Uciążliwość zapachowa/Zapachowa uciążliwość emitorów – przykłady/Fermy norek

Z Wikibooks, biblioteki wolnych podręczników.
Skocz do: nawigacja, szukaj
« Uciążliwość zapachowa
Zapachowa uciążliwość emitorów – przykłady
»
Standardy zapachowej jakości powietrza Metody dezodoryzacji gazów

Fermy norek[edytuj]

Hodowlana norka amerykańska – odmiana silverblue

Przemysłowe fermy norek (gatunek hodowlany: norka amerykańska) należą do grupy obiektów działalności gospodarczej o największej uciążliwości zapachowej dla mieszkańców otoczenia[1]. Zgodnie z Prawem Ochrony Środowiska[2]„instalacjami”, których uruchomienie wymaga pozwolenia, opartego m.in. na raporcie o oddziaływaniu na środowisko. Raporty zawierają zwykle oszacowania przewidywanej emisji związków chemicznych, dla których zostały ustalone poziomy odniesienia lub standardy imisyjne. Obliczenia przewidywanej zapachowej uciążliwości nowych ferm są wykonywane sporadycznie, mimo że domagają się takich informacji mieszkańcy okolic, w których inwestycja jest planowana, a orientacyjne wartości wskaźników emisji zapachowej (ok. 0,4 ou/s•sztuka) są dostępne[3][4].

Znana wartość wskaźnika emisji zapachowej umożliwia określanie prawdopodobnego zasięgu nieakceptowalnej uciążliwości zapachowej w otoczeniu ferm o różnej wielkości. Obliczenia są wykonywane metodami matematycznego modelowania procesu rozprzestrzeniania się odorantów[5][6][7].

Emitowane zanieczyszczenia powietrza[edytuj]

Aminy I rz. Aminy II rz. Aminy III rz.
primary amine
secondary amine
tertiary amine

Główną przyczyną emisji zanieczyszczeń powietrza są naturalne procesy biodegradacji biomasy (roślinnej i zwierzęcej), np. rozkładu białek. Podobne zanieczyszczenia są emitowane z innych instalacji, w których te procesy zachodzą, np. ze składowisk odpadów komunalnych, kompostowni, oczyszczalni ścieków, wytwórni mączki rybnej i mięsno−kostnej. W każdym z tych przypadków inne są proporcje składników emitowanych mieszanin, decydujące o rodzaju zapach, ale wszystkie są uznawane za uciążliwe głównie ze względu na jakość zapachu. Emitowane są liczne, nieprzyjemnie pachnące zanieczyszczenia o niskich progach węchowej wyczuwalności, np. amoniak, siarkowodór, związki siarkoorganiczne, aminy, kwasy tłuszczowe. Zapach mieszanin jest nieprzewidywalny – badania zmierzające do opracowania modeli interakcji węchowych są mało zaawansowane[3].

Tiole Sulfidy Disulfidy
Tiole
Sulfidy
Disulfidy

W czasie ocen oddziaływania ferm na środowisko brane są pod uwagę aspekty:

– pozytywne, wynikające z traktowania ferm jako naturalnych zakładów utylizacyjnych do rzeczywistej utylizacji (recyklingu) mięsnych i rybnych ubocznych produktów pochodzenia zwierzęcego (UPPZ), w przeciwieństwie do urządzeń konwencjonalnych, w których są one likwidowane (z częściowym odzyskiem energii)[8],
– negatywne, np. związane z emisją zanieczyszczeń z fermy do powietrza.

W zakresie ochrony powietrza atmosferycznego największą wagę przywiązuje się do problemów związanych z emisją amoniaku, który przyczynia się do zakwaszenia środowiska w wyniku nitryfikacji i niekorzystnie działa na organizm człowieka. Obliczono, że holenderskie fermy norek były w roku 1988 źródłem emisji ok. 200 ton amoniaku[9], jednakże na przestrzeni lat postęp technologiczny w hodowli znacznie ograniczył emisje amoniaku.

Ferma norek (Mustela vison) w okolicy St. Anna, Wisconsin, Stany Zjednoczone
Opuszczona ferma norek w okolicy Elland (Anglia)

W Północnej Karolinie określono wartość wskaźnika emisji, równą 0,58 kg NH3/sztuka·rok[10][11] (w warunkach polskich, ze względu na różnice w sposobie żywienia i chowu, mogą być inne).

