Fermy drobiu, obok trzody chlewnej należą do największych emitorów zanieczyszczeń typu chemicznego (gazy), biologicznego (mikroorganizmy) i mechanicznego (pyły). Jednak amoniak jest najbardziej uciążliwym dla środowiska naturalnego gazem produkowanym przez fermy drobiu. Fermy drobiu wytwarzają również dwumetyloaminę, dwutlenek i tlenek węgla, a także ketony, aldehydy, kwasy organiczne i inne związki o charakterze odorów. Emisja samego amoniaku od 1000 niosek utrzymywanych w bateriach wynosi od 4,9 do 6,7 g/h, a siarkowodoru od 24 do 138 mg/h, w zależności od pory roku i zawartości wody w pomiocie. Daje to w przeliczeniu od 42,9 do 54 kg NH3/rok, zaś H2S od 0,21 do 1,2 kg/rok. Głównymi źródłami amoniaku, związanymi z produkcją na fermach drobiu są:
• bezpośrednia emisja z kurników,
• poza kurnikiem – miejsca składowania zużytej ściółki i pomiotu,
• pola uprawne podczas rozprowadzania nawozu drobiowego.
Producenci drobiu intensyfikują produkcję i rozbudowują swoje fermy, ale najczęściej wraz ze zwiększeniem produkcji zaczynają narastać konflikty z sąsiadami, mieszkającymi w pobliżu fermy. Ponieważ całkowite wyeliminowanie nieprzyjemnego zapachu jest nie

tylko trudne i kosztowne, ale - niestety - w praktyce niemożliwe do wykonania, należy skoncentrować się na jak najbardziej skutecznym ograniczeniu jego emisji. Pierwszym krokiem powinno być takie usytuowanie kurnika aby zachować odpowiednią odległość od siedzib ludzkich. Zastosowane systemy wentylacyjne powinny ograniczyć emisję zapachów w kierunku terenów zamieszkałych przez sąsiadów; uwzględnić trzeba przy tym kierunek, z którego najczęściej wieją wiatry w okolicy. Dobrym sposobem jest utworzenie zielonej strefy wokół fermy, poprzez obsadzenie jej drzewami czy krzewami. Drzewa hamują strumień emitowanych z kurnika gazów, ale są też miejscem ich mieszania się ich ze świeżym powietrzem.
Dokument Referencyjny o Najlepszych Dostępnych Technikach dla Intensywnego Chowu Drobiu i Świń podaje przykładowe, dopuszczalne poziomy gazów wewnątrz budynków stosowanych w Belgii (Tab. 1.), jakkolwiek różnią się one wśród innych krajów członkowskich.
A jak przedstawia się rzeczywista wielkość emisji z budynków dla drobiu? Wspomniany Dokument Referencyjny podaje wielkości emisji we Włoszech i Holandii (Tab. 2.).
W krajach Unii Europejskiej przyjęto, że zarówno w przypadku systemów ściółkowych jak i klatkowych, za najlepszą dostępną technikę ograniczającą emisję amoniaku jest zwiększanie zawartości suchej masy w ściółce i pomiocie, zarówno poprzez zapobieganie rozlewaniu wody, jak i poprzez zastosowanie urządzeń do suszenia (np. poprzez zastosowanie systemów taśmowych zaopatrzonych w suszenie pomiotu na taśmie za pomocą wymuszonego przepływu powietrza). Brytyjskie opracowanie zawierające wytyczne dotyczące standardowych instalacji do chowu i hodowli zwierząt, podaje, że w przechowywanej ściółce i pomiocie o zawartości suchej masy powyżej 60%, emisje amoniaku i odorów są minimalne.

A jak jest w Polsce?
Naczelnym zadaniem w ograniczeniu emisji amoniaku w kurniku jest zapewnienie utrzymania na wysokim poziomie higieny w budynku i wyposażenie pomieszczeń w sprawne urządzenia wentylacyjne. W większości przypadków zbyt wysokie stężenie amoniaku i innych odorów, wywołane jest właśnie przez źle zaprojektowany system wentylacyjny, który powoduje koncentrację gazów w budynku. Nadto sprawnie działający system wentylacyjny utrzymuje temperaturę i wilgotność powietrza na poziomie zapewniającym dobre samopoczucie i zdrowie ptaków. Ważnym jest, aby przy zbyt dużym ruchu powietrza nie dochodziło do przeciągów i przechłodzenia ptaków, na co szczególnie są wrażliwe młode kaczęta i gęsięta. Zalecana prędkość ruchu powietrza wg COBRD wynosi w przypadku kurcząt: 0,2-0,3 m/s, brojlerów: 0,2-0,6 m/s, a dorosłych kur: 0,3-1,0 m/s. Dla indyków norma ta wynosi w przypadku młodych ptaków: 0,2 m/s, a dla dorosłych: 0,2-0,5 m/s.
Ograniczenie emisji gazów w kurniku można uzyskać również poprzez instalację urządzeń:
• recyrkulacyjnych i filtrujących (oczyszczających) powietrze wentylacyjne,
• odpylających lub nawilżających powietrze wewnątrz budynku,
• jonizujących (ujemnie) powietrze w kurnikach.
Ze względu na wysoki koszt tych urządzeń, są one rzadko stosowane, nawet w innych krajach UE i USA.
Prostym i stosunkowo tanim sposobem zmniejszającym emisję amoniaku oraz redukującym ilość pyłów i drobnoustrojów jest stosowanie mobilnych i stałych zestawów do naświetlania zwierząt promieniami UV. Urządzenia te dają nawet 30-50% redukcję pyłów i drobnoustrojów w powietrzu oraz do 25% redukcję amoniaku. Metoda ta jednak nie przyjęła się na szerszą skalę.
W systemach bateryjnych dobrym rozwiązaniem jest podsuszanie pomiotu, dzięki temu zmniejszona jest emisja amoniaku i innych gazów, a mniejsza masa ułatwia utylizację tych odchodów. Rozwiązanie te proponuje wiele firm zajmujących się wyposażeniem kurników, np. Big Duchman szeroko reklamując zalety systemu baterii klatkowych ,,UniVent'' czy ,,EuroVent'', w których można uzyskać zawartość suchej masy w podsuszonym pomiocie do 60%.

