Небезпечні гази на фермах
- Сільське господарство
- Їжа
- Сільський
- Дослідження та інновації
- Безпека харчових продуктів
- Культури
- Розведення
- Навколишнє середовище
- Інформація та ресурси
- Організації, ради та комісії
Щоб приєднатися до нас
Небезпечні гази на фермах
| 721 | |
| 03/2013 | |
| 14-018 | |
| листопад 2018 | |
| На заміну технічного аркуша MAAO та MAR No 13-026, Небезпечний газ, надрукований у березні 2013 року | |
| Терренс Сове - інженер, оптимізація та безпека ферм/MAAO та MAR | |
У рамках надання доступного обслуговування клієнтів, будь ласка, надішліть електронний лист Аграрному інформаційному центру ([email protected]), якщо вам потрібні комунікаційні матеріали або альтернативні формати цієї публікації.
Зміст
Вступ
У фермерських господарствах небезпечні гази можуть знаходитись в силосах, конструкціях для зберігання гною, анаеробних зброджувачах, контейнерах для зерна та погано провітрюваних коморах. Ці конструкції забезпечують закриті простори, в яких гази можуть накопичуватися до небезпечного рівня або виснажувати повітря кисню, необхідного для життя. Укладені в силос, рослини є місцем процесу, ферментації, що забезпечує їх збереження протягом тривалого часу. Однак цей процес виснажує кисень, присутній у силосі, і виділяє побічні продукти, такі як вуглекислий газ та, за певних умов, діоксид азоту. Протягом годин наповнення та протягом двох тижнів атмосфера в силосі стає токсичною.
При тривалому зберіганні гній піддається анаеробному розкладанню. Цей процес супроводжується виділенням газів, які називаються гноєм. Спекотна погода та недостатня вентиляція можуть збільшити концентрацію цих газів. У ямах для рідкого гною атмосфера може містити концентрації токсичних газів або бути позбавленою кисню. На додаток до небезпеки для людини, висока концентрація сірководню може погіршити відкритий бетон над поверхнею гною.
Цей інформаційний бюлетень обговорює небезпечні гази, пов’язані із сільськогосподарськими операціями, та заходи безпеки, яких слід дотримуватися для захисту працівників сільського господарства.
Сірководень
Сірководень (H2S) є найбільш небезпечним газом для гною. Він класифікується як хімічний задушливий засіб, оскільки він негайно хімічно реагує з гемоглобіном у крові, що перешкоджає транспортуванню кисню до життєво важливих тканин та органів організму. Він утворюється в результаті анаеробного розкладу таких органічних речовин, як гній. При низьких концентраціях легко виявити газ через характерний запах тухлого яйця, але при більших концентраціях він спричиняє втрату запаху. У високих концентраціях сірководень миттєво викликає параліч і смерть.
Концентрація H2S (ppm)
Вплив на людину
Помірний запах, легко помітний
Подразнення очей
Кашель, подразнення очей, втрата нюху через 2-15 хвилин
Запалення очей та подразнення дихальної системи через 1 годину
Втрата свідомості та можлива смерть через 30-60 хвилин
Швидка втрата свідомості, зупинка дихання та смерть
Параліч діафрагми з першого вдиху, швидке задушення
Джерело: Американське товариство інженерів сільського господарства та біології, стандарт ASABE EP470, 2005.
У таблиці 1 показано вплив сірководню при різних концентраціях. Оскільки цей газ важчий за повітря, він схильний до застою безпосередньо над поверхнею гною. Рух повітря, спричинений вентиляцією та вітром, може підняти газовий шар і підштовхнути газ через сарай до витяжного вентилятора або відкритого вікна. Виділення сірководню є відносно низьким, коли рідкий гній не збуджується і зовнішня температура низька. Однак, як тільки вміст ями перемішується, цей газ може досягти небезпечних концентрацій протягом декількох секунд, особливо якщо рідина розпорошується на поверхню гною або гній перемішується на поверхні (Рисунок 1). Слід бути обережними, маючи справу з ямою для рідкого гною, встановленою під підлогою тваринницької будівлі (див. Розділ Заходи безпеки, які слід дотримуватися - Конструкції для зберігання гною). Кілька робітників втратили життя, потрапивши в споруду для зберігання гною або приміщення над ямою, намагаючись врятувати іншу людину, яка втратила свідомість під дією сірководню.
Фігура 1. Концентрація H2S під час перемішування ями для рідкого гною. Джерело: Патні, Н.К. та С.П. Кларк, ASAE, 2003.
Сірководень викликає занепокоєння в сільськогосподарських біогазових системах. Він може бути присутнім у багатьох структурах для виробництва та споживання біогазу та може супроводжуватися іншими небезпечними газами. Методи управління сірководнем у сільськогосподарських біогазових системах див. У технічному листі OMAFRA та MAR № 11-050, Сульфід водню в сільськогосподарських системах виробництва біогазу.
Метан
Метан (СН4) - це безбарвний, не запах, нетоксичний, але горючий газ, який утворюється в результаті анаеробного перетравлення органічного матеріалу. При правильному зберіганні та управлінні він може бути джерелом палива для двигунів внутрішнього згоряння або очищуватися, а потім впорскуватися в розподільчу мережу природного газу. Будучи легшим за повітря, цей газ прагне піднятися над гноєм. Метан навряд чи буде проблемою у добре провітрюваних коморах. З іншого боку, у критих конструкціях і в ямах, розташованих під тваринами всередині тваринницьких будівель, метан може потрапляти в пастку і досягати концентрацій, сприятливих для вибухів.