Wartości wskaźników emisji amoniaku są wykorzystywane w czasie obliczeń, czy w powietrzu otoczenia nowej fermy nie będą przekraczane wartości stężenia, wskazane przez odpowiednie urzędy. W Polsce ustalono, że poziom 400µg/m3 nie powinien być przekraczany częściej niż przez 0,2% czasu roku[12]. Spełnienie tego standardu w określonym punkcie otoczenia fermy nie gwarantuje, że nie wystąpi tam uciążliwy zapach.

Ogólna charakterystyka fermy jako źródła emisji zapachowej[edytuj]

Norki są hodowane zwykle w drucianych klatkach, ustawianych szeregami pod zadaszeniem. Pod klatkami jest umieszczana ściółka (np. słoma), która jest okresowo wymieniana. Pawilony nie posiadają ścian bocznych. Poza pawilonami źródłem zanieczyszczeń powietrza, w tym odorantów, są m.in.:

  • płyty obornikowe, kompostowniki obornika (pozyskiwanie nawozów) oraz zbiorniki, w których zachodzi fermentacja gnojówki, stosowanej następnie jako nawóz
  • urządzenia do przygotowywania i transportu karmy (np. odpady poubojowe, rybne)
  • urządzenia do załadunku i transportu nawozów oraz odpadów przeznaczonych do utylizacji[13]

Chów jest prowadzony w cyklach rocznych. Cykl obejmuje okresy:

  • przygotowanie do rozrodu (listopad - marzec)
  • rozrodu (marzec – maj)
  • laktacji (maj – lipiec)
  • odchowu młodzieży (lipiec – październik)
  • pozyskiwanie skór (listopad)

Każdy z okresów charakteryzuje inne zapotrzebowanie na paszę. Zalecane są zmiany procentowego udziału białka, tłuszczu i węglowodanów[14][15].

Wskaźnik emisji zapachowej[edytuj]

Ze względu na rozproszenie źródeł emisji odorantów na terenie ferm i ich niezorganizowany charakter nie jest możliwe pobieranie próbek emitowanych gazów i wykonywanie pomiarów olfaktometrycznych metodą dynamiczną (zgodnie z PN-EN 13725[16][17]). Pomiary emisji utrudnia też jej zmienność z dnia na dzień i w skali roku. Z tych powodów są wykonywane pomiary długofalowe, obejmujące wszystkie okresy hodowli i różne sytuacje meteorologiczne (zmierzające do określenia średnich wartości wskaźnika emisji). Stosowane są pośrednie metody pomiarów, polegające na oznaczeniach stężenia zapachowego poza granicą fermy, po stronie zawietrznej (w różnych punktach „smugi zanieczyszczeń”)[18][19][20]. Stężenie zapachowe w smudze zanieczyszczeń oznacza się metodą zespołowego skalowania intensywności zapachu lub z użyciem olfaktometrów terenowych Nasal Ranger.

Emisję zapachową – łączny strumień zapachowy z powierzchni fermy (qod [ou/s]) – wyznacza się metodą „odwróconego” modelowania rozprzestrzeniania się. Obliczenia polegają na iteracyjnym określaniu, jaka wielkość strumienia emitowanego ze źródła najlepiej odpowiada wartościom stężenia zapachowego, stwierdzanym w otoczeniu tego źródła. Obliczone wartości strumienia dzieli się przez liczbę norek na fermie, uzyskując wartości wskaźnika emisji. Wyznaczone wartości wskaźników emisji mieściły się w zakresie 0,09 – 1,2 ou/s·sztuka (wartość średnia: ok. 0,4 ou/s·sztuka)[4].

Inną metodykę zastosowano w czasie wstępnych badań orientacyjnych. Wykonano serię pomiarów stężenia zapachowego wewnątrz jednego z kilkunastu pawilonów (okres odchowu młodzieży). Emisję pawilonu oszacowano korzystając dodatkowo z założeń dotyczących intensywności przewietrzania pawilonów. Do emisji z pawilonów dodano poprawkę 50% na udział ze źródeł poza pawilonami (szambo, składowisko zużytej ściółki, magazyn pasz). Uzyskano wartości wskaźników emisji mieszczące się w zakresie 0,083 – 0,209 ou/s·sztuka[3].

