Alessandro Torres Campos

Energy efficiency of swine production system with biodigestor waste treatment

Aiming to assess the sustainability of a terminating swine production system, an energy efficiency study was carried out through a 120 days animal lot in a commercial system at Ouro Verde do Oeste, in the State of Parana, Brazil. The energy rate of each compound involved in the production process and waste treatment using a biodigestor (input and output) was quantified. The matrixes of energy consumption were determined in the form of animal feeding, electrical energy, human labour, equipment, structures, alive swine production, biofertilizer production and biogas. The results indicated that the activity corresponded to an industrial agroecosystem, highly specialized, importing a great part of the energy consumed in the production process and applied to the exportation, with energy efficiency of 0.38 (Joutput/Jinput). In direct input energy, 95.3% correspond to animal feeding, 4.6% to the piglets, while in energy output 56.8% corresponded to the terminating swine, 30.1% to biofertilizer and 13% to biogas.

Sistema fuzzy para predição do desempenho produtivo de frangos de corte de 1 a 21 dias de idade

Um sistema de inferencia fuzzy foi desenvolvido baseado em dados da literatura para predicao do consumo de racao, ganho de peso e conversao alimentar de frangos de corte com idade variando de 1 a 21, dias submetidos a diferentes condicoes termicas. O sistema fuzzy foi estruturado com base em tres variaveis de entrada: idade das aves (semanas), temperatura (°C) e umidade relativa (%) ambientes, sendo que as variaveis de saida consideradas foram: ganho de peso, consumo de racao e conversao alimentar. A inferencia foi realizada por meio do metodo de Mamdani, que consistiu na elaboracao de 45 regras e a defuzzificacao por meio do metodo do Centro de Gravidade. Com base nos resultados, ao se compararem os dados da literatura com os obtidos pelo sistema fuzzy proposto, verificou-se desempenho satisfatorio na predicao das variaveis respostas, com R² da ordem de 0,995; 0,998 e 0,976, respectivamente. O ganho de peso predito pela logica fuzzy foi validado com dados experimentais de campo, no qual se obteve R² = 0,975, apresentando grande potencial de uso em sistemas de climatizacao automatizado.

Conforto térmico de bovinos da raça nelore a pasto sob diferentes condições de sombreamento e a pleno sol

Principalmente em regioes de clima quente, a producao bovina sob condicoes de pasto pode ser melhorada com o uso de sombra natural para minimizar o estresse por calor. Desse modo, o objetivo do presente estudo foi avaliar o efeito do estresse termico por meio de indices de conforto termico na producao bovina sob diferentes condicoes de sombreamento natural. Este estudo foi conduzido na regiao oeste do Estado do Parana, no periodo de janeiro a fevereiro de 2007. O delineamento experimental foi o inteiramente casualizado, com tres tratamentos constituidos de arvores formando pequenos bosques, arvores isoladas e condicao nao sombreada. A cada um desses tratamentos foi submetido um grupo de dez animais da raca Nelore (repeticoes). Os valores diarios de velocidade do vento, temperatura de globo negro, temperatura de bulbo seco e temperatura de bulbo molhado foram registrados a cada tres horas a partir de 9 as 18 h. A temperatura da superficie corporal animal foi registrada com a mesma frequencia. Para cada tratamento, com base nessas medidas, foram calculados o indice de temperatura e umidade (ITU), indice de temperatura de globo e umidade (ITGU) e a carga termica de radiacao (CTR). Os valores de ITU variaram de 70 a 87, os de ITGU entre 73 e 93 e os de CTR entre 450 e 672 W m-2. O ambiente que proveu melhores condicoes termicas para os animais foi constituido por pequenos bosques de arvores de Guajuvira.

Custo energético de construção de uma instalação para armazenagem de feno

The study objective was to estimate the energy involved in the construction of the structure to store hay bales in a animal production system. Data on energy coefficients published by Fundacao Centro Tecnologico de Minas Gerais was used. The value of 587.09 MJ.m-2 was obtained, which is thoroughly different from those observed in the literature. In the total spent energy in the construction of the installation, the items walls, roof structure, floor and foundations represented 50.35, 27.71, 18.72 and 3.22%, respectively. Considering the whole alfalfa and coast-cross hay production system, the installation contributed with only 0.14 and 0.16% of the annual energy cost composition of these crops, respectively.

