AGRITECH SCIENCE, 11´
HLUK ZPŮSOBOVANÝ CHOVEM DRŮBEŽE NOISE CAUSED BY THE POULTRY BREEDING M. Šístková Jihočeská univerzita v Českých Budějovicích
Abstract Recently there has been a great evolution of poultry breeding, poultry meat production and thus to the development and emergence of other poultry farms. In the period 2008-2010 was taken measurements of noise on two poultry farms about a total capacity of 650,000 heads of poultry (broilers, layers, pullets). The goal of the measurements was to detect noise pollution not only near of the intensive poultry house, but also in the surrounding of the two farms, mostly toward the wide open space. Measured values of equivalent sound level in the surrounding of farms were low (38.1 to 43.8 db), the high value of noise on the farm has been caused by the handling of feedstuffs (79.3 dB, has been perform the measurement 6 m from the containers) and the ventilation systems (67.1 dB, has been perform the measurement 3 m from the suction-fan).
Keywords: poultry farming, noise, breeding technology Úvod
Cílem provedených měření bylo zjistit hlukovou zátěž nejen v blízkosti jednotlivých hal a na hranicích pozemku farmy TAGREA, a.s., ale také v okolí obou farem, převážně směrem do volné přírody. Místa měření byla proto vybrána na hranicích pozemku farmy, v blízkosti hal a na okraji lesa, uprostřed přiléhajícího bloku pozemků. Měření ve volné přírodě (místa příjmu 1-5) byla provedena 2x s ohledem na stav vegetace. První série měření byla provedena v době vegetace, druhá série pak v době vegetačního klidu. Cílem bylo posoudit vliv vegetace na hlukovou zátěž způsobenou jedním zdrojem. Všechna stanoviště (místa měření č. 1 – 13), tzv. místa příjmu v okolí farem i uvnitř areálu jsou znázorněna na obr. 1 a 2.
Na základě nejvyšší schopnosti velmi rychlého růstu drůbežího organizmu a nejnižším požadavkům na plochu zemědělské půdy ve srovnání s ostatní živočišnou výrobou se stala výroba drůbežího masa jednou z nejrentabilnějších. Tyto skutečnosti vedly v posledních letech k velkému rozvoji tohoto odvětví živočišné výroby a k téměř neustálému zvyšování produkce drůbeže. Podle Českého statistického ústavu (2010) produkce drůbeže v Česku stále narůstá; v roce 2009 se zvýšila oproti roku předchozímu ze 14 na 15 % a výroba drůbežího masa v posledním čtvrtletí 2009 byla v porovnání se stejným obdobím předchozího roku vyšší o 1,7 %. S výrazným nástupem techniky, která značně ulehčuje námahu pracovníků ve výrobních oblastech a tedy i v živočišné výrobě, působí na pracovníky a hospodářská zvířata často vlivy, které byly v tradičním chovu neznámé. Mechanizace je kromě jiného také zdrojem hluku, a proto je hlučnost prostředí jedním z nejvýznamnějších škodlivých činitelů, které se v souvislosti s technikou vyskytují.
Materiál a metodika V období roku 2008 až 2010 byla provedena měření hluku zaměřená na farmy pro chov drůbeže v Táboře - Čekanicích. První farma, odchovna brojlerů, je tvořena devíti halami o celkové kapacitě 450 000 ks drůbeže chované v 35ti denním turnusu. Vlastníkem farmy je TAGREA, a.s. Tábor. Druhá farma v těsném sousedství (dělí je pouze drátěný plot) je specializovaná na chov nosnic v šesti halách s celkovou kapacitou 110 000 ks nosnic a ve 3 halách je odchovna kuřic s kapacitou 90 000 ks. Majitelem této farmy je AGPI a.s. Písek. Celkem je v obou farmách chováno 650 000 ks drůbeže.
