Gestão ambiental aplicada a sanidade suídea

A suinocultura brasileira possui importância econômica e encontra-se no quarto lugar no ranking de produção de carne suína mundial. Seu desenvolvimento está intimamente ligado à promoção da sanidade nos planteis e a correta gestão ambiental. Dejetos sólidos, efluentes brutos de suínos, carcaças e restos de animais mortos apresentam alto poder poluente e de disseminação de doenças e devem ser tratados por processos biológicos que incluem a compostagem, a biodigestão anaeróbia e os leitos cultivados. Estas tecnologias são capazes de atingir os objetivos sanitários e ambientais. A suinocultura do século XXI deve ser voltada para a sustentabilidade nos seus principais quatro pilares da produção que são o social, o econômico, o sanitário e o ambiental, onde a sanidade e os cuidados com o ambiente devem estar associados e praticados em harmonia.(AU)

Economic viability of a canadian biodigester for power generation in dairy farming / Viabilidade econômica da implantação de um biodigestor tipo canadense para a geração de energia elétrica destinada à atividade leiteira

This study aimed to analyze the economic viability of implementing and using a Canadian biodigester for power generation in a milk production system. Specifically, we intended to estimate the generated power production, the total production cost (TC), the total operating cost (TOC), and the effective operating cost (EOC) of 1 kW of power generated, and estimate the break-even point of the power produced. The research was carried out on a farm located in southern Minas Gerais (Brazil) from January to December 2017. Three scenarios were analyzed through the tree-point estimation (most likely, optimistic, and pessimistic). Scenario 1 considered the use of power for the acclimatization of free-stall barns during 13 hours day-1 plus the use of 50% of the produced biofertilizer. Scenario 2 considered the use of power during 13 hours day-1 for the acclimatization of free-stall barns and milking parlor, which means an increase in power consumption estimated at 10% compared to scenario 1, plus the use of 75% of the produced biofertilizer. Moreover, scenario 3 considered the use of power for the acclimatization of free-stall barns during 6.5 hours day-1 plus 25% of the produced biofertilizer. All scenarios considered the amount charged per kWh by the Companhia Energética de Minas Gerais (CEMIG).(AU)

Objetivou-se analisar a viabilidade econômica da implantação e utilização de um biodigestor tipo canadense para a geração de energia elétrica em um sistema de produção de leite. Especificamente, pretendeu-se estimar a produção de energia elétrica gerada, estimar o custo total de produção (CT), custo operacional total (COT) e custo operacional efetivo (COE) de um kW de energia gerada, e estimar o ponto de equilíbrio de energia produzida. A pesquisa foi realizada em uma propriedade localizada no sul de Minas Gerais, no período entre janeiro a dezembro de 2017. Realizou-se a análise de cenários MOP (mais provável, otimista e pessimista): cenários 1; 2 e 3. No cenário 1, foram considerados a utilização de energia elétrica para a climatização apenas dos galpões de free stall em 13 h dia-1, mais aproveitamento de 50% do biofertilizante produzido. No cenário 2, a utilização da energia elétrica foi de 13 h dia-1, utilizada para climatização dos galpões de free stall e sala de ordenha, um aumento de energia estimado em 10%, em relação ao cenário 1, mais aproveitamento de 75% do biofertilizante produzido; e, no cenário 3, adotou-se a utilização de energia elétrica para a climatização dos galpões de free stall em 6,5 h dia-1, mais aproveitamento de 25% do biofertilizante produzido. Em todos os cenários foi considerado o valor cobrado por kWh pela Companhia Energética de Minas Gerais (CEMIG). Realizou-se simulações de Monte Carlo com taxas mínimas de atratividade variando de zero a 50%. A geração de energia elétrica apresentou viabilidade econômica em todos os cenários, apresentando valor presente líquido (VLP) positivos, taxas internas de retorno acima da taxa mínima de atratividade, payback simples e descontados abaixo do horizonte de 10 anos e relações benefício-custo satisfatórias. O COE de 1 kWh de energia elétrica foi estimado em R$ 0,1990, R$ 0,1791 e R$ 0,3308 para os cenários 1, 2 e 3, respectivamente, enquanto que o CT médio, considerando todos os cenários, foi de R$ 0,5618 (±0,21), acima dos valores de aquisição na CEMIG, que seria de R$ 0,50. Os CT foram de R$ 99.804,42 para os cenários 1 e 2, e de R$ 92.424,09 para o 3, com taxa mínima de atratividade de 8,50, enquanto que COT foi de R$ 69.486,62 nos cenários 1 e 2, e de R$ 62.229,66 no 3. Em todos os cenários, a quantidade de energia elétrica gerada foi superior ao ponto de equilíbrio. Todos os modelos de simulação de Monte Carlo apresentaram VPL positivos, indicando que há grande probabilidade de ficarem acima do esperado.(AU)

