Publicação

Qualidade do ar em instalações agropecuárias: construção e aplicação de um sistema de baixo custo

Detalhes bibliográficos
Resumo:	Com o crescimento populacional e a elevada procura de produtos alimentares de origem animal em todo o mundo, a construção de novas unidades de confinamento de criação de espécies monogástricas como suínos e aves de capoeira, tem-se intensificado em alguns países como o Brasil, China, EUA, entre outros. A intensificação da produção também ocorre em resultado do melhoramento genético, excelente nutrição, novas formas de maneio, avanços tecnológicos e controlo ambiental. Tudo isto, proporciona uniformidade ao lote de animais e maior qualidade do produto final. No entanto, a grande quantidade de dejetos que é gerada como subproduto, e que, por sua vez, liberta enormes quantidades de gases podem contribuir para a deterioração do ambiente. Durante os processos digestivos e respiratórios dos animais, grandes quantidades de amónia (NH3), sulfureto de hidrogénio (H2S), dióxido de carbono (CO2) são libertados. Por outro lado, a própria movimentação dos animais, combinada com as características dos locais e tipo de alimentação, faz com que grande quantidade de material particulado, como PM2,5 e PM10, seja libertada e permaneça em suspensão no interior dessas instalações pecuárias, trazendo sérios riscos à saúde e segurança dos animais e dos trabalhadores destes locais. Por estas razões, a monitorização contínua de parâmetros de qualidade do ar destes ambientes é de extrema importância. Contudo, ela é limitada pelo elevado custo associado aos equipamentos que são habitualmente utilizados na realização das medições. Logo, uma alternativa é a utilização de sensores e componentes de baixo custo para a construção de dispositivos capazes de realizar a monitorização destes locais. Poucos estudos relatam a construção, validação, calibração e aplicação destes sistemas mais baratos. Em virtude disto, neste trabalho, é proposta a construção e aplicação de um sistema de baixo custo para a análise da qualidade do ar interior em instalações agropecuárias (suiniculturas e aviculturas). Para a construção do sistema foram utilizados sensores semicondutores, eletroquímicos e ópticos, além de componentes que auxiliam na visualização, armazenamento e envio de dados por rede móvel para uma plataforma IoT (ThingSpeak), que analisa e agrega os dados obtidos. Os sensores foram validados e calibrados a partir de análises realizadas em ambientes controlados. Também foram realizadas medições numa instalação de aves para corte e uma instalação suinícola no Oeste do Paraná – Brasil. A construção do dispositivo requereu cerca de 54 dias e um investimento total de 461,25 €. A validação do sistema demonstrou a necessidade de se ajustarem as respostas de alguns equipamentos, mas, em termos gerais o sistema proporcionou leituras muito fidignas quando comparadas com as leituras de equipamentos mais sofisticados e disponíveis no mercado. A aplicação do sistema de monitorização no Brasil, numa avicultura e suinicultura, permitiu testar a robustez e fiabilidade do sistema, em condições reais, e a capacidade do mesmo para avaliar o comportamento das concentrações dos poluentes atmosféricos no interior das instalações. Os resultados obtidos mostram um bom desempenho do sistema em todos os testes a que foi submetido, indicando que este equipamento pode constituir uma alternativa mais barata para se realizar monitorizações contínuas dentro de instalações agropecuárias.
Autores principais:	Delgado, Leonardo
Assunto:	Sensores de gases Baixo custo QAI Monitorização
Ano:	2020
País:	Portugal
Tipo de documento:	dissertação de mestrado
Tipo de acesso:	acesso aberto
Instituição associada:	Instituto Politécnico de Bragança
Idioma:	português
Origem:	Biblioteca Digital do IPB

Descrição
Resumo:	Com o crescimento populacional e a elevada procura de produtos alimentares de origem animal em todo o mundo, a construção de novas unidades de confinamento de criação de espécies monogástricas como suínos e aves de capoeira, tem-se intensificado em alguns países como o Brasil, China, EUA, entre outros. A intensificação da produção também ocorre em resultado do melhoramento genético, excelente nutrição, novas formas de maneio, avanços tecnológicos e controlo ambiental. Tudo isto, proporciona uniformidade ao lote de animais e maior qualidade do produto final. No entanto, a grande quantidade de dejetos que é gerada como subproduto, e que, por sua vez, liberta enormes quantidades de gases podem contribuir para a deterioração do ambiente. Durante os processos digestivos e respiratórios dos animais, grandes quantidades de amónia (NH3), sulfureto de hidrogénio (H2S), dióxido de carbono (CO2) são libertados. Por outro lado, a própria movimentação dos animais, combinada com as características dos locais e tipo de alimentação, faz com que grande quantidade de material particulado, como PM2,5 e PM10, seja libertada e permaneça em suspensão no interior dessas instalações pecuárias, trazendo sérios riscos à saúde e segurança dos animais e dos trabalhadores destes locais. Por estas razões, a monitorização contínua de parâmetros de qualidade do ar destes ambientes é de extrema importância. Contudo, ela é limitada pelo elevado custo associado aos equipamentos que são habitualmente utilizados na realização das medições. Logo, uma alternativa é a utilização de sensores e componentes de baixo custo para a construção de dispositivos capazes de realizar a monitorização destes locais. Poucos estudos relatam a construção, validação, calibração e aplicação destes sistemas mais baratos. Em virtude disto, neste trabalho, é proposta a construção e aplicação de um sistema de baixo custo para a análise da qualidade do ar interior em instalações agropecuárias (suiniculturas e aviculturas). Para a construção do sistema foram utilizados sensores semicondutores, eletroquímicos e ópticos, além de componentes que auxiliam na visualização, armazenamento e envio de dados por rede móvel para uma plataforma IoT (ThingSpeak), que analisa e agrega os dados obtidos. Os sensores foram validados e calibrados a partir de análises realizadas em ambientes controlados. Também foram realizadas medições numa instalação de aves para corte e uma instalação suinícola no Oeste do Paraná – Brasil. A construção do dispositivo requereu cerca de 54 dias e um investimento total de 461,25 €. A validação do sistema demonstrou a necessidade de se ajustarem as respostas de alguns equipamentos, mas, em termos gerais o sistema proporcionou leituras muito fidignas quando comparadas com as leituras de equipamentos mais sofisticados e disponíveis no mercado. A aplicação do sistema de monitorização no Brasil, numa avicultura e suinicultura, permitiu testar a robustez e fiabilidade do sistema, em condições reais, e a capacidade do mesmo para avaliar o comportamento das concentrações dos poluentes atmosféricos no interior das instalações. Os resultados obtidos mostram um bom desempenho do sistema em todos os testes a que foi submetido, indicando que este equipamento pode constituir uma alternativa mais barata para se realizar monitorizações contínuas dentro de instalações agropecuárias.