avaliação das alternativas de disposição final do resíduo da produção de frango de corte

113 Pages·2014·3.39 MB·Portuguese

AVALIAÇÃO DAS ALTERNATIVAS DE
DISPOSIÇÃO FINAL DO RESÍDUO DA
PRODUÇÃO DE FRANGO DE CORTE:
CAMA DE FRANGO

Sérgio Eduardo Meirelles de Paula Junior

Projeto de Graduação apresentado ao Curso de
Engenharia Ambiental da Escola Politécnica,
Universidade Federal do Rio de Janeiro, como
parte dos requisitos necessários à obtenção do
título de Engenheiro.
Orientador: Rogerio de Aragão Bastos do Valle

Rio de Janeiro
Março 2014
AVALIAÇÃO DAS ALTERNATIVAS DE DISPOSIÇÃO FINAL DO
RESÍDUO DA PRODUÇÃO DE FRANGO DE CORTE:
CAMA DE FRANGO

Sérgio Eduardo Meirelles de Paula Junior

PROJETO DE GRADUAÇÃO SUBMETIDO AO CORPO DOCENTE DO
CURSO DE ENGENHARIA AMBIENTAL DA ESCOLA POLITÉCNICA DA
UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO DE JANEIRO COMO PARTE DOS
REQUISITOS NECESSÁRIOS À OBTENÇÃO DO TÍTULO DE
ENGENHEIRO AMBIENTAL.

Examinado por:

_____________________________________________
Prof. Rogerio de Aragão Bastos do Valle, D.Sc

___________________________________________
Profª. Heloisa Teixeira Firmo, D.Sc

___________________________________________
Profª. Denize Dias de Carvalho, D.Sc

RIO DE JANEIRO, RJ – BRASIL
MARÇO de 2014
Paula Junior, Sérgio Eduardo Meirelles de

Avaliação das Alternativas de Disposição Final do
Resíduo da Produção de Frango de Corte: Cama de Frango/
Sérgio Eduardo Meirelles de Paula Junior – Rio de Janeiro:

UFRJ/ESCOLA POLITÉCNICA, 2014.

XI, 100 p.: il; 29,7
Orientador: Rogerio de Aragão Bastos do Valle
Projeto de Graduação – UFRJ/ POLI/ Engenharia

Ambiental, 2014.

Referências Bibliográficas: p. 85-96

1.Cama de Frango. 2.Avicultura de Corte.
3.Compostagem. 4. Biodigestão Anaeróbia. I. Valle, R. A. B.
II. Universidade Federal do Rio de Janeiro, Escola

Politécnica, Curso de Engenharia Ambiental. III. Título.

i
AGRADECIMENTOS

Aos meus pais, Sérgio e Heliane, e aos irmãos José e André por me darem apoio e
incentivo durante todo o curso.
A toda minha família, que sempre me apoiou.
Ao meu orientador, Rogério Valle, que me deu a oportunidade de fazer iniciação
científica no SAGE.
A todos os funcionários e pesquisadores do SAGE.
Aos meus amigos fiz durante o curso, Kobarsa, Leo, Muskito, Luiza, Érika e Renata,
pelos bons momentos vividos.
À minha amiga, Isabela, pelas fotografias e pela hospedagem em sua casa.
Aos amigos, Fefel e Rita, pelo incentivo e pela força.
E a todos os envolvidos na execução desse trabalho.

ii
Resumo do Projeto de Graduação apresentado à Escola Politécnica/
UFRJ como parte dos requisitos necessários para a obtenção de grau
de Engenheiro Ambiental.

Avaliação das Alternativas de Disposição Final do Resíduo da Produção de
Frango de Corte: Cama de Frango

Sérgio Eduardo Meirelles de Paula Junior
Março/2014
Orientador: Rogerio de Aragão Bastos do Valle
Curso: Engenharia Ambiental
Atualmente, o Brasil é o terceiro país que mais produz carne de frango. A produção de
frango de corte brasileira é uma das mais desenvolvidas do mundo, alcançando altos
níveis de produtividade. Essa atividade é geradora de grande quantidade de resíduo,
como, por exemplo, a cama de frango - material que forra o piso dos galpões de criação,
composto de um substrato vegetal, dejetos dos animais, restos de ração, penas e
descamações de pele das aves. Os dejetos das aves somados aos restos de ração tornam
esse resíduo rico em nutrientes, como N, P e K. Com isso, a cama de frango é aplicada
no solo, porém, na maioria das vezes, in natura e sem nenhum critério, o que gera
grandes chances de problemas, como eutrofização e contaminação de corpos hídricos.
Para evitá-los, faz-se necessária uma destinação final mais sustentável para o resíduo.
Algumas rotas de tratamento, como compostagem, biodigestão anaeróbia, combustão
direta e produção de fertilizante organomineral à base de cama de frango são
apresentadas, tendo suas vantagens e desvantagens destacadas. Essas tecnologias têm
como finalidade enxergar a cama de frango como um recurso e não como um resíduo,
aproveitando o potencial nutricional e/ou o potencial energético.
Palavras-chave: Cama de Frango, Impactos Ambientais, Compostagem, Biodigestão
Anaeróbia, Combustão Direta, Fertilizante Organomineral.
iii
Abstract of Undergraduate Project presented to POLI/ UFRJ as a
partial fulfillment of the requirements for the degree of Engineer.

