グローバルな経済力は、農業の工業化に貢献してきました (Donham and Thu 1995)。 先進国では、専門化、集約化、機械化が進む傾向にあります。 家畜の閉じ込め生産の増加は、これらの傾向の結果です。 多くの開発途上国は、自国の農業を自給自足から世界的に競争力のある企業に変えようとして、閉じ込められた生産を採用する必要性を認識しています. より多くの企業組織が業界の所有権と管理権を取得するにつれて、少数ではあるが多くの従業員を抱える大規模な農場が家族経営の農場に取って代わります.

概念的には、閉じ込めシステムは工業的大量生産の原則を家畜生産に適用します。 閉じ込め生産の概念には、外部環境から隔離され、換気、廃棄物処理、給餌、給水のための機械的または自動化されたシステムを備えた構造で動物を高密度で飼育することが含まれます (Donham, Rubino et al. 1977)。

ヨーロッパのいくつかの国では、1950 年代初頭から監禁システムを使用しています。 家畜の監禁は、1950 年代後半に米国に現れ始めました。 このシステムを最初に使用したのは養鶏業者でした。 1960 年代初頭までに、養豚業界もこの技術を採用し始め、最近では乳製品や牛肉の生産者がこれに続いた.

この工業化に伴い、いくつかの労働者の健康および社会的懸念が生じました。 ほとんどの西側諸国では、農場の数は減っていますが、規模は大きくなっています。 家族経営の農場 (労使一体型) は少なく、法人組織が多い (特に北米)。 その結果、雇われた労働者が増え、働く家族が相対的に減っています。 さらに、北米では、マイノリティや移民グループからの労働者が増えています。 したがって、業界の一部のセグメントでは、新たな下位層の労働者が生まれるリスクがあります。

農業労働者にとって、まったく新しい一連の職業上の危険な曝露が生じています。 これらは、次の XNUMX つの主な見出しに分類できます。

1. 有毒ガスと窒息ガス
2. 微粒子の生物活性エアロゾル
3. 感染症
4. ノイズ。

呼吸器への危険も懸念されます。

有毒ガスと窒息ガス

動物の排泄物（尿と糞）の微生物分解から生じるいくつかの有毒ガスと窒息ガスは、家畜の監禁に関連している可能性があります。 廃棄物は、建物の下、すのこ床、または建物の外のタンクやラグーンに液体の形で保管されるのが最も一般的です。 この糞尿貯蔵システムは通常嫌気性であり、多数の有毒ガスの生成につながります (表 1 を参照) (Donham, Yeggy and Dauge 1988)。 この章の記事「肥料と廃棄物の処理」も参照してください。

表 1. 豚舎の雰囲気で同定された化合物

廃棄物の嫌気性消化が行われるほぼすべての作業で、XNUMX つの一般的な有毒ガスまたは窒息ガスが存在します。₂)、アンモニア (NH₃)、硫化水素 (H₂S) およびメタン (CH₄）。 少量の一酸化炭素 (CO) は、動物の排泄物を分解することによっても生成される可能性がありますが、その主な発生源は化石燃料を燃やすために使用されるヒーターです。 豚舎内のこれらのガス (および微粒子) の典型的な周囲レベルを表 2 に示します。また、最近の研究 (Donham and Reynolds 1995; Reynolds et al. 1996) に基づいた、豚舎内での最大推奨暴露量と限界値もリストされています。政府産業衛生士のアメリカ会議によって設定された値 (TLVs) (ACGIH 1994)。 これらの TLV は、多くの国で法的制限として採用されています。

表 2. 豚舎内のさまざまなガスの周囲レベル

多くの建物で、少なくとも XNUMX つのガス、多くの場合複数のガスが暴露限界を超えていることがわかります。 これらの有毒物質への同時曝露は相加的または相乗的である可能性があることに注意する必要があります。個々の TLV を超えていなくても、混合物の TLV を超える可能性があります。 熱を節約するために換気が減少するため、夏よりも冬の方が濃度が高くなることがよくあります。

