Aproveitamento De Resíduos - Produção De Biogás A Partir Da Torta De Mamona

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE VIÇOSA CENTRO DE CIÊNCIAS AGRÁRIAS DEPARTAMENTO DE ENGEHARIA AGRÍCOLA APROVEITAMENTO DE RESÍDUOS - PRODUÇÃO DE BIOGÁS A PARTIR DA TORTA DE MAMONA. BOLSISTA: Elton Eduardo Novais Alves. ORIENTADORA: Profª Cecília de Fátima Souza. Relatório Final, referente ao período de agosto/2008 a julho/2009, apresentado à Universidade Federal de Viçosa, como parte das exigências do PIBIC/CNPq. VIÇOSA MINAS GERAIS - BRASIL JULHO/2009 UNIVERSIDADE FEDERAL DE VIÇOSA CENTRO DE CIÊNCIAS AGRÁRIAS DEPARTAMENTO DE ENGEHARIA AGRÍCOLA RESUMO APROVEITAMENTO DE RESÍDUOS - PRODUÇÃO DE BIOGÁS A PARTIR DA TORTA DE MAMONA. A torta de mamona é um subproduto gerado na produção de biodiesel a partir da mamona. Este subproduto apresenta teores bem significativos de nutrientes, podendo ser, portanto, utilizada como fertilizante orgânico. A realização deste trabalho visou a produção de biogás e biofertilizante a partir da torta de mamona, com e sem dejetos animais e avaliar a eficiência do processo através da redução de Sólidos Totais (ST). O experimento foi realizado no Laboratório de Digestão Anaeróbia do Departamento de Engenharia Agrícola – UFV no período de março a maio de 2009. A torta de mamona foi parcialmente caracterizada. Foram utilizados nove biodigestores de bancada operando em batelada, feitos com recipientes de vidro contendo 2L de substrato. Os três tratamentos (substratos) foram: torta de mamona e água (A); torta com adição de dejeto bovino e água (B); e torta com adição de dejeto suíno e água (C). Todos os tratamentos iniciaram com 9% de Sólidos Totais (ST) e três repetições. A quantidade de dejeto utilizada correspondeu a 15% do peso de ST do substrato. Diariamente foram coletados os dados de deslocamento dos gaômetros temperaturas máxima, mínima e na hora da leitura, pressão atmosférica e interna dos gasômetros, durante o processo de biodigestão, por meio dos quais foram calculadas as produções de biogás. Foram feitas análises de pH, Na, ST, K, P, N e Condutividade Elétrica dos biofertilizantes resultantes ao final do processo. As variáveis foram analisadas pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade. Como resultado obteve-se maior produção final de biogás no tratamento B (2,03 L). Os tratamentos A e C não diferiram estatisticamente (P>0,05). Após 30 dias da montagem dos biodigestores não houve mais produção de biogás , em todos os tratamentos. Os potenciais de produção de biogás foram maiores em B (1,01 L L-1 de substrato, 3,18 L kg-1 de ST red. e 11,90 L kg-1 de torta de mamona). O biofertilizante do tratamento A obteve maior concentração de N (6,13 g L-1), os valores de pH foram estatisticamente iguais (6,22, em média). A concentração de P foi maior no tratamento C (867,80 mg L-1) e a de K foi semelhante em todos os tratamentos (349,44 mg L-1, em média), assim como a de Na (75 mg L-1, em média). A redução de ST tendeu ser maior nos tratamentos B e C. Concluiu-se que a torta de mamona pode ser utilizada como substrato para a produção de biogás e biofertilizante e quando associada com dejetos animais tende a aumentar a produção de biogás (dejeto bovino) ou a qualidade do biofertilizante (dejeto suíno). Data: ___/___/____ Profª Cecília de Fátima Souza. ORIENTADORA Elton Eduardo Novais Alves BOLSISTA PIBIC/CNPq Página | 1 A DEUS, A todos que colaboraram com o trabalho, ao pessoal do AMBIAGRO e em especial aos meus pais Ana Maria e José Cesar. Página | 2 Agradecimentos À DEUS, por tudo Aos meus pais, por me ensinar muito durante toda a minha vida, fazendo com que me tornasse cada dia uma pessoa melhor, por terem me apoiado em todos os momentos. Aos meus irmãos Natália e Bruno, e a toda família, pelo carinho, apoio e momentos de alegria quando estamos juntos. À minha orientadora, professora Cecília, por ter sido, acima de tudo, companheira no trabalho, incentivando e confiando em meu potencial a todo o momento. À Universidade Federal de Viçosa e ao Departamento de Engenharia Agrícola, pela oportunidade e estrutura para a realização deste trabalho. Ao CNPq, pela concessão da Bolsa de Iniciação Científica. Ao parceiro de laboratório, Silvestre, pelo apoio, amizade e por cada segundo que ficamos no laboratório tentando fazer o melhor! Ao pessoal do AMBIAGRO, Keles Inoue, Irene, Déborah, Maria Clara, Cinara, Akemi, Cláudia, Marcos, Neiton, pela amizade, companheirismo e apoio em vários momentos antes e após a realização do trabalho. A toda família da Keles, seu marido Gerson, seu filho Igor e seus pais, por me receberem em suas casas de braços abertos. Ao técnico de laboratório, Simão, pela sua parceria e dedicação na realização das análises fico-químicas. Aos amigos Lorena e Bernardo, que já se formaram pela UFV, tornando-se grandes profissionais e que enquanto estiveram lá, me deram apoio, incentivo, idéias e amizade. Aos meus amigos do quarto 324, pela amizade, principalmente ao Gustavo Simão, por ajudar na montagem, nas análises de dados e pelos momentos de descontração. Aos servidores do Departamento de Engenharia Agrícola, que me ajudaram a todo o momento que precisei. Agradeço também a todos que de alguma forma colaboraram com este trabalho de forma direta ou indiretamente. Página | 3 Sumário 1. INTRODUÇÃO ................................................................................................................................................. 5 2. REVISÃO DE LITERATURA ............................................................................................................................ 7 2.1 A CULTURA DA MAMONA ............................................................................................................................ 7 2.1.1 CARACTERÍSTICAS GERAIS ................................................................................................................7 2.1.2. IMPORTÂNCIA ECONÔMICA DA MAMONA ..........................................................................................9 2.1.3 A TORTA DE MAMONA .................................................................................................................10 2.1.4 RESÍDUOS DO PROCESSAMENTO DA MAMONA...................................................................................10 2.2. DIGESTÃO ANAERÓBIA .............................................................................................................................. 11 2.2.1 BIOFERTILIZANTE .........................................................................................................................14 2.2.2. BIOGÁS ....................................................................................................................................14 2.3. BOVINOCULTURA NO BRASIL ................................................................................................................... 15 2.3.1. DEJETOS DE BOVINOS ..................................................................................................................18 2.4. SUINOCULTURA NO BRASIL ...................................................................................................................... 19 2.4.1. DEJETOS DE SUÍNOS ....................................................................................................................20 3. OBJETIVOS ..................................................................................................................................................... 22 4. MATERIAL E MÉTODOS .............................................................................................................................. 22 4.1. MONTAGEM EXPERIMENTAL ................................................................................................................... 22 4.2. CARACTERIZAÇÃO DOS RESÍDUOS E SUBSTRATOS ............................................................................. 25 4.3. DADOS COLETADOS .................................................................................................................................... 25 4.3.1 CORREÇÃO DO VOLUME DO BIOGÁS ................................................................................................... 27 4.4. ANÁLISES CONDUZIDAS ............................................................................................................................. 28 4.5. ANÁLISE ESTATÍSTICA ................................................................................................................................. 28 5. RESULTADOS E DISCUSSÃO ....................................................................................................................... 29 5.1. CARACTERÍSTICAS INICIAIS DA TORTA DE MAMONA E DEJETOS.................................................... 29 5.2. PRODUÇÃO DE BIOGÁS .............................................................................................................................. 30 5.3. EFICIÊNCIA DA BIODIGESTÃO ANAERÓBIA DA TORTA DE MAMONA ............................................ 33 5.4. ANÁLISE DO BIOFERTILIZANTE ................................................................................................................. 33 6. CONCLUSÕES ................................................................................................................................................ 