Zmniejszenie obciążenia pyłem, ochrona zdrowia

Jakość powietrza w kurnikach dla niosek w zakresie powstawania pyłu mimo społecznego i politycznego nacisku na przestawienie się na chów podłogowy i na wolnym wybiegu nie poprawiło się. Zmiana chowu kur niosek w latach 70-tych XX wieku na chów klatkowy z taśmami do osuszania pomiotu, uważanego wówczas za niezwykle zaawansowanego technicznie, doprowadziła do znacznej poprawy higieny i klimatu w kurniku. Pomiot ptaków zbierano na taśmach. Osuszano go i usuwano z kurnika w regularnych odstępach czasu co 3, 4 dni. Z powodu braku ściółki stężenie amoniaku i pyłu w powietrzu w kurniku było znacznie niższe. 

Wraz z wycofywaniem się z chowu klatkowego zainwestowano w dobrostan ptaków, jednak ponownie pojawił się problem powstawania pyłu. Porównanie stałych pomiarów pyłu pokazuje bardzo wyraźnie różnicę między poszczególnymi systemami chowu (rys. 1). Stężenie pyłu jest przy tym mocno uzależnione od systemu chowu i przebiegu dnia wzgl. aktywności w trakcie dnia. Stężenie pyłu rośnie gwałtownie wraz z początkiem dnia świetlnego i rozpoczęciem karmienia. Natomiast w nocy nie zmierzono prawie żadnych cząstek pyłu.  Podczas gdy liczba cząstek w chowie w małych grupach nie przekracza 6.000 cząstek na 100 cm3 powietrza, w kurniku z wolierami osiągamy 60.000 cząstek na 100 cm3 powietrza. W kurnikach z wolierami osiąga się w tym czasie stężenie pyłu na poziomie 20 mg/m3. 

Rys. 1: Cząstki pyłu zawieszonego w chowie w małych grupach i systemie wolierowym – przebieg w trakcie dnia.

Pył podrażnia płuca

Wysokie stężenie pyłu stanowi obciążenie dla zdrowia ludzi i ptaków, ponieważ część bardzo małych cząstek w postaci wdychanego pyłu zawieszonego (PM10) dociera aż do pęcherzyków płucnych. Takie frakcje cząstek mogą powodować podrażnienia i stany zapalne w płucach. Narażenie na zarazki i zagrożenie dla zdrowia, które ujawniają się w przypadku „płuca farmera” wywołanego infekcjami grzybicznymi lub endotoksynami, nie występuje w przypadku pyłów pochodzących ze ściółki i należy to rozróżnić przy ocenie ryzyka związanego z pyłami zawieszonymi. Wartość maksymalnego stężenia w miejscu pracy (MAK) dla pyłów wdychanych wynosi obecnie 10 mg/m3 (TRGS 900). Dlatego przy dłuższym pobycie w kurniku w fazie aktywności ptaków należy nosić maski przeciwpyłowe.  

Źródło powstawania pyłu 

Zasadniczym źródłem emisji pyłu w kurnikach z wolierami jest ściółka. Można to wykazać nie tylko na podstawie powyższego porównania systemów chowu z i bez ściółki, ale także na podstawie porównania zawartości ściółki. Analiza różnych, wybranych składników pyłu, ściółki i paszy w gospodarstwie zajmującym się chowem kur niosek pokazuje, że skład pyłu najbardziej pokrywa się ze składem ściółki (tabela 1). W ściółce można jednak znaleźć śladowe ilości hydroksyanalogu metioniny (MHA), który swoje źródło ma wyłącznie w paszy.   

Tabela 1: Porównanie składu próbek pyłu z próbkami paszy i ściółki 

Zarządzanie ściółką

Aby móc dokładniej zrozumieć proces powstawania pyłu ze ściółki, warto dokładniej przyjrzeć się aktualnemu zarządzaniu ściółką w kurnikach dla kur niosek. 

Przy wstawieniu kur niosek w obszarze ściółki rozsypuje się mało materiału wyjściowego (100-300 g/m3) np. w formie wiórów lub peletu. Kury nioski wybierają na noc wyższe poziomy woliery jako strefę odpoczynku. Dzięki temu dwie trzecie pomiotu trafia na taśmę do pomiotu i jest regularnie usuwane z kurnika a tylko jedna trzecia ląduje na ściółce. 

Wysokość ściółki zwiększa się powoli w trakcie trwania cyklu produkcyjnego. Z uwagi na stałe przebywanie kur niosek na ściółce cząstki ściółki są coraz bardziej rozcierane aż do momentu, gdy frakcje cząstek stają się tak małe, że mogą przeniknąć do powietrza jako pył zawieszony. Powstawanie pyłu wzrasta wraz z okresem leżenia ściółki w kurniku. Istnieje szereg czynników, które wspomagają osuszanie ściółki oraz ścieranie się jej cząstek, a tym samym powstawanie pyłu. 

