19 de julio de 2018
Un protocolo ha sido desarrollado para medir gases, olores y composición nutricional en los paquetes de abono con escala de laboratorio, que puede utilizarse para estudiar formas de mejorar la calidad del aire en instalaciones de ganado comercial usando paquetes de estiércol de cama profunda.
Este método puede ayudar a responder preguntas clave relacionadas con la calidad del aire en las instalaciones ganaderas, incluido el efecto de la cama, la humedad, la temperatura o las enmiendas que se utilizan en las instalaciones ganaderas en cama. La principal ventaja de esta técnica es que permite evaluar los factores en un entorno controlado y elimina los tratamientos menos efectivos antes de realizar investigaciones en instalaciones de tamaño comercial. Alan Kruger, un técnico de mi laboratorio, demostrará el procedimiento.
Para las cámaras del simulador, use contenedores cilíndricos de plástico de 0,42 metros de alto y 0,38 metros de diámetro que coincidan con algunos contenedores de basura de 10 galones. Comience perforando seis agujeros de un centímetro alrededor de la circunferencia del recipiente aproximadamente a cinco centímetros de la parte superior. Separe los agujeros en partes iguales.
Luego limpie el contenedor y cárguelo con 320 gramos de material de cama, seguido de 320 gramos de heces frescas de ganado y 320 gramos de orina fresca de ganado. Luego revuelva la mezcla con una varilla de cinco centímetros de circunferencia durante unos 30 segundos. Después de revolver, limpie la varilla con una toallita antiséptica o agua tibia y jabón para evitar la contaminación cruzada de microbios.
A continuación, registre la masa final del contenido del recipiente. A continuación, coloque el recipiente de plástico en la cámara ambiental a una temperatura ambiente de 18 a 20 grados centígrados con un punto de rocío de 12 grados centígrados. Tres veces por semana, realice el mantenimiento de los paquetes de ropa de cama.
Para esta tarea, primero ajuste el pH de la orina descongelada a 7.4 usando hidróxido de sodio y mantenga el recipiente de orina tapado con la mayor frecuencia posible. A continuación, pese y registre la masa de la mochila en cama. Luego pese 320 gramos de heces de ganado descongeladas y 320 gramos de orina descongelada y agregue ambas al paquete de cama.
Una vez por semana, agregue también 320 gramos de ropa de cama fresca. Siempre revuelva la mezcla durante 30 segundos como cuando se configuró inicialmente antes de devolver el simulador de paquete de cama a la cámara ambiental. Recoja muestras de los paquetes de camas simuladas semanalmente antes del mantenimiento.
En primer lugar, mida la distancia desde la parte superior de la mochila de cama simulada hasta la parte superior del contenedor de plástico que contiene la mochila de cama simulada. A continuación, empuje una estaca de metal unos cinco centímetros en el centro de la mochila de cama. A continuación, pase un tubo de 0,64 centímetros de diámetro exterior a través de uno de los orificios de la parte superior del contenedor de paquete simulado.
Luego, dentro del simulador, fije una estaca de metal de 12,5 centímetros a la tubería de modo que la tubería esté a 1,3 centímetros por encima de la superficie del paquete de cama. A continuación, coloque faldones de goma con orificios de 22,9 centímetros de diámetro en las cámaras de flujo estático. La falda funciona como un sello.
Coloque las cámaras de flujo estáticas con faldón en los simuladores de paquetes con cama. Ahora conecte el tubo inerte de 0,64 centímetros a las cámaras de flujo mediante accesorios de compresión inertes. La cámara de flujo realiza el muestreo de gas y está controlada por un relé lógico programable que controla las válvulas solenoides y, por lo tanto, el flujo de gas.
Para terminar de preparar la instalación, use la bomba para enjuagar el aire ambiente a través de la tubería a una velocidad de cinco litros por minuto durante 30 minutos. Para tomar mediciones de gas, primero abra la llave de paso en la línea de muestreo para extraer el aire ambiente de la habitación hacia las líneas de muestra inertes conectadas al colector de muestreo de gas. Ahora programe el relé para que aspire aire ambiente y registre las mediciones durante 20 minutos.
Después de 20 minutos, cierre la llave de paso para finalizar el período de muestreo. A continuación, programe el relé para muestrear el aire de las líneas conectadas a los simuladores durante 20 minutos. Mientras tanto, mida los compuestos orgánicos volátiles en el espacio de la cabeza del simulador.
Primero, retire la tapa de almacenamiento de latón en un tubo absorbente de acero inoxidable preacondicionado. A continuación, conecte el tubo de sorbente al puerto de entrada de la cámara de fundente con un tubo de goma flexible y conecte el otro extremo del tubo de sorbente a una bomba de vacío. A continuación, introduzca aire en el tubo absorbente desde el simulador durante cinco minutos para obtener un volumen total de muestra de 0,375 litros.
Más tarde, apague la bomba y guarde el tubo absorbente. Inmediatamente antes de analizar el tubo absorbente en el sistema de análisis de gases, reemplace las tapas de almacenamiento de latón por tapas analíticas de PTFE. A continuación, proceda con el análisis de los compuestos orgánicos volátiles según el protocolo de texto.
Este procedimiento se ha utilizado para evaluar el efecto de numerosos materiales de lecho a temperatura ambiente en la producción de olores y gases, así como las enmiendas que se pueden agregar para controlar las emisiones de amoníaco. Las propiedades químicas y físicas de los paquetes de camas se han medido en establos comerciales, así como en las mochilas simuladas. El procedimiento produce resultados comparables a los de las instalaciones comerciales y también tiene una buena repetibilidad entre los estudios simulados de paquetes con camas.
Para determinar si el protocolo era un modelo adecuado para complementar los costosos ensayos de investigación en granjas, se recopilaron datos de calidad del aire de instalaciones comerciales y paquetes simulados utilizando el método descrito y métodos más antiguos y laboriosos, como el método de trampa de ácido. En general, las mediciones fueron muy similares, lo que respalda el uso del método de ahorro de mano de obra descrito. Después de ver este video, debería tener una buena comprensión de cómo usar este modelo a escala de laboratorio para estudiar los factores que afectan la calidad del aire y el manejo de nutrientes en las instalaciones ganaderas que utilizan camas.
Siguiendo este procedimiento, puede crear modelos a escala de laboratorio para evaluar muchos materiales diferentes, variables ambientales y tratamientos de mitigación que pueden mejorar la calidad del aire en las instalaciones de ganado comercial. El modelo es dinámico y permite a los investigadores recopilar fácilmente mediciones útiles.
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Se ha desarrollado un protocolo para medir gases, olores y composición de nutrientes en balsas de estiércol a escala de laboratorio. Este método puede ayudar a responder preguntas clave relacionadas con la calidad del aire en instalaciones ganaderas.
Este modelo a escala de laboratorio permite la evaluación controlada de factores ambientales y materiales que afectan la calidad del aire en instalaciones ganaderas, apoyando la prueba de hipótesis en etapas iniciales y la priorización de tratamientos. Al simular condiciones de lecho acumulado, los investigadores pueden reducir los riesgos asociados a las vías mecanicistas e identificar estrategias de mitigación efectivas antes de escalar a operaciones comerciales. Este enfoque mejora la confianza predictiva en la validación de objetivos para intervenciones destinadas a reducir emisiones y mejorar el manejo de nutrientes en sistemas agrícolas.
El método se integra en el continuo de descubrimiento al permitir la selección basada en hipótesis de intervenciones ambientales antes de la identificación del compuesto inicial y la evaluación preclínica.