Gestão ambiental nas cadeias de produção de proteína animal · Investimento em estrutura e equipamento de compostagem Custo de operação (substrato, energia elétrica, operador)

Gestão ambiental nas cadeias de produção de proteína animal

Rodrigo S. NicolosoEng. Agrônomo, Dr.Núcleo Temático de Meio AmbienteEmbrapa Suínos e Aves

Produção animal e qualidade da água

Rebanho de suínos em SC Qualidade da água em SC


Broetto et al., 2017


1. Dimensionamento dos rebanhos

2. Rotas tecnológicas

3. Boas práticas

4. Monitoramento ambiental

Conceito: balanço de nutrientes

Fábrica de ração (energia, proteína,

minerais)

Agricultura(soja, milho, etc.)

Fertilizantes (NPK)Unidade recebedora

de grãos

Unidade de produção de suínos

Dejeto45-60% N

50-80 % P, Ca70-95% K, Mg, Mn, Fe, Cu, Zn

Frigorífico

Pastagens(carne, leite)


Frigorífico, laticínio

Propriedade rural

Florestas e outros usos agronômicos

Madeira e outros produtos

Eutrofização (N/P),

patógenos

Lixiviação NO3, patógenos

Gases: VOC, CO2, CH4, N2O, NH3, H2S, ...

𝑰𝒎𝒑𝒐𝒓𝒕𝒂çã𝒐

𝑬𝒙𝒑𝒐𝒓𝒕𝒂çã𝒐>> 𝟏 ∴ ↓ 𝑬𝒇𝒊𝒄𝒊ê𝒏𝒄𝒊𝒂, ↑ 𝑷𝒓𝒐𝒅𝒖𝒕𝒊𝒗𝒊𝒅𝒂𝒅𝒆, ↑ 𝑰𝒎𝒑𝒂𝒄𝒕𝒐 (𝒍𝒐𝒄𝒂𝒍)



Fábrica de ração (energia, proteína,

minerais)


Fertilizantes (NPK)Unidade recebedora

de grãos

Unidade de produção de suínos

Dejeto45-60% N

50-80 % P, Ca70-95% K, Mg, Mn, Fe, Cu, Zn

Frigorífico

Pastagens(carne, leite)


Frigorífico, laticínio

Propriedade rural

Florestas e outros usos agronômicos

Madeira e outros produtos

Tratamento de efluentes(remoção de nutrientes e/ou

produção de fertilizante orgânico sólido)

Fertilizantes e/ou efluente tratado


𝑬𝒙𝒑𝒐𝒓𝒕𝒂çã𝒐< 𝟏 ∴ ↓ 𝑬𝒇𝒊𝒄𝒊ê𝒏𝒄𝒊𝒂, ↓ 𝑷𝒓𝒐𝒅𝒖𝒕𝒊𝒗𝒊𝒅𝒂𝒅𝒆, ↑ 𝑰𝒎𝒑𝒂𝒄𝒕𝒐 (𝒄𝒂𝒅𝒆𝒊𝒂)



𝑬𝒙𝒑𝒐𝒓𝒕𝒂çã𝒐≅ 𝟏 ∴ ↑ 𝑬𝒇𝒊𝒄𝒊ê𝒏𝒄𝒊𝒂, ↑ 𝑷𝒓𝒐𝒅𝒖𝒕𝒊𝒗𝒊𝒅𝒂𝒅𝒆, ↓ 𝑰𝒎𝒑𝒂𝒄𝒕𝒐


Suinocultura no Sul:

- Estrutura fundiária (<20 ha)

- Topografia (fortemente ondulado)

- Baixa demanda por fertilizantes


Suinocultura no Centro-Oeste:

- Estrutura fundiária (>100 ha)

- Topografia (plano)

- Alta demanda por fertilizantes


Tratamento por rota líquida Fertilizantes orgânicos Tratamento por rota sólida

Perguntas:- Qual o problema a ser resolvido?- Quais as indicações e limitações de cada tecnologia?- Que oportunidades surgem com a adoção de cada tecnologia?

Rotas tecnológicas

Rotas tecnológicas: biodigestão anaeróbia

Biodigestor Lagoa Coberta Biodigestor CSRTBiogás

Indicação:

Limitações:

Oportunidades: Adaptável a diferentes escalas e níveis tecnológicos (modelos de biodigestores)Aproveitamento do biogás (aquecimento, energia elétrica, biometano)Biofertilizante rico em nutrientes (NPK)

Requer investimento em biodigestores e armazenamento do biofertilizanteNão remove nutrientes (NPK)Sistema de tratamento pós-biodigestor (SISTRATES, microalgas, etc.)