Powietrze w kurniku

Dzisiejsze systemy wentylacji w chowie kur niosek mają, z uwagi na rozporządzenia w sprawie chowu zwierząt użytkowych (4,5 m3/kg h), dwa razy większe wymiary, aniżeli wynikałoby to z normy DIN 18910. Większą wentylację powietrza osiąga się dzięki 8 do 10 krotnie większemu poziomowi wymiany wentylacji. Z uwagi na to, że kury nioski oddają mało wody do powietrza, podgrzane powietrze przy tylko nieznacznie podwyższonej zawartości wody ma bardzo dobre właściwości suszące. W obecnych systemach wyposażenia kurnika zimne i wilgotne powietrze nie dostaje się bezpośrednio do strefy ściółki, dzięki czemu nie dochodzi tam do kondensacji. Pomagają tutaj systemy wentylacji podciśnieniowej z wlotami powietrza umieszczonymi w ścianach bocznych, które przy różnicy ciśnień od 10 do 40 Pa generują strumień powietrza przepływający ponad wyposażeniem aż do środka kurnika. W tym czasie powietrze ogrzewa się i dopiero wtedy przedostaje się do przestrzeni nad podłogą. W przepływie świeżego powietrza przez kurnik pomaga gładki i równy sufit wzdłuż którego powietrze może równomiernie się przemieszczać (efekt Coandy). 

W przypadku kurników z otworami na wybieg stosuje się wentylację zrównoważoną. Z reguły stosuje się kominy doprowadzające świeże powietrze, które za pomocą wbudowanego wentylatora przez poziomą listwę kierunkową równomiernie wprowadzają do kurnika świeże powietrze i wytwarzają ruch powietrza w środku kurnika. W bardziej rozbudowanych wariantach kominów doprowadzających świeże powietrze, ciepłe powietrze z kurnika jest zasysane przez szczelinę w kominie i  mieszane ze świeżym powietrzem. Dzięki temu także przy niewielkiej ilości świeżego powietrza powstaje mieszanina powietrza umożliwiająca aktywne przewietrzenie budynku. 

Woda pitnasser

Niskie spożycie wody pitnej przez kury nioski także może  być przyczyną bardzo suchej ściółki. Zazwyczaj spożycie powinno wynosić ok. 225-250 ml/kurę nioskę i nie powinno być znacząco wyższe lub niższe od tej wartości. 

Wymienione czynniki przyczyniły się w nowoczesnych i dobrze izolowanych budynkach inwentarskich do tego, że ściółka pozostaje sucha i krucha. Wilgotność jest wchłaniana ze świeżego pomiotu, podobnie jak w przypadku żwirku dla kota. Wpływa to korzystnie na podeszwy stóp ptaków oraz ich aktywność, co jest pożądane. Wadą jest to, że może dojść do większej emisji pyłu. 

Techniczne rozwiązania służące redukcji pyłu

Poniżej podano przykłady czterech technicznych rozwiązań, które w połączeniu z innymi technikami mogą przyczynić się do redukcji pyłu. Zasadniczo celem tych rozwiązań  jest to, aby zmniejszyć ilość pomiotu w ściółce i zapobiec tworzeniu się najdrobniejszych cząstek.

Redukcja ściółki:

Stała, możliwie automatyczna redukcja ściółki może skutecznie zmniejszyć powstawanie pyłu. Nie redukuje się przy tym powierzchni emitującej, lecz część starszych cząstek w ściółce, które są potencjalnym źródłem pyłu. W ramach badania porównawczego zainstalowano w dwóch, konstrukcyjnie takich samych kurnikach dla kur niosek wolierę NATURA Nova z i bez systemu redukcji ściółki. Pod koniec okresu produkcji ściółka w kurniku bez systemu redukcji ściółki miała do 12 cm wysokości, a w kurniku z systemem redukcji ściółki tylko 2-3 cm. Na rysunku 2 przedstawiono stężenie pyłu w obu kurnikach, z systemem i bez systemu redukcji ściółki. Efekt zmniejszenia powstawania pyłu widać wyraźnie w drugiej połowie okresu chowu. Masa pyłu w kurniku z systemem redukcji ściółki zmniejszyła się o średnio 42%. Ilość ściółki została zredukowana do jednej czwartej. Nawet jeżeli powierzchnia emitowania pyłu nie zmienia się dzięki systemowi redukcji ściółki, to zmniejsza się wyraźnie potencjał uwalniania pyłu, ponieważ starsze cząstki, które rozpadają się w pył, są ciągle usuwane. 

