VYUŽITÍ BIOTECHNOLOGICKÝCH PŘÍPRAVKŮ PRO SNÍŽENÍ EMISÍ AMONIAKU A SKLENÍKOVÝCH PLYNŮ V CHOVECH KUŘECÍCH BROJLERŮ A PRASAT Ing. Antonín Jelínek,CSc., Ing. Ronald Kraus VÚZT, Drnovská 507, 161 01 Praha 6-Ruzyně, Česká republika Úvod Problematika snižování emisí amoniaku a skleníkových plynů ze zemědělské činnosti, zvláště pak z chovů hospodářských zvířat v souvislosti se zaváděním „Plánu správné zemědělské praxe“ nebo „Integrovaných povolení provozů“, které se staly nejen nástrojem správních orgánů při řešení vztahu zemědělství k životnímu prostředí, je v současné době nejen v Čechách a na Slovensku, ale v rámci celého Evropského společenství velmi aktuální. Požadavky Göteborgského protokolu a Kyótského protokolu zavazují jednotlivé země, které tyto protokoly ratifikovaly, k poměrně rasantnímu snížení emisí amoniaku a skleníkových plynů do r. 2012. V České republice jde o snížení emisí amoniaku na hodnotu 80 kt emisí, vypouštěných ročně do r. 2010, z čehož je 95 % emisí ze zemědělské činnosti. U skleníkových plynů je to celkově do r. 2012 o 8 %. Tato hodnota, ačkoli se zdá poměrně malá, představuje ve svém důsledku významné snížení metanu (CH4), oxidu uhličitého (CO2), sirovodíku (H2S) a oxidu dusíku (N2O). Výzkumný ústav zemědělské techniky Praha řeší problematiku snižování emisí amoniaku a skleníkových plynů již tři čtyřletá řešitelská období. Postupně byla vypracována metodika měření ve stájových prostorách, na skládkách kejdy a chlévského hnoje a při zapravování těchto surovin do půdy. Podle této metodiky je prováděno i autorizované měření emisí amoniaku a skleníkových plynů ve stájích chovu hospodářských zvířat. V jednotlivých stájích jsou ověřovány biotechnologické přípravky a zhodnocen jejich vliv na snížení emisí. Postupem měření a dávkování přípravků jsme se zabývali v příspěvcích na této konferenci v letech 2003 a 2004. V roce 2006 bychom rádi prezentovali výsledky experimentů, provedených v r. 2005, při kterých bylo provedeno více jak čtyřicet autorizovaných měření a z jejich výsledků byl proveden náhodný výběr. Výsledky řešení Při experimentech byla metodika měření sestavena tak, aby vždy byly porovnávány dvě identické stáje, ve kterých je chována stejná kategorie hospodářských zvířat o stejném počtu, stáří a za stejných klimatických podmínek. V případě drobných odlišností byly vždy zjištěné hodnoty přepočítány na stejnou úroveň. Měření byla prováděna podle schválené metodiky ve dvou třetinách výkrmového cyklu pro jednotlivé kategorie hospodářských zvířat. V tabulkách 1 a 2 jsou uvedeny výsledky měření podle jednotlivých farem. Záměrně není uváděn název biotechnologického přípravku, aby nebyly poškozeny nebo znevýhodněny dodávající firmy. Výkrmová prasata (Tabulka 1) Z porovnávání výsledků je zřejmé, že přípravky, které výrazně snižují emise amoniaku (Štěpánovice, Červený Újezd, Korouhev) také výrazně snižují emise skleníkových plynů. Přípravky, které buď vůbec nesnižují (Velké Němčice) nebo snižují emise amoniaku pod hranici 20 % snížení, snižují i emise skleníkových plynů málo (Náklo).
