1. Introducción
El amoniaco se encuentra en niveles relativamente altos en todos los estiércoles animales, puede existir en muchas formas químicas y moverse fácilmente en el medio ambiente en forma de gas en el aire, un compuesto disuelto en el suelo, en la superficie del agua o una combinación de ambas. El nitrógeno en forma de amoniaco (NH3) es de particular importancia debido a su potencial para crear olores y dañar la calidad del agua, la salud humana y animal, es asociado, especialmente a la industria avícola.
El amoniaco presente en las proteínas de los alimentos es transformado en otros compuestos nitrogenados como urea y amoniaco, este último cuando entra en contacto con el aire, es un gas incoloro de olor penetrante que se disuelve fácilmente en el agua y tiende a evaporar con rapidez, por eso su control en las producciones animales es tan difícil. Se origina de la descomposición del ácido úrico de las excretas de los animales y organismos en descomposición. Estudios al respecto afirman que concentraciones de amoniaco de 50 a 100 ppm en las instalaciones pueden generar síntomas respiratorios e incluso solo con 25 ppm los parámetros productivos empiezan a verse afectados.
El ser humano detecta el amoniaco cuando este alcanza una concentración de 25 ppm o más, mientras que la concentración máxima que puede soportar es de 100 ppm durante ocho horas. Sin embargo, las aves pueden presentar diversos problemas cuando resultan expuestas durante largos períodos de tiempo a niveles tan bajos como de 20 ppm. Los altos niveles de amoniaco son seguramente los responsables de la misma que, aún ocasionando una baja mortalidad, puede producir grandes pérdidas económicas. Entre los síntomas típicos de la queratoconjuntivitis se encuentran el amontonamiento de las aves en grupo, el frote de los ojos con las alas y es que estos tienden a cerrarse y a hacerse sensibles a la luz. La incidencia más alta de queratoconjuntivitis tiene lugar cuando la granja no estaba en buenas condiciones y la concentración de amoniaco era muy alta.
El objetivo de la mayoría de los productores es evitar desde un principio las altas concentraciones de amoniaco, o bien controlar las inflamaciones inducidas y minimizar los efectos en la salud y el desempeño productivo de las aves; en la actualidad estos son los mecanismos utilizados para mitigar.
El suministro de una dieta equilibrada y completa es de suma importancia. Los problemas debidos a la genética de alto rendimiento, la formulación del alimento y la medicación pueden conducir a la producción de estiércol húmedo, causando un aumento del amoníaco y la liberación de olor junto a una reducción del desempeño productivo de los pollos de engorde y la eficiencia alimenticia.
Es necesario optimizar la densidad poblacional de las aves para ayudar a limitar el exceso de humedad en la caseta, reduciendo así los procesos anaeróbicos. Si los niveles de amoníaco aumentan, es necesaria una mayor ventilación. No obstante, esto solo debe realizarse de acuerdo con el clima y la temperatura de la caseta, Deben realizarse ajustes de temperatura con relación al bienestar y el clima de la caseta. El mejoramiento de la digestibilidad de los nutrientes puede lograrse suplementando las dietas con aditivos.
Nuestros objetivos son establecer y crear un nuevo método y mecanismo para alertar a la comunidad de una problemática y poder brindarles un sistema automatizado.
Este sistema automatizado de control de calidad de aire es usado para la detección de contaminación en el medio ambiente, por lo general es implementado en circuitos de control como alarmas en las casas, sitios donde se desea prevenir altos niveles de contaminación a nivel aeróbico como industrias que manejan compuestos químicos que pueden ser nocivos también para la salud, especialmente en equipos controladores de calidad de aire en edificios/oficinas, sin necesidad de realizar una inversión mayor, ya que es un proyecto de bajo costo y se enfoca en comunidades de bajos recursos.
2. Material y métodos
El lugar de ejecución del proyecto es la República de Panamá, en comunidades vulnerables, pequeños productores, proyectos de granjas auto sostenibles, escuelas y comunidades que tengan implementado la avicultura para el consumo propio.
Se instala un sensor que se encarga de la detección de concentración de amoniaco en diversos porcentajes, el MQ-137 es dual, de carácter analógico y digital. La señal digital, presenta niveles por lo que puede ser procesada por un microcontrolador. Se utilizan en equipos de control de calidad del aire para edificios y oficinas, son adecuados para la detección de NH3. Este sensor es sensible en similar proporción a los gases mencionados, con lo que podemos determinar si el aire está limpio.
El controlador y sensores modelo mq137 se encuentran dentro del área de trabajo, para ejecutarlo en diferentes áreas de la galera.
El controlador es una placa electrónica, que cuenta con 14 entradas/salidas digitales, de las cuales seis se pueden utilizar como salidas PWM (Modulación por ancho de pulsos) y otras seis son entradas analógicas. Además, incluye un resonador cerámico de 16 MHz, un conector USB, un conector de alimentación, una cabecera ICSP y un botón de reseteado. La placa incluye todo lo necesario para que el controlador pueda ejecutar los valores que requiere una vez conectado a un ordenador con un cable USB o a la corriente eléctrica a través de un transformador.
Especificaciones
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[1] Model No.: MQ137
Tipo de sensor: Semiconductor
Encapsulación estándar: Bakelite (Black Bakelite)
Gas: Ammonia
Concentración: 5-500ppm (Ammonia)
Circuito
Voltaje del bucle (Vc): ≤24V DC
Voltaje del calentador (VH): 5.0V±0.2V AC or DC Resistencia de la carga (RL): Ajustable
Características del sensor
Resistencia del calentador (RH): 31Ω±3Ω temperatura ambiente
Consumo del calentador (PH): ≤900mW
3. Gráficos, fotografías y tablas
Consiste en brindar un mecanismo capaz de medir gases tóxicos en galeras de aves por medio de un programa diseñado bajo el mando de un controlador, las mediciones serían constantemente y alertaría inmediatamente a las comunidades que se encuentran involucradas específicamente en granjas auto sostenibles. Además de alertar, queremos educar a la población sobre los gases que se crean de la combinación de las heces fecales de las aves, otros residuos y productos utilizados en las granjas; estos gases producen la contaminación de la carne y muerte del animal. Este sistema es un proyecto de innovación social, donde los principales beneficiados son personas de comunidades vulnerables y granjas auto sostenibles.
Figura 1. Conexión del circuito hacia el controlador Arduino.
Figura 2. Controlador del sistema; Instrumento Arduino.
Figura 4. Sensor MQ137.
4. RESULTADOS
Figura 5. Influencia de la temperatura /humedad.
5. Conclusiones