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Please use this identifier to cite or link to this item: http://repositorio.ufla.br/jspui/handle/1/2970

Title: Análise de fatores ambientais na criação de suínos em camas sobrepostas e produção de biogás
Other Titles: Environmntal factors analysis in a deep litter swine production system and biogas production evaluation
???metadata.dc.creator???: Sousa, Francine Aparecida
???metadata.dc.contributor.advisor1???: Campos, Alessandro Torres
???metadata.dc.contributor.advisor-co???: Yanagi Junior, Tadayuki
???metadata.dc.contributor.referee1???: Tinôco, Ilda de Fátima Ferreira
Fia, Ronaldo
Ferreira, Rony Antônio
???metadata.dc.description.concentration???: Engenharia Agrícola
Keywords: Biodigestão anaeróbia
Suíno - Instalação
Conforto térmico
Gas
Ambiência
Biodigestor
Construção rural
Instalação para suíno
Bem estar
Wellness
Thermal comfort
Gases
Biodigester
Anaerobic digestion
Ambience
Lodge for finishing phase of swine
Rural buildings
Swine’s bed
???metadata.dc.date.submitted???: 16-Apr-2014
Issue Date: 2014
???metadata.dc.description.sponsorship???: Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)
Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais (FAPEMIG)
Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
Citation: SOUSA, F. A. Análise de fatores ambientais na criação de suínos em camas sobrepostas e produção de biogás. 2014. 125 p. Tese (Doutorado em Engenharia Agrícola) - Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2014.
???metadata.dc.description.resumo???: This article seeks to assess the air quality through gas concentration; thermal and acoustic environment; surface and internal temperatures of the materials used in the swine’s beds in lodge for finishing phase of swine. This swine’s beds stay over the concrete. The experiment was conducted during June and July months. So, the aim of this work was to evaluate the efficiency of the anaerobic digestion and the biogas production from the swine’s beds in the finishing phase using bench biodigesters. Three treatments were compared: swine’s beds made of wood shavings + sugarcane bagasse (“M+B”), made of sugarcane bagasse (“BAG”) and of wood shavings “MAR”. Thermal comfort was evaluated by the Black Globe Temperature and Humidity Index (BGTHI), the Thermal Heat Load (THL) and the environment enthalpy (h). The average noise level (dB) was also calculated. Measurements of instantaneous concentrations of ammonia, (NH3, ppm), carbon dioxide (CO2, ppm) and carbon monoxide (CO, ppm) were made according at the level of the animals. This study used 12 prototypes of batch laboratory biodigesters, made of plastic and PVC. For each treatment, it was evaluated the pollution potential of effluents through physico-chemical parameters (pH, DBOT, DQOt and ST). Biogas production was quantified in order to determine the energy potential of the bed of swine. The major values of BGTHI occurred in the treatment “M+B” mostly when compared to other treatments. The lowest values of BGTHI were observed in the early morning and late afternoon. The major values occurred between 11:00 am to 3:00 pm. There wasn’t significant difference between treatments for the enthalpy values. The highest noise values were observed in the treatment “MAR”, however, the level of noise all others treatments not exceeded the recommended limits by the standard (NR-15). It was observed that the “MAR” bed presented 2.88 ppm, the highest average value of ammonia concentration. The “BAG” bed presented the lowest values of ammonia during all the period evaluated. There was a difference in the ammonia concentration between the beds during the morning. The major concentrations of CO2 (1530 ppm) were observed in the “BAG” treatment at 11:30 am. The bed surface doesn't presented difference between the collected points. The internal temperature of the beds was highest in the “M+B” bed than in the “BAG” and “MAR” treatments. It was observed that the "MAR" treatment presented the major values of reduction of ST (56.44%). The removal efficiency of DQOt was 66.04% in “M+B” bed and 30.80% in "MAR" bed. The treatment with “M+B” bed showed the highest average weekly production of biogas (5.1 dm3 biogas) with cumulative average production of 127 dm3 biogas. The treatment with “MAR” bed presented 43.2 dm3 as cumulative average values of biogas. The concentration of CO, CO2 and NH3 didn't reach levels to cause damage to animal health. With this study, it was concluded that the use of biodigesters is interesting to promote the post-treatment (or complementary treatment or finalization of treatment) of the effluent. Also it is possible to obtain energy in the biogas form, which can be converted into electricity, increasing the sustainability of the farm.
