Uma lagoa anaeróbica, lagoa de dejetos ou esterqueira, é uma bacia de terra artificial ao ar livre, cheia de excrementos de animais, que passa por respiração anaeróbica como parte de um sistema projetado para gerenciar e tratar os resíduos gerados por operações concentradas de alimentação animal (CAFO, na sigla em inglês, de concentrated animal feeding operation, confinamento intensivo de animais). As lagoas anaeróbicas são criadas a partir de uma lama de esterco, que é lavada debaixo dos currais e então canalizada para a lagoa. Às vezes, a lama é colocada em um tanque de retenção intermediário sob ou ao lado dos estábulos antes de ser depositada na lagoa. Uma vez na lagoa, o esterco se separa em duas camadas: uma camada sólida ou de lodo e uma camada líquida. O esterco então passa pelo processo de respiração anaeróbica, em que os compostos orgânicos voláteis (COVs) são convertidos em dióxido de carbono e metano. Lagoas anaeróbicas são geralmente utilizadas para o pré-tratamento de efluentes industriais e municipais de alta concentração. Isso permite a sedimentação preliminar de sólidos em suspensão como um processo de pré-tratamento.
Foi demonstrado que as lagoas anaeróbicas abrigam e emitem substâncias que podem causar efeitos adversos ao meio ambiente e à saúde. Essas substâncias são emitidas por duas vias principais: emissões gasosas e transbordamento da lagoa. As emissões gasosas são contínuas (embora a quantidade possa variar de acordo com a estação do ano) e são um produto do chorume de dejetos animais. Os gases mais prevalentes emitidos pela lagoa são: amônia, sulfeto de hidrogênio, metano e dióxido de carbono. O transbordamento de lagoas é causado por problemas nas lagoas, como rupturas ou construção inadequada, ou por condições climáticas adversas, como aumento das chuvas ou ventos fortes. Esses transbordamentos liberam substâncias nocivas no solo e na água circundantes, tais como: antibióticos, estrogênios, bactérias, pesticidas, metais pesados e protozoários.
Nos EUA, a Agência de Proteção Ambiental (EPA, Environmental Protection Agency) respondeu às preocupações ambientais e de saúde reforçando a regulamentação dos CAFOs ao abrigo do Lei da Água Limpa (Clean Water Act). Alguns estados também impuseram suas próprias regulamentações. Devido a repetidos transbordamentos e consequentes preocupações com a saúde, a Carolina do Norte proibiu a construção de novas lagoas anaeróbicas em 1999. Também houve um esforço significativo para a pesquisa, o desenvolvimento e a implementação de tecnologias ambientalmente corretas que permitam o confinamento e a reciclagem mais seguros dos resíduos de CAFOs.
A legislação brasileira sobre esterqueiras foca no manejo adequado de dejetos animais para evitar a contaminação do solo e da água, sendo regulada tanto por normas federais quanto estaduais e municipais, com forte ênfase na impermeabilização e no licenciamento ambiental.Crislaine Mendes; Ester Amelia Assis Mendes; Jean Cesar Andrusko; Raul Alberto Marcon. FUNDO AZUL: PARCERIA NO MANEJO DE DEJETOS DA BOVINOCULTURA PARA PROTEÇÃO DE MANANCIAIS. XXIV SIMPÓSIO BRASILEIRO DE RECURSOS HIDRÍCOS. ISSN 2318-0358
Contexto A partir da década de 1950, com a produção de aves, e posteriormente, nas décadas de 1970 e 1980, com a criação de bovinos e suínos, os produtores de carne nos Estados Unidos passaram a utilizar o sistema CAFO (concentrated animal feeding operation, “Operação Concentrada de Alimentação”, ou confinamento intensivo de animais) como forma de produzir grandes quantidades de carne de maneira mais eficiente. Essa mudança reduziu o preço da carne. No entanto, o aumento da criação de gado gerou um aumento na produção de esterco. Em 2006, por exemplo, as atividades pecuárias nos Estados Unidos produziram 121 milhões de toneladas de esterco.