Protože i další měření tuto závislost na kategorie - prasata výkrm - prokázalo a protože tato závislost byla zjištěna u kategorie prasnice a selata je zřejmé, že složení biotechnologického přípravku ovlivňuje vhodnost jeho použití pro snižování emisí. Tab. 1 Roční emise skleníkových plynů a amoniaku z chovů výkrmových prasat Štěpánovice Referenční stáj Stáj s aplikací přípravku rozdíl % snížení
NH3 [kg*zvíře-1*rok-1] CO2 [kg*zvíře-1*rok-1] CH4 [kg*zvíře-1*rok-1] H2S [kg*zvíře-1*rok-1] 4,659 2563,038 8,552 1322,133 3,323 1,336 28,674
1292,593 1270,445 49,568
3,329 5,223 61,071
819,519 502,613 38,015
Červený Újezd Referenční stáj Stáj s aplikací přípravku rozdíl % snížení
NH3 [kg*zvíře-1*rok-1] CO2 [kg*zvíře-1*rok-1] CH4 [kg*zvíře-1*rok-1] H2S [kg*zvíře-1*rok-1] 3,251 885,791 1,993 1089,579 1,537 1,714 52,717
511,676 374,114 42,235
1,076 0,917 46,015
589,099 500,480 45,933
Velké Němčice Referenční stáj Stáj s aplikací přípravku rozdíl % snížení
NH3 [kg*zvíře-1*rok-1] CO2 [kg*zvíře-1*rok-1] CH4 [kg*zvíře-1*rok-1] H2S [kg*zvíře-1*rok-1] 2,502 939,823 2,398 964,054 2,554 -0,052 -2,077
1041,502 -101,679 -10,819
2,789 -0,391 -16,292
1024,621 -60,567 -6,283
Náklo Referenční stáj Stáj s aplikací přípravku rozdíl % snížení
NH3 [kg*zvíře-1*rok-1] CO2 [kg*zvíře-1*rok-1] CH4 [kg*zvíře-1*rok-1] H2S [kg*zvíře-1*rok-1] 5,709 2453,228 7,396 1452,995 5,053 0,657 11,501
2076,100 377,128 15,373
6,711 0,685 9,265
1327,405 125,591 8,644
Korouhev Referenční stáj Stáj s aplikací přípravku rozdíl % snížení
NH3 [kg*zvíře-1*rok-1] CO2 [kg*zvíře-1*rok-1] CH4 [kg*zvíře-1*rok-1] H2S [kg*zvíře-1*rok-1] 3,240 1957,102 13,844 1640,205 2,297 0,943 29,090
1053,127 903,975 46,189
8,258 5,586 40,350
1220,696 419,509 25,577
Chovy kuřecích brojlerů (Tabulka 2) V tabulce č. 2 jsou uvedeny vybrané výsledky z autorizovaných měření emisí tak, aby bylo ukázáno, jaká je různorodost výsledků u této kategorie. V chovu
Ratibořice nebylo prokázáno snížení emisí amoniaku, ale snížení emisí skleníkových plynů bylo celkem významné. V chovu Lažánky došlo k minimálnímu snížení emisí amoniaku, zvýšení emisí oxidu uhličitého, celkem významnému snížení emisí metanu a sirovodíku. U ostatních tří chovů (Sviny, Líšno a Bezděkov u Žatce) pak došlo při výrazném snížení emisí amoniaku k výraznému snížení emisí skleníkových plynů (Líšno, Bezděkov u Žatce). Opět je možné konstatovat, že složení biotechnologických přípravků významně ovlivňuje procento snížení emisí amoniaku a skleníkových plynů. Tab. 2 Roční emise skleníkových plynů a amoniaku z chovů kuřecích brojlerů Ratibořice Referenční stáj Stáj s aplikací přípravku rozdíl % snížení
NH3 [kg*zvíře-1*rok-1] CO2 [kg*zvíře-1*rok-1] CH4 [kg*zvíře-1*rok-1] H2S [kg*zvíře-1*rok-1] 0,028 46,755 0,064 16,130 0,028 0,000 0,136
