RESUMO O objetivo deste trabalho foi utilizar a dinâmica de fluidos computacional (DFC) para avaliar as condições de higiene e conforto, em função dos níveis de temperatura e concentração de amônia (NH3) durante a noite, em galpões avícolas comerciais no Brasil e em países com climas tropicais e subtropicais. Para isto, foram utilizados quatro modelos com diferentes posições de altura, cortina com entrada e saída de ar adotando a tipologia de instalação aberta, sem isolamento térmico. O modelo em DFC validado não apresentou diferenças estatísticas com os dados experimentais, o que torna possível usá-lo para prever o comportamento dos quatro casos propostos. Este modelo pode ser usado para a melhoria da condição interna das instalações de aves durante a noite podendo, também, ser uma ferramenta importante para reduzir o consumo de energia e criar melhores condições para a produção de aves com idade superior a 21 dias de idade.

ABSTRACT The aim of this study was to use computational fluids dynamics (CFD) to evaluate hygiene and comfort conditions in function of temperature level and ammonia (NH3) concentration during the night in commercial poultry houses used in Brazil and countries with tropical and subtropical climates. Four models with different curtain heights and different air inlet and outlet positions were used, adopting the open building typology without thermal insulation. The validated CFD model did not present statistical differences from the experimental data, making it possible to use this model to predict the behavior in the four proposed cases. This model can be used to improve the internal conditions of the poultry facilities during the night and could be an important tool to reduce energy consumption and generate better conditions for animal production of chicks over 21 days old.

ABSTRACT Broilers during the first phase should be protected from cold stress, especially in the winter, cold nights and early mornings. To protect animals, poultry producers have used different strategies, including the use of multilayer of curtain, to increase the thermal insulation and reduce heat losses, also decreasing the permeability to the external air. In this context it is important to give special attention to the indoor air quality of poultry sheds as part of a production under animal welfare parameters. This study was conducted in the municipality of Barbacena, MG, in Brazil, and aimed to assess air quality at the level of the chickens and workers, specifically concentrations of ammonia, carbon dioxide and carbon monoxide, in a poultry house naturally ventilated during the first phase of life of broilers in the winter period, and the influence of insulation level with side curtains on concentrations of ammonia. During the first experimental week, ammonia levels exceed acceptable values, and statistical difference was found between the concentrations of ammonia for different insulation levels with side curtains.

RESUMEN Los pollos de engorde durante la primera fase deben estar protegidos del estrés por frio, especialmente en el inverno, noches y madrugadas frías. Para proteger a los animales, los avicultores han utilizado diferentes estrategias, entre ellas está el uso de varias capas de cortinas para aumentar el nivel de aislamiento térmico y disminuir las pérdidas de calor, disminuyendo también la permeabilidad con el aire externo. En este contexto, es importante dar especial atención a la calidad del aire interno de los galpones avícolas como parte de una producción bajo parámetros de bienestar animal. El presente estudio fue realizado en el municipio de Barbacena, MG, en Brasil, y tuvo como objetivo evaluar la calidad del aire al nivel de los pollos y los trabajadores, específicamente de las concentraciones de amoniaco, dióxido de carbono y monóxido de carbono, en un galpón avícola naturalmente ventilado durante la primera fase de vida de pollos de engorde en el período de inverno, y la influencia del nivel de aislamiento con cortinas laterales sobre las concentraciones de amoniaco. Durante la primera semana experimental, los niveles de amoniaco sobrepasaron los valores aceptables, y se encontró diferencia estadística entre las concentraciones de amoniaco para los diferentes niveles de aislamiento con cortinas laterales.

RESUMO Objetivou-se, nesta pesquisa, avaliar o ambiente térmico interno de dois galpões de frangos de corte com diferentes sistemas de ventilação representativos da indústria de produção de aves de corte brasileira e sul-americana: (a) um com pressão negativa tipo túnel e (b) outro com ventilação lateral e pressão positiva. Parâmetros ambientais do conforto térmico, tais como temperatura de bulbo seco, umidade relativa e índice de temperatura e umidade, foram avaliados; mapas de temperaturas médias para as condições de dia e noite foram determinadas nas três primeiras semanas de vida das aves. Melhor uniformidade ambiental e condições de conforto térmico no interior do galpão com pressão negativa foram observadas.