Redução da DBO/DQO (carbono) e geração do biogás

Rotas tecnológicas: compostagem

Biodigestor CSRT

Indicação:

Limitações:

Oportunidades: Adaptável a diferentes escalasConcentra nutrientes no fertilizante (menor custo de transporte e exportação de excedente)Fertilizante orgânico registrável no MAPA e base para fertilizantes organominerais

Investimento em estrutura e equipamento de compostagemCusto de operação (substrato, energia elétrica, operador)Requer redução do consumo de água na granja e dejetos com mínimo de 4% de MSAtenção ao manejo das leiras de compostagem

Evaporação da água (redução do volume) e produção de um fertilizante orgânico sólido

Rotas tecnológicas: fertilizantes orgânicosIndicação:

Limitações:

Oportunidades: Redução do custo de produção na agricultura (substituição aos fertilizantes minerais)Fertilizantes organominerais fluidosFertirrigação e outras tecnologias de aplicação

Requer estrutura de armazenamento projetada de acordo com calendário agrícolaCusto de transporte e aplicação nas áreas agrícolasNecessidade de área agrícola compatível com oferta de nutrientes

Aproveitamento do valor fertilizante dos dejetos

Rotas tecnológicas: tomada de decisão

Dimensionamento de granjas

Número de animais alojáveis

Eficiência agronômica do dejeto (%)

Oferta média anual de nutrientes via dejetos excretados por animal

alojável(kg/animal/ano)

Oferta média anual de nutrientes via outros fertilizantes minerais

ou orgânicos (kg/ano)

Perdas de nutrientes no armazenamento ou

tratamento e exportação da propriedade (%)

Demanda média anual de nutrientes nas áreas agrícolas

(kg/ano)


N P2O5 K2O

MILHO 6 1 4

TRIGO 4 1 3

ARROZ 2 1 1

PASTAGEM 6 1 3

SOJA 0 1 2

DEJETO DE SUÍNOS 1,2 1 0,6

CAMA DE AVIÁRIO 0,9 1 0,4


Un

ida

de

s d

e n

utr

ien

te

0

1

2

3

4

5

6

7

Nitrogênio Fósforo Potássio

Demanda

Aplicado dejeto

Excedente

Suplementar (mineral)U

nid

ad

es d

e n

utr

ien

te

0

1

2

3

4

5

6

7


Demanda

Aplicado dejeto

Excedente


nid

ad

es d

e n

utr

ien

te

0

1

2

3

4

5

6

7


Demanda

Aplicado dejeto

Excedente

Suplementar (mineral)

Base: Nitrogênio

Un

ida

de

s d

e n

utr

ien

te

0

1

2

3

4

5

6

7


Demanda

Aplicado dejeto

Excedente


nid

ad

es d

e n

utr

ien

te

0

1

2

3

4

5

6

7


Demanda

Aplicado dejeto

Excedente

Suplementar (mineral)

Base: Fósforo

Nutriente limitante: P


Reposição (planta)

Manutenção (solo)

Correção (solo)

Do

se d

e P

(kg

/ha)


Do

se d

e P

(kg

/ha)

Manutenção (solo)

Correção (solo)



Do

se d

e P

(kg

/ha)

Manutenção (solo)

Correção (solo)


MILHO, produtividade 10 ton/ha

P2O5 = 45 + (10 – 4) x 15 = 135 kg/ha




Fonte: Antonelo, 2011


Tabela 1. Consumo de água, produção de dejetos e excreção de nutrientes de acordo com o sistema de

produção de suínos.

Sistema de produção Unidade Água Dejetos Excreção de nutrientes

N P2O5 K2O

-- L animal-1

dia-1

-- -------- kg animal-1

ano-1

--------

U.P. Ciclo Completo1

matriz 72,90 47,10 85,70 49,60 46,90

U.P. Leitões Desmamados2

matriz 27,80 16,20 14,50 11,00 9,60

U.P. Leitões2

matriz 35,30 22,80 25,70 18,00 19,40

U.P. Leitões em Creche leitão 2,50 2,30 0,40 0,25 0,35

U.P. Suínos em Terminação3

suíno 8,30 4,50 8,00 4,30 4,00

Wean-to-finish (single stock) suíno 10,80 6,80 8,40 4,55 4,35

Wean-to-finish (double stock) suíno 6,65 4,55 4,40 2,40 2,35 1Considerando 2,35 partos por matriz alojada por ano, a produção de 28 leitões por matriz alojada por ano e 12 suínos

terminados por matriz alojada por ano. 2Considerando 2,35 partos por matriz alojada por ano e a produção de 28

leitões por matriz alojada por ano. 3Considerando 3,26 lotes por ano (lotes de 105 dias e 7 dias de intervalo entre

lotes). Fonte: Tavares (2012); CORPEN (2003); Dourmade et al. (2007).


