Emission of harmful gases from chicken manure when using different doses of biopreparation Scarabei
DOI:
https://doi.org/10.32636/01308521.2023-(73)-1-8Keywords:
chicken manure, gases, methane, carbon dioxide, nitrogen oxide, ammonia, hydrogen sulfide, biological preparationAbstract
Poultry farming is one of the most competitive branches of agriculture with a short production period and has significant export potential. The increase in the volume of this industry also implies an increase in the amount of waste from keeping poultry, in particular – manure, which is as a source of greenhouse gases entering the atmosphere and negatively affects the ecological state of the environment, causing climate change. Therefore, the basis of the planned research was to find out the level of emission of harmful gases from chicken manure (in vitro) – methane (CH4), carbon dioxide (СО2), nitrogen oxide (NO), ammonia (NH3) and hydrogen sulfide (H2S) under the influence of different doses (20 g/m3; 40 and 60 g/m3) of biological preparation scarabei.
As a result of experimental studies, the effectiveness of the studied biopreparation on reducing enzymatic processes in chicken manure (in vitro) was established, the confirmation of this is a lower level of acidity. The analysis of the obtained data shows that at the same time as the pH indicator changes to the acidic side in all experimental variants with the addition of different doses of the biological preparation scarabei, the investigated gases from chicken manure are released in smaller quantities. In particular, the introduction of the biopreparation scarabei into the studied substrate at a dose of 20 g/m3 results in a lower level of methane and carbon dioxide release depending on the day of experimental research (20th–26th
day) – by 10.0–12.9 %; in quantity of 40 g/m3 – 12.1–15.8 %; and at the level of
60 g/m3 – 12.9–16.5 %. The emission from chicken manure of such a greenhouse gas as nitrogen oxide when using different doses of the biological preparation decreases during the research by 9.5–14.7 % relative to the control. Analyzing the experimental data, it was established that in all variants with the biological preparation scarabei, a lower level of ammonia and hydrogen sulfide release from the investigated substrate is observed in dynamics, by 10.5–18.8 % and 12.3–
20.1 %, respectively.
The effectiveness of different doses (20 g/m3; 40 and 60 g/m3) of biological preparation scarabei to reduce the emission of harmful gases – CH4, СО2, NH3, H2S and NO from chicken manure during anaerobic fermentation (in vitro) has been experimentally proven and scientifically substantiated. Taking into account the above, it is advisable to use the biological preparation scarabei to reduce the level of release of harmful gases from waste and prevent pollution of the natural environment when storing litter in storage facilities (lagoons) and directly in the premises of poultry farms.
References
1. Біньковська Г. В., Шаніна Т. П. Оцінка обсягів викидів парникових газів в системах поводження з сільськогосподарськими відходами Одеської області. Вісник ХНУ імені В. Н. Каразіна. Серія «Екологія». 2016. Вип. 14. С. 91–97.
2. Бойко І. А. Екологічні проблеми птахівництва та напрями їх вирішення. Матеріали XI Міжнар. наук.-практ. конф. «Проблеми економіки підприємств в сучасних умовах» (м. Київ, 21–22 трав. 2015 р.). Київ, 2015. С. 205–207.
3. Бородай В. П., Пінчук В. О., Тертична О. В. Перспективні напрями екологічних досліджень у галузі тваринництва. Агроекологічний журнал. 2017. № 2. С. 44–48.
4. Вовк В. Ю. Екологічно безпечні технології переробки відходів сільського господарства для забезпечення енергетичної безпеки. Збірка матеріалів Національного форуму «Поводження з відходами в Україні: законодавство, економіка, технології» «Екологічно дружні технологічні рішення для місцевих громад щодо поводження з відходами» (м. Київ, 23–24 листоп. 2021 р.). Київ : Центр екологічної освіти та інформації, 2021. С. 148–154.
5. Вплив різних доз біопрепарату Меганіт Нірбатор на емісію парникових газів з курячого посліду / М. І. Воробель та ін. Вісник аграрної науки. 2021. Т. 99, № 2. С. 52–59. DOI: 10.31073/agrovisnyk202102-07.