ABSTRACT The objective of this research was to evaluate the internal thermal environment of two broiler barns featuring different ventilation systems representative of Brazilian and South American poultry production industry: (a) a negative-pressure tunnel and (b) a positive-pressure lateral ventilation system. Environmental parameters such as dry bulb temperature, relative humidity and temperature-humidity index were assessed; temperature maps for day and night average conditions were determined for the first three weeks of life. Better uniformity of the thermal environment and comfort conditions inside the negative-pressure tunnel were found.

RESUMOObjetivou-se, com este trabalho monitorar, em tempo real, o ambiente térmico de um aviário de postura e realizar o mapeamento completo da distribuição das variáveis temperatura do ar, umidade relativa do ar e índice de temperatura e umidade no alojamento. O trabalho foi conduzido no mês de janeiro de 2013 em uma granja comercial de aves de postura, sistemas verticais, com seis andares de gaiolas. O aviário é totalmente automatizado possuindo 100.000 aves alojadas na densidade de 300 cm2 ave-1. A partir dos dados coletados foram determinadas as médias de temperatura e umidade relativa do ar para período diurno e noturno de diferentes posições na instalação. Os mapas térmicos resultantes demostram que ocorreu uma variabilidade térmica em diferentes posições espaciais no interior do aviário, com a região central apresentando temperaturas superiores às das extremidades porém dentro da faixa de conforto térmico das aves considerando a situação de temperaturas médias, durante calor extremo a temperatura interna na instalação alcançou 33 oC. A umidade relativa do ar apresentou pequenas variações durante o dia e maiores no período da noite. Em relação ao índice de temperatura e umidade a maior parte da instalação permaneceu dentro da faixa de conforto.

ABSTRACTThe objective of this work was to monitor, in real time, the thermal environment of an avian posture and to perform a complete mapping of the distribution of the variables air temperature, relative humidity and temperature and humidity index in the housing. The study was conducted in January 2013 in a commercial farm of laying hens, vertical systems, with six floors of cage. The aviary is fully automated, having 100.000 birds housed in density of 300 cm2 bird-1. The collected data were analysed for the average temperature and relative humidity during day and nighttime and for different positions at the facility. The resulting thermal maps show that there was a temperature variation at different spatial positions within the poultry house, the central region having higher temperature in comparison to border but within the range of thermal comfort of the birds, considering the situation of average temperatures during extreme heat the internal temperature reached 33 oC in the installation. The relative humidity showed little variation during the day and highest in the evening. Regarding the temperature and moisture content, the greater part of the plant remained within the comfort range.

RESUMO Considerando a importância do substrato para cama na avicultura industrial do Brasil e a enorme pressão relativa à gestão ambiental quanto ao correto emprego e manejo dos resíduos gerados pelo setor produtivo, buscou-se analisar o efeito das reutilizações de dois tipos de substratos de cama na qualidade sanitária e no desempenho produtivo dos animais. A pesquisa foi realizada em 32 aviários no Estado de Minas Gerais, e dois tipos de substratos e quatro ciclos de reutilização foram analisados. A qualidade sanitária da cama foi avaliada pela identificação das bactérias Escherichia coli eSalmonella spp., e incidência de dermatites no coxim plantar. Verificou-se que a cama de casca de café apresentou redução de 28,61 pontos percentuais na probabilidade de ocorrência de Salmonellaspp quando comparada com a cama de maravalha, porém não houve diferença significativa entre os ciclos de reutilização das mesmas. Observou-se presença de Escherichia coli em todos os ciclos de reutilização das camas, em ambos os substratos. Houve ocorrências de lesões do coxim plantar para as camas avaliadas, sendo que, somente para a cama de casca de café, o número de reutilizações influenciou na incidência dessas lesões, aumentando 30% entre o primeiro e o segundo ciclos de reutilização a partir do qual houve tendência à estabilização.

ABSTRACT Considering the importance of the substrate to bedding in the poultry industry in Brazil, and the enormous pressure on environmental management as to the correct use and management of the waste generated by the production sector, this study aimed to analyze the effect of reuses of two types of litter on sanitary qualities and productive performance of broilers. The study was conducted with litter from 32 different broiler houses, two types of substrates and four cycles of reuses. The litter sanitary quality was verified by the identification of the presence of Escherichia coli and Salmonellaspp. and the incidence of footpad dermatitis. It was observed that the coffee hulls litter presented a reduction of 28.61 percentage points in the probability of occurrence of Salmonella spp when compared to the wood shavings litter, nevertheless, no statistical difference was observed on bacterial occurrence with Salmonella spp. for litter of different types or numbers of reutilization. The presence of Escherichia coli was detected in litter of all cycles, for both types of substrate. The occurrence of footpad lesions was detected for both types of litter, and was influenced by the number of reutilization cycles of the litter. The degree of incidence was detected only for the litter with coffee hull in which there was an increase of 30% between the first and second reuse from which tended to stabilize.

