Name: lab-scale model to evaluate odor and gas concentrations emitted by deep bedded pack manure
Uploaded: 2018-07-19T14:00:00.000+00:00
Duration: 6 min 52 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Lab-Scale Model to Evaluate Odor and Gas Concentrations Emitted by Deep Bedded Pack Manure at JoVE.com

저자는 인정 앨런 크루 거, 토 드 Boman, 섀 넌 Ostdiek, Elaine 베리, 그리고 Ferouz Ayadi 시뮬레이션된 침대 팩을 사용 하 여 데이터 컬렉션을 지원 하고자 합니다. 저자 또한 환경 챔버를 유지 하는 그들의 지원에 대 한 태 브라운-Brandl 데 일 Janssen 인식 합니다.

연구는 주간 데이터 수집 42 일 동안 실시 될 설계 되었습니다. 모든 동물 절차 검토 하 고 미국 고기 동물 연구 센터 기관 동물 관리 및 사용 위원회에 의해 승인 했다.
1. 건설 시뮬레이션 베드 팩
<ol><li>0.42 m 0.38 m 직경을 가진 높은 플라스틱 실린더 용기로 시작 합니다. 참고:이 연구에서 하나의 특정 10 갤런 상업 쓰레기 컨테이너는 사용된 ( 재료의 표참조), 하지만 다른 비슷한 크기의 플라스틱 용기에 적합 한 것.</li>
	<li>드릴 6 1 ㎝ 구멍 동등 하 게 간격 플라스틱 컨테이너의 둘레 각 플라스틱 컨테이너 약 5 cm에는 플라스틱 컨테이너의 상단. 컨테이너에서 플라스틱 잔해를 제거 합니다.</li>
	<li>플라스틱 용기를 포장 하 고 플라스틱 용기 측면에 질량을 기록 합니다. 균형을 사용 하 여 무게 팬으로 선택한 침구 물자의 320 g의 무게와 침구 물자는 플라스틱 컨테이너를 추가 합니다. 참고: 모든 침구 소재 간주 적합 가축 시설에 사용 될 수 있습니다 사용9,10,11,12,13,,1415. 깊은 침대 가축 시설 위 대평원에 모델링에 대 한 가장 일반적인 침구 소재1 만 콩 stover, 밀 짚, 옥수수 stover로 간주 하 고 나무 칩 사용된1도 있다. 깊은 침대 모델 돼지 또는 유제품 시설, 밀 짚, 보 리 짚, 귀리 밀 짚, 건초, 나무 부스러기, 나무 토막, 톱 밥, 신문 하이 시스템을 사용 하는 경우 옥수수 cobs, 콩 수염, 쌀 껍질, 또는 모래는 더 적당 한16,17 수 있습니다. ,18.</li>
	<li>신선한 소 배설물 플라스틱에 균형을 사용 하 여 접시와 플라스틱 컨테이너에 추가의 320 g 무게. 참고: 소변과 대변은 수집 및 앞에서 설명한11로 유지.</li>
	<li>1000 mL 졸업된 실린더에 신선한 소 소변의 320 mL를 측정 합니다. 플라스틱 용기에 빈 내용입니다. 30 위한 약간 침구 소재 혼합물을 혼합 교 반 막대 (5.08 cm 둘레)를 사용 하 여 s. 참고:이 경우에, 빈 강철 막대 끝에 플라스틱 커버와 함께 사용 되었다. 또는, 막대의 모든 종류 사용 될 수 있습니다.</li>
	<li>미생물의 교차 오염을 방지 하기 위해 살 균 처리 지우기를 사용 하 여 각 침대 팩 사이의 교 반 막대의 끝을 청소. 참고: 따뜻한 비눗물의 양동이 교 반 막대 청소를 사용할 수 있습니다. 플라스틱 샌드위치 가방 또한 막대의 끝에 고무 밴드와 함께 안전 하 고 각 교차 오염을 방지 하기 위해 팩을 떡 치 후 대체 수 있습니다.</li>
	<li>무게와 침구 혼합물의 최종 질량을 기록. 환경 챔버19 12 ° c.의 노점와 18-20 ° C의 주위 온도를 설정에서 플라스틱 컨테이너를 놓습니다</li>
</ol>2. 유지 관리 하는 시뮬레이션 베드 팩
<ol><li>대변과 소변, 추가 하기 전에 48 시간 냉장고에서 냉동된 대변과 소변을 제거 하 고 실내 온도 (20-25 ˚C)에 녹여 수 있게.</li>
	<li>침대 팩 소변을 추가 하기 전에 한 시간 소변의 pH를 측정 합니다.</li>
	<li>6 M NaOH를 처리 하는 데 필요한 적절 한 개인 보호 장비 (장갑, 안전 안경)에 넣어.</li>
	<li>졸업된 실린더에 6 M 수산화 나트륨 (NaOH)의 25 mL를 붓으십시오. 혼합물을 저 어 다음 pH 프로브를 사용 하 여 산도 테스트 합니다. 소변 pH 7.4, 생리 적 pH20에 도달할 때까지 반복 합니다.</li>
	<li>일단 소변의 pH 조정 때 소변에서 질소의 휘 발을 방지 하기 위해 사용 중인 소변 용기 뚜껑을 교체 합니다.</li>
	<li>무게와 질량 침대 팩의 기록. 신선한 침구가이 하루에 추가 될 경우 320 g의 무게 균형을 사용 하 여 알루미늄 팬으로 소재 침구를 선택 하 고 추가 침구 소재 각각 침대 팩. 없는 침구가이 하루에 추가 하는 것입니다, 단계 2.7 계속.</li>
	<li>해 동된 가축 배설물 플라스틱에 균형을 사용 하 여 접시와 침대 팩에 추가의 320 g 무게. 참고: 하루 21에 해 동된 배설물 대신 신선한 배설물을 사용 합니다.</li>
	<li>1000 mL 졸업된 실린더에 해 동된 가축 소변의 320 mL를 측정 합니다. 침대 팩에 빈 내용입니다. 참고: 하루 21에 해 동된 소변 대신 신선한 소변을 사용 합니다.</li>