Os objetivos do presente trabalho foram: avaliar a qualidade do ar, por meio das concentrações de gases; o ambiente térmico, acústico e as temperaturas superficiais e no interior de diferentes materiais de cama sobreposta, em instalações para terminação de suínos; avaliar a eficiência do processo de biodigestão anaeróbia e a produção de biogás proveniente de cama sobreposta de suínos em fase de terminação, em biodigestores de bancada. Compararam-se três tratamentos: cama sobreposta composta por maravalha+bagaço de cana “M+B”, cama sobreposta composta por bagaço de cana “BAG” e cama sobreposta composta por maravalha “MAR”. O conforto térmico foi avaliado por meio do Índice de Temperatura do Globo e Umidade (ITGU), da Carga Térmica de Radiação (CTR) e entalpia (h) do ambiente. Foi calculado também o nível médio de ruídos (em dB). Foram feitas medições das concentrações instantâneas de amônia (NH3, ppm), dióxido de carbono (CO2, ppm) e monóxido de carbono (CO, ppm) ao nível dos animais. Foram utilizados protótipos de 12 biodigestores laboratoriais de batelada, confeccionados em recipiente plástico e PVC. Para cada tratamento, foi avaliado o potencial poluidor do efluente, por meio de parâmetros físico-químicos (pH, DBOt, DQOt e ST). Foi quantificada a produção de biogás a fim de se verificar o potencial energético da cama sobreposta de suínos. Os maiores valores de ITGU ocorreram para o tratamento “M+B” na maioria dos horários em relação aos demais tratamentos. Os menores valores de ITGU foram observados ao início da manhã e ao final da tarde. Já os maiores valores ocorreram entre 11 e 15 horas. Não houve diferença significativa entre os tratamentos para os valores de entalpia. Os maiores valores de ruídos foram observados no tratamento “MAR”, à despeita de que, para todos os tratamentos, seus níveis não ultrapassaram os limites recomendados pela norma (NR-15). Observou-se que a cama “MAR” foi a que apresentou o maior valor médio de concentração de amônia, de 2,88 ppm. A cama “BAG” apresentou os menores valores de amônia em todos os horários avaliados, com o período da manhã apresentando diferença significativa em relação às outras camas. O maior valor de concentração de CO2 (1530 ppm) ocorreu no tratamento com cama “BAG”, às 11horas e 30 min. As temperaturas superficiais das camas sobrepostas não apresentaram diferenças significativas entre os pontos de coleta. A temperatura no interior das camas na parte da frontal da baia foi superior no tratamento “M+B”, quando comparada ao tratamento “BAG” e “MAR”. Observou-se que, o tratamento “MAR” apresentou maiores valores de redução de ST (56,44%). A eficiência de remoção de DQOt para a cama “M+B” foi de 66,04%, já a cama “MAR” apresentou redução de 30,80% de DQOt. O tratamento que recebeu cama “M+B” apresentou os maiores resultados de produção média de biogás semanal (5,1 dm3 de biogás), com produção média acumulada de 127 dm3 de biogás. O tratamento que recebeu cama “MAR” apresentou valores de produção média acumulada de 43,2 dm3 de biogás. A concentração dos gases CO, CO2 e NH3 mensurados não atingiram níveis que possam causar danos à saúde dos animais. Com este estudo, foi possível concluir que o uso de biodigestores é interessante para promover o pós-tratamento (tratamento complementar ou finalização do tratamento) do efluente, obtendo-se, ainda, produção de energia na forma de biogás, que pode ser convertida em eletricidade, aumentando a sustentabilidade da granja.
Description: Tese apresentada à Universidade Federal de Lavras, como parte das exigências do Programa de Pós-Graduação em Engenharia Agrícola, área de concentração em Engenharia Agrícola, para a obtenção do título de Doutor.
URI: http://repositorio.ufla.br/jspui/handle/1/2971
Publisher: UNIVERSIDADE FEDERAL DE LAVRAS
UNIVERSIDADE FEDERAL DE LAVRAS
???metadata.dc.language???: pt_BR
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DEG - Engenharia Agrícola - Doutorado (Teses)

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