3.2. Material e Métodos
3.2.3. Avaliação da qualidade do ar
Os registros de concentração de amônia nos aviários foram obtidos por meio do sensor Gas Alert Extreme NH3 Detector (BW Technologies®, Oxfordshire, UK) com capacidade de detecção de 0-100 ppm, temperatura de operação de -4 e 40 °C, e precisão de 2% (a 25 °C e umidade relativa de 15 a 90%), previamente calibrados. Os dados foram tomados manualmente a altura de 0,4 m e 1,5 m, totalizando 24 pontos ao longo do galpão, distribuídos conforme apresentado na Figura 3.5. A coleta foi realizada duas vezes por semana, em intervalo de três horas. Os pontos foram agrupados de acordo com as seguintes regiões abordadas nas avaliações: entrada de ar, região central e saída de ar. Os números junto aos pontos identificam a posição de cada ponto individualmente.
Figura 3.5: Esquematização da distribuição dos pontos de medição de concentração de amônia, coleta de amostra da cama e localização dos dispositivos de captura de amônia por difusão passiva.
Características da cama
Amostras da cama foram coletadas nos pontos pré-determinados em ambos os aviários (Figura 3.5), de forma equidistante (a cada 3 m no sentido transversal e 27,5 m no sentido longitudinal). Para a análise laboratorial de umidade e potencial hidrogeniônico (pH) da cama, as amostras foram obtidas duas vezes por semana. Já para nitrogênio total, foram coletadas no início da fase inicial, início da fase final e no final do ciclo produtivo.
As análises laboratoriais para determinação da umidade da cama, pH e nitrogênio total foram realizadas conforme as metodologias abaixo:
Umidade da cama (%): Para determinar a umidade da cama, foi utilizado o método indicado
pela Empresa Brasileira de Pesquisa e Agropecuária (EMBRAPA, 1997). As amostras de cama foram levadas à estufa em temperatura de 105-110°C, pelo período de 24 horas. Finalizado o processo de secagem, as amostras foram colocadas em dessecadores e logo após o resfriamento, foi realizada a pesagem final das mesmas por meio da balança analítica Shimadzu AY220 (Shimadzu Corporation®, Quioto, Japão). A partir destes resultados, foram determinados os conteúdos de água em base úmida utilizando-se a Equação 2:
Onde: Ub.u: Conteúdo d’água base úmida (dag.kg-1 ou %); Mr: Massa do recipiente (g); Mu: Massa do material úmido + Mr (g); Ms: Massa da amostra seca + Mr (g).
Potencial hidrogeniônico - pH: A determinação do pH das camas foi realizada por meio do
método potenciométrico (ALVAREZ, 1992). Amostras da cama foram dissolvidas em água destilada e permaneceram em repouso por uma hora. Em seguida, foi realizada a leitura em potenciômetro de bancada, previamente calibrado em solução tampão-padrão de pH 4,0 e pH 7,0.
Nitrogênio Total Kjeldahl - TKN: O nitrogênio total presente na cama de frango foi
determinado pelo método Kjeldahl (AOAC, 2005). Inicialmente, foram adicionados mistura digestora e ácido sulfúrico concentrado à amostra de cama. Em seguida, procedeu-se a digestão sulfúrica e, posterior a este processo, as amostras foram destiladas e tituladas. Além disso, os mesmos procedimentos foram efetuados em uma prova em branco, seguindo-se as mesmas etapas.
Por fim, a concentração de nitrogênio total foi calculada por meio da Equação 3:
. = −− × (2)
Onde: TKN: Nitrogênio total (mg kg-1, ppm); VgA: Volume H2SO4 utilizado na titulação da amostra (mL); VgBR: Volume H2SO4 utilizado na titulação do branco (mL); N: Concentração da solução ácida (mol L-1); Ubs: Conteúdo de água na amostra, base seca (centesimal); F: Fator de correção da padronização da solução ácida utilizada na titulação; m: Massa da amostra (g).
