19 juli 2018
Een protocol is ontwikkeld voor het meten van de gassen, geuren en nutriënten compositie in lab-scaled bedden mest packs, die kan worden gebruikt voor het bestuderen van manieren ter verbetering van de kwaliteit van de lucht in commerciële vee-faciliteiten met behulp van deep-bedden mest packs.
Deze methode kan helpen bij het beantwoorden van belangrijke vragen met betrekking tot de luchtkwaliteit in veehouderijbedrijven, inclusief het effect van strooisel, luchtvochtigheid, temperatuur of additieven die worden gebruikt in veehouderijbedrijven met strooisel. Het belangrijkste voordeel van deze techniek is dat het mogelijk maakt om factoren te evalueren in een gecontroleerde omgeving en minder effectieve behandelingen uit te sluiten voordat onderzoek wordt uitgevoerd in commercieel schaalgrote faciliteiten. De procedure wordt gedemonstreerd door Alan Kruger, een technicus van mijn laboratorium.
Gebruik voor simulatorkamers plastic cilindrische containers van 0,42 meter hoog en 0,38 meter in diameter die overeenkomen met sommige vuilnisbakken van 10 gallon. Begin met het boren van zes gaatjes van één centimeter in de omtrek van de container op ongeveer vijf centimeter vanaf de bovenkant. Verdeel de gaatjes gelijkmatig.
Reinig vervolgens de container en laad deze met 320 gram strooisel, gevolgd door 320 gram vers rundveemest en 320 gram vers rundvee-urine. Roer vervolgens het mengsel gedurende ongeveer 30 seconden door elkaar met een staaf met een omtrek van vijf centimeter. Veeg de staaf na het roeren schoon met een antiseptisch wegwerpdoekje of warm zeepsop om kruisbesmetting van microben te voorkomen.
Noteer vervolgens de uiteindelijke massa van de inhoud van de container. Plaats vervolgens de plastic container in de omgevingskamer ingesteld op een omgevingstemperatuur van 18 tot 20 graden Celsius met een dauwpunt van 12 graden Celsius. Voer drie keer per week onderhoud uit aan de strooiselpakketten.
Voor deze taak moet u eerst het pH van ontdooid urine aanpassen tot 7,4 met behulp van natriumhydroxide en de urinecontainer zo vaak mogelijk gesloten houden. Weeg vervolgens en noteer de massa van het strooiselpakket. Weeg vervolgens 320 gram ontdooid rundveemest en 320 gram ontdooid urine af en voeg beide toe aan het strooiselpakket.
Voeg ook wekelijks 320 gram vers strooisel toe. Roer het mengsel altijd 30 seconden door elkaar, zoals bij de eerste instelling, voordat u het strooiselpakketsimulator terugbrengt naar de omgevingskamer. Neem wekelijks monsters van de gesimuleerde strooiselpakketten vóór het onderhoud.
Meet eerst de afstand van de bovenkant van het gesimuleerde strooiselpakket tot de bovenkant van de plastic container die het gesimuleerde strooiselpakket bevat. Duw vervolgens een metalen paal ongeveer vijf centimeter in het midden van het strooiselpakket. Draad vervolgens buis met een buitendiameter van 0,64 centimeter door een van de gaatjes aan de bovenkant van de container van het gesimuleerde strooiselpakket.
Bevestig vervolgens binnenin de simulator een metalen paal van 12,5 centimeter aan de buis zodat de buis 1,3 centimeter boven het oppervlak van het strooiselpakket uitsteekt. Plaats vervolgens rubberen rokken met gaten van 22,9 centimeter diameter op de statische fluxkamers. De rok functioneert als afdichting.
Plaats de statische fluxkamers met rok op de strooiselpakketsimulators. Verbind nu de 0,64 centimeter inerte buis met de fluxkamers met behulp van inerte compressiefittingen. De fluxkamer voert de gasmonsterneming uit en wordt bestuurd door een programmeerbaar logisch relais dat de magneetventielen bestuurt, dus de gasstroom.
