Effective microorganisms (EM) as biofeeders for anaerobic digestion

Está faltando o link ou o DOI do artigo. CorrigirSoil micro-organisms called Effective Microorganisms (EM) were first cultivated and used in the 1970s. Researches about these cultures have since then demonstrated their effectiveness in improving soil characteristics and as an alternative for accelerating organic matter decomposition in waste treatment systems. The objective of this study was to test whether the addition of EM to substrates incubated in anaerobic digesters would increase the efficiency of waste treatment and biogas production. EM cultures were obtained from bacterial colonies captured within the A-horizon of a Brazilian forest soil. They were left to grow during 15 days on cooked rice contact with the soil; afterwards, the established colonies were separated according to their colors, discarding all shades of black, gray and white, according to recommendations from related literature. Remaining colonies were further grown in sugarcane broth medium for 18 days, being this the final EM culture. Twelve bench digesters were used, each with a total capacity for three liters. The experiment was composed by four treatments consisting of different concentrations of EM inoculum [15% (T1), 10% (T2), 1% (T3) and 0% (T4)] applied to dairy cattle manure, with three replications per treatment. Anaerobic digestion was carried out under controlled temperature (35 o C) over 99 days. Data collected included concentrations of total, fixed and volatile solids (TS, FS and VS), pH and Chemical Oxygen Demand (COD). The pH of the EM inoculum was 3.34 and COD was 24.25 mg L -1 . The best reduction efficiencies for COD and TS removal were 79.44% and 42.50%, respectively, in T4. Among the treatments with EM addition, 1% (T3) resulted in better COD reduction. The maximum accumulated biogas production was 20.60 L biogas L substrate -1 , also for T3. In conclusion, EM as an inoculum in low concentrations may be advantageous to anaerobic digestion.Microrganismos benéficos ao solo, nomeados “Microrganismos Eficientes” (ME) foram cultivados e utilizados nos anos 70. Pesquisas sobre tal cultura tem demonstrado sua eficiência na melhoria das características do solo e também como forma alternativa de acelerar a decomposição da matéria orgânica em sistemas de tratamento de resíduos. O objetivo desse estudo foi testar se a adição da cultura ME como inóculo a substratos incubados em digestores anaeróbios aumentaria a eficiência do tratamento de resíduos. A cultura ME foi obtida de colônias capturadas no horizonte A do solo em uma floresta brasileira. Elas foram desenvolvidas em arroz cozido posto em contato com o solo por um período de 15 dias, após o qual as colônias estabelecidas foram separadas de acordo com padrões de cores, sendo descartadas as de tons cinza, preto e branco, conforme recomendado. As colônias remanescentes foram transferidas para o meio de caldo de cana, onde se desenvolveram por mais 18 dias, sendo esta a cultura ME. Foram utilizados 12 biodigestores de bancada, com capacidade total de três litros cada. Foram aplicados quatro tratamentos, referentes às diferentes adições de ME como inóculo [15% (T1), 10% (T2), 1% (T3) e 0% (T4)] a esterco de bovino de leite, com três repetições por tratamento. A digestão anaeróbia foi conduzida sob condição de temperatura controlada (35oC), durante 99 dias. Os dados coletados incluíram concentrações de sólidos totais, fixos e voláteis (ST, SF e SV), pH e Demanda Química de Oxigênio (DQO). O pH do inóculo ME foi de 3,34 e sua DQO foi de 24,25 mg L -1 . As maiores eficiências de redução de DQO e de ST foram de 79,44% e 42,50%, respectivamente para T4. Dentre os tratamentos com adição de ME, 1% (T3) resultou em melhor eficiência de redução de DQO. A produção máxima acumulada foi de 20,60 L de biogás por L de substrato, também para T3. Concluiu-se que o uso do ME como inóculo, em baixa concentração, pode ser vantajoso para a digestão anaeróbia

Amonio: Revisión Acerca De Los Modelos De Concentración Y Emisión En Estructuras Para Animales