Gestão ambiental aplicada a sanidade suídea

A suinocultura brasileira possui importância econômica e encontra-se no quarto lugar no ranking de produção de carne suína mundial. Seu desenvolvimento está intimamente ligado à promoção da sanidade nos planteis e a correta gestão ambiental. Dejetos sólidos, efluentes brutos de suínos, carcaças e restos de animais mortos apresentam alto poder poluente e de disseminação de doenças e devem ser tratados por processos biológicos que incluem a compostagem, a biodigestão anaeróbia e os leitos cultivados. Estas tecnologias são capazes de atingir os objetivos sanitários e ambientais. A suinocultura do século XXI deve ser voltada para a sustentabilidade nos seus principais quatro pilares da produção que são o social, o econômico, o sanitário e o ambiental, onde a sanidade e os cuidados com o ambiente devem estar associados e praticados em harmonia.

Economic viability of a canadian biodigester for power generation in dairy farming / Viabilidade econômica da implantação de um biodigestor tipo canadense para a geração de energia elétrica destinada à atividade leiteira

This study aimed to analyze the economic viability of implementing and using a Canadian biodigester for power generation in a milk production system. Specifically, we intended to estimate the generated power production, the total production cost (TC), the total operating cost (TOC), and the effective operating cost (EOC) of 1 kW of power generated, and estimate the break-even point of the power produced. The research was carried out on a farm located in southern Minas Gerais (Brazil) from January to December 2017. Three scenarios were analyzed through the tree-point estimation (most likely, optimistic, and pessimistic). Scenario 1 considered the use of power for the acclimatization of free-stall barns during 13 hours day-1 plus the use of 50% of the produced biofertilizer. Scenario 2 considered the use of power during 13 hours day-1 for the acclimatization of free-stall barns and milking parlor, which means an increase in power consumption estimated at 10% compared to scenario 1, plus the use of 75% of the produced biofertilizer. Moreover, scenario 3 considered the use of power for the acclimatization of free-stall barns during 6.5 hours day-1 plus 25% of the produced biofertilizer. All scenarios considered the amount charged per kWh by the Companhia Energética de Minas Gerais (CEMIG).

Objetivou-se analisar a viabilidade econômica da implantação e utilização de um biodigestor tipo canadense para a geração de energia elétrica em um sistema de produção de leite. Especificamente, pretendeu-se estimar a produção de energia elétrica gerada, estimar o custo total de produção (CT), custo operacional total (COT) e custo operacional efetivo (COE) de um kW de energia gerada, e estimar o ponto de equilíbrio de energia produzida. A pesquisa foi realizada em uma propriedade localizada no sul de Minas Gerais, no período entre janeiro a dezembro de 2017. Realizou-se a análise de cenários MOP (mais provável, otimista e pessimista): cenários 1; 2 e 3. No cenário 1, foram considerados a utilização de energia elétrica para a climatização apenas dos galpões de free stall em 13 h dia-1, mais aproveitamento de 50% do biofertilizante produzido. No cenário 2, a utilização da energia elétrica foi de 13 h dia-1, utilizada para climatização dos galpões de free stall e sala de ordenha, um aumento de energia estimado em 10%, em relação ao cenário 1, mais aproveitamento de 75% do biofertilizante produzido; e, no cenário 3, adotou-se a utilização de energia elétrica para a climatização dos galpões de free stall em 6,5 h dia-1, mais aproveitamento de 25% do biofertilizante produzido. Em todos os cenários foi considerado o valor cobrado por kWh pela Companhia Energética de Minas Gerais (CEMIG). Realizou-se simulações de Monte Carlo com taxas mínimas de atratividade variando de zero a 50%. A geração de energia elétrica apresentou viabilidade econômica em todos os cenários, apresentando valor presente líquido (VLP) positivos, taxas internas de retorno acima da taxa mínima de atratividade, payback simples e descontados abaixo do horizonte de 10 anos e relações benefício-custo satisfatórias. O COE de 1 kWh de energia elétrica foi estimado em R$ 0,1990, R$ 0,1791 e R$ 0,3308 para os cenários 1, 2 e 3, respectivamente, enquanto que o CT médio, considerando todos os cenários, foi de R$ 0,5618 (±0,21), acima dos valores de aquisição na CEMIG, que seria de R$ 0,50. Os CT foram de R$ 99.804,42 para os cenários 1 e 2, e de R$ 92.424,09 para o 3, com taxa mínima de atratividade de 8,50, enquanto que COT foi de R$ 69.486,62 nos cenários 1 e 2, e de R$ 62.229,66 no 3. Em todos os cenários, a quantidade de energia elétrica gerada foi superior ao ponto de equilíbrio. Todos os modelos de simulação de Monte Carlo apresentaram VPL positivos, indicando que há grande probabilidade de ficarem acima do esperado.