Obr. 1: Místa příjmu (stanoviště) v okolí i uvnitř areálu farmy (výkrm brojlerových kuřat
1
AGRITECH SCIENCE, 11´
Obr. 5: Prázdná hala 4 připravená na naskladnění brojlerových kuřat
Obr. 2: Místa příjmu uvnitř areálu farmy (výkrm brojlerových kuřat Měření mezi halami probíhala v době vegetace, kdy haly byly jednak mimo provoz, tj. prázdné před naskladněním brojlerových kuřat (viz obr. 5), bylo tedy možné změřit tzv. hlukové pozadí a v době provozu, kdy brojlerům bylo 21 dní (obr. č. 6).
Obr. 6: Hala 1 v provozu (stáří kuřat 21 dní) Popis měřicích míst - stanovišť č. 1 až č. 4 - okraj lesa severozápadně od sledovaných farem č. 5 - přibližně uprostřed přiléhajících luk, východně od farmy v těsné blízkosti vodoteče č. 6 - ve vzdálenosti 15 m od haly č. 1 (0,3 m před hranicí pozemku) č. 7 - před halou č. 1 (7,5 m od obvodové zdi) na komunikaci okolo hal uvnitř areálu souběžné s železniční tratí (1 m od hranice pozemku). č. 8 - před halou č. 4 (11 m od obvodové zdi) č. 9 - mezi halami č. 4 a č. 5 (v polovině délky hal, 4,5 m od obvodové zdi haly č. 4) č. 10 - mezi halami č. 1 a č. 2 (v polovině délky hal, 4,5 m od obvodové zdi haly č. 1) č. 11 - 0,5 m před hranicí pozemku, (tj. 3 m od obvodové zdi haly č.1) č. 12 - v polovině délky haly č. 1 (4,5 m od obvodové zdi haly č. 1) č. 13 - v polovině délky haly č. 1 (8,7 m od obvodové zdi haly č. 1 a 0,3 m před hranicí pozemku)
Obr. 3: Sledovaná hala 1, v pozadí silo a sušička obilí
Měření bylo prováděno dle metodiky Ministerstva zdravotnictví (2001), která stanovuje způsob měření a hodnocení hladin hluku ve stavbách pro bydlení, ve stavbách
Obr. 4: Zásobníky krmiva u haly 1
2
AGRITECH SCIENCE, 11´
občanského vybavení a ve venkovním prostoru pro účely hodnocení jejich vlivu na zdraví obyvatelstva; Nařízení vlády č. 148/2006 Sb. o ochraně zdraví před nepříznivými účinky hluku a vibrací, českých technických norem ČSN ISO 1996-1(2004), ČSN ISO 1996-2(2009) Popis, měření a hodnocení hluku prostředí. Pro měření zvukových parametrů byla měřicí aparatura (mikrofon) umístěna v místech příjmu (dle normy místo - stanoviště, ve kterém je hluk posuzován) na stativu 1,5 m nad úrovní terénu. Místa příjmu v okolí objektů byla zvolena v různých vzdálenostech od obvodových zdí podle přístupnosti terénu a hranic pozemku. Délka každého měření mimo areál farmy (stanoviště 1 – 5) trvala minimálně 7 minut, měření v areálu farmy (stanoviště 6 – 13) minimálně 3 minuty a okamžité hodnoty hladin akustického tlaku byly ukládány do paměti hlukoměru při použití váhového filtru A (reaguje na zvuk podobně jako lidské ucho) a
dynamické charakteristiky Fast (hladina akustického tlaku je integrována v čase s konstantou 125 ms). Všechna venkovní měření byla prováděna za přípustných meteorologických podmínek (beze srážek a mlhy při rychlosti větru do 5 m.s-1 viz. tab. 1 – 3) . Před začátkem měření na daném místě příjmu byla provedena kalibrace hlukoměru (tzv. justace – přizpůsobení hlukoměru nadmořské výšce místa příjmu) kalibrátorem s kalibrační frekvencí 1 kHz při hladině akustického tlaku 94 dB. Naměřená a uložená data byla přenesena přes USB kabel do PC a pomocí programu SL-300 (příslušenství hlukoměru) uložena do programu Microsoft® Office Excel 2007, ve kterém byla z přenesených dat vypočítána ekvivalentní hladina akustického tlaku A LAeqT. Byly změřeny délkové rozměry hal (délka 95 m, šířka 23,5 m); vzdálenosti mezi halami se pohybovaly cca od 9 – 12 m.
