Submitted by Rodrigo Martins Cruz (rodrigo.cruz@ufvjm.edu.br) on 2015-02-27T13:30:31Z No. of bitstreams: 5 18.pdf: 362434 bytes, checksum: f11f72011a962c34a46e810093d47203 (MD5) license_url: 49 bytes, checksum: fd26723f8d7edacdb29e3f03465c3b03 (MD5) license_text: 20626 bytes, checksum: 7851d446050a985bd0603b7c4cee472d (MD5) license_rdf: 19710 bytes, checksum: aa65da15f424ff71c620a992a187295c (MD5) license.txt: 2109 bytes, checksum: aa477231e840f304454a16eb85a9235f (MD5) / Approved for entry into archive by Rodrigo Martins Cruz (rodrigo.cruz@ufvjm.edu.br) on 2015-02-27T16:20:22Z (GMT) No. of bitstreams: 5 18.pdf: 362434 bytes, checksum: f11f72011a962c34a46e810093d47203 (MD5) license_url: 49 bytes, checksum: fd26723f8d7edacdb29e3f03465c3b03 (MD5) license_text: 20626 bytes, checksum: 7851d446050a985bd0603b7c4cee472d (MD5) license_rdf: 19710 bytes, checksum: aa65da15f424ff71c620a992a187295c (MD5) license.txt: 2109 bytes, checksum: aa477231e840f304454a16eb85a9235f (MD5) / Made available in DSpace on 2015-02-27T16:20:22Z (GMT). No. of bitstreams: 5 18.pdf: 362434 bytes, checksum: f11f72011a962c34a46e810093d47203 (MD5) license_url: 49 bytes, checksum: fd26723f8d7edacdb29e3f03465c3b03 (MD5) license_text: 20626 bytes, checksum: 7851d446050a985bd0603b7c4cee472d (MD5) license_rdf: 19710 bytes, checksum: aa65da15f424ff71c620a992a187295c (MD5) license.txt: 2109 bytes, checksum: aa477231e840f304454a16eb85a9235f (MD5) Previous issue date: 2010 / A cria??o de animais em regime de confinamento, na regi?o do Alto Vale Jequitinhonha-MG, depara-se com condi??es t?rmicas ambientais altamente favor?veis e a suinocultura apresenta-se como uma atividade promissora, principalmente no ?mbito da agricultura familiar, modalidade bastante compat?vel com a realidade dessa regi?o. Nesse contexto, ? importante considerar que embora tenha import?ncia social e econ?mica para o Brasil, nos ?ltimos anos, a suinocultura vem sofrendo severas cr?ticas em virtude da polui??o, sobretudo h?drica, constatada nas regi?es de maior concentra??o animal, colocando sob questionamento o modelo produtivo atualmente adotado. Contudo, observa-se interesse crescente pela ado??o de sistemas alternativos de cria??o de su?nos, entre eles, a cria??o em cama sobreposta que reduz os riscos de contamina??o ambiental pela convers?o do manejo dos dejetos da fase l?quida para a s?lida, al?m da possibilidade de utiliza??o do material org?nico resultante dessa pr?tica como fertilizante. Os objetivos deste trabalho foram: (a) fazer a caracteriza??o f?sica e qu?mica da cama sobreposta de su?no como adubo org?nico, levando em conta a legisla??o brasileira vigente quanto ?s exig?ncias para a destina??o de compostos org?nicos; e (b) avaliar os efeitos da aplica??o da cama sobreposta de su?no nos atributos qu?micos de um Neossolo Quartzar?nico e na produ??o de massa seca e ac?mulo de nutrientes em plantas de milho. Pelos resultados obtidos, pode-se concluir: (1) h? necessidade de um per?odo de matura??o, sem a presen?a dos animais, antes que a cama sobreposta seja utilizada como adubo org?nico; (2) os par?metros da cama sobreposta avaliados neste estudo se enquadram na legisla??o brasileira como fertilizantes org?nicos simples; (3) embora tenha proporcionado incrementos na produ??o de massa seca do milho, os efeitos da aduba??o org?nica com cama sobreposta foram muito mais relevantes em promover melhorias nas propriedades f?sico-qu?micas do solo do que em fornecer nutrientes ao milho; (4) ainda s?o escassas as informa??es sobre o uso de cama sobreposta como fertilizante org?nico; e (5) um aspecto interessante a se avaliar em estudos futuros envolve, principalmente, a mineraliza??o do nitrog?nio de diferentes tipos de cama, bem como de camas submetidas a diferentes tempos de perman?ncia no sistema de cria??o, a fim de que seja poss?vel estabelecer o potencial fertilizante nitrogenado desse composto e recomendar doses desse fertilizante ?s culturas comerciais. / Disserta??o (Mestrado) ? Programa de P?s-Gradua??o em Produ??o Vegetal, Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri, 2010. / ABSTRACT The animal creating in confinement, in the region Alto Vale do Jequitinhonha-MG, encounter environmental thermal conditions highly favorable and the swine production is shown as a promising activity, especially within the farming family, which is a mode for quite compatible with the reality of this region. In this context, it?s important to consider that although has great social and economical relevance for Brazil, in recent years, the swine production industry has been severely criticized due to pollution, mainly in water, that has been noticed in regions where swine production is concentrated. This fact puts in question the current production model. But there is a growing interest in adopting the deep-litter production system, which reduces the risk of environmental contamination by converting the waste handling of the liquid to solid, beyond the possibility of use of organic material resulting from this practice as fertilizer. The objectives of this study were: (a) evaluating performing the physical and chemical characterization of deep-litter for use as an organic fertilizer, taking into account the current legislation for organic compounds and; (b) evaluate the