PHÁT THẢI AMMONIA TỪ CÁC NHÀ NUÔI HEO: CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG VÀ KỸ THUẬT LÀM GIẢM THIỂU

Chuồng lợn là nguồn quan trọng của việc phát thải amoniac (NH3). Trong nhiều thập kỷ qua, các nghiên cứu đã được tiến hành để xác định các yếu tố ảnh hưởng và đưa ra cơ hội giảm thiểu. Tại châu Âu, phát thải NH3 hiện tại có liên quan đến chăn nuôi lợn là thấp hơn so với năm 1990 khoảng 24%. Tuy nhiên, việc giảm dường như cần thiết để tránh những tác động độc hại trên hệ sinh thái. Các yếu tố chính ảnh hưởng sinh ra NH3 là loại sàn, hệ thống loại bỏ phân, điều kiện khí hậu bên trong chuồng chăn nuôi, thành phần chế độ ăn uống và hiệu quả thức ăn của vật nuôi.Trong chăn nuôi lợn, các loại sàn chính là các hệ thống sàn có thanh mỏng và sàn có tầng dày. Trong cả hai hệ thống, nhiều biến thể và sự thích nghi có thể được tìm thấy với một dãy các mức phát thải cho mỗi điều kiện chỗ ở. Vì vậy, việc quyết định loại sàn thích hợp có liên quan đến phát thải NH3 là khó khăn, đặc biệt là các chiến lược giảm hiệu quả có thể dùng cho cả hệ thống. Đối với hệ thống nuôi trên rác, đặc tính và số lượng của tầng đáy ảnh hưởng lớn đến sự sinh NH3 với lượng phát thải thường thấp hơn trong trường hợp tầng dày. Đối với hệ thống sàn có thanh mỏng, hầu hết các nghiên cứu dẫn đến lượng phát thải thấp hơn với phần sàn gỗ mỏng trong điều kiện phần còn lại của sàn này vẫn còn sạch. Trên thực tế, điều kiện nóng, mật độ vật nuôi cao hoặc thiết kế không thích hợp có thể làm tăng chất bẩn trên sàn và dẫn đến làm tăng phát thải NH3. Trong bất kỳ trường hợp nào, lượng phát thải thấp hơn nếu các thanh bê tông được thay thế bằng vật liệu phẳng như gang, kim loại hoặc những thanh nhựa.

độ ăn uống và hiệu quả thức ăn của vật nuôi.

Trong chăn nuôi lợn, các loại sàn chính là các hệ thống sàn có thanh mỏng và sàn có tầngdày Trong cả hai hệ thống, nhiều biến thể và sự thích nghi có thể được tìm thấy với một dãy các mức phát thải cho mỗi điều kiện chỗ ở Vì vậy, việc quyết định loại sàn thích hợp

có liên quan đến phát thải NH3 là khó khăn, đặc biệt là các chiến lược giảm hiệu quả có thể dùng cho cả hệ thống Đối với hệ thống nuôi trên rác, đặc tính và số lượng của tầng đáy ảnh hưởng lớn đến sự sinh NH3 với lượng phát thải thường thấp hơn trong trường hợp tầng dày Đối với hệ thống sàn có thanh mỏng, hầu hết các nghiên cứu dẫn đến lượngphát thải thấp hơn với phần sàn gỗ mỏng trong điều kiện phần còn lại của sàn này vẫn còn sạch Trên thực tế, điều kiện nóng, mật độ vật nuôi cao hoặc thiết kế không thích hợp

có thể làm tăng chất bẩn trên sàn và dẫn đến làm tăng phát thải NH3 Trong bất kỳ trường hợp nào, lượng phát thải thấp hơn nếu các thanh bê tông được thay thế bằng vật liệu phẳng như gang, kim loại hoặc những thanh nhựa

Nhiều thiết kế hố phân chuồng và các chiến lược loại bỏ phân đã được phát triển để giảm thiểu khí thải Cách giảm bề mặt hố phân nhờ độ dốc các thành hố có liên quan đến giảm

tỷ lệ của phát thải NH3 Loại bỏ phân bón thường xuyên, dội rửa và tách nước tiểu từ phân bằng thiết bị cạo hình chữ V hoặc băng tải giảm NH3 phát thải từ các chuồng

khoảng 50% Tuy nhiên, lượng khí thải trong quá trình thời gian lưu trữ bên ngoài nhà chăn nuôi cũng phải được chú ý để đánh giá một cách tổng quát kỹ thuật.