これらのガスは、労働者のいくつかの急性症状に関与しています。 H₂S は、多くの動物の突然死と数人の人間の死に関与している (Donham and Knapp 1982)。 ほとんどの急性症例は、肥料ピットが攪拌または空にされた直後に発生しており、その結果、大量の急性毒性の H が突然放出される可能性があります。₂S. 他の致命的なケースでは、肥料ピットが最近空になり、検査、修理、または落下物を回収するためにピットに入った労働者が、予告なしに倒壊しました。 急性中毒のこれらのケースの利用可能な死後の結果は、唯一の注目すべき発見として大量の肺水腫を明らかにしました。 この病変は病歴と相まって、硫化水素中毒と一致します。 傍観者による救助の試みは、多くの場合、複数の死亡者をもたらしました。 したがって、閉じ込め作業員は関連するリスクについて知らされ、有毒ガスの存在をテストせずに糞尿貯蔵施設に入らないように助言されるべきであり、独自の酸素供給を備えた呼吸器を装備し、十分な換気を確保し、少なくとも XNUMX 人の他の作業員が立っている必要があります。中に入る労働者にロープで取り付けられているため、自分自身を危険にさらすことなく救助を行うことができます。 書面による閉鎖空間プログラムが必要です。

CO は急性毒性レベルでも存在する可能性があります。 200 ～ 400 ppm の大気中濃度での豚の流産問題、および慢性的な頭痛や吐き気などのヒトの亜急性症状が、豚の監禁システムで報告されています。 ヒト胎児への影響の可能性も懸念すべきである。 CO の主な発生源は、不適切に機能している炭化水素燃焼暖房装置からのものです。 豚舎内に大量の粉塵が蓄積すると、ヒーターを正常に作動させることが難しくなります。 プロパンを燃料とする輻射ヒーターも、低レベルの CO (たとえば、100 ～ 300 ppm) の一般的な発生源です。 建物内で作動する可能性のある内燃機関を動力源とする高圧洗浄機も、別の原因です。 CO アラームを設置する必要があります。

換気システムが故障すると、別の非常に危険な状況が発生します。 その後、ガスレベルが急速に臨界レベルまで上昇する可能性があります。 この場合の主な問題は、酸素を他のガス、主に CO で置き換えることです。₂ 建物内の動物の呼吸活動だけでなく、ピットからも生成されます。 わずか7時間で致死状態に達する可能性があります。 豚の健康に関しては、暖かい季節に換気ができなくなると、気温と湿度が 3 時間で致死レベルにまで上昇する可能性があります。 換気システムを監視する必要があります。

第 XNUMX の潜在的に急性の危険は、CH の蓄積から生じる₄空気よりも軽く、糞尿ピットから排出されると、建物の上部に蓄積する傾向があります。 CH のときに爆発が発生した例がいくつかあります。₄ パイロットライトまたは作業員の溶接トーチによって蓄積物に着火した。

微粒子の生理活性エアロゾル

監禁施設内の粉塵の発生源は、飼料、フケ、豚の​​毛、および乾燥した糞便の組み合わせです (Donham and Scallon 1985)。 微粒子は約 24% がタンパク質であるため、外来タンパク質に対する炎症反応を引き起こすだけでなく、有害なアレルギー反応を引き起こす可能性もあります。 粒子の大部分は 5 ミクロンよりも小さいため、肺の深部に吸い込まれ、健康に大きな危険をもたらす可能性があります。 微粒子には微生物が含まれています (10⁴ 10へ⁷/m³ 空気）。 これらの微生物は、特にエンドトキシン (最も文書化された危険性)、グルカン、ヒスタミン、プロテアーゼなど、いくつかの毒性/炎症性物質の原因となります。 粉塵の推奨最大濃度を表 2 に示します。建物内に存在するガスと大気中のバクテリアは、粉塵粒子の表面に吸着されます。 したがって、吸入された粒子は、刺激性または有毒なガス、および潜在的に感染性の細菌を肺に運ぶ潜在的に危険な影響を増大させます。

感染症

約 25 の人獣共通感染症が、農業従事者にとって職業上重要であると認識されています。 これらの多くは、家畜から直接または間接的に伝染する可能性があります。 閉じ込めシステムで一般的な混雑した状況は、家畜から人への人畜共通感染症の伝染の可能性を高めます。 豚の監禁環境は、豚インフルエンザ、レプトスピラ症、 豚レンサ球菌 たとえば、サルモネラ菌。 家禽の監禁環境は、鳥類症、ヒストプラスマ症、ニューキャッスル病ウイルスおよびサルモネラ症のリスクをもたらす可能性があります。 ウシの監禁は Q 熱のリスクをもたらす可能性があります。 白癬菌疣贅 （動物白癬）およびレプトスピラ症。

生物製剤や抗生物質も潜在的な健康被害として認識されています。 注射可能なワクチンとさまざまな生物学的製剤は、動物の監禁における獣医の予防医療プログラムで一般的に使用されています。 ブルセラワクチンの偶発接種と 大腸菌 細菌は人間に病気を引き起こすことが観察されています。

