Optimización de la medición de emisiones de NH3 de purines por el método de trámpas ácidas húmedas in vitro RESUMEN

Abstract

[EN] Ammonia (NH3) emissions from pig production contribute relevantly to acidification and eutrophication of the environment. In order to reduce these emissions it is necessary to use standardized measurement protocols. One of the methods requiring standardization is in vitro measurement of potential NH3 emissions. In this method, the emission from an emitting source under controlled conditions is trapped in an acidic solution to be later analyzed. The objectives of this study were (i) to determine the variation of the emission of NH3 between replicates of the same sample; (ii) to characterize relationships between partial (one or few days of measurements) and cumulative emissions; (iii) to analyze the effect of varying the frequency of replacement of the acidic solution of the impingers on the precision of the results of emissions; and (iv) to evaluate the capture efficiency of the acid traps NH3 and its relationship with the collected solution pH and the concentration of NH3. For this study, a total of 167 pig slurry samples were used, from which emissions were measured during 15 days. The variation of NH3 emission accumulated during 15 days, among replicates of the same sample, was 6.29%. For daily periods, variations between replicates ranged between 9.44% and 16.52%. A positive correlation was observed between partial NH3 emissions (one or few days) and accumulated to 15 days. On the other hand it was observed that in most samples emission tended to be relatively constant in time. However, despite different emission dynamics were observed, in all samples the NH3 emission process continued beyond 15 days. Reducing NH3 measurement frequency (1 to 2 days) did not significantly affect the accuracy of estimates for periods of 48 hours and 15 days (P> 0.7), which could reduce the number of measurements without affecting the precision of the results. Regarding NH3 capture efficiency by this method, the first acid trap retained on average 99.9% of total ammonia retained in the system. This efficiency was affected neither by the concentration of ammonia in the incoming air nor by the frequency of replacing of the acidic solution (1 or 2 days), However, a direct relationship was found between the pH and the amount of NH3 trapped in the solutions.

[ES] Las emisiones de amoniaco (NH3) en la ganadería porcina suponen una contribución importante a la eutrofización y acidificación del medio. Para poder establecer formas de reducción es necesario disponer de protocolos de medida estandarizados. Uno de los métodos que requieren estandarización son los ensayos in vitro en que el amoniaco emitido por una muestra en condiciones controladas es retenido en un medio ácido que es posteriormente valorado. Los objetivos fueron (i) determinar la variación de la emisión de NH3 entre réplicas de una misma muestra; (ii) caracterizar las relaciones entre las emisiones parciales (uno o varios días de medida) y acumuladas; (iii) analizar el efecto de la variación de la frecuencia de reemplazo de la disolución ácida de los borboteadores sobre la precisión de los resultados de las emisiones; y (iv) evaluar la eficiencia de captura del NH3 de las trampas ácidas y sus relaciones con el pH de la disolución colectada y la concentración de NH3 capturado. Para cumplir estos objetivos se utilizaron un total de 167 muestras de purín de las cuales se determinaron las emisiones de NH3 in vitro durante 15 días. La variación de la emisión de NH3 acumulada en 15 días entre réplicas de una misma muestra de purín fue 6.29%. Si se consideran las emisiones diarias en vez de las acumuladas, las variaciones entre réplicas fluctuaron entre 9.44% y 16.52%. Se observó una correlación positiva entre las emisiones de NH3 parciales (medidas a 1 o varios días) y acumuladas a 15 días. De otro lado se observó que en la mayor parte de muestras la emisión es relativamente constante durante los 15 días de estudio, si bien cada muestra de purín evidencia su propia dinámica de emisión. En cualquier caso, se observa que el proceso de emisión de NH3 continúa más allá de los 15 días. Referente a la reducción en la frecuencia de medición de NH3, esta no afectó significativamente a la precisión de las estimaciones para periodos de 48 horas y 15 días (P>0.7), por lo que se podría reducir el número de medidas sin afectar a la precisión de los resultados. Respecto a la eficiencia de captura de NH3, la primera trampa ácida retuvo en promedio el 99.9% del total retenido entre las dos trampas. Esta eficiencia no se vio afectada por la concentración de amoniaco en el aire muestreado ni por la frecuencia de reemplazo de la disolución ácida (1 o 2 días). Sin embargo se evidenció una relación directa entre el pH y la cantidad de NH3 atrapada en las disoluciones. Puede concluirse que la metodología analizada en este estudio es adecuada para medir las emisiones potenciales de NH3, pudiéndose reducir la frecuencia de cambio de ácido.