Determination of Ammonia and Other Pollutants in Air and in the Area of Poultry and Milker Cows Keeping Farms

• Autorzy: Gorzka Z. , Zaborowski M. , Kaźmierczak M. , Żarczyński A. , Paryjczak T. , Kędziora A. , Ciesielski R. , Pisarek M.

Warianty tytułu

PL

Oznaczanie amoniaku i innych zanieczyszczeń w powietrzu na terenie ferm hodowli drobiu i krów mlecznych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Polluted air in a big farm of poultry keeping (~18 thousands of chickens) and milker cows (30 animals) in Lodz province was sampled. The aim of the investigation was to determine odour pollutants, especially ammonia, in air and check the possibility of a catalytic method application in their removal. Gas samples were analyzed on the spot of sampling with an application of gases analyser Madur GA-20, as well as in a laboratory with an application of instrumental and spectrophotometric methods. The intensity of odours was estimated using five-stage scale applied by local authorities in Japan for odorous protection of air quality. Within sampling period, poultry keeping in the farm was the source of variable in time ammonia emission ranging from 0.82 to 2.65 mg/m3. Air inside the farm contained carbon dioxide (0–0.3 %) and oxygen (20.5–20.9 %). Carbon monoxide, sulphur dioxide, hydrogen sulphide (> 2.0 mg/m3) and formaldehyde (> 0.25 mg/m3) was not detected. The highest odour intensity inside the building of chicken keeping and at outlets of ventilators was at the third stage in odour scale applied in Japan (3.5), ie, clearly perceptible. However, it decreased significantly with the increase in a distance from the building. Higher ammonia concentrations were determined inside a cowhouse with milker cattle. They ranged from 3.2 to 5.6 mg/m3. Ammonia temporary concentration determined during removal of manure was higher and totalled 15.5 mg/m3. Its highest value (18.8 mg/m3) was determined in gases above slurry in the septic tank.

PL

Wykonano pobory próbek zanieczyszczonego powietrza z dużej fermy drobiu rzeźnego (~18 tys. kurcząt) oraz budynku hodowli bydła mlecznego (30 zwierząt) w województwie łódzkim. Celem badań było wykonanie analiz powietrza na zawartość zanieczyszczeń odorowych, zwłaszcza amoniaku, a w perspektywie zbadanie możliwości zastosowania metody katalitycznego utleniania do ich usuwania. Próbki gazów były analizowane na miejscu pobierania za pomocą automatycznego analizatora gazów Madur GA-20, a także w laboratorium metodami instrumentalnymi i spektrofotometrycznymi. Do oceny intensywności zapachu zastosowano pięciostopniową skalę wykorzystywaną przez władze lokalne w Japonii do ochrony zapachowej jakości powietrza. Hodowla drobiu w badanej fermie była w okresie pobierania źródłem zmiennej w czasie emisji amoniaku w granicach 0,82-2,65 mg/m3. W powietrzu obiektu stwierdzono 0-0,3 % ditlenku węgla i 20,5-20,9 % tlenu, natomiast nie wykryto tlenku węgla, ditlenku siarki, siarkowodoru (> 2,0 mg/m3) ani formaldehydu (> 0,25 mg/m3). Największa intensywność zapachu wewnątrz budynku hodowli kurcząt, a także na wylotach wentylatorów była w trzecim stopniu skali zapachu stosowanej w Japonii (3,5), tj. wyraźna, jednak znacznie obniżała się wraz z oddalaniem się od obiektu. Znaczniejsze były stężenia amoniaku w powietrzu budynku hodowli bydła mlecznego, które mieściły się w zakresie 3,2-5,6 mg/m3. Wyższe było stężenie chwilowe amoniaku podczas usuwania obornika 15,5 mg/m3, a najwyższe w gazach nad gnojowicą w zbiorniku szamba 18,8 mg/m3.

Słowa kluczowe

EN

chicken farms; ammonia determination; cowhouse; odours in agricultural production

PL

fermy drobiu; oznaczanie amoniaku; obora bydła mlecznego; odory w produkcji rolnej

• Wydawca: Towarzystwo Chemii i Inżynierii Ekologicznej
• Czasopismo: Ecological Chemistry and Engineering. A
• Rocznik: 2012
• Tom: Vol. 19, nr 6
• Strony: 609--617
• Opis fizyczny: Bibliogr. 26 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Gorzka Z.

autor

Zaborowski M.

autor

Kaźmierczak M.

autor

Żarczyński A.

autor

Paryjczak T.

autor

Kędziora A.

autor

Ciesielski R.

autor

Pisarek M.

• Institute of General and Ecological Chemistry, Technical University of Lodz, ul. S. Żeromskiego 116, 90–924 Łódź, Poland, phone: [phone], fax: [phone],