	<li>교 반 막대를 사용 하 여 30 초 동안 약간 침구 팩 혼합물을 저 어. 미생물의 교차 오염을 방지 하기 위해 각 침대 팩 사이의 교 반 막대의 플라스틱 끝을 청소. 무게와 침구 혼합물의 최종 질량을 기록.</li>
	<li>환경 챔버에는 플라스틱 컨테이너를 반환 합니다.</li>
	<li>침구 추가 되 고 (단계 2.6) 소재와 공기 샘플 각 수요일 수집으로 월요일, 수요일, 그리고 금요일 각 주에 2.1-2.10 단계 반복 합니다.</li>
</ol>3. 시뮬레이션 침대 팩에서 샘플 수집
참고: 샘플 수집 됩니다 시뮬레이션된 침대 팩에서 매주 한 번, 대변, 소변, 그리고 신선한 침구를 추가 하기 전에.
<ol><li>준비에서 각 시뮬레이션된 침대 팩의 headspace 공기 샘플을 수집 하 고.
	<ol>
<li>켜고 모든 공기 샘플링 장비 제조 업체의 지시에 따라 약 1 시간 워밍업 허용. 주: 암모니아 (NH3), 황화 수소 (H2S), 메탄 (CH4), 질소 산화물 (N2O)와 이산화탄소 (CO2) 가스 분석기가이 연구에 사용 된 재료의 표를 참조 하십시오.</li>
		<li>눈금자를 사용 하 여 시뮬레이션된 침대 팩을 들고 플라스틱 컨테이너의 상단에 시뮬레이션된 침대 팩의 위에서 거리를 측정 합니다.</li>
		<li>다음 수식을 사용 하 여 헤드 스페이스 영역의 볼륨을 계산: <img alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/57332/57332eq1.jpg"> 여기서 r = 플라스틱 컨테이너의 반지름 h = 플라스틱 컨테이너의 상단에 침대 팩의 위에서 거리 고 V플럭스 챔버 = 플라스틱 컨테이너 위에 있는 플럭스 챔버의 볼륨. 참고:이 연구에 사용 된 플럭스 챔버 0.064 m21,22의 표면 면적 0.007 m3 의 내부 볼륨을 했다.</li>
		<li>팩의 대략적인 센터에서 침대 팩의 표면에 금속 지분 약 5 cm를 밀어. 0.64 cm 불활성 튜브 12.5 cm 금속 말뚝 침구 팩의 표면 위에 1.3 cm에 보안 각 시뮬레이션된 침대 팩 컨테이너의 상단에 1 ㎝ 구멍 중 하나를 통해 스레드. 스테인레스 스틸 반구형 정적 플럭스 챔버21,22 고무 스커트 각 시뮬레이션된 침대 팩 (그림 1) 위에 놓습니다. 참고: 고무 스커트는 61 c m 사각형 22.9 cm 직경 구멍 중심으로 연약한, 탄력 있는 고무의 만든. 구멍 플럭스 챔버에 적합 하 고 스커트 플라스틱 컨테이너는 컨테이너에 배치 하면 위에 물개를 형성 한다.</li>
		<li>사용 하 여 불활성 압축 피팅 플럭스 챔버에 0.64 cm 불활성 튜브를 연결 합니다. 참고: 불활성 튜브 공기 샘플링 장비에 피드 가스 샘플링 매니폴드에 첨부 됩니다. 가스 샘플링 시스템 24 볼트 프로그래밍 가능 로직 릴레이 의해 제어 되는 8 공기 입구 라인 가스 샘플링 매니폴드에의 한 개폐를 다중 위치 3 방향 솔레노이드 신호 ( 재료의 표참조). 한 줄 각 침대 팩에서 개별 공기 샘플링 수 있도록 한 번에 열립니다.</li>
		<li>30 분 동안 5 L 분-1 의 비율로 튜브를 통해 룸에서 주변 공기를 내뿜는 시작. 주: 샘플 라인을 통해 공기를 사용 하는 펌프에 대 한 재료의 표를 참조 하십시오.</li>
	</ol></li>
	<li>암모니아, 이산화탄소, 메탄, 그리고 시뮬레이션된 침대 팩의 headspace에 황화 수소의 농도 측정 합니다.
	<ol>
<li>후 적절 하 게는 시뮬레이션 홍 조 팩 침대, 불활성 샘플 라인 가스 샘플링 매니폴드에 연결에 대기 방에서 그리는 샘플 선 자 지를 엽니다.</li>
		<li>에 어 샘플링 장비에 공기를 당기기 시작 프로그래밍 가능 로직 릴레이 활성화 합니다. 주변 공기에 측정된 가스의 농도 결정 하기 위해 20 분에 대 한 주변 공기에서 기록 측량. 이 배경 공기 농도로 사용 될 것입니다. 끝나면 대기 농도 수집, 샘플 라인에 자 지를 닫습니다.</li>
		<li>각 플럭스 챔버에 연결 된 불활성 샘플 라인에서 공기를 샘플링 하려면 프로그래밍 가능한 로직 릴레이 활성화 합니다. 각 침대 팩의 headspace에 측정된 가스의 농도 결정 하기 위해 20 분에 대 한 각 샘플에서 기록 측량.</li>
		<li>공기 샘플 mg k g-1 (ppm), 가스 (NH3, CO2, N2O, 채널4, H2S)의 평균 농도 결과 보고 수 또는 가스의 자 속 밀도 (방출 속도)는 단위 당 질량에 산출 될 수 있다 다음 수식을 사용 하 여 단위 시간 기준 위치: <img alt="Equation 2" src="/files/ftp_upload/57332/57332eq2.jpg"> 여기서 J = µ g m-2 분-1에 플럭스 A = 챔버 내부에, 소스 (m2)의 영역 Q =는 스윕 공기 흐름 속도 m3 분-1, 그리고 C공기 챔버 (µ g m-3)23떠나 VOC 농도 =.</li>
	</ol></li>
	<li>시뮬레이션 된 침대 팩의 headspace에 향기가 있는 휘발성 유기 화합물의 농도 측정 합니다.
	<ol>
<li>라텍스 또는 니트 릴 일회용 장갑에 넣어.</li>
		<li>적절 하 게는 시뮬레이션 홍 조 팩 침대, 황동 스토리지 모자 preconditioned 스테인리스 매 튜브에서 제거. 참고:이 연구에 사용 된 매 튜브 89 mm × 6.4 mm OD Tenax TA 매 (참조 테이블의 재료)으로 가득 했다. 황동 모자 polythtrafluorethylene (PTFE) 깃 봉 있다.</li>
