Potencial do aproveitamento de água da chuva na produção de suínos e aves na bacia hidrográfica do rio Jacutinga e bacias contíguas

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental, Florianópolis, 2020.

O aproveitamento de água da chuva vem sendo incentivado a fim de minimizar problemas decorrentes de períodos de estiagem e secas e atuar como ferramenta de gestão dos recursos hídricos. Em Santa Catarina (Art. 218 da Lei Estadual nº 14.675/2009) a instalação de sistemas de aproveitamento de água da chuva (SAAC) é requisito para a obtenção do licenciamento ambiental de atividades usuárias de recursos hídricos, como é o caso dos sistemas de produção de animais confinados (SPAC). Contudo, sua disseminação ainda conflita com a falta de conhecimento sobre a qualidade e a quantidade da água da chuva captada. Nesse contexto, esse estudo teve como objetivo avaliar o potencial quali-quantitativo dos SAAC instalados em SPAC de suínos e aves nos municípios da bacia do rio Jacutinga e bacias contíguas. Para o potencial quantitativo foi estimada a capacidade dos SAAC em suprir a demanda dos SPAC e a economia de água de outras fontes gerada pela aplicação dos SAAC na atividade. Para tanto, foi calculado o volume potencial de água da chuva a ser captado e comparado com a demanda de água existentes nos SPAC, para cada categoria de produção, em cada um dos municípios inseridos na área de estudo. Para a estimativa do potencial qualitativo, amostras de água de 10 SAAC utilizados em SPAC foram analisadas em âmbito físico-químico e microbiológico, em março, junho e dezembro de 2019. Em 3 SAAC foram coletadas amostras após realizado o processo de cloração. As alterações na qualidade da água provocadas pelos dispositivos do sistema intermediário ? descarte dos primeiros escoamentos e filtros de pedra britada ? foram avaliados em 8 eventos de chuva em sistemas pilotos. Como resultado, o potencial de suprimento da demanda avícola pelos SAAC foi de 100%, já da demanda suinícola variou entre 33,5% a 65,9%, a depender da fase produtiva de trabalho da granja. O potencial anual total de aproveitamento para a área de estudo foi de 5,2 mil m³. Sobre o potencial qualitativo, foi evidenciado o risco microbiológico na água não clorada, onde coliformes totais, Escherichia coli, enterococcus e Salmonella sp. foram identificados em 100%, 93,1%, 65,5% e 20,7% das amostras, respectivamente. A cloração realizada nas águas amostradas mostrou-se deficiente, onde apenas 1 dos 3 pontos de coleta apresentou eficiência de 100% na remoção dos microrganismos em todas as coletas. O sistema de descarte dos primeiros escoamentos apontou diferença significativa nos parâmetros condutividade, sólidos dissolvidos totais, cálcio e magnésio no primeiro milímetro de chuva em relação aos demais. A passagem da água pelos filtros de pedra britada gerou aumento significativo na concentração de magnésio e diminuição da turbidez e Escherichia coli. Concluiu-se que os SAAC apresentam alto potencial de suprimento da demanda dos SPAC, gerando uma economia de água representativa na área de estudo. A qualidade das águas dos SAAC apresentou potencial para a dessedentação animal, desde que realizado um processo de desinfecção eficiente. Contudo, a cloração realizada nas propriedades mostrou-se deficiente. Os dispositivos do sistema intermediário geraram melhorias na qualidade da água captada, porém, não descartando a necessidade de desinfecção

Abstract: The use of rainwater have been encouraged as a way to minimize problems by water scarcity and act as a tool in the management of water resources. In Santa Catarina (Art. 218 of State Law nº 14.675/2009) the installation of rainwater harventing systems (RWHS) is a requirement to obtaining the environmental licensing of activities that use water resources, as is the case of concentrated production animal systems (CAPS). However, the dissemination of RWHS still confront with the lack of knowledge about the quality and quantity of rainwater collected. In this context, this study aimed to assess the qualitative and quantitative potential of RWHS installed in swine and poultry CAPS, in the municipalities of the Jacutinga River basin and contiguous basins. For the quantitative potential, were estimates the capacity of the RWHS to supply the demand of the SPAC and the other source?s water savings, generated by the application of the RWHS in the activity. For this purpose, the potential volume of rainwater harvested was calculated and compared with the water demand of CAPS, for each one of production category, in each one of the municipalities within the study area. To estimate of qualitative potential, water samples from 10 RWHS used in CAPS were analyzed in a physicalchemical and microbiological scope, in March, June and December of 2019. In 3 RWHS were collected samples after the chlorination process. The changes in water quality caused by the devices of the intermediate system ? first flush and crushed stone filters - were evaluated during 8 rain events at pilot systems. As a result, the potential of RWHS to supply poultry demand was 100%, whereas to supply the swine demand varied between 33.5% and 65.9%, to depending of the farm's work productive phase. The total annual potential for the study area was 5,200 m³. Regarding the qualitative potential, it was evidenced the microbiological risk in non-chlorinated water, where total coliforms, Escherichia coli, enterococcus and Salmonella sp. were identified in 100%, 93.1%, 65.5% and 20.7% of the samples, respectively. The chlorination process showed deficient: only 1 of the 3 collection points was 100% efficient in removing microorganisms in the three collection campaigns. The first flush showed a significant difference in the parameters: conductivity, total dissolved solids, calcium and magnesium, in the first millimeter of rain in relation to the others. The passage of water through crushed stone filters generated a significant increase in magnesium concentration and decreased in the turbidity and Escherichia coli. The finding was that the RWHS provide a high potential to supply the CAPS?s demand, afford a significant water saving in the study area. The water quality of the RWHS showed have a potential for animal consumption, since an efficient disinfection process be realized. However, the chlorination process done in the properties proved to be deficient. The devices of the intermediate system generated improvements in the rainwater quality, however, not discarding the necessity of the disinfection.