36 7. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ................................................................................................................ 37 Página | 4 1. Introdução Neste novo século a sociedade está enfrentando grandes desafios que exigem uma grande mudança em seu comportamento. A biosfera vem, ao longo dos últimos anos, sendo modificada de forma acelerada e desordenada cada vez mais intensamente, devido a fatores naturais, mas principalmente por influências antrópicas. Desde a Revolução Industrial o petróleo vem sendo utilizado cada vez mais e na atualidade a civilização humana é totalmente dependente deste produto. O petróleo é usado para mover quase tudo, como aviões, carros e máquinas em geral. É também usado na fabricação de borrachas, plásticos, tintas, adubos, inseticidas, dentre outros produtos indispensáveis no nosso dia-a-dia (Barreira, 1993). Porém, o uso de combustíveis fósseis e outros não renováveis como a principal matriz energética traz grandes consequências ao ambiente. Um aspecto bastante evidente está relacionado à influência humana no ciclo do carbono, onde cada vez mais quantidades de carbono que não estavam ligados diretamente ao ciclo (no subsolo) estão sendo liberados na superfície terrestre afetando todo o ciclo. Este fato se agrava quando está associado o desmatamento ou queimadas de grandes florestas. Mas, a questão mais preocupante não está relacionada ao desequilíbrio do ciclo do carbono em si, mas sim na capacidade que moléculas gasosas, contendo carbono, têm de reter calor quando são liberadas na atmosfera, como o metano (CH 4 ) e principalmente o dióxido de carbono (CO 2 ), contribuindo para o aquecimento global. Algumas moléculas possuem uma capacidade maior de reter calor que o CO 2, como por exemplo, o CH 4 que, de acordo com Khalil e Rasmussen (1989), retém cerca de 20 vezes mais calor, no entanto o CO 2 se apresenta em maiores concentrações atmosféricas, por ser liberado naturalmente durante o metabolismo biológico e durante a queima de combustíveis orgânicos, fósseis ou não, que são intensificadas pela ação do homem (Furukawa, 2000). Atualmente o CO 2 contribui com cerca de 60% no aquecimento global e a produção de energia é responsável por 57% da emissão deste gás e a agricultura com 14% (Goldemberg e Villanueva, 2009). A atividade agropecuária tem um grande peso na liberação destes gases, por exemplo, na fabricação de fertilizantes químicos, onde ocorre grade liberação de N x O que tem um efeito cerca de 270 vezes maior que o provocado pelo CO 2 (Lana, 2007), também Página | 5 na criação de ruminantes e plantios de culturas alagadas como o arroz, onde há a liberação de metano. Por isso, se faz necessário o incremento de insumos orgânicos para suprir toda ou parte da demanda nutricional da cultura ou criação. As pesquisas vêm mostrando que o aquecimento global é um fato e bastante real e que, apesar de uma minoria discordar (os chamados “céticos”), está sendo acelerado por ações antropogênica e não somente naturais. Isso nos exige grandes responsabilidades e uma mudança de comportamento para que gerações futuras não tenham que arcar com toda esta responsabilidade. No entanto, atualmente pesquisas e acordos mundiais vêm sendo feitos a fim de controlar a emissão destes gases, onde novas fontes renováveis estão sendo desenvolvidas e outras aprimoradas, dentre estas fontes energéticas destacam-se o uso do Biodiesel, bioetanol, biogasolina, biogás, dentre outros biocombustíveis. Além de novas fontes energéticas renováveis que vêm sendo desenvolvidas, a necessidade de aprimorar e aumentar a eficiência das já existentes é de fundamental importância. Algumas destas fontes de energia alternativas podem solucionar em parte o problema, mas criar outro, quando sua cadeia produtiva não é bem planejada. A exemplo disto, pode-se citar a produção de Biodiesel, onde também há a geração de resíduos orgânicos, que devem sofrer alguma forma de tratamento adequado, para que não venham a poluir o ambiente. É apresentado neste trabalho uma das alternativas para solucionar o problema do direcionamento dos resíduos produzidos na fabricação do biodiesel: por meio do uso de biodigestores, onde ao final do processo de biodigestão o biogás é produzido, além do adubo orgânico, o biofertilizante. Com isso o produtor de biodiesel estaria gerando dois biocombustíveis e diminuiria a utilização de fertilizantes químicos no cultivo das oleaginosas. Tendo em vista que há poucos estudos relacionados à biodigestão da torta da mamona, o objetivo geral deste trabalho foi analisar o processo de digestão anaeróbia da torta de mamona, produzida após a extração do óleo da mamona na fabricação do biodiesel. Além disso, os objetivos específicos foram: quantificar a produção de biogás do referido resíduo, avaliar a eficiência do processo e caracterizar parcialmente o biofertilizante. Página | 6 2. Revisão de Literatura 2.1 A cultura da Mamona 2.1.1 Características gerais A mamoneira (Ricinus communis L.), da classe Magnoliopisida (Dicotiledoneae), família Euforbiaceae também chamada de carrapateira, baforeira e baga, parece ter o seu centro de origem na Etiópia. No mundo, sementes foram encontradas nas tumbas de antigos egípcios e hoje a planta parece ser importante para Israel (que lidera produção de sementes híbridas). Foi introduzida no Novo Mundo pelos escravos. (SEAGRI, 2008) A Ricinus communis L. é uma planta rústica, resistente à seca e com alta capacidade de adaptação às diferentes condições de clima e solo, características estas que a possibilita ser comercialmente cultivada em diferentes regiões do Brasil (Maciel, 2006). Possui baixa tolerância a salinidade e sodicidade no ambiente edáfico (Beltrão et al., 2004). É uma das culturas mais tradicionais do semi-árido brasileiro, sendo de relevante importância econômica e social. É encontrada de forma espontânea em várias regiões do Brasil, desde o Amazonas ao Rio Grande do Sul (Costa et al., 2004). Dependendo da cultivar, a mamoneira pode ter de 1,8m até acima de 5m de altura bem como cor da folha e caule, tamanho da semente e conteúdo de óleo variáveis. Possui raízes laterais e uma pivotante que vai a 1,5m de profundidade, caule redondo, liso, esverdeado e coberta com cera, folhas verde- escuro, grandes, com 5 a 111 lóbulos, flores em panícula (cacho) terminal com flores masculinas (baixo) femininas e hermafroditas, com pólen viável por 1 semana. Fruto e cápsula tricoca deiscente ou indeiscente, semente com cor e tamanho variados, com 40-49% de óleo que tem como componente maior o ácido ricinoleico. (SEAGRI, 2008) As cultivares de mamoneira para o plantio são classificadas segundo seu porte e grau de deiscência (abertura) do fruto maduro, a saber: • Quanto ao porte (altura da planta): Anão - porte até 1,8m.; médio - entre 1,8 e 2,5m; alto - entre 2,5 e 5,0m.; arbóreo - acima de 5,0m. • Quanto à deiscência do fruto: Deiscente - com abertura total: semideiscente - com abertura parcial; indeiscente - sem abertura do fruto. Página | 7 Quadro 1. Características de algumas cultivares de mamona(Embrapa, 1998). Em termos gerais na escolha do cultivar para plantio - além da adaptabilidade à região - deve-se levar em consideração a produtividade, precocidade, deiscência do fruto uniformidade de maturação, porte, entre outras características. A mamoneira é planta anual (ciclo 250 dias) a semi-perene (5 anos). Contrariando a crença geral de que a mamoneira é isenta de pragas e moléstias, conceito que se difundiu devido à vegetação espontânea da planta, existem pragas e moléstias importantes que comprometem bastante o desenvolvimento da planta. Entre as moléstias que mais comumente ocorrem e que maiores prejuízos acarretam está o Mofo Cinzento, que em condições favoráveis promovem a destruição dos cachos. No Brasil, a mamoneira é considerada a única hospedeira do seu agente causal, um fungo. (Criar e Plantar, 2008) Outra moléstia que acarreta grandes prejuízos à mamona é a murcha do Fusarium, que provoca o amarelecimento, a necrose e posterior queda das folhas, com reflexos importantes na produção. Uma moléstia que compromete seriamente o rendimento da cultura é a Podridão do colo, causada por fungo de solo, ocorrendo principalmente plantas novas. As pragas que ocorrem na cultura são pouco importantes, aparecendo, além de lagartas, algumas cochonilhas, entretanto muito pouco representa dentro da grande cultura (Criar e Plantar, 2008). Página | 8 2.1.2. Importância econômica da mamona O Brasil já foi maior produtor mundial de mamona (573 mil toneladas em 1974) e maior exportador do seu óleo (há algumas décadas); em 1996 a produção nacional foi de 122 mil toneladas. No Nordeste semi-árido brasileiro concentra-se a produção nacional (80%). Na Bahia a cultura da mamoneira - ricinocultura - é importante para as regiões agrícolas de Irecê, Jacobina, Itaberaba, Senhor do Bonfim, Seabra, Brumado (SEAGRI, 2008). A cultura da mamoneira reveste-se de importância pelas várias aplicações que o seu óleo encontra no mundo moderno. O óleo é empregado, depois de desidratado, como fisicativo na fabricação de tintas e protetores ou isolantes. Serve como lubrificante, na aeronáutica, sendo o melhor óleo para lubrificação de motores a