Hayvan barınaklarından kaynaklanan gaz emisyonları ahır hava kalitesi hayvan sağlığını doğrudan etkiler.

Yaklaşık 600 kg canlı ağırlığında bir sağmal inek kapalı ahırda, günde 20-25 m³ gaz üretir. Kapalı ahırlarda, ahırın rutubeti ve ısısı dikkate alındığında hayvan sağlığı için gün ışığı ve temiz havanın sürekli bir şekilde sağlanması en önemli öncelik olarak ele alınmalıdır. Fiziki/konfor bakımından yetersiz yaşam alanları, havanın tazelenmesini önleyerek ortamda kirli hava ve nemin birikmesine, kirli ve nemli hava da enfeksiyon ajanlarının (bakteri, virüs, mantar, parazit) yaşamasına ve çoğalmasına sebep olmaktadır.

Bazı işletmeler hayvan yoğunluğunun fazla olmasına karşın, maliyet artırıcı yapı ve ekipmanları kullanma gereği duymadıklarından, barınak içi hava kalitesi istenilen nitelikte olmamaktadır. Bunun sonucu, hayvansal üretimde verim kayıpları olduğu gibi hayvan ve çalışanların sağlığı olumsuz yönde etkilenmekte, ayrıca dış ortama başta zararlı gazlar olmak üzere bakteri, endotoksin, partiküller madde ve koku gibi hava kirleticilerin emisyonu gerçekleşmektedir.

Hayvansal üretime bağlı olarak, hayvan barınaklarında amonyak (NH3), azot oksitler (NOx), kükürtlü bileşikler (H2S, SO2 vb.), metan (CH4) ve karbondioksit (CO2) gazları oluşur.

Amonyak gaz halinde havayla etkileşerek, havadaki oksijenle birleşen amonyak azotu azot oksidi oluşturur. Azot oksit oksijen ve suyla birlikte nitrik aside dönüşür.

Hayvan barınakları iç ortamında bulunan gazlar

Hayvan barınaklarında yemden, hayvanların solunumundan ve gübredeki mikrobiyal ayrışım sonucu çeşitli gazlar açığa çıkar. Gübre, idrar ve gübre ile karışmış durumda olan diğer materyaller (altlık, yem, atık su), hayvan barınaklarında oluşan gazların temel kaynaklarıdır. Hayvansal üretim kaynaklı gaz emisyonları içerisinde azotlu bileşikler özellikle amonyak, kükürtlü bileşikler, metan ve karbondioksit önemli yer tutmaktadır ve ahır hava kalitesini belirler.

Ahırda havalandırma olmadan hava gazları (amonyak, karbon dioksit/monoksit, hidrojen sülfür ve metan), nem, ısı ve toz gibi kirleticileri ve havadaki patojenleri biriktirir. Amonyak kokusunu burnunuzla algılayabiliyorsanız, hava kalitesi kötüdür ve havalandırma yetersizdir. Gazlar, hayvanların solunumundan ve yataktaki idrar ve dışkının aerobik ve anaerobik fermantasyonundan gelir. Nem birikir çünkü her keçi, idrar ve dışkı ile birlikte nefes ve vücut buharı şeklinde her gün 2-3 litreye (2-3 litre veya ~7 lbs) kadar su salgılar. Isı kaynakları, keçilerin kendileri, çatıda ve açık yan duvarlardan yayılan ışık, ışıklar, fanlar ve yaklaşık 130 °F’de fermantasyon/kompostlama yapan gübre paketidir.

Emisyonları Etkileyen Faktörler

Hayvanların hareketleri, altlık kullanımı ve çevre koşulları ve havalandırma nedeniyle hayvan barınakları içinde oluşur. Konsantrasyon düzeyleri birçok faktör tarafından etkilenir. Genel olarak iklimsel ve coğrafi farklılıklar, mevsimsel değişimler, hayvan yaşı ve hayvan barınaklarında bakım ve yönetim olarak belirtilmektedir.

Emisyonların belirlenmesine yönelik olarak yapılmış çalışmalar

Süt sığırı ahırlarından kaynaklanan sera gazları (CO2, CH4 ve N2O) ve amonyak (NH3) emisyonlarını belirlemeye yönelik olarak yapılan bir çalışmada, barınak içerisindeki bütün gaz konsantrasyonları ölçülmüş. Yaz mevsiminde birim hayvan başına emisyonlar amonyak için 12.4 g, karbondioksit için 4.9 kg ve metan için 161 g olarak bulunmuştur. Kış mevsiminde amonyak emisyonu sıcaklık ve havalandırmanın daha az olmasına bağlı olarak yaklaşık %50 azalmıştır. Bunun aksine CO2 ve CH4 emisyonları sırasıyla % 10 ve %20 artış göstermiştir.