Determinação da emissão de amônia pelo Método SMDAE
O dispositivo de captura de amônia (Figura 3.6) proposto por Saraz et al. (2014) consiste em um tubo de PVC, de 20 cm de diâmetro e 30 cm de altura, onde são colocadas duas esponjas de poliuretano (material absorvente) de 20 cm de diâmetro e 2 cm de espessura, a 10 cm (Esponja 1) e 30 cm (Esponja 2) a partir da base do coletor de PVC. Os dispositivos foram posicionados uniformemente ao longo dos dois aviários, por um período de 4 horas, nos mesmos pontos apresentados na Figura 3.5, abrangendo as regiões próximas às entradas e saídas de ar, comedouros e bebedouros. A coleta de dados foi realizada três vezes durante o ciclo produtivo: uma no início da fase inicial (primeira semana de vida das aves); uma no início da fase final (terceira semana de vida das aves) e outra no final do ciclo (sexta semana de vida dos animais).
Figura 3.6: Dispositivo para captura de amônia emitida pela cama de frango posicionado na região dos comedouros, proposto por Osório Saraz et al. (2014).
A concentração de NH3 (g NH3) (Equação 4) capturada pela esponja é obtida a partir do volume da solução de diluição (mL), a concentração da solução usada na titulação (mol L-1) e o número de moles de NH3.
�. �− = × × ×� × (4)
Onde: V: Volume de ácido clorídrico gasto na titulação da amostra (mL); N: Concentração da solução ácida (mol L-1); F: Fator de correção da padronização da solução ácida utilizada na titulação; A: Volume da alíquota da amostra (L).
O fluxo de massa SMDAE foi obtido por meio da Equação 5.
Onde: SMDAE: Fluxo de NH3 (g NH3 m-2 s-1); NH3: Massa de NH3 (g NH3); Ama: Área do material absorvente (m2); t: Período de exposição (s).
Estimativa da emissão de amônia pelo aviário para a atmosfera
Para estimar a quantidade de amônia eliminada do galpão na fase final do ciclo produtivo, foram coletados dados de concentração de amônia na entrada de na saída de ar, bem como o fluxo do ar imediatamente na saída de ar de cada exaustor. Os dados foram registrados in situ, com o auxílio do sensor Gas Alert Extreme NH3 Detector (BW Technologies®, Oxfordshire, UK) e anemômetro de ventoinha portátil AM-4201 (Lutron Eletronics, Inc., Coopersburg, PA).
A pressão estática foi obtida a partir de um manômetro digital modelo ITMP 120 (Instrutemp Instrumentos de Medição Ltda, São Paulo, BR), com duas mangueiras conectadas ao equipamento, sendo uma no interior do aviário, nas proximidades dos exaustores; e a outra no exterior do aviário.
Os registros foram feitos com base em um conjunto de pontos imaginários igualmente distribuídos, onde a área de eliminação do gás foi subdividida em 16 partes, constituindo os pontos amostrais, conforme apresentado na Figura 3.7. Os dados foram obtidos duas vezes na semana, com duas medições em cada dia de coleta, sendo uma no período da manhã e outra à tarde, totalizando quatro medições por semana. Os dados de concentração de amônia na entrada de ar foram obtidos em três pontos (pontos 10, 11 e 12) na região de entrada de ar, como já mostrado na Figura 3.5.
Figura 3.7: Subdivisão e localização dos pontos amostrais para coleta de dados de velocidade do ar (m s-1) e concentração de amônia (ppm) imediatamente na saída do fluxo de ar.
De posse dos dados, a estimativa do total de amônia em cada aviário foi obtida a partir do somatório da taxa de emissão calculada para cada exaustor. A taxa de emissão de amônia calculada neste estudo para cada exaustor é referente à quantidade de amônia emitida através do mesmo para a atmosfera, calculado pela Equação 6, de acordo com Liang et al. (2003).
Onde:
E: Emissão de amônia (mg h-1 ave-1); Ce: Concentração de amônia na área de exaustão (mg m -3); Ci: Concentração de amônia na entrada de ar (mg m-3); Q: taxa de ventilação da instalação (m3 h-1 ave-1).
A taxa de ventilação por ave (m3 h-1 ave-1), por sua vez, foi estimada a partir da área (Aex) do exaustor (m2) e da velocidade média do ar (m h-1) no exaustor, divididas pelo número de aves presentes no galpão, conforme a Equação 7.