La calidad del aire en los sistemas de crianza está directamente relacionada con el metabolismo de los animales, liberando directamente a la atmosfera calor, humedad y dióxido de carbono CO2, a través de la respiración y los gases de la digestión y excretas como NH3, CH4, H2S, material particulado, y gases de la combustión incompleta de los sistemas de calefacción como el CO, NO2, con concentraciones mayores a las permitidas por las normas Colombianas (Decreto 948 de 1995), así como con otros países como EE.UU. (Organización Nacional para la Seguridad y la Salud de NIOSH, 1994) y Brasil (NR-15, 1978), que tienen un importante desarrollo en la industria pecuaria a nivel mundial. Entre estos gases, el amonio es el gas más tóxico y encontrado con mayor frecuencia en el aire, dentro de la instalaciones de cría de animales que causa daños a la salud y la productividad de los animales y de las personas. Por lo tanto, el estudio de amonio ha llamado la atención de los investigadores durante años en diferentes países. El objetivo de este trabajo es dar a conocer aspectos importantes que deben tenerse en cuenta en las estructuras para animales, como las concentraciones admisibles de amonio, y los modelos desarrollados para calcular las concentraciones y las emisiones, que pueden ser utilizados en países como Colombia, donde los trabajos sobre el control ambiental y el conocimiento de la producción de gases en las estructuras pecuarias son pocos.Air quality in animal confinements is directly related to animal metabolisms, releasing heat, humidity and carbon dioxide (CO2) to the air from respiration and gases from digestion and feces such as NH3, CH4, H2S and dust. Heating systems produce CO and NO2 due to incomplete combustion which produces concentrations greater than those allowed by Colombian legislation (Decreto 948, 1995), and international countries such as the USA (National Organization for Security and Health NIOSH, 1994) and Brazil (NR-15, 1978), which represent some of the largest livestock development industries in the world. Among these gases, ammonia is the pollutant most often found in air inside animal confinements which deteriorates the health and productivity of animals and people. Hence, the study of ammonia has attracted the attention of researchers for years in various different countries. The objective of this work was to discover important aspects which must be taken into account in animal confinements, such as permissible ammonia concentrations. The developed models calculate concentrations and emissions, which can be used in countries such as in Colombia, where works and knowledge on environmental control and the production of gases in livestock confinements are few

Sugarcane bagasse ash as a partial-Portland cement-replacement materia

This investigation is focused on the evaluation of the effects of the partial replacement of Portland cement by sugar cane bagasse ash (CBC) in mortars. The main objective wasto find a suitable destination for an agricultural residue generated in an increasing amount in Brazil, as the use of CBC as a mineral admixture in mortars and concretes, contributes to decrease the environmental impact of these materials related to cement production. Experimental techniques were applied both for the CBC characterization and for the evaluation of its use as a mineral admixture in mortars, based on mechanical and physical tests. The results from tests with mortars indicated the viability of the partial substitution of cement by up to 20% of the CBC consideredEsta investigación se centra en la evaluación de los efectos de la sustitución parcial del cemento Portland por cenizas de bagazo de caña de azúcar (CBC) en morteros. El objetivo principal fue encontrar un uso adecuado para este residuo agrícola que es generado en una cantidad cada vez mayor en Brasil, ya que el uso de CBC como un mineral mezclado en morteros y concretos, contribuye a disminuir el impacto ambiental de estos materiales relacionados con la producción de cemento. Técnicas experimentales fueron aplicadas tanto para la caracterización del CBC, como para la evaluación de su uso como una mezcla de minerales en los morteros, basados en pruebas físicas y mecánicas. Los resultados de las pruebas con morteros indicaron la viabilidad de la sustitución parcial del cemento por CBC, hasta en un 20%

Efecto del sistema de calefacción en la calidad de la cama de galpones de pollos de engorde en condiciones de inverno

El objetivo de este trabajo, fue evaluar la influencia de los sistemas de calefacción en galpones avícolas, las condiciones psicométricas del aire interno y en la calidad de la cama (humedad y pH), en condiciones de invierno, en el oeste del Estado de Santa Catarina. El experimento fue desarrollado en tres propiedades avícolas integradas en la industria Brasilera Perdigão, en núcleos con tres galpones similares, equipados con diferentes sistemas de calefacción (Campanas infrarrojas a gas, hornos a leña de calentamiento indirecto del aire e intercambiadores de calor por radiación con calentamiento como suplemento de las campanas infrarrojas a gas). Valores de la humedad relativa y la temperatura del aire fueron obtenidos continuamente, en tres puntos de medida de cada instalación al nivel de las aves, para determinar el índice de temperatura y humedad (ITH). Para los análisis de humedad y pH de la cama, fueron colectadas cuatro muestras en cuatro puntos diferentes en cada galpón, cada dos días, durante el periodo en que fueron utilizados los sistemas de calefacción. Los sistemas de calentamiento en campanas infrarrojas a gas y el sistema conjugado de intercambiador más campanas infrarrojas a gas, proporcionaron valores de humedad de la cama, inferiores a los observados en ambientes calentados por el sistema con horno a leña. En los aviarios calentados por los sistemas de campanas a gas y el horno a leña, los valores de ITH, se mantuvieron en una franja de confort para el bienestar de las aves, pero en el sistema conjugado con más campanas a gas, fue detectado estrés y desperdicio de energía. Para todos los sistemas de calentamiento los valores de humedad de la cama se mostraron adecuados, sin embargo, los valores del pH de las muestras de cama, colectadas en los ambientes de cría, evidenciaron un ambiente básico, tornándolo propicio para el crecimiento de bacterias amonificantes