Procedimento fuzzy aplicado à avaliação da insalubridade em atividades agrícolas

Diante do alto grau de mecanizacao a que as atividades agricolas estao sendo submetidas, objetivou-se, com esta pesquisa, desenvolver um modelo fuzzy capaz de avaliar e classificar o nivel de insalubridade em diversos ambientes de trabalho. O modelo desenvolvido tem como variaveis de entrada: o indice de bulbo umido e temperatura de globo (IBUTG, °C), o nivel de ruido (dBA), a taxa de metabolismo (W m-2) e o tempo de descanso (%) e, como variavel de saida, o indice de bem-estar humano (IBEH). O metodo de inferencia utilizado foi o de Mandani e, na defuzificacao, utilizou-se o metodo do centro de gravidade. O sistema de regras foi desenvolvido com base nas combinacoes das variaveis de entrada. Foram definidas 400 regras com pesos iguais a 1, sendo que, na elaboracao das regras, um especialista da area foi consultado. Foram utilizados dados de campo visando a testar o sistema desenvolvido, e os resultados mostraram que a modelagem proposta e uma ferramenta promissora na determinacao do IBEH, apresentando tempo de descanso ideal variando de 64,2% (motosserra, proximo ao ouvido do operador) ate 25% (derricadora, 20 m de distância do operador), sendo que, diante de um cenario predefinido do ambiente termico e acustico, foi possivel determinar o grau de bem-estar humano e o tempo de descanso ideal para cada equipamento avaliado.

Análise energética na produção de feno de Cynodon dactylon (L.) Pers

The aim of this work was to characterize the energy consumption related to the introduction, development, hay processing and storage of Cynodon dactylon (L.) Pers allied to the analysis of the energetic efficiency. The data used in this project were collected from Embrapa Gado de Leite, localized in Coronel Pacheco, Minas Gerais, Brazil. The data were obtained from a seven year period of an intensive system of milk production. Energetic coefficients were used to generate the survey and several matrix components obtained from pertinent literature. The direct energy, related to the inputs, showed more efficient participation on the energetic matrix than the indirect energy and the percentages were 94.64 and 5.31, respectively. Farm tractor was the main indirect energy consumer, which is responsible for turning on all the equipments, followed by the irrigation system. The energetic efficiency presented by the whole system was 4.2, being considered positive and demonstrating that the agriculture ecosystem is sustainable. Most of the direct energy employed in this system was oil derived on fuel form. There was, however, a great consume of another oil derived energy such as fertilizer, but mainly on the nitrogen form (28.89% of the total employed energy).

Removal of nitrogen, phosphorus, copper and zinc from swine breeding waste water by bermudagrass and cattail in constructed wetland systems

Este trabalho teve por objetivo estudar o desempenho agronomico e a capacidade de extracao de nutrientes pelo capim-tifton 85 (Cynodon spp.) e pela taboa (Typha sp.), quando cultivados em sistemas alagados construidos (SACs) de escoamentos vertical e horizontal, respectivamente, utilizados no pos-tratamento de aguas residuarias da suinocultura (ARS). A produtividade media de materia seca (MS) do capim-tifton 85, em cortes com intervalo de 60 dias, variou entre 14 e 43 t ha-1, enquanto a taboa cultivada produziu em um unico corte, apos 200 dias de cultivo entre 45 e 67 t ha-1 de MS. O capim-tifton 85 extraiu ate 17,65 kg ha-1 d-1 de nitrogenio, 1,76 kg ha-1 d-1 de fosforo, 6,67 g ha-1 d-1 de cobre e 54,75 g ha-1 d-1 de zinco. A taboa extraiu ate 5,10 kg ha-1 d-1 de nitrogenio, 1,07 kg ha-1 d-1 de fosforo, 1,41 g ha-1 d-1 de cobre e 16,04 g ha-1 d-1 de zinco. A taboa e o capim-tifton 85 foram capazes de remover, respectivamente, 5,0 e 4,6% do nitrogenio e 11,2 e 5,4% do fosforo aplicado via ARS, sendo pouco eficientes na extracao de N e P quando avaliado o aporte inicial destes nutrientes.

