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Biochar mitigates manure-related odors, emissions

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達爾文布蘭迪斯/ iStock /蓋蒂圖像 hog farm buildings_Darwin Brandis_iStock_Getty Images-951798010.jpg
Biochar對氣體排放的影響是復雜的。

A new study from Iowa State University shows that carbon-rich biochar could be used to mitigate many odors and potentially toxic volatile organic compounds emitted from swine manure.

“該研究的結果和相關研究表明,使用生物炭治療可以改善谷倉內的空氣質量,從而改善工人和動物安全,特別是在糞便中,”農業和生物系統的工程教授Jacek Koziel說:工作領先的研究人員。

生物炭是一種從一種高溫過程獲得的材料,稱為某些類型生物量和Biowaste的熱解。根據該宣布,研究小組測試了兩種類型的生物炭,具有不同的特點:生物炭來自紅橡木和高度堿性的玉米秸稈制成的多孔生物炭。進行了三個30天試驗,其中在從三個Iowa農場收集的豬糞表面上施加薄層的生物脈。

該糞便被置于實驗室規模集裝箱中,旨在模擬深坑豬糞儲存。然后研究人員測量了氨,硫化氫,溫室氣體和幾種有氣味的揮發性有機化合物的排放。

The biochar worked, albeit at varying levels, especially the red oak biochar, the researchers said. It significantly reduced ammonia levels (19-39%), although the impact leveled off over time. It also significantly decreased levels of several volatile compounds, including skatole (74-95%) and p-cresol (66-78%). Both are signature components of swine manure’s odor, and p-cresol can be hazardous if high levels are inhaled or absorbed through the skin.

生物炭的治療方法也降低的水平other gases, but not significantly in all of the trials, and in most cases, the effect decreased over time, the researchers said.

“需要考慮重新應用生物炭的益處,因為氨的最大減少和在最初的幾周內觀察到一些更加味道的化合物,”Koziel說。

他強調,Biochar對氣體排放的影響是復雜的。“雖然Biochar可以減少一些排放,但我們的研究支持以前的研究表明它可以增加一些氣體的排放,特別是一些溫室氣體。Koziel表示,在未來的工作中,需要基于對靶氣體的預期減緩效果來探索各種類型的生物炭,或者所需的產生效果,例如最大化甲烷的能量使用,“Koziel說。

He said the lessons learned can also be used to develop treatments to mitigate gaseous emissions from other types of waste.

The research results were published in November in the peer-reviewed, open-access publication大氣層作為牲畜氣味和空氣質量的特殊問題的一部分。Koziel在文章中的共同作者,“生物脈譜系應用豬糞氣體排放的減輕Zhanibek Meiirkhanuly,最近的愛荷華州環境科學研究生課程;研究生Baitong Chen,研究助理Myeongseong Lee和IoWa國家農業和生物系統工程系的訪問學者Jisoo Wi;杰出教授Robert C. Brown教授,Postdoctoral Chumki Banik和研究科學家Santanu Bakshi與愛荷華州的生物經濟學院,富布萊特學者·沃德里·鮑德·巴蘭·弗蘭省環境與生命科學大學。

The research was funded by the U.S. Department of Energy and the U.S. Department of Agriculture's National Institute for Food & Agriculture.

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