抗生物質は、通常、非経口的にも動物飼料に組み込まれても使用されます。 飼料は動物監禁施設に存在する粉塵の一般的な成分であることが認識されているため、空気中にも抗生物質が存在すると考えられます。 したがって、抗生物質過敏症と抗生物質耐性感染症は、労働者にとって潜在的な危険です。

ノイズ

103 dBA の騒音レベルが動物収容施設内で測定されました。 これは TLV を超えており、騒音による難聴の可能性があります (Donham、Yeggy、および Dauge 1988)。

畜産監禁労働者の呼吸器症状

家畜を閉じ込める建物内の一般的な呼吸障害は、家畜の種類に関係なく類似しています。 しかし、豚の監禁は、家禽や牛の監禁よりも深刻な症状を伴う、より大きな割合の労働者 (現役労働者の 25 ～ 70%) における健康への悪影響と関連しています (Rylander et al. 1989)。 家禽施設の排泄物は通常固体で処理され、この場合、アンモニアが主な気体の問題であると思われます。 硫化水素は存在しません。

監禁作業員によって報告される亜急性または慢性の呼吸器症状は、豚の監禁に最も頻繁に関連していることが観察されています。 豚舎の労働者の調査では、約 75% が有害な急性上気道症状に苦しんでいることが明らかになりました。 これらの症状は、次の XNUMX つのグループに分けられます。

1. 気道の急性または慢性炎症（気管支炎として現れる）
2. 気道の職業的（非アレルギー性）収縮（喘息）
3. 全身症状を伴う遅発性自己限定性熱性疾患 (有機粉塵中毒症候群 (ODTS))。

上気道系の慢性炎症を示唆する症状がよく見られます。 それらは、豚の監禁労働者の約70％に見られます。 最も一般的には、胸の圧迫感、咳、喘鳴、および過剰な痰の産生が含まれます。

労働者の約 5% では、建物内で数週間働いただけで症状が現れます。 症状には、胸の圧迫感、喘鳴、呼吸困難などがあります。 通常、これらの労働者は非常に深刻な影響を受けているため、他の場所で仕事を探すことを余儀なくされています。 この反応がアレルギー性過敏症なのか、粉塵やガスに対する非アレルギー性過敏症なのかを示す十分な情報はありません。 より典型的には、気管支炎および喘息の症状は、5 年間の曝露後に発症します。

労働者の約 30% は時折遅発性症状のエピソードを経験します。 建物で働いてから約 4 時間から 6 時間後に、彼らは発熱、頭痛、倦怠感、全身の筋肉痛、胸痛などのインフルエンザのような病気にかかります。 通常、これらの症状は 24 ～ 72 時間で回復します。 この症候群は ODTS として認識されています。

これらの労働者にとって、慢性的な肺損傷の可能性は確かに現実のもののようです。 ただし、これはこれまで文書化されていません。 豚舎内の有害物質への慢性曝露および急性曝露を防ぐために、特定の手順に従うことが推奨されます。 表 3 は、豚の監禁作業員に見られる病状をまとめたものです。

表 3. 豚生産に関連する呼吸器疾患

出典: Donham, Zavala and Merchant 1984; ドスマン等。 1988; ハグリンドとライランダー 1987; ハリーズとクロムウェル 1982; ヘドリック等。 1991; ホルネス等。 1987; アイバーソン等。 1988; ジョーンズ等。 1984; Leistikow ら。 1989; レンハート 1984; Rylander と Essle 1990; Rylander、Peterson および Donham 1990; ターナーとニコルズ 1995.

労働者の保護

硫化水素への急性曝露。 Hへの暴露を避けるために常に注意を払う必要があります₂嫌気性液肥貯蔵タンクの攪拌時に発生する可能性のあるS。 保管場所が建物の下にある場合は、空にする手順が行われている間、およびその後の数時間は、空気のサンプルを採取して安全であることが示されるまで、建物の外にいることをお勧めします。 この間、換気は最大レベルにする必要があります。 上記の安全対策が守られていない場合は、液体肥料貯蔵施設には絶対に立ち入らないでください。

粒子暴露。 粉塵への暴露を制御するために、できるだけ多くの飼料粉塵を除去するように設計された自動給餌装置の使用など、単純な管理手順を使用する必要があります。 余分な脂肪を飼料に加えること、建物を頻繁に高圧洗浄すること、きれいに掃除できるすのこ床を設置することは、すべて実証済みの制御手段です。 オイルミストダスト制御システムは現在研究中であり、将来利用可能になる可能性があります。 適切な技術管理に加えて、高品質の防塵マスクを着用する必要があります。

ノイズ。 特に動物にワクチンを接種するため、またはその他の管理手順のために建物内で作業する場合は、イヤープロテクターを用意して着用する必要があります。 聴覚保護プログラムを導入する必要があります。