Змішування вмісту рідкої гнійної ями призводить до швидкого вивільнення газу та метану. Крім того, повідомлялося про вибухи в обмежених просторах, де дозволялося накопичувати метан. Якщо трубопроводи неправильно спроектовані в приміщеннях для персоналу, метан може досягти вибухонебезпечних концентрацій. Таким чином, необхідно обладнати дренажні підлоги сифонами, призначеними для запобігання міграції метану з конструкції гноєсховища до приміщень, зайнятих робітниками.
Розділ 78 частини VIII Регламенту Онтаріо 267/03, прийнятий згідно із Законом про поживні речовини 2002 року, вимагає, щоб будь-яка нова структура для зберігання рідкого гною мала якийсь тип вентиляційної системи для запобігання накопиченню та/або посиленню агресивних, шкідливих або вибухонебезпечних газів.
Вказівки щодо управління небезпечними газами див. У двох стандартах, опублікованих Американським товариством інженерів сільського господарства та біології:
Обидва стандарти забезпечують практику управління з метою мінімізації як ризику втоплення в структурах для зберігання гною, так і ризику задухи, отруєння та вибухів для людей та худоби, які піддаються дії газів гною, коли вони потрапляють у структури для зберігання гною, що складають обмежені простори.
Нещодавно пожежі, спричинені небезпечними концентраціями метану в свинарниках у Північній Америці, викликають велике занепокоєння. Для отримання додаткової інформації про причини пожеж у свинарниках та методи управління, які слід застосувати, зверніться до технічного аркуша OMAFRA та MAR 13-030, Газ метану у свинарниках.
Аміак
Аміак (NH3), безбарвний газ із характерним різким запахом, утворюється при розщепленні сполук азоту в гною тварин. Класифікований як подразнюючий газ, цей газ, легший за повітря, може схиляти худобу до різних захворювань органів дихання, якщо вони тривалий час піддаються високим концентраціям.
Аміак подразнює очі при концентрації 20-50 ppm, залежно від чутливості людей і тварин. Цей газ в основному міститься у свинарниках, курниках та хатках (притулках, де вирощують кроликів), але він також може спричинити проблеми в установках для компостування гною. Як правило, у сараї, якщо у тварин чи людей відзначається подразнення очей, вентиляцію слід поліпшити.
Вуглекислий газ
Двоокис вуглецю (СО2) без кольору і запаху. Цей газ частково утворюється при диханні тварин і рослин; існує природно в атмосфері. Невідкриті опалювальні прилади з відкритим полум’ям також виділяють вуглекислий газ, який потрапляє в навколишнє повітря, оскільки цей газ є побічним продуктом згоряння. Будучи важчим за повітря, як сірководень, СО2 має тенденцію накопичуватися безпосередньо над гноєм у резервуарі, підлогою в загоні або силосом у силосі. Основною небезпекою, яку створює вуглекислий газ, є виснаження кисню в повітрі, що може призвести до задухи або задухи. Зазвичай у добре провітрюваних коморах CO2 не досягає небезпечних концентрацій. Однак летальні концентрації можуть мати місце в закритих силосах, ямах для рідкого гною та контейнерах для зерна.
Під час першої фази процесу силосування рослини швидко витрачають наявний кисень і гинуть. Дихання рослин перетворює кисень у воду та СО2. У герметичному силосі СО2 замінює кисень, створюючи атмосферу, в якій люди не можуть вижити без надходження зовнішнього повітря.
Діоксид азоту
Двоокис азоту (NO2) - небезпечний хімічний задушник, який утворюється в результаті хімічних реакцій, що відбуваються майже відразу після того, як рослини складаються в силос. Навіть короткочасний вплив може швидко призвести до смерті. NO2 має характерний запах відбілювача і може бути видно у вигляді червонувато-коричневого туману. Оскільки він важчий за повітря, він має тенденцію застоюватися трохи вище силосу. Він також може спуститися в жолоб силосу та перекинутися у приміщення для годівлі.
Погодні умови та культурна практика впливають на вміст нітратів у рослинному матеріалі, що, в свою чергу, впливає на виробництво NO2 у силосі. Наприклад, коли сильний дощ настає за періодом посухи протягом вегетації, стояча кукурудза має тенденцію поглинати велику кількість розчинених нітратів. Якщо кукурудза збирається до того, як вона зможе перетворити нітрати у білок, силос виділяє закис азоту (N2O) та оксид азоту (NO). Нестабільний NO поєднується з киснем, утворюючи діоксид азоту, смертельний газ.
При вдиханні NO2 розчиняється при контакті з вологою на внутрішній поверхні легені і утворює сильну кислоту, звану азотною кислотою. Азотна кислота спалює тканини в легенях, викликаючи масивні кровотечі та смерть. Повторний вплив нижчих концентрацій NO2 викликає хронічні проблеми з диханням, включаючи задишку, кашель та набряк легенів.
Концентрація нешкідливих газів
Американська конференція урядових гігієністів промисловості встановила граничні концентрації газів, яким людина може піддаватися, не завдаючи шкоди здоров’ю, протягом 8 годин на день та 40 годин на тиждень (таблиця 2). Такі обмеження не встановлені для тварин, але багато дослідників вважають, що тварини, ймовірно, реагують на гази так само, як і люди.