Additives to control the quality of coffee husk poultry litter

The poultry litter keeps the birds comfortable and absorbs the humidity generated in the environment, reducing the feet injuries. Then, its quality is essential. The objective for carrying out the present study was to evaluate the quality of the coffee husk poultry litter, treated with chemical additives, based on its humidity, N-ammonia, pH and bacteria total counting. The experiment was carried out in Minas Gerais state, Brazil, in a coffee producer region. It were used three facilities, in which it were placed circular boxes, each of them divided in seven parts, 2 m 2 each one, where it were put the different types of poultry litter, being these the seven treatments: sawdust and coffee husks litter, being this last, new and untreated or treated with different additives and reused. Twenty-two chicks were distributed in each treatment (154 birds per facility, 11 birds m -2 ). Litter samples were collected at 7, 21 and 42 days of birds age. The experimental design was in randomized blocks, subdivided plots. The results were submitted to ANOVA and Tukey’s test. The hydrated lime increased the pH in the initial phase (7 days) and decreased the moisture of the reused litter, compared to the new one. The gypsum reduced the pH of the litter at the end of the second phase. The N-ammonia content of the reused litter, without treatment, was superior compared to the new one, untreated and treated with lime. There was no effect on the standard counting of bacteria and on the surface temperature of the litter. Then, the use of chemical additives in the poultry litter constitutes a good strategy to control its quality, as well as the environmental conditions to produce poultry meat.A cama de frango mantém as aves confortáveis e absorve a umidade gerada no ambiente, reduzindo assim as injúrias nos pés. Por conseguinte, a qualidade da cama de frango é essencial. O objetivo para realização do presente estudo foi avaliar a qualidade da cama de frango composta a partir de cascas de café, tratada com aditivos químicos. Esta avaliação foi baseada em sua umidade, concentração de N-amônia, pH e contagem bacteriana total. O experimento foi conduzido no estado de Minas Gerais, Brasil, em uma região produtora de café. Foram utilizadas três instalações, nas quais foram instalados boxes circulares, cada um deles dividido em sete partes, de 2 m 2 cada, onde foram colocados os diferentes tipos de cama aviária, correspondendo estas aos sete tratamentos experimentais: casca de café, nova e não tratada; casca de café, nova e tratada com superfosfato simples (30 kg t-1); casca de café, nova e tratada com gesso agrícola (40% do peso total); casca de café, nova e tratada com cal (0,5 kg m-2); casca de café, reutilizada (2 lotes); e serragem. Vinte e dois pintinhos foram distribuídos em cada tratamento, perfazendo um total de 154 aves por instalação, a uma densidade de 11 aves m -2 . Foram coletadas amostras das várias camas aos 7, 21 e 42 dias de idade das aves. O desenho experimental foi em blocos casualizados, parcelas subdivididas. Os resultados foram submetidos à ANOVA e ao teste de Tukey. A cal hidratada proporcionou um aumento do pH na fase inicial do ciclo de produção (7 dias), bem como uma diminuição da umidade na cama reutilizada, em comparação com a nova. O gesso reduziu o pH da cama no final da segunda fase do ciclo de produção. O teor de N-amônia cama reutilizada sem tratamento foi maior em relação à nova, não tratada e tratada com cal. Não houve efeito de condicionadores químicos na contagem bacteriana e na temperatura da superfície da cama. Dessa forma, o uso de condicionadores químicos aplicados à cama de frango constitui uma boa estratégia para o controle de sua qualidade e das condições ambientais para a produção de frangos de corte

Evaluation of different methods for determining ammonia emissions in poultry buildings and their applicability to open facilities