jato e como fluido nas instalações hidráulicas. É usado também como base para a manufatura da maioria dos cosméticos e de muitos tipos de drogas farmacêuticas (Criar e Plantar, 2008). É de grande importância para a economia do semi-árido do Nordeste por ser resistente à seca, ser fixadora de mão-de-obra bem como geradora de emprego e de matéria prima. Os restos culturais da mamoneira podem devolver ao solo 20 t. de biomassa; as folhas podem servir de alimento para o bicho-da-seda. A haste (caule) pode fornecer celulose para fabricação de papel além de ser matéria-prima para a fabricação de tecidos grosseiros. Da semente extrai-se óleo - óleo de rícino tido como dos mais versáteis - que é produto renovável e barato tendo mais de 400 aplicações industriais. Resultante do esmagamento da semente a torta de mamona tem uso agrícola por certa riqueza em nitrogênio. (SEAGRI, 2008). O óleo de mamona é útil em vários processos industriais como: a fabricação de corantes, anilinas, desinfetantes, germicidas, óleos lubrificantes de baixa temperatura, colas e aderentes em geral; para a manufatura de fungicidas, inseticidas (como base), tintas de impressão e escrever e tintas e vernizes. Uma das aplicações de grande valor econômico do óleo de mamona é na fabricação do nylon e da matéria plástica onde o seu emprego é importantíssimo. Na fabricação de espumas plásticas o óleo de mamona confere ao material, texturas variáveis desde a macia e esponjosa até a dura e rígida (Criar e Plantar, 2008). As fábricas de óleo de mamona, atualmente existentes, industrializam toda a produção, obtendo-se como produto principal o óleo e como subproduto a torta de Página | 9 mamona, de grande capacidade de restauração das terras esgotadas (Criar e Plantar, 2008). Em vista das inúmeras e importantes aplicações do óleo de mamona, o seu consumo interno aumentou consideravelmente nestes últimos anos, daí a necessidade do aumento da área de plantio e consolidar a posição de maior produtor mundial de mamona. A consecução desse objetivo destaca-se as medidas relativas à produção agrícola, principalmente pelos métodos racionais de cultivo e evolução técnica, pelo maior emprego de máquinas e plantio de variedades produtivas e de melhor rendimento em óleo. Os principais produtores de mamona são o Brasil e a Índia, sendo esta, produtora milenar da oleaginosa, absorvendo o seu consumo interno 50% da sua produção. A mamona em baga já não consta mais da pauta de exportação, sendo totalmente industrializada, permanecendo no país um valioso subproduto a torta de mamona, um excelente adubo (Criar e Plantar, 2008). 2.1.3 A torta de mamona Uma torta de boa qualidade é a obtida pelo processo de extração dupla, isto é, submete-se a mamona à prensa e posteriormente a tratamento por solventes. A torta assim obtida tem baixo teor de óleo residual (1,5%). Nestas condições a torta de mamona apresenta elevadíssima porcentagem de matéria orgânica e riqueza dos macro-elementos nos seguintes teores (Criar e Plantar, 2008): Nitrogênio..........................6,5% Fósforo............................. 2,0% Potássio............................1,0% No Brasil, o principal Estado produtor é a Bahia, onde a planta de mamoneira é semi-perene, predominando as plantas de porte alto. (Criar e Plantar, 2008). 2.1.4 Resíduos do processamento da mamona As sementes da mamona são constituídas, em média, de 65% de amêndoa e 35% casca e sua composição química depende muito da variedade e a região de cultivo (Freire, 2001). Página | 10 O processo de descascamento e extração do óleo de mamona produz dois importantes resíduos: a casca, o fruto e a torta. O adequado aproveitamento desses produtos permite o aumento das receitas da cadeia produtiva e, consequentemente, sua rentabilidade. Tradicionalmente, estes dois produtos têm sido utilizados como adubo orgânico, sendo a torta comercializada por conter alto teor de nitrogênio e as cascas, apenas, levadas de volta para dentro da lavoura ou aproveitada na própria fazenda. A torta é gerada na indústria de extração do óleo, que geralmente está situada a grande distância da plantação (Lima et al., 2006). De acordo com Silva (1983), a torta serve como fertilizante para a agricultura, devido sua riqueza em nitrogênio e suas propriedades em controlar nematóides de solo. No entanto, ela ainda não é utilizada em ração para animais devido à presença de substâncias tóxicas, como a proteína ricina, o alcalóide ricinina e uma proteína alergênica. A presença de elementos tóxicos a torna imprópria para o consumo animal, sua utilização somente é permitida se passar por um processo de desintoxicação complexo e, muitas vezes, caro (Pina, et al., 2005). A torta pode ser utilizada como matéria-prima para produção de aminoácidos, colas, inseticida, tintas, fios de nylon, plásticos, espumas e vidros à prova de bala. 2.2. Digestão anaeróbia A digestão anaeróbia é considerada uma opção viável para o tratamento biológico dos resíduos agroindustriais, pois demanda pequena área e é de construção simples. Além de permitir a redução do potencial poluidor, configura-se como importante vetor energético capaz de fornecer os benefícios da energia e a produção de biofertilizante (Inoue, 2008). Nas últimas décadas, o processo de digestão anaeróbia no tratamento de resíduos aumentou significativamente, pois apresenta um balanço energético favorável em relação aos processos aeróbios convencionais, como baixa produção de lodo, menor consumo de energia, e por recuperar e utilizar o biogás como combustível, através de sua queima (Moraes, 2005). O tratamento aeróbio baseia-se na decomposição da matéria orgânica na presença de oxigênio gerando o CO 2 , no processo de biodigestão há produção de metano. Este, por sua vez, quando não liberado para a atmosfera, possibilita, com sua queima, a geração de créditos de carbono pelo simples fato de ser queimado, podendo ser comercializado na bolsa de valores (Cunha, 2007). Página | 11 O uso de biodigestores tem merecido destaque devido aos aspectos de saneamento e energia, além de estimular a reciclagem orgânica de nutrientes. No aspecto de saneamento, proporciona a diminuição de moscas e odores, permite também a redução da demanda química de oxigênio e sólidos, tornando assim mais disponíveis os nutrientes para as plantas (Lucas Junior & Santos, 2000). Lucas Junior & Silva (1998), afirmaram que muitos autores tratam a digestão anaeróbia sob o ponto de vista de saneamento, porém é importante ressaltar um dos importantes subprodutos desse processo, o biogás, composto em sua maior proporção por metano, que não deve ser lançado ao meio ambiente pelo fato de ser mais poluente. A digestão anaeróbia é um processo natural que ocorre na ausência de oxigênio, em que é feita uma transformação de compostos orgânicos complexos e de outras substâncias simples, das quais resulta uma mistura de gases, principalmente metano (CH 4 ) e dióxido de carbono (CO 2 ) e o biofertilizante (Magalhães, 1986, Nogueira, 1992). O tratamento de digestão anaeróbia necessita de uma forte interação microbiana e do sintrofismo, que é um caso especial de cooperação simbiótica entre tipos metabólicos diferentes de bactérias as quais dependem uma da outra para degradação de um certo substrato, tipicamente por razões energéticas (BERNHARD SCHINK 1997). O início da operação de um reator está inteiramente relacionado à seqüência bioquímica do processo de transformação do material orgânico (Moraes, 2000). Em razão da enorme complexidade de caminhos metabólicos disponíveis para as bactérias anaeróbias, o processo de digestão envolve uma cadeia seqüencial de percursos metabólicos com ação conjugada e coordenada por diferentes grupos tróficos e demicrorganismos anaeróbias (Henze & Harremöes, 1983). De acordo com Chernicharo (1997) e Pierotti (2007), citado por Inoue (2008), podem ser definidas as quatro fases do processo de digestão anaeróbia: • Hidrólise: é a fase inicial do processo anaeróbio, em que a matéria orgânica particulada é convertida em materiais dissolvidos mais simples. Essa degradação ocorre pela ação das bactérias hidrolíticas, sendo necessária a produção de exoenzimas excretadas pelas bactérias fermentativas hidrolíticas que degradam proteínas, aminoácidos e carboidratos em mono e dissacarídeos e convertem lipídeos em ácidos graxos de cadeia longa e em glicerina. • Acidogênese: é a conversão dos produtos solúveis da hidrólise em compostos que incluem ácidos graxos voláteis, alcoóis, ácido lático, gás carbônico, hidrogênio, amônia e sulfeto de hidrogênio, por meio da ação das bactérias fermentativas acidogênicas. As bactérias acidogênicas são estritamente anaeróbias, no entanto, cerca Página | 12 de 1% são facultativas, de grande importância, pois consomem o oxigênio presente no meio tóxico às bactérias anaeróbias estritas. • Acetogênese: as bactérias acetogênicas são responsáveis pela conversão de um espectro amplo de compostos gerados na fase acidogênica em substrato apropriado para as arquéias metanogênicas. Os produtos gerados são: hidrogênio, dióxido de carbono e acetato. Durante a formação dos ácidos acético e propiônico, grande quantidade de íons hidrogênio é formada, fazendo com que o valor do pH no meio aquoso decresça. • Metanogênese: é a etapa final do processo de degradação anaeróbia, em que são produzidos o metano e o dióxido de carbono. Tais produtos são gerados por meio das arquéias metanogênicas, que utilizam os compostos orgânicos oriundos da fase acetogênica. Em função da afinidade por diferentes substratos, as arquéias metanogênicas são divididas em dois grupos principais: as acetoclásticas, que formam metano a partir do ácido acético ou metanol, e as hidrogenotróficas, que utilizam hidrogênio e dióxido de carbono na formação de metano. Há casos em que o líquido apresenta em sua composição sulfatos ou muitos dos compostos intermediários passam a ser utilizados pelas bactérias redutoras de sulfato, é a sulfetogênese, ou seja, formação de H 2 S no meio, o que ocasiona uma alteração das rotas metabólicas no reator. Assim, essas bactérias passam a competir com as bactérias fermentativas, acetogênicas e metanogênicas, pelos substratos disponíveis (Guimarães & Nour, 2001, Inoue 2008). Figura 1. Diagrama da digestão anaeróbia, ação dos microrganismos na degradação da matéria orgânica. Fonte: Inoue 2008 Página | 13 Na Figura 1 está representado o esquema geral do processo de digestão anaeróbia, desde a entrada do material orgânico até a formação do metano e do dióxido de carbono. 