichia coli and yeasts and molds in foods. Acta microbiologica et immunologica Hungarica 1995; 42: 255-9.
JUST, M. C. Avaliação quantitativa e qualitativa da água de irrigação em lavouras de arroz: o caso estudo da associação de irrigação e drenagem Santo Isidoro na região sul de Santa Catarina. 2010. 143f. Dissertação (Mestrado) - Universidade do Extremo Sul Catarinense, 2010.
KAMIMURA, C. T.; OLIVEIRA, R.; QUINTANILHA, S. C.; LIMA, E. S.; FERREIRA, R. M.; NERY, V. L. H. Possibilidades de reuso de efluentes gerados na suinocultura visando à economia de água e fertilizantes químicos. Atas de Saúde Ambiental-ASA, v. 3, n. 2, p. 74-79, 2016.
LEE, E. S. H.; SANTOS, F. Caracterização do lodo proveniente de estação de tratamento de esgoto (ETE) e estudo sobre seu potencial energético. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE GESTÃO AMBIENTAL, IBEAS, 2., Londrina. Anais [...]. Londrina: IBEAS, 2011. p. 1-9.
LEITE, W.; MAFFAZZIOLI, E.; GUIMARÃES, L.; DAL MAGO, A.; FILHO, P. B. Análise comparativa dos efeitos da carga orgânica e do tempo de detenção hidráulica na digestão anaeróbia mesofílica de lodo adensado de estação de tratamento de esgoto. Engenharia Sanitária e Ambiental, v. 20, n. 4, p. 581-588, 2015.
MARÇAL, D. A.; ABREU, R. C.; CHEUNG, T. L.; KIEFER, C. Consumo de carne suína no Brasil. Aspectos simbólicos como determinantes do comportamento. Revista de Agronegócio e Meio Ambiente, v. 9, n. 4, p. 989-1005, 2016.
MARÇAL, D. A.; SILVA, C. E. Avaliação do impacto do efluente da estação de tratamento de esgoto ETE-Pirajá sobre o Rio Parnaíba, Teresina (PI). Engenharia Sanitária e Ambiental, v. 22, n. 4, p. 761-772, 2017.
MATOS, A. T.; ABRAHÃO, S. S.; LO MONACO, P. A.; SARMENTO, A. P.; MATOS, M. P. Capacidade extratora de plantas em sistemas alagados utilizados no tratamento de águas residuárias de laticínios. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, Campina Grande, v. 14, n. 12, p. 1311-1317, 2010.
MEDRI, W.; MEDRI, V. Otimização de sistemas de lagoas de estabilização para tratamento de dejetos suínos. Ciências Exatas e Tecnológicas-SEMINA, v. 25, n. 2, p. 203-212, 2004.
MORAES, L. M.; JÚNIOR, D. R. P. Avaliação da biodegradabilidade anaeróbia de resíduos da bovinocultura e da suinocultura. Engenharia Agrícola, v. 24, n. 2, p. 445-454, 2004.
NOVAIS, F. F.; MARINHO, B. T. S.; SILVA, M. A. R.; OLIVEIRA, F. C.; VIANA, R. D. S. Poluição por matéria orgânica e autodepuração dos cursos d'água: impactos deste estudo no setor produtivo. Soc. Dev, v. 8, n. 5, p. e3585750, 2019.
REIS, R. F. Sistema de remoção de água de lodo gerado em estação de tratamento de esgoto com duas fases: desaguamento inicial em leito de drenagem seguido de biossecagem. 2017. 256f. Tese (Doutorado) Universidade Federal de São Carlos - Campus São Carlos (UFSCAR), 2017.
REIS, R. F.; CORDEIRO, J. S.; FONT, X.; ACHON, C. L. The biodrying process of sewage sludge - a review. Drying Technology, p. 1-14, 2019.
SANTOS, B. S.; COSTA, P. F.; EYNG, E.; CÂMARA, C. D. Avaliação da Eficiência de Um Sistema de Tratamento por Wetland Construído Aplicado ao Efluente de um Frigorífico de Suínos. Semina: Ciências Exatas e Tecnológicas, v. 37, n. 2, p. 13-22, 2016.
SCHWINGEL, A. W.; ORRICO, A. C. A.; JUNIOR, M. A. P. O.; DA SILVA SUNADA, N.; CENTURION, S. R. Desempenho da co-digestão anaeróbia de dejetos suínos com inclusão de glicerina bruta. Revista Ciência Agronômica, v. 47, n. 4, p. 778-783, 2016.
SILVA, A. G.; LEITE, V. D.; SILVA, M. M. P.; PRASAD, S.; FEITOSA, W. B. S. Compostagem aeróbia conjugada de lodo de tanque séptico e resíduos sólidos vegetais. Engenharia Sanitária Ambiental, v. 13, n. 4, p. 371-379, 2008.
SILVEIRA, C. Desaguamento de lodo de estações de tratamento de água por leito de drenagem/secagem com manta geotêxtil. 2012. 136f. Dissertação (Mestrado). Universidade Estadual de Londrina (UEL), 2012.
SYLVESTRE, S. H. Z. Desempenho de sistemas de reatores anaeróbios e aeróbio na remoção de coliformes e ovos de helmintos de águas residuárias de suinocultura. 2013. 103f. Dissertação (Mestrado) Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinárias (FGAV-UNESP), 2013.
TONIAZZO, F.; RODRIGUES, A. C.; ROSA, M. M.; DA ROS, C. O.; BECEGATO, V. A.; LAVNITCKi, L.; CANTONI, F. Avaliação da liberação de co2 em solo com adição de águas residuárias suinícolas e impactos ambientais e socias da suinocultura. Revista Gestão & Sustentabilidade Ambiental, v. 7, n. 1, p. 253-274, 2018.
TOWNSEND, D. E.; IRVING, R. L.; NAQUI, A. Comparison of the SimPlate coliform and Escherichia coli test with Petrifilm, three-tube MPN, and VRBA + MUG methods for enumerating coliforms and E. coli in food. J Food Prot., v. 61, p. 444-449, 1998.
VON SPERLING, M. Introdução à qualidade das águas e ao tratamento de esgotos. 3. ed. Belo Horizonte: DESA/UFMG, 2005.
Os direitos autorais pertencem exclusivamente aos autores. Os direitos de licenciamento utilizado pelo periódico é a licença Creative Commons Attribution
Creative Commons Atribuição 4.0 Internacional. São permitidos o compartilhamento (cópia e distribuição do material em qualquer meio ou formato) e adaptação (remixar, transformar, e criar a partir do trabalho, mesmo para fins comerciais), desde que lhe atribuam o devido crédito pela criação original.