Orientadores: Matthieu Tubino, Jose Augusto Rosario Rodrigues / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-04T01:34:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Batista_DeboraCristinaDallaVilla_M.pdf: 10224996 bytes, checksum: ea4ff4c47664a532b4582fb43f347efd (MD5) Previous issue date: 2004 / Mestrado / Mestre em Química

Vários países têm buscado investigar as emissões de gases do efeito estufa (GEE) e amônia (NH3) na atividade animal para melhor compreensão da dinâmica e excesso desses gases na atmosfera. As informações disponíveis na literatura sobre as emissões de GEE e NH3 em aviários são variáveis e incertas devido à diversidade e condições particulares das instalações, bem como das inúmeras diferenças no sistema de criação e das complexas interações observadas nos dejetos dos animais. A caracterização das emissões do setor avícola normalmente é realizada por monitoramento aéreo das concentrações dos gases dentro das instalações de produção. No entanto, alguns métodos adotados são insuficientes devido às interferências de outros gases, razão por que as medições podem não refletir, com exatidão, as emissões reais. Diante dessa complexidade, nesta pesquisa buscou-se aplicar técnicas que apresentam menores interferências, bem como desenvolver um sistema de amostragem para medir diretamente as emissões de N2O, CH4 e NH3 dos dejetos de frangos de corte. No desenvolvimento do método, utilizou-se como referência o princípio da câmara estática fechada e a análise por cromatografia gasosa (CG), para estimar as emissões de GEE. Para quantificação direta das emissões de NH3, adaptou-se um método semiaberto estático, baseado na captura, em meio ácido, do NH3 volatilizado dos dejetos das aves. Adicionalmente, buscou-se monitorar as emissões diárias de NH3, CH4 e N2O dos dejetos dos frangos, considerando o típico manejo de reutilização da cama de frango. Foram propostos modelos empíricos para as predições das emissões de N2O, CH4 e NH3, em função do número de reutilizações da cama, da idade das aves e de propriedades físico-químicas da cama de frango. As emissões acumuladas por quatro ciclos de criação permitiram calcular perdas anuais de 0,14, 0,35, e 72,0 g de N2O, CH4 e NH3 ave-alojada-1 ano-1, respectivamente. Considerando o número de frangos de corte alojados em 2015, a atividade avícola emitiu cerca de 545,1 Gg CO2eq pelo manejo dos dejetos nos aviários, correspondente a 0,04 kg CO2eq por kg de carne. Reduções de 21, 40 e 78% foram observadas nas emissões anuais de N2O, CH4 e NH3, respectivamente, ao utilizar (seis ciclos) a cama somente em um ciclo de criação. Contudo, um balanço de N foi conduzido para contabilizar as entradas e saídas de N na produção de frangos de corte durante os quatro ciclos de criação avaliados. A principal entrada de N no sistema foi pela ração, como entrada secundária, o N via cama de frango, o qual aumentou consideravelmente a cada ciclo de reutilização. Considerando que esta pesquisa apresenta uma metodologia aplicável e inovadora para determinar os fluxos de GEE em galpões abertos no país, os dados serão úteis para o inventário anual brasileiro das emissões de GEE oriundas dos dejetos da avicultura de corte. Os resultados são úteis também para incentivar novas pesquisas que possam avançar no conhecimento de impactos e alternativas de mitigação de GEE na produção de frangos de corte e, adicionalmente, conferir sustentabilidade à produção de carne no Brasil / Many countries have sought to investigate the emissions of GHG and ammonia (NH3) in livestock production to better understand the dynamics and the excess of these gases in the atmosphere. The information available in the literature on GHG emissions and NH3 in poultry houses are variable and uncertain due to the diversity and particular conditions of the facilities, as well as the numerous differences in the authoring system and the complex interactions observed in animal manure. The characterization of emissions from poultry sector is usually performed by monitoring of gas concentrations in the production facilities. However, some of the methods adopted are inadequated due to interference from other gases, thus, the measurements may not accurately reflect the actual emissions. In this context, this research developed a sampling system with lower interference that directly measure the emissions of N2O, CH4 and NH3 of broiler manure. The proposed methodology includes the principle of static chamber, and gas chromatography (GC) analysis to determine GHG emissions. For the direct quantification of NH3 emissions a semi-open static method was adapted based on the capture of volatilized NH3 from manure of broilers, in an acidic solution. In addition, the daily monitoring of NH3, CH4 and N2O emissions from broiler manure considered the reutilization of poultry litter, which is the usual management. Empirical models were proposed in the study to predict emissions of N2O, CH4 and NH3, depending on the number of reuses of the litter, the age of the birds and physicochemical properties of the litter. Cumulative emissions per production four cycle allowed us to calculate an annual loss of 0.14, 0.35 and 72.0 g N2O, CH4, NH3 bird-place-1 year-1, respectively. Considering the number of broilers grown in 2015, the poultry production chain emitted about 545.1 Gg CO2eq derived from poultry manure management, corresponding to 0.04 kg CO2 eq per kg meat. A reduction of 21, 40 and 78% was observed in the annual emissions of N2O, CH4 and NH3, respectively, when the litter is used in only one breeding cycle instead of six cycles. However, an N balance was conducted to account N inputs and outputs in the production of broiler during the four breeding cycles. The main entrance of N in the production system was the ration, as a secondary input, the N via poultry litter, which increased considerably each reuse cycle. This research presents an applicable and innovative methodology for determining GHG flows in open sheds houses in Brazil. The data presented will be useful to the Brazilian annual inventory of GHG emissions derived from poultry manure. Moreover the present data has the potential to prompt new research that might further the knowledge on the impacts and GHG mitigation alternatives in the production of broiler thus enhancing sustainability in meat production in Brazil