Este estudo foi conduzido com o propósito de monitorar a emissão de amônia (NH3) de um galpão de frango de corte com ventilação mecânica e outro com ventilação natural (GVM e GVN, respectivamente) e, por fim, calcular seus fatores de emissão de NH3 (fNH3). A densidade de alojamento das aves foi 13.5 e 11.1 aves m-2 para o GVM e GVN, respectivamente. As aves foram removidas para o abate aos 43 dias e a cama consistiu de casca de café, em primeiro uso. As taxas de ventilação nos galpões foram calculadas com base no método do balanço de dióxido de carbono. Os valores de fNH3 obtidos foram 0.32 ± 0.10 e 0.27 ± 0.07 g ave-1 d-1 para o GVM e GVN, respectivamente, e estão de acordo com o que foi apresentado em outros estudos independentes, realizados em condições similares. O valor estimado de fNH3 em base anual foi 58 g ave-alocada-1 ano-1. Concluiu-se que o tipo de sistema de ventilação adotado em cada galpão não afetou, de modo significativo, a parametrização da equação de emissão no processo de modelagem. Os resultados validam a acurácia da metodologia de determinação da emissão de amônia para galpões nas condições brasileiras e contribuem para a formação de base de dados confiável de fatores de emissão em climas tropicais, quando aplicada em um número suficiente de galpões que seja representativo do cenário brasileiro.

This study was conducted with the aim of monitoring NH3 emissions from a mechanically and a naturally ventilated broiler house (MVB and NVB, respectively) and calculate their ammonia emission factors (fNH3). Bird stocking density was 13.5 and 11.1 birds m-2 for the MVB and NVB, respectively. The marketing age was 43 days and bedding consisted of dried coffee husks in its first time of use. Ventilation rates were calculated with the metabolic carbon dioxide mass balance method. Values of fNH3 were 0.32 ± 0.10 and 0.27 ± 0.07 g bird-1 d-1 for the MVB and NVB, respectively, and are in agreement to what was presented in other studies performed under similar conditions. The fNH3 estimated on yearly basis was 58 g bird-place-1 year-1. It was concluded that the different types of ventilation system between the studied broiler barns did not significantly affect emissions in the modeling process. The results obtained help providing reliable methodology for the determination of a solid database on NH3 emission factors for tropical conditions that can be used for future inventories, when performed in a sufficient number of barns that is representative for the Brazilian scenario.

Durante o processo de criação de frangos de corte a fase inicial ou fase de aquecimento se caracteriza por ser este o período mais delicado devido à imaturidade fisiológica das aves. Desta forma, os fatores ambientais se destacam por inferir, de forma direta, no crescimento, no desempenho zootécnico e na mantança da vida desses animais. Objetivou-se, com base nessas considerações estudar, com este trabalho, o efeito de três diferentes sistemas de ventilação mínima (por pressão positiva, negativa e natural) sobre as variáveis ambientais (temperatura do ar, umidade relativa e velocidade do ar) de galpões de frangos de corte, durante a fase de aquecimento. De acordo com os resultados verificou-se que o sistema de aquecimento utilizado não foi satisfatório para manter a temperatura do ar e a umidade relativa dentro de padrões considerados adequados, expondo as aves, assim, a períodos de estresse térmico por frio. Em contrapartida, não ocorreram influências negativas em relação às taxas de ventilação aplicadas para os dois sistemas de ventilação positiva e negativa. A velocidade do ar também se manteve em níveis considerados não estressores para as aves, no período de aquecimento.