Amonyağın aksine, hayvan barınaklarından kaynaklanan metan (CH4), diazot oksit (N2O) ve karbondioksit (CO2) emisyonları ile ilgili çok az bilgi bulunmaktadır. Doğal havalandırmalı serbest duraklı, süt sığırı ahırında yapılan bir çalışmada, ineklerin sindiriminden kaynaklanan metan emisyonu ortalama 223g/gün. BHB iken barınaktaki konsantrasyonu 200-250 g/ gün BHB olarak belirlenmiştir. Metan ve karbondioksit emisyonları, sabahın erken saatlerinde en düşük düzeydedir. Hayvanların yem yeme periyodunda, artış göstererek en yüksek düzeye ulaşmıştır ve bu artış % 30-50 arasında değişmektedir

Yapılan ölçümlerde barınaktan kaynaklanan amonyak emisyonu hayvan başına yaklaşık 10-30 g/gün aralığında gerçekleşmiştir. Barınaktaki en yüksek amonyak emisyon oranı hayvan başına 75 g/gün olarak ölçülmüştür. Farklı taban sistemli süt sığırı ahırlarından kaynaklanan metan emisyonu hayvan başına 227-495 g/gün, diazot monoksit emisyonu ise hayvan başına 0.2-4.6 g/gün olarak ölçülmüştür.

Amonyak emisyonunun asidifikasyona olan katısı çok önemlidir.

Azot oksit oluşumuna neden olan amonyak oksidasyonu, sera gazı oluşturarak, yer seviyesinde ozon etkisi oluşturmaktadır. Sülfatlar, nitratlar ve kloridlerin amonyak ile reaksiyonları sonucunda, amonyum sülfat, amonyum sülfit, amonyum nitrat ve amonyum klorit oluşur. Hayvan barınağından atmosfere doğru gerçekleşen amonyak emisyonu, atmosferdeki aerosollerde bulunan asidik bileşikler (nitrik asid HNO3, sülfürik asit H2SO4 gibi) ile reaksiyona girerek hızla amonyum aerosollerine dönüşebilir. Böylece amonyak atmosferdeki PM 2.5 (Çapı 2.5μ’dan daha küçük partiküller) konsantrasyonuna katkıda bulunur (Janzen ve dig.1998).

Kükürtlü bileşiklerin koku, ikincil partiküler madde, asidifikasyon oluşumu, hayvan ve çalışan sağlığı üzerine önemli etkilere sahiptir. Asidifikasyonun en önemli bileşenlerinden ikisi hidrojen sülfür ve kükürt dioksittir. Yüksek konsantrasyonlarda hidrojen sülfür gazı koku alma duyusunu etkiler ve canlıların solunum sistemine zarar verdiğinden ölümlere yol açabilir. Hidrojen sülfür atmosferde kükürt diokside okside olur ve nem ile reaksiyona girerek sülfirik asidi üretir. Sülfürik asit asidifikasyonla doğrudan ilişkilidir.

Amonyak (NH3)

Amonyağın gaz haline gelme ve yayılma potansiyeli bulunmaktadır. Amonyak, hidrojenin azotla reaksiyona girmesi ile veya organik maddenin ayrışmasından oluşur ve belli koşullar altında tehlikeli konsantrasyonlara ulaşabilir. Amonyak gaz halinde, havadaki oksijenle birleşen amonyak azotu azot oksidi oluşturur. Azot oksit oksijen ve suyla birlikte nitrik aside dönüşür. Nitrik asit (kezzap) çok aşındırıcı bir inorganik asittir.

Amonyağın kimyasal / fiziksel özellikleri şunlardır:

Oda sıcaklığında, amonyak keskin ve boğucu bir kokuya sahip renksiz, oldukça tahriş edici bir gazdır. Genellikle varlığı hakkında yeterli sinyali verir; ancak koku alma yorgunluğu oluşturabilir.