Evaluation of Final Disposal Alternatives of the Waste from Broiler
Production: Poultry Litter

Sérgio Eduardo Meirelles de Paula Junior
March/2014
Advisor: Rogerio de Aragão Bastos do Valle
Course: Environmental Engineering
Nowadays, Brazil is the third chicken meat producer of the world. The Brazilian poultry
broiler production is one of the most developed in the world with high levels of
productivity. This activity generates large amounts of waste, for instance, poultry litter -
material that serves the shed´s floor, composed by a vegetable substrate, animal waste,
leftover feed, feathers and scaling of the skin birds. The manure added to the feed make
this residue rich in nutrients, such as N, P and K. Thus, the poultry litter is applied on
the soil, but in the most of time, fresh and without any criteria, that can produce some
problems as eutrophication and contamination of water bodies. In order to avoid them, a
more sustainable final destination for this waste is needed. Some treatment routes, such
as composting, anaerobic digestion, direct combustion and manufacture of organo-
mineral fertilizer are presented as well as their advantages and disadvantages. These
technologies are intended to consider the poultry litter as a resource and not as waste,
harnessing the nutritional potential and/or energy potential.
Keywords: Poultry Litter, Environmental Impacts, Composting, Anaerobic Digestion,
Direct Combustion, Organo-mineral Fertilizer.

iv
LISTA DE SIGLAS
CIS - Certificado de Inspeção Sanitária
CNPSA - Centro Nacional de Pesquisa de Suínos e Aves
CONAMA – Conselho Nacional do Meio Ambiente
CQFS RS/SC - Comissão de Química e Fertilidade do Solo do Rio Grande do Sul e
Santa Catarina
EMBRAPA - Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária
IBGE - Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística
IN – Instrução Normativa
IPCC - Intergovernmental Panel on Climate Change (Painel Intergovernamental sobre
Mudanças Climáticas)
MAPA – Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento
MS – Ministério da Saúde
PIB – Produto Interno Bruto
SDA – Secretaria de Defesa Agropecuária
UBABEF - União Brasileira de Avicultura
USEPA – United States Environmental Protection Agency

v
LISTA DE FIGURAS

Figura 1 - Produção Mundial de Carne de Frango em 2012 (mil ton) ............................. 6
Figura 2 - Exportação Mundial de Carne de Frango em 2012 (mil ton) .......................... 7
Figura 3 - Exportações de Carne de Frango do Brasil - Série Histórica (mil ton) ........... 7
Figura 4 - Produção Brasileira de Carne de Frango (mil ton) .......................................... 8
Figura 5 - Abate de Frango por Estado em 2012 (%) ....................................................... 9
Figura 6 - Estados Exportadores de Carne de Frango em 2012 (% e ton) ..................... 10
Figura 7 – Consumo per Capita (kg/hab) ....................................................................... 11
Figura 8 – Fluxograma das fontes de biomassa e possíveis rotas para produção
energética ........................................................................................................................ 40
Figura 9 - Processo de compostagem ............................................................................. 42
Figura 10 - Gráfico Tempo (dias) x Temperatura (ºC) durante o processo de
compostagem .................................................................................................................. 44
Figura 11 - Perfil da temperatura no interior da leira ..................................................... 50
Figura 12 - Processo de biodigestão anaeróbia .............................................................. 55
Figura 13 - Fluxograma do processo de decomposição anaeróbia ................................. 56
Figura 14 - Corte frontal de um exemplo de biodigestor modelo batelada .................... 61
Figura 15 - Esquema da sustentabilidade da biodigestão anaeróbia .............................. 67
Figura 16 - Esquema da Usina Fibropower, Eye, Suffolk .............................................. 71
Figura 17 - Incinerador Stocker Company ..................................................................... 72
Figura 18 - Fluxograma das etapas de produção de energia pela combustão direta da
cama de frango................................................................................................................ 73
Figura 19 - Incinerador de leito fluidizado ..................................................................... 74
Figura 20 - Origens das importações brasileiras de K .................................................... 78
Figura 21 - Ranking dos integrados após o término do lote ........................................... 98
vi
Figura 22 – Planilha de mortalidade das aves ................................................................ 99
Figura 23 – Silo de armazenamento ............................................................................... 99
Figura 24 – Interior da granja ......................................................................................... 99
Figura 25 – Aquecedor e ventilador ............................................................................... 99
Figura 26 – Bebedouros e comedouros .......................................................................... 99
Figura 27 – Cama de palhada de café ............................................................................. 99
Figura 28 – Composto pronto e ensacado .................................................................... 100
Figura 29 – Cama aplicada diretamente no solo........................................................... 100
Figura 30 – Composteira de aves mortas...................................................................... 100

vii
LISTA DE QUADROS
Quadro 1 - Impactos causados pela produção de frango de corte .................................. 28
Quadro 2 - Impactos causados pela produção de frango de corte .................................. 29
Quadro 3 - Impactos causados pela produção de frango de corte .................................. 30
Quadro 4 - Impactos causados pela produção de frango de corte .................................. 31
Quadro 5 - Características dos principais grupos microbianos e seus efeitos ................ 47
Quadro 6 - Concentrações de íons e o fator de inibição do processo de fermentação ... 58

viii