34,606 12,149 25,984
0,053 0,011 17,162
13,516 2,614 16,207
Lažánky Referenční stáj Stáj s aplikací přípravku rozdíl % snížení
NH3 [kg*zvíře-1*rok-1] CO2 [kg*zvíře-1*rok-1] CH4 [kg*zvíře-1*rok-1] H2S [kg*zvíře-1*rok-1] 0,092 46,013 0,070 35,045 0,090 0,002 2,160
47,145 -1,132 -2,460
0,059 0,011 16,268
29,486 5,559 15,862
Sviny Referenční stáj Stáj s aplikací přípravku rozdíl % snížení
NH3 [kg*zvíře-1*rok-1] CO2 [kg*zvíře-1*rok-1] CH4 [kg*zvíře-1*rok-1] H2S [kg*zvíře-1*rok-1] 0,122 36,671 0,046 14,421 0,074 0,048 39,344
39,882 -3,211 -8,756
0,058 -0,012 -26,087
17,415 -2,994 -20,761
Líšno Referenční stáj Stáj s aplikací přípravku rozdíl % snížení
NH3 [kg*zvíře-1*rok-1] CO2 [kg*zvíře-1*rok-1] CH4 [kg*zvíře-1*rok-1] H2S [kg*zvíře-1*rok-1] 0,286 116,425 0,081 34,351 0,227 0,059 20,505
91,800 24,625 21,151
0,066 0,015 18,070
33,336 1,015 2,955
Bezděkov u Žatce Referenční stáj Stáj s aplikací přípravku rozdíl % snížení
NH3 [kg*zvíře-1*rok-1] CO2 [kg*zvíře-1*rok-1] CH4 [kg*zvíře-1*rok-1] H2S [kg*zvíře-1*rok-1] 0,180 37,888 0,029 11,760 0,107 0,073 40,710
23,590 14,297 37,736
0,021 0,008 28,915
6,937 4,823 41,012
Na grafech 1 a 2 jsou ukázány průměrné hodnoty snížení emisí amoniaku a skleníkových plynů, vypočtených z celého spektra provedených měření. Je zřejmé, že využití biotechnologických přípravků pro snížení emisí je správný směr pro splnění mezinárodních závazků. 30,0
28,5
28,1
28,0 26,0 24,0
24,0 22,4
22,0 20,0
snížení (%)
18,0 16,0 14,0 12,0 10,0 8,0 6,0 4,0 2,0 0,0 NH3
CO2
CH4
H2S
Graf 1. Průměrné snížení emisí skleníkových plynů a amoniaku v chovech výkrmových prasat
22,0 20,6 20,0 18,0 16,0
14,7
snížení (%)
14,0 12,0
10,9
11,1
CH4
H2S
10,0 8,0 6,0 4,0 2,0 0,0 NH3
CO2
Graf 2. Průměrné snížení emisí skleníkových plynů a amoniaku v chovech kuřecích brojlerů
Závěr Prováděný výzkum využití biotechnologických přípravků pro snížení emisí amoniaku a skleníkových plynů je podkladem pro vznik a zavedení nové BATtechniky z hlediska ochrany ovzduší a celého životního prostředí včetně welfare chovných zvířat. Rozsáhlým výzkumem je zatím potvrzena výzkumná hypotéza, že vhodné složení biotechnologického přípravku umožní snížení emisí nejen amoniaku, ale také skleníkových plynů. Eliminací těch, které této hypotéze nevyhovují, nebo vyhovují pouze pro některé plyny, bude sestaven soubor přípravků, které jsou oficiálně uznány jako snižující. Česká republika dosáhla při prezentaci dosažených výsledků na mezinárodních konferencích a v rámci TPS v Seville za tuto činnost uznání a je předpoklad, že při doplňování BREFu pro chovy hospodářských zvířat bude tato technologie zařazena jako BAT. Příspěvek byl vypracován na základě řešení projektu NAZV č. QF 3140 „Omezení emise skleníkových plynů a amoniaku do ovzduší ze zemědělské činnosti“.