• Saf halde susuz amonyak olarak bilinir ve nemi kolayca emer.
• Amonyak alkali özelliklere sahiptir ve yüksek konsantrasyonlarda aşındırıcıdır.
• Amonyak gazı su içinde kolayca çözünür ve amonyum hidroksit, kostik bir çözelti ve zayıf bir baz oluşturur.
• Amonyak çok yanıcı değildir, ancak yüksek ısıya maruz kaldığında patlama riski,

AMONYAK MARUZİYETİ

Susuz amonyak gazı havadan daha hafiftir, böylece yükselerek alanda dağılır ve alçakta kalan bölgelere yerleşmez. Bununla birlikte, nemin varlığında (yüksek bağıl nem gibi), sıvılaştırılmış susuz amonyak gazı havadan ağır buharlar oluşturur. Bu buharlar, zeminde veya insanların maruz kalabileceği zayıf hava akımı olan ve alçakta kalan alanlara yayılabilir.

Amonyak maruz kalma süresine ve gaz veya sıvının konsantrasyonuna bağlı olarak, göze nüfuz etme ve göze zarar verme eğiliminde olup, etkisi diğer alkalilere göre daha fazladır. Havadaki düşük konsantrasyonlarda bile (50 ppm) hızlı bir şekilde göz, burun ve boğaz tahrişine, öksürme ve bronşların daralmasına sebep olur. Yüksek konsantrasyonda gazla veya konsantre amonyum hidroksitle temas, gözün yüzey hücrelerinin şişmesine ve kaymasına ve geçici veya kalıcı körlüğe neden olabilir.

Amonyağın koku eşiği, varlığı hakkında yeterli sinyali vermek için oldukça düşüktür (koku eşiği = 5 ppm; OSHA PEL = 50 ppm). Bununla birlikte amonyak, koku alma yorgunluğuna veya adaptasyonuna neden olarak maruziyet süresini uzatarak tespitini zorlaştırır.

İş sağlığı ve güvenliği anlamında ülke mevzuatında, amonyak maruziyeti sınır değerleri 8 saatlik (TWA) maruziyet için 20 ppm, 15 dakikalık (STEL) maruziyet içinse 50 ppm’dir.

Bazı endüstriyel temizleyicilerin (%25) gibi konsantre amonyak çözeltileriyle cildin teması, cilt yanıkları, kalıcı göz hasarı veya körlük gibi ciddi aşındırıcı yaralanmalara neden olabilir. Sıvılaştırılmış amonyakla teması soğuk ısırmasına neden olabilir. Seyreltik sulu çözeltiler (%5’ten az) orta derecede tahriş edici olabilir. Konsantre buhar veya çözeltiye maruz kalma, özellikle nemli cilt bölgelerinde ağrı, iltihaplanma, kabarcıklar ve derin delici yanıklara neden olabilir.

AMONYAK MARUZİYETİ DURUMUNDA YAPILACAKLAR

Gözlerde amonyak maruziyeti: Gözler hemen bol miktarda su ile ara sıra üst ve alt göz kapaklarını kaldırılarak yıkanmalıdır. Deride amonyak maruziyeti: Tahriş meydana gelirse, fazla kimyasalları nazikçe alınmalıdır ve amonyak teması olan bölge bol suyla yıkanmalıdır. Kimyasallar giysilere nüfuz ederse, derhal giysi çıkartılmalı ve cilt yine yıkanmalıdır. Solunum sisteminde amonyak maruziyeti: Bir işçi çok miktarda amonyak solursa, hemen temiz havaya çıkarılmalıdır.

Kükürtlü Bileşikler

Hayvan barınaklarında üretilen en yaygın kükürtlü bileşik hidrojen sülfür (H2S) olup havalandırma ile atmosfere salınır. Hidrojen sülfür, su içerisindeki sülfatın indirgenmesi ve organik maddelerin parçalanmasından kaynaklanan anaerobik ortamda üretilir. Oksijensiz ortamlar genellikle, hayvansal gübre çukurları ve depolarında oluşur. Hidrojen sülfürün atmosferde kalma süresi ve reaksiyon ürünlerinin etkisi, günlerce sürebilir.

Hidrojen sülfür emisyonlarının büyüklüğü gübredeki sıvı miktarının, sıcaklığın ve pH’ın bir fonksiyonudur. Sıcaklık su içerisindeki hidrojen sülfürün çözünürlüğünü etkiler. Su içinde hidrojen sülfürün çözünürlüğü 7’nin üstündeki pH değerlerinde artar. PH alkalinden asidiğe dönüşürse, hidrojen sülfürün emisyon potansiyeli artar.

