CO2 как индикаторный газ для определения воздухообмена в коровнике

Авторы

  • Валерий Федорович Вторый Институт агроинженерных и экологических проблем сельскохозяйственного производства (ИАЭП) – филиал Федерального государственного бюджетного научного учреждения «Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ»
  • Сергей Валерьевич Вторый Институт агроинженерных и экологических проблем сельскохозяйственного производства (ИАЭП) – филиал Федерального государственного бюджетного научного учреждения «Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ»

DOI:

https://doi.org/10.28983/asj.y2023i10pp154-160

Ключевые слова:

крупный рогатый скот, коровник, климатически активные газы, парниковые газы, углекислый газ

Аннотация

Производство молока и говядины сопровождается выделением в атмосферу климатически активных газов  (СО2, CH4, N2O, NH3, H2S), которые создают «парниковый эффект» и наносят  ущерб окружающей среде. Дневной выброс газов лактирующей коровой может составлять до  7 кг в СО2-эквиваленте. Для контроля и снижения выбросов этих газов необходимо определение их массы, что представляет проблему для прямых замеров при естественной системе вентиляции коровников. В настоящее время  применяются косвенные измерения с использованием индикаторных газов. Целью исследований является конкретизация методики расчета кратности воздухообмена с использованием СО2в качестве индикаторного газа для условий коровника. Методика исследований состоит из этапа экспериментальных исследований на молочных фермах КРС и расчета воздухообмена в коровниках. Воздухообмен, температура и скорость движения воздуха имеют тесную взаимосвязь и влияют на формирование газового состава атмосферы коровника, что подтверждается и нашими исследованиями. Коэффициент детерминации уравнения регрессии R2 = 0.99 свидетельствует о безусловном влиянии интенсивности воздухообмена на концентрацию СО2 в коровнике. В зимнее время среднее значение концентрации СО2 в кровнике выше в 2,4 раза, чем летом, что определяется разницей воздухообменов в 2,3–8,0 раза раз. Коэффициенты вариации характеризующие разброс значений концентрации СО2 по площади коровника составляют зимой 16,1  %, летом 17,9  %  и существенно не различаются. Следовательно, метод расчета воздухообмена с использованием СО2 в качестве индикаторного газа может применяться в расчетах выбросов климатически активных газов на фермах крупного рогатого скота.

Скачивания

Данные скачивания пока недоступны.

Библиографические ссылки

Брюханов А.Ю., Козлова Н.П., Максимов Н.В. Способ определения и мониторинга величины массовых выбросов загрязняющих веществ в окружающую среду из животноводческого помещения и система для его осуществления. Патент №2477886. Опубл. 20.03.2013. Бюл. №8.

Вторый В.Ф., Вторый С.В. Источники углекислого газа на молочных фермах крупного рогатого скота // Аграрная наука Евро-Северо-Востока. 2022. № 23(4). C. 572–579. DOI:10.30766/2072-9081.2022/23/4/572-579.

ГОСТ Р 54857-2011 Здания и сооружения. Определение кратности воздухообмена помещений методом индикаторного газа. М.: ФГУП «Стандартинформ». 2012. 20 с.

Гриднев П.И., Гриднева Т.Т. Эмиссия парниковых газов и аммиака из навоза в процессе уборки и подготовки его к использованию // Вестник ВНИИМЖ. 2017. №1(25). С.25–33.

РД-АПК 1.10.01.-1-18. Методические рекомендации по технологическому проектированию ферм и комплексов крупного рогатого скота. М.: ФГБНУ «Росинформагротех». 2018. 166 с.

Broucek J. Production of Methane Emissions from Ruminant Husbandry: A Review // Journal of Environmental Protection. 2014. Vol. 5. P. 1482–1493. DOI: /10.4236/jep.2014.515141.

Huhtanen P., Bayat A.R., Lund P., Hellwing A.L.F., Weisbjerg M.R. Short communication: Variation in feed efficiency hampers use of carbon dioxide as a tracer gas in measuring methane emissions in on-farm conditions //Journal of Dairy Science. 2020.Vol. 103.No. 10.P. 9090–9095. DOI:10.3168 / jds.2020-18559.

Jackson H.A., Kinsman R.G., Mass? D., Munroe J.A., Suer F.D., Patni N.K., Buckley D.J., Pattey E., Desjardins R., Wolynetz M.S. Measuring greenhouse gas emissions in a controlled environment dairy barn // An ASAE Meeting Presentation. 1993. URL: https://www.researchgate.net/publication/246794198_Measuring_greenhouse_gas_emissions_in_a_controlled_dairy_barn. (Дата обращения: 03.05.2023 г.).

Janke D., Yi Q., Thormann L., Hempel S., Amon B., Nosek ?., van Overbeke P., Amon T. Direct Measurements of the volume flow rate and emissions in a large naturally ventilated building // Sensors. 2020. Vol. 20. Art. 6223. DOI: 10.3390/s20216223.

Rotz C. A. Symposium review: Modeling greenhouse gas emissions from dairy farms //Journal of Dairy Science. 2018. Vol. 101.No. 7. P. 6675–6690.DOI: 10.3168/jds.2017-13272.

Rze?nik W., Mielcarek P., Rze?nik I. Effect of season on gases emissions from free-stall barns for dairy cows //Journal of Research and Applications in Agricultural Engineering. 2016. Vol. 61(2). P. 86–91.

Vtoryi V., Vtoryi S., Lantsova E. Research Results of Ammonia Emission from Cattle Manure. In: Environmentally Friendly Agriculture and Forestry for Future Generations. Book of Full Papers of International Scientific XXXVI CIOSTA & CIGR SECTION V Conference (26-28 May 2015, Saint-Petersburg, Russia). Saint Petersburg: SPbSAU. 2015. P. 293–296.

Загрузки

Опубликован

2023-10-25

Выпуск

Раздел

Агроинженерия

Наиболее читаемые статьи этого автора (авторов)