Tab. 1: Ekvivalentní hladina naměřeného akustického tlaku na jednotlivých stanovištích mimo areál farmy a meteorologické podmínky při měření č.místa příjmu (stanoviště)
ekvivalentní hladina hluku LAeqT [dB]
teplota [°C]
1 2 3 4 5
62,8 47,3 41,3 43,9 47,5
26,1 26,1 26,1 26,1 26,4
1 2 3 4 5
65,8 50,8 43,8 43,9 38,1
10,4 10,4 10,4 10,7 11,2
vlhkost
tlak
[%] [hPa] v době vegetace 58 1052 58 1052 58 1052 58 1052 58 1051 ve vegetačním klidu 76 970 76 970 76 970 75 971 78 971
rychlost větru [m.s-1]
směr větru
0,3 0,3 0,3 0,3 0,65
východ, severovýchod východ, severovýchod východ, severovýchod východ, severovýchod východ, severovýchod
1,6 1,6 1,6 2,6 bezvětří
severovýchod severovýchod severovýchod severovýchod -
Tab. 2: Ekvivalentní hladina naměřeného akustického tlaku na stanovištích 8 a 9 a meteorologické podmínky při měření v době mimo provoz hal (prázdné haly před naskladněním kuřat) č.místa příjmu (stanoviště)
ekvivalentní hladina hluku LAeqT [dB]
8 9
46,2 41
vzdálenost od obvodové zdi haly [m] 7,5 4,5
teplota
vlhkost
tlak
[°C]
[%]
[hPa]
6,1 6,1
81 81
3
989 989
rychlost větru [m.s-1] bezvětří bezvětří
směr větru
-
AGRITECH SCIENCE, 11´
Tab. 3: Ekvivalentní hladina naměřeného akustického tlaku na jednotlivých místech příjmu (stanovištích) uvnitř areálu a meteorologické podmínky při měření (haly jsou v provozu, stáří brojlerů – 21 dní) č.místa příjmu (stanoviště)
ekvivalentní hladina hluku LAeqT [dB]
6 7 10 11 12 13
48,3 51,4 52 67,1 52,1 50,9
vzdálenost od obvodové zdi haly [m] 15 7,5 4,5 3 4,5 8,7
teplota
vlhkost
tlak
[°C]
[%]
[hPa]
22,1 22,1 21,9 21,9 16,1 20,4
V době měření bylo podtlakové větrání hal prováděno vyústky přívodu vzduchu umístěnými v podélných stěnách otevřenými pomocí klapek na polovinu a vzduch odváděn pouze jedním ventilátorem v čelní zadní stěně (možnost odvodu vzduchu až 4 ventilátory) a všemi osmi svislými ventilačními šachtami vyúsťujícími na hřeben střechy.