During the creation process of poultry, the initial or heating phase, is characterized as the most delicate period due to physiological immaturity of the birds. Thus, environmental factors stand out to infer, directly, in the growth, on the performance and maintenance of life of these animals. Based on these considerations, the aim of this study was to study the effect of three different systems of minimum ventilation (positive pressure, negative and natural) on environmental variables (air temperature, relative humidity and wind velocity) of broiler sheds during the heating phase. According to results obtained, it was verified that the heating system used was inadequate to maintain the air temperature and relative humidity within the standards deemed appropriate, thus exposing the birds to periods of heat stress by cold. In contrast, there were negative influences regarding ventilation rates applied to the two ventilation systems positive and negative. Wind velocity also remained at levels considered non-stressful for young chickens.

A adoção das práticas de bem-estar durante o processo de criação animal tem ganhado maiores espaços devido à comprovada melhora na produção. Hoje, a condição de bem-estar pode ser estendida também para o humano que, tendo boas condições de trabalho acaba, assim, por refletir em um manejo de sucesso dos animais. Buscando atender a essa nova tendência do mercado objetivou-se, com este trabalho, avaliar as condições ergonômicas e a salubridade do ambiente de galpões de frangos de corte equipados com três diferentes sistemas de ventilação mínima (positiva, negativa e natural) no que se refere à saúde do trabalhador. Com base nos efeitos dos sistemas de ventilação mínima avaliou-se carga física de trabalho, qualidade do ar, ambiente térmico, nível de ruído e iluminação, além da análise postural e biomecânica. De posse dos dados analisados verificou-se que o galpão equipado com sistema de ventilação positiva possuía um ambiente de maior salubridade para o trabalhador. Independente do sistema de ventilação utilizado, atividades como abastecimento manual do comedouro, limpeza de bebedouros e revolvimento da cama, podem oferecer riscos de lesão corporal em virtude da forma como são executados.

The adoption of the practices of well-being in animal husbandry has gained increased space due to proven improvement in production. Today, the condition of well being, may be extended to the human beings, that having good working conditions may reflect in a successful management of animals. Seeking to meet this new market trend, the aim of this study was to evaluate the ergonomic conditions of the environment and health in broiler sheds, equipped with three different minimal ventilation systems (positive, negative and natural) regarding workers' health. Associated with the effects of minimum ventilation systems evaluated the physical load of work, air quality, thermal environment, noise level and lighting besides postural and biomechanical analysis. After the data analysis, it was found that the shed equipped with positive ventilation system had an environment favorable for workers' health. Regardless of the ventilation system used, activities such as manual supply of feeder, cleaning of drinking water system and turning of the bed, may present risks of injury depending on how these activities are executed.

A suinocultura moderna, de produção animal confinada, em virtude de ser concentradora de dejetos em pequenas áreas, gera vultosos volumes de águas residuárias de grande potencial poluidor para o solo, o ar e a água, já que se trata de efluente rico em sólidos em suspensão e, dissolvidos, matéria orgânica, nutrientes (nitrogênio e fósforo, dentre outros), agentes patogênicos, metais pesados e sais diversos. No presente trabalho avaliou-se o processo de compostagem de resíduo orgânico (bagaço de cana-de-açúcar triturado), utilizado como material filtrante para águas residuárias de suinocultura, imediatamente após este material perder a capacidade filtrante e ter sido descartado da coluna filtrante. Os resultados obtidos permitiram concluir-se que o composto de bagaço de cana-de-açúcar corresponde ao fertilizante obtido por processo bioquímico, natural e controlado com mistura de resíduos de origem vegetal ou animal, contendo um ou mais nutrientes de plantas. Na avaliação da composição química do composto maturado, as pilhas de bagaço de cana-de-açúcar mais dejeto de suínos apresentaram concentração total de metais pesados que pode ser considerada segura, sob o ponto de vista de uso na adubação de culturas agrícolas, desde que obedecidos os critérios de taxa máxima de aplicação acumulativa.

The modern swine production under confined conditions due to accumulation of dejects in small areas, generates large volumes of wastewater of high potential pollutant for the soil, the air and the water, since it is rich effluent in solids in suspension and dissolved organic nutritients (nitrogen and phosphorus, among others), pathogenic agents, heavy metals and several salts. In the present work the composting of organic residue (sugarcane trash) used as filtering material for swine wastewater was evaluated immediately after the material lost its filtering capacity and was discarded from the column. The results led to the conclusion that the sugarcane trash corresponds to fertilizer obtained by biochemical, natural and controlled processes from mixture of residues of vegetable or animal origin, having one or more plant nutrients.The evaluation of chemical composition of the matured compost showed that the sugarcane trash plus swine residue presented total concentration of heavy metals that can be considered safe from the crop fertilization point of view, provided that the criterion of maximum rate of accumulative application is observed.

