Hodowla trzody chlewnej: Mniejsza emisja amoniaku ze stajni
Nawet proste środki, takie jak schładzanie odchodów lub zmniejszanie ich powierzchni, przynoszą udowodnione efekty: można zmniejszyć emisję szkodliwych gazów, zwłaszcza amoniaku, z obór dla tuczników. Jest to tymczasowy wynik Uniwersytetu Hohenheim w Stuttgarcie w ramach wspólnego projektu „Redukcja emisji z hodowli zwierząt gospodarskich”, w skrócie EmiMin. Dzięki dofinansowaniu federalnemu na kwotę dobrych 2 milionów euro podprojekt realizowany na Uniwersytecie w Hohenheim jest przedsięwzięciem badawczym o dużej wadze.
Nadmierna produkcja amoniaku i gazów wpływających na klimat, takich jak metan, dwutlenek węgla i podtlenek azotu, pochodzących z hodowli zwierząt gospodarskich, może stanowić obciążenie dla ludzi, zwierząt i środowiska. Jednak nawet przy zastosowaniu stosunkowo prostych środków można je ograniczyć w normalnych warunkach hodowli, jak wynika z tymczasowych wyników wspólnego projektu „Redukcja emisji w hodowli zwierząt gospodarskich” (EmiMin).
Prof. Dr. Eva Gallmann, inżynier rolnictwa na Uniwersytecie w Hohenheim i jej zespół badają, w jaki sposób dostępne na rynku środki strukturalne i techniczne, w szczególności emisję amoniaku, można zmniejszyć w oborach do tuczu. Naukowcy skupiają się na chłodzeniu odchodów i zmniejszaniu rozmiaru kanału na odchody, także w połączeniu z innymi środkami, na przykład karmieniem.
Testują obie procedury pod kątem ich skuteczności w dwóch lokalizacjach. W każdym przypadku przedział stabilny z wbudowaną miarką redukcyjną porównywany jest z przedziałem referencyjnym bez miary redukcyjnej. „Wstępne wyniki pokazują, że obie metody nie tylko redukują emisję, ale także poprawiają stabilny klimat” – mówi prof. dr hab. Gallmanna. „Zaawansowana technologia hodowli zwierząt zapewnia dobre powietrze w stajni. Jest to dobre dla zdrowia i dobrostanu zwierząt, a także dla środowiska”.
Głównym problemem jest amoniak
W szczególności zamknięte, izolowane termicznie tuczniki z podłogami całkowicie rusztowymi charakteryzują się wyższym potencjałem emisji amoniaku. „Tam obornik przez cały okres tuczu jest zwykle składowany pod rusztową podłogą. Ta duża powierzchnia w połączeniu z długim okresem i dużą ilością przechowywania, a także stosunkowo wysokimi temperaturami w oborze sprzyjają emisji amoniaku” – wyjaśnia Lilly Wokel, doktorantka w dziedzinie inżynierii procesowej systemów hodowli zwierząt na uniwersytecie w Hohenheim.
Dlatego też badaczy szczególnie interesują możliwości chłodzenia odchodów i zmniejszania wielkości kanału odchodowego w zamkniętych tuczarniach, gdzie wymiana z powietrzem zewnętrznym odbywa się za pośrednictwem wentylatorów. Opierają się głównie na rozwiązaniach adaptacyjnych dla istniejących stajni. „Według naszych pomiarów dokonanych w ramach bezpośredniego porównania stabilnych przedziałów z technologią redukcji i bez niej potencjał redukcji amoniaku wynosi od 10 do 60 procent” – mówi prof. dr. Gallmanna. „Szczegółowo zależy to oczywiście również w dużym stopniu od pory roku i fazy tuczu i zmienia się w ciągu roku”.
Chłodzenie obornika zmniejsza emisję
Temperatura szlamu ma zasadniczy wpływ na powstawanie szkodliwych gazów: „Obniżając temperaturę szlamu poniżej 15°C, można ograniczyć procesy chemiczno-biologiczne zachodzące w gnojowicy, co przyczynia się do znacznej redukcji emisji, ” wyjaśnia Lilly Wokel.