Vários países têm buscado investigar as emissões de gases do efeito estufa (GEE) e amônia (NH3) na atividade animal para melhor compreensão da dinâmica e excesso desses gases na atmosfera. As informações disponíveis na literatura sobre as emissões de GEE e NH3 em aviários são variáveis e incertas devido à diversidade e condições particulares das instalações, bem como das inúmeras diferenças no sistema de criação e das complexas interações observadas nos dejetos dos animais. A caracterização das emissões do setor avícola normalmente é realizada por monitoramento aéreo das concentrações dos gases dentro das instalações de produção. No entanto, alguns métodos adotados são insuficientes devido às interferências de outros gases, razão por que as medições podem não refletir, com exatidão, as emissões reais. Diante dessa complexidade, nesta pesquisa buscou-se aplicar técnicas que apresentam menores interferências, bem como desenvolver um sistema de amostragem para medir diretamente as emissões de N2O, CH4 e NH3 dos dejetos de frangos de corte. No desenvolvimento do método, utilizou-se como referência o princípio da câmara estática fechada e a análise por cromatografia gasosa (CG), para estimar as emissões de GEE. Para quantificação direta das emissões de NH3, adaptou-se um método semiaberto estático, baseado na captura, em meio ácido, do NH3 volatilizado dos dejetos das aves. Adicionalmente, buscou-se monitorar as emissões diárias de NH3, CH4 e N2O dos dejetos dos frangos, considerando o típico manejo de reutilização da cama de frango. Foram propostos modelos empíricos para as predições das emissões de N2O, CH4 e NH3, em função do número de reutilizações da cama, da idade das aves e de propriedades físico-químicas da cama de frango. As emissões acumuladas por quatro ciclos de criação permitiram calcular perdas anuais de 0,14, 0,35, e 72,0 g de N2O, CH4 e NH3 ave-alojada-1 ano-1, respectivamente. Considerando o número de frangos de corte alojados em 2015, a atividade avícola emitiu cerca de 545,1 Gg CO2eq pelo manejo dos dejetos nos aviários, correspondente a 0,04 kg CO2eq por kg de carne. Reduções de 21, 40 e 78% foram observadas nas emissões anuais de N2O, CH4 e NH3, respectivamente, ao utilizar (seis ciclos) a cama somente em um ciclo de criação. Contudo, um balanço de N foi conduzido para contabilizar as entradas e saídas de N na produção de frangos de corte durante os quatro ciclos de criação avaliados. A principal entrada de N no sistema foi pela ração, como entrada secundária, o N via cama de frango, o qual aumentou consideravelmente a cada ciclo de reutilização. Considerando que esta pesquisa apresenta uma metodologia aplicável e inovadora para determinar os fluxos de GEE em galpões abertos no país, os dados serão úteis para o inventário anual brasileiro das emissões de GEE oriundas dos dejetos da avicultura de corte. Os resultados são úteis também para incentivar novas pesquisas que possam avançar no conhecimento de impactos e alternativas de mitigação de GEE na produção de frangos de corte e, adicionalmente, conferir sustentabilidade à produção de carne no Brasil / Many countries have sought to investigate the emissions of GHG and ammonia (NH3) in livestock production to better understand the dynamics and the excess of these gases in the atmosphere. The information available in the literature on GHG emissions and NH3 in poultry houses are variable and uncertain due to the diversity and particular conditions of the facilities, as well as the numerous differences in the authoring system and the complex interactions observed in animal manure. The characterization of emissions from poultry sector is usually performed by monitoring of gas concentrations in the production facilities. However, some of the methods adopted are inadequated due to interference from other gases, thus, the measurements may not accurately reflect the actual emissions. In this context, this research developed a sampling system with lower interference that directly measure the emissions of N2O, CH4 and NH3 of broiler manure. The proposed methodology includes the principle of static chamber, and gas chromatography (GC) analysis to determine GHG emissions. For the direct quantification of NH3 emissions a semi-open static method was adapted based on the capture of volatilized NH3 from manure of broilers, in an acidic solution. In addition, the daily monitoring of NH3, CH4 and N2O emissions from broiler manure considered the reutilization of poultry litter, which is the usual management. Empirical models were proposed in the study to predict emissions of N2O, CH4 and NH3, depending on the number of reuses of the litter, the age of the birds and physicochemical properties of the litter. Cumulative emissions per production four cycle allowed us to calculate an annual loss of 0.14, 0.35 and 72.0 g N2O, CH4, NH3 bird-place-1 year-1, respectively. Considering the number of broilers grown in 2015, the poultry production chain emitted about 545.1 Gg CO2eq derived from poultry manure management, corresponding to 0.04 kg CO2 eq per kg meat. A reduction of 21, 40 and 78% was observed in the annual emissions of N2O, CH4 and NH3, respectively, when the litter is used in only one breeding cycle instead of six cycles. However, an N balance was conducted to account N inputs and outputs in the production of broiler during the four breeding cycles. The main entrance of N in the production system was the ration, as a secondary input, the N via poultry litter, which increased considerably each reuse cycle. This research presents an applicable and innovative methodology for determining GHG flows in open sheds houses in Brazil. The data presented will be useful to the Brazilian annual inventory of GHG emissions derived from poultry manure. Moreover the present data has the potential to prompt new research that might further the knowledge on the impacts and GHG mitigation alternatives in the production of broiler thus enhancing sustainability in meat production in Brazil