In regions of tropical and subtropical climates, nearly all installations used for intensive broiler chicken production and other animals of economic interest operate as curtain-sided open structures with assisted mechanical ventilation. The lack of ventilation control in these facilities, along with wind direction and velocity effects on ventilation uniformity, complicates calculation of the quantity of gases (ammonia and others) generated by the litter at a given moment. This fact constitutes a pitfall when evaluating the polluting potential of open environments, and when comparisons with data encountered in closed environment facilities used in temperate climates need to be done. All developed countries of Europe and North America already possess methodologies to determine gas emissions in closed installations commonly found in these regions. Therefore, the objective of the present study was to evaluate some specific methodologies used for determining ammonia emissions from broiler houses located in countries of Europe and the United States, and verify the possibility for application of these methodologies to open structures commonly found in Brazil and other countries of South America. A quantitative evaluation showed that the methods with best characteristics for adaptability to the operational conditions and the different types of conditioned environments of buildings with positive pressure or natural ventilation systems were the internal tracer gas, the portable monitoring unit (PMU) and the mobile air emissions monitoring unit (MAEMU). According to the results, model-based approaches that use mass balance and passive diffusion samplers such as the "Ferm Tube" and the Saraz Method for Determination of Ammonia Emissions (SMDAE) proposed by Osorio (2010), can also be adapted to different operational conditions for open buildingsEn regiones de clima tropical, como es el caso de Brasil, básicamente todas las instalaciones usadas en la producción intensiva de pollos de engorde y de otros animales de interés económico que trabajan gran parte del tiempo con instalaciones abiertas y con ventilación forzada. La falta de control sobre la masa de aire renovada en cada intervalo de tiempo, bien como de la velocidad y uniformidad del aire de la ventilación que dificulta el cálculo de la cantidad de gases (amoniaco y otros) generados por la actividad en determinado momento. Este hecho constituye una dificultad en la evaluación del potencial contaminante ocurrido en estos ambientes abiertos, bien como en la comparación con los datos encontrados en los galpones cerrados utilizados en climas templados, ya que todos los países desarrollados de Europa y América del Norte disponen de metodologías para determinar el valor de las emisiones de gases en las instalaciones cerradas utilizadas en este tipo de regiones. Por lo tanto, este trabajo, busco analizar algunas metodologías usadas para determinarlas tasas de emisión de amoniaco en galpones de pollos de engorde cerrados, en países de Europa y de Estados Unidos de América (USA), y verificar la posibilidad de aplicarlas, a través de su adaptación y empleo en estructuras abiertas usadas en el Brasil y en otros países de América del Sur. Una evaluación cuantitativa, mostro quelos métodos con mayores características de adaptación a las condiciones de operación y a los diferentes tipos de acondicionamiento ambiental de galpones con sistemas de ventilación de presión positiva o con ventilación natural, son el método de trazado de sistemas de gases interno y de unidades de monitoreo continuo con las unidades portátiles de monitoriamiento (PMU) y unidades de monitoreo móviles para emisiones al aire (MAEMU). Métodos tales como el método que usa balance de masa y aquellos de difusión pasiva como el "Ferm Tube" y el método Saraz, para la determinación de emisiones de amoniaco (Saraz method for determination of ammonia emissions - SMDAE) propuesto por Osorio (2010), indican también que pueden ser adaptados para las diferentes condiciones de operación de los galpones abierto

Modeling and experimental validation to estimate the energy balance for a poultry house with misting cooling

The aim of this study was to develop and validate a simplified steady state mathematical model to predict temperature distribution in a commercial poultry house equipped with a negative pressure ventilation system and internal misting. The model was validated with data obtained experimentally during the summer. For external temperature conditions of 26, 27, and 29 °C, the best combinations of energy generated by misting (qmisting), ventilation rate (V), global heat loss coefficient for the roof (Ut), and global heat loss coefficient for the wall (Upar) were encountered to maintain the majority of the installation with temperatures within the optimal thermal comfort range for the birds (24 to 29 °C)Este trabajo tuvo como objetivo desarrollar y validar un modelo matemático simplificado en estado permanente, para predecir la distribución de temperatura en un galpón avícola comercial, equipado con sistemas de ventilación de presión negativa y nebulización interna. El modelo fue validado a partir de datos experimentales obtenidos en condiciones de verano. Se encontró para condiciones con temperatura externas de 26, 27, e 29°C, las mejores combinaciones que debe tener el galpón, entre la energía generada por efecto de la nebulización (qmisting) y por la rata de ventilación (V), el coeficiente global de perdida de calor del techo (Ut) y el coeficiente global de perdida de calor de las paredes (Upar), que permitan mantener la mayor parte del galpón con temperaturas que se encuentren dentro de la faja de conforto térmico para las aves de que para temperaturas externas (24 a 29 °C