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畜産業（動物の飼育と使用）には、繁殖、給餌、ある場所から別の場所への動物の移動、基本的なケア（蹄のケア、掃除、ワクチン接種など）、負傷した動物のケア（動物取扱業者または獣医師) および特定の動物に関連する活動 (例: 牛の搾乳、羊の毛刈り、役畜の取り扱い)。

このような家畜の取り扱いは、人間のさまざまな怪我や病気に関連しています。 これらの怪我や病気は、直接暴露によるものか、動物による環境汚染によるものかもしれません。 けがや病気のリスクは、家畜の種類によって大きく異なります。 負傷のリスクは、動物の行動の詳細にも依存します (特定の動物に関するこの章の記事も参照してください)。 さらに、畜産業に携わる人々は、動物由来の製品を消費する可能性が高くなります。 最後に、特定の暴露は、人間社会全体で異なる地理的および社会的要因から生じた家畜の取り扱い方法に依存します。

危険と注意事項

人間工学上のリスク

牛を扱う作業員は、立ったり、手を伸ばしたり、体を曲げたり、持続的または異常な姿勢で身体的な努力をしなければならないことがよくあります。 家畜労働者は、背中、腰、膝の関節痛のリスクが高くなります。 家畜労働者を人間工学的な危険にさらす活動がいくつかあります。 たとえば、大型動物の出産を手伝うと、農場労働者は異常で緊張した立場に置かれる可能性がありますが、小型動物の場合、労働者は過酷な環境で働いたり横になったりする必要がある場合があります。 また、病気の動物や行動が予測できない動物を介助することで、作業者が怪我をする可能性があります。 より一般的には、関節や背中の痛みは、搾乳などの反復動作に関係しています。

その他の累積的な外傷性疾患は、農場労働者、特に家畜労働者に認められています。 これらは、反復運動または頻繁な小さな怪我が原因である可能性があります。

人間工学的リスクを軽減するための解決策には、動物の適切な取り扱いに焦点を当てた教育活動の強化、および動物と人間の要因に対応するために作業環境とそのタスクを再設計するための工学的取り組みが含まれます。

けが

動物は、農業に関連する傷害の調査において、一般的に傷害の原因として認識されています。 これらの観察にはいくつかの仮定された説明があります。 労働者と動物との密接な関係は、しばしば予測不可能な行動をとり、家畜労働者を危険にさらします。 多くの家畜は優れた大きさと強さを持っています。 けがは、多くの場合、蹴ったり、噛んだり、構造物を押しつぶしたりすることによる直接的な外傷が原因であり、多くの場合、労働者の下肢に関係しています。 労働者の行動も、負傷のリスクの一因となる可能性があります。 家畜の「飛行ゾーン」に侵入したり、家畜の「死角」に身を置いたりする労働者は、飛行反応、突っ込み、蹴り、押しつぶしによる負傷のリスクが高くなります。

図 1. 牛のパノラマ ビジョン

女性と子供は、負傷した家畜労働者の中で過大に代表されています。 これは、女性や子供がより多くの動物関連の仕事をするようになった社会的要因によるものかもしれませんし、動物と労働者の間の誇張されたサイズの違いによるものかもしれません。慣れていません。

動物関連の傷害を防ぐための具体的な介入には、徹底した教育的努力、人間との適合性がより高い動物の選択、動物を興奮させる可能性が低い労働者の選択、および人間が動物にさらされるリスクを減らす工学的アプローチが含まれます。

人獣共通感染症

家畜の飼育には、労働者と動物の密接な関係が必要です。 ヒトは、動物に通常存在する生物に感染する可能性がありますが、これがヒトの病原体になることはめったにありません。 さらに、感染した動物に関連する組織や行動は、健康な家畜を扱っていた場合に暴露を経験したとしてもほとんど経験しない労働者を暴露する可能性があります。

関連する人獣共通感染症には、多数のウイルス、バクテリア、マイコバクテリア、真菌、および寄生虫が含まれます (表 1 を参照)。 炭疽菌、頭部白癬、orf などの多くの人獣共通感染症は、皮膚汚染に関連しています。 さらに、病気の動物への暴露による汚染は、狂犬病や野兎病の危険因子です。 家畜労働者は十分に処理されていない畜産物を摂取する可能性が高いため、そのような労働者は次のような病気のリスクにさらされています。 カンピロバクター、クリプトスポリジウム症、サルモネラ症、旋毛虫症または結核。

