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- Qualidade do ar em instalações agropecuárias: construção e aplicação de um sistema de baixo custoPublication . Delgado, Leonardo; Feliciano, Manuel; Igrejas, Getúlio; Frare, Laércio MantovaniCom 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.
- Sistema de baixo custo para a medição de gases e material particulado no interior de instalações pecuáriasPublication . Delgado, Leonardo; Feliciano, Manuel; Frare, Laercio; Furst, Leonardo; Igrejas, GetúlioA concentração de muitos animais numa única instalação, pode trazer sérios riscos, devido à ampla geração de dejetos que, por sua vez, podem libertar enormes quantidades de poluentes atmosféricos, como sulfureto de hidrogénio (H2S), amónia (NH3), dióxido de carbono (CO2), material particulado PM2,5 e PM10, entre outros, com sérias implicações na saúde dos animais e dos trabalhadores. Normalmente, a monitorização contínua da qualidade do ar interior em instalações pecuárias é limitada, devido ao custo elevado dos equipamentos de medição. Sendo assim, uma alternativa é a utilização de sensores e componentes de baixo custo na construção de sistemas capazes de medir continuamente esses poluentes. O objetivo deste trabalho foi construir e validar um sistema de baixo custo, capaz de analisar a qualidade do ar interior de instalações avícolas e suinícolas. O dispositivo de medição é capaz de armazenar e visualizar os dados em tempo real e foi construído a partir de sensores semicondutores, eletroquímicos e óticos. Além disso, o sistema permite o envio de dados por rede móvel para um servidor IoT (Internet of Things), denominado ThingSpeak. O custo total de desenvolvimento foi de €467,80. O dispositivo foi validado através da realização de ensaios laboratoriais com vários equipamentos em paralelo, tendo-se obtido respostas precisas e fiáveis. Para a aplicação prática do equipamento, serão realizadas monitorizações de poluentes em suiniculturas e aviculturas no Brasil e em Portugal.
- Construção de um sistema de baixo custo para a medição de gases e partículas no interior de instalações suinícolas e avícolasPublication . Delgado, Leonardo; Feliciano, Manuel; Frare, Laercio; Igrejas, GetúlioCom o crescimento populacional e a progressiva procura por produtos alimentares de origem animal, os setores da pecuária como a suinicultura e a avicultura, têm contribuído cada vez mais para a emissão de poluentes atmosféricos que resultam em grandes prejuízos para a saúde humana e o ambiente. Os gases mais frequentes no interior de instalações dedicadas à produção de suínos e aves de capoeira para corte são a amónia, o ácido sulfídrico e o dióxido de carbono. Além destes gases também podem ser encontradas elevadas concentrações de material particulado. A medição deste tipo de gases e partículas envolve equipamentos que possuem custos elevados que limitam a monitorização contínua destas instalações. Como consequência, não existem estudos detalhados sobre a avaliação da qualidade do ar nestes locais, utilizando equipamentos de baixo custo, nem sobre a sua implicação para a saúde dos trabalhadores e animais. Neste contexto, o objetivo deste trabalho é a construção e validação de um sistema de baixo custo que seja capaz de medir a qualidade do ar interior de instalações agropecuárias. Foram utilizados sensores semicondutores, eletroquímicos e ópticos, para a deteção dos gases de interesse, do material particulado, da temperatura e humidade relativa e usada uma plataforma de prototipagem rápida, Arduino, para o processamento dos dados. O dispositivo construído inclui ainda módulos de armazenamento, visualização dos dados obtidos e de comunicação que permitem o envio dos dados para um servidor remoto. O software foi desenvolvido com recurso à plataforma Arduino IDE. O dispositivo obtido apresenta gamas de medição adequadas aos locais a que se destina, bem como resolução e precisão que permitem a sua utilização neste âmbito. Além disso, o custo final do sistema é inferior a outros equipamentos de medição presentes no mercado. O presente sistema visa oferecer aos produtores suinícolas e avícolas uma plataforma de baixo custo, que seja capaz de medir as emissões produzidas no interior das suas instalações e conhecer as concentrações dos poluentes gerados nessas atividades agropecuárias.
- Construction and validation of a low-cost system for indoor air quality measurements in livestock facilitiesPublication . Delgado, Leonardo; Feliciano, Manuel; Frare, Laercio; Furst, Leonardo; Leitão, Paulo; Igrejas, GetúlioIn recent years, there has been an increase in demand for food of ani-mal origin. The number of intensive production systems such as pig and poultry farming has been increasing more and more and exerting great impacts on the environment, due to a large amount of particulate material and gaseous pollutants that are generated within these facilities. Thus, low-cost devices emerge as a cheap alternative that provides farmers with information on indoor air quality in its facilities. However, it is important that these devices make precise and accu-rate measurements, providing reliable concentration readings. Therefore, the ob-jective of this study is the construction and validation of a low-cost system capa-ble of measuring, storing and sending, via the mobile network, the concentrations of hydrogen sulfide, ammonia, carbon dioxide, PM2.5, PM10, temperature, and relative humidity. Preliminary inter-comparison tests showed that the built sys-tem had a reliable behavior in relation to all variables, even though the CO2 sen-sor was the one with the highest determination coefficient. The built device is able to provide continuous monitoring of atmospheric pollutants concentrations, at low cost and with simple handling.