0
Na região do Midwest dos Estados Unidos, o tipo de solo e os sistemas de cultivo permitem utilizar todos os nutrientes dos efluentes e, portanto, tenta-se preservar a qualidade dos nutrientes destes efluentes reduzindo ao mínimo as emissões atmosféricas de amoníaco. Os sistemas habituais de alojamento de porcos permitem até um ano de armazenamento de efluentes debaixo do solo. Normalmente, enche-se uma fossa de 2.4 metros de profundidade e estes efluentes injectam-se nas terras de cultivo após a colheita de Outono, ainda que e, muitos casos, se realize uma aplicação adicional a princípios da Primavera, antes da sementeira. A maioria dos novos pavilhões para porcos de acabamento estão-se a construir basicamente para aproveitar a qualidade dos nutrientes dos efluentes, transformando os agricultores em suinicultores de sistemas de produção integrada.
Nos últimos anos surgiu o problema da excessiva "formação de espuma" em efluentes e estão a fazer-se esforços para combater este fenómeno. A formação de espuma nos efluentes suinícolas não é um problema recente. Desde há muitos anos que tem havido casos esporádicos de formação de espuma em sistemas de armazenamento de efluentes de longa duração nas explorações. O que se alterou é que hoje em dia há um aumento significativo de casos. O aumento começou aproximadamente em 2008. Os inquéritos posteriores realizados a produtores do Midwest indicam que desde o ano 2008 e de maneira constante 25% de depósitos de efluentes tiveram, ou estão a ter, espuma persistente.
Figura 1. Espuma na zona ocupada pelos animais numa engorda com fossa de efluentes
Foto cortesia de: Dr. Larry Jacobson e Dr. Chuck Clanton, Universidade do Minnesota.
Para que se produza e mantenha a formação de espuma, são necessários três factores chave em simultaneo. Em primeiro lugar, é necessária uma fonte de gás e os efluentes digeridos anaerobicamente são-na sob a forma de sulfeto de hidrogénio e metano. Em segundo lugar, é necessário um agente surfactante que permita dar elasticidade à superfície dos efluentes, permitindo a formação de bolhas. Finalmente, é necessário algum tipo de estrutura de suporte, como sejam pequenas fibras ou sólidos dos efluentes, para manter a bolha intacta e estável. Se se elimina qualquer destes três factores chave, a bolha não continuará num estado estável. O metano é um gás que se liberta de forma natural, em muito pequenas quantidades, no armazenamento anaeróbico de efluentes. Não obstante, quando fica retido dentro de uma bolha, o metano atinge níveis altos, de até 70%, muito acima da concentração explosiva 5-15%. Se estas bolhas se agitam e se rompem, causando com isso uma rápida libertação de metano, podem ocorrer incêndios e explosões se se fornecer uma fuente de ignição. Algumas fontes de ignição habituais são as luzes indicadoras dos aquecedores, as máquinas de lavagem à pressão e as actividades de soldadura.
Figura 2. Espuma sobresaindo do solo de slat.
Por cortesia de: Dr. Larry Jacobson e Dr. Chuck Clanton, Universidade do Minnesota.
A Associação de Produtores de Suínos de Iowa financiou um projecto de investigação multidisciplinar em vários Estados para investigar os mecanismos de formação de espuma nas suiniculturas e as estratégias para a sua mitigação. Engenheiros, químicos, microbiólogos e nutricionistas de suínos das Universidades Estatais do Iowa, Minnesota, Illinois (de Urbana-Champaign) e o Departamento de Agricultura dos Estados Unidos estão a investigar os mecanismos que provocam a formação de espuma e a desenvolver estratégias sustentáveis para a sua mitigação. Este programa tem uma duração de três anos, mais outro ano de resultados. Foram recolhidas milhares de amostras de efluente com e sem espuma e foram analisadas as diferenças nas propriedades físicas, químicas e microbiológicas. Foram desenvolvidas ferramentas para avaliar a tendência dos efluentes suinícolas em formar espuma ou para se manterem estáveis. Os resultados, até à data, indicam que nos efluentes com espuma, a quantidade de carbono é significativamente maior e crê-se que isto fornece a base para uma actividade metanogénica excessiva. Produz-se uma alteração na população microbiana, maiores taxas de produção de metano e a própria espuma se enriquece em proteínas e particulas finas que lhe dão estabilidade. Crê-se que a população microbiana relacionada com a formação de espuma nos efluentes suinícolas processa de maneira mais eficiente as fontes de carbono, especialmente a fibra e a gordura. Isto resulta em maiores taxas de metano e provoca um maior fluxo de metano através dos efluentes, que desloca para a superfície polímeros biológicos e proteínas, fornecendo o agente estabilizador da espuma necessário para manter uma bolha. Ainda é necessário realizar muito trabalho, mas o objectivo é conseguir estratégias de mitigação na exploração ao finalizar este estudo.
Figura 3. Espuma saindo do acesso para a bomba antes da aplicação no campo.
Por cortesia de: Dr. Larry Jacobson e Dr. Chuck Clanton, Universidade do Minnesota.
Até que se encontre uma solução permanente, vem-se advertindo os produtores para que tenham a precaução de não agitar a espuma até que se tenha evacuado todo o pessoal, não deixar fontes de ignição e ventilar o pavilhão a uma velocidade de, pelo menos, 30 renovações de ar por hora. Os resultados deste estudo estarão disponíveis no Verão de 2016.
Figura 4. Difusor e parede lateral danificados por um fogo súbito.
Cortesia de: Dr. Larry Jacobson e Dr. Chuck Clanton, Universidade do Minnesota.