表 1. 家畜取扱者の人獣共通感染症

人獣共通感染症の制御は、曝露の経路と原因に焦点を当てなければなりません。 感染源の除去および/または経路の遮断は、疾病管理に不可欠です。 たとえば、病気の動物の死骸は適切に処分する必要があります。 多くの場合、動物の病気を排除することで、人間の病気を防ぐことができます。 さらに、人間の食物連鎖で使用する前に、動物製品または組織を適切に処理する必要があります。

人獣共通感染症の中には、家畜労働者が抗生物質で治療するものがあります。 しかし、家畜に対する定期的な予防的抗生物質の使用は、一般的な公衆衛生上の懸念の耐性菌の出現を引き起こす可能性があります。

鍛冶

鍛冶（蹄鉄工の仕事）は、主に筋骨格系および環境外傷を伴います。 蹄鉄などの動物の世話に使用される金属の操作は、金属を準備し、動物の脚または足を配置するためにかなりの筋肉活動を必要とする重い作業を必要とします。 さらに、蹄鉄などの作成された製品を蹄鉄工作業で動物に適用することは、怪我の追加の原因です (図 2 を参照)。

図 2. スイスで馬に靴を履かせる鍛冶屋

多くの場合、金属を曲げるのに必要な熱は、有毒ガスへの曝露を伴います。 認識されている症候群である金属煙熱は、肺感染症に似た臨床像を持ち、ニッケル、マグネシウム、銅、またはその他の金属の煙の吸入に起因します。

鍛冶に伴う健康への悪影響は、適切な呼吸保護具を使用して作業することで軽減できます。 このような呼吸装置には、酸性ガス/有機蒸気および金属煙をろ過できるカートリッジとプレフィルターを備えた人工呼吸器または電動空気清浄呼吸器が含まれます。 蹄鉄工作業が固定された場所で行われる場合は、鍛造用に局所排気装置を設置する必要があります。 動物と労働者の間に距離やバリケードを配置する工学的管理は、怪我のリスクを減らします。

動物アレルギー

すべての動物はヒト以外の抗原を持っているため、潜在的なアレルゲンとなる可能性があります。 さらに、家畜はしばしばダニの宿主になります。 潜在的な動物アレルギーは多数あるため、特定のアレルゲンを認識するには、慎重かつ徹底的な疾患歴と職歴が必要です。 そのようなデータがあっても、特定のアレルゲンを認識するのは難しい場合があります。

動物アレルギーの臨床症状には、蕁麻疹、腫れ、鼻汁、喘息を伴うアナフィラキシー型の症状が含まれる場合があります。 一部の患者では、かゆみと鼻汁が唯一の症状である場合があります。

動物アレルギーへの曝露を制御することは、大変な作業です。 畜産の慣行を改善し、家畜施設の換気システムを変更することで、家畜を扱う人が暴露される可能性が低くなる可能性があります。 しかし、特定のアレルゲンの形成を防ぐために、減感作以外にできることはほとんどないかもしれません. 一般に、作業員の脱感作は、特定のアレルゲンが適切に特徴付けられている場合にのみ実行できます。

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動物の行動に何が影響するかを理解することは、より安全な作業環境を作るのに役立ちます。 遺伝学と学習された反応 (オペラント条件付け) は、動物の行動に影響を与えます。 特定の品種の雄牛は、一般的に他の品種よりも従順です (遺伝的影響)。 あるエリアに入るのを躊躇したり拒否した動物が、そうしないことに成功した場合、次回はそうするのを拒否する可能性があります。 試行を繰り返すと、より興奮して危険になります。 動物は自分が扱われる方法に反応し、状況に反応する際に過去の経験を利用します。 追いかけられたり、叩かれたり、蹴られたり、殴られたり、怒鳴られたり、怯えたりした動物は、人間が近くにいると自然と恐怖感を覚えます。 したがって、最初の試行で動物の移動を成功させ、動物にできるだけストレスを与えないようにするために、可能な限りのことを行うことが重要です。

かなり均一な条件下で生活する飼いならされた動物は、毎日特定の時間に同じことをすることに基づく習慣を発達させます。 雄牛をパドックに閉じ込めて餌を与えることで、人間に慣れることができ、雄牛の閉じ込め交配システムで利用できます。 習慣はまた、昼が暗くなるときの温度や湿度の変動など、環境条件の定期的な変化によっても引き起こされます。 動物は変化が最も大きい時間帯、つまり夜明けまたは夕暮れ時に最も活動的であり、日中または真夜中に最も活動的ではありません。 この要因は、動物の移動や作業に有利に使用できます。

野生の動物と同様に、家畜は縄張りを守ることができます。 摂食中、これは攻撃的な行動として現れることがあります。 研究によると、飼料を大規模で予測不可能なパッチに分配すると、家畜の縄張り行動が排除されることが示されています。 飼料が均一に、または予測可能なパターンで分配されると、動物が飼料を確保し、他の動物を排除するために戦う結果になる可能性があります。 雄牛が群れにとどまることが許可されている場合、領土保護も発生する可能性があります。 雄牛は、群れとそれらがカバーする範囲を自分の領土と見なす場合があります。つまり、人間、犬、その他の動物などの認識された実際の脅威からそれを守ります。 繁殖年齢の新しい雄牛または奇妙な雄牛を群れに導入すると、ほとんどの場合、優勢な雄を確立するために戦います.