Metan (CH4)

Metan emisyonu, geviş getiren hayvanların sahip olduğu sindirim sistemi, gübre fermentasyonu (depolama süresince oluşur. Geviş getiren hayvanların (inek, koyun, keçi, deve ve bufalo) midesi dört bölümden oluşmaktadır. Rumen (işkembe) olarak adlandırılan midenin bir bölümünde, yemler parçalanır ve bunun sonucunda, birkaç yan ürünün yanında metan oluşur. Metanın üretimi, yemin enerji içeriği, kalitesi ve miktarı, hayvanın ağırlığı ve yaşı, hayvan türleri arasındaki farklılıklar ve aynı tür içerisindeki bireysellikler gibi çeşitli faktörlere bağlı olarak değişir. Yüksek sıcaklıklar ve nemli koşullarda metan üretimini artıran önemli unsurlardır.

Karbondioksit (CO2)

Ana kaynağı, hayvanların ve çalışanların solunumlarıdır. İç ortamdaki karbondioksit miktarının fazlalığı çalışanlara ve hayvanlara zarar verir. Özellikle kış mevsiminde karbondioksit miktarı yüksek düzeylere ulaşabilir. Barınak ve kümeslerde karbondioksit değerinin alt sınırı ortalama 5000 ppm kabul edilirken, kısa süreli olarak üst sınır değerinin 30000 ppm kabul görür.

Ahır hava kalitesi

Aşırı havalandırma çok az havalandırmadan her zaman daha iyidir” prensibiyle kapalı ahırlarda mutlaka yeterli düzeyde havalandırma sistemleri kurulmalıdır. Hava giriş açıklıkları, dış ve iç sıcaklık farkı göz önünde bulundurularak taze hava girişini garanti edecek yeterlilikte olmalıdır.

Entansif hayvancılık için yeni yapılan beton ve korumalı ahırlar maalesef biriken gazların kolaylıkla atılmasına imkân vermemektedir Ahırların havası, nemi, ısısı ve temizliği tam anlamıyla yeterli olmalıdır.

Her ineğin dakikada ortalama 2-4 metreküp temiz havaya ihtiyacı bulunmaktadır. Solunum yoluyla çıkan karbondioksit gazı da ahır havasına karışmaktadır. Havalandırma ile ahırdaki rutubet azalmakta, ısı dengelenmekte ve ahırdaki zararlı gazların dışarı atılmaları sağlanmaktadır. Isı, nem (rutubet) ve havalandırma olayları birbirine bağlıdır. Bu nedenle yeni işletme kuran ya da işletmesini yenileyecek olan yetiştiricilere yarı açık sistem barınaklar önerilmelidir.

Çatı eğimi

Çatı eğimi 4 / 12 neredeyse 30 Derecedir, en iyisi 22-28 derece arasıdır. Çatı eğimi aynı zamanda doğal olarak havalandırılan bir binanın performansını da etkiler. Uygun bir çatı eğimi, bina içindeki hava karışımını ve binadaki havalandırma oranını artırır. İdeal çatı eğimi 4:12’dir (yükselme: koşma). Sığ bir çatı eğimi (3:12’den az) veya düz bir tavan, kaldırma kuvveti nedeniyle hava hareketini azaltacaktır. Bu, hava boşluklarının durgunlaşmasına, havalandırma oranının azalmasına ve nem, ısı, gaz ve koku birikiminin artmasına neden olur. Daha dik bir çatı eğimi, kaldırma kuvveti nedeniyle yukarı doğru hava hareketini artırabilir, bu da hava değişim oranını artırır. Bununla birlikte, 6:12’den büyük çatı eğimleri, gelen havanın içerideki havayla karışmadan binadan çıkmasına neden olabilir, bu da hayvan bölgesinde hava karışımının zayıf olmasına ve nemli, bayat, sıcak hava ceplerinin oluşmasına neden olabilir.

Hava miktarı

Doğal hava ihtiyacı hesaplanırken insan ak ciğeri kapasitesi 6 litre Atların 50 litre ve sığırların 13-16 litre olduğu ve respiration rate nefes sayısı dikkate alındığında Yetişkin bir Hoştayn Friesian ineğinin toplam nefes verme kapasitesi yaklaşık 136–160 l dk-1 ve nefes sıklığı yaklaşık 20–40 kezdir.