Eficiência agronômica do fertilizante


1º+2º cultivo0,7

1,0

1,0

0,8

1,0

1,0

0,5

1,0

1,0

0,8

1,0

1,0


1. Esterqueira e alta demanda (milho grão, silagem e pastagem)

2. Esterqueira e baixa demanda (milho e trigo):

3. Esterqueira e alta demanda mas com uso intensivo de fertilizantes minerais:

- Tipo de granja: Unidade de Terminação (UT)

- Excreção de P por animal alojável (UT): 4,3 kg P2O5/animal/ano

DN (P) = 385 kg P2O5/ha/ano

NA = (385 – 0) / 4,3 x 1 x 1 NA = 89,5 suínos/ha

DN (P) = 180 kg P2O5/ha/ano

NA = (180 – 0) / 4,3 x 1 x 1 NA = 41,9 suínos/ha

DN (P) = 385 kg P2O5/ha/ano NF (P) = 180 kg P2O5/ano

NA = (385 – 180) / 4,3 x 1 x 1 NA = 47,7 suínos/ha

Monitoramento da qualidade do solo


Fonte: Aita e Giacomini, 2008

Nitrato80 dias ≈ 1 ciclo de cultura


Fonte: Guardini et al., 2012

P: 10 anos de adubação com dejetos

Monitoramento da qualidade do solo- Amostragem de solo

- Onde? Georreferenciada (contra-prova, fiscalização, análise temporal)- Quantas amostras? 1 amostra composta por talhão ou 1 amostra composta a cada 5 ha

(variabilidade espacial).- Que camada de solo? 0-10 cm

- Parâmetros a serem analisados - P, Cu e Zn- Métodos:

P: Mehlich-I (CQFS-RS/SC, 2004)Cu e Zn: USEPA 3050 e 3051 (CONAMA 420/2009) – VR e LCA ainda a definir.

- Frequência de amostragem: 4 anos (renovação licença)- Utilidade dos dados fiscalização, tomada de decisão (órgão ambiental, produtor indústria,

técnico responsável)- Custo? Baixo!

- Valores limites: LCA-P, LCA-Cu e LCA-Zn- Prevenção: nível de risco médio- Mitigação: nível de risco alto


Fósf

oro

na

águ

a

MB B M A MA P I

Baixo/Seguro Médio Alto

Eficiente Ineficiente

Modelo

Teor de P no soloFonte: Adaptado de Gatiboni et al., 2014

Pro

du

tivi

dad

e d

as c

ult

ura

s

Monitoramento da qualidade do soloPMehlich-I > LCA-P+20% : o solo é fonte de P para o ambiente

- Proibir temporariamente adubação com dejetos e outras fontes de P; e- Adoção obrigatória de medidas mitigatórias até que teores de P no solo sejam reduzidos abaixo do LCA-P

PMehlich-I < LCA-P:- o solo é um reservatório seguro de P;- obrigatório uso de técnicas conserva-cionistas de manejo do solo

PMehlich-I > LCA-P (até 20%):alto risco de transferência de Ppara o ambiente

Teores de P previstos com a adoção dos critérios para dimensionamento de rebanho

- Limitar o aporte de P ano solo a 50% da dose de manutenção; e/ou

- Adoção obrigatória de medidas mitigatórias até que teores de P no solo sejam reduzidos abaixo do LCA-P.

- Se em até 4 anos (renovação licença ambiental) o teor de P no solo não for reduzido abaixo do LCA-P: proibir temporariamente a adubação com dejetos e outras fontes de P.

Fonte: Adaptado de Gatiboni et al., 2014


Monitoramento da qualidade do solo: resultados

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

Muito Baixo Baixo Médio Alto Muito Alto Prevenção Crítico

Nú

me

ro d

e a

mo

stra

s

Faixa de disponibilidade de fósforo

0%3.1%

6.5%

23.1%

60.8%

3.8%2.7%






1,3 3,072 180

25 35

ElementoVRQ - Solos do RS (FEPAM 85/2014) CONAMA 420/2009

Planalto Escudo RSDepressão periférica

ArenitosPlaníciecosteira

Prevenção Investigação

-------------------------- mg/kg de solo seco (0-20 cm) ----------------------------

Cádmio 0,59 0,40 0,38 0,42 0,36 1,3 3,0

Chumbo 36 18 19 16 27 72 180

Cobalto 75 13 8 7 29 25 35

Cobre 203 9 13 11 37 60 200

Cromo 94 40 25 21 27 75 150

Mercúrio 0,073 0,034 0,043 0,015 0,105 0,5 12

Níquel 47 12 10 7 11 30 70

Vanádio 567 48 56 76 177 - -

Zinco 120 31 31 29 33 300 450

Metais – VRQ, CONAMA 420/2009 (VP, VI) e LCA

Monitoramento da qualidade do soloDemandas de Investimento em Pesquisa:

1. LCA-P:

a) (Re)Calibração do modelo no Brasil

b) Inclusão de novos fatores

c) Avaliar medidas mitigatórias

2. LCA-Cu e LCA-Zn:

a) Definir VRQs, LCA-Cu e LCA-Zn

b) Avaliar medidas mitigatórias

3. Novos indicadores (NO3, patógenos, GEEs)






Medidas mitigatórias: Injeção de dejetos

Fonte:REDE DEJSUI, 2013







Medidas mitigatórias: faixas e culturas ciliares

Obrigado

[email protected](49) 3441-0400

mailto:[email protected]

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