		<li>유연한 고무 튜브를 사용 하 여 유동 챔버에 입구 포트를 매 관의 득점된 끝 및 진공 펌프에 매 튜브의 다른 쪽 끝을 연결 합니다. 참고:이 사용 되는 진공 펌프 연구 75 mL 분-1의 유량에 매 튜브를 통해 공기를 뽑아 ( 재료의 표참조).</li>
		<li>0.375 L의 샘플 볼륨에 대 일 분 매 관으로 공기를 끌어 다음 펌프를 해제 하 고 분리 매 튜브를 펌프를 수 있습니다. 매 관의 끝에 황동 저장 모자를 교체 합니다.</li>
		<li>단계 3.3.1-3.3.4 각 침대 팩에 대 한 1 개의 매 관 수집을 반복 합니다.</li>
		<li>열 탈 착 가스 크로마 토 그래프-질량 분석 (TD-GC-MS) 매 관 분석까지 저장 합니다. 튜브에 대 한 실내 온도 (20-25 ˚C)에 저장 될 수 있습니다 < 24 h. 저장 하는 경우 > 24 h, 냉장고에 있는 상점.</li>
		<li>TD-GC-MS 시스템에 샘플 분석, 직전 매 튜브에서 황동 스토리지 뚜껑을 제거 하 고 PTFE 분석 모자23으로 바꿉니다.</li>
		<li>휘발성 유기 화합물24 (초 산, 버터 산, 프로, isobutyric 산, isovaleric 산, valeric 산, hexanoic 산, heptanoic 산, 페 놀, p-크 레 졸, indole, skatole, 디 메 틸 아 황산, 산과 디 메 틸에 대 한 매 관 분석 trisulfide) TD GC-MS23,,2425를 사용 하 여.</li>
		<li>공기 샘플 (µ g m-3), 휘발성 유기 화합물 농도 결과 보고 수 또는 휘발성 유기 화합물의 자 속 밀도 (방출 속도)는 단위 시간을 기준으로 다음 수식을 사용 하 여 당 단위 넓이 당 질량에 산출 될 수 있다: <img alt="Equation 2" src="/files/ftp_upload/57332/57332eq2.jpg"> 여기서 J = µ g m-2 분-1에 플럭스 A = 챔버 내부에, 소스 (m2)의 영역 Q =는 스윕 공기 흐름 속도 m3 분-1, 그리고 C공기챔버 (µ g m-3)23떠나 VOC 농도 =.</li>
	</ol></li>
	<li>시뮬레이션된 침대 팩의 물리적, 화학적 측정을 수집 합니다. 참고: 온도, pH, 증발 물 손실을 추가 자료 시뮬레이션된 침대 팩에 추가 된 각 시간 측정 됩니다. 영양소 구성 0와 하루 42에서 결정 됩니다. 무료 공기 공간에서 하루 42만 결정 됩니다.<ol>
<li>침대 팩, 시뮬레이션된 침대 팩의 표면 아래 약 7.6 cm의 중심 온도 프로브를 삽입 하 여 침대 팩의 온도 확인 합니다. 온도 안정화 하 고 기록할 수 있습니다.</li>
		<li>예상된 증발 물 손실을 결정합니다<ol>
<li>균형에 플라스틱 컨테이너를 놓습니다.</li>
			<li>측정 하 고 각 추가 대변/소변/침구 시뮬레이션 침대 팩의 전후 시뮬레이션된 침대 팩의 질량을 기록 합니다.</li>
			<li>예상된 증발 물 손실을 이전 하루의 끝에서 현재 날짜의 처음 질량을 빼서 계산 합니다. 차이점은 일 사이 침대 팩에서 증발 하 고 절대 손실 반영 하지 않습니다 비록 침대 팩 간의 상대적 차이 비교 하 사용할 수 있습니다 물의 예상된 질량.</li>
		</ol>
</li>
		<li>시뮬레이션 된 침대 팩의 pH를 결정<ol>
<li>침대 팩의 표면 아래 약 7.6 cm의 깊이에 팩의 중심에서 각 시뮬레이션 침대 팩에서 대표 5-10 g의 샘플을 수집 합니다. 플라스틱 50 mL 원뿔 튜브, 모자, 그리고 라벨에 샘플을 넣어.</li>
			<li>버퍼 ph 4와 제조 업체의 지시에 따라 7 pH 미터 보정.</li>
			<li>각 원뿔의 질량을 결정 합니다.</li>
			<li>희석 증류수, 이온을 제거 된 물으로 대량으로 각 샘플 1:2. 원뿔 물과 침구 소재를 섞어 흔들어. 원추형으로 pH 프로브를 삽입 하 고 측정, 시료의 pH를 기록.</li>
		</ol>
</li>
		<li>일 0와 42만, 시뮬레이션된 침대 팩의 영양 내용을 확인 합니다.<ol>
<li>침대 팩의 표면 아래 약 7.6 cm의 깊이에 팩의 중심에서 각 시뮬레이션 침대 팩에서 50 g 대표 샘플을 수집 합니다. 종이 토양 샘플 가방에 넣습니다.</li>
			<li>24 시간 영양 분석을 위한 실험실으로 전송 합니다. 샘플 영양 분석을 위한 실험실에 수송 될 수 있다 때까지 냉장고에 저장 합니다. 참고: 모든 매크로 또는 마이크로 양분 분석할 수 있습니다. 총 질소26, 인 및 유황 분석27 상업 실험실에서 분석.</li>
		</ol>
</li>
		<li>하루 42만, 시뮬레이션 침대 팩에서 무료 공기 공간을 결정 합니다.<ol>
<li>균형에 플라스틱 용기를 놓고 질량을 기록 합니다. 천천히 물 표면도 함께 시뮬레이션된 침대 팩의 표면 때까지 물으로 채우십시오. 아니 더 많은 거품이 시뮬레이션된 침대 팩에서 오고 있다 때까지 정착 물 허용 다음 플라스틱 컨테이너의 질량을 기록</li>
			<li>다음 계산을 사용 하 여 무료 공기 공간 비율을 확인 합니다. <img alt="Equation 3" src="/files/ftp_upload/57332/57332eq3.jpg">
</li>
		</ol>
</li>
	</ol></li>
	<li>모든 원하는 데이터를 완료 한 후 수집 단계 (단계 3.1-3.4), 단계 2.1-2.10 다음 시뮬레이션된 침대 팩에 대변, 소변, 및 침구 추가 합니다.</li>
</ol>

