Entendendo as opções de tecnologia de tratamento de dejetos

EAST LANSING, MI. - Quando se trata de esterco, a tecnologia é promissora para a indústria de laticínios.

"O objetivo é melhorar a sustentabilidade de como aplicamos e usamos o esterco nas lavouras e encontrar mais valor no esterco", disse a Dra. Dana Kirk, engenheira de biossistemas e agrícola do Centro de Pesquisa e Educação em Digestão Anaeróbica da Michigan State University, durante uma apresentação sobre as opções de tecnologia de tratamento de dejetos apresentada pela DAReXNET.

A questão é se um laticínio deseja tratar seu esterco e, em caso afirmativo, qual tecnologia funcionará melhor para isso. Isso depende das características do esterco produzido, incluindo sua umidade, teor de nutrientes e contaminação, disse Kirk, bem como de como a fazenda faz os leitos e manuseia a coleta e o transporte de esterco.

O motivo da fazenda para tratar o estrume também é importante. Pode ser reduzir os odores ou o custo de transporte concentrando nutrientes e fósforo, criar cama ou desenvolver um novo fluxo de receita.

A primeira etapa, separando o estrume em sólidos e líquidos grossos, reduz o entupimento de tubulações, o acúmulo de lodo no armazenamento, a formação de crostas no armazenamento e facilita a aplicação no solo. O material retirado pode ser usado como corretivo do solo ou composto.

A separação de sólidos grosseiros pode ser feita com uma peneira de inclinação ou uma peneira de tambor rotativo, que usa telas de arame e sobre as quais o esterco diluído é bombeado para remover os sólidos grosseiros. Os sólidos podem passar por rolos ou prensas de parafuso para remover a água adicional.

A separação grosseira sólido-líquido remove, aproximadamente, 15-30 por cento do fósforo e nitrogênio. O custo é relativamente barato.

O próximo passo seria separar os sólidos finos do líquido. Dependendo da tecnologia utilizada, isso pode remover mais de 85% do nitrogênio orgânico e 90% do fósforo.

Isso pode beneficiar fazendas com restrições de aplicação de terras, observou Kirk. O material concentrado pode reduzir o tráfego/custo de transporte de caminhões e pode oferecer uma oportunidade de mercado de nutrientes.

A ampla gama de opções de tecnologia disponíveis inclui floculação de polímeros ou coagulantes, que usam produtos químicos para ligar as partículas, bem como prensas envolvendo discos móveis, filtros de correia ou placas.

Podem ser utilizadas centrífugas, peneiras vibratórias e inclinadas, além da cristalização de estruvita, que produz um fertilizante seco peletizado com alto teor de fósforo e liberação lenta.

Os sólidos finos podem ser usados ​​como composto, fertilizante, corretivo do solo ou para fazer torta de fósforo, enquanto o líquido se torna efluente, água filtrada do chá para fins de irrigação.

A geração de energia/conversão térmica é outra abordagem. A pirólise usa temperaturas moderadas na ausência de ar para converter sólidos de biomassa em formas mais densas em energia. Os gases e líquidos combustíveis resultantes podem ser refinados em combustíveis líquidos e biochars.

A torrefação é uma versão de temperatura mais baixa da pirólise, destinada a densificar o conteúdo de energia dos sólidos da biomassa, produzindo um bio-char, ou carvão vegetal.

A gaseificação usa altas temperaturas e combustão controlada com ar para converter completamente a biomassa sólida em gases que podem ser usados ​​para calor, energia e combustível.

Os digestores anaeróbicos são um processo biológico muito bom para criar gás natural a partir de esterco de laticínios, disse Kirk. Os sistemas incluem fluxos plugáveis, misturas completas e lagoas cobertas.

Para secagem de fibras para cama agrícola e produtos comercializáveis, os agricultores podem usar secadores de tambor ou secadores de correia, que usam uma série de placas de aço perfuradas que transportam sólidos através de um fluxo horizontal de ar quente.

Os tambores de compostagem são tambores rotativos com sólidos de estrume transportados e separados, girando contra o ar quente, levando a uma redução muito rápida de patógenos e um produto que pode ser usado para fertilizantes, paisagismo e camas.

A vermifiltração é uma das muitas abordagens adicionais e, observou Kirk, uma usada no campus da MSU para reduzir o desperdício de alimentos e criar um "composto e fertilizante realmente bom e de alto valor".

As minhocas vermelhas trabalham através do esterco, reduzindo enormemente o teor de amônia das águas residuais, ao mesmo tempo em que produzem subprodutos vendáveis ​​da fundição de minhocas.