2.2.1 Biofertilizante O biofertilizante resultante do processo de produção de biogás apresenta uma concentração de nutriente relativamente alta, mas mesmo assim, pode ser aplicado diretamente no solo, podendo ser responsável por grande aumento de produtividade das espécies agrícolas (Embrapa, 2003). O biofertilizante possui uma composição complexa e variável; por ser um produto fermentado por bactérias, leveduras e bacilos, e pelo fato da matéria orgânica vegetal ter servido de base alimentar, contém quase todos os macro e micro nutrientes necessários à nutrição vegetal (Cetto, 2001). Normalmente, o biofertilizante apresenta grandes quantidades de Nitrogênio e Fósforo, além de uma grande facilidade de imobilização pelos microrganismos do solo, devido ao seu avançado grau de decomposição (Cetto, 2001). A produção do biofertilizante se dá pela digestão anaeróbia de resíduos orgânicos. É rico em material orgânico, com grande poder fertilizante, fornecendo elementos essenciais para o crescimento das plantas, como nitrogênio, fósforo, potássio. Quando aplicado ao solo, pode melhorar suas qualidades físicas, químicas e biológicas (Magalhães, 1986 ). De acordo com Matos et al. (2003) as águas residuárias agroindustriais e domésticas são geralmente ricas em macronutrientes como nitrogênio, fósforo, enxofre, cálcio e magnésio e micronutrientes, principalmente zinco, cobre, manganês e ferro que podem ser disponibilizados para as plantas, microflora e fauna terrestre. No processo de digestão anaeróbia há maior retenção do nitrogênio, quando comparada com a decomposição aeróbia. Isto pelo fato das bactérias anaeróbias utilizarem menos nitrogênio para sintetizar proteínas. Assim, se obtém do biofertilizante utilizado como adubo o mesmo resultado que se teria empregando outra matéria-prima como substrato (Kiehl, 1985). 2.2.2. Biogás Considerado como subproduto da biodigestão, o biogás atinge entre 2% e 4 % do peso da matéria orgânica inicial utilizada. O biogás é uma mistura de gases, que, em Página | 14 condições normais de produção, devido ao seu baixo teor de monóxido de carbono (inferior a 0,1 %) não é tóxico (Embrapa, 2003). O biogás é um gás de baixa densidade, incolor, geralmente inodoro caso não contenha demasiada quantidade de impurezas, e insolúvel em água. A sua elevada concentração de metano faz com esse gás seja ótimo para a produção de calor, e até como combustível para motores de explosão (Embrapa, 2003). De acordo com Gustavsson (2000), a concentração do biogás varia também com as condições de funcionamento do processo de digestão. Na Tabela 1 estão apresentados os valores típicos da composição de acordo com diferentes autores. Tabela 1 – Composição média de uma mistura gasosa de biogás (adaptada de Carneiro, 2008). Metano (vol. %) CO 2 (vol. %) Outros Fonte 50% 50% Vestígios (Chawla 1986) 55-70% 30-45% 1-2% (Myles 1985) 65-70% 30-35% Vestígios (Meynell 1976) 58% 42% Vestígios (Fulford 1988) 65-85% 30-35% Vestígios (Singh 1974) 50-70% 30-50% Vestígios (Engel et al. 1977) Outros fatores que aumentam a importância do aproveitamento do biogás é a redução da energia consumida no tratamento dos resíduos e, a queima do metano que faz com que não ocorra o seu lançamento na atmosfera, onde é fortemente nocivo em termos de efeito estufa. As principais áreas potenciais de produção de biogás são as do Setor agropecuário, da Indústria agroalimentar, e dos Resíduos Sólidos Urbanos (Ferreira, 2003). As utilizações possíveis do biogás são todas aquelas comuns a qualquer gás combustível, gases naturais ou engarrafados, normalmente o aquecimento das habitações, atividades domésticas, criação de animais, estufas, iluminação e nos motores de combustão interna, podendo gerar energia elétrica. 2.3. Bovinocultura no Brasil Em relação à carne bovina, o Brasil é um dos principais pa’ises para o abastecimento internacional. A expansão da bovinocultura de corte é ótima do ponto de vista socioeconômico. A pecuária de corte emprega mais de seis milhões de pessoas e Página | 15 contribui anualmente com US$ 5 bilhões para as exportações do país, sem considerar produtos de couro bovino (Agrosoft, 2007). De acordo com o IBGE (2006), no ano de 2006 existiam quase 206 milhões de cabeças de bovinos no Brasil, possuíndo o maior rebanho do mundo, onde a maior parte deste rebanho (34,20%) concentra-se na região Centro-Oeste, sendo o restante presente nas todas as outras regiões. No 1º trimestre de 2008 foi registrado o abate de 7,155 mil cabeças de bovinos, indicando queda de 10,1% com relação ao mesmo período de 2007 e de 3,1% com relação ao 4º trimestre daquele ano, refletindo a baixa disponibilidade de boi gordo para os frigoríficos. Entre os meses do trimestre atual, o mês de março apresentou a maior queda no número de animais abatidos (-17,6%) em relação ao ano anterior (IBGE, 2008). Os estados de Mato Grosso, São Paulo e Mato Grosso do Sul apresentaram as maiores reduções, em valores absolutos, no volume de abate no trimestre atual comparado com o mesmo trimestre de 2007, totalizando menos 567,5 mil animais abatidos. Juntos, representaram 38,8% do total de animais abatidos no período. Já o Rio Grande do Sul apresentou a maior redução relativa no mesmo período (-22,7%). O gráfico apresentado na Figura 2 mostra o abate de bovinos nos primeiros semestres dos anos de 1997 a 2008. Figura 2: Comparativo do abate de bovinos nos 1º trimestres de 1997 a 2008 Fonte: IBGE A região Nordeste foi a única a apresentar aumento do abate em relação ao mesmo trimestre do ano anterior (+5,3%), principalmente pelo abate no Estado da Bahia (+7,3%), maior produtor de carne bovina nordestina. Página | 16 No mercado de comercialização externa de carne bovina observou-se redução do volume exportado de 27,6% no 1º trimestre de 2008 comparativamente ao mesmo período de 2007. Por sua vez, o faturamento aumentou 5,2% mais que compensando a queda no volume comercializado. O preço médio da tonelada de carne bovina foi de US$3.528 no período contra US$2.426 em 2007, justificando a variação no faturamento. Minas Gerais é o principal estado em aquisição de leite, adquirindo 1,4 bilhões de litros no 1º trimestre de 2008. Comparativamente ao ano anterior, todos os meses de 2008 tiveram aumento na aquisição do produto, sendo fevereiro aquele que teve maior aumento, 12,1%. Na Figura 3, observa-se a aquisição mensal de leite pelas indústrias a partir do 3º trimestre de 2007. O volume de leite industrializado foi de 4,880 bilhões de litros, aumento de 9,3% com relação ao1º trimestre de 2007 e queda de 0,9% com relação ao 4º trimestre ainda de 2007. Figura 3. Aquisição mensal de leite pelas indústrias a partir do 3º trimestre de 2007 Fonte: IBGE No mercado externo houve aumento do volume de leite in natura comercializado de 10,8% no 1º trimestre de 2008 comparativamente ao mesmo período do ano anterior. Quanto ao faturamento, o aumento foi de 49,6%. Com isto, o preço médio da tonelada de leite foi no trimestre de US$1.733 contra US$1.283 no ano anterior, aumento de 35,1%. Quanto ao leite em pó, que representa um volume maior de negociação se comparado ao leite in natura, houve o aumento de 25,6% em volume e de 140,3% em faturamento. Página | 17 2.3.1. Dejetos de bovinos Nos sistemas de confinamento de bovinos leiteiros são gerados diariamente um volumes consideráveis de dejetos animais. Estes dejetos são ricos em matéria-orgânica e agentes patogênicos e um manejo inadequado deste resíduo pode ser responsável pela poluição de águas superficiais e subterrâneas, devido a lixiviação desse material pela ação das chuvas (Doran & Linn, 1979). Esses dejetos são compostos orgânicos de alto teor energético, com macro e micronutrientes que oferecem água, abrigo e temperatura, sendo preferido por inúmeros micro e macrovetores de grande importância sanitária, como nicho ecológico (Amaral et al., 2004). Segundo Pereira Neto (1992), esses vetores estão associados à transmissão de inúmeras zoonoses, além de doenças respiratórias, epidêmicas e intestinais. Os dejetos de bovinos também são freqüentemente utilizados como fonte de adubação de forragens, entretanto, a