<ol>
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Qual. 43, 1187-1194 (2014).</li><li>Spiehs, M. J., Brown-Brandl, T. M., Berry, E. D., Wells, J. E., Parker, D. B., Miller, D. N., Jaderborg, J. P., Diconstanzo, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Use+of+wood-based+materials+in+beef+bedded+manure+packs:+2.+Effect+on+odorous+volatile+organic+compounds,+odor+activity+value,+Escherichia+coli,+and+nutrient+concentration.">Use of wood-based materials in beef bedded manure packs: 2. Effect on odorous volatile organic compounds, odor activity value, Escherichia coli, and nutrient concentration.</a> J. Environ. Qual. 43, 1195-1206 (2014).</li><li>Spiehs, M. J., Brown-Brandl, T. M., Parker, D. B., Miller, D. N., Berry, E. D., Wells, J. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ammonia,+total+reduced+sulfides,+and+greenhouse+gases+of+pine+chip+and+corn+stover+bedding+packs.">Ammonia, total reduced sulfides, and greenhouse gases of pine chip and corn stover bedding packs.</a> J. Environ. Qual. 45, 630-637 (2016).</li><li>Spiehs, M. J., Berry, E. D., Wells, J. E., Parker, D. B., Brown-Brandl, T. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Odorous+volatile+organic+compounds,+Escherichia+coli,+and+nutrient+concentrations+when+kiln-dried+pine+chips+and+corn+stover+bedding+are+used+in+beef+bedded+manure+packs.">Odorous volatile organic compounds, Escherichia coli, and nutrient concentrations when kiln-dried pine chips and corn stover bedding are used in beef bedded manure packs.</a> J. Environ. Qual. 46, 722-732 (2017).</li><li>Herbert, S., Hashemi, M., Chickering-Sears, C., Weis, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Bedding options for livestock and equine. , (2008).</li><li>Effects of bedding on pig performance. Iowa State Research Farm Progress Reports Available from: <a target="_blank" href="https://lib.dr.iastate.edu/farms_reports/134/">https://lib.dr.iastate.edu/farms_reports/134/</a> (2012)</li><li>Brown-Brandl, T. M., Nienaber, J. A., Eigenberg, R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Temperature+and+humidity+control+in+indirect+calorimeter+chambers.">Temperature and humidity control in indirect calorimeter chambers.</a> Trans. ASABE. 54, 685-692 (2011).</li><li>Abney, C. S., Vasconcelos, J. T., McMeniman, J. P., Keyser, S. A., Wilson, K. R., Vogel, G. J., Galyean, M. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+ractophamine+hydrochlodride+on+performance,+rate+and+variation+in+feed+intake,+and+acid-base+balance+in+feedlot+cattle.">Effects of ractophamine hydrochlodride on performance, rate and variation in feed intake, and acid-base balance in feedlot cattle.</a> J. Anim. Sci. 85, 3090-3098 (2007).</li><li>Miller, D. N., Woodbury, B. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+solid-phase+microextraction+chamber+method+for+analysis+of+manure+volatiles.">A solid-phase microextraction chamber method for analysis of manure volatiles.</a> J. Environ. Qual. 35, 2383-2394 (2006).</li><li>Woodbury, B. L., Miller, D. N., Eigenberg, R. A., Nienaber, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+inexpensive+laboratory+and+field+chamber+for+manure+volatile+gas+flux+analysis.">An inexpensive laboratory and field chamber for manure volatile gas flux analysis.</a> Trans. ASABE. 49, 767-772 (2006).</li><li>Koziel, J. A., Spinhirne, J. P., Lloyd, J. D., Parker, D. B., Wright, D. W., Kuhrt, F. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Evaluation+of+sample+recovery+of+malodorous+livestock+gases+from+air+sampling+bags,+solid-phase+microextraction+fibers,+Tenax+TA+sorbent+tubes,+and+sampling+canisters.">Evaluation of sample recovery of malodorous livestock gases from air sampling bags, solid-phase microextraction fibers, Tenax TA sorbent tubes, and sampling canisters.</a> J. Air Waste Manag. Assn. 55, 1147-1157 (2005).</li><li>Parker, D. B., Gilley, J., Woodbury, B., Kim, K., Galvin, G., Bartelt-Hunt, S. L., Li, X., Snow, D. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Odorous+VOC+emission+following+land+application+of+swine+manure+slurry.">Odorous VOC emission following land application of swine manure slurry.</a> Atmos. Environ. 66, 91-100 (2013).</li><li>Parker, D. B., Koziel, J. A., Cai, L., Jacobson, L. D., Akdeniz, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Odor+and+odorous+chemical+emissions+from+animal+buildings:+Part+6.+Odor+activity+value.">Odor and odorous chemical emissions from animal buildings: Part 6. Odor activity value.</a> Trans. ASABE. 55, 2357-2368 (2012).</li><li>Watson, M., Wolf, A., Wolf, N., Peters, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Total+nitrogen.">Total nitrogen.</a> Recommended methods of manure analysis. , 18-24 (2003).</li><li>Wolf, A., Watson, M., Wolf, N., Peters, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Digestion+and+dissolution+methods+for+P,+K,+Ca,+Mg,+and+trace+elements.">Digestion and dissolution methods for P, K, Ca, Mg, and trace elements.</a> Recommended methods of manure analysis. , 30-38 (2003).</li><li>Euken, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+survey+of+manure+characteristics+from+bedded+confinement+buildings+for+feedlot+beef+productions:+Progress+report.">A survey of manure characteristics from bedded confinement buildings for feedlot beef productions: Progress report.</a> Animal Industry Report. , (2009).</li><li>Li, L., Li, Q. -. F., Wang, K., Bogan, B. W., Ni, J. -. Q., Cortus, E. L., Heber, A. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+National+Air+Emission+Monitoring+Study's+southeast+layer+site:+Part+I.+Site+characteristics+and+monitoring+methodology.">The National Air Emission Monitoring Study's southeast layer site: Part I. Site characteristics and monitoring methodology.</a> Trans. ASABE. 56, 1157-1171 (2013).</li></ol>

