Higienização de dejetos suinícolas visando reciclo agrícola sanitariamente seguro

Abstract

A cadeia produtiva de suíno precisa rever com frequência seu planejamento, priorizando ações que visem sustentabilidade da atividade. Assim os biodigestores anaeróbios (BA) do tipo "Lagoa Coberta", destacam-se pela capacidade de geração e armazenamento de biogás a partir de dejetos suínos, bem como de gerar um digestato final utilizado na fertilização de solos e pastagens. Já os tratamentos de dejetos em reatores biológicos aeróbios (RBA) seguidos de sedimentação, visam a estabilização dos dejetos e sua segregação entre fase líquida (água residuária) e fase sólida (lodo). Os sistemas de tratamentos de dejetos caracterizam-se por gerar grandes volumes de efluentes finais e lodos acumulados que podem ser reciclados na agricultura. No entanto pouco se sabe da implicação destes efluentes e lodos no que se refere à segurança sanitária. Esta tese doutoral teve como objetivo ?Avaliar a higienização de dejeto suinícola em sistemas de tratamentos atuais, bem como prospectar métodos alternativos que visem o reciclo agrícola seguro desses dejetos como fertilizantes?. Para isso, as atividades foram divididas em três etapa: 1) Monitoramento de patógenos entéricos em dejetos suinícolas tratados e não tratados em BA e RBA seguido por sedimentação; 2) Higienização de digestatos por meio de estocagem em temperaturas tropicais, bem como prospecção de sanitizantes que visassem melhorar o aspecto sanitário e agronômico dos digestatos; 3) Avaliação ex situ do comportamento dos patógenos em solos fertilizados com digestato suinícola. Os resultados obtidos apresentaram a ineficiência dos BA do tipo ?Lagoa Coberta? frente à inativação de patógenos entéricos virais (rotavírus, circovírus e adenovírus porcino) em dejetos suinícolas, mas por outro lado apresentaram a capacidade desses patógenos, incluindo Salmonella enterica - Typhimurium, sedimentarem rapidamente durante a decantação do efluente suinícola tratado em RBA, deslocando-se da fase líquida e concentrando-se na fase sólida onde permaneceram infecciosos (processo de sedimentação); No que se referiu a estabilidade temporal de patógenos entéricos frente às temperaturas ambientes (16 e 37oC) houve inativação promissora em efluente e lodo suinícola estocado em temperaturas de 22 e 37°C (ocorridas durante estação de verão em países de clima tropical); No que se referiu à prospecção de satitizantes, dos aditivos testados (CaO, cinzas, ureia, casca de ovos e CaCO3, bem como sua mistura), sempre que houve presença de ureia a concentração de amônia livre aumentou em função do pH e os patógenos entéricos virais e bacterianos (bacteriófagos PHIx_174 e MS2, adenovírus humano, S. enterica e E. coli) foram melhor reduzidos (=99,9%) se comparados aos tratamentos baseados somente na adição de cinza e CaO. Essa inativação promissora na presença de ureia não ocorreu com os ovos de Ascaris lumbricoides testados, pois esses não reduziram ao longo dos primeiros 90 dias em nenhum dos tratamentos avaliados; Quando patógenos entéricos virais e bacterianos foram avaliados quanto ao comportamento em solos argilosos e arenosos fertilizados com digestato suinícola, os resultados mostraram menor estabilidade desses patógenos em solos argilosos e maior percolação e lixiviação a partir de solos arenosos (p=0,05). Espera-se que esses resultados auxiliarem a suprir as demandas alimentícias nacionais e internacionais, por meio da prospecção de fertilizantes, considerando que há necessidade de sustentabilidade na gestão dos resíduos gerados na cadeia produtiva de suínos e outros animais visando seu reciclo agrícola e segurança sanitária no âmbito "Saúde Única".<br>

Abstract : The swine production chain frequently needs review their planning, prioritizing actions aimed at sustainability of the activity. So the anaerobic digesters (AD) of the "Lagoon", distinguished by generation capacity and biogas storage from pig manure and to generate a final digestato used in the fertilization of soils and pastures. As for the waste treatment in aerobic biological reactors (ABR) followed by sedimentation, are used to stabilize the waste and its segregation between liquid phase (wastewater) and solid phase (sludge). Swine treatment systems are characterized by generating large volumes of effluent and final sludge, that it can be recycled in agriculture. However little is known about the sanitary security of effluents and sludge. This doctoral thesis aimed to "assess the hygiene in swine manure current treatments systems, as well as to seek alternative methods aimed at safe agricultural recycling of these wastes as fertilizer". For this, activities were divided into three stages: 1) Monitoring of enteric pathogens in treated pig manure and untreated in BA and RBA followed by sedimentation; 2) Hygienization of digestate by storage in temperatures of tropical areas, as well as prospecting sanitizers that aimed to improve the health and agronomic aspect of digestate; 3) Ex situ evaluation of pathogens behavior in fertilized soil with swine digestate. The results showed the inefficiency of AD against the inactivation of viral enteric pathogens (rotavirus, circovirus and porcine adenovirus) in swine waste, but on the other hand showed settling of these pathogens, including Salmonella enterica - Typhimurium, during the decanting of swine effluent treated in ABR, moving the liquid phase to solid, where they remained infectious (sedimentation process); Temporal stability of enteric pathogens was promising inactivation in effluent and swine slurry stored at 22 and 37°C (summer temperatures in tropical areas). For higienization of digestate CaO, ash, urea, eggshells and CaCO3, as well as their mixture, were tested as additives. The urea presence increased the free ammonia concentration in function of pH. The viruses and bacteria pathogens were reduced in =99,9% compared to only treatments based on the addition of ash and CaO. This promising inactivation in the presence of urea did not occur with the eggs of Ascaris lumbricoides tested because these have not reduced over the first 90 days in any of the evaluated treatments; When viral enteric pathogens and bacterial were assessed for behavior in clay and sandy soils fertilized with swine digestato, the results showed lower stability of these pathogens in clayey soils and higher percolation and leaching from sandy soils (p = 0.05). It is hoped that these findings assist to meet the national and international food demands, through the exploration of fertilizers, considering the sustainability and waste management of waste from animal production, aiming its agricultural recycling and health security under "One Health" concept.