simples aspersão desse material nas pastagens ou capineiras, possibilita a continuidade do ciclo biológico dos nematódeos gastrintestinais, aumentando o potencial de contaminação e colocando em risco a saúde dos animais (Downey & Moore, 1977). Cada animal produz, em média, 50 kg de esterco semissólido por dia. Somando a urina, água desperdiçada e de lavagem de equipamentos, estima-se que o volume de dejetos atinja até 100 kg/cabeças/dia. Na pecuária extensiva, a pasto, dada a pequena concentração de animais, as excreções não representam perigo de contaminação. Distribuídas com relativo espaçamento no solo, passam por um processo natural de decomposição por microorganismos. No entanto, quando há concentração de gado numa pequena área, o problema aparece e precisa de solução. Afinal, num confinamento de, por exemplo, 300 vacas leiteiras, algo em torno de 30.000 kg/dia de dejetos terão de ser coletados, transportados, estocados, tratados e distribuídos (Dassie, 1999). A produção diária de esterco e quantidades de nutrientes diários eliminados em médias por diferentes pesos de animais estão na Tabela 2. Página | 18 Tabela 2 Produção diária de esterco por animais de raça leiteira Peso do animal Produção total de esterco Conteúdo em nutrientes (kg) (m3/dia) (g/dia) N P205 K20 68 0,005 27,22 10,40 21,85 113 0,009 45,36 20,78 38,25 227 0,019 90,72 37,42 76,49 454 0,037 185,97 75,87 147,52 635 0,052 258,55 106,02 207,63 Fonte: Adaptado de Dassie, 1999 A biodigestão anaeróbia representa uma alternativa para o tratamento de resíduos, pois além de permitir a redução do potencial poluidor e dos riscos sanitários dos dejetos ao mínimo, promove a geração do biogás, utilizado como fonte de energia alternativa e permite a reciclagem do efluente, podendo ser utilizado como biofertilizante (Amaral et al., 2004). 2.4. Suinocultura no Brasil No 1º trimestre de 2008 foram abatidos 6,824 milhões de unidades de suínos, representando aumento de 2,7% com relação ao mesmo período de 2007 e queda de 2,0% com relação ao 4º trimestre do mesmo ano. Da mesma forma que o abate de frangos, março foi o mês com o menor desempenho do trimestre comparado com o ano anterior, resultando em um abate de suínos inferior ao observado em março de 2007 (IBGE, 2008). Figura 4. Evolução do abate de suínos a partir do 3º trimestre de 2007 no Brasil Fonte: IBGE Página | 19 Bahia e São Paulo apresentaram quedas significativas no abate de suínos comparando se com o mesmo trimestre do ano passado (-26,2% e –13,4%, respectivamente), enquanto que Goiás e Minas Gerais apresentaram incrementos de 27,2% e 10,5%. Na Figura 3, pode-se observar a evolução do abate de suínos a partir do 3º trimestre de 2007 no Brasil. O número de animais abatidos por matriz alojada aumentou nos últimos três anos 12,5%, com o número de suínos terminados passando de 19,2 para 21,6 por matriz por ano. O plantel de matrizes industriais avaliado em 1,48 milhões de cabeças praticamente não cresceu em 2007. Representando 63% do total, gerou 90% da produção. Enquanto o efetivo de subsistência (887 mil), 27% das fêmeas em produção, gerou apenas 10% da produção. Isto indica a forte modernização que está em curso no setor (produção em sítios, gestão de biossegurança, manejo, nutrição e sanidade, etc.), cujo resultado tem sido os constantes aumentos de produtividade (ABIPECS, 2008). No mercado externo houve a redução do volume de comercialização de suínos no 1º trimestre de 2008 quando comparado ao mesmo período do ano anterior (-6,9%). O faturamento, por sua vez, teve aumento de 16,4%, levando a uma elevação no preço médio da tonelada do produto que passou de US$1.940 para US$2.466 nos períodos em comparação. O preço médio da tonelada teve elevação em todos os meses do 1º trimestre de 2008 (IBGE, 2008). 2.4.1. Dejetos de suínos A poluição ambiental por dejetos é um problema que vem se agravando na suinocultura moderna. Diagnósticos recentes têm demonstrado um alto nível de contaminação dos rios e lençóis de água superficiais que abastecem tanto o meio rural quanto o urbano (Diesel et al., 2002) A capacidade poluente dos dejetos suínos, em termos comparativos, é muito superior a de outras espécies, onde um suíno, em média, equivale a 3,5 pessoas. (Linder, 1999 citado por Diesel et al., 2002). A causa principal da poluição é o lançamento direto do esterco de suínos sem o devido tratamento nos cursos de água, que acarreta desequilíbrios ecológicos e poluição em função da redução do teor de oxigênio dissolvido na água, disseminação de Página | 20 patógenos e contaminação das águas potáveis com amônia, nitratos e outros elementos tóxicos. Os principais constituintes dos dejetos suínos que afetam as águas superficiais são matéria orgânica, nutrientes, bactérias fecais e sedimentos. Nitratos e bactérias são os componentes que afetam a qualidade da água subterrânea (Diesel et al., 2002). Tabela 3. Composição química média dos dejetos suínos obtida na Unidade do Sistema de Tratamento de Dejetos da Embrapa,Concórdia-SC (Diesel et al. 2002) A produção de suínos acarreta em um outro tipo de poluição: aquela associada ao problema do odor desagradável dos dejetos. Isto ocorre devido a volatilização de certos compostos, que são prejudiciais aos humanos e animais. Os contaminantes do ar mais comuns nos dejetos são: amônia, metano, ácidos graxos voláteis, H2S, N20, etanol, propanol, dimetil sulfidro e carbono sulfidro. A emissão de gases pode causar graves prejuízos nas vias respiratórias do homem e animais, bem com, a formação de chuva ácida através de descargas de amônia na atmosfera, além de contribuírem para o aquecimento global da terra (Perdomo, 1999; Lucas et al, 1999). A suinocultura é reconhecidamente uma atividade de grande potencial poluidor, por produzir grandes quantidades de resíduos com altas cargas de nutrientes (fósforo e nitrogênio), matéria orgânica, sedimentos, patógenos, metais pesados (cobre e zinco utilizados nas rações como promotores de crescimento, por exemplo), hormônios e antibióticos (USDA; USEPA, 1999 citado por Kunz et al., 2005). O modelo de produção atual, caracterizado pela criação intensiva e em confinamento, concentra grande número de animais em áreas reduzidas, o que aumenta ainda mais os riscos de contaminação ambiental (Kunz et al., 2005). Página | 21 3. Objetivos O objetivo geral deste trabalho foi analisar o processo de biodigestão aplicado à torta de mamona, gerada na cadeia produtiva do biodiesel, e teve como objetivos específicos: • Quantificar a produção de biogás gerado ao final do processo, utilizando-se a torta de mamona pura, com adição de dejetos suínos e com adição de dejetos bovinos; 4. • Avaliar a eficiência do referido processo de biodigestão; e • Caracterizar, parcialmente, os biofertilizantes gerados. Material e Métodos 4.1. Montagem experimental. O experimento foi realizado no Laboratório de Digestão Anaeróbia do Departamento de Engenharia Agrícola da Universidade Federal de Viçosa (UFV) – MG, cujas coordenadas geográficas são: latitude 20º45’45ʺ Sul e longitude 42º52’04” Oeste e a 649 m de altitude. O clima predominante na região, de acordo com a classificação de Köppen, é Cwa (quente, temperado chuvoso, com estação seca no inverno e verão quente). O experimento constituiu-se na montagem de biodigestores para a digestão anaeróbia da torta de mamona. O processo de digestão anaeróbia foi iniciado em 20 de março de 2009. O ensaio de biodigestão foi planejado para três tratamentos, com três repetições cada, montados em delineamento inteiramente casualisado (DIC). Os três tratamentos foram constituídos de três substratos distintos, onde no primeiro tratamento (A), o substrato, foi formado somente de torta de mamona como resíduo, o segundo (B) de torta de mamona e dejeto bovino e o terceiro tratamento (C) de torta de mamona e dejeto suíno. Em todos os tratamentos buscou-se manter a concentração inicial de aproximadamente 9 dag kg-1 de sólidos totais, utilizando-se água para atingir tal concentração. Página | 22 Para preparação do substrato (cálculo das massas dos resíduos utilizados nos tratamentos), foram utilizadas as seguintes equações, citadas por Lucas Junior (1994): Eu = ES ⋅ 100 ST INC = INS ⋅ 100 STIn W = Eu + INC + A (I) (II) (III) em que: ES – Peso seco de torta de mamona a ser adicionado em W; INS – Peso seco do inóculo (dejeto) que será adicionado em W; K – Porcentagem de sólidos totais que se pretende em W; W – Peso do substrato a ser colocado no biodigestor; Eu – Peso de torta de mamona fresca para se obter W; ST – Porcentagem de sólidos totais presentes na torta de mamona fresca; INC – Inóculo (dejeto) que será adicionado para se obter W; STIn – Porcentagem de sólidos totais contida no inoculo (dejeto); A – Peso de água a ser misturado com Eu para se obter W. Foram adicionados dejeto bovino (tratamento B) e dejeto suíno (tratamento C) com o objetivo de obter maiores quantidades de microrganismo na câmara digestora, funcionando como um tipo de inóculo, facilitando e acelerando, assim, o processo da digestão anaeróbia, além de oferecer um destino adequado a estes dois resíduos que são gerados em grandes quantidades na pecuária. A quantidade adicionada de dejetos foi calculada tentando-se manter 15% dos Sólidos Totais do substrato, que possuiu aproximadamente 9 dag kg-1 de Sólidos