Cilt 20, Sayı 3, Sayfalar 218 - 226 2017-03-10

Ammonia and Carbon Dioxide Concentrations in a Sheep Barn
Bir Koyun Ağılında Amonyak ve Karbondioksit Konsantrasyonları

İlker KILIÇ [1] , Apti ONUK [2] , Ercan ŞİMŞEK [3] , Erkan YASLIOĞLU [4]

190 100

ABSTRACT

Indoor air quality in animal barns directly affect to animal productivity. Measuring the pollutants in animal barns proves the negative effects of gases on health of animals and workers. Most studies in this context focused on some pollutant gases such as ammonia, carbon dioxide, methane and hydrogen sulfide in dairy barn and poultry houses. Less attention in studies in scientific literature was paid to sheep barns which may have more important portion than other animals for the animal production sector of some countries. This paper revealed the concentrations of ammonia (NH3) and carbon dioxide (CO2) in naturally ventilated sheep barn in Bursa region, western Turkey. Also indoor environmental conditions such as temperature and relative humidity were measured simultaneously with pollutant gas concentrations. Regression and variance analyzes were applied to assess data collected in sheep barn whole over the study period. The average NH3 concentration during the study was 15 ppm for exhaust and 0.77 ppm for ambient, CO2 concentration was 1022 ppm for exhaust and 457 ppm for ambient. There was significant difference among measurement days for exhaust NH3 and CO2 concentrations (P< 0.001). The lowest NH3 concentration was 8 ppm while lowest CO2 concentration was 277 ppm, and the highest concentrations were 38 ppm for NH3 and 1700 ppm for CO2. Also minimum, maximum, average values for indoor temperature were 16.06°C, 26.53°C, 20.69°C, respectively, while  minimum 43.42%, maximum 89.6%, average 71.23% values for relative humidity were obtained. According to regression analyze results, the exhaust NH3 concentration related statistically significant with air velocity. The standardized coefficients suggest that indoor temperature and relative humidity sustained the greater effects on CO2 concentrations (P< 0.001).


ÖZET

Hayvan barınaklarında iç ortam hava kalitesi hayvanların verimliliğini doğrudan etkiler. Hayvan barınaklarında kirleticilerin ölçümleri hayvan ve çalışan sağlığı üzerine olan olumsuz etkileri ortaya koymuştur.  Bu amaçla yapılan birçok çalışmada, süt sığırı ahırları ile kanatlı kümeslerindeki amonyak, karbondioksit, metan ve hidrojen sülfit gibi kirleticiler üzerine yoğunlaşmıştır. Bilimsel literatürde, bazı ülkelerin en önemli hayvancılık sektörlerden birisi olan koyunculuk işletmelerine daha az yer verilmiştir. Bu çalışma, Bursa bölgesinde faaliyet gösteren doğal havalandırmalı koyun ağılında amonyak ve karbondioksit konsantrasyonlarına ilişkin ölçüm sonuçlarını göstermektedir. Ayrıca, sıcaklık ve bağıl nem gibi iç ortam çevre koşulları da kirletici gaz konsantrasyonları ile birlikte eş zamanlı olarak ölçülmüştür. Çalışma periyodu süresince koyun ağılında elde edilen verilerin değerlendirilmesi için varyans ve regresyon analizleri uygulanmıştır. Çalışma sonunda ortalama NH3 konsantrasyonu çıkış açıklığında 15 ppm ve giriş açıklığında 0.77 ppm ölçülürken, CO2 konsantrasyonu çıkış açıklığında 1022 ppm ve giriş açıklığında 457 ppm olarak ölçülmüştür. Yapılan istatistiksel analiz sonucunda çıkış açıklığında ölçülen NH3 ve CO2 konsantrasyonları ölçüm günleri arasında önemli derecede farklıdır (P< 0.001). En düşük CO2 konsantrasyonu 277 ppm iken en düşük NH3 konsantrasyonu 8 ppm olarak gerçekleşmiştir. En yüksek konsantrasyon değerleri NH3 için 38 ppm ve CO2 için 1700 ppm olarak ölçülmüştür. Ayrıca minimum, maksimum ve ortalama bağıl nem değerleri sırasıyla %43.42, %89.6 ve %71.23 iken iç ortam sıcaklığı sırasıyla 16.06°C, 26.53°C ve 20.69°C olarak ölçülmüştür. Regresyon analizi sonuçlarına göre, çıkış açıklığı NH3 konsantrasyonu, hava hızı ile istatistiksel olarak önemli ilişki içerisindedir. Standardize edilmiş regresyon katsayısı iç ortam sıcaklığı ve bağıl neminin CO2 konsantrasyonları üzerinde önemli bir etkisinin olduğunu göstermiştir.