Prediction of free-stall occupancy rate in dairycattle barns through fuzzy sets

The goal of this study was to develop a fuzzy model to predict the occupancy rate of free-stalls facilities of dairy cattle, aiding to optimize the design of projects. The following input variables were defined for the development of the fuzzy system: dry bulb temperature (Tdb, °C), wet bulb temperature (Twb, °C) and black globe temperature (Tbg, °C). Based on the input variables, the fuzzy system predicts the occupancy rate (OR, %) of dairy cattle in free-stall barns. For the model validation, data collecting were conducted on the facilities of the Intensive System of Milk Production (SIPL), in the Dairy Cattle National Research Center (CNPGL) of Embrapa. The OR values, estimated by the fuzzy system, presented values of average standard deviation of 3.93%, indicating low rate of errors in the simulation. Simulated and measured results were statistically equal (P>0.05, t Test). After validating the proposed model, the average percentage of correct answers for the simulated data was 89.7%. Therefore, the fuzzy system developed for the occupancy rate prediction of free-stalls facilities for dairy cattle allowed a realistic prediction of stalls occupancy rate, allowing the planning and design of free-stall barns.

Technical evaluation of artificial ligthing systems for broiler houses

A distribuicao espacial das iluminâncias e o consumo de energia eletrica do sistema de iluminacao artificial constituem um dos principais problemas relacionados a producao de frangos de corte. Portanto, objetivou-se com o presente trabalho avaliar a distribuicao espacial do nivel de iluminância e a eficiencia energetica de diferentes sistemas de iluminacao para galpoes para criacao de frangos de corte. Seis tipos de lâmpadas foram testados em duas configuracoes diferentes para atender as iluminâncias minimas de 20 e 5 lux. As lâmpadas testadas foram a incandescente (LI) de 100 W, fluorescente compacta (LFC) de 34 W, mista (LM) de 160 W, vapor de sodio (LVS) de 70 W, fluorescente tubular T8 (LFT T8) de 40 W e fluorescente tubular T5 (LFT T5) de 28 W. As quatro primeiras foram avaliadas sem e com luminaria reflexiva tipo prato, e as duas ultimas apenas sem luminaria. Para os sistemas testados, verificou-se que o uso de luminarias afetou negativamente a distribuicao espacial das iluminâncias no interior do galpao. Os sistemas compostos por LI e LM, sem luminaria, propiciaram melhores resultados para se atenderem as iluminâncias minimas de 20 lux e 5 lux, respectivamente. A LFT T5 apresentou os menores valores de demanda de energia.

Estimate of the weight of japanese quail eggs through fuzzy sets theory

A cotornicultura e uma alternativa na producao animal que, pelo baixo investimento, rapido retorno do capital investido, utilizacao de pequenas areas e a gerecao de novos empregos, tem despertado grande interesse no Brasil. Neste trabalho, objetivou-se desenvolver um modelo baseado na teoria dos conjuntos fuzzy para a predicao do peso de ovos de codornas japonesas. O modelo fuzzy proposto foi elaborado com base em dados experimentais oriundos de medicoes em campo, bem como da literatura, a respeito da influencia do ambiente sobre o peso de ovos de codornas japonesas de postura. Para o desenvolvimento do sistema fuzzy, foram definidas, como variaveis de entrada, a temperatura de bulo seco (tbs, °C) e a umidade relativa (UR, %) do ar, sendo utilizadas curvas de pertinencia trapezoidais e triangulares, respectivamente. O desvio absoluto entre os valores de peso dos ovos observados e os estimados pelo sistema fuzzy variou entre 0,01 g e 0,32 g, sendo o desvio medio de 0,14 g. O erro medio encontrado foi de 2,33 %, e o coeficiente de determinacao (R2) foi igual a 0,668. O sistema fuzzy desenvolvido para estimar o peso dos ovos de codornas japonesas, com base na T e UR, proporcionou baixos valores de desvio absoluto e erro percentual, possibilitando estimar de forma realistica o peso dos ovos em diferentes condicoes ambientais.