Totais, isto é, dos Sólidos Totais presentes nos substratos preparados, 1,35 dag kg-1 era provido dos dejetos. O sistema de biodigestão constitui-se de uma câmara digestora para cada tratamento e repetição, confeccionada com recipiente de vidro com capacidade total de 3,1 L, que receberam 2 L do substrato. Os referidos recipientes foram fechados com Página | 23 tampa plástica e vedados com borracha de silicone. Nas tampas, foram adaptadas mangueiras com diâmetro interno de 5/8”, que tinham a função de conduzir o biogás aos gasômetros. Em cada biodigestor, foi instalado um gasômetro independente (Figuras 5 e 6). O gasômetro utilizado para a captação do biogás era do tipo flutuante e possuía um de volume de 4 L. Os gasômetros foram confeccionados com dois tubos de PVC, um mais estreito e outro mais largo. O tubo mais estreito de 100 mm foi tampado na parte superior e o mais largo, de 150 mm, foi tampado na base. O tubo mais largo possuía um tubo guia que conduzia o biogás até o tubo mais estreito, pois este estava cheio de óleo buscando-se garantir a estanqueidade do sistema. Figura 5. Esquema do sistema, em escala laboratorial, utilizado para digestão anaeróbia dos substratos. (Inoue, 2008) Os biodigestores foram cobertos com películas pretas de plástico para que as condições fossem as mais próximas possíveis das reais de campo, pois os biodigestores geralmente são construídos enterrados (Figura 6). Página | 24 Figura 6. Vista externa do sistema de biodigestão montado em laboratório para o experimento. 4.2. Caracterização dos resíduos e substratos O principal resíduo orgânico utilizado, nos biodigestores, foi a torta de mamona, produzida a partir de sementes cultivadas no Estado de São Paulo. Para a caracterização da torta de mamona, adquirida, foram realizadas algumas análises seguindo a metodologia de APHA (2005). As análises realizadas foram: umidade, pH, Sólidos Totais, Fixos e Voláteis, Carbono Orgânico Total, Nitrogênio, Fósforo e Potássio. Os dejetos suínos e bovinos foram coletados nos setores de Suinocultura e ovinocultura de leite, respectivamente, do Departamento de Zootecnia da Universidade Federal de Viçosa, sendo feita a análise de Sólidos Totais após a coleta do material. Após o preparo dos substratos, adicionados a câmara digestora, foram feitas amostragens destes para aferir o valor dos Sólidos Totais, que deveriam ser próximos a 9 dag kg-1 de ST. 4.3. Dados coletados Após a montagem do experimento foram feitas as coletas dos dados diariamente às 12:00 h. Os dados coletados diariamente foram: temperatura máxima e mínima em 24 h, leitura do deslocamento do gasômetro em 24 h, temperatura na hora da leitura do deslocamento do gasômetro, pressão atmosférica às 12:00 h, pressão dentro do gasômetro. Página | 25 A produção do biogás fazia com que o tubo mais estreito, do gasômetro, se enchesse de gás e subisse, o que permitia a medição da produção diária de biogás por meio de escalas graduadas que foram afixadas nestes tubos (Figura 7) Figura 7. Vista externa dos gasômetros indicando, por meio da régua graduada, diferentes leituras de produção de biogás. As medidas das temperaturas foram feitas com o auxílio de um termômetro de bulbo seco presente no interior do laboratório localizado a 1,50 m do piso. As medidas das pressões internas dos gasômetros foram feitas através do deslocamento da coluna de óleo de cada manômetro ligado a cada gasômetro independentemente (Figura 8). Figura 8. Deslocamento da coluna de óleo no manômetro, com base na qual foi medida a pressão interna do gasômetro. Os dados de pressão atmosférica, do período analisado da biodigestão, foram disponibilizados pela Secretária de Pós-Graduação em Meteorologia Agrícola do Departamento de Engenharia Agrícola – UFV. Página | 26 Quando os gasômetros atingiam seu limite de armazenamento retirou-se o biogás por meio da abertura das pinças de Mohr (Figura 9). Figura 9. Mecanismo de contenção do biogás (vedação por pinça de Mohr). 4.3.1 Correção do volume do biogás A correção do volume do biogás para as condições normais de temperatura e pressão (CNTP) foi efetuada com base no trabalho de Inoue (2008). Conforme descrito por Namiuchi (2002), citado por Inoue (2008), para a correção do volume de biogás, utilizou-se a expressão resultante da combinação das leis de Boyle e Gay-Lussac, em que: V0 P0 V1 P1 = T0 T1 eq. 1 sendo que: V o = volume de biogás corrigido, cm3; P o = pressão corrigida do biogás, 10332,275 mm de H 2 O; T o = temperatura corrigida do biogás, 293,15 K; V 1 = volume do gás no gasômetro, cm3; P 1 = pressão do biogás no instante da leitura, em mm de H 2 O; e T 1 = temperatura do biogás, em K, no instante da leitura. Página | 27 Para facilitar os cálculos e baseando-se na fórmula de Boyle e Gay-Lussac, foi utilizado um software, desenvolvido durante o experimento, para quantificar a produção corrigida diária e total de biogás. Este mesmo software gerou os gráficos de produção acumulada e diária de biogás durante o período analisado. 4.4. Análises Conduzidas Durante o ensaio da biodigestão, foram feitos testes de queima do biogás para que se pudesse verificar, qualitativamente, a predominância do gás metano no biogás, possibilitando, assim, sua utilização como gás combustível (Figura 10). Figura 10. Teste de queima do biogás, confirmando, qualitativamente, a presença do gás metano. No dia 15 de maio de 2009 desmontou-se o sistema de biodigestão e realizou-se a avaliação da eficiência do processo de biodigestão por meio do cálculo da redução de Sólidos Totais para cada tratamento, ou seja, a diferença dos ST inicial dos ST final e o resultado dividido pelos ST inicial multiplicado por 100 : [ST reduzido = (ST inicial – ST final ) x 100/ ST inicial ] dag kg-1 eq. 2 A caracterização parcial dos biofertilizantes foi feita por meio de análises químicas seguindo a metodologia segundo APHA (2005). As análises realizadas foram: valores de pH, Condutividade Elétrica, Na, K, P, N-total e Sólidos Totais. 4.5. Análise Estatística Para as análises dos dados obtidos foi utilizado o programa de estatística Minitab® 15.1.20.0, sendo feita o teste de normalidade dos resíduos de cada variável Página | 28 analisada, o teste F e teste Tukey a 5% de probabilidade para as variáveis. Os dados interpretados foram da produção final de biogás para cada tratamento, valores de pH, Condutividade Elétrica, Na, K, P, N-total e Sólidos Totais do três tipos de biofertilizante produzidos pelos três tratamentos (A, B e C). 5. Resultados e Discussão 5.1. Características Iniciais da Torta de Mamona e Dejetos Os resultados dos teores médios de Umidade, pH, Nitrogênio, Fósforo, Potássio, Sólidos Totais, Sólidos Fixos, Sólidos Voláteis e Carbono da torta de mamona utilizada no ensaio de biodigestão estão apresentados na Tabela 4. Tabela 4. Teores médios de umidade, pH, nitrogênio (N), fósforo (P), potássio (K), Sólidos totais (ST), Sólidos fixos (SF), Sólidos voláteis (SV) e carbono (COT) na torta de mamona. Umidade N P K COT ST SF SV pH -1 -1 -1 -1 -1 -1 % g kg g kg g kg dag kg dag kg dag kg dag kg-1 9,97 6,1 55,64 4,79 4,44 41,35 89,82 25,58 74,42 Como observado na Tabela 4, a relação C/N da torta de mamona estudada é de 7,4:1, o que indica que é um material que tem grande capacidade de mineralização, pela baixa relação C/N, considerando apenas este aspecto, desconsiderando as formas que o C e o N estão presentes neste resíduo (como na forma de lignina, que é de difícil decomposição, devido a estrutura molecular). De acordo com Nogueira (1992), citado por Inoue (2008), o fundamental para o processo de biodigestão é o teor de carbono, mas se a concentração de sólidos orgânicos for alta, por volta de 5%, esta condição estará satisfeita. Além do carbono, a quantidade de nitrogênio na matéria orgânica é muito importante. A relação carbono/nitrogênio (C/N) ótima situa-se entre 20 e 30:1. O dejeto bovino apresentou um teor de 15,35 dag kg-1 de Sólidos Totais e o dejeto suíno 28,63 dag kg-1. Portanto, ao utilizar as fórmulas de Lucas Junior (1994), apresentadas anteriormente, foram necessários no Tratamento A: 200,40 g de torta de mamona e 1799,60 mL de água; no tratamento B: 170,34 g de torta de mamona, 175,88 g Página | 29 de dejeto bovino e 1653,78 mL de água; e no tratamento C utilizou-se 170,34 g de torta de mamona, 94,32 g de dejeto suíno e 1735,34 mL de água. 5.2. Produção de Biogás Houve produção de biogás e foi possível verificar a combustão do mesmo, conforme mostrado na Figura 10. Os valores da produção média final de biogás para cada tratamento encontram-se na tabela 5. Tabela 5. Produção média final de biogás para os três tratamentos avaliados. TRATAMENTO PRODUÇÃO DE BIOGÁS cm3 A (Mamona) 1103,1 B B (Mamona + Bovinos) 2026,8 A C (Mamona + Suínos) 1007,0 B C.V (%) 37,23 Médias seguidas pela mesma letra na coluna não diferem entre si, pelo teste de Tukey (P>0,05). Verifica-se, na Tabela 5, que a produção média final de biogás foi superior para o tratamento B e não houve diferença significativa entre os tratamentos A e B, ou seja, a produção média final de biogás não altera se adicionar dejeto suíno a torta de mamona, mas ao adicionar dejeto bovino observa-se um incremento significativo nessa produção. O tratamento com dejeto bovino apresentou maiores potenciais de produção de biogás. O mesmo fato foi