Forro ecológico de resíduos agroindustriais para galpões avícolas

1466 Cravo et al.

Cincia Rural, v.44, n.8, ago, 2014.

Forro ecolgico de resduos agroindustriais para galpes avcolas

Ecological lining of agro industrial waste for poultry houses

Julio Cesar Machado CravoI* Diogo de Lucca SartoriI Erika Yukari NakanishiI Juliano FiorelliI Julio Cesar de Carvalho BalieiroI Wilson Nunes dos SantosII

ISSN 0103-8478Cincia Rural, Santa Maria, v.44, n.8, p.1466-1471, ago, 2014

Recebido 19.09.12 Aprovado 17.01.14 Devolvido pelo autor 27.05.14CR-2012-0871.R1

http://dx.doi.org/10.1590/0103-8478cr20120871

RESUMO

A avicultura brasileira uma atividade econmica com expressiva participao no agronegcio brasileiro, porm o setor se depara com desafi os, entre esses, destaca-se o estresse trmico dos animais provocado pelas variaes climticas. Dentro desse contexto, este trabalho teve como objetivo estudar as propriedades trmicas de um forro ecolgico de baixa densidade a base de partculas de resduos agroindustriais (casca de amendoim e fi bra de coco verde) aglutinadas com resina poliuretana bi-componente base de leo de mamona e avaliar seu desempenho quando aplicado como forro em galpes avcolas. Os resultados obtidos demonstram a efi cincia do material quando aplicado como forro em avirios.

Palavras-chave: instalaes zootcnicas, avicultura, isolamento trmico.

ABSTRACT

The Brazilian poultry industry is one the activities relevant to the agribusiness, but the industry is faced with challenges such as heat stress, which is infl uenced by climate. The production of eco-lining is an alternative that adds value to waste and helps to solve the problem of thermal control in poultry houses. This research aimed to study thermal properties of an ecological liner low density particle-based on agribusiness residues (peanut hulls and coconut fi ber) agglutinated with bi-component polyurethane resin based on castor oil and evaluate its performance when applied as lining in poultry houses. The results show that the material has the potential to be used as lining in poultry broiler.

Key words: husbandry facilities, poultry, thermal insulation.

INTRODUO

O agronegcio o setor da economia que vem contribuindo signifi cativamente com o crescimento do Pas e um dos responsveis pelo supervit na balana comercial brasileira. Segundo os dados do MAPA (2012), esse setor teve participao de 36,94% nas exportaes brasileiras em 2011. Considerando o segmento crneo, a carne de frango foi o produto mais exportado pelo Brasil, com aproximadamente 3707 mil toneladas, resultando em 7497 milhes de dlares.

Apesar do cenrio ser favorvel para avicultura brasileira nos prximos anos, necessrio que as integradoras e produtores independentes aprimorem seus galpes avcolas, uma vez que o sucesso dessa atividade depende do micro clima interno das instalaes, uma vez que as aves so sensveis variao de temperatura (CRAVO et al., 2012).

OLIVEIRA et al. (2006) estudaram a infl uncia da temperatura no desempenho de frangos de corte. Os autores constataram resultados zootcnicos inferiores, para aves criadas em altas temperaturas (32oC). Alm disso, os autores diagnosticaram reduo no peso dos rgos, que, segundo os pesquisadores, est atrelado ao ajuste fi siolgico da ave, com intuito de produzir menos calor corporal.

ICentro de Pesquisa Construes e Ambincia, Faculdade de Zootecnia e Engenharia de Alimentos, Universidade de So Paulo (USP), 13635-900, Pirassununga, SP, Brasil. E-mail: [email protected]. *Autor para correspondncia.

IICentro de Cincias Exatas e de Tecnologia, Universidade Federal de So Carlos (UFSCAR), So Carlos, SP, Brasil.

Forro ecolgico de resduos agroindustriais para galpes avcolas.


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Considerando que durante o ciclo produtivo, as aves fi cam confi nadas por aproximadamente 42 dias, torna-se necessria cautela e ateno durante a edifi cao de uma instalao avcola para frangos de corte, pois, segundo BATA & SOUZA (2010), os materiais podem afetar de forma signifi cativa o ambiente interno da instalao, resultando em pronunciado efeito sobre o conforto das aves.

Dentre esses materiais, aqueles utilizados nas coberturas so os que mais infl uenciam no micro clima interno dos galpes avcolas, pois, segundo NS et al. (2001), o telhado o elemento construtivo que exerce maior infl uncia no controle da radiao solar. No entanto, nem sempre a cobertura sufi ciente para proporcionar ambiente confortvel para as aves, tornando-se necessria a adio de novas tcnicas, como a associao de forro sob a cobertura (TINCO, 2001).