Gebruik de pomp om omgevingslucht door de buis te spoelen met een snelheid van vijf liter per minuut gedurende 30 minuten om de instelling te voltooien. Om gasmetingen te verrichten, opent u eerst de stopkraan op de monsterlijn om omgevingslucht uit de ruimte in de inerte monsterstroomlijnen te trekken die zijn aangesloten op de gasmonsternemingsmanifold. Programmeer nu het relais om omgevingslucht aan te zuigen en metingen gedurende 20 minuten vast te leggen.
Na 20 minuten sluit u de stopkraan om de monsterneming te beëindigen. Programmeer vervolgens het relais om lucht uit de lijnen die zijn aangesloten op de simulatoren gedurende 20 minuten te bemonsteren. Meet ondertussen de vluchtige organische stoffen in de simulatorhoofdrump.
Verwijder eerst de messing opbergdop van een voorgeconditioneerde, roestvrijstalen sorbentbuis. Bevestig vervolgens de sorbentbuis aan de inlaatpoort op de fluxkamer met behulp van flexibel rubberen slang en bevestig het andere uiteinde van de sorbentbuis aan een vacuümpomp. Trek vervolgens vijf minuten lang lucht uit de sorbentbuis van de simulator voor een totaal monstervolume van 0,375 liter.
Schakel vervolgens de pomp uit en berg de sorbentbuis op. Vervang onmiddellijk voordat u de sorbentbuis op het gasanalysesysteem analyseert, de messing opbergdoppen door PTFE analytische doppen. Ga vervolgens verder met de analyse van vluchtige organische stoffen volgens het tekstprotocol.
Deze procedure is gebruikt om het effect van talrijke strooiselmaterialen bij omgevingstemperatuur op geur- en gasproductie te evalueren, evenals additieven die kunnen worden toegevoegd om ammoniakemissies te beheersen. De chemische en fysische eigenschappen van de strooiselpakketten zijn gemeten in commerciële schuren, evenals in de gesimuleerde strooiselpakketten. De procedure produceert vergelijkbare resultaten met commerciële faciliteiten en heeft ook een goede herhaalbaarheid tussen de gesimuleerde strooiselpakketstudies.
Om te bepalen of het protocol een geschikt model was om dure on-farm onderzoeksproeven aan te vullen, werden luchtkwaliteitsgegevens verzameld van commerciële faciliteiten en gesimuleerde strooiselpakketten met behulp van de beschreven methode en oudere, arbeidsintensieve methoden zoals de zuurvalmethode. Over het algemeen waren de metingen zeer vergelijkbaar, wat het gebruik van de beschreven arbeidsbesparende methode ondersteunt. Na het bekijken van deze video zou u een goed begrip moeten hebben van hoe u dit labomschaalmodel kunt gebruiken om factoren die de luchtkwaliteit en voedingsbeheer in veehouderijbedrijven met strooisel beïnvloeden, te bestuderen.
Volg deze procedure en u kunt labomschaalmodellen creëren om veel verschillende materialen, omgevingsvariabelen en mitigatiebehandelingen te evalueren die de luchtkwaliteit
Bekijk het volledige transcript en krijg toegang tot duizenden wetenschappelijke video's
Er is een protocol ontwikkeld om gassen, geuren en de nutriëntensamenstelling in laboratorium-geschaalde strooiselpakken met mest te meten. Deze methode kan helpen bij het beantwoorden van belangrijke vragen met betrekking tot de luchtkwaliteit in veehouderijfaciliteiten.
Dit op laboratoriumschaal opgebouwde model maakt een gecontroleerde evaluatie mogelijk van omgevings- en materiaalfactoren die de luchtkwaliteit in veehouderijfaciliteiten beïnvloeden, wat dient ter ondersteuning van hypothesetesten in een vroeg stadium en de prioritering van behandelingen. Door bedded pack-condities te simuleren, kunnen onderzoekers mechanistische routes valideren en effectieve mitigatiestrategieën identificeren voordat deze worden opgeschaald naar commerciële operaties. Deze aanpak vergroot het voorspellende vertrouwen bij de validatie van doelwitten voor interventies die gericht zijn op het verminderen van emissies en het verbeteren van het nutriëntenbeheer in landbouwsystemen.
De methode integreert in het ontdekkingscontinuüm door hypothese-gestuurde screening van omgevingsinterventies mogelijk te maken voorafgaand aan de identificatie van lead-verbindingen en preklinische evaluatie.