이 연구는 미국 농 무부 농업 연구 서비스, 연구 프로젝트 번호 3040-41630-001-00D 연방 충당된 기금에 의해 투자 되었다.
상호 또는이 문서에서 상용 제품의 언급만을 목적으로 특정 정보를 제공 하 고 미국 농 무부에 의해 승인 또는 추천을 의미 하지는 않습니다.
미국 농 무부는 평등한 기회 제공 및 고용주입니다.

소변과 대변 침대 팩의 빈번한 추가 중요 한 단계 이다. 우리는 소변과 대변 주간, 일단 그냥 추가 실험 하지만 침대 팩 가스 팩 안에 갇혀 그리고 상업 시설의 대표 했다 빵 껍질, 개발을 발견. 연구의 시작 부분에 신선한 배설물의 사용 침대 팩 가축 시설에서 발견 하는 일반적인 세균성 인구와 주사는 보장 합니다. 그것은 또한 중요 한, 침대 팩을 추가 하기 전에 생리 적 pH pH를 조정 해야 하는 소?...

육 우 감 금 시설 중서부와 대평원 상단에 인기 있는 주택 옵션입니다. 감 금 시설 지역 포함 해야 합니다 더 많은 feedlot 결선을 만듭니다 더 많은 연간 강수량을 받기 때문에 남부 평원 보다이 지역에서 더 일반적입니다. 많은 생산자 쇠고기 가축에 대 한 모노 기울기 질러를 구축 하기로 했다. 모노-슬로프 시설 선택에 대 한 생산자에 의해 언급 하는 주된 이유 일정 노동 및 배설물 제거, 및 많은 feedlots1열에 비해 향상 된 성능을 했다. 모노-기울기 질러를 사용 하 여 가축 생산자 (72.2%)의 대다수 침구에 대 한 깊은-침구 관리 시스템을 사용 하 여 한 차례 소의 이상 침대 팩을 유지 하 고1을 낭비. 사용 되는 가장 일반적인 침구 재료는 옥수수 stover, 비록 생산자 보고서 콩 수염, 밀 짚, 옥수수 cobs, 톱 밥1을 사용 하 여. 옥수수 stover 침구에 대 한 지역 수요, 많은 생산자 모노 슬로프 시설에서 사용할 수 있는 대체 침구 재료에 관심이 있었다. 경제와 동물 편안 하 게, 생산자 어떻게 침구 물자의 향기가 있는 가스의 생산, 결과 비료/침구, 영양 구성 및 병원 균의 존재를 포함 하 여 시설 환경 영향 조사.
몇 연구 암모니아에 대부분 집중 된 가축 주택에 사용 되는 다른 침구 재료에서 발생 하는 공기 품질을 측정 하기 위해 실시 되었습니다. 대부분의 공기 품질 이전 평가의 농장에서 데이터 수집을 포함 하나 또는 두 개의 실험 단위 치료 당 분석 되 고 한 번에2,3,,45. 실험 단위의 숫자 제한 하는 데 필요 합니다 여러 번 반복 해야 연구 따라서 기상 조건, 나이 또는 동물의 생산의 단계와 같은 추가적인 변수를 추가 하 고 다른 성장 절 기에 생산 아마도 자료 침구 .
아니 알려진 연구소 확장 모델을 공기 품질 및 비료/침구의 영양 구성에 영향을 미치는 요인 연구 쇠고기 깊은 떡 치 모노 슬로프 시설, 연구원에서에서 먼저 발생 하는 혼합 상업 가축 시설 활용 하려고 한 깊은 침대 시스템6,,78. 정적 플럭스 챔버는 18 달 기간6모노 슬로프 깊은 침대 가축 시설의 표면에 NH3 농도 측정에 사용 되었다. 각 두 질러 두 펜 측정 되었다. 다진된 옥수수 줄기 선호 침구 소재, 하지만 밀 짚과 콩 줄기도이 프로젝트의 짧은 기간 동안 침구 사용 했다. 침구 사용 동물 동물 당 3.22-6.13 m2 에서 배열 했다 일과 펜 밀도 당 당 1.95 3.37 k g에서 ranged. 후속 연구 반7,8명이 밖에 서 미 립 자 물질 농도에서 암모니아와 황화 수소 배출 측정. 이 연구는 2 ~ 4 명이 위치를 사용 하 여 2 년 동안 실시 되었다. 농장에서 데이터 컬렉션에 대 한 도전 컨트롤 연구 시스템의 부족 이다. 제작자 소 다이어트 변경, 동물 펜에서 펜, 침구 재료를 사용 하 여 서로 다른 소스에서 이동한 청소 하며 그들의 생산과 노동력으로 다시 침대 펜, 따라서 많은 변수를 혼동 농장에서 연구는 또한 여행 경비와 실험적 치료 (침구 소재) 등의 대량을 포함 한다. 이 프로젝트의 목적은 공기 품질 및 가축 깊은 떡 치 모노 슬로프 시설 영양 관리에 영향을 미치는 요인 연구 하는 데 사용할 수 있는 실험실 스케일 모델을 개발 했다.

<table><tbody><tr><td>10 gallon plastic cylinder containers</td><td>Rubbermaid</td><td>Model 2610</td><td>Other similar-sized plastic containers are suitable</td></tr><tr><td>Mass balance</td><td>Any</td><td></td><td>Capable of measuring 0.1 gram</td></tr><tr><td>Electric drill with 1 cm bit</td><td>Any</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Methane analyzer</td><td>Thermo Fisher Scientific</td><td>Model 55i Methane/Non-methane Analyzer</td><td></td></tr><tr><td>Hydrogen sulfide analyzer</td><td>Thermo Fisher Scientific</td><td>Model 450i</td><td></td></tr><tr><td>Ammonia analyzer</td><td>Thermo Fisher Scientific</td><td>Model 17i</td><td></td></tr><tr><td>Carbon dioxide analyzer</td><td>California Analytical</td><td>Model 1412</td><td></td></tr><tr><td>Nitrous oxide analyzer</td><td>California Analytical</td><td>Model 1412</td><td></td></tr><tr><td>Programmable Logic Relay</td><td>TECO</td><td>Model SG2-020VR-D</td><td></td></tr><tr><td>Stainless steel flux chambers</td><td>Any</td><td></td><td>Constructed using the parts list and directions cited at Woodbury et al., 2006</td></tr><tr><td>Rubber skits</td><td>Any</td><td></td><td>Constructed from flexible rubber material. Cut into squares (61 cm x 61 cm) with 22.9 cm diameter hole in center.&amp;nbsp;</td></tr><tr><td>pH meter</td><td>Spectrum Technologies</td><td>IQ150</td><td></td></tr><tr><td>thermometer</td><td>Spectrum Technologies</td><td>IQ150</td><td></td></tr><tr><td>Ruler or tape measure</td><td>Any</td><td></td><td>Capable of measuring in cm</td></tr><tr><td>Sorbent tubes</td><td>Markes International</td><td>Tenax TA</td><td></td></tr><tr><td>Pocket pumps</td><td>SKC Inc.</td><td>Series 210</td><td></td></tr><tr><td>Inert sampling line</td><td>Teflon</td><td></td><td>0.64 cm diameter</td></tr><tr><td>Pump</td><td>Thomas</td><td>107 series</td><td>Used to flush air through sample lines</td></tr></tbody></table>

lab-scale model to evaluate odor and gas concentrations emitted by deep bedded pack manure

실험실 조정 시뮬레이션된 침대 팩 모델 공기 품질과 소 모노 슬로프 시설에서 사용 하는 깊은 떡 치 팩의 영양 구성 연구 개발 되었다. 이 프로토콜은 효과적으로 많은 다른 침구 물자, 환경 변수 (온도, 습도), 및 잠재력을 평가 하기 위해 사용 되었습니다 완화 치료를 향상 시킬 수 있는 공기 상업 깊은 떡 치 모노 슬로프 시설에 질. 모델 동적 이며 쉽게 침대 팩에서 많은 화학 및 물리적 측정을 수집 하는 연구를 수 있습니다. 주간 측정, 6 ~ 7 주에 걸쳐 수집 된 충분 한 시간을을 침대 팩 성숙 시간이 지남에 공기 품질 측정에 변화를 볼 수 있습니다. 시뮬레이션된 침대 팩에서 수집 된 데이터는 농도의 범위 내에서 이전 측정 상업 깊은 떡 치 모노 슬로프 시설. 과거의 연구는 치료 당 8-10 실험 단위는 시뮬레이션된 침대 팩 간의 통계적 차이 검출 하기 위하여 충분 한 증명 하고있다. 침대 팩은 소변, 대변, 및 침구 추가 주당 침대 팩 당 노동의 10 분을 요구, 유지 하기 쉽다. 가스 샘플링 시스템을 사용 하 여 샘플 컬렉션 수집 되는 측정에 따라 침대 팩 당 20-30 분 필요 합니다. 실험실 조정 침대 팩 사용 어렵거나 연구 또는 상업 시설에서 제어 하는 온도, 습도, 등 침구 소스 제어 변수를 연구 수 있습니다. 시뮬레이션 "현실 세계" 조건의 완벽 한 시뮬레이션 하지 침대 하는 동안 팩 연구자 침대 팩 치료 차이를 사용 하 여에 대 한 좋은 모델로 역할. 여러 실험실 규모 연구 연구 또는 상업적 규모의 시설에 그들을 시도 하기 전에 가능한 치료법을 제거 하기 위해 수행할 수 있습니다.

날짜 하려면, 7 연구 연구 되었습니다9,은10,11,,1213,의14,15 수정이 절차를 사용 하 여 게시 하 고 조정 모델을 개선 하 고 특정 실험의 목표를 반영 했다. 이 절차 암모니아 배출 제어에 추가할 수 있?...

