A vízlábnyom és a vízhasználati hatékonyság vizsgálata fejőházakban

	PDF (disszertáció) Download (2MB)
	PDF (tézisfüzet) Download (489kB)

Magyar nyelvű absztrakt

A növénytermesztés és az állattenyésztés termelési kapacitásának növeléséhez alapfeltétel a víz célszerű használata különösen, mivel az édesvíz készleteink kimerülő, véges formában állnak rendelkezésre. A növekvő vízigény, az erőforrás hatékony technológiák alkalmazása és a tisztított víz újra-használatának elfogadása mind-mind döntő tényezővé vált. Az egyes ágazatok vízhasználatának összehasonlítása érdekében alkották meg a vízlábnyom fogalmát, melynek alkalmazásával tisztább képet kapunk a valós vízhasználat és a vízfogyasztás alakulásáról. Az állattenyésztés vízlábnyoma tehát egy olyan átfogó mutató, ami akár egy adott telep szintjén elemzi a kék-, a zöld- és a szürkevíz mennyiségi és minőségi alakulását. A tejelő tehenészetek vízlábnyomának meghatározása egyre több országban kulcsfontosságú ahhoz, hogy fenntartható módon végezhessék a termelést, figyelembe véve annak környezeti, szociális és ökonómia hatásait. A tartási körülmények, a választott fajta, a menedzsment, a fejéstechnológia, a takarmányozás, az itatás és a keletkező szennyvíz tárolási lehetőségei mind-mind befolyásolják egy tejelő szarvasmarha telep vízforgalmát, illetve a keletkező szennyvíz újra hasznosításának lehetőségeit. A kutatásom során a magyarországi tejtermelő tehenészetekben leginkább elterjedt fejőház típusok vízhasználatának felmérését és a fejés körül keletkező szennyvíz tisztíthatóságát, esetleges újra hasznosítását vizsgáltam. Usva és mtsai (2013) a hagyományos, kötött tartási rendszerben történő vezetékes fejőberendezés, a kötetlen tartási rendszerben lévő fejőház, illetve fejőrobot vízhasználatát vizsgálták, és megállapításaik szerint nincs szignifikáns különbség az eltérő fejéstechnológiák és a takarmányozási gyakorlatok vízfogyasztása között. Ennek alapján arra kerestem választ, hogy az általam vizsgált tehenészetekben van-e szignifikáns eltérés fejőházi/fejési technológiák tekintetében a vízlábnyom, vízhasználat szempontjából. Lehet-e tudományos és a gyakorlatban is hasznosítható adatokkal, információkkal, és javaslatokkal szolgálni a tejtermelő tehenészetek számára a legjelentősebb vízhasználatot igénylő munkafolyamat, a fejés, vízlábnyomának optimalizására. A tejtermelő szarvasmarha tenyésztésben különböző elrendezésű fejőházakat és eltérő fejési technológiákat alkalmaznak. Dolgozatomban három típust hasonlítottam össze. Választásom a hagyományosnak mondható halszálkás elrendezésű, napi kétszeri fejést és tőgymosást alkalmazó telep (HLSZ) mellett egy még nem túl elterjedt, de egyre inkább előtérbe kerülő fejőrobotos (ROB) technológiára esett. A harmadik telepen a már egyre kevésbé alkalmazott, de Dél-Kelet Magyarországon még jellemző poligon (POL) típusú fejőház van, ahol szemben a HLSZ teleppel naponta háromszor fejnek és nem alkalmaznak vizes tőgyelőkészítést. Munkám során először a vizsgált telepek kék- és szürkevíz használatának felmérését és az ezekhez társított kék és szürke vízlábnyom értékeinek kiszámítását végztem el. A vizsgált telepek kék és szürke víz használatának felmérése (az ivóvízszükséglet, valamint a fejőberendezések technológiai és fejéshez kapcsolható vízhasználatának részletes elemzése) RISKA telepirányítási szoftver adataiból, illetve a dolgozók, telepvezetők információi, valamint saját méréseim alapján történt. Az ivóvíz fogyasztás kiszámítására Meyer és mtsai (2004) képletét (1) alkalmaztam, a kísérleti telepek kék és szürke vízlábnyomainak kiszámítása Mekonnen és Hoekstra (2012) vízlábnyom képletével (3) történt. A telepek között az ivóvízfogyasztás összehasonlítása varianciaanalízissel történt. A tényleges, illetve a korrigált tejmennyiség (FPCM) és a kék víz felhasználása közötti összefüggés vizsgálatához regresszió analízist alkalmaztam. A technológiai vízhasználat összehasonlítása a fejésnél mutatkozó vízhasználati kategóriáknál, valamint a kék vízlábnyomok összehasonlítása is többmintás t-próba statisztikai elemzéssel történt. Az állattenyésztés víz fogyasztását meghatározó paraméterek közül elsősorban a fejőházak vízlábnyomának meghatározó elemeit céloztam meg, feltételezve, hogy a fejési módszer alapvetően befolyásolja ezt az értéket, valamint annak a kimunkálását is megcéloztam, hogy a vizsgálati telepek különböző fejőházi szennyvíz mintáit milyen kezelésekkel, milyen hatékonysággal sikerül tisztítani. A flokkulálás, a centrifugálás, a fenton reakción alapuló oxidációs kezelés, és az ózonozás mellett mikroszűrést és ultraszűrést is alkalmaztam tiszítási műveletként. A tehenek napi ivóvíz szükséglete eltért a három telepen. Legnagyobb értéket, 103,4 L/tehén a POL telepen becsültem, ettől a mennyiségtől a HLSZ telep termelő teheneinek ivóvízfogyasztása 15,6 literrel, a ROB telepé 6,3 literrel kevesebb, ezek a különbségek mindhárom tehenészetnél szignifikánsnak bizonyultak (P<5%). A tejtermelésre vetített fajlagos és normalizált ivóvíz fogyasztás esetében a HLSZ telepen volt a legnagyobb az érték (HLSZfalj = 3,45 Lvíz/Ltej; HLSZnorm =3,61 Lvíz/LFPCM). A robotfejéses technológi

