19 de julho de 2018
Um protocolo foi desenvolvido para medir gases, odores e composição de nutrientes em embalagens de esterco com cama dimensionado para laboratório, que pode ser usado para estudar maneiras de melhorar a qualidade do ar nas instalações de gado comercial usando pacotes de estrume com camas profundas.
Este método pode ajudar a responder a questões-chave relacionadas à qualidade do ar em instalações pecuárias, incluindo o efeito da cama, umidade, temperatura ou alterações usadas em instalações pecuárias acamadas. A principal vantagem dessa técnica é que ela permite que os fatores sejam avaliados em um ambiente controlado e elimina tratamentos menos eficazes antes da realização de pesquisas em instalações de tamanho comercial. Demonstrando o procedimento estará Alan Kruger, um técnico do meu laboratório.
Para câmaras de simulador, use recipientes cilíndricos de plástico com 0,42 metros de altura e 0,38 metros de diâmetro, que correspondam a alguns recipientes de lixo de 10 galões. Comece fazendo seis furos de um centímetro ao redor da circunferência do recipiente a aproximadamente cinco centímetros do topo. Espace os orifícios igualmente.
Em seguida, limpe o recipiente e carregue-o com 320 gramas de material de cama, seguido por 320 gramas de fezes frescas de gado e 320 gramas de urina fresca de gado. Em seguida, misture a mistura usando uma haste de circunferência de cinco centímetros por cerca de 30 segundos. Depois de mexer, limpe a haste usando um pano anti-séptico ou água morna com sabão para evitar a contaminação cruzada de micróbios.
Em seguida, registre a massa final do conteúdo do recipiente. Em seguida, coloque o recipiente de plástico na câmara ambiental ajustada para uma temperatura ambiente de 18 a 20 graus Celsius com um ponto de orvalho de 12 graus Celsius. Três vezes por semana, faça a manutenção dos pacotes de cama.
Para esta tarefa, primeiro ajuste o pH da urina descongelada para 7,4 usando hidróxido de sódio e mantenha o recipiente de urina tampado o mais rápido possível. Em seguida, pese e registre a massa do pacote acamado. Em seguida, pese 320 gramas de fezes de gado descongeladas e 320 gramas de urina descongelada e adicione ambos ao pacote de cama.
Uma vez por semana, adicione também 320 gramas de roupa de cama limpa. Sempre mexa a mistura por 30 segundos, como quando foi inicialmente configurada, antes de retornar o simulador de embalagem à câmara ambiental. Colete amostras dos pacotes simulados semanalmente antes da manutenção.
Primeiro, meça a distância do topo da embalagem com cama simulada até o topo do recipiente de plástico que contém a embalagem com cama simulada. Em seguida, empurre uma estaca de metal cerca de cinco centímetros no meio da mochila. Em seguida, rosqueie o tubo de diâmetro externo de 0,64 centímetro através de um dos orifícios na parte superior do recipiente de embalagem simulado.
Em seguida, dentro do simulador, prenda uma estaca de metal de 12,5 centímetros ao tubo de modo que o tubo fique 1,3 centímetros acima da superfície da embalagem. Em seguida, coloque saias de borracha com orifícios de 22,9 centímetros de diâmetro nas câmaras de fluxo estático. A saia funciona como um selo.
Coloque as câmaras de fluxo estático com saia nos simuladores de pacote com cama. Agora conecte a tubulação inerte de 0,64 centímetro às câmaras de fluxo usando conexões de compressão inerte. A câmara de fluxo realiza a amostragem de gás e é controlada por um relé lógico programável que controla as válvulas solenóides, portanto, o fluxo de gás.
Para terminar de preparar a configuração, use a bomba para liberar o ar ambiente através da tubulação a uma taxa de cinco litros por minuto por 30 minutos. Para fazer medições de gás, primeiro abra a torneira na linha de amostragem para aspirar o ar ambiente da sala para as linhas de amostragem inertes conectadas ao coletor de amostragem de gás. Agora programe o relé para puxar o ar ambiente e registrar as medições por 20 minutos.
Após 20 minutos, feche a torneira para terminar o período de amostragem. Em seguida, programe o relé para amostrar o ar das linhas conectadas aos simuladores por 20 minutos. Enquanto isso, meça os orgânicos voláteis no espaço da cabeça do simulador.
Primeiro, remova a tampa de armazenamento de latão em um tubo adsorvente de aço inoxidável pré-condicionado. Em seguida, conecte o tubo sorvente na porta de entrada da câmara de fluxo usando um tubo de borracha flexível e conecte a outra extremidade do tubo sorvente a uma bomba de vácuo. Em seguida, puxe o ar do simulador para dentro do tubo sorvente por cinco minutos para um volume total de amostra de 0,375 litros.
Mais tarde, desligue a bomba e guarde o tubo sorvente. Imediatamente antes de analisar o tubo adsorvente no sistema de análise de gás, substitua as tampas de armazenamento de latão por tampas analíticas de PTFE. Em seguida, prossiga com a análise de orgânicos voláteis de acordo com o protocolo de texto.
Este procedimento tem sido usado para avaliar o efeito de vários materiais de cama na temperatura ambiente na produção de odor e gás, bem como alterações que podem ser adicionadas para controlar as emissões de amônia. As propriedades químicas e físicas dos pacotes de cama foram medidas em celeiros comerciais, bem como nos pacotes de cama simulados. O procedimento produz resultados comparáveis às instalações comerciais e também tem boa repetibilidade entre os estudos simulados de embalagem de cama.
Para determinar se o protocolo era um modelo adequado para complementar testes caros de pesquisa na fazenda, os dados de qualidade do ar foram coletados de instalações comerciais e pacotes simulados usando o método descrito e métodos mais antigos e trabalhosos, como o método da armadilha de ácido. No geral, as medidas foram muito semelhantes, apoiando o uso do método de economia de trabalho descrito. Depois de assistir a este vídeo, você deve ter uma boa compreensão de como usar este modelo em escala de laboratório para estudar os fatores que afetam a qualidade do ar e o manejo de nutrientes em instalações pecuárias usando camas.
Seguindo este procedimento, você pode criar modelos em escala de laboratório para avaliar muitos materiais diferentes, variáveis ambientais e tratamentos de mitigação que podem melhorar a qualidade do ar em instalações comerciais de gado. O modelo é dinâmico e permite que os pesquisadores coletem facilmente medições úteis.
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Um protocolo foi desenvolvido para medir gases, odores e composição nutricional em leitos de esterco em escala laboratorial. Este método pode ajudar a responder questões fundamentais relacionadas à qualidade do ar em instalações pecuárias.
Este modelo em escala laboratorial permite a avaliação controlada de fatores ambientais e materiais que afetam a qualidade do ar em instalações pecuárias, apoiando testes iniciais de hipóteses e a priorização de tratamentos. Ao simular condições de leito compostado, os pesquisadores podem reduzir riscos em vias mecanicistas e identificar estratégias eficazes de mitigação antes da aplicação em operações comerciais. A abordagem aumenta a confiança preditiva na validação de alvos para intervenções destinadas à redução de emissões e à melhoria do manejo de nutrientes em sistemas agrícolas.
O método se integra ao continuum de descoberta ao permitir a triagem orientada por hipóteses de intervenções ambientais antes da identificação de compostos promissores e da avaliação pré-clínica.