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Lab-Scale Model to Evaluate Odor and Gas Concentrations Emitted by Deep Bedded Pack Manure

냄새 및 가스 농도 깊은 방출 실험실 스케일 모델 침대 팩 비료

측정 가스, 냄새, 및 침대 비료 연구소 확장 팩, 상업 가축 시설 깊은 침대 비료 팩을 사용 하 여 공기 품질을 개선 하는 방법을 연구 하는 데 사용할 수 있습니다 영양 구성 하는 프로토콜 개발 되었습니다.

A lab-scaled simulated bedded pack model was developed to study air quality and nutrient composition of deep-bedded packs used in cattle mono-slope ...

lab-scale-model-to-evaluate-odor-gas-concentrations-emitted-deep

Research

JoVE Journal

Environment

6.3K 조회수.  USDA ARS U.S. Meat Animal Research Center. 측정 가스, 냄새, 및 침대 비료 연구소 확장 팩, 상업 가축 시설 깊은 침대 비료 팩을 사용 하 여 공기 품질을 개선 하는 방법을 연구 하는 데 사용할 수 있습니다 영양 구성 하는 프로토콜 개발 되었습니다.

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Biocontained Carcass Composting for Control of Infectious Disease Outbreak in Livestock

Intensive livestock production systems are particularly vulnerable to natural or intentional (bioterrorist) infectious disease outbreaks. Large numbers of animals housed within a confined area enables rapid dissemination of most infectious agents throughout a herd. Rapid containment is key to controlling any infectious disease outbreak, thus depopulation is often undertaken to prevent spread of a pathogen to the larger livestock population. In that circumstance, a large number of livestock carcasses and contaminated manure are generated that require rapid disposal.
Composting lends itself as a rapid-response disposal method for infected carcasses as well as manure and soil that may harbor infectious agents. We designed a bio-contained mortality composting procedure and tested its efficacy for bovine tissue degradation and microbial deactivation. We used materials available on-farm or purchasable from local farm supply stores in order that the system can be implemented at the site of a disease outbreak. In this study, temperatures exceeded 55&deg;C for more than one month and infectious agents implanted in beef cattle carcasses and manure were inactivated within 14 days of composting. After 147 days, carcasses were almost completely degraded. The few long bones remaining were further degraded with an additional composting cycle in open windrows and the final mature compost was suitable for land application. 
Duplicate compost structures (final dimensions 25 m x 5 m x 2.4 m; L x W x H) were constructed using barley straw bales and lined with heavy black silage plastic sheeting. Each was loaded with loose straw, carcasses and manure totaling ~95,000 kg. A 40-cm base layer of loose barley straw was placed in each bunker, onto which were placed 16 feedlot cattle mortalities (average weight 343 kg) aligned transversely at a spacing of approximately 0.5 m. For passive aeration, lengths of flexible, perforated plastic drainage tubing (15 cm diameter) were placed between adjacent carcasses, extending vertically along both inside walls, and with the ends passed though the plastic to the exterior. The carcasses were overlaid with moist aerated feedlot manure (~1.6 m deep) to the top of the bunker. Plastic was folded over the top and sealed with tape to establish a containment barrier and eight aeration vents (50 x 50 x 15 cm) were placed on the top of each structure to promote passive aeration. After 147 days, losses of volume and mass of composted materials averaged 39.8% and 23.7%, respectively, in each structure.

Using readily available materials, this biocontained composting system enables effective on-site disposal of large animal carcasses arising in the event of infectious disease outbreak. This procedure kills most infectious agents in carcasses and contaminated manure. Once infectious agent is confirmed non-viable, mature compost can be spread as fertilizer.

가축의 전염성 질병 발발의 제어를위한 Biocontained 카캐스 퇴비

Intensive livestock production systems are particularly vulnerable to natural or intentional (bioterrorist) infectious disease outbreaks. Large numbers of ...

연구

면역학 및 감염병학

The Use of an Automated System (GreenFeed) to Monitor Enteric Methane and Carbon Dioxide Emissions from Ruminant Animals

Ruminant animals (domesticated or wild) emit methane (CH4) through enteric fermentation in their digestive tract and from decomposition of manure during storage. These processes are the major sources of greenhouse gas (GHG) emissions from animal production systems. Techniques for measuring enteric CH4 vary from direct measurements (respiration chambers, which are highly accurate, but with limited applicability) to various indirect methods (sniffers, laser technology, which are practical, but with variable accuracy). The sulfur hexafluoride (SF6)&#160;tracer gas method is commonly used to measure enteric CH4 production by animal scientists and more recently, application of an Automated Head-Chamber System (AHCS) (GreenFeed, C-Lock, Inc., Rapid City, SD), which is the focus of this experiment, has been growing. AHCS is an automated system to monitor CH4 and carbon dioxide (CO2) mass fluxes from the breath of ruminant animals. In a typical AHCS operation, small quantities of baiting feed are dispensed to individual animals to lure them to AHCS multiple times daily. As the animal visits AHCS, a fan system pulls air past the animal&#8217;s muzzle into an intake manifold, and through an air collection pipe where continuous airflow rates are measured. A sub-sample of air is pumped out of the pipe into non-dispersive infra-red sensors for continuous measurement of CH4 and CO2 concentrations. Field comparisons of AHCS to respiration chambers or SF6 have demonstrated that AHCS produces repeatable and accurate CH4 emission results, provided that animal visits to AHCS are sufficient so emission estimates are representative of the diurnal rhythm of rumen gas production. Here, we demonstrate the use of AHCS to measure CO2 and CH4 fluxes from dairy cows given a control diet or a diet supplemented with technical-grade cashew nut shell liquid.

The Use of an Automated System GreenFeed to Monitor Enteric Methane and Carbon Dioxide Emissions from Ruminant Animals

Accuracy and precision of the techniques used to measure methane emissions from ruminant animals are critically important for the success of greenhouse gas mitigation efforts. This manuscript describes the principles and operation of an automated system to monitor methane and carbon dioxide mass fluxes from the breath of ruminant animals.

자동화 시스템 (GreenFeed)의 사용 반추 동물의 장내 메탄과 이산화탄소 배출량을 모니터링하려면

Ruminant animals (domesticated or wild) emit methane (CH4) through enteric fermentation in their digestive tract and from decomposition of manure during ...

환경과학

Measuring Carbon-based Contaminant Mineralization Using Combined CO2 Flux and Radiocarbon Analyses

A method is described which uses the absence of radiocarbon in industrial chemicals and fuels made from petroleum feedstocks which frequently contaminate the environment. This radiocarbon signal &#8212; or rather the absence of signal &#8212; is evenly distributed throughout a contaminant source pool (unlike an added tracer) and is not impacted by biological, chemical or physical processes (e.g., the 14C radioactive decay rate is immutable). If the fossil-derived contaminant is fully degraded to CO2, a harmless end-product, that CO2 will contain no radiocarbon. CO2 derived from natural organic matter (NOM) degradation will reflect the NOM radiocarbon content (usually &#60;30,000 years old). Given a known radiocarbon content for NOM (a site background), a two end-member mixing model can be used to determine the CO2 derived from a fossil source in a given soil gas or groundwater sample. Coupling the percent CO2 derived from the contaminant with the CO2 respiration rate provides an estimate for the total amount of contaminant degraded per unit time. Finally, determining a zone of influence (ZOI) representing the volume from which site CO2 is collected allows determining the contaminant degradation per unit time and volume. Along with estimates for total contaminant mass, this can ultimately be used to calculate time-to-remediate or otherwise used by site managers for decision-making.