Prognozowanie zasięgu uciążliwości zapachowej[edytuj]

Iloczyn wskaźnika emisji przez liczbę norek jest w przybliżeniu równy łącznej emisji zapachowej z obszaru fermy. Sporządzenie prognozy zapachowej uciążliwości tej fermy wymaga uwzględnienia statystyki sytuacji meteorologicznych (róży wiatrów), czyli informacji o prawdopodobieństwie występowania w danej okolicy różnych kierunków i prędkości wiatru oraz stanów równowagi atmosfery (decydujących o ruchu zanieczyszczonego powietrza w górę). Istotną rolę odgrywa też tzw. szorstkość aerodynamiczna podłoża, np. wysokość zabudowy, stopień zadrzewienia itp. Korzystając z dostępnych programów komputerowych oblicza się stężenie zapachowe w każdym punkcie otoczenia fermy w każdej sytuacji, a następnie prawdopodobieństwo występowania w każdym punkcie stężeń odpowiadających np. progowi wyczuwalności lub rozpoznawalności zapachu w skali sezonu lub roku. Wyniki obliczeń porównuje się ze standardami zapachowej jakości powietrza[3][21].

Na poniższych wykresach przedstawiono wyniki modelowania rozprzestrzeniania się odorantów w otoczeniu ferm o różnej wielkości, położonych w zasięgu róży wiatrów stacji meteorologicznej Szczecin-Dąbie. Izolinie łączą punkty o jednakowym – równym 8% – prawdopodobieństwie występowania sytuacji, w których średnie stężenie zapachowe, odniesione do 60 minut, wynosi:

  • Cod,60min = 0,1 ouE/m³ (środowiskowy próg wyczuwalności),
  • Cod,60min = 1 ouE/m³ (środowiskowy próg rozpoznania).

Pojęcie środowiskowego progu wyczuwalności zdefiniowano uwzględniając zmienność sytuacji meteorologicznej. Przyjmuje się, że gdy średnia 60-minutowa jest równa 0,1 ouE/m³, to chwilowe wartości mogą wielokrotnie osiągać lub przekraczać 1 ouE/m³ (z def. próg wyczuwalności). Próg rozpoznawalności zapachu jest ok. 10-krotnie wyższy od progu wyczuwalności, więc niepożądany zapach źródła będzie rozpoznawany, gdy średnia 60-minutowa osiąga wartość 0,1 ouE/m³[3].

Występowanie przekroczeń wartości Cod,60min = 1 ouE/m³ przez nie więcej niż 8% miało oznaczać brak ponadnormatywnej uciążliwości zgodnie z polskim projektem „Ustawy o przeciwdziałaniu uciążliwości zapachowej”, opracowanym w roku 2008[22].

