Uma inovação que pode ter um grande impacto nos problemas de qualidade da água nos Estados Unidos, um sistema capaz de remover quase todo o fósforo do estrume animal armazenado, foi desenvolvido por uma equipe de pesquisadores da Penn State e do Serviço de Pesquisa Agrícola do Departamento de Agricultura dos EUA.

Excesso de fósforo, principalmente no escoamento da aplicação de estrume na terra, é responsável por cerca de 66 por cento das condições prejudicadas dos rios dos EUA e criou grandes áreas de eutrofização - zonas mortas - na Baía de Chesapeake e no Golfo do México, onde a vida aquática não pode sobreviver. A poluição por nutrientes é uma das mais difundidas da América, problemas ambientais caros e desafiadores, de acordo com a Agência de Proteção Ambiental.

O sistema desenvolvido por cientistas da Penn State e do USDA - apelidado de MAPHEX para MAnure PHosphorus EXtraction - envolve um processo de três estágios, incluindo separação líquido-sólido com uma prensa helicoidal e centrífuga; tratamento químico com adição de sulfato de ferro; e filtração final com terra diatomácea. A máquina é projetada para processar esterco de tanques de armazenamento de esterco ou fossas em fazendas leiteiras.

"Esta tecnologia pode mudar o jogo se pudermos modificá-la para atingir custos operacionais mais baixos, "disse o pesquisador principal da Penn State, Alex Hristov, professor de nutrição leiteira na Faculdade de Ciências Agrárias. "O estágio final usa terra de diatomáceas para filtrar o fósforo do fluido e esse material é caro."

Igreja Clinton, com a Unidade de Pesquisa de Sistemas de Pastagem e Gestão de Bacias Hidrográficas do Serviço de Pesquisa Agrícola do USDA, disse que a equipe está atualmente procurando reciclar a terra de diatomáceas. "Também estamos tentando encontrar um substituto mais barato para o estágio de filtração do processo MAPHEX, como substituir o estágio de filtração por outra centrífuga, "Disse Church.

Quando testado em 150 e 2, 700 vacas leiteiras, cerca de 98 por cento do fósforo foi removido das lamas de estrume, junto com 93 por cento dos sólidos. Como configurado atualmente, o sistema MAPHEX custaria aproximadamente $ 750 por vaca leiteira por ano para uma operação de laticínios - um custo irreal quando a EPA não está impondo restrições ao escoamento de fósforo das fazendas e não existem subsídios governamentais para pagar por tal tecnologia.

Mas no futuro, se o governo impõe regulamentos de água potável na agricultura e se

MAPHEX pode se tornar mais acessível para operar, seu potencial é enorme, Hristov acredita.

"Antecipamos o refinamento do processo e os usos benéficos dos sólidos removidos do esterco - como para forragem, composto e fertilizante - irá melhorar a relação custo-eficácia consideravelmente, "disse ele." E do ponto de vista da administração, alguns agricultores maiores que podem pagar podem querer implementar um sistema como este. "

Penn State e USDA, que receberam uma patente conjunta do sistema em 2017, procuram licenciar a tecnologia, provavelmente para uma grande empresa agrícola ou de processamento de resíduos. Eles não estão procurando entrar em um acordo comercial para produzir o sistema, Hristov e Church notaram.

A pesquisa sobre o sistema MAPHEX foi conduzida no centro da Pensilvânia, parte da Bacia Hidrográfica da Baía de Chesapeake e uma área com foco intenso no desenvolvimento de sistemas de tratamento de dejetos. O estrume do setor de laticínios foi estimado em 2010 como responsável por 20 por cento de todo o fósforo na bacia hidrográfica da Baía de Chesapeake.

Explicando porque a Pensilvânia era o lugar perfeito para desenvolver o MAPHEX, Hristov apontou que a maioria das fazendas leiteiras na área de estudo são pequenas, com menos de 100 vacas ordenhadas. Mas um número crescente de operações maiores com mais de 1, 000 cabeças podem agora ser encontradas.

"A natureza líquida da maioria do esterco leiteiro armazenado reduz seu potencial para transporte fora da fazenda e foi o ímpeto para o desenvolvimento de opções de tratamento para manipular os sólidos e nutrientes do esterco. "Hristov disse.

O MAPHEX foi projetado para ser um sistema móvel que se encaixa em dois grandes reboques de mesa para atender uma série de laticínios de pequeno ou médio porte. Se for ampliado para ter a capacidade de tratar estrume de uma grande fábrica de laticínios, não seria mais móvel. “Se o sistema for produzido por uma empresa agrícola, pensamos que os transportadores de estrume podem fazer um negócio com isso, alguns pequenos laticínios poderiam cooperar e comprar um, ou grandes laticínios com milhares de vacas podem construir um sistema estacionário. "

O MAPHEX não é apenas para esterco de vaca. Church disse que a tecnologia é compatível com esterco de suíno e provavelmente poderia funcionar com esterco de galinha, também, mas porque este último está seco, teria que ser diluído antes que o processo pudesse funcionar.