Điều kiện khí hậu bên trong nhà chăn nuôi cũng ảnh hưởng đến phát thải mà có tương quan tích cực với nhiệt độ môi trường xung quanh và tốc độ thông gió Do đó, phát thải amoniac hiện diện theo mùa và kiểu ngày đêm Nhưng, làm giảm sự sinh ra NH3 bằng sự điều chế của điều kiện khí hậu khá không thực tế bởi vì các thông số môi trường xung quanh chủ yếu là phải tuân theo các yêu cầu khí hậu để thoải mái vật nuôi

Một vấn đề chặt chẽ hơn giữa chế độ ăn uống và yêu cầu của lợn theo sinh lý và thời kỳ tăng trưởng dẫn đến phát thải NH3 thấp hơn Bằng cách này, chế độ ăn với việc giảm hàmlượng protein thô có hiệu quả cao trong việc giảm lượng phát thải với gần như giảm 10% cho mỗi 10 g kg-1 chế độ ăn giảm protein thô Chiến lược chế độ ăn uống khác cũng có hiệu quả trong việc giảm lượng phát thải Chế độ ăn uống bao gồm chất xơ làm giảm lượng phát thải NH3 khoảng 40% bằng cách thay đổi nitơ từ nước tiểu sang phân do việc thúc đẩy tăng trưởng của vi khuẩn trong ruột già Giảm cân bằng điện giải, bổ sung chế

độ ăn uống với muối axit như axit benzoic hoặc CaSO4 có liên quan đến việc giảm đáng

kể Các chất phụ gia khác như chiết xuất Yucca, zeolites, chế phẩm sinh học, hợp chất humic hoặc lactose cũng đã được xác nhận bởi nhiều thí nghiệm Hơn nữa, hiệu quả thức

ăn tốt hơn thu được bằng cách chọn lọc di truyền hoặc thay đổi tình trạng nội tiết tố của lợn cũng liên quan đến giảm lượng phát thải

Tóm lại, hiệu quả việc giảm phát thải ammonia từ các chuồng heo có thể đạt được khi đáp ứng được cả điều kiện chuồng trại và các chiến dịch chăn nuôi Nó rất hiệu quả nhưng việc đánh giá phải bao gồm đặc tính riêng của mỗi hệ thống và liên quan đến quá trình xử lý Trong một vài trường hợp, vốn đầu tư và chi phí hoạt động có thể hạn chế đến

sự phát triển Các chiến lược cho ăn đưa ra những thuận lợi là dễ thực hiện và nhanh chóng đáp ứng các chức năng trong các hoàn cảnh cụ thể

3 Các yếu tố ảnh hưởng đến lượng khí thải amoniac thoát ra từ các tòa nhà

3.1 Nơi ở và điều kiện khí hậu

3.2.1 Giai đoạn sinh lý

3.2.2 Giống, dòng di truyền và giới tính

Tên đề tài: Phát thải ammoniac từ chuồng heo: Các yếu tố ảnh hưởng và các

kỹ thuật giảm thiểu.

4 Kết luận

1/ Giới thiệu

Amoniac (NH3) là một chất khí gây ô nhiễm quan trọng làm tăng sự hình thành hạt mịn trong không khí và đóng một vai trò quan trọng trong quá trình axit hóa và hiện tượng phú dưỡng của các hệ sinh thái (Krupa,2003) Các nước phát thải lớn nhất là Trung Quốc,Liên minh châu Âu và Hoa Kỳ tương ứng là 15,2, 3,8 và 3,7 NH3 Tg mỗi năm, (Cơ quan Môi trường châu Âu, năm 2010, Cơ quan bảo vệ Môi trường Hoa Kỳ năm 2005; Zhang

và cộng sự, 2010) amoniac phần lớn có nguồn gốc từ nông nghiệp chiếm khoảng 95%

so với phát thải từ con người (Galloway và cộng sự, 2004; CEIP, 2010), như đã trình bàytrên hình 1 Vật nuôi chất thải chiếm 39% lượng khí thải toàn cầu

Chăn nuôi lợn chiếm khoảng 15% lượng phát thải NH3 toàn cầu liên quan đến chăn nuôi, với một sự thay đổi lớn của quốc gia (Olivier et al., 1998) Tại châu Âu, sản xuất lợn đại diện cho gần 25% lượng khí thải chăn nuôi (Cơ quan Môi trường châu Âu, 2010) Phát thải từ nhà chăn nuôi là nguồn chính, chiếm khoảng 50% là số lợn thải ra NH3 (Bảng 1)