雄牛は、目が頭の横にあるため、パノラマの視野があり、奥行きの知覚はほとんどありません。 これは、周囲約 270° を見ることができ、真後ろと鼻のすぐ前に死角ができることを意味します (図 1 を参照)。 背後からの突然または予期しない動きは、知覚された脅威の近さや深刻さを判断できないため、動物を「怖がらせる」可能性があります。 これは、動物に「逃げるか戦うか」の反応を引き起こす可能性があります。 牛は奥行きの知覚が弱いため、作業エリアや飼育エリアの外での影や動きに簡単に怯える可能性があります。 作業領域内に落ちる影は、動物には穴のように見え、吠える原因となる場合があります。 牛は色盲ですが、色を白と黒の異なる色合いとして認識します。

多くの動物は、(人間と比較して) 騒音に敏感で、特に高周波で敏感です。 金属製のゲートがカチャカチャと閉まる、ヘッドシュートがラッチする、人間が叫ぶなどの大きな突然の騒音は、動物にストレスを与える可能性があります。

図 1. 牛のパノラマ ビジョン

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農場での農業生産の強度が高まるにつれて、廃棄物の管理の重要性が増しています。 家畜生産からの廃棄物は主に糞尿ですが、敷料や敷料、廃棄された飼料、水、土も含まれます。 表 1 に、糞尿のいくつかの関連特性を示します。 人の排泄物は、比較のために、また農場で処理する必要があるため、含まれています。 肥料の高い有機物含有量は、バクテリアにとって優れた増殖培地を提供します。 バクテリアの代謝活動は酸素を消費し、大量に貯蔵された糞尿を嫌気状態に維持します。 嫌気性代謝活動は、二酸化炭素、メタン、硫化水素、アンモニアなど、よく知られている多くの有毒なガス状副産物を生成する可能性があります。

表 1. 水分を除く動物の体重 1,000 ポンドあたり XNUMX 日あたりに排泄される肥料の物理的特性。

出典: USDA 1992。

管理プロセス

糞尿の管理には、糞尿の収集、1 回または複数回の移送操作、保管または任意の処理、および最終的な利用が含まれます。 表1992に記載されているように、肥料の水分含有量は、その一貫性を決定します。 一貫性の異なる廃棄物は、異なる管理技術を必要とするため、異なる健康上および安全上の危険をもたらす可能性があります (USDA XNUMX)。 固形または低水分の糞尿の量を減らすと、一般に設備コストとエネルギー要件を下げることができますが、処理システムの自動化は容易ではありません。 液体廃棄物の収集、移送、およびオプションの処理は、より簡単に自動化され、毎日の注意が少なくて済みます。 地元の作物の季節変動が大きくなるにつれて、糞尿の保管はますます必須になります。 保管方法は、特に水の流出による環境へのダメージを防ぎながら、生産率と利用スケジュールを満たすサイズにする必要があります。 利用の選択肢には、植物の栄養素、マルチ、動物飼料、寝床、またはエネルギー生産源としての使用が含まれます。

肥料生産

乳牛は通常、牧草地で飼育されますが、搾乳前と搾乳後の保管場所、および極端な季節を除きます。 搾乳作業で洗浄に使用する水は、牛 5 頭あたり 10 日あたり 150 ガロンから XNUMX ガロン (廃棄物を洗い流すことが行われていない場合) から、XNUMX 頭あたり XNUMX 日 XNUMX ガロン (ガロン) までさまざまです。 したがって、洗浄に使用される方法は、糞尿の輸送、保管、および利用のために選択される方法に大きな影響を与えます。 肉用牛の管理には水が少なくて済むため、牛糞は固形または半固形で取り扱うことが多い。 堆肥化は、このような乾燥廃棄物の一般的な保管および処理方法です。 地域の降水パターンも、好ましい廃棄物管理スキームに強く影響します。 過度に乾燥した肥育場は、風下の粉塵や悪臭の問題を引き起こす傾向があります。

