0
W środkowo-zachodnich regionach Stanów Zjednoczonych obornik często jest wykorzystywany jako nawóz. Dzięki temu wykorzystuje się jego potencjał odżywczy dla roślin, a za razem umożliwia to pozbycie się go bez uwalniania dużych ilości amoniaku do atmosfery. Typowe systemy utrzymywania trzody pozwalają na gromadzenie obornika pod podłożem chlewni do około roku. Tradycyjnie w tym celu istnieją zagłębienia o głębokości 2.4 m. Pola uprawne są nawożone obornikiem po ostatnich jesiennych zbiorach, chociaż czasem obornik jest nanoszony wczesną wiosną, przed siewami. Większość nowoczesnych ferm tuczu jest tak zaprojektowane aby uzyskać obornik wysokiej jakości. Umożliwia to hodowcom trzody uczestniczenie w zintegrowanych systemach produkcji.
W ostatnich latach pojawił się problem nadmiernego "spieniania się" obornika. Nie jest to jednak nowa sprawa- od wielu lat pojawiały się sporadycznie doniesienia o spieniającym się oborniku na fermach z systemami długiego przechowywania obornika. Ostatnio, od 2008 roku, zaobserwowano nasilenie się częstotliwości tego problemu. Około 25% ferm w środkowo-zachodnich rejonach doświadczyło lub doświadcza tego problemu.
Fotografia 1. Piana w kojcu dla tuczników z systemem głębokiego rusztu.
Dzięki uprzejmości Dr. Larry Jacobson and Dr. Chuck Clanton, University of Minnesota
Aby pojawiła się piana, równocześnie muszą pojawić się (i pozostać) trzy czynniki. Po pierwsze, musi być obecne źródło gazu - obornik w warunkach beztlenowych dostarcza siarczek wodoru i metan. Po drugie, konieczny jest surfaktant, który nada elastyczności powierzchni nawozu co pozwala na wytwarzanie bąbelków. Ostatnim czynnikiem jest coś, co będzie stanowić konstrukcję nośną, np. niewielkie fragmenty włókna lub po prostu inne elementy obornika w stanie stałym. Pozwala to na utrzymanie pienistej formy przez dłuższy czas. Jeśli chociaż jeden z tych czynników zostanie wyeliminowany, piana nie będzie się utrzymywać. Metan w bardzo niewielkich ilościach pojawia się normalnie w oborniku utrzymywanych w warunkach beztlenowych. Jednak jeśli zostanie uwięziony w bąbelkach, może on osiągnąć nawet stężenie 70%, czyli o 5-15% wyższe niż stężenie mogące spowodować eksplozję. Jeśli więc bąbelki będą wstrząsane-mieszane i ulegną przerwaniu, powoduje to gwałtowne uwalnianie się metanu. Jeśli w pobliżu jest źródło zapłonu, może dojść do wybuchu i pożaru. Najczęstszymi źródłami pożaru mogą być lampy ogrzewające, myjki wysokociśnieniowe, czy też czynności takie jak spawanie metali.
Fotografia 2. Piana wyciekająca przez ruszt.
Dzięki uprzejmości Dr. Larry Jacobson and Dr. Chuck Clanton, University of Minnesota
W celu zapoznania się z problemem i sposobami radzenia sobie z nim, Związek Producentów Świń z Iowa sfinansował multidyscyplinarne badania przeprowadzone w wielu stanach. W badania zostali zaangażowani inżynierowie, chemicy, mikrobiolodzy i żywieniowcy świń z Iowa State University, University of Minnesota, University of Illinois i U.S. Department of Agriculture. Projekt ma trwać trzy lata. Na dzień dzisiejszy pozostał jeszcze rok. Zebrano i przeanalizowano tysięce próbek obornika, zarówno pieniącego się jak i zwykłego. Próbki zostały zbadane pod kątem składu fizycznego, chemicznego i mikrobiologicznego. Stworzono strategie, które mają na celu określić co przyczynia się do spieniania obornika i co powoduje, że piana pozostaje stabilna. Wyniki wykazały, że pieniący się obornik zawiera znacznie więcej węgla. Na tej podstawie wysunięto hipotezę, że odpowiada on za zwiększenie aktywności metanogenów. Doszło to zmiany w składzie flory bakteryjnej, co stało się przyczyną zwiększonej produkcji metanu, a piana jest bogata w białka i cząstki stałe, które stabilizują pianę. Mikroby obecne w nawozie przekształcają węgiel w metan bardziej wydajnie. To powoduje zwiększenie stężenia metanu i wypływ obornika, przemieszczając polimery biologiczne i białka z obornika na powierzchnię. W ten sposób stają się stabilizatorami piany. Po zakończeniu badań należy jeszcze ustalić jakie środki zaradcze można podjąć w celu minimalizacji problemu.
Fotografia 3. Piana powstała w miejscu wypompowywania obornika.
Uprzejmość Dr. Larry Jacobson and Dr. Chuck Clanton, University of Minnesota
Do czasu ustalenia sposobu rozwiązania problemu producenci zostali ostrzeżeni aby nie mieszać piany dopóki nie dokona się ewakuacji personelu, w pobliżu nie będzie źródeł zapłonu, a pomieszczenia będą dobrze wentylowane. Ostateczne wyniki badań będą dostępne latem 2016 roku.
Fotografia 4. Wlot filtra i ściana boczna uszkodzona przez wybuch metanu.
Dzięki przejmości Dr. Larry Jacobson and Dr. Chuck Clanton, University of Minnesota