So với các loài gia súc khác, hệ số phát thải nhà ở lợn là trung gian Misselbrook et al (2000) hệ số phát thải nhà chăn nuôi hàng ngày hiện nay là 34,3, 79,2 và 146.4 g NH3

trên một đơn vị chăn nuôi (LU, tương đương với 500 kg trọng lượng sống) tương ứng chogia súc lấy sữa/thịt, lợn thịt và gà đẻ Trong nhà chăn nuôi, NH3 là chất khí gây khó chịu

dẫn đến ảnh hưởng xấu đến sản xuất, sức khỏe và phúc lợi (Banhazi et al., 2008) Các dấu hiệu bị bệnh bao gồm ho, hắt hơi, chảy nước miếng, tiết nước mắt quá mức, chán ăn

và hành vi hôn mê (Donham, 2000; Kim và cộng sự, 2008b) Nitơ (N) thiệt hại qua lượng khí thải NH3 cũng đại diện cho một sự giảm đáng kể giá trị phân bón của phân động vật

Trong một vài thập kỷ qua, các quy định quốc tế nhằm giảm NH3 khí thải Như vậy, lượng khí thải NH3 hiện nay là thấp hơn khoảng 20% so với năm 1990, cho 51 quốc gia

đã phê chuẩn Công ước trên tầm xa ô nhiễm không khí xuyên biên giới (UNECE, 2007)

Ở Châu Âu, NH3 phát thải liên quan đến chăn nuôi lợn đang giảm 24% 1990-2008 (Hình2a) trong khi chăn nuôi lợn tăng 19% (Hình 2b) và tiêu thụ lợn vẫn khá ổn định (Hình 2c)

Đến năm 2050, lượng khí thải toàn cầu của NH3 sẽ tăng gấp đôi, chủ yếu do sự tăng trưởng dân số, những thay đổi trong sở thích thực phẩm và thâm canh nông nghiệp (Krupa, năm 2003; Clarisse et al., 2009) Ví dụ, tiêu thụ lợn trên toàn thế giới dự kiến sẽ tăng 75% trong năm 2020 (Fiala, 2008) Hơn nữa, không chắc chắn rằng độ lớn vẫn còn trong độ lớn của lượng khí thải NH3 (Reidy et al., 2008) Một nghiên cứu gần đây sử dụng giám sát vệ tinh cho thấy rằng lượng khí thải NH3 đã bị đánh giá thấp đáng kể, đặc biệt là ở bán cầu Bắc (Clarisse et al., 2009) Hơn nữa, bằng chứng về ảnh hưởng xấu đến

hệ sinh thái nhạy cảm có được tìm thấy bên dưới hiện mức độ quan trọng đối với NH3 ở châu Âu (Cape et al., 2009) Do đó, kiến thức chính xác về các yếu tố ảnh hưởng là rất cần thiết để xác định chính xác phát thải yếu tố

Như vậy, mục tiêu của bài báo này là để mô tả quá trình phát sinh NH3 xảy ra trong phân chăn nuôi gia súc và xác định các yếu tố ảnh hưởng đến lượng khí thải từ các tòa nhà nuôi heo, tập trung vào những ảnh hưởng của nhà ở của gia súc và khí hậu điều kiện, các vật nuôi, chế độ ăn và các chiến lược loại bỏ phân

2/ Biến đổi nitơ và sản xuất amoniac trong phân bón.

Biến đổi nitơ xảy ra trong phân gia súc (Hình 3) bao gồm khoáng hữu cơ N vào NH3, N đồng hóa vào chất hữu cơ, quá trình nitrat hóa thành nitrit (NO2 -) Và sau đó vào nitrat (NO3-), Và cuối cùng là khử nitơ vào đinitơ (N2) với nitơ oxit (N2O) như là một tiềm năng của sản phẩm

2.1 Sản xuất amoniac và khí thải

2.1.1 Ureolysis.

Amoniac có nguồn gốc từ khoáng hữu cơ N thực hiện bởi vi khuẩn dị dưỡng Quá trình

dị dưỡng này cung cấp năng lượng cần thiết cho sự tăng trưởng của vi khuẩn Trong sản xuất chăn nuôi, nguồn chính của NH3 là quá trình thủy phân nhanh urê trong nước tiểu bằng enzyme urease dẫn đến ammonium (NH4 ) hình thành trong môi trường nước (Cortus et al., 2008) Một nguồn NH3 khác là sự suy giảm của các protein không hấp thụ, nhưng cách này rất chậm và ít quan trọng (Zeeman, 1991) Các quá trình sinh hóa của ureolysis có thể được đơn giản hóa như sau:

Các urease là một enzyme tế bào chất hiện nay chủ yếu trong phân vi khuẩn (Mobley và Hausinger, 1989) Trong các tòa nhà chăn nuôi, đó là biểu hiện trong sự phong phú trên các bề mặt dơ bẩn như sàn nhà, hầm và các bức tường (Ni et al., 1999) Hoạt động urease

bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ với hoạt động thấp dưới 5-100C và trên 600C (Sommer và các cộng sự., 2006) Trong điều kiện thực tế, các mô hình cho thấy sự gia tăng theo cấp số nhân hoạt động urease liên quan đến nhiệt độ (Braam et al., 1997) Urease hoạt động cũng bị ảnh hưởng bởi độ pH tối ưu từ 6 đến 9, trong khi độ pH phân động vật thường được đệm để giữa 7.0 và 8.4 Vì vậy, điều kiện tối ưu cho quá trình thủy phân urê hoàn toàn là phần lớn tập trung trong quản lý vật nuôi, làm cho urê có thể dùng được các yếu

tố hạn chế Trên thực tế, tốc độ thủy phân urea phụ thuộc vào nồng độ urea lên đến một ngưỡng mà từ đó ureolysis được giới hạn và tương ứng với hoạt động urease tối đa (Braam et al.,1997) NH4+ sinh ra cũng phụ thuộc vào hàm lượng độ ẩm phân vì nước là cần thiết cho hoạt động của vi khuẩn (Groot Koerkamp, 1994) Do đó, NH4 sinh ra đạt tối ưu ở độ ẩm đạt trong khoảng 40% và 60% nhưng giảm tại các giá trị trên và dưới phạm vi này Sản xuất amoniac dừng lại tại độ ẩm dưới 5-10% (Elliot và Collins, 1983)

Ảnh hưởng của độ pH là rất rõ ràng Tại giá trị pH dưới 7, gần như tất cả TAN tồn tại dưới dạng ion hóa Ở pH trên 7, thành phần không ion tăng đáng kể và giá trị pH của 11 hoặc cao hơn thì TAN là chủ yếu dưới dạng NH3.

2.1.3 Sự bay hơi

Sự bay hơi NH3 để tạo pha khí (g) tuân theo định luật của Henry Áp suất riêng phần của

NH3 (g) là tỷ lệ với NH3 (l) tập trung (Groot Koerkamp và cộng sự, 1998.):

NH3(g, ranh giới) NH3 (g, không khí) (5)

Hệ số chuyển đổi khối lượng cho NH3 phụ thuộc vào nhiệt độ, tốc độ không khí tại tầng ranh giới và diện tích bề mặt phát thải (Monteny và Erisman, 1998) Bảng 2 tóm tắt các yếu tố ảnh hưởng đến hóa học và vật lý cho mỗi bước tạo ra NH3 và phát thải

2.2 Đồng hóa

Sự đồng hóa hoặc cố định N là sự kết hợp của NH3 thành các hợp chất hữu cơ bởi quá trình do vi khuẩn Nó có thể xảy ra trong cả điều kiện hiếu khí và kỵ khí nhưng cao dưới điều kiện hiếu khí (Kermarrec, 1999) Nó phụ thuộc vào tỷ lệ C/N hợp chất hữu cơ phân hủy: khi tỷ lệ C/N là cao, N vô cơ được cố định vào sinh khối vi sinh vật Tỷ lệ ít nhất là

30 là cần thiết cho quá trình này (Groot Koerkamp, 1994) Do đó, trong bùn được lưu trữ trong một môi trường kỵ khí và trong đó C/N phạm vi tỷ lệ 4-10, thực tế không có sự đồng hóa diễn ra (Chadwick et al., 2000) Ngược lại, bổ sung của rơm và hệ thống rác thải làm tăng lượng carbon phân hủy, điều kiện hiếu khí có lợi và do đó tạo ra sự đồng hóa (Sommer và các cộng sự., 2006)

2.3 Nitrate hóa và khử nitrate

Nitrate hóa là quá trình oxy hóa của TAN thành NO2- (Nitrit) và sau đó thành NO3

-(Nitratation) bởi vi khuẩn Nitrobacteracae Chất oxy hóa NH3 điển hình là Nitrosomonas,trong khi chất oxy hóa NO2- điển hình là Nitrobacter Nitrobacteracae là sinh vật tự dưỡngbắt buộc và hiếu khí (Kermarrec, 1999) Khử nitrate là sự biến đổi NO3- hoặc NO2- thành

N2 trơ Quá trình này cho phép một số vi khuẩn hiếu khí tuỳ ý để kiểm soát nhu cầu năng lượng của chúng trong trường hợp thiếu oxy (O2) (Kermarrec, 1999) Trong bùn, hoạt