Absztrakt (kivonat) idegen nyelven

Expedient water use is crucial for increasing the production capacity of animal husbandry and crop production, especially, since freshwater is an exhaustible natural resource for humanity. Increasing water demand, application of resource-efficient technologies, and acceptance of recycling treated water all have become determining factors. Water footprint was developed to compare water use of different sectors, and to provide a clearer picture about real water use and water consumption. The water footprint of animal husbandry is a comprehensive indicator assessing blue, green, and grey waters on the farm level in both qualitative and quantitative ways. Water footprint indicator has become important in more and more countries to ensure sustainable production by assessing the economic, environmental, and social aspects of a given country. However, other factors such as chosen breed, herd size, keeping, drinking, feeding, and milking technology, the storage capacity of wastewater, and managerial decisions all impact water management and recycling opportunities of wastewater. The water use and consumption of the most common dairy parlor types in Hungary and related wastewater treatment and recycling opportunities were investigated in my research. Usva et al (2013) analyzed water use of traditional pipeline tied milking systems, untied milking parlor, and milking robot. Based on their findings, there is no significant difference between water use of various milking technologies and feeding practices. Thus, the main question in my research was whether there is a significant difference between water use and the water footprint of various milking technologies. Furthermore, if there is an opportunity to provide practical data, information, and recommendation for dairy farms to optimize the water footprint of milking, which is the most water-demanding workflow in a dairy farm. Various types of milking parlors and milking technologies are applied in dairy farming. Three types of milking parlors were assessed in this research: a traditional, fishbone milking parlor- FarmHLSZ (2 milkings and teat washing daily), a robotic milking system- FarmROB, which is not that common in Hungary, but has been in focus lately, and a polygon milking parlor- FarmPOL (3 daily milkings, no teat washing), which is less common, but still typical in South-east part of Hungary. Firstly, blue, and grey water use and associated water footprint of investigated farms were calculated. Data for calculation were taken from RISKA farm monitoring software and based on information from farm managers and other employees, and their measurements. The drinking water consumption of lactating cows (DWC; L/day) was calculated using the equation of Meyer et al. (2004). The water consumption of investigated farms was compared by variance analysis. The correlation between blue water use of actual and fat and protein-corrected milk was assessed by regression analysis. Correlations between service water use of different categories associated with milking, and between blue water footprints were assessed by multiple t-test statistical analysis. The water footprint associated with milking parlors was highlighted from elements determining water use and consumption of animal husbandry. It was supposed that milking technology and practice influence the value of water footprint. The effectiveness of different treatments for cleaning wastewater of different types of milking parlors was investigated too. Flocculation, centrifugation, Fenton oxidation, ozonization, microfiltration, and ultrafiltration treatments were used for water purification. Daily drinking water consumption of lactating cows was different considering the three investigated farms. The highest drinking water consumption 103.4 L/cow was reached on FarmPOL. Drinking water consumption of FarmHLSZ was 15.6 L higher and in the case of FarmROB, it was 6.3 L less than that of FarmPOL, which were statistically significant differences (P<5%). Specific daily water consumption of 3.45 Lwater/Lmilk and normalized daily water demand of 3.61 Lwater/LFPCMmilk values were the highest on FarmHLSZ. Specific daily water consumption was 2.70 Lwater/Lmilk and normalized daily water demand was 2.78 Lwater/LFPCMmilk on FarmROB were significantly different compared to the same values on FarmHLSZ. The difference was 0.75 Lwater/Lmilk and 0.83 Lwater/LFPCMmilk, which were significant at P<5%. The same tendency was observed in the case of FarmHLSZ and FarmPOL (0.62 Lwater/Lmilk; 0.52 Lwater/LFPCMmilk). There was no statistically significant difference comparing the results of FarmPOL and FarmHLSZ (0.13 Lwater/Lmilk; 0.31 Lwater/LFPCMmilk). Daily service water consumption for milking includes the amount of water used for external, and internal washing of milking equipment, milk tank washing, udder preparation, and washing of the floor of the milking parlor. Based on the results, the amount of water used for external washing of milkin

Tétel nézet