6. Державний комітет статистики України: офіційний сайт. URL: https://ukrstat.gov.ua/druk/publicat/kat_u/publ7_u.htm (дата звернення: 12.12.2022).
7. До питання розрахунку викидів парникових газів відходів тваринництва / М. О. Захаренко та ін. Біоресурси і природокористування. 2014. Т. 6, № 3/4. С. 63–70.
8. Дутка Д. І. До питання поводження з органічними відходами птахофабрики. Матеріали ІII наук.-практ. конф. «Екологія та сталий розвиток» (м. Маріуполь, 22–23 лют. 2018 р.). Маріуполь, 2018. С. 78–81.
9. Екологічна безпека при виробництві продукції птахівництва / О. В. Тертична та ін. Тези Міжнар. вузівської наук.-практ. конф. студ., асп. і молодих учених «Екологічний розвиток країни в рамках європейської інтеграції» (м. Житомир, 5 трав. 2014 р.). Житомир, 2014. С. 32.
10. Емісія парникових газів у курячому посліді при застосуванні природних сорбентів / М. І. Воробель та ін. Передгірне та гірське землеробство і тваринництво. 2021. Вип. 69 (1). С. 169–182. DOI: 10.32636/01308521.2021-(69)-1-11.
11. Жуков Б. С. Сучасні проблеми в птахівництві. Матеріали ІІІ Всеукр. наук.-практ. Інтернет-конференції «Інноваційні розробки студентів та молодих науковців в галузі технічного сервісу машин» (м. Харків, 1–2 груд. 2016 р.). Харків, 2016. С. 21.
12. Канда М., Мальований М., Одноріг З. Мінімізація екологічної небезпеки від забруднення довкілля в зоні діяльності птахофабрик. Міжнародний науковий симпозіум «Сталий розвиток – стан та перспективи» (м. Львів, Славське, 28 лют. – 3 берез. 2018 р.). Львів, Славське, 2018. С. 145–146.
13. Квітка І. В. Організаційно-економічні проблеми поводження з відходами птахівництва в Україні. Економічна політика і природо-користування. 2017. Вип. 6 (128). С. 95–98.
14. Кизь Т. В. Емісія аміаку у пташнику при додаванні до підстилки різних реагентів. Птахівництво. 2010. Вип. 65. С. 127–138.
15. Ляшенко М. В. Екологічна парадигма локалізації виробництва продукції тваринництва. Інвестиції: практика та досвід. 2018. № 11. С. 70–75.
16. Мельник В. О. Екологічні проблеми сучасного птахівництва. Птахівництво. 2009. Вип. 63. С. 1–15.
17. Михайлова Є. О. Викиди парникових газів в Україні та світі. Матеріали Всеукр. наук.-практ. конф. «Проблеми техногенно-екологічної безпеки: освіта, наука, практика» (м. Харків, 24 листоп. 2016 р.). Харків, 2016. С. 183–184.
18. Пінчук В. О. Емісія парникових газів у галузі тваринництва України. Біоресурси і природокористування. 2015. Т. 7, № 1/2. С. 115–118.
19. Приймак В. В. Вплив, який завдається навколишньому середовищу в процесі функціонування промислового птахівництва. Nauka i studia. 2016. Vol. 10. Р. 181–184.
20. Ряполова І. О., Коннова Д. Вирішення екологічних проблем з відходами птахівництва за допомогою ЕМ-препарату. The art of scientific mind. 2019. № 3. Р. 90–92. DOI: 10.11232/2617-7064.3.1.
21. Скляр О. Г., Скляр Р. В., Григоренко С. М. Програма та методика експериментальних досліджень на лабораторній біогазовій установці. Вісник Харківського національного університету сільського господарства імені П. Василенка. 2019. Вип. 199. С. 267–275.
22. Скляр Р. В., Скляр О. Г., Мілько Д. О. Особливості процесу метаногенерації пташиного посліду. Науковий вісник ТДАТУ. 2018. Вип. 8, Т. 2. С. 2–6. DOI: 10.31388/2220-8674-2018-2-6.