Przypisy

  1. Urszula Siwek. Klasyfikacja źródeł uciążliwości zapachowej powietrza na podstawie analizy skarg ludności. „Materiały Symp.: Intergrated Air Quality Control for Industrial and Commercial Sectors”, s. 291–301, 1997. Szczecin: Ekochem. 
  2. Dz. U. z 2008 r. Nr 25, poz. 150, Prawo ochrony środowiska (art. 222,ust. 5–7)
  3. 3,0 3,1 3,2 3,3 3,4 J. Kośmider, B. Mazur-Chrzanowska, B. Wyszyński: Odory. Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN, 2002. ISBN 978-83-01-14525-5. [dostęp 2011.03.11].  (pol.)
  4. 4,0 4,1 J. Kośmider, B. Krajewska. Calculations of emission with a method of backward modelling. Odour nuisance of mink farming. „Polish Journal of Chemical Technology”. 8 (1), s. 43-53, 2006 (ang.). [dostęp 2011.03.11]. 
  5. B. Krajewska, J. Kośmider. Standardy zapachowej jakości powietrza. „Ochrona Powietrza i Problemy Odpadów”. 39 (6), s. 181–191, 2005 (pol.). 
  6. Environment. Agency, UK 2002: Technical Guidance Note – Integrated Pollution Prevention and Control; Horizontal Guidance for Odour; IPPC H4 part 1 – Regulation and Permitting (draft 2002) (ang.). [dostęp 2010-11-01].
  7. Odour policies, regulations in Australia and abroad (ang.). www.odour.unsw.edu.au. [dostęp 2010-11-01].
  8. Hubert Kujawski, (podstawa: prof. Manfred O. Lorek, prof. UWM dr hab. Andrzej Gugołek Katedra Hodowli Zwierząt Futerkowych i Łowiectwa, UWM w Olsztynie). Ekologiczne aspekty hodowli zwierząt futerkowych. „Hodowca zwierząt futerkowych; Ogólnopolski kwartalnik Polskiego Związku Hodowców i Producentów Zwierząt Futerkowych”, 11 grudnia 2010. 
  9. G. Heij, T. Schneider: Acidification research in the Netherlands: final report of the Dutch priority programme on acidification (ang.). Elsevier, 1991. [dostęp 2011-03-11].
  10. Battye, W. Battye, C. Overcash, and S. Fudze. Development and selection of ammonia emission factors. „Final Report, EC/R Incorporated Durham, North Carolina 27707; EPA Contract Number 68-D3-0034, Work Assignment 0-3”, 2000. 
  11. Shane Chetner, Doung Sasaki. Agricultural Air Emission Inventory for Alberta and Literature Reviev. , s. 18, November 16, 2001. Developed for fte Intensive Livestock Operations Working Group (ang.). 
  12. Rozporządzenie ministra środowiska z dnia 26 stycznia 2010 r. w sprawie wartości odniesienia dla niektórych substancji w powietrzu. W: Dz.U, 2010, nr 16, poz.87 [on-line]. 2010. [dostęp 2011-03-11].
  13. Polski Związek Hodowców i Producentów Zwierząt Futerkowych – Ferma norek. [dostęp 2010-12-01].
  14. P. Barański, J. Urbanowicz: Żywienie zwierząt futerkowych. Lublin: Wydawnictwo Morpol, 1997. 
  15. A. Frindt: Hodowla zwierząt futerkowych. Warszawa: PWRiL, 1990. 
  16. Polski Komitet Normalizacyjny, NKP 280: Jakość powietrza. Oznaczanie stężenia zapachowego metodą olfaktometrii dynamicznej (pol.). PKN Warszawa, 2007. [dostęp 2010-09-07].
  17. J. Kośmider, B. Krajewska. Normalizacja olfaktometrii dynamicznej. Podstawowe pojęcia i jednostki miar. „Normalizacja”, s. 15-22, 2005 (pol.). 
  18. J. Kośmider. Uciążliwość zapachowa. Metodyka terenowych oznaczeń stężenia odorów w powietrzu na przykładzie fermy norek. „Archiwum Ochrony Środowiska”. 24 (2), s. 19–32, 1998 (pol.). 
  19. J. Kośmider, B. Krajewska. Odor Air Quality Standards and Precision of Odor Intensity Assessments. „Polish Journal of Environmental Studies”. 13 (Supplement III), s. 87–89, 2004 (ang.). 
  20. Jacek Zdyb, (promotor: J. Kośmider): Odorymetria w zarządzaniu jakością powietrza. Uciążliwość fermy norek – oszacowanie wskaźników emisji zapachowej odorantów na podstawie terenowych badań stężeń przygruntowych (ang.). W: prezentacja Power Point na Seminarium Instytutu Inżynierii Chemicznej i Procesów Ochrony Środowiska [on-line]. ZUT w Szczecinie, 2006. [dostęp 2011–03–12].
  21. Milena Połeć, (promotor: J. Kośmider): Odorymetria w zarządzaniu jakością powietrza. Uciążliwość fermy norek – prognozowanie częstości występowania zapachu (ang.). W: Prezentacja Power Point na Seminarium Instytutu Inżynierii Chemicznej i Procesów Ochrony Środowiska [on-line]. ZUT w Szczecinie, 2006. [dostęp 2011-03-12].
  22. 22,0 22,1 DPE MŚ: Projekt ustawy o przeciwdziałaniu uciążliwości zapachowej (pol.). 2008. [dostęp 2010-11-01].

Powrót do spisu treści