effects of application on physical and chemical properties of a Typic Quartzipsamment, and on nutrient accumulation and dry matter yield of maize plants. By the results obtained, we can conclude: (1) there is a need for additional composting, without the presence of animals, previous to the deep-litter be used as organic fertilizer; (2) the parameters of deep-litter evaluated, in this study, fall within the Brazilian legislation as simple organic fertilizers; (3) although, has provided increases in dry matter of maize, the effects of organic manure with deep-litter were much more pronounced in providing improvements in physical and chemical properties of soil to provide nutrients such as corn and; (4) the information about the use of deep-litter as fertilizer are scarce and; (5) an interesting aspect to assess in future studies, involving mainly the nitrogen mineralization of different types of deep-litter and your residence times in the swine production, in order to be able to establish the potencial fertilizer this compound and to recommend doses of fertilizer to crops.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Composting of pig slurry (DLS) is an important strategy to mitigate the environmental damage of intensive pig farms. Despite being a promising strategy, one of the problems from composting is still the losses of nitrogen (N) by volatilization of ammonia (NH3). Acidification of DLS before to addition to the piles, reducing the pH and thus, the piles, may be a possibility to circumvent this problem. However, little is known about the effect of acidification of DLS, not only on emissions of (NH3) as with respect to emissions of greenhouse gases (GEE) (CO2, CH4 e N2O) during the process, especially in automated systems where the addition of manure and mixing of piles are frequent. This study was conducted with the objective of evaluating the effect of acidification of pig slurry on ammonia and greenhouse gases emissions during an automated composting process. The study was conducted at the Federal University of Santa Maria, RS, during 154 days in compost piles containing the mixture of wood shavings and sawdust as substrate, with weekly additions of DLS, followed by two revolving piles during the first 106 days. Between 107 and 154 days were made only weekly turnings piles. Two treatments were tested, one with manure acidification with H3PO4 to pH around 6.0 and another without acidification. The evaluation of emissions of NH3 was carried out in semi-open static chambers, while the GEE was performed in static chambers. The pH of DLS was reduced on average 0.87 units with acidification compared to the original values and the average value of all applications was 5.84. In compost piles, the pH decreased from 8.11 to 6.72 on average during all period of the experiment. The concentrations of NH4+ at the end of the experiment were, on an average of two evaluated layers, 102.98 mg kg-1 in the pile without acidification and 398.81 mg kg-1 in the pile with acidification, while the levels of NO3- were 13.37 mg kg-1 in the pile without acidification and 1371.04 mg kg-1 in the pile with acidification. The cumulative emission of NH3 in the treatment with acidification was 32.6 g m-2, 70% lower than the treatment without acidification (107.8 g m-2). Acidification of DLS also reduced the cumulative CO2 emissions to the atmosphere of 91.65 kg m-2 to 69.05 kg m-2 (25%) and the CH4 of 639.97 g m-2 to 227.13 g m-2 (65%). On the other hand, acidification of DLS at the time of addition to the substrate increased the cumulative emission of N2O by 30.4 g N-N2O m-2 (130%) at 154 days of composting. / A compostagem de dejetos líquidos de suínos (DLS) é uma importante estratégia para mitigar o passivo ambiental da suinocultura intensiva. Apesar de ser uma estratégia promissora, um dos problemas decorrentes da compostagem são, ainda, as perdas de nitrogênio (N) por volatilização de amônia (NH3). A acidificação dos DLS previamente a adição às pilhas, reduzindo seu pH e, consequentemente, das pilhas, pode ser uma possibilidade para contornar esse problema. Todavia, pouco se conhece sobre o efeito da acidificação dos DLS, não somente sobre as emissões de NH3 como no que tange às emissões de gases de efeito estufa (GEE) (CO2, CH4 e N2O) durante o processo, sobretudo, em sistemas automatizados, onde a adição de dejetos e o revolvimento das pilhas são frequentes. Esse trabalho foi conduzido com o objetivo de avaliar o efeito da acidificação de dejetos líquidos de suínos sobre as emissões de amônia e gases de efeito estufa durante um processo de compostagem automatizada. O trabalho foi conduzido na Universidade Federal de Santa Maria, RS, durante 154 dias, em pilhas de compostagem contendo a mistura de maravalha e serragem como substrato, com adições semanais de DLS, seguidas de dois revolvimentos das pilhas durante os primeiros 106 dias. No período entre 107 e 154 dias foram efetuados apenas revolvimentos semanais das pilhas. Foram testados dois tratamentos, sendo um com acidificação dos dejetos com H3PO4 até pH próximo a 6,0 e outro sem acidificação. A avaliação das emissões de NH3 foi realizada em câmaras estáticas semi-abertas, enquanto a de GEE foi realizada em câmaras estáticas. O pH dos DLS foi reduzido em