Metodologia para análise de projeto de sistemas intensivos de bovinos de corte com utilização do SLP (Systematic Layout Planning)

A indústria de produção animal é caracterizada por utilizar sistemas intensivos de criação. A intensificação desses sistemas da indicativos de que o futuro da produção não está no aumento do plantel, mas no aumento dos índices de produtividade. Um ambiente ideal, com instalações bem planejadas, conjugadas às práticas de manejo adequadas, conduz o animal à condição definida como bem-estar. Por meio de diagnósticos de sistemas intensivos de bovinos de corte em unidades produtivas no Norte do Estado de Minas Gerais, foram identificados os principais problemas existentes em cada unidade, classificando-os mediante o estudo de fluxos de atividades e instalações. Para proceder a análise dos dados levantados, o SLP (Systematic Layout Planning) foi utilizado na elaboração de convenções para identificação, visualização e classificação de atividades e inter-relações constituintes do sistema intensivo de bovinos de corte.The animal raising industry is characterized by the intensive breeding systems. The intensification of animal raising systems suggests that the future of the production is not in the increased herd, but in increased productivity indices. An ideal environment with well planned facilities conjugated with adequate management practices leads to well-being of the animals. The main problems in intensive systems for beef cattle productive units of the North of Minas Gerais State, were diagnosed, and the units were classified according to activities and facilities flows. For data were analyzed with use of SLP (Systematic Layout Planning), to elaborate conventions for identification, visualization and classification of activities and constituent interrelations of an intensive system

Síntesis proyectual de las agrovillas: propuesta de características urbanas básicas

El desarrollo de las agrovillas ha sido poco documentado. Es difícil encontrar información gráfica sobre planificación urbana o estudios acerca de las características de las mismas, sin embargo, con el crecimiento del agronegocio brasilero, tales estudios resultan necesarios para generar nuevas propuestas encaminadas a mejorar la calidad de vida de la mano de obra rural y, en consecuencia, la producción agropecuaria. Con base en cuatro estudios de caso, se identificaron y sintetizaron en este trabajo las características básicas de las agrovillas en Brasil desde el punto de vista urbano y se encontró que el concepto de trabajo en equipo cumple las condiciones para su buen funcionamiento, lo cual, dio paso a la elaboración de alternativas que finalmente fueron sintetizadas en una propuesta de proyecto que reúne las características urbanas básicas de las agrovillas en Brasil.

Saraz method adjustment for the quantification of ammonia emissions generated in opened or hybrid animal production facilities

The objective of this study was to evaluate the efficiency of the Saraz method in order to quantify ammonia emissions generated in opened or hybrid animal production facilities, and to determine an equation for the adjustment method. To do this, we developed beacon equipment, with input and output gas sectors, hoods and absorbent porous material. After the collection, the amount of ammonia captured in the environment was determined in the laboratory. Different ammonia concentrations were evaluated in addition to the different speeds of the exhaust air. Considering the results, it can be concluded that for the situations analyzed the Saraz method is efficient, but as with other methods, with an increase of air velocity and concentration, its efficiency decreases. An equation for the adjustment of the Saraz method was generated to determine the concentration and the rate of ammonia emissions inside animal facilities.El objetivo de este estudio fue evaluar la eficacia del método Saraz utilizado para cuantificar las emisiones de amoníaco generadas en instalaciones de producción animal abiertas o híbridas y determinar una ecuación ajustada para el método. Para esto, fue desarrollado un equipo con entrada y salida de gases, campanas y materiales porosos absorbentes. Después de la recolección, la cantidad de amoníaco capturado en el medio ambiente fue determinado en el laboratorio. Diferentes concentraciones de amoníaco fueron evaluadas, además de diferentes velocidades del aire. Con base a los resultados, se puede concluir que el método Saraz es eficiente dentro de las situaciones analizadas, pero al igual que otros métodos, con el aumento de la velocidad del aire y la concentración, su eficiencia disminuye. Una ecuación ajustada para el método Saraz fue encontrada, para determinar la concentración y la tasa de emisión de amoniaco en el interior de instalaciones animales