động nitrat chỉ phát triển chậm ở bề mặt phân – khí, vì sự khuếch tán của phân tử O2 vào bùn là thấp và TAN và NO2- không phải là các nguồn năng lượng hiệu quả (Sommer và các cộng sự., 2006) Trong rác, điều kiện không đồng nhất được đáp ứng với một sự kết hợp của vùng hiếu khí và kỵ khí Do đó, hoạt động của nitrat đáng kể có thể được phát triển trong khu vực hiếu khí và sản phẩm nitrat và nitrit có thể khuếch tán đến khu vực kỵkhí mà chúng có thể được khử nitrate hóa thành N2 (Veeken et al., 2002) Hơn nữa, lượngkhí thải đáng kể N2O có thể được sản xuất như một sản phẩm phụ trong các quá trình ở điều kiện tối ưu (Philippeet al., 2009).

3.1 Điều kiện nhà chăn nuôi và khí hậu

3.1.1 Loại sàn nhà

Trong chăn nuôi heo, điều kiện nhà chăn nuôi được dựa trên các loại sàn nhà

3.1.1.1 Hệ thống sàn nhà có các thanh hở Heo thường được giữ trên sàn các thanh betông với một hố phân được đặt phía dưới Sự thoát nước tốt của phân qua sàn làm hạn chế các khu vực hôi thối là nguồn đáng kể của NH3 Tính chất hệ thống thoát nước của sàn nhà thì chịu ảnh hưởng của đặc tính vật liệu, thiết kế các thanh sàn và độ rộng của cáckhe hở Các đặc tính của sàn bê tông, chẳng hạn như độ nhám và độ rỗng, ảnh hưởng đến

sự sinh ra NH3, phát thải NH3 sẽ thấp hơn với sàn nhà phẳng Trong cùng một cách, thay thế thanh bêtông bằng thanh gang, thanh kim loai hoặc những thanh nhựa thì có thể làm giảm lượng NH3 đến 10-40 % Tuy nhiên việc cài đặt các vật liệu này không phải lúc nào cũng phù hợp với lợi ích, sức khỏe, và thực tiễn Thanh nhựa thì không thích hợp với những con heo to lớn, thanh kim loại có thể gây ra cho da, chân bị tổn thương do tác dụng bất lợi ảnh hưởng tới lợi ích và hiệu suất của vật nuôi Hơn nửa chi phí của các vật liệu này cao hơn đáng kể so với bêtông

Các thanh phải được thiết kế để tránh phân mắc phải ở giữa các thanh Vì vậy, mặt cắt ngang hình thang thích hợp với sự thoát nước phân, với kết quả tốt hơn ở các cạnh nhô ra hay cạnh nhọn Ngược lại, mặt cắt cong hay lớp phủ vòng oxy dường như là không hiệu quả trong việc giảm phát thải NH3

Tăng kích thước khe hở cũng là một phương tiện tốt tạo điều kiện cho hệ thống thoát nước và hạn chế lượng NH3.Trong điều kiện phòng thí nghiệm, mở rộng độ rộng các khe

từ 2-30mm sẽ làm giảm phát thải hơn 50% Ngoài các khe hở hình chữ nhật truyền thống,các khe hở hình tròn hay hình bán nguyệt có thể được sử dụng, nhưng nó lại làm tăng nguy cơ gây tắc nghẽn, các khu vực có mùi hôi thối hơn và sự phát thải nhiều hơn Kích thước của những thanh phải đi đôi với lợi ích về kinh tế của nó Vì vậy, luật pháp châu âu

đã quy định độ rộng tối đa và tối thiểu cho sàn bêtông Ví dụ, đối với lợn vỗ béo thì độ rộng tương ứng là 18 và 80mm.

So với một hệ thống sàn các thanh đầy đủ, hệ thống sàn các thanh một phần sinh ra mức

NH3 thấp hơn, theo xác nhận của nhiều nghiên cứu (Groot Koerkamp và cộng sự, 1998; Sun và cộng sự, 2008; Ye và các cộng sự, 2009) Ví dụ, trong các thí nghiệm của Sun và cộng sự (2008) với lợn vỗ béo, phát thải NH3 được giảm khoảng 40% bằng cách thay thếsàn toàn bộ là các thanh bởi sàn một phần các thanh (37% diện tích là vùng kín) Giảm diện tích sàn các thanh từ 50% đến 25% tổng diện tích sẽ thay đổi khí thải hàng ngày 6,4-5,7 g NH3 trên lợn vỗ béo (Aarnink et al., 1996) Những kết quả này được giải thích bằngcách giảm diện tích hố phân kết hợp với các chất rắn sàn sạch hơn Mặt khác, một số nghiên cứu cho thấy lượng khí thải cao hơn với sàn các thanh một phần (Guingand và Granier năm 2001; Guingand, 2003a; Philippe và cộng sự, 2010) Theo Guingand và Granier (2001), NH3 phát thải tăng lên khoảng 80% với sàn các thanh một phần (50% diện tích sàn kín), nhưng chỉ trong thời gian mùa hè