62 62 63 63 86 65
1008 1008 1008 1008 1010 1011
rychlost větru [m.s-1] 1,8 1,8 2,7 2,7 2,2 2,1
směr větru
severozápad severozápad západ západ severozápad sever
pu a skladování obilí (sila, sušička obilí, viz obr. 2 a 3). Měřením bylo prokázáno, že tyto zdroje ovlivňují hlukem okolní prostředí ve velké míře. Trvalým zdrojem hluku je provoz na dálnici. Na stanovišti 1 (20 m od dálnice, viz obr.1) byly zjištěny ekvivalentní hladiny akustického tlaku A (dále jen ekvivalentní hladiny) 62,8 a 65,8 dB (období vegetace a bez vegetace), ale na stanovištích 3, 4 a 5 (vzdálených od dálnice cca 130, 150 a 400 m, ale blíže k halám farmy než stanoviště 1, viz obr.1) byly naměřeny hodnoty pouze od 38,1 do 43,9 dB (viz tabulka 1). Dalším zdrojem dopravního hluku je železniční doprava. Jedná se o důležitou železniční trať s vysokou frekvencí průjezdů vlakových souprav. Průjezdem rychlíkové vlakové soupravy došlo například na stanovišti 4 ke zvýšení ekvivalentní hladiny o 3,2 dB, na stanovišti 5 o 18,8 dB, na stanovišti 12 o 19,5 dB a na stanovišti 9 o 11 dB. Posledním významným zdrojem hluku v okolí farem je areál výkupu a skladování obilí. Ve vegetačním období by měla být naměřená ekvivalentní hladina o něco nižší vlivem útlumu vegetací. Například CELJAK (2008), který provedl akustická měření u topolového porostu, zjistil, že porost s listím má o 0,5 dB lepší tlumivost než porost bez listí. MAREČEK (1975) uvádí, že drobtovitá struktura půdního profilu v rhizosféře trav a některých dřevin zvyšuje obsah vzduchu v půdě a vytváří přirozenou hlukovou clonu, jež snižuje hlučnost o 7-10 %. Téměř při všech provedených měřeních byly hodnoty naměřené v době vegetace nižší až o 3,5 dB, pouze na stanovišti 5 (vzdáleném 290 m od sušičky) byla zjištěná hodnota vyšší o 9,4 dB (viz tab. 1). Důvodem zvýšené hlukové hladiny byla činnost sušičky. V obou sériích měření (období s vegetací a bez vegetace) na stanovišti 4 byla zjištěna stejná ekvivalentní hladina. Její zvýšení o 3,2 dB v době vegetace způsobil průjezd vlakové soupravy.
Použitá měřicí technika: Digitální hlukoměr typ Voltcraft Plus SL-300 (č. 08019000) s měřicí hladinou zvuku v rozpětí 30 – 130 dB s přesností třídy 2 dle normy IEC 61672-1:2002 (94 dB/1kHz ±1,4 dB) má kmitočtový rozsah 31,5-8000 Hz. Kromě standardních funkcí disponuje SL-300 funkcí pro registraci dat (uložení dat do paměti až do výše 32 000 naměřených hodnot) a možností přenosu dat přes USB kabel do PC pro další zpracování. Součástí je i software SL-300 pro ukládání a práci s naměřenými daty. Před započetím každého měření je nutné provést tzv. justaci hlukoměru (kompenzace měřidla na aktuální barometrický tlak) zvukovým kalibrátorem Voltcraft 326 dle IEC 60942 Class 2 s kalibrační úrovní: 114 dB a 94 dB (závislost na teplotě 0,005 dB/°C) a kalibrační frekvencí: 1000 Hz (4%). Digitální meteorologická stanice typu WS-1600 měřicí rozsah teploty -40 až +59,9 oC (rozlišení 0,1 o C), přesnost +/1°C; měřící rozsah relativní vlhkosti 1 až 99 % (rozlišení 1 %), přesnost +/- 5 %; měřicí rozsah tlaku vzduchu 919 až 1080 hPa; měřicí rozsah rychlosti větru 0 až 180 km/h (nebo 1 až 50 m/s). Digitální dálkoměr Bosch DLE 50, měřicí rozsah 0,05 až 50 m, přesnost +/-1,5 mm, třída přesnosti 2.