伝統的な牧草地で飼育された豚の主な問題は、豚の群生性による流出と土壌浸食の制御です。 代替案の XNUMX つは、舗装された区画を備えた半閉鎖型の豚舎の建設であり、固形廃棄物と液体廃棄物の分離も容易になります。 固体は手動の移送操作が必要ですが、液体は重力流で処理できます。 完全に密閉された生産棟の廃棄物処理システムは、大部分が液体の廃棄物を自動的に収集して保管するように設計されています。 家畜が水やり場で遊んでいると、豚の糞の量が増える可能性があります。 糞尿の貯蔵は一般に、嫌気性ピットまたはラグーンで行われます。

養鶏施設は、一般的に食肉用（七面鳥とブロイラー）と卵用（採卵鶏）に分けられます。 前者は、肥料を比較的乾燥した状態 (25 ～ 35% の水分) に維持する準備済みの敷料で直接飼育されます。 唯一の移動操作は機械による除去で、通常は年に XNUMX 回だけで、フィールドに直接移動します。 レイヤーは、くずのない積み重ねられたケージに収容されます。 それらの肥料は、まれに機械的に除去するために深いスタックに収集するか、豚の糞のように液体の形で自動的に洗い流すか、こすり落とすことができます。

ヒツジ、ヤギ、ウマなど、他のほとんどの動物の排泄物の一貫性は、おおむね固形です。 主な例外は子牛で、流動食のためです。 馬の排泄物には寝具が多く含まれており、牧草地での利用を制限する内部寄生虫が含まれている可能性があります。 小動物、げっ歯類、鳥類の排泄物には、人に伝染する病原体が含まれている可能性があります。 しかし、調査によると、糞便細菌は飼料では生き残れないことが示されています (Bell、Wilson、および Dew 1976)。

保管上の危険

固形廃棄物の貯蔵施設は、依然として水の流出と地表水と地下水への浸出を制御する必要があります。 したがって、それらは舗装されたパッドまたはピット (季節限定の池である可能性があります)、または屋根付きの囲いである必要があります。

液体およびスラリーの貯蔵は、基本的に地下または地上の池、ラグーン、ピットまたはタンクに限定されます。 長期保管は、通常は嫌気性消化によるオンサイト処理と同時に行われます。 嫌気性消化により、表 1 に示す揮発性固形物が減少し、最終的な使用から発生する臭気も減少します。 無防備な地下保管施設は、偶発的な侵入や落下による負傷や死亡につながる可能性があります (Knoblauch et al. 1996)。

液体肥料の移動は、嫌気性消化によって生成されるメルカプタンによる非常に多様な危険をもたらします。 メルカプタン (硫黄含有ガス) は、肥料の臭いの主な原因であることが示されており、すべて非常に有毒です (Banwart and Brenner 1975)。 おそらく最も危険な H の影響₂表 2 に示されている S は、50 ～ 100 ppm の範囲で嗅覚を麻痺させる潜在的な能力であり、より高い、急速な毒性レベルを検出する感覚能力を排除します。 有毒なメルカプタンの嫌気性生産を開始するには、1 週間という短い期間の液体貯蔵で十分です。 長期的な糞尿ガス発生率の主な違いは、温度、pH、アンモニア、有機物負荷など、貯蔵された糞尿内の化学的および物理的な違いの制御されていない変動によるものと考えられています (Donham、Yeggy、および Dauge 1985)。

表 2. 硫化水素 (H₂S)

TLV-TWA = しきい値限界値 - 時間加重平均。 STEL = 短期暴露レベル; IDLH = 生命と健康に直ちに危険です。

貯蔵中のこれらのガスの通常はゆっくりとした放出は、底に蓄積するスラッジを再懸濁するためにスラリーを攪拌すると大幅に増加します。 ひ₂300 ppm の S 濃度が報告されており (Panti and Clark 1991)、液体肥料の攪拌中に 1,500 ppm が測定されました。 撹拌中のガス放出率は、換気によって制御するには大きすぎます。 自然の嫌気性消化は制御されていないため、非常に変化しやすいことを認識することが最も重要です. 深刻で致命的な過剰暴露の頻度は統計的に予測できますが、個々の場所や時間では予測できません. スイスの酪農家の調査では、1,000 人年あたり約 1996 件の糞尿ガス事故の頻度が報告されています (Knoblauch et al. XNUMX)。 異常に危険な事象を回避するために、攪拌を計画するたびに安全対策が必要です。 オペレーターが攪拌しないと、スラッジが蓄積し、機械で除去する必要が生じる場合があります。 このようなスラッジは、誰かが密閉されたピットに物理的に入る前に乾燥させておく必要があります。 書面による閉鎖空間プログラムが必要です。