Influence of manure concentration as inoculum in anaerobic digestion of vinasse / Influência da concentração de esterco como inóculo na digestão anaeróbia da vinhaça

Vinasse, main residue of the sugarcane industry, has high pollutant content, being subjected to the use in biogas production due to the high content of organic matter non-toxic to microbial action. For a consolidated process, it is necessary to study parameters that influence the process, in which the amount of inoculum is one of the major factors in the biological process of biogas production. This study investigated the influence of the amount of manure as inoculum (0.5 to 5.5%) during the biodigestion process, evaluating variables such as chemical oxygen demand (COD), pH, biogas production, methane concentration, total solids and total phosphorus and nitrogen contents, as well as microbiological analysis in the sludge remaining in the digester. Biodigestion occurred normally, with hydraulic retention time (HRT) of 20 days, with an acidogenic phase, subsequent stabilization of pH and biogas production. The vinasse had COD and total solids reduced during biodigestion by around 67 and 40%, respectively. Biogas production was increased after the fifth day. Among the three studied conditions, there was no significant increase in efficiency of inoculum use and it can be used the lowest amount, 0.5 % (m v-1). (AU)

A vinhaça, principal resíduo da indústria sucroalcooleira, possui alto teor poluente, sendo passível seu uso na produção de biogás devido ao grande teor de matéria orgânica não tóxica à ação microbiana. Para que haja um processo consolidado, é necessário estudar parâmetros que influem em seu processo, sendo a quantidade de inóculo um dos principais fatores no processo biológico de produção de biogás. Este estudo verificou a influência da quantidade de esterco bovino como inóculo (de 0,5 a 5,5%) durante o processo de biodigestão, avaliando variáveis como demanda química de oxigênio (DQO), pH, produção de biogás, concentração de metano, sólidos totais e teores de fósforo total e de nitrogênio total, além de análises microbiológicas no lodo restante no biodigestor. A biodigestão aconteceu normalmente, com um tempo de retenção hidráulica (TRH) de 20 dias, verificando-se a fase acidogênica, posterior estabilização do pH e produção de biogás. A vinhaça teve seus parâmetros de DQO e de sólidos totais diminuídos durante a biodigestão, em torno de 67 e 40%, respectivamente. Houve crescente produção de biogás após o quinto dia. Percebeu-se que, dentre as três condições estudadas, não houve significativ elevação da eficiência de uso de inóculo, podendo ser usada a menor quantidade, 0,5% (m v-1).(AU)

Phosphorus distribution and availability in untreated and mechanically separated biogas digestates

Biogas digestates contain valuable nutrients but also have high water contents. Di-gestates were sampled from two different biogas facilities before and after solid-liquid separation and were analyzed with regard to their composition and phosphorus (P) fractions. Additionally, to investigate the P fertilizer effects of these digestates in comparison with undigested slurry or TripleSuper-P (TSP), they were applied in a pot experiment (6 kg soil per pot) in an amount corresponding to 200 mg P per pot in combination with various crops (amaranth, maize, maize + beans mixed cropping, sorghum). A separation of digestates resulted in higher P concentrations of the solid fraction in comparison with the liquid fraction. The proportion of the readily soluble P fractions (H2O-P, NaHCO3-P) to the total P was higher than 70 % in all digestates. The digestates increased P uptake of the tested crops and concentrations of bioavailable P in the soil to the same extent as highly soluble TSP. Activities of soil enzymes were lower after application of the digestates in comparison to unfermented slurry. The fertilizer management of digestates can be improved by a solid-liquid separation since the solid fraction showed a relatively high concentration of P resulting in a reduction in application doses required to meet the P demands of crops.(AU)

Rock biofertilizer and earthworm compost on sugarcane performance and soil attributes in two consecutive years