Co w przyszłości?
Z przeglądu stosowanych metod utrzymania jakości atmosfery kurnika na właściwym poziomie wynika, że jest to tylko problem wyboru odpowiedniego projektu systemu wentylacji i pokrycia kosztów takiej inwestycji. Nierozwiązana pozostaje jednak kwestia obciążenia środowiska zanieczyszczeniami stałymi i lotnymi związanymi z produkcją drobiarską. Producenci rzadko posiadają wystarczający areał uprawny na zagospodarowanie pomiotu i odcieków w formie nawożenia. Handel nie rozwiązuje problemu (przesycenie lokalnego rynku oraz koszty transportu wykluczające dystrybucję na większe odległości), a jednocześnie cykle nawożenia wymuszają okresy składowania. Praktycznie nie ma dobrego rozwiązania. A może jednak jest?
W ostatnim czasie opracowano (firma Delphi, inf. prasowa Motoplaneta 23-02-2007) czujnik stężenia amoniaku do zastosowań w motoryzacji. Umożliwia on realizację optymalizacji sterowania wtryskiem mocznika w układzie wydechowym silników wysokoprężnych w celu eliminacji emisji NOx-ów. W efekcie końcowym gazy spalinowe zawierają wodę i azot. W uproszczeniu:

6 NO + 4 NH3 ->
-> 5 N2 + 6 H2O

6 NO2 + 8 NH3 ->
-> 7 N2 + 12 H2O

Co to ma wspólnego z kurnikiem? Na rysunku 1, przedstawiono przykład realizacji instalacji doświadczalnej.
Filtry wodne, pracujące w cyklu ciągłym, wyłapują zanieczyszczenia stałe i gazowe powietrza wyrzucanego przez system wentylacyjny. Odprowadzana spod deszczownic woda trafia do zbiornika buforowego poprzez filtry mechaniczne. Podczas pracy systemu suszenia trafia do niej również wilgotne powietrze z kanałów taśmociągów pomiotu i kolumny granulacyjnej. Zbiornik ten, dodatkowym obiegiem, zasila podgrzewaną komorę redukcyjną amoniaku. Komora jest wentylowana poprzez układy nadciśnieniowe, które wtłaczają mieszaninę amoniaku z powietrzem w kanał spalinowy nagrzewnicy suszarni, gdzie następuje spalanie NH3 pod kontrolą czujnika amoniaku. Spaliny zawierają już tylko azot, wodę i dwutlenek węgla.
W tym układzie technologicznym możemy wyróżnić cztery tryby: praca/postój suszarni w dwóch okresach lato/zima. W lecie, źródłem chłodu dla filtrów wodnych może być woda lodowa (wymaga odrębnej instalacji schładzającej) lub grupa odwiertów gruntowych (ich średnia temperatura wynosi wtedy ok. 7-8°C). W zimie wystarczy zewnętrzna chłodnica wentylatorowa. Źródłem ciepła dla komory redukcyjnej jest zawsze nagrzewnica gazowa, gdyż amoniak uwalniany jest z wody tylko w sytuacji pracy suszarni. Nagrzewnica może być również wspierana temperaturą spalin z generatora prądu napędzanego silnikiem wysokoprężnym.

Przewidywane efekty
Zastosowanie ciągłych i zamkniętych metod osuszania pomiotu pozbawi producenta konieczności budowania płyt obornikowych i uniezależni go od cykliczności jego odbioru. Zintegrowanie suszarni z systemem spalania amoniaku odciąży środowisko naturalne (i sąsiadów). Składowanie i transport materiału sypkiego są ekonomiczniejsze a granulat jest łatwiejszy w dozowaniu podczas nawożenia. Taka forma nawozu umożliwi produkcję bionawozu, który jest pożądaną formą w ekosystemie (rolnictwo zrównoważone).
W opisie tym nie zostały omówione wszystkie procesy technologiczne, jak chociażby te związane z odzyskiem i wykorzystaniem ciepła odpadowego, które w lecie może być kumulowane w odwiertach gruntowych, a w zimie wspomagać ogrzewanie budynków. Nie poruszono również znanych metod chemicznych związanych z wytrącaniem amoniaku z wody oraz instalacji bezpośredniego, dogruntowego nawożenia upraw wodą amoniakalną, gdyż problematyka ta jest już znana.
Nie zostały tu również omówione mechanizmy systemu automatyki: czujniki pomiarowe, tory regulacji i sterowania. Większość z nich to typowe elementy stosowane już w praktyce ale zbilansowanie całości to temat obszerny i związany z opracowywaniem szczegółowego projektu inwestorskiego powiązanego z rodzajem i cyklicznością produkcji drobiarskiej.

Tags: Amoniak , środowisko , wentylacja