Jednym ze sposobów obniżenia temperatury gnojowicy są rury chłodzące, które są betonowane w dnie kanału gnojowicy podczas budowy stajni. W istniejących oborach stosuje się żebra chłodzące, które unoszą się w odchodach w kanale na odchody. „Są łatwe w modernizacji i mają pozytywny wpływ na stabilny klimat” – mówi naukowiec.
Schłodzona woda przepływa przez żebra w obiegu zamkniętym i odbiera ciepło z odchodów. Jest ona ponownie uwalniana przez pompę ciepła i może być wykorzystana w innych obszarach stajni, na przykład do ogrzewania miejsc do leżenia lub odchowu prosiąt. W ten sposób można częściowo zrekompensować energię potrzebną do chłodzenia.
Zmniejszenie kanału gnojowicy poprzez zainstalowanie tac na gnojowicę
Nieco większa zmiana konstrukcyjna wymaga montażu częściowego systemu rusztowego w połączeniu ze zmniejszeniem wielkości powierzchni obornika. Kojce dla zwierząt podzielone są na różne obszary funkcjonalne. Dzięki odmiennie zaprojektowanym obszarom do leżenia, jedzenia i oddawania kału zwierzęta zachęca się do oddawania moczu i kału wyłącznie na małym obszarze wyposażonym w szczeliny.
„Świnie zazwyczaj umieszczają miejsce wypróżnień z dala od miejsc odpoczynku, a jeśli mają taką możliwość, także z dala od miejsc karmienia” – mówi prof. dr. Gallmanna. „Jeśli odpowiednio przydzielę te funkcje i zapewnię dla każdej z nich wystarczającą ilość miejsca, wówczas zrobią to same.” Czyste zatoki mogą również zmniejszyć rozmiar brudnej lub emitującej powierzchni i zmniejszyć powstawanie szkodliwych gazów.
Pod powierzchniami rusztowymi znajdują się tace w kształcie litery V, które mają mniejszą powierzchnię niż konwencjonalny kanał na obornik. Jeśli wanny te będą opróżniane tak często, jak to możliwe, nie tylko powierzchnia ta ulegnie dalszemu zmniejszeniu, ale także znacznie zmniejszy się ilość obornika przechowywanego w oborze.
Odpowiedni potencjał redukcji emisji amoniaku
Obydwa zbadane środki mają odpowiedni potencjał ograniczenia emisji amoniaku. „Ale widzimy również, że ogólne warunki odgrywają dużą rolę” – wyjaśnia Lilly Wokel: „Wiele zależy od warunków konstrukcyjnych, na przykład od tego, jak dobrze może odprowadzać gnojowicę lub czy na żebrach chłodzących może gromadzić się materiał stały. Ale to, jak często przeprowadza się sprzątanie i jak można kontrolować zachowanie zwierząt w stajni, również ma znaczenie”.
Następnie oceniane są dane z fazy optymalizacji. Naukowcy sprawdzili, czy połączenie z innymi środkami żywienia lub dodanie kwaśnej serwatki do obornika umożliwia dalszą redukcję emisji, szczególnie w przypadku pomieszczeń oborowych bez środków strukturalnych i technicznych. „Ostatecznie musimy także zaoferować praktyczne rozwiązania, które można wdrożyć szybko i porównywalnie tanio już w pierwszym kroku”.
WSTĘP: Projekt redukcji emisji z hodowli zwierząt (EmiMin)
EmiMin wystartował 1 lipca 2018 r. i ma działać przez pięć lat. Oprócz Uniwersytetu w Hohenheim partnerami sojuszu są Rada Powiernicza ds. Technologii i Budownictwa w Rolnictwie. V. (KTBL), który jest również odpowiedzialny za projekt, Uniwersytet Christiana Albrechta w Kilonii, Uniwersytet w Bonn, Instytut Inżynierii Rolniczej i Biogospodarki im. Leibniza eV (ATB) oraz ZB MED – Centrum Informacji o Naukach Przyrodniczych w Kolonia. Projekt EmiMin został sfinansowany ze środków pochodzących z aktywów celowych rządu federalnego w Banku Emerytur Rolniczych na zlecenie Federalnego Ministerstwa Wyżywienia i Rolnictwa (BMEL). Projekt zostanie dofinansowany kwotą około 9 milionów euro, z czego dobre 2 miliony euro trafią na Uniwersytet w Hohenheim.