Ví dụ , trong các thí nghiem cua sun và cong sự, với lợn thịt yếu tố phát thải giảm khoảng40% Giảm diện tích sàn gỗ từ 50-25% của tổng số khu vực phát thải là 6,4-5,7g NH3 trên 1 con lợn thịt Những kết quả này được giải thích bằng cách giảm diện tích hố bùn kết hợp với sàn vững chắc và sạch sẽ

Trên thực tế, phát thải NH3 rõ ràng có liên quan đến bài tiết, nhiệt độ môi trường xung quanh và mật độ gia súc Thông thường khu vực cho lợn ăn, nằm và bài tiết là riêng biệt nếu môi trường cho phép, vì thế lơn thích nằm trong vùng ấm áp với sàn nhà thoải mái vàbài tiết ở phần mát mẻ nhất của phần sàn kín Nhưng trong điều kiện thời tiết nóng, lợn

có xu hướng tới khu vực có phân để cố gắng tạo ra bãi đầm để làm mát chúng bởi sự bay hơi(Guingand, 2003a; Huynh et al., 2005; Aarnink et al., 2006) Tương tự như vậy, trong thời kì hoàn tất cuối cùng, khu vực lợn nằm thường bốc mùi hôi với chất bài tiết do không đủ diện tích Việc lắp đặt vòi phun nước để làm mát cho chúng hoặc duy trì một mật độ vật nuôi thích hợp có thể ngăn chặn sự tăng lượng phát thải NH3 từ sàn một phần các thanh, dưới điều kiện thực tế Hơn nữa, điều kiện thiết kế nhà ở cho chúng thì phải chú ý đến sự bài tiết tự nhiên/chế độ ăn ngủ của heo có thể góp phần hạn chế lượng khí thải phát ra

Hầu hết những con lợn thường đi tiểu và đi vệ sinh ở một góc của sàn kín và tránh xa khuvực chúng di chuyển và ăn uống, giúp chúng ta có thể thấy những nơi thanh gỗ phải đặt Kiểu vách ngăn ở phần kín cũng ảnh hưởng vị trí của phân Vách ngăn đóng kín làm giảm sự thoát khí, giữ cho khu vực ngủ ấm hơn và duy trì một sự biến thiên nhiệt độ giữakhu vực ngủ và khu vực phân Với vách ngăn mở thì heo có xu hướng đi tiểu và đi đại

tiện ở khu vực ranh giới Vì vậy, để hạn chế sự phát thải NH3, sàn có thanh mỏng sẽ đượcđặt thích hợp ở phía sau phần không có thanh mỏng với kiểu vách ngăn mở.

3.1.1.2> Hệ thống phân lớp Trong vài thập kỷ qua, hệ thống phân lớp đã được quan tâm trở lại, khi chúng được kết hợp với việc nâng cao lợi ích xã hội và một hình ảnh thương hiệu tốt hơn về vật nuôi sản xuất (Tuyttens, 2005) Tuy nhiên, các hệ thống có liên quan đến chi phí tăng (5-10% so với các hệ thống sàn gỗ) chủ yếu do việc sử dụng rơm và quản lý rác

Nhiều hề thống phân lớp được tìm thấy từ việc quản lý rác Thật vậy, các chết nền , số lượng và tần suất của nguồn cung cấp, xử lý rác và chiến lược loại bỏ khác nhau từ 1 hệ thống làm ảnh hượng đáng kể đến lượng khí thải NH3 So sánh giữa các hệ thống phân lớp và hệ thống sàn gỗ truyền thống thì nó cho kết quả trái ngược bất cứ giai đoạn sính lýhay chất nền Sản lượng ammoniac cung có thể được thúc đẩy với sự kết hợp của hàm lượng NH4+ cao

