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Staub-

und Keimemissionen aus der

Nutztierhaltung

Fachhochschule OsnabrFachhochschule OsnabrüückckUniversity of Applied SciencesUniversity of Applied Sciences

FB Tierhygiene und LebensmittelsicherheitUnit of Animal Hygiene and Food Safety

Jens Seedorf

Tagung „Tierhaltung und Umweltschutz“ am 24. März 2010, Dresden-Pillnitz

J. Seedorf –

FB Tierhygiene und Lebensmittelsicherheit –

Unit of Animal Hygiene and Food Safety 2

Staub und Keime –

nur lästig oder steckt mehr dahinter ?

15:54:57


EmissionenEmissionen

Staub und Keime –

Kontrahenten von Tier und Mensch

Staub und Keime –

eine Zielansprache

GliederungGliederung

Staub und Keime –

darf's etwas mehr sein ?

Staub und Keime –

Wohin des Weges ?

Staub und Keime –

wer rastet, der rostet ?

Staub und Keime –

Fesseln anlegen, aber wie ?

J. Seedorf –


Unit of Animal Hygiene and Food Safety 315:54:57



StaubStaub-inhalts-

stoffe

Mikro-organismen

Gase Bioaerosol

DefinitionDefinition

0,1 bis 100 µm i.D.

J. Seedorf –



Staub –

ein Zahlenspiel

15:54:59


EmissionenEmissionenZusammensetzung und WirkungenZusammensetzung und Wirkungen

20 mg Partikel mit dae

= 0,4 µm

pro Zigarette

Welcher Gesamt- oberfläche

der ein-

geatmeten Partikel

entspricht dies ?

(www.apotheken-umschau.de/media/F090318ANONR249278/F090319PUB0R250389/JUP_Ablestock_04865740raucher_i5.jpg)

J. Seedorf –



Staub und Mikroorganismen –

biologisch aktive Komponenten

15:54:59



Endotoxine

β-1,3-GlukaneMykotoxine

Aeroallergene

biogene AminePharmazeutika

BiozidePartikelgebundene

Spurengase

J. Seedorf –




biologisch aktive Komponenten

15:54:59



Endotoxine

β-1,3-GlukaneMykotoxine

Aeroallergene

biogene AminePharmazeutika

BiozidePartikelgebundene

Spurengase

Viren Protozoen Milben

Hefen Pilze Bakterien

J. Seedorf –




Gefährdungspotential für das Tier

15:54:59



(Baekbo 1990)

Rhinitis atrophicans (AR) der Schweine

J. Seedorf –




Gefährdungspotential für den Menschen

15:54:59



Abnahme des FEV1 bei Schweinehaltern um 17 ml pro Jahr(Iversen u. Dahl 2000).

Beschwerden bei 122 Veterinären: Rhinitis (69%), Husten und Enge-gefühl im Brustkorb

(53%), Niesen (31%). Atemwegsverengung

(24%)

(Andersen et al. 2004).

COPD wurde in 18 von 105 Landwirten (17.1%) gefunden; 8 Fälle davon (7.6%) mit moderater und 3 Fälle (2.9%) mit schwerer Erkrankung. Eine Dosis-Wirkungsbeziehung ließ

sich zwischen Staub

bzw. Endotoxinen und COPD aufzeigen (Monsó et al. 2004).

Erkrankungen durch organische Stäube:

BK 4201 Farmerlunge

Obstruktive Atemwegserkrankungen:

BK 4301 allergischBK 4302 toxisch

J. Seedorf –





Emission

Immission

Stall

Atmosphäre

Deposition

Wind

Primär-/SekundäraerosolePMx

-Aufkommen

↑Cloud Condensation Nuclei

Ice Nuclei

Natürliche Quellen:Primary Biological Aerosol Particles (PBAP)

Transmission

X m

UmweltrelevanzUmweltrelevanz

Boden

J. Seedorf –




EmissionenEmissionenFreisetzungsratenFreisetzungsraten

(Seedorf et al. 1998, m

odif.)

1115:55:00

EMEP/EEA air pollutant emission inventory guidebook —

2009ID

: Inhalable dust, RD

: Respirable D

ust, AA

P: Annual average population

J. Seedorf –


Unit of Animal Hygiene and Food Safety –

FH Osnabrück

(Eur

opea

n E

nviro

nmen

t Age

ncy)

1215:55:00

National emissions reported to the Convention on Long-range Transboundary Air Pollution (LRTAP Convention)

(European Environment Agency)Germany:

(Winiwarter et al. 2009)

PBAP

J. Seedorf –


Unit of Animal Hygiene and Food Safety –

FH Osnabrück

Total: x 102

J. Seedorf –





Emission

Immission

Stall

Atmosphäre

Deposition

Wind


-Aufkommen


Ice Nuclei

Natürliche Quellen:Primary Biological Aerosol Particles

Transmission

X m


Boden

J. Seedorf –


Unit of Animal Hygiene and Food Safety15:55:01



14

TransmissionTransmission

630 m

650 m 800 m

J. Seedorf –




EmissionenEmissionenTransmissionTransmission

Campylobacter spp.