Výsledky a diskuze V zájmové oblasti jsou mimo farmy pro chov drůbeže ještě další významné zdroje hluku. V těsné blízkosti se nachází železniční trať a dálnice (viz obr. 1 a 2), dále také areál výku-
4
AGRITECH SCIENCE, 11´
Stanoviště č. 7 - m anipulace s krm ivem , stanoviště č. 11 - činnost ventilátorů ekvivalentní hladina 79,3 dB
hladina akustického tlaku (dB)
100 80 60
ekvivalentní hladina 67,1 dB
40 20 0 1
13 25 37 49 61 73 85 97 109 121 133 145 157 169 181 časová základna - počet m ěření (1 m ěření = 1 sekunda) naměřené hladiny akustického tlaku při manipulaci s krmivem ekvivalentní hladina akustického tlaku při manipulaci s krmivem naměřené hladiny akustického tlaku u ventilátorů ekvivalentní hladina akustického tlaku u ventilátorů
Graf 1: Průběh naměřených hladin akustického tlaku a ekvivalentní hladiny nejvyšších zdrojů hluku způsobených provozem farmy (plnění zásobníků krmiva; chod ventilačního zařízení)
ekvivalentní hladina akustického tlaku [dB]
80
79,3
70 60 50
69,5 56,9
65,8
67,1
52
40 30 20 10 0 průjezd rychlíkového vlaku
průjezd osobního vlaku
průjezd rychlíkového vlaku
provoz dálnice
manipulace s krmivem
větrací systém
Graf 2: Ekvivalentní hladiny akustického tlaku nejvýznamnějších zdrojů hluku na farmě a v jejím okolí. Zdrojem hluku v areálu farmy jsou především větrací systémy (nepřetržitý hluk) a velkoobjemové přepravovací soupravy doplňující venkovní zásobníky krmiva (hluk je způsobován cyklicky). Ekvivalentní hladiny hluku způsobené větracím systémem haly měřené ve vzdálenosti 3 – 15 m od obvodových zdí se pohybovaly od 48,3 do 67,1 dB (tab. 3), přičemž nejvyšší hodnota 67,1 dB byla naměřena 3 m od obvodové zdi, kdy byl v činnosti pouze jeden ventilátor ze čtyř. Podle Nového (1995) se u shodných zdrojů akustického signálu celková hladina akustického tlaku LC [dB] vypočítá dle vztahu: LC = L + 10 log . n (L je hladina akustického tlaku jednoho zdroje a n je počet zdrojů). Z uvedeného vztahu vyplývá, že celková hladina akustického tlaku narůstá podle logaritmické funkce a v našem případě by se tedy ekvivalent-
ní hladina při činnosti všech čtyř ventilátorů zvýšila o 6 dB, to znamená z 67,1 dB na 73,1 dB. Při doplňování krmiva (pneumaticky) do venkovních zásobníků v těsné blízkosti hal (obr.4) na stanovišti 7 (6 m od zásobníku) z mobilní velkoobjemové přepravovací soupravy došlo ke zvýšení ekvivalentní hladiny na 79,3 dB, tj. o 27,9 dB. Venkovní zásobníky krmiva jsou u každé haly (při průměrné spotřebě krmiva za výkrmový turnus), doplňovány každý druhý den. Průběh okamžitých naměřených a ekvivalentních hladin hluku při plnění zásobníků a při činnosti větracího systému je znázorněn grafem 1. Ekvivalentní hladiny nejvýznamnějších zdrojů hluku na farmě a v jejím okolí jsou vyobrazeny grafem 2.
5
AGRITECH SCIENCE, 11´
Závěr
Literatura
Ze zjištěných hodnot vyplývá, že největší hluk na farmě pro výkrm brojlerových kuřat způsobují mobilní velkoobjemové přepravovací soupravy při plnění zásobníků krmiva, které je prováděno každý druhý den (při průměrné spotřebě krmiva za výkrmový turnus). Dalším významným zdrojem hluku na farmě jsou větrací systémy, které produkují hluk trvale, ale jeho maximální hodnoty nejsou vysoké. Při posuzování míry zatěže okolního prostředí hlukem je nutné brát v úvahu o jaké okolní prostředí se jedná, protože hodnota hygienického limitu ekvivalentní hladiny je na jeho charakteru závislá. Podle nařízení vlády o ochraně zdraví před nepříznivými účinky hluku a vibrací pro chráněný venkovní prostor staveb a chráněný venkovní prostor platí základní hodnota pro denní dobu 50 dB (plus nebo mínus příslušné korekce podle místních podmínek). Zákon o ochraně veřejného zdraví ale do chráněného venkovního prostoru nezahrnuje ani lesní a zemědělské pozemky ani venkovní pracoviště. V našem případě to tedy znamená, že základní limit 50 dB se na okolní prostředí sledovaných farem nevztahuje, protože farmy nesousedí s žádným obytným územím, ale pouze se zemědělskými pozemky a výrobními zónami. V prostoru v blízkosti hal (do 15 m), který by se mohl považovat za venkovní pracoviště měly naměřené hodnoty do hygienického limitu (85 dB) ještě velkou rezervu.