Segundo TINCO (2001), o poliuretano, eucatex, l de vidro entre outros so os principais materiais utilizados como materiais isolantes. No entanto, LIANG & HO (2007) demonstraram que os materiais isolantes inorgnicos (fi bra de vidro, l de rocha, espuma de polietileno e espuma de poliuretano) apresentaram altos ndices de toxidades para os humanos, os quais podem ser prejudiciais para as aves.

Baseado nessa premissa, sugere-se a importncia de buscar materiais isolantes que possam ser menos agressivos ao ambiente e aos animais. Nesse mbito, CAMERINI et al. (2009) avaliaram a infl uncia do forro a base de resduo EVA (Etileno-Acetato de Vinila) em modelos reduzidos de instalaes agropecurias. Segundo os autores, o forro possibilitou reduo nos valores dos ndices trmicos.

Considerando que a agroindstria brasileira gera quantidades signifi cativas de resduos, sendo esses utilizados, em sua maioria, para gerao de energia, a produo de forro ecolgico a base de partculas de fi bra da casca do coco verde e de casca de amendoim pode ser uma alternativa para agregar valor aos resduos e, ao mesmo tempo, contribuir com a reduo da temperatura interna de avirios.

Dentro desse contexto, o presente trabalho teve como objetivo avaliar o desempenho trmico de um Forro Ecolgico de baixa densidade (0,5g cm-3), a base de partculas de resduos agroindustriais (casca de amendoim e fi bra de coco) aglutinadas com resina poliuretana a base de leo de mamona, visando sua aplicao em galpes avcolas.

MATERIAL E MTODOS

Fabricao do forro ecolgico O processo de fabricao do forro

ecolgico seguiu os seguintes procedimentos: os

resduos foram dispostos em uma estufa, modelo MA035, com temperatura de 60oC, durante o perodo de 24 horas; aps a secagem, o material foi picado em um moinho de faca (MA683/3) com malha de 8mm e pesados em uma balana eletrnica (AY220) para averiguar a massa total (50% de casca de amendoim e 50% de fi bra de coco verde) necessria para produzir os Forros Ecolgicos, com densidades de 0,5g cm-3 (AMERICAN NATIONAL STANDARD PARTICLEBOARD - ANSI A208.1 1999).

Posteriormente, as partculas foram levadas a um misturador planetrio (MT120) quando foi adicionado adesivo poliuretano a base de leo de mamona, com proporo de 15% do peso seco da matria prima. Finalizada a mistura, o material foi acondicionado em um molde formador de painel (40cmx40cmx2cm) e remetidas para uma prensa termo-hidrulica, com temperatura mdia de 100oC, por aproximadamente 10 minutos de prensagem, com presso mdia de 5MPa. Aps a sada da prensa, os painis fi caram empilhados por 72 horas, perodo em que ocorreu a continuao do processo de cura da resina.

Condutividade trmicaO mtodo utilizado para averiguar a

condutividade trmica do material foi o Mtodo do Fio Quente Paralelo. Esse ensaio foi realizado no laboratrio de Engenharia de Materiais da Universidade Federal de So Carlos.

Na parte superior de um dos corpos de prova, foram feitos dois sulcos, com objetivo de inserir o fi o quente (resistncia) e o termopar. A condutividade trmica do material foi obtida pela aplicao de uma corrente contnua ao fi o quente e, uma vez por segundo, verifi cou-se o gradiente com o auxlio do termopar. No fi nal do experimento, o software forneceu a condutividade trmica.

Resistncia trmica, transmitncia trmica e fator solarCom o dado de condutividade trmica

do Forro Ecolgico, foi calculada a resistncia e a transmitncia trmica do material, adotando as equaes da Normativa Desempenho Trmico de Edifi caes (02:135.07-001/2).

Com base nessas duas propriedades trmicas, foi determinado o Fator Solar (FSo) no perodo de vero, maior tendncia de estresse trmico, simulando duas instalaes avcolas, a saber: a) com cobertura de fi brocimento (densidade: 1,7g cm-3; espessura: 0,008cm; condutividade: 0,65W mK-1) pintada de branco (absortncia: 0,3); e b) com cobertura de fi brocimento pintada de branco e Forro Ecolgico (densidade: 0,5g cm-3; espessura: 2cm), para o perodo de vero. Foram adotadas as equaes da Normativa Desempenho Trmico de Edifi caes (02:135.07-001/2).