Measuring Carbon-based Contaminant Mineralization Using Combined CO2 Flux and Radiocarbon Analyses

A protocol is described wherein CO2 mineralized from organic contaminant (derived from petroleum feedstocks) biodegradation is trapped, quantified, and analyzed for 14C content. A model is developed to determine CO2 capture zone's spatial extent. Spatial and temporal measurements allow integrating contaminant mineralization rates for predicting remediation extent and time.

측정 탄소 기반의 오염 물질 무기화 결합 된 CO를 사용하여<sub&gt; 2</sub&gt; 플럭스 및 방사성 탄소 분석

A method is described which uses the absence of radiocarbon in industrial chemicals and fuels made from petroleum feedstocks which frequently contaminate ...

Calibrated Passive Sampling - Multi-plot Field Measurements of NH3 Emissions with a Combination of Dynamic Tube Method and Passive Samplers

Agricultural ammonia (NH3) emissions (90% of total EU emissions) are responsible for about 45% airborne eutrophication, 31% soil acidification and 12% fine dust formation within the EU15. But NH3 emissions also mean a considerable loss of nutrients. Many studies on NH3 emission from organic and mineral fertilizer application have been performed in recent decades. Nevertheless, research related to NH3 emissions after application fertilizers is still limited in particular with respect to relationships to emissions, fertilizer type, site conditions and crop growth. Due to the variable response of crops to treatments, effects can only be validated in experimental designs including field replication for statistical testing. The dominating ammonia loss methods yielding quantitative emissions require large field areas, expensive equipment or current supply, which restricts their application in replicated field trials. This protocol describes a new methodology for the measurement of NH3 emissions on many plots linking a simple semi-quantitative measuring method used in all plots, with a quantitative method by simultaneous measurements using both methods on selected plots. As a semi-quantitative measurement method passive samplers are used. The second method is a dynamic chamber method (Dynamic Tube Method) to obtain a transfer quotient, which converts the semi-quantitative losses of the passive sampler to quantitative losses (kg nitrogen ha-1). The principle underlying this approach is that passive samplers placed in a homogeneous experimental field have the same NH3 absorption behavior under identical environmental conditions. Therefore, a transfer co-efficient obtained from single passive samplers can be used to scale the values of all passive samplers used in the same field trial. The method proved valid under a wide range of experimental conditions and is recommended to be used under conditions with bare soil or small canopies (&#60;0.3 m). Results obtained from experiments with taller plants should be treated more carefully.

Calibrated Passive Sampling - Multi-plot Field Measurements of NH3 Emissions with a Combination of Dynamic Tube Method and Passive Samplers

Ammonia emissions are a major threat to the environment by eutrophication, soil acidification and fine particle formation and stem mainly from agricultural sources. This method allows ammonia loss measurements in replicated field trials enabling statistical analysis of emissions and of relationships between crop development and emissions.

보정 수동 샘플링 - NH의 다중 플롯 필드 측정<sub&gt; 3</sub동적 튜브 방법 및 패시브 샘플러의 조합으로&gt; 배출

Agricultural ammonia (NH3) emissions (90% of total EU emissions) are responsible for about 45% airborne eutrophication, 31% soil acidification and 12% ...

Assessment of Methane and Nitrous Oxide Fluxes from Paddy Field by Means of Static Closed Chambers Maintaining Plants Within Headspace

This protocol describes the measurement of greenhouse gas (GHG) emissions from paddy soils using the static closed chamber technique. This method is based on the diffusion theory. A known volume of air overlaying a defined soil area is enclosed within a parallelepiped cover (named &#34;chamber&#34;), for a defined period of time. During this enclosure period, gases (methane (CH4) and nitrous oxide (N2O)) move from soil pore air near their microbial source (i.e., methanogens, nitrifiers, denitrifiers) to the chamber headspace, following a natural concentration gradient. Fluxes are then estimated from chamber headspace concentration variations sampled at regular intervals throughout the enclosure and then analyzed with gas chromatography. Among the techniques available for GHG measurement, the static closed chamber method is suitable for plot experiments, as it does not require large homogenously treated soil areas. Furthermore, it is manageable with limited resources and can identify relationships among ecosystem properties, processes, and fluxes, especially when combined with GHG driving force measurements. Nevertheless, with respect to the micrometeorological method, it causes a minimal but still unavoidable soil disturbance, and allows a minor temporal resolution. Several phases are key to the method implementation: i) chamber design and deployment, ii) sample handling and analyses, and iii) flux estimation. Technique implementation success in paddy fields demands adjustments for field flooding during much of the cropping cycle, and for rice plant maintenance within the chamber headspace during measurements. Therefore, the additional elements to be considered with respect to the usual application of non-flooded agricultural soils consist of devices for: i) avoiding any unintended water disturbance that could overestimate fluxes, and ii) including rice plants within the chamber headspace to fully consider gases emitted through aerenchyma transportation.

The overall goal of this protocol is to measure greenhouse gas emissions from paddy fields using the static closed chamber technique. The measurement system needs specific adjustments due to the presence of both a permanent water layer in the field and of the plants within the chamber headspace.

메탄과 아산화 질소 용 정전기에 의하여 벼 분야에서의 평가 폐쇄 챔버 Headspace 내 식물 유지

This protocol describes the measurement of greenhouse gas (GHG) emissions from paddy soils using the static closed chamber technique. This method is based ...

Design and Use of a Full Flow Sampling System (FFS) for the Quantification of Methane Emissions

The use of natural gas continues to grow with increased discovery and production of unconventional shale resources. At the same time, the natural gas industry faces continued scrutiny for methane emissions from across the supply chain, due to methane&#39;s relatively high global warming potential (25-84x that of carbon dioxide, according to the Energy Information Administration). Currently, a variety of techniques of varied uncertainties exists to measure or estimate methane emissions from components or facilities. Currently, only one commercial system is available for quantification of component level emissions and recent reports have highlighted its weaknesses.
In order to improve accuracy and increase measurement flexibility, we have designed, developed, and implemented a novel full flow sampling system (FFS) for quantification of methane emissions and greenhouse gases based on transportation emissions measurement principles. The FFS is a modular system that consists of an explosive-proof blower(s), mass airflow sensor(s) (MAF), thermocouple, sample probe, constant volume sampling pump, laser based greenhouse gas sensor, data acquisition device, and analysis software. Dependent upon the blower and hose configuration employed, the current FFS is able to achieve a flow rate ranging from 40 to 1,500 standard cubic feet per minute (SCFM). Utilization of laser-based sensors mitigates interference from higher hydrocarbons (C2+). Co-measurement of water vapor allows for humidity correction. The system is portable, with multiple configurations for a variety of applications ranging from being carried by a person to being mounted in a hand drawn cart, on-road vehicle bed, or from the bed of utility terrain vehicles (UTVs). The FFS is able to quantify methane emission rates with a relative uncertainty of &#177; 4.4%. The FFS has proven, real world operation for the quantification of methane emissions occurring in conventional and remote facilities.