observado por Carneiro (2008). Este pode ser um critério para indicar uma mistura com dejetos de bovinos à torta de mamona, quando o objetivo é aumentar a produtividade de biogás a partir da torta de mamona. Na Tabela 6, estão representados os valores médios dos potenciais de produção de biogás por L de substrato, por kg de ST reduzidos e por kg de torta de mamona utilizada. Tais informações são bastante úteis para o dimensionamento da câmara digestora e do gasômetro do biodigestor. Página | 30 Tabela 6. Potenciais médios de produção de biogás por L de substrato, kg de ST reduzidos e por kg de torta de mamona. Potenciais ST red. (L kg-1) Tratamento Substrato (L L ) A 0,552 3,111 5,504 B 1,013 3,181 11,901 C 0,504 1,543 5,913 -1 Torta de mamona (L kg-1) Tabela 7. Relação de consumo de biogás em equipamentos (adaptado de Gaspar, 2003) Equipamentos Unidade Consumo Lampião (cada) m3/h 0,14 Cozimento (5 pessoas x 0,23 m3) m3/h 1,15 Fogão m3/dia/pessoa 0,34 Motor m3 /hp/h 0,45 Campânula para aquecer pintos m3 /h para 1500 kcal 0,162 Chuveiro m3/banho de 15 minutos 0,80 Geladeira m3 /dia 2,00 Geração de Eletricidade m3 /kW/h 0,62 Incubadora m3/h/100l de capacidade 0,05 Total de consumo/dia m3 5.712 De acordo com a Tabela 7, verifica-se o consumo de biogás em distintos equipamentos utilizados no dia a dia, com isso, utilizando-se todos estes equipamentos em uma propriedade, por exemplo, considerando o tempo de retenção hidráulico de 30 dias e observando os potenciais de produção de biogás por kg de torta de mamona (Tabela 6), seriam necessários 31,3 t (5,712 x 30/ 5,504) de torta de mamona por dia, para que se obtenha 5,712 m3 de biogás diários, utilizando-se somente a torta de mamona, ou 14,4 t de torta de mamona por dia, utilizando a torta e o dejeto bovino ou 29,0 t de torta de mamona por dia, utilizando a torta e o dejeto suíno. Página | 31 Figura 11. Gráfico da produção diária de biogás em função dos dias. Figura 12. Produção média acumulada de biogás ao longo do período experimental. Por meio dos gráficos da produção média diária (Figura 11) e acumulada (Figura 12) de biogás, durante o período analisado (56 dias), pode-se observar como foi o comportamento da produção de biogás em função do tempo. De acordo com estes gráficos pode-se observar que o tratamento B tendeu a cessar sua produção de biogás posteriormente aos outros dois tratamentos (em 29 dias após o início do processo). Os picos de produção diária do tratamento B tenderam a ser maiores nos primeiro e últimos dias de produção. A partir do 30° dia todos os tratamentos pararam de produzir o biogás. Página | 32 5.3. Eficiência da Biodigestão Anaeróbia da Torta de Mamona As análises de ST das amostras retiradas de cada substrato após o seu preparo e ao final da biodigestão estão na Tabela 8, assim como o resultado da eficiência da biodigestão (Redução de ST) e os respectivos valores do Coeficiente de Variação (C.V.). Tabela 8. Média de concentração de Sólidos Totais (inicial e final) dos substratos (tratamentos) e de redução de ST. Tratamento ST (dag kg-1) Inicial Final Redução de ST (%) A (Mamona) 9,03 A 7,43 A 17,73 A B (Mamona + Bovinos) 9,10 A 6,16 B 31,86 A C (Mamona + Suínos) 8,89 A 5,97 B 32,63 A 5,05 11,56 35,46 C.V. (%) Médias seguidas pela mesma letra na coluna não diferem entre si, pelo teste de Tukey (P>0,05). Inoue (2008), utilizando manipueira a 8 dag kg-1 de ST, obteve uma redução de ST de 39,10 % e utilizando concentrações menores, as reduções de ST foram maiores, chegando até a 56,96% para a concentração de ST de 4,5 dag kg-1. Carneiro (2008) utilizando substratos semelhantes aos da presente pesquisa, mas com 8 dag kg-1 de ST e maiores quantidades de dejetos, obteve uma redução de ST de 44,23% para o substrato composto de torta de mamona e água, 42,11% para o substrato composto de torta de mamona, dejeto suíno e água e 42,87% para o substrato composto de torta de mamona, dejeto bovino e água. 5.4. Análise do Biofertilizante As análises realizadas nos biofertilizantes produzidos ao final do processo de digestão anaeróbia encontram-se na tabela 9. Página | 33 Tabela 9. Valores de pH, Condutividade Elétrica (CE), Sódio (Na), Potássio (K),Fósforo (P) e Nitrogênio total (N-total) dos biofertilizantes. TRAT. A B C C.V (%) N-total g L-1 pH CE mS cm-1 P mg L-1 K mg L-1 Na mg L-1 6,125 A 6,21 A 17,55 A 700,38 B 348,33 A 50,00 A 5,327 B 6,27 A 16,99 A 632,57 C 325,00 A 83,33 A 5,370 B 6,19 A 16,63 A 867,80 A 375,00 A 91,67 A 7,40 0,82 3,74 14,50 7,85 33,33 Médias seguidas pela mesma letra na coluna não diferem entre si, pelo teste de Tukey (P>0,05). A composição química do biofertilizante proveniente da digestão anaeróbia de resíduos da bovinocultura, obtida por Villela Junior et al. (2007) foi de 1,5 g L-1 de nitrogênio; 76 mg L-1 de fósforo; e 790 mg L-1 de potássio. De acordo com a Tabela 9, os biofertilizantes produzidos a partir da torta de mamona pura ou com dejetos apresentaram-se com teores de nutrientes mais elevados do que os apresentados por Villela Junior et al. (2007), com exceção do potássio. O biofertilizante obtido no tratamento C apresentou-se com teores significativamente maiores de fósforo (P<0,05) e tendeu a apresentar maiores teores de Na, mas não diferiu estatisticamente dos outros. Os valores médios de pH, CE, K não diferiram estatisticamente (P>0,05) entre si. Os valores de N-total foram estatisticamente maiores para o tratamento A (P<0,05) e semelhantes para os tratamentos B e C. A variação de temperatura na hora da leitura do deslocamento dos gasômetros ao longo do experimento encontra-se na figura 13, representada por um gráfico. Página | 34 Figura 13. Gráfico da variação da temperatura na hora da leitura do deslocamento dos gasômetros (as 12:00 h), em função dos dias de todo o período analisado É possível perceber neste gráfico que após 30 dias do inicio da biodigestão houve uma gradativa queda na temperatura das 12:00 h até o 40° dia, chegando a 19 °C. Esta queda de temperatura pode ser um fator importante que contribuiu para que a produção de biogás terminasse aos 30 dias, pois a temperatura influencia, e muito, a atividade de microrganismos presentes nos biodigestores e quando a queda de temperatura é muito brusca, acaba prejudicando o desenvolvimento destes. Figura 14. Gráfico da variação da temperatura na hora da leitura do deslocamento dos gasômetros (das 12:00 h), em função dos dias de todo o período analisado Observando a Figura 14 é possível notar que os valores da temperatura mínima caíram a partir do 29º dia após o início da biodigestão e ao 32º dia foi observado o menor valor dessa temperatura. Tais dados confirmam que a temperatura ambiente pode ter sido uma variável importante para que a produção de biogás cessasse ao 30º dia. Página | 35 6. Conclusões De acordo com os dados obtidos e baseando-se na metodologia empregada neste experimento, conclui-se que: A torta de mamona pode ser um resíduo agroindustrial utilizado para a produção de biogás e biofertilizante. O resultado de potencial de produção encontrado na presente pesquisa sugere que a mamona apresenta boas qualidades para a produção de biogás e que o uso de torta de mamona com dejetos bovinos aumenta a produtividade deste gás, o mesmo não ocorre com o dejeto suíno. Mas em vista da qualidade do biofertilizante, a mistura de dejetos suínos, com a torta de mamona, aumenta a qualidade química do biofertilizante, principalmente no que se refere ao teor de fósforo, que é um nutriente problemático para os solos mais intemperizados, encontrados em maiores quantidades no Brasil. Os biofertilizantes obtidos ao final do processo apresentaram-se com boas qualidades químicas, podendo ser, portanto, utilizados como fonte de nutrientes para as lavouras de oleaginosas, principalmente. O processo de biodigestão foi eficiente, pois apresentou um bom valor de redução de Sólidos Totais, principalmente para os tratamentos que possuíram dejetos. Portanto, recomenda-se a utilização da torta de mamona, com ou sem dejeto animal, para a produção de biogás e do biofertilizante com o intuito de obter um adubo orgânico, direcionar adequadamente o resíduo em questão e gerar uma fonte de energia renovável e viável, e tudo isto pode ser obtido em uma indústria de biodiesel. Página | 36 7. Referências bibliográficas ABIPECS. Carne Suína Brasileira em 2007. Disponível em: http://www.abipecs.org.br Acesso em janeiro de 2009. AMARAL, C. M. C. do; AMARAL, L. A. do; LUCAS JÚNIOR, NASCIMENTO, J. de; A. A. do; FERREIRA, D. de S.; MACHADO, M. R. F., Biodigestão anaeróbia de dejetos de bovinos leiteiros submetidos a diferentes tempos de retenção hidráulica, Ciência Rural, Santa Maria, v.34, n.6, p.1897-1902, nov-dez, 2004 AMORIM, P. Q. R. Perspectiva histórica da cadeia da mamona e a introdução da produção do biodiesel no semi-árido brasileiro sob o enfoque da teoria dos custos de transação. 2005. 94p. Monografia (Bacharelado em Ciências Econômicas), Escola Superior de Agricultura “Luiz de Queiroz”. 2005. APHA – AMERICAN PUBLIC HEALTH ASSOCIATION – Standard methods for the examination of water and wastewater. New York: APHA, WWA, WPCR. 21ª ed. 2005. BELTRÃO, N. E. M. ; CARDOSO, G. D. ; SEVERINO, L. S. ; PEREIRA, J. R. ; GONDIM, T. M. S. ; CARTAXO, W. V. Biodiesel do óleo da mamona e a produção de fitomassa: considerações gerais e singularidades. Campina Grande, Embrapa, 2004. BERNHARD SCHINK. Energetics of Syntrophic Cooperation in Methanogenic Degradation Microbiology and Molecular Biology Reviews, junho 1997, p. 262-280. CAETANO, L. Proposição de um sistema modificado para quantificação de biogás. Tese de Mestrado. 