The deployment of soluble fertilizers has been one of the most commonly applied agricultural practices in the bid to increase crop yield. However, the production of soluble fertilizers has a considerable economic cost and consumes a substantial amount of energy. In general, soil organic matter provides the nutrients needed for plant growth in organic agriculture. However, these nutrients are not sufficient if the best yield is to be obtained. The aim of our field experiment was to evaluate the effectiveness of phosphate and potassic sources (rocks, bio-fertilizers and soluble fertilizers) based on several sugarcane characteristics and soil attributes. Our experiment was conducted over two consecutive years, and we assessed the effect of using sugarcane filter mud cake (SFMC). In addition, we mixed the phosphate and potassic sources with earthworm compost enriched in N by inoculation with diazotrophic bacteria (OM) and applied at 50, 100 and 150 % of the recommended dosage rate (RDR). The PK biofertilizer with OM enriched in N positively affected sugarcane height, yield, and industrial characteristics. The application of SFMC greatly increased available P and K in the soil and plant characteristics with residual effect in the two consecutive harvests. We conclude that the biofertilizer has the potential to increase sugarcane characteristics and may represent an alternative to soluble fertilizers.(AU)

Rock biofertilizer and earthworm compost on sugarcane performance and soil attributes in two consecutive years

The deployment of soluble fertilizers has been one of the most commonly applied agricultural practices in the bid to increase crop yield. However, the production of soluble fertilizers has a considerable economic cost and consumes a substantial amount of energy. In general, soil organic matter provides the nutrients needed for plant growth in organic agriculture. However, these nutrients are not sufficient if the best yield is to be obtained. The aim of our field experiment was to evaluate the effectiveness of phosphate and potassic sources (rocks, bio-fertilizers and soluble fertilizers) based on several sugarcane characteristics and soil attributes. Our experiment was conducted over two consecutive years, and we assessed the effect of using sugarcane filter mud cake (SFMC). In addition, we mixed the phosphate and potassic sources with earthworm compost enriched in N by inoculation with diazotrophic bacteria (OM) and applied at 50, 100 and 150 % of the recommended dosage rate (RDR). The PK biofertilizer with OM enriched in N positively affected sugarcane height, yield, and industrial characteristics. The application of SFMC greatly increased available P and K in the soil and plant characteristics with residual effect in the two consecutive harvests. We conclude that the biofertilizer has the potential to increase sugarcane characteristics and may represent an alternative to soluble fertilizers.

Phosphorus distribution and availability in untreated and mechanically separated biogas digestates

Biogas digestates contain valuable nutrients but also have high water contents. Di-gestates were sampled from two different biogas facilities before and after solid-liquid separation and were analyzed with regard to their composition and phosphorus (P) fractions. Additionally, to investigate the P fertilizer effects of these digestates in comparison with undigested slurry or TripleSuper-P (TSP), they were applied in a pot experiment (6 kg soil per pot) in an amount corresponding to 200 mg P per pot in combination with various crops (amaranth, maize, maize + beans mixed cropping, sorghum). A separation of digestates resulted in higher P concentrations of the solid fraction in comparison with the liquid fraction. The proportion of the readily soluble P fractions (H2O-P, NaHCO3-P) to the total P was higher than 70 % in all digestates. The digestates increased P uptake of the tested crops and concentrations of bioavailable P in the soil to the same extent as highly soluble TSP. Activities of soil enzymes were lower after application of the digestates in comparison to unfermented slurry. The fertilizer management of digestates can be improved by a solid-liquid separation since the solid fraction showed a relatively high concentration of P resulting in a reduction in application doses required to meet the P demands of crops.

Establecimiento de las condiciones para la producción de Biogas a partir de ácidos grasos volátiles obtenidos de la Hidrólisis anaeróbica de la papa (Solanum tuberosum) a nivel de laboratorio / Establishment of the conditions for the production of biogas based on obtained volatile fatty acids of the anaerobic Hydrolysis of the potato (Solanum tuberosum) at the level of laboratory

En este trabajo se ha estudiado las condicionesnecesarias para la producción de Biogas utilizando como fuente de carbono los Ácidos Grasos Volátiles, los cuales son obtenidos de la hidrólisis anaeróbica de la papa. Se han establecido Cultivos Batch metanogénicos y se ha determinado la influencia de los AGVs en la cinética de producción de Metano. De esta manera se observ que el Cultivo que tenía 11,68mg/ml de AGVs Totales tuvo una producción de 6,9% de Metano y 3,6% de Dióxido de Carbono, a los 45 días de haberse establecido el cultivo.Posteriormente, se estableci el cultivo continuo, en el cual la producción de biogás empez a los 11 días deestablecerse el cultivo, se obtuvo 1200 ml de Gas donde el 6,9% era Metano y 3,7% era Dióxido de carbono. La composición de gases fue medida con el detector portátil G3.16k – LT 1522 LMSx.