Yetişkin bir insanın saatte 30 metreküp temizlenmiş havaya ihtiyacı vardır. Normal şartlarda doğal havalandırma ile ortamın havasının saatte 2-3 defa değiştiği kabul edilmektedir. Çalışma yerlerinde kişi başına düşen hava hacmi 10 metreküp olmalıdır.

Bir atın akciğer kapasitesi 42-50 litredir ve dinlenme oksijen ihtiyacı dakikada 49 litredir ve dakikada sadece 11 nefes alır. Bir ineğin akciğer kapasitesi 13-16 litre, dinlenme halindeki oksijen ihtiyacı dakikada 124-140 litredir ve bu ihtiyacı karşılamak için dakikada 30 nefes alması gerekir. Eğer inek dakikada 80 nefesten fazla alıyorsa, bu sıcaklık stresini gösterir.

Ahır havalandırma ve soğutma sitemleri

Üzeri kapalı ahır binalarının rutubet kaynaklarının engellenmesi veya bertaraf edilmesi gerekir. İyi bir havalandırma sistemi, nem, gaz ve toz seviyelerini kabul edilebilir seviyelere indirmek için binanın içine yeterince temiz hava taşımalıdır.

• Sıcak hava soğuk havadan daha fazla nem tutar,
• Sıcak hava aslında soğuk havadan daha hafiftir

(Avogadro Yasası olarak bilinir)

Nem Ahır hava kalitesi üzerine etkisi

Hayvanlar, nefes alıp verirken havaya çok miktarda nem bırakırlar ve bu nemin uygun şekilde havalandırılmaması durumunda binada yüksek bağıl nem oluşturur. Yüksek nem, ortamda bulunan her tür malzemenin ıslatma yeteneğine sahip yoğuşma potansiyelini arttırır. Hayvan ortamlarında bulunan amonyak gazı, bu nemle kolayca birleşir ve bir kimyasal olan amonyum hidroksit oluşur

Serbest kalan nem yaygın olarak hayvan ortamlarında bulunan toz, asit ve gazların reaksiyona girerek korozyon oranını önemli ölçüde hızlandıran bir ortam sağlar. Ahırlarda bulunan yaygın bakteri kolonileri, bina ve ekipman yüzeylerinde, bakteri üremesine ve diğer aşındırıcı asitlerin üretilmesine izin veren biyo filmler oluşturma eğilimindedir.

Temel olarak, bir binanın içindeki sıcaklık dışarıdan daha sıcak olduğunda, geceleri yoğuşma meydana gelir. Ilık, nemli hava yükselir ve soğuk çatı ile soğur. Soğudukça nem tutamaz. Aşırı nemin tavandaki yoğunlaşma damlaları gibi sona ermesi: ahır zemininden yukarı doğru yüzen bir nem bulutu düşünün

Genellikle, işletmeler tasarruf etmek için bir ahırı sıkılaştırır. Ne yazık ki, bu havalandırma hızını azaltır ve bina sıcaklığını ve nem seviyesinin yükselmesini sağlar. Fan havalandırmalı ahırlarda, gereken nemi sürekli olarak almak için en az bir egzoz fanının çalışmasını sağlayın. Doğal olarak havalandırılan ahırlar nemi kontrol etmek için sabit bir hava değişimi gerektirir.

Ahır hava kalitesi artırmak için öneriler

• Hızlı idrar ve sıvı drenajı (tahliyesi).
• Oluklu kauçuk kaplama RIMA kullanımı
• Mazgal zemin kullanımı ve KURA S kullanımı
• Drenaj kanallı sıyırıcı yolu ve KURA P kullanımı
• Drenajlı suluk kullanımı (SUEVIA)
• Sık ve Etkili zemin temizliği
• Her 2 saatte bir dışkı temizliği kaldırma gereklidir.
• Doğru sıyırıcı kullanımı. Dudaklı / Tırnaklı
• Bina bakım ve temizliği
• Mümkün olduğunca az kirli yüzeyler (yataklık- suluk- durak)
• Duvar- zemin -bina bakımı (Boya ve tamirat)
• Yükseltilmiş yem yolu / masaları / tezgâhları kullanılmalı ör.
• Yükseltilmiş yem durakları LENTA kullanımı.
• Aside dayanıklı yem yolu masası kullanımı.
• Ahır hava ve iklimi düzenlemesi (ahır havalandırma sistemleri)
• Nefes alan Ahır perdeleri ve havalandırması (Doğal havalandırma)
• Doğru fan seçimi ve kullanımı (Mekanik havalandırma)