  • Anonymous. 2009. Agricultural waste management field handbook. United States Department of Agriculture Natural Resources Conservation Service.
  • Albright, LD. 2000. Environment control for animals and plants. ASAE Textbook Number 4. Michigan: ASABE Press.
  • Atilgan, A., Coskan, A., Oz, H., Isler, E., 2010. The Vacuum System Which is New Approach to Decrease Ammonia Level Use in Broiler Housing in Winter Season. Kafkas Univ.Vet. Fak Derg, 16: 257-262.
  • Bjorneberg, D.L., Leytem, A.B., Westermann, D.T., Griffiths, P.R., Shao, L., Pollard, M.J. ,2009. Measurment of Atmospheric Ammonia, Methane and Nitrous Oxide at Concentrated Dairy Production Facility in Southern Idaho Using Open Path FTIR Spectrometry. Transaction of ASABE, 52: 1749-1756.
  • Borhan, Md.S., Mukhtar, S, Capareda, S., Rahman S., 2012. Greenhouse Gas Emissions From Housing and Manure Management Systems at Confined Livestock Operations. “Alınmıştır: L.F.M.Rebellon (Eds.), Waste Management-An Integrated Vision.
  • Burns, R.T., Li, H., Xin, H., Gates, R.S., Overhults, D.G., Earnest, J. Moody, L. 2008. Greenhouse Gas (GHG) Emissions from Broiler Houses in the Southeastern United States. Proceeding of ASABE Annual International Meeting, June 29 – July 2, Rhode Island, USA.
  • Calvet, S., Cambra-López, M., Estellés, F,A, Torres, G., 2011. Characterization of Gas Emissions from a Mediterranean Broiler Farm. Poultry Science, 90: 534-542.
  • Casey, K.D., Gates, R.S., Shores, R.C., Thoma, E.B., Harris, D.B., 2010. Ammonia Emissions from a U.S.Broiler House Comparison of Current Measurements Using Three Different Technologies. Journal of Air&Waste Management Associaton, 60,(8): 939-948.
  • Dobeic, M., Pintaric, S., 2011. Laying Hen and Pig Livestock Contribution to Aerial Pollution. Slovenia. Acta Vet. (Beogr), 61: 289-293.
  • Dockes, A.C., Kling-Eveillard, F., 2006. Farmers’ and Advisers’ Representations Of Animals and Animal Welfare. Livestock Science, 10: 243– 249.
  • Fabbri, C., Vali, L., Guarino, M., Costa, A., Mazotta, V., 2007. Ammonia, Methane, Nitrousoxide and Particulate Matter Emissions from Two Different Buildings for Laying Hens. Biosyst. Eng, 97:441-455.
  • FAO, 2012. Title of Subordinate Document. Sheep Production Statistics for Turkey. Food and Agriculture Organization of The United Nations Statistics Division. Available from: www.http://faostat3.fao.org/ (11.02.2015).
  • Guiziou, F., Beline, F., 2005. In Situ Measurement of Ammonia and Greenhouse Gas Emissions From Broiler Houses in France. Bioresource Technology, 96: 203-207.
  • Hanoglu, H., Kuz, H.I., Dayanikli, C., Onaldi, T., Alarslan, E., Duman, E., 2013. Determination of Organic Sheep Production Opportunity in Balikesir City. Proceeding of Congress on Second Turkish Organic Animal Production. 24-26 October, pp. 186-192.
