Processamento de dejetos

A Fazenda Cananéia tem estabelecido relações acadêmicas, através de convênios com instituições de ensino e pesquisa, para a área da genética, da alimentação e do manejo.

A Fazenda recebe também visitas agendadas de turmas de estudantes de graduação e pós-graduação de instituições públicas e privadas de ensino superior.

Projetos de Pesquisa

Sistema de Tratamento de Efluentes na Fazenda Cananéia

Buscando desenvolver uma produção sustentável, a Fazenda Cananéia propôs, em conjunto com seus pesquisadores, sistemas integrados que minimizam e mitigam seus impactos ambientais.

Este processo foi constituído da seguinte forma: limpeza das baias; tanque de equalização; sistema de separação de fase; biodigestão anaeróbica; compostagem; biofertilizante e composto.

O consumo de água para atender ao padrão de qualidade da Fazenda Cananéia é de 30.000 l/d para limpeza e desinfecção das baias. Para esta atividade foram aplicadas as seguintes ações: estudo de sistema para inserir mais ar atmosférico nos bicos de lavagem visando diminuir o gasto de água. Outra condição pré estabelecida foi a utilização de uma caixa com volume fixo de água objetivando a lavagem do curral.

Logo após este processo foi inserido um tanque de equalização que é utilizado para superar os problemas operacionais advindos das variações que são observadas na vazão dos efluentes líquidos, o que comumente acontece. Tem três objetivos básicos:

  1. minimizar as variações de vazão de despejos específicos, de tal modo que favoreça uma constância necessária ao tratamento posterior;
  2. neutralizar os despejos;
  3. minimizar as variações de concentração, como DQO.

Para otimizar o sistema e reduzir o tempo de retenção hidráulica no processo, optou-se pela separação de fase com uma peneira rotativa. Dependendo da natureza e da granulometria do sólido, as peneiras podem substituir o sistema de gradeamento ou serem colocadas em substituição aos decantadores primários. A finalidade é separar sólidos com granulometria superior à dimensão dos furos da tela. O fluxo atravessa o cilindro de gradeamento em movimento, de dentro para fora. Os sólidos são retidos em função da perda de carga na tela, removidos continuamente e recolhidos em caçambas, sendo encaminhados para o processo de compostagem.

Kiehl (1985) define compostagem como sendo: “um processo controlado de decomposição microbiana, de oxidação de uma massa heterogênea de matéria orgânica” e nesse processo ocorre uma aceleração da decomposição aeróbica dos resíduos orgânicos por populações microbianas, concentração das condições ideais para que os microrganismos decompositores se desenvolvam (temperatura, umidade, aeração, pH, tipo de compostos orgânicos existentes e tipos de nutrientes disponíveis), pois utilizam dessa matéria orgânica como alimento e sua eficiência baseia-se na interdependência e inter-relacionamento desses fatores.

O liquido que passa pela peneira rotativa é encaminhado para o biodigestor. A digestão anaeróbica é uma maneira eficiente de tratar quantidades consideráveis de resíduos, reduzindo o seu poder poluente (Hiils, 1980 apud Moraes, 2000). A digestão anaeróbica é um processo segundo o qual algumas espécies de bactérias, que atuam na ausência de oxigênio, atacam a estrutura de materiais orgânicos complexos, para produzir compostos simples: metano, dióxido de carbono, água, etc, extraindo, em simultâneo, a energia e os compostos necessários para o seu próprio crescimento.

O resíduo tratado foi divido em duas áreas: biofertilizantes que possuem compostos bioativos, resultantes da biodigestão de compostos orgânicos de origem animal e vegetal. Em seu conteúdo são encontradas células vivas ou latentes de microrganismos de metabolismo aeróbico, anaeróbico e fermentação (bactérias, leveduras, algas e fungos filamentosos) e também metabólitos e quelatos organominerais em solutos aquosos. Segundo Santos e Akiba (1996), os metabólitos são compostos de proteínas, enzimas, antibióticos, vitaminas, toxinas, fenóis, ésteres e ácidos, inclusive de ação fito-hormonal produzidos e liberados pelos microrganismos; e os compostos (o vocábulo “compost”, da língua inglesa, deu origem a palavra composto, para indicar o fertilizante orgânico preparado a partir de restos vegetais e animais através de um processo denominado compostagem, KIEHL, 1998). É um material rico em húmus de cor escura, com teor de 50% a 70% de matéria orgânica, obtido pelo processo de compostagem. O composto orgânico é considerado um fertilizante orgânico, pois é preparado com estercos e restos vegetais que em condições normais não possuiriam valor agrícola.

Para otimizar os sistemas apresentados acima estamos abrindo várias linhas de pesquisas com universidades, institutos de pesquisa e instituições privadas para o desenvolvimento de novos produtos.

Pesquisador responsável: Anderson Cardoso Sakuma.
Anderson é professor da Pontifícia Universidade Católica do Paraná – PUCPR, possui graduação em Tecnólogo em Gestão Pública pela Universidade Federal do Paraná (2011), graduação em Tecnólogo em Gestão Ambiental pela Faculdade Educacional de Araucária (2010), mestrado em Engenharia e Ciências dos Materiais pela Universidade Federal do Paraná (2013) e é doutorando em Engenharia Mecânica pela Universidade Federal do Paraná. Atualmente é pesquisador dos Institutos LACTEC, desenvolvendo pesquisas na área de Engenharia Ambiental, com ênfase em Tratamento de Efluentes, atuando no desenvolvimento de reatores anaeróbios para tratamento de resíduos agroindustriais e aproveitamento energético do biogás. Seu trabalho também envolve pesquisas com microalgas, biocombustíveis, tratamento de efluentes, agroindústria e biodigestores.