Staub, Endotoxine

Multiresistente Bakterien

Staphylococcus spp.

Staub, Endotoxine, DNA

(zitiert in Seedorf 2007, Seedorf u. Hartung 2002)

PRRS

Aujeszky

Q-Fieber

MKS

(Bull et al. 2006, Hawker et al. 1998, Stärk 1999)

[m]

[km]

J. Seedorf –





Emission

Immission

Stall

Atmosphäre

Deposition

Wind


-Aufkommen


Ice Nuclei

Natürliche Quellen:Primary Biological Aerosol Particles

Transmission

X m


Boden

J. Seedorf –




EmissionenEmissionenDepositionDeposition

ca. 30 mBeispiel: Campylobacter spp.

-

Häufiger Funde im Stallumfeld an Regentagen

-

Pfützen als Re-servoire

(ww

w.froschnetz.ch/bilder/pionierstandorte_pfuetzen_w

pl_k.jpg)

J. Seedorf –




EmissionenEmissionenMinderungenMinderungen

Quellen-assoziiert

FutterFlüssig vs. TrockenBeschichtete PelletsFettgehalt

EinstreuMaterialartentstaubtEinstreutechnik

OberflächenTieraktivitätÖl auf TiereÖl-/Wasser-Verdüsung

Kontrolle Rapsöl-Applikation0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

3.5

4.0

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

8000Ölmenge: 40 -> 20 -> 5 ml/m² x d; Oberflächen, Tiere

StaubEndotoxin

Sta

ub (m

g/m

³)

End

otox

in (E

U/m

³)

(Aarnink u. Ellen 2007, Senthilselvan et al. 1997)

WGStaub

: 84%

WGEndotoxin

: 92%

J. Seedorf –





Abluftreinigung -

stallseitig

Stalluft

Filtration im Umluftverfahren-

Wäsche

- UV-LichtLuftionisationElektropräzipation

Sauenstall: Reduktion zwischen 45 und 58% für Gesamtstaub (Rosentrater 2003).

Auffangschale Schweinemaststall: Reduktion von Gesamtstaub um 63 % (Hölscher 2006).

-24 kV

J. Seedorf –





Rohgas

Filterwand 1

Rohgas Rohgas Reingas

Filterwand 2 Biofilter

Staub ↓

Waschwasser 1 Waschwasser 2

NH3

↓ Geruch ↓

Stall Außenluft

WG (%)Staub: >70NH

3

: >70Geruch: 300 GE/m³

WG (%)Staub: >70NH3

: >70Geruch: 300 GE/m³

Abluftreinigung -

emissionsseitig

pH

↓

J. Seedorf –





Abluftreinigung -

emissionsseitig

Anlagentyp Meßparameter Wirkungsgrad (%) Literatur

Biowäscher(2-stufig)-Enten-

mesophile GKZGram(-) Bakt.PilzeEndotoxine

34,1 –

99,7-1384,5 –

93,4

91,9 –

96,0-281,2 –

91,0

Scharf (2004)*

Biowäscher2-stufig-Schweine-

Staub (Gesamt-) 77,6% Hahne (2006)

Kombi-Anlage3-stufig-Schweine-

Staub (PM10

)Staub (PM2.5

)90 –

94

81 –

95Aarnink et al. (2007)

Siehe auch VDI 4255 Blatt 2 (2009)

(* zitiert in Van den Weghe 2006)

J. Seedorf –




EmissionenEmissionenResResüümeemee

Im Vergleich zu anderen PM-Emittenten ist die Datenbasis verfügbarer E-Faktoren im Nutztierbereich verbesserungs-

würdig.

Neben einer validen Quantifizierung der PM-Emissionen sollten auch die qualitativ bedingten Wirkungspotentiale in der Umwelt (Atmosphäre, Boden) intensiver untersucht werden.

Nutztierassoziierte Stäube und Keime können gesundheitliche Beeinträchtigungen hervorrufen.

Abluftreinigungsanlagen versprechen einen hohen Wirkungsgrad bei der Partikelreduktion, die nach den bisherigen Erfahrungen aber auch „durchbrochen“

werden

kann (biologische Sicherheit ja / nein ?).

(veimages.gsfc.nasa.gov//2203/S2001303.L1A_HDUN_ROM_CAN.AfricanDustOverEurope.png)

J. Seedorf –


Unit of Animal

Hygiene and Food Safety

–

FH Osnabrück 2315:55:03

African Dust

over

Europe, 30 Oct

2001

(Griffin 2005)

Cultivable

bacteriaand fungi

Date post:	01-Nov-2019
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