O esterco de confinamento intensivo de animais geralmente apresenta menor teor de nutrientes utilizáveis do que o esterco fresco ou “recém-excretado”, devido à diluição, às perdas durante o armazenamento e à incompatibilidade entre as proporções de nutrientes e as necessidades das culturas. Além disso, os grandes volumes produzidos em locais confinados frequentemente excedem a capacidade de absorção das terras agrícolas próximas, encarecendo o transporte e aumentando o risco de excesso de nitrogênio e fósforo, com consequente escoamento superficial e poluição. Por exemplo, uma operação de confinamento com 800 mil suínos pode produzir mais de 1,5 milhão de toneladas de resíduos por ano. A grande quantidade de esterco produzida por um CAFO precisa ser tratada de alguma forma, pois o inadequado manejo do esterco pode resultar em danos à água, ao ar e ao solo. Como resultado, a coleta e o descarte de esterco tornaram-se um problema crescente.
Para gerenciar seus resíduos, os CAFOs desenvolveram planos de tratamento de águas residuais agrícolas. Para economizar mão de obra, muitos CAFOs lidam com os resíduos de esterco na forma líquida. Nesse sistema, os animais são mantidos em currais com piso gradeado, para que os dejetos e a água pulverizada possam ser drenados por calhas subterrâneas e canalizados para tanques de armazenamento ou lagoas anaeróbicas. Uma vez na lagoa, o objetivo é tratar os resíduos e torná-los adequados para serem espalhados em campos agrícolas. Existem três tipos principais de lagoas: anaeróbicas, que são inibidas pelo oxigênio; aeróbicas, que requerem oxigênio; e facultativas, que se mantêm com ou sem oxigênio. As lagoas aeróbicas proporcionam um maior grau de tratamento com menor produção de odores, embora exijam uma quantidade significativa de espaço e manutenção. Devido a essa demanda, quase todas as lagoas para efluentes de animais são anaeróbicas.
Projeto Descrição thumb|right|Lagoa de tratamento anaeróbico no Laticínio da Cal Poly. As lagoas anaeróbicas são bacias de terra com uma profundidade usual de 2,4 metros (8 pés), embora profundidades maiores sejam mais benéficas para a digestão, pois minimizam a difusão de oxigênio da superfície. Para minimizar o vazamento de dejetos animais para o lençol freático, as lagoas mais novas são geralmente revestidas com argila. Estudos demonstraram que, na verdade, as lagoas normalmente apresentam vazamentos a uma taxa de aproximadamente 1 milímetro (0,04 polegadas) por dia, com ou sem revestimento de argila, porque é o lodo depositado no fundo da lagoa que limita a taxa de vazamento, e não o revestimento de argila ou o solo nativo subjacente.
As lagoas anaeróbicas não são aquecidas, aeradas ou misturadas. Elas são mais eficazes em temperaturas mais elevadas; as bactérias anaeróbicas são ineficazes abaixo de 15 °C (59 °F). As lagoas devem ser separadas de outras estruturas por uma certa distância para evitar contaminação. Essa distância de separação é regulamentada pelos estados. O tamanho total da lagoa é determinado pela soma de quatro componentes: volume mínimo de projeto, volume de armazenamento de esterco entre os períodos de descarte, volume de diluição e volume de acúmulo de lodo entre os períodos de remoção de lodo.
Processo A lagoa é dividida em duas camadas distintas: lodo e líquido. A camada de lodo é mais sólida, formada pela estratificação de sedimentos provenientes do esterco. Após algum tempo, essa camada sólida se acumula e eventualmente precisa ser removida. A camada líquida é composta de graxa, espuma e outras partículas. O efluente líquido do CAFO entra no fundo da lagoa para que possa se misturar com a massa microbiana ativa na camada de lodo. Essas condições anaeróbicas são uniformes em toda a lagoa, exceto em uma pequena camada superficial.
Às vezes, a aeração é aplicada a esse nível para atenuar os odores emitidos pelas lagoas. Se a aeração superficial não for aplicada, forma-se uma crosta que retém o calor e os odores. As lagoas anaeróbicas devem reter e tratar as águas residuais por um período de 20 a 150 dias. As lagoas devem ser seguidas por lagoas aeróbicas ou facultativas para fornecer o tratamento adicional necessário. A camada líquida é drenada periodicamente e utilizada como fertilizante. Em alguns casos, pode-se instalar uma cobertura para reter o metano, que é utilizado para geração de energia.
Categoria:Gestão de resíduos Categoria:Saneamento Categoria:Digestão anaeróbia
en:Composto orgânico volátil