Rys. 2: Przebieg stężenia pyłu zawieszonego w kurniku z system redukcji ściółki i bez systemu redukcji ściółki 

Bariery uniemożliwiające fruwanie:

Gdy kury nioski sfruwają z górnych pięter woliery na ściółkę, wzbijają dużo pyłu. Dostępne są systemy wolier, do których wejście jest możliwe wyłącznie z najniższego pietra, a na wyższych piętrach zamontowane są bariery uniemożliwiające fruwanie (rys. 3). Woliery, do których wejście jest tylko z najniższego piętra, wykazują o 70% niższą emisję pyłu (VDI 3894). W tych systemach ptaki nie mogą sfrunąć z najwyższego piętra woliery na ściółkę, przez co wzbijają  mniej pyłu. Ten system chowu nie sprawdził się jednak w Niemczech, ponieważ system można całkowicie zamknąć. Zamiar jest taki, aby kurki po wprowadzeniu do kurnika przyzwyczaić do tego systemu chowu wzgl. aby móc łatwiej skontrolować ptaki. Jest to co prawda zgodnie z rozporządzeniem w sprawie chowu zwierząt użytkowych dozwolone do 3 tygodni od wstawienia, jednak przez organy kontrolujące nie jest to dobrze postrzegane, ponieważ zarzucają one hodowcom ptaków, że  system jest zamknięty przez cały czas. Należy jednak podkreślić, że ten system chowu służy celowemu sterowaniu aktywnością i przemieszczaniem się ptaków, co przyczynia się do redukcji emisji pyłu. 

Rys. 3: Bariery zapobiegające sfruwaniu ptaków mogą zmniejszyć unoszenie się pyłu.

Zmniejszenie obszaru ściółki:

Z reguły cała powierzchnia podłogi kurnika stanowi w 100 procentach obszar ściółki, a tym samym powierzchnię użytkową. W celu optymalnego wykorzystania powierzchni kurnika, przy projektowaniu kurników przyjmuje się dziewięć ptaków/m2  i taką samą liczbę ptaków na powierzchnię podłogi kurnika, Pozwala to na chów zgodnie z dozwoloną w Niemczech liczbą 18 ptaków/m2 w budynku, przy czym połowę uwzględnianej powierzchni użytkowej stanowi ściółka. Rozporządzenie w sprawie chowu zwierząt użytkowych przewiduje z kolei, że jedna trzecia powierzchni podłogi kurnika wzgl. przynajmniej 250 cm2/ ptaka musi stanowić obszar ściółki, aby umożliwić kurom grzebanie i kąpiele piaskowe. Aby zminimalizować obszar ściółki w celu ograniczenia emisji pyłu zawieszonego, wystarczyłoby jedynie 45% powierzchni podłogi kurnika do spełnienia wymogów rozporządzenia chowu zwierząt użytkowych. Zmniejszony udział ściółki pozwala na znaczną redukcję powierzchni emitującej pył. Rysunek 4 przedstawia przykładowy projekt systemu dla kur niosek z trzecim poziomem woliery z taśmą do pomiotu, zainstalowanym bezpośrednio nad podłogą kurnika.    

Rys. 4: System dla kur niosek z trzema poziomami taśm usuwania pomiotu zmniejsza ilość ściółki, a tym samym powstawanie pyłu

Nawilżanie ściółki:

W przypadku bardzo suchej ściółki rozsądnym rozwiązaniem byłoby związanie pyłu zawieszonego za pomocą systemu zamgławiania, pod warunkiem, że taki system będzie wytwarzać bardzo drobne kropelki (2-5 µm), które będą się długo utrzymywać w powietrzu. Dzięki nawilżaniu zwilża się także ściółkę na powierzchni, co zapobiega przenikaniu pyłu zawieszonego do powietrza w kurniku. Prawidłowe dozowanie nie jest jednak takie proste. Możliwym ryzykiem zbyt silnego nawilżenia jest podwyższone uwalnianie amoniaku, gdy zawartość wody w ściółce umożliwi enzymatyczną przebudowę azotu. Ponadto istnieje ryzyko zwilżenia elementów instalacji, co może prowadzić do korozji.  

Wysokociśnieniowe zamgławianie redukuje ilość pyłu w powietrzu.   

Podsumowanie: 

• Podsumowując można stwierdzić, że decyzja o chowie kur niosek w systemach podłogowych i z wolnym wybiegiem wprowadziła wiele pozytywnych aspektów w zakresie dobrostanu zwierząt. 
• Dla związanego z tymi systemami podwyższonego występowania pyłu istnieją w dzisiejszych czasach różne techniczne rozwiązania, które na podstawie doświadczeń zdobytych przez ostatnie lata należy rozwijać dalej w praktyce.  
• Także od naukowców i ustawodawców będzie to wymagać zajęcia się następstwami i konfliktem celów spowodowanych wytycznymi w zakresie chowu ukierunkowanego przede wszystkim na dobrostan ptaków. 

Dr. Ralf Kosch, Big Dutchman International GmbH
Publikacja w wydaniu specjalnym czasopisma DGS 27172018: Priorytet zdrowie zwierząt