Một số vật liệu nền đã được thử nghiệm liên quan đến khí thải Các chất nền thường là rơm rạ hoặc mùn cưa nhưng than bùn cũng có thể được sử dụng Lượng chủa chất nền cũng có thể anh hưởng tới NH3, lượng khí thải thường thấp do gia tắng chất nền cao hơn

tỉ lệ C/N Thí nghiệm với chuồng lợn thịt, cho thấy lượng khí thải giảm 18% với việc cung cấp rơm cho 8Kg lợn /1 tuần so với 4Kg lợn /1tuần Trong trường hợp cung cấp rơmcho những nơi bẩn nhất , việc sử dung 4Kg lợn/ 1 tuần so với 2Kg lợn/ 1 tuần là đủ để giảm đáng kể lượng khí thải (-39%) , trong khi tăng việc sử dụng rơm cho 8Kg lợn / 1 tuần thì lại thất bại trong việc giảm lượng khí thải

Cấu trúc vật lý cũng như mật độ và độ ẩm của rác thải ảnh hưởng nhờ vào sự khuyêch tán của khí , giúp tránh khỏi sự nhiễu loạn của không khí và khả năng hấp thụ NH3 Với các hệ thống dựa vào mùn cưa Groenestein và Van Faassen (1996) nhận thấy được sự giảm phát thải (-50%) Thật vậy, bất chấp hoạt động doanh thu, rác mùn cưa đáp ứng được điều kiện kị khí , đây là điều kiện tối ưu cho việc hoàn thiện quá trình Nitrat hóa / khử nitơ với lượng khí thải gây ô nhiểm của N2O thay vì N2 trơ như kết quả

3.1.2 Nhiệt độ và độ ẩm

Amoniac liên quan tích tích cực đến môi trường xung quanh Như đã đề cập trước đây, nhiệt độ có ảnh hưởng trực tiếp đến khí thải thiên hơn về hoạt động của enzyme urease, bay hơi từ phân bón, nhưng cũng gián tiếp tác động thông qua hoạt động của lợn Trên thực tế, mức độ ô nhiễm của sàn nhà rất phụ thuọc vào nhiệt độ bên trong Tuy nhiên vài thí nghiệm chỉ xét các tác động của nhiệt độ do ảnh hưởng liên kết với nhau cua dòng chảy thông gió Trong điều kiện phòng thí nghiệm , ảnh hưởng của việc tăng nhiệt độ với

lưu lượng khí không đổi thì ta thấy lượng khí thải tăng gấp đôi khi nhiệt độ thay đổi từ 10-20oC Trong điều kiện chuồng, ảnh hưởng có vẻ thấp hơn với lượng khí thải hàng ngày, tăng 12,4-14,6 g NH3 khi nhiệt độ tăng 17-28oC

3.1.3 Hệ thống thông gió

3.1.3.1 Tốc độ thông gió và các loại hệ thống thông gió Ảnh hưởng của tốc độ thông gió đã được khảo sát trong một số ngiên cứu, với lượng khí thải NH3 cao thì nó liên quanđến việc tăng tốc độ của dòng chảy không khí Với lợn thịt trên toàn sàn gỗ , khi tốc độ thông gió tăng từ 9,3-25,7 m3/h-1, lượng khí thải tăng 25%, trong khi nồng độ trong các tòa nhà thấp hơn ba lần do ảnh hưởng của việc pha loãng so với máy móc và các cơ sở chăn nuôi lợn thông gió tự nhiên với lượng khí thải cao hơn (47%), một phần giải thích bởi nhiệt độ cao trong phòng Vị trí của các cửa thông khí và của hút gió ít ảnh hưởng tới lượng khí thải NH3 Thêm các hệ thống thông gió hầm kết hợp với hệ thống thông gió trần đã không làm thay độ mức độ phát thải của toàn bô tòa nhà so với việc chỉ có thông gió trần Thật vậy, ví trí của các cửa hàng gần nguồn gây ô nhiễm chính làm nâng cao chất lượng không khí bện trong

Mặc dù bị ảnh hưởng lớn của tốc độ thông gió và nhiệt độ môi trường xung quanh , sử dụng điều kiện khí hậu để thay đổi lượng NH3 là một việc có ý nghĩa là thay vì không thực tế

3.1.3.2 Máy lọc khí, máy lọc khí là kĩ thuật được phát triển để làm giảm các hợp chất gây ô nhiễm và mùi từ các cơ sở chăn nuôi Có 2 loai chính của máy lọc không khí : lọc axit và lọc sinh học Làm ẩm và phun nước được đưa vào thiết kế để duy trì độ ẩm từ 40-60% Một phần nước được tái sử dụng, một phần được thải ra và thay bằng nước sạch Trong một máy lọc acid, độ PH của nước tái sử dụng được giử dưới 4 bằng cách cho thêm acid, acid sunfuric Các khí NH3 hòa tan trong pha lỏng và được tạo thành bởi hòa tan NH4+ Trong hệ thống lọc sinh học, phương tiện để cấy các vsv hiếu khí cụ thể để chuyển đổi các hợp chất vô cơ hoặc làm giảm phá vỡ các hợp chất hữu cơ