Este trabalho consistiu no estudo da operação de filtros orgânicos, utilizando-se bagaço de cana-de-açúcar e serragem de madeira, como materiais filtrantes. O experimento foi conduzido na Área Experimental de Hidráulica, Irrigação e Drenagem do Departamento de Engenharia Agrícola, da Universidade Federal de Viçosa. Colunas de 1,0; 1,3; 1,6; 1,9 e 2,0 m foram preenchidas com esses materiais, para filtragem de água residuária da suinocultura (ARS), o que foi realizado em três replicatas. Para monitoramento da perda de carga nos filtros, foram instalados piezômetros. O tempo de operação dos filtros, até que a taxa de filtração passasse a ser menor que 0,2 L m-2 s-1, foi de 100 a 150 min. As taxas de remoção de sólidos em suspensão (SS) e de sólidos totais (ST) foram, respectivamente, de 90 a 99% e de 43 a 57%, utilizando-se filtros de serragem de madeira, e de 81 a 96% e de 50 a 56%, usando-se filtros de bagaço de cana-de-açúcar. A eficiência de filtragem aumentou com o passar do tempo, ocasionada pela obstrução gradativa dos poros e pela retenção de sólidos da ARS nas colunas filtrantes. A altura da coluna filtrante não alterou significativamente a eficiência dos filtros na remoção de SS.

This work consisted of study of operation of organic filters utilizing sugarcane bagasse and sawdust as filtering material. An experiment was carried out at the Experimental Area of Hydraulics, Irrigation and Drainage of the Department of Agricultural Engineering, Federal University of Viçosa. Columns with 1.0, 1.3, 1.6, 1.9 and 2.0 m of height were filled with the organic material for the swine wastewater filtering, with three replicates. Piezometers were installed for the head loss monitoring. The filters were operated during 100 to 150 min until the filtering rate was less than 0.2 L m-2 s-1. Removal rates between 90 to 99% for suspended solids (SS) and 43 to 53% for total solids (TS) were reached, using sawdust filters, and 81 to 96% for SS and 55 to 56% for TS, using canetrash filters. The filtration efficiency increased with time, due to gradual obstruction of the pores in the filter columns. The height of filter column did not alter significantly filter efficiency in removing SS.

Nos últimos anos, as instalações destinadas à produção avícola no Brasil têm-se destacado pelo aumento da densidade de criação que visa a otimizar mão-de-obra, equipamentos, transporte, assistência técnica e, sobretudo, instalações. O objetivo deste trabalho foi realizar pesquisa sobre as principais características tipológicas dos aviários existentes na mesorregião do Agreste do Estado da Paraíba. Observou-se que os aviários são predominantemente concebidos em pequenas dimensões de largura e comprimento, com baixa densidade de alojamento. A grande maioria dos galpões está localizada na direção leste-oeste, com pequena distância entre os aviários, apresentando piso de concreto, cobertura em formato de duas águas, estrutura do telhado em madeira, telhas de barro, ausência de lanternim, pé-direito baixo, beirais pequenos e muretas altas, além de disporem de cobertura vegetal ou outros elementos adequados ao correto paisagismo circundante. Quanto aos equipamentos, observou-se que a principal fonte de aquecimento é de campânulas à lenha, além de bebedouros automáticos pendulares e comedouros manuais. Cerca de 50% dos galpões possuíam ventiladores, mas pequena percentagem desses estava associada a nebulizadores.

In the recent years, the installations destined for poultry production in Brazil have been remarkable due to increased bird density which aim to optimize man power, equipment, transport, technical assistance and over all installations. The objective of the present study was to conduct research on principal typological characteristics of poultry houses in the "Agreste" region of Paraiba State, Brazil. It was observed that the poultry houses are conceived in small dimensions of length and width with low housing density. The great majority of the sheds are located in the east-west direction, with short distances between poultry houses with concrete floor, roof tap with two slopes, wood covering structure, clay tiles, absence of the opening in the superior part of the roof, low height, small edges and tall wall, besides vegetal cover and other adequate elements of surrounding view. About the equipments, it was observed that the principal source of heating is firewood besides the automatic drinking fountains facilities and manual feeders. Approximately 50% of the sheds have ventilators, but a small percentage of them were associated with nebulization.