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A fi m de averiguar a quantidade de radiao solar que seria transmitida para o interior desses avirios (Sem Forro e Com Forro), nos horrios das 08h00min, 10h00min, 12h00min, 14h00min, 16h00min e 18h00min, utilizaram-se os FSo e os dados de radiao solar coletados por uma Estao Meteorolgica (Vantage Pro2), localizada na regio Sudeste do Brasil, no centro Norte do Estado de So Paulo. Foram selecionados dados do ms de Janeiro de 2012, por ser a poca do ano com incidncia de maiores temperaturas.

Com o propsito de investigar se existiria diferena estatstica entre a quantidade de radiao solar que seria transmitida aos avirios nos respectivos horrios aventados, foi elaborado um experimento de acordo com o delineamento em blocos casualizados (DBC), em que os tratamentos foram organizados em esquema fatorial 2X5, e os fatores estudados corresponderam a Ambiente Trmico e Horas. O fator Ambiente Trmico consistiu de dois nveis (Sem Forro e Com Forro) e o fator Horas compreendeu a seis nveis (08h00min, 10h00min, 12h00min, 14h00min, 16h00min e 18h00min), totalizando doze tratamentos. As repeties de cada tratamento foram consideradas os dias do ms de janeiro, ou seja, cada tratamento dispunha de 31 repeties.

Os dados qualitativos (fator ambiente trmico) foram analisados por meio do teste F quando a ANOVA foi signifi cativa, sendo ambos testados a P



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se que o ambiente com forro exibiria signifi cativamente menores valores de radiao para todos os horrios avaliados, ou seja, menores quantidades de radiao solar seriam transmitidas para o interior desse avirio.

Esse comportamento tem relao com a presena de camada de ar e Forro Ecolgico na instalao. Alm da camada de ar atuar como isolante entre a cobertura e o Forro Ecolgico, o prprio forro tambm atuaria como camada para reduzir a transferncia de radiao para o interior da instalao, pois, de acordo com TANGJUANK & KUMFU (2011), os espaos preenchidos por ar servem como centros de disperso fnons, sendo que a transferncia do fl uxo de calor menor, devido baixa condutividade trmica do ar.

Para TINCO (2001), a colocao de forro isolante sob os telhados proporciona a criao de uma camada de ar (baixa condutividade trmica) entre o forro e a cobertura, resultando em alta resistncia trmica para o sistema (cobertura, ar e forro) e consequentemente a transmisso de radiao solar. Segundo a autora, os materiais isolantes so porosos, cuja elevada resistncia trmica se baseia na condutividade trmica do ar contido em seus vazios. Assim, quanto menor a densidade do material, maior o nmero de poros, menor a condutividade trmica e, consequentemente, maior o poder de isolamento.

Segundo BATA & SOUZA (2010), sempre que um corpo recebe energia radiante, h acrscimo

na sua carga interna, por essa razo, sua temperatura aumenta; da mesma forma, no processo inverso, h reduo da temperatura do corpo. De acordo com os autores, a radiao solar incidente um fator que afeta a temperatura interna das instalaes, infl uenciando o conforto trmico. Com base nessa informao, infere-se que a instalao sem forro apresentaria maior temperatura interna. No entanto, seriam necessrios estudos em instalaes avcolas para averiguar se as temperaturas seriam confortveis para frangos de corte.

Derivando as equaes dos ambientes (Tabela 1), constatou-se que o horrio das 13h33min o perodo do dia em que maior quantidade de radiao seria transmitida para o interior dos avirios, sendo necessrio cautela e ateno para os animais, durante esse perodo do dia.

A tabela 2 sumariza a anlise do Teste F para os tratamentos estudados. possvel identifi car, para todos os horrios estudados, que a instalao com Forro Ecolgico apresentaria transmisso de radiao solar mdia menor e diferente (P

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instalao avcola. Observa-se que, para execuo do Forro Ecolgico, necessrio a construo de uma estrutura de madeira complementar, posicionada abaixo do nvel das tesouras.

CONCLUSO

Com base no exposto, conclui-se que o Forro Ecolgico a base de casca de amendoim e fi bra da casca de coco verde apresentou condutividade trmica superior aos materiais comerciais. No entanto, a presena do Forro Ecolgico em uma instalao avcola coberta com telha de fi brocimento reduziu signifi cativamente o FSo, em comparao mesma instalao sem forro, demonstrando ser um material com potencial para uso em galpes avcolas.

AGRADECIMENTOS

Os autores agradecem Fundao de Amparo Pesquisa do Estado de So Paulo (FAPESP), pelo apoio fi nanceiro concedido para realizao dessa pesquisa e do mestrado de Julio Cesar Machado Cravo (No Processo 2011/03707-2).

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Figura 2 - Instalao Avcola. (A) Telha de fi brocimento. (B) Teras. (C) Tesouras. (D) Forro Ecolgico. (E) Estrutura complementar.



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