  • Hörnig, G., Brunsch, R., Stollberg, U., Jelinek, A., Pliva, P., Èespiva, M., 2004. Ammonia, Methane and Carbon Dioxide Emissions from Laying Hens Kept in Battery Cages and Aviary Systems. Proceeding of 2nd Agricultural Engineering Conference of Central and East European Countries, 19-23 April, Prauge, Czech Republic.
  • Jungbluth, T., Hartung, E., Brose, G., 2001. Greenhouse Gas Emissions from Animal Houses and Manure Stores. Nutrient Cycling in Agroecosystems, 60: 133-145.
  • Kilic, I., 2013. The Investigation of Legislations in the World about Air Pollutants from Animal Barns. Suleyman Demirel University Journal of the Faculty of Agriculture, 8: 111-120.
  • Kilic, I., Yaslioglu, E., 2014. Ammonia and Carbondioxide Concentrations in a Layer House. Asian Australas. J. Anim. Science, 27 (8): 1211-1218.
  • Kocaman, B., Esenbuga, N., Yıldız, A., Lacin, E., Macit, M., 2006. Effect of Environmental Conditions in Poultry Houses on the Performance of Laying Hens. Int. J. Poult. Science, 5:26-30.
  • Papanastasiou, D., K., Fidaros, D., Bartzanas, T., Kittas, C., 2011. Monitoring Particulate Matter Levels and Climate Conditions in a Greek Sheep and Goat Livestock Building. Environmental Monitoring Assessment, 183: 285–296.
  • Sevi, A., Casamassima, D., Pulina, G., Pazzona, A., 2009. Factors of Welfare Reduction in Dairy Sheep and Goats. Ital.J.Anim.Science, 8: 81-101.
  • Simsek, E., Kilic, I., Yaslioglu, E., Arici, I., 2012. Ammonia Emissions from Dairy Cattle Barns in Summer Season. J. Anim. Vet. Adv, 11:2116-2120.
  • Simsek, E., Kilic, I., Yaslioglu, E., Arici, I., 2013. The Effects of Environmental Conditions on Concentration and Emission of Ammonia in Chicken Farms during Summer Season. Clean Soil, Air Water, 41:955-962.
  • Snell, H.,G.,J., Speilt, F., Van dan Weghe, H.,F.,A., 2003. Ventilation Rates and Gaseous Emissions from Naturally Ventilated Dairy Houses. Biosystems Engineering, 86 (1): 67-73.
  • Wang-Li, L., Li ,Q-F., Chai, L., Cortus, E., Wang, K., Kilic, I., Bogan, B.W., Ni, J.Q., Heber A.J., 2013. The National Air Emission Monitoring Study Southeast Layer Site: Part III. Ammonia Concentrations and Emissions. Trans. ASABE, 56: 1185-1197.
  • Zhang, G., Strøm, J.S., Li, B., Rom., H.,B., Morsing, S., Dahl, P., Wang., C., 2005. Emission of Ammonia and Other Contaminant Gases from Naturally Ventilated Dairy Cattle Buildings. Biosystems Engineering, 92 (3):355-364.
  • Zhao, L.Y., Brugger, M.F., Manuzan, R.,B., Arnold, G., Imerman, E., 2007. Variations in Air Quality of New Ohio Dairy Facilities with Natural Ventilation Systems. Appl. Engineering in Agriculture, 23 (3): 339-346.
Konular Yaşam Bilimleri
Dergi Bölümü BİYOSİSTEM MÜHENDİSLİĞİ (Biosystems Engineering)
Yazarlar