まれに使用される嫌気性池の代替として、好気性池、通性池 (好気性条件と嫌気性条件の両方で増殖できるバクテリアを使用する池)、乾燥 (脱水)、堆肥化、またはバイオガス用の嫌気性消化槽が含まれます (USDA 1992)。 好気的条件は、液体の深さを 60 ～ 150 cm 以下に保つか、機械的曝気によって作り出すことができます。 自然通気はより多くのスペースを必要とします。 通性池の循環ポンプと同様に、機械的曝気はより費用がかかります。 堆肥化は、風列 (2 ～ 10 日ごとに入れ替えなければならない糞尿の列)、静止しているが通気されたパイル、または特別に構築された容器で行うことができます。 堆肥化に必要な好熱性微生物の増殖をサポートして臭気を制御し、病原体を除去する高炭素改良剤を混合することによって、肥料の高い窒素含有量を減らす必要があります。 堆肥化は、地方の条例が許せば、小さな枝肉を処理する経済的な方法です。 この記事の別の記事「廃棄物処理業務」も参照してください。 百科事典. レンダリングまたは処分プラントが利用できない場合、他のオプションには焼却または埋葬が含まれます。 彼らの迅速な治療は、群れまたは群れの病気を制御するために重要です。 豚や家禽の排泄物はメタン生成に特に適していますが、この利用技術は広く採用されていません。

厚いクラストが液体肥料の上に形成され、固く見えることがあります。 労働者はこの地殻の上を歩き、突破して溺死する可能性があります。 労働者はまた、滑って液体肥料に落ちて溺れる可能性があります。 液体肥料の保管場所の近くに救助用具を置き、一人での作業を避けることが重要です。 メタンなどの一部の肥料ガスは爆発性であり、「禁煙」の標識を肥料貯蔵庫内またはその周辺に掲示すべきです (Deere & Co. 1994)。

アプリケーションの危険性

乾燥した糞尿の移動と利用は、手で行うことも、フロントエンド ローダー、スキッドステア ローダー、糞尿散布機などの機械的補助装置を使用することもできますが、いずれも安全上の問題があります。 糞尿は肥料として土地に散布されます。 堆肥散布機は、通常、トラクターの後ろに引っ張られ、トラクターからの動力取出し (PTO) によって動力が供給されます。 それらは、後部ビーター付きのボックスタイプ、フレイル、サイドディスチャージ付きのVタンク、クローズドタンクの3つのタイプのいずれかに分類されます。 最初の XNUMX つは固形肥料を適用するために使用されます。 V タンク スプレッダーは、液体、スラリー、または固形肥料を散布するために使用されます。 密閉式タンクスプレッダーを使用して液体肥料を散布します。 スプレッダーは、後部または側面のいずれかの広い領域に肥料を散布します。 危険には、機械、落下物、粉塵、エアロゾルが含まれます。 いくつかの安全手順を表 XNUMX に示します。

表 3. 糞尿散布機に関するいくつかの安全手順

1. 他の人が誤って起動しないように、XNUMX 人だけがマシンを操作するようにしてください。

2. 作動中のパワーテイクオフ (PTO)、ビーター、オーガー、およびエクスペラーに作業者を近づけないでください。

3. すべてのガードとシールドを維持します。

4. スプレッダーの後部と側面に人を近づけないでください。30 m まで肥料に混合された重い物体を突き出す可能性があります。

5. スプレッダーの詰まりを防止して、危険なプラグの抜き取り操作を回避します。

• スプレッダーに石、板、その他の物を近づけないでください。

• 凍結する天候では、フレイルタイプのスプレッダーのフレイルとチェーンが緩んでいて、操作前に凍結していないことを確認してください。

• 伸びたチェーンを交換し、凍った肥料をスプレッダーチェーンに落とさないようにすることで、ビータータイプのスプレッダーのチェーンとビーターを良好な状態に保ちます。

• 作動中のスプレッダーに入って清掃しないでください。

• V タンク スプレッダーのアンローディング オーガーと排出エクスペラーが自由に作動するように維持します。

• 寒い季節には、スプレッダーの内部を掃除して、湿った肥料が可動部分を凍結させないようにします。

6. トラクターと PTO の適切な安全慣行を使用してください。

7. クローズド タンク スプレッダーのリリーフ バルブが作動して、過剰な圧力がかからないようにしてください。

8. スプレッダーをトラクターから外すときは、スプレッダーの落下を防ぐために、スプレッダー トングの重量を支えているジャッキがしっかりとロックされていることを確認してください。

9. スプレッダーが浮遊粉塵またはエアロゾルを生成