Design and Use of a Full Flow Sampling System FFS for the Quantification of Methane Emissions

We have designed, developed, and implemented a novel full flow sampling system (FFS) for quantification of methane emissions and greenhouse gases from across the natural gas supply chain.

메탄 배출량의 정량화를위한​​ 설계 및 전체 흐름 샘플링 시스템 (FFS)의 사용

The use of natural gas continues to grow with increased discovery and production of unconventional shale resources. At the same time, the natural gas ...

공학

Medium Preparation for the Cultivation of Microorganisms under Strictly Anaerobic/Anoxic Conditions

In contrast to aerobic organisms, strictly anaerobic microorganisms require the absence of oxygen and usually a low redox potential to initiate growth. As oxygen is ubiquitous in air, retaining O2-free conditions during all steps of cultivation is challenging but a prerequisite for anaerobic culturing. The protocol presented here demonstrates the successful cultivation of an anaerobic mixed culture derived from a biogas plant using a simple and inexpensive method. A precise description of the entire anoxic culturing process is given including media preparation, filling of cultivation flasks, supplementation with redox indicator and reducing agents to provide low redox potentials as well as exchanging the headspace to keep media free from oxygen. Furthermore, a detailed overview of aseptically inoculating gas tight serum flasks (by using sterile syringes and needles) and suitable incubation conditions is provided. The present protocol further deals with gas and liquid sampling for subsequent analyses regarding gas composition and volatile fatty acid concentrations using gas chromatography (GC) and high performance liquid chromatography (HPLC), respectively, and the calculation of biogas and methane yield considering the ideal gas law.

As obligate anaerobic organisms are unable to grow upon oxygen exposure, the use of anaerobic culturing techniques is indispensable. Here, we demonstrate a simple and effective method to cultivate a mixed culture derived from a biogas plant from media preparation to gas and volatile fatty acid quantification.

엄격하게 혐기성 /안산 조건하에서 미생물의 재배를위한 중간 준비

In contrast to aerobic organisms, strictly anaerobic microorganisms require the absence of oxygen and usually a low redox potential to initiate growth. As ...

생화학

음식물 쓰레기 및 슬러지의 혐기성 소화를 위한 호흡기 측정 프로토콜

Measuring Biomethane Potential of Food Scrap Waste Anaerobically Co&#45;Digested with Waste&#45;Activated Sludge Using Respirometry

The use of respirometry to study the biokinetics of microbiota treating wastewater or digesting wastewater sludges has become more prevalent over the last few decades. The use of respirometry to examine the biokinetics of anaerobic microbiota co-digesting organic waste streams such as wastewater sludge and food scrap is an area of active research. To date, no visualized protocol has been published on the topic. Accordingly, in this protocol, we configured a respirometer to measure methane production and flow rate over time using three different food-to-microorganism (F:M) ratios and food scrap waste and waste-activated sludge as substrates. The resulting data, coupled with substrate utilization measurements, provides the basis for understanding how different substrate concentrations influence the rate at which anaerobic microbiota produce methane. Additionally, this protocol presents a method to develop biokinetic parameters (e.g., methane production rate constant and yield). Others can use this respirometry protocol to examine organic degradation under anaerobic conditions and develop microbial parameters.

저자 스포트라이트: 새로운 호흡 측정 프로토콜을 사용한 혐기성 미생물군 연구 발전

This protocol describes a best practice for determining methane production and microbial kinetic parameters using respirometry for anaerobic microbiota co-digesting food scrap waste and waste-activated sludge.

호흡 측정법을 사용하여 폐기물 활성 슬러지와 혐기성 동시 소화된 음식물 쓰레기 폐기물의 바이오메탄 전위 측정

The use of respirometry to study the biokinetics of microbiota treating wastewater or digesting wastewater sludges has become more prevalent over the last ...

냄새 및 가스 농도 깊은 방출 실험실 스케일 모델 침대 팩 비료

요약

더 많은 비디오 탐색

이 비디오의 챕터

가축의 전염성 질병 발발의 제어를위한 Biocontained 카캐스 퇴비

자동화 시스템 (GreenFeed)의 사용 반추 동물의 장내 메탄과 이산화탄소 배출량을 모니터링하려면

측정 탄소 기반의 오염 물질 무기화 결합 된 CO를 사용하여

보정 수동 샘플링 - NH의 다중 플롯 필드 측정

메탄과 아산화 질소 용 정전기에 의하여 벼 분야에서의 평가 폐쇄 챔버 Headspace 내 식물 유지

메탄 배출량의 정량화를위한 설계 및 전체 흐름 샘플링 시스템 (FFS)의 사용

엄격하게 혐기성 /안산 조건하에서 미생물의 재배를위한 중간 준비

호흡 측정법을 사용하여 폐기물 활성 슬러지와 혐기성 동시 소화된 음식물 쓰레기 폐기물의 바이오메탄 전위 측정

호흡 측정법을 사용하여 폐기물 활성 슬러지와 혐기성 동시 소화된 음식물 쓰레기 폐기물의 바이오메탄 전위 측정

호흡 측정법을 사용하여 폐기물 활성 슬러지와 혐기성 동시 소화된 음식물 쓰레기 폐기물의 바이오메탄 전위 측정

냄새 및 가스 농도 깊은 방출 실험실 스케일 모델 침대 팩 비료

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가축의 전염성 질병 발발의 제어를위한 Biocontained 카캐스 퇴비

자동화 시스템 (GreenFeed)의 사용 반추 동물의 장내 메탄과 이산화탄소 배출량을 모니터링하려면

측정 탄소 기반의 오염 물질 무기화 결합 된 CO를 사용하여

보정 수동 샘플링 - NH의 다중 플롯 필드 측정

메탄과 아산화 질소 용 정전기에 의하여 벼 분야에서의 평가 폐쇄 챔버 Headspace 내 식물 유지

메탄 배출량의 정량화를위한​​ 설계 및 전체 흐름 샘플링 시스템 (FFS)의 사용

엄격하게 혐기성 /안산 조건하에서 미생물의 재배를위한 중간 준비

호흡 측정법을 사용하여 폐기물 활성 슬러지와 혐기성 동시 소화된 음식물 쓰레기 폐기물의 바이오메탄 전위 측정

호흡 측정법을 사용하여 폐기물 활성 슬러지와 혐기성 동시 소화된 음식물 쓰레기 폐기물의 바이오메탄 전위 측정

호흡 측정법을 사용하여 폐기물 활성 슬러지와 혐기성 동시 소화된 음식물 쓰레기 폐기물의 바이오메탄 전위 측정

메탄 배출량의 정량화를위한 설계 및 전체 흐름 샘플링 시스템 (FFS)의 사용