3.1.4 Thay đổi theo mùa cả ngày và đêm

Amoniac rõ rang là chịu ảnh hưởng của mùa với mức phát thải thường cao hơn trong mùa

he và thấp hơn trong mùa đông Aarnink tìm thấy vào mùa đông lượng khí thải khoảng 5,7g NH3 lợn-1 ngày -1 vào mùa hè khí thải khoảng 7,6 g NH3 lợn -1 ngày-1 Harper cho thấy vào mùa đông khí thải thoát ra 3,3g và mùa hè thì 7g Những kết wủa này được giải thích bởi nhiệt độ môi trường lớn hơn hoặc cao hơn tốc độ thông gió trong mùa hè mà cả

2 thúc đẩy khí thải NH3 Amoniac cũng cho thấy sự thay đổi ban ngày với ngày / đêm tỷ

lệ khác nhau 1,1-2,0 Thật vậy , khí thải NH3 liên quan chặt chẽ với hoạt động của động vật, và đặc biệt là thức ăn và hoạt động bài tiết.

Nhưng thay đổi theo mùa của khí thải NH3 phải được đưa vào khoản thủ tục đo lường vàxác định hệ số phát thải hàng năm

3.2 Động vật

3.2.1 Giai đoạn sinh lí

Các yếu tố phát thải liên quan đến các giai đoạn sinh lý được trình bày trong bảng 4, theobáo cáo trong các tài liệu như tài liệu lý thuyết tham khảo hoặc dữ liệu thực nghiệm

Hệ thống nuôi trên sàn gỗ được giữ lại cho cuộc thảo luận này

Đối với lợn nái đang sinh sản, lượng khí thải trong cho con bú lớn hơn quá trình mang thai Các giá trị trung bình khoảng 12,1g NH3 /ngày đối với lợn nái mang thai và

khaong3 21,7g NH3 đối với lợn nái đang nuôi con( bảng 4) Trong điều kiện thực địa, Hayes và các cộng sự quan sát thấy lượng khí thải tăng 40% trong thời gian cho con bú

so với tuổi mang thai( 17,1g so với 12,1 g NH3/ ngày) Mức tiêu thụ và duy trì N khá khác nhau cho 2 giai đoạn, trai với chế độ ăn uống cho con bú chế độ mang thai là tương đối thấp trong protein thô và restrictedly fed Chăn nuôi lợn pháp., Dourmad ước tính N trong thời gian mang thai là 66-153g N/ngày và cho con bú là 53-90g N/ ngày

Trong nghien cứu thứ 2 này, NH3 được phát thải từ các tòa nhà được đánh giá là khoang 25% của tổng số N bài tiết tương ứng với 15,9 và 27,3 gNH3 / ngày Có tính đến thời gian của cả 2 giai đoạn ( 125 ngày đối với khoảng thời gian khô ráo và đang mang thai,

28 ngày trong giai đoạn cho con bú) và trên cơ sỡ dử liệu từ bảng 4

Báo cáo ammoniac cho lợn con cai sữa trình bày phạm vi lớn của sự thay đổi, với lượng khí thải 10 lần từ mức cao nhất và các giá trị thấp nhất Giá trị thấp nhất (0,41 g NH3 lợn

1 ngày-1) là đo bằng Cabaraux et al (2009), người một phần giải thích kết quả bởi sự hiện diện của một lớp nước ở dưới đáy của hố bùn vào lúc bắt đầu của thí nghiệm và bằng cách sử dụng một loại nhựa sàn Mức phát thải tương đối thấp cũng đã được quan sát bởi Groot Koerkamp et al (1998) với các giá trị khác nhau, 0,53-1,10 g NH3

NH3 lợn 1 ngày-1 Ước tính của NH3 thiệt hại dựa trên 25% N bài tiết (Dourmad et al., 1999) trình bày các hệ số phát thải cao nhất với 4,26 g NH3 lợn 1 ngày-1 Phạm vi lớn trong NH3 xuất bản lượng khí thải có thể là do sự khác biệt trong thiết kế nhà (ví dụ loại sàn slatted, hệ thống thông gió) và thực hành quản lý (ví dụ như tuổi tác và trọng lượng lúc cai sữa, xây dựng chế độ ăn uống) Tuy nhiên, theo tài liệu nghiên cứu này, một số phát thải có thể đồng thuận được ước tính một cách hợp lý để khoảng 2 g NH3 lợn 1