75p. Universidade Estadual Paulista, Faculdade Ciências Agrárias e Veterinárias. Botucatu: UNESP, 1985. CARNEIRO, B. B., Utilização da torta de mamona, pura e com adição de dejetos de suínos e bovinos, na digestão anaeróbia – análise da produção de biogás e qualidade do biofertilizante gerado, TCC, Universidade Federal de Viçosa, Viçosa – MG, 2008. CARNEIRO, R. A. F. A produção de biodiesel na Bahia. Conj. & Planej., Salvador: SEI, n.112, p.35-43, Setembro. 2003 CETTO, J.L.A. Biogás,. 2001. Disponível em: http://www.matemagica.hpg.ig.com.br/ biodigest.html. Acesso em dezembro de 2008. Página | 37 COSTA, F. X.; SEVERINO, L. S. BELTRÃO, N. E. M.; FREIRE, R. M. M.; LUCENA, A. M. A.; GUIMARÃES, M. M. B. Composição química da torta de mamona. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE MAMONA, 1., 2004, Campina Grande. Energia e sustentabilidade - Anais... Campina Grande: Embrapa Algodão, 2004. Criar e Plantar, Manejo da mamona disponível em http://www.criareplantar.com.br/ agricultura/mamona/ index.php acesso em 19 de dezembro de 2008 CUNHA, F. L. M. Digestão anaeróbia de resíduos sólidos urbanos: um panorama tecnológico atual. 2007. 107p. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Ambiental) – Instituto Tecnológico do Estado de São Paulo. Área de concentração: Mitigação de Impactos Ambientais. 2007. DASSIE, C., Tirando proveito do esterco em confinamentos Revista Balde Branco Número 417 - Julho/1999 DORAN, J.W.; LINN, D.M. Bacteriological quality of run off water from pastereland. Applied of Microbiology, v.37, p.985-991, 1979. DOWNEY, N.E.; MOORE, J.F. Trichostrongylid contamination of pasture fertilized with cattle slurry. Veterinary Record, London, v.101, n.24, p.487-488, 1977. EMBRAPA – EMPRESA BRASILEIRA DE PESQUISA AGROPECUÁRIA. Biodigestores, Disponível em: http://www.unilivre.org.br/centro /experiencias /438.html . Acesso em agosto de 2008. 2003. EMBRAPA – Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária. Mamona. Sudamar, 2007. Disponível em: http://www.cnpa.embrapa.br/produtos/mamona/index.html . Acesso em agosto de 2008. EMBRAPA/EBDA, Folder Nova Cultivar de Mamona, BRS 149 (Nordestina) Salvador, Campina Grande, 1998 FERREIRA, H. F. G.. Levantamento de opções de tratamento e eliminação dos resíduos de origem animal resultantes das normas de prevenção e combate a determinadas Encefalopatias Espongiformes Transmissíveis. Relatório de Estágio de Engenharia do Ambiente. Universidade dos Açores. Departamento de Ciências Agrárias. Angra do Heroísmo. Portugal. 2003 Página | 38 FREITAS, S. M. & FREDO, C. E. Biodiesel à base de óleo de mamona: algumas considerações. Informações Econômicas, SP, n. 35, n.1, jan. 2005. FURUKAWA, C., O Efeito Estufa, 2000 disponível em http://www.feg.unesp.br/ ~rioparaiba/downloads/Efeito%20Estufa.doc acesso em 16 de maio de 2009 GASPAR, R. M. B. L., Utilização de biodigestores em pequenas e médias propriedades rurais com ênfase na agregação de valor: um estudo de caso na região de Toledo-PR. Dissertação, Universidade Federal de Santa Catarina, Santa Catarina, 2003 Disponível em:http://www.tede.ufsc.br/teses/PEPS4022.pdf Acesso em 20 de julho de 2009. GOLDEMBERG, J.; VILLANUEVA,L. D. ENERGIA, MEIO AMBIENTE E DESENVOLVIMENTO disponível em:http://www.callegariarquitetura.com.br/textos/ callegari_energia_meio_ambiente%20_e_desenvolvimento.pdf acesso em 16 de maio de 2009 GUSTAVSSON, M. Biogas technology: solution in search of its problem, a study of small-scale rural. Technology Introduction and Integration. Göteborg University, 2000. IBGE - Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística. Estatística da Produção Pecuária, 2008. Encontrado no site: http://www.ibge.gov.br/home/estatistica/indicadores/agropecuaria/producaoagropecuaria /defaulttab.shtm. Acesso em junho de 2009. IBGE - Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística. Produção Animal no 1º Trimestre de 2008. Encontrado no site: http://www1.ibge.gov.br/home/estatistica/indicadores/ agropecuaria/producaoagropecuaria/abate-leite-couro-ovos_200801comentarios.pdf . Acesso em junho de 2009. INOUE, K. R. A. Produção de biogás, caracterização e aproveitamento agrícola do biofertilizante obtido na digestão da manipueira. Dissertação, Universidade Federal de Viçosa, Viçosa – MG, 2008. KHALIL, M. A. K,; RASMUSSEN, R. A. Climate-induced feedbacks for the global cycles of methane and nitrous oxide. Tellus, 41B: 554-559, 1989. KIEHL, E.D. Fertilizantes orgânicos. Piracicaba: Editora Agronômica Ceres. 1985. 492p. Página | 39 KUNZ, A.; HIGARASHI, M. M.; OLIVEIRA, P. A. de, TECNOLOGIAS DE MANEJO E TRATAMENTODE DEJETOS DE SUÍNOS ESTUDADAS NO BRASIL, Cadernos de Ciência & Tecnologia, Brasília, v. 22, n. 3, p. 651-665, set./dez. 2005 LANA, R. de P., Respostas Biológicas aos Nutrientes, Viçosa, Editora CPD, 2007, 177p. LIMA, R. L. S. ; SEVERINO, L .S. ; ALBUQUERQUE, R. C. ; NAPOLEÃO, BELTRÃO, E. M. B. Avaliação da casca e da torta de mamona como fertilizante orgânico. In: II CONGRESSO BRASILEIRO DE MAMONA, 2006, Aracajú. Cenário Atual e Perspectivas – Anais... Aracajú-SE, 2006. LIMA, R. L. S.; SEVERINO, L. S.; ALBUQUERQUE, R. C.; BELTRÃO, N. G. M. Aleopatia de plantas daninhas sobre a mamona. 2º Congresso Brasileiro de Mamona, Aracaju, SE, 2006. LUCAS JR., J. Algumas considerações sobre o uso do estrume de suínos como substrato para três sistemas de biodigestores anaeróbios.. Tese (Livre-Docência) Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinárias. Universidade Estadual Paulista. Jaboticabal. 1994. 113p LUCAS JUNIOR, J. & SILVA, F. M. Aproveitamento de resíduos agrícolas para a geração de energia. Simpósio – Energia Automação e Instrumentação. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE ENGENHARIA AGRÍCOLA, 27, 1998, Poços de Caldas, Anais... Lavras: SBEA/UFLA, 1998. P. 63-67. LUCAS JUNIOR, L.; SANTOS, T. M. B. Aproveitamento de resíduos da indústria avícola para a produção de biogás. In: SIMPÓSIO SOBRE RESÍDUOS DA PRODUÇÃO AVÍCOLA, 2000. Anais... Concórdia – SC. 2000. LUCAS, J.; SANTOS, T.M.B.; OLIVEIRA, R.A.; Possibilidade de uso de dejetos no meio rural. In: WORKSHOP: MUDANÇAS CLIMÁTICAS GLOBAIS E A AGROPECUÁRIA BRASILEIRA, 1, 1999, Campinas. Memória. Embrapa Meio Ambiente, 1999. p.42. MACIEL, C. D. de G., Manejo na cultura da mamona em Sistema de Semeadura Direta, Revista Plantio Direto, edição 96,.Aldeia Norte Editora, Passo Fundo, RS, setembro/outubro de 2006 Página | 40 MAGALHÃES, A.P.T. Biogás: um projeto de saneamento urbano. São Paulo: Nobel, 1986. 120p. MATOS, A. T.; BRASIL, M. S.; FONSECA, S. P. P. Aproveitamento de efluentes líquidos domésticos e agroindustriais na agricultura. In: ENCONTRO DE PRESERVAÇÃO DE MANACIAIS DA ZONA DA MATA MINEIRA, 3, 2003. Anais... Viçosa – MG. 2003. MORAES, L. M. Avaliação da biodegradabilidade anaeróbia de dejetos oriundos de atividades zootécnicas. 2000. Dissertação (Mestre em Engenharia Agrícola – Área de Concentração: Água e Solo), Universidade Estadual de Campinas, Campinas-SP, 2000. NOGUEIRA, L. A. H. Biodigestão, a alternativa energética. São Paulo: Nobel, 1992. 93p. PERDOMO, C.C. Suinocultura e meio ambiente. In: WORKSHOP: MUDANÇAS CLIMÁTICAS GLOBAIS E A AGROPECUÁRIA BRASILEIRA, 1, 1999, Campinas. Memória. Embrapa Meio Ambiente, 1999. p.43. PEREIRA NETO, J.T. Tratamento, reciclagem e impacto ambiental de dejetos agrícolas. In: CONFERÊNCIA SOBRE AGRICULTURA E MEIO AMBIENTE NÚCLEO DE ESTUDOS E PESQUISA EM MEIO AMBIENTE, 1992, Viçosa. Resumos... Viçosa : UFV, 1992. p.61-75. PERES, S. Policon. Workshop de Co-produtos do Biodiesel – MCT. Rio de Janeiro, 2005. PINA, M. ; SEVERINO, L. S. ; BELTRÃO, N. E. M. ; VILLENEUVES, P. ; LAGO, R. Novas alternativas de valorização para dinamizar a cultura da mamona no Brasil. Cadernos de Ciência & Tecnologia, Brasília, v. 22, n. 2, p. 453-462, maio/ago. 2005. SEAGRI, Secretaria de Agricultura, Irrigação e Reforma Agrária – BA, Cultura Mamoneira Disponível em http://www.seagri.ba.gov.br/Mamoneira.htm Acesso em 19 de dezembro de 2008 SEVERINO, L. S. ; COSTA, X. F. BELTRÃO, N. E. M. ; LUCENA, A. A. Mineralização da torta de mamona, esterco bovino e bagaço de cana estimada pela respiração microbiana. Revista de Biologia e Ciências da Terra, v. 5, n.1, 1º Semestre 2004. Página | 41 SEVERINO, L. S. O que sabemos sobre a torta de mamona. Campina Grande: Embrapa Algodão, 2005. 31p. (Documentos, 134). SILVA, A. da. Mamona: potencialidades agroindustriais do Nordeste brasileiro. Recife, Sudene – ADR. p. 154, 1983. VEIGA, J. E.; VALE, P. M. Aquecimento Global: um balanço das controvérsias, ciclo de seminários do Departamento de Economia da FEA/USP intitulado “Brasil no Século XXI: Desafios do Futuro”, Nov. 2007disponível em: http://www.econ.fea.usp.br/zeeli/ VEIGA_VALE_12_NOV_07.pdf . Acesso em 16 de maio de 2009 VILLELA, JR, L. V. E.; ARAÚJO, J. A. C.; BARBOSA, J. C.; PEREZ, L. R. B. Substrato e solução nutritiva desenvolvidos a partir de efluente de biodigestor para cultivo do meloeiro. R. Bras. Eng. Agríc. Ambiental, v.11, n.2, p.152-158, 2007. Página | 42