média 0,87 unidades com a acidificação em relação aos valores originais, sendo o valor médio de todas as aplicações de 5,84. Nas pilhas de compostagem, o pH reduziu de 8,11 para 6,72 na média de todo período de condução do experimento. Os teores de NH4+ ao final do experimento foram, na média das duas camadas avaliadas, de 102,98 mg kg-1 na pilha sem acidificação e 398,81 mg kg-1 na pilha com acidificação, enquanto os teores de NO3- foram de 13,37 mg kg-1 na pilha sem acidificação e 1371,04 mg kg-1 na pilha com acidificação. A emissão acumulada de NH3 no tratamento com acidificação foi de 32,6 g m-2, 70% inferior ao tratamento sem acidificação (107,8 g m-2). A acidificação dos DLS reduziu, também, as emissões acumuladas de CO2 para a atmosfera de 91,65 kg m-2 para 69,05 kg m-2 (25%) e CH4 de 639,97 g m-2 para 227,13 g m-2 (65%). Por outro lado, a acidificação dos DLS no momento da sua adição ao substrato aumentou a emissão acumulada de N2O em 30,4 g N-N2O m-2 (130%) em 154 dias de compostagem.

O setor leiteiro brasileiro caracterizado por um grande número de produtores, que, porém, apresentam baixos índices de produtividade e qualidade. Em relação à qualidade, necessária a implantação de sistemas de resfriamento e conservação do leite na fazenda. Contudo, o investimento nesse tipo de equipamento muitas vezes inviabilizado pelos baixos volumes de produção, bem como pela não disponibilidade de energia elétrica na área rural. Nesse contexto, o objetivo deste trabalho determinar qual a configuração ótima para o sistema de resfriamento de leite de uma fazenda leiteira de pequeno ou médio porte, que será inserida em um projeto de digestão anaeróbica no âmbito do Mecanismo de Desenvolvimento Limpo do Protocolo de Kyoto, implementado por uma empresa interessada na comercialização dos créditos de carbono. Como esse projeto disponibilizará ao produtor um insumo energético renovável e de baixo custo (o biogás resultante da digestão), a determinação da configuração ótima considerou dois possíveis cenários: o de um produtor que ainda não conta com um sistema para resfriamento de leite in loco, e o de um produtor que já conta com esse sistema, acionado por energia elétrica, e estuda a viabilidade de investir na geração de energia usando o biogás na substituição da energia elétrica adquirida da rede pública de distribuição. Foram analisados os aspectos técnicos ligados ao dimensionamento das configurações, avaliação do consumo dos diferentes insumos energéticos e quantificação dos créditos de carbono, bem como os aspectos econômicos envolvidos (investimentos, custos operacionais e de manutenção, recursos advindos da comercialização dos créditos de carbono). Foi também avaliado o impacto da introdução do sistema de refrigeração nos custos de produção do litro do leite e nos valores recebidos pelo produtor na venda do produto. A análise mostra que a utilização de um gerador acionado por um motor de combustão interna de ciclo Otto movido a biogás a melhor configuração para um novo sistema. Para sistemas já existentes, a substituição da compra de energia elétrica por geração in loco também uma alternativa interessante, ainda que apresente um tempo de retorno de investimento relativamente elevado para os padrões brasileiros. / The Brazilian dairy sector is characterized by a great number of producers, presenting low productivity and product quality. Concerning to quality, it is necessary the implantation of cooling systems for milk and conservation on farm. However, a low milk production level and the electric power availability on rural areas sometimes make unfeasible investments on these types of coolers. In this context, the goal of this work is to determine the best configuration of a milk cooling system for small and medium-scale dairy farms to be included in an anaerobic digestion project based on the Clean Development Mechanism of the Protocol of Kyoto. Such project is to be implemented by a company interested in commercialize the carbon credits generated. Once the project will provide to the farmer a renewable and low-cost energy resource (the biogas resulting of the anaerobic digestion), it was considered two possible sceneries: a producer that does not count on a cooling system, and a producer that may want to replace purchased electricity by a generation system based on a biogas-fueled engine to power an already existing system for milk cooling. The work analyzed several technical aspects connected to cooling system sizing, feasible configurations for supplying the cooling demand, evaluation of the consumption of the different energy inputs (electricity and biogas) of considered configurations. It was evaluated the carbon credits generation, as well as the involved economical aspects (investments, operational and maintenance costs, earnings from commercialization of carbon credits). It was also evaluated the impact of introducing the cooling system on milk production costs and values received by the producer. The analysis shows that a biogas-fueled Otto-engine electrical generator is the best configuration for a new system, and that the replacement of the electric power purchase for generation on farm is also an interesting alternative, although its payback time is relatively high for Brazilian standards.