Yazar: İlker KILIÇ
E-posta: ikilic@uludag.edu.tr
Kurum: ULUDAG UNIV
Ülke: Turkey


Yazar: Apti ONUK
E-posta: apti@gamil.com
Kurum: ULUDAG UNIV
Ülke: Turkey


Yazar: Ercan ŞİMŞEK
E-posta: esimsek@uludag.edu.tr
Kurum: ULUDAG UNIV
Ülke: Turkey


Yazar: Erkan YASLIOĞLU
E-posta: yasli@uludag.edu.tr
Kurum: ULUDAG UNIV
Ülke: Turkey


Bibtex @araştırma makalesi { ksudobil266019, journal = {Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi Doğa Bilimleri Dergisi}, issn = {}, address = {Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi}, year = {2017}, volume = {20}, pages = {218 - 226}, doi = {10.18016/ksudobil.266019}, title = {Ammonia and Carbon Dioxide Concentrations in a Sheep Barn}, language = {en}, key = {cite}, author = {KILIÇ, İlker and YASLIOĞLU, Erkan and ŞİMŞEK, Ercan and ONUK, Apti} } @araştırma makalesi { ksudobil266019, journal = {Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi Doğa Bilimleri Dergisi}, issn = {}, address = {Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi}, year = {2017}, volume = {20}, pages = {218 - 226}, doi = {10.18016/ksudobil.266019}, title = {Bir Koyun Ağılında Amonyak ve Karbondioksit Konsantrasyonları}, language = {tr}, key = {cite}, author = {KILIÇ, İlker and YASLIOĞLU, Erkan and ŞİMŞEK, Ercan and ONUK, Apti} }
APA KILIÇ, İ , ONUK, A , ŞİMŞEK, E , YASLIOĞLU, E . (2017). Ammonia and Carbon Dioxide Concentrations in a Sheep Barn. Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi Doğa Bilimleri Dergisi, 20 (3), 218-226. DOI: 10.18016/ksudobil.266019
MLA KILIÇ, İ , ONUK, A , ŞİMŞEK, E , YASLIOĞLU, E . "Ammonia and Carbon Dioxide Concentrations in a Sheep Barn". Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi Doğa Bilimleri Dergisi 20 (2017): 218-226 <http://dogadergi.ksu.edu.tr/issue/27505/266019>
Chicago KILIÇ, İ , ONUK, A , ŞİMŞEK, E , YASLIOĞLU, E . "Ammonia and Carbon Dioxide Concentrations in a Sheep Barn". Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi Doğa Bilimleri Dergisi 20 (2017): 218-226
RIS TY - JOUR T1 - Bir Koyun Ağılında Amonyak ve Karbondioksit Konsantrasyonları AU - İlker KILIÇ , Apti ONUK , Ercan ŞİMŞEK , Erkan YASLIOĞLU Y1 - 2017 PY - 2017 N1 - doi: 10.18016/ksudobil.266019 DO - 10.18016/ksudobil.266019 T2 - Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi Doğa Bilimleri Dergisi JF - Journal JO - JOR SP - 218 EP - 226 VL - 20 IS - 3 SN - -1309-1743 M3 - doi: 10.18016/ksudobil.266019 UR - http://dx.doi.org/10.18016/ksudobil.266019 Y2 - 2017 ER -
EndNote %0 Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi Doğa Bilimleri Dergisi Bir Koyun Ağılında Amonyak ve Karbondioksit Konsantrasyonları %A İlker KILIÇ , Apti ONUK , Ercan ŞİMŞEK , Erkan YASLIOĞLU %T Bir Koyun Ağılında Amonyak ve Karbondioksit Konsantrasyonları %D 2017 %J Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi Doğa Bilimleri Dergisi %P -1309-1743 %V 20 %N 3 %R doi: 10.18016/ksudobil.266019 %U 10.18016/ksudobil.266019