Česko. Nařízení vlády ze dne 15. března 2006 : O ochraně zdraví před nepříznivými účinky hluku a vibrací. In Sbírka zákonů. 2006, 51, s. 1842-1854. Česko. Zákon ze dne 14. července 2000 o ochraně veřejného zdraví a o změně některých souvisejících zákonů. In Sbírka zákonů, 2000, 74, 258, s. 3622-3662. ČSN ISO 1996-1 Akustika - popis, měření a hodnocení hluku prostředí: Část 1: Základní veličiny a postupy pro hodnocení. Praha: Český normalizační institut, 2004. 25 s. ČSN ISO 1996-2 . Akustika - popis, měření a posuzování hluku prostředí: Část 2: Určování hladin hluku prostředí. Praha: Úřad pro technickou normalizaci, metrologii a státní zkušebnictví, 2009. 40 s. ČSN ISO 9612 . Akustika – směrnice pro měření a posuzování expozice hluku v pracovním prostředí. Praha : Úřad pro technickou normalizaci, metrologii a státní zkušebnictví, 2000. 28 s. MINISTERSTVO ZDRAVOTNICTVÍ - HLAVNÍ HYGIENIK ČESKÉ REPUBLIKY. Metodický návod pro měření a hodnocení hluku v mimopracovním prostředí [online]. Praha : 2001 , 11. 12. 2001 [cit. 2010-01-30]. Č. j. HEM-30011.12.01-34065. Dostupný z www:
. MAREČEK, J., et al. Zahrada a její uspořádání. 1. vydání. Praha : Státní zemědělské nakladatelství, 1975. 287 s. NOVÝ, R. Hluk a chvění. 1. vydání. Praha : Vydavatelství ČVUT, 1995. 389 s. ISBN 80-01-01306-5. ČSÚ - RYCHLÉ INFORMACE [online]. 29.1. 2010 [cit. 2010-06-29]. Porážky a výroba masa. Dostupné z www: < h t t p : / / w w w. c z s o . c z / c s u / c s u . n s f / i n f o r m a c e / czem012910.doc>.
Příspěvek byl vytvořen v rámci projektu QH 72134 Výzkum základních environmentálních aspektů v chovech hospodářských zvířat z hlediska skleníkových plynů, pachu, prachu a hluku, podporujících welfare zvířat a tvorbu BAT.
Abstrakt V průběhu posledních let došlo k velkému rozvoji chovu drůbeže, výroby drůbežího masa a tím i k rozvoji a vzniku dalších drůbežích farem. V období roku 2008 až 2010 byla provedena měření hluku zaměřená na dvě farmy pro chov drůbeže s celkovou kapacitou 650 000 ks drůbeže (brojlerová kuřata, nosnice, kuřice). Cílem provedených měření bylo zjistit hlukovou zátěž nejen v blízkosti hal, ale také v okolí obou farem, převážně směrem do volné přírody. Naměřené hodnoty ekvivalentní hladiny akustického tlaku v okolí farem byly nízké (38,1 – 43,8 dB), nejvyšší hluk na farmě způsobovala manipulace s krmivem (79,3 dB, měřeno 6 m od zásobníků) a větrací systémy (67,1 dB, měřeno 3 m od ventilátoru).
Klíčová slova: chov drùbeže, hluk, technologie chovu Kontaktní adresa Ing. Marie Šístková,CSc. Jihočeská univerzita v Českých Budějovicích, Zemědělská fakulta, Katedra zemědělské, dopravní a manipulační techniky Studentská 13 370 05 České Budějovice email: [email protected] tel.: +420 387 772 632
6