O setor leiteiro brasileiro caracterizado por um grande número de produtores, que, porém, apresentam baixos índices de produtividade e qualidade. Em relação à qualidade, necessária a implantação de sistemas de resfriamento e conservação do leite na fazenda. Contudo, o investimento nesse tipo de equipamento muitas vezes inviabilizado pelos baixos volumes de produção, bem como pela não disponibilidade de energia elétrica na área rural. Nesse contexto, o objetivo deste trabalho determinar qual a configuração ótima para o sistema de resfriamento de leite de uma fazenda leiteira de pequeno ou médio porte, que será inserida em um projeto de digestão anaeróbica no âmbito do Mecanismo de Desenvolvimento Limpo do Protocolo de Kyoto, implementado por uma empresa interessada na comercialização dos créditos de carbono. Como esse projeto disponibilizará ao produtor um insumo energético renovável e de baixo custo (o biogás resultante da digestão), a determinação da configuração ótima considerou dois possíveis cenários: o de um produtor que ainda não conta com um sistema para resfriamento de leite in loco, e o de um produtor que já conta com esse sistema, acionado por energia elétrica, e estuda a viabilidade de investir na geração de energia usando o biogás na substituição da energia elétrica adquirida da rede pública de distribuição. Foram analisados os aspectos técnicos ligados ao dimensionamento das configurações, avaliação do consumo dos diferentes insumos energéticos e quantificação dos créditos de carbono, bem como os aspectos econômicos envolvidos (investimentos, custos operacionais e de manutenção, recursos advindos da comercialização dos créditos de carbono). Foi também avaliado o impacto da introdução do sistema de refrigeração nos custos de produção do litro do leite e nos valores recebidos pelo produtor na venda do produto. A análise mostra que a utilização de um gerador acionado por um motor de combustão interna de ciclo Otto movido a biogás a melhor configuração para um novo sistema. Para sistemas já existentes, a substituição da compra de energia elétrica por geração in loco também uma alternativa interessante, ainda que apresente um tempo de retorno de investimento relativamente elevado para os padrões brasileiros. / The Brazilian dairy sector is characterized by a great number of producers, presenting low productivity and product quality. Concerning to quality, it is necessary the implantation of cooling systems for milk and conservation on farm. However, a low milk production level and the electric power availability on rural areas sometimes make unfeasible investments on these types of coolers. In this context, the goal of this work is to determine the best configuration of a milk cooling system for small and medium-scale dairy farms to be included in an anaerobic digestion project based on the Clean Development Mechanism of the Protocol of Kyoto. Such project is to be implemented by a company interested in commercialize the carbon credits generated. Once the project will provide to the farmer a renewable and low-cost energy resource (the biogas resulting of the anaerobic digestion), it was considered two possible sceneries: a producer that does not count on a cooling system, and a producer that may want to replace purchased electricity by a generation system based on a biogas-fueled engine to power an already existing system for milk cooling. The work analyzed several technical aspects connected to cooling system sizing, feasible configurations for supplying the cooling demand, evaluation of the consumption of the different energy inputs (electricity and biogas) of considered configurations. It was evaluated the carbon credits generation, as well as the involved economical aspects (investments, operational and maintenance costs, earnings from commercialization of carbon credits). It was also evaluated the impact of introducing the cooling system on milk production costs and values received by the producer. The analysis shows that a biogas-fueled Otto-engine electrical generator is the best configuration for a new system, and that the replacement of the electric power purchase for generation on farm is also an interesting alternative, although its payback time is relatively high for Brazilian standards.