Bibliografia

• [1] Wójcik A. Emisja amoniaku w budynkach dla trzody chlewnej. Hodowca Trzody Chlewnej. 2008;4:28-33.
• [2] Sapek A. Emisja amoniaku z produkcji rolnej. Post Nauk Rol. 1995;2(95):3-23.
• [3] Kośmider J, Mazur-Chrzanowska B, Wyszyński B. Odory. Warszawa: Wyd Nauk PWN; 2002.
• [4] Szynkowska MI, Zwoździak J, editors. Współczesna problematyka odorów. Warszawa: Wyd Nauk Techn; 2010.
• [5] Guz M, Guz L. Emisja amoniaku do powietrza z fermy indyków. Annal Universit Mariae Curie- -Skłodowska, Lublin – Polonia, Sectio DD. 2005;LX(21):158-165.
• [6] Pescatore AJ, Casey KD, Gates RS. Ammonia Emissions from Broiler Houses. J Appl Polut Res 2005;14(3):635-637.
• [7] Lahav O, Mor T, Heber AJ, Molchanov S, Ramirez JC, Li C, Broday DM. A New Approach for Minimizing Ammonia Emissions from Poultry Houses. Water Air Soil Pollut. 2008;191:183-197. DOI: 10.1007/s11270-008-9616-0.
• [8] Domagalski Z, Podleski J. Co z tym amoniakiem?. Indyk Polski. 2007;3:26-31.
• [9] Delaune PB, Moore PA, Daniel TC, Lemunyon JL. Effect of chemical and microbial amendments on ammonia volatization from composting polutry litter. J Environ Qual. 2004;33(2):728-734. DOI: 10.2134/jeq2004.7280.
• [10] Ferm M, Marcinkowski T, Kieronczyk M, Pietrzak S. Measurements of ammonia emissions from manure storing and spreading stages in Polish commercial farms. Atmos Environ. 2005;39(37):7106-7113. DOI.org/10.1016/j.atmosenv.2005.08.014.
• [11] Oenema O. Oudendag DA, Witzke HP, Monteny GJ, Velthof GL, Pietrzak S, Pinto M, Britz W, Schwaiger E, Erisman JW, de Vries W, van Grinsven JJM, Sutton M. Integrated measures in agriculture to reduce ammonia emissions. Final summary report. Contract number 070501/2005/422822/MAR/C1. Tenderer Consortium Alterra, Wageningen UR, The Netherlands; EuroCare, University of Bonn, Germany; ASG, Weningen UR, The Netherlands. Weningen: Alterra; 2007, pp 186.
• [12] HJ, Xin H, Mendes LB, Li H, Bailey TB. Ammonia emission and performance of laying hens as affected by different dosages of Yuccaschidigera in the diet. J Appl Polut Res. 2012;21:522-530. DOI: 10.3382/japr.2011-00420.
• [13] Makles Z, Domański W. Odory w środowisku pracy rolnika-hodowcy. Źródła, zagrożenia, usuwanie. Bezpieczeństwo Pracy. 2008;437(2):10-13.
• [14] Burgos SA, Embertson NM, Zhao Y, Mitlśhner FM, DePeters EJ, Fadel JG. Prediction of ammonia emission from dairy cattle manure based on milk urea nitrogen: relation of milk urea nitrogen to ammonia emissions. J Dairy Sci. 2010;93(6):2377-2386. DOI: 10.3168/jds.2009-2415.
• [15] Bieńkowski J. Regionalne zróżnicowanie emisji amoniaku w polskim rolnictwie w latach 2005–2007. Fragm Agron. 2010;27(1):21-31.
• [16] Gorzka Z, Zaborowski M, Kaźmierczak M, Żarczyński A, Paryjczak T, Kędziora A, Ciesielski R, Pisarek M. Determination of ammonia and other pollutants in air and in the area of polutry keeping farms. Proc ECOpole. 2011;5(1):41-45.
• [17] Pisarek M. Oczyszczanie powietrza z substancji odorowych metodą termokatalitycznego utleniania. Praca dyplomowa magisterska. Łódź: IChOiE, Politechnika Łódzka; 2010.
• [18] Szynkowska M, Wojciechowska E, Węglińska A, Paryjczak T. Katalizatory stosowane w reakcji utlenienia związków złowonnych. Przem Chem. 2008;87(8):834-843.
• [19] Sówka I, Szklarczyk M, Zwoździak J, Zwoździak P, Nych A. Charakterystyka metod poboru gazów odorotwórczych w świetle przepisów europejskich. Przem Chem. 2009;88(5):571-573.
• [20] Sówka I, Skrętowicz M, Zwoździak J, Kunecka J. Application of a GIS technique to odour emission inventory. Ecol Chem Eng S. 2011;18(4):445-453.
• [21] PN-Z-004008-7. Ochrona czystości powietrza. Pobieranie próbek. Zasady pobierania próbek powietrza w środowisku pracy i interpretacji wyników. Warszawa: Polski Komitet Normalizacyjny; 2002.
• [22] Wiktorowski S, Anielak P. Instrukcja do ćwiczenia pt.: Oznaczanie różnych form azotu. Oznaczanie azotu amonowego według PN-76/C-04576, Łódź: IChOiE PŁ; 1999.
• [23] PN-76/C-04576. Badania zawartości azotu i jego związków. Oznaczanie amoniaku na stanowiskach pracy metodą spektrofotometryczną w świetle widzialnym. Warszawa: PKNMiJ; 1990.
• [24] PN-90/Z-04009/03. Ochrona czystości powietrza. Badania zawartości związków azotu. Oznaczanie amoniaku na stanowiskach pracy metodą spektrofotometryczną w świetle widzialnym. Warszawa: PKNMiJ; 1990.
• [25] PN-Z-04015-13. Ochrona czystości powietrza. Badania zawartości związków siarki i jej związków. Oznaczanie siarkowodoru na stanowiskach pracy metodą spektrofotometryczną. Warszawa: PKNMiJ; 1996.
• [26] PN-76/Z-04045/02. Oznaczenie formaldehydu na stanowiskach pracy metodą kolorymetryczną z chlorowodorkiem fenylohydrazyny. Warszawa: PKNMiJ; 1990.