23. Стасів О. Ф., Котько Н. М. Агровиробничі ризики та можливості глобальних змін клімату для розвитку сільськогосподарського сектора України. Scientific Collection «InterConf». 2020. № 3 (39). P. 162–164.
24. Технологічні прийоми покращення мікроклімату у пташнику при утриманні індиків на підстилці / О. В. Мельник та ін. Вісник ХНТУСГ імені П. Василенка. 2013. Вип. 132. С. 434–443.
25. Удосконалення технологій виробництва продукції птахівництва: ретроспектива і перспективи / І. І. Івко та ін. Птахівництво. 2009. Вип. 64. С. 11–23.
26. Фурдичко О. І., Свалявчук Л. І., Шевцова О. Л. Еколого-економічні дослідження використання побічних продуктів тваринного походження. Збалансоване природокористування. 2019. № 2. С. 5–11.
27. Ходорчук В. Я., Алієва І. В., Марткоплішвілі М. М. Мінімізація емісії парникових газів у сільському господарстві. Аграрний вісник Півдня. 2014. № 1. С. 168–173.
28. Ященко С. В. Екологічна оцінка очистки та знезараження стічних вод птахокомплексу. НТБ ІБТ та ДНДКІ ветпрепаратів та кормових добавок. 2010. Вип. 11, № 2/3. С. 328–331.
29. Agricultural opportunities to mitigate greenhouse gas emissions : Review / J. M.-F. Johnson et al. Environmental Pollution. 2007. Vol. 150. P. 107–124.
30. Agriculture, forestry and other land use emissions by sources and removals by sinks. 1990-2011 analysis / F. N. Tubiello et al. FAO Statistics Division, Working Paper Series ESS/14-02. 2014. 89 p.
31. Asgedom H., Kebreab E. Beneficial management practices and mitigation of greenhouse gas emissions in the agriculture of the Canadian Prairie: a review. Agronomy for Sustainable Development. 2011. Vol. 31. P. 433–451. DOI: 10.1007/s13593-011-0016-2.
32. Bernal M. P., Lopez-Real J. M. Natural zeolites and sepialite as ammonium and ammonia adsorbent materials. Biores. Technol. 1993. No. 43. P. 27–33.
33. Caro D. Greenhouse gas and livestock emissions and climate change. Encyclopedia of food security and sustainability. 2019. Vol. 1. P. 228–232. DOI: 10.1016/B978-0-08-100596-5.22012-X.
34. Dobrowolski D. Świat a zmiany klimatyczne. URL: https://globalna.ceo.org.pl/sites/globalna.ceo.org.pl/files/m4_swiat_a_zmiany_klimatyczne_0.pdf (last accessed: 12.12.2022).
35. Greenhouse gas emissions from pig and chicken supply chains: A global life cycle assessment / M. MacLeod et al. Rome : Food and Agriculture Organization of the United Nations (FAO), 2013. 172 p.
36. Greenhouse gas mitigation in agriculture / P. Smith et al. Phil. Trans. R. Soc. B. 2008. Vol. 363. P. 789–813. DOI: 10.1098/RSTB.2007.2184.
37. Koneswaran G., Nierenberg D. Global farm animal production and global warming: Impacting and mitigating climate change. Environ. Health Perspect. 2008. Vol. 116, No. 5. P. 578–582. DOI: 10.1289/ehp.11034.
38. Manure management for greenhouse gas mitigation / S. O. Petersen et al. Animal. 2013. No. 7. P. 266–282. DOI: 10.1017/S1751731113000736.
39. Natural zeolites in diet or litter of broilers / A. F. Schneider et al. British Poultry Science. 2016. Vol. 57, No. 2. Р. 257–263.
40. Uses and management of poultry litter / N. S. Bolan et al. World Poultry Sci. J. 2010. Vol. 66, Issue 4. P. 673–698. DOI: 10.1017/S0043933910000656.
Downloads
Published
Issue
Section
License
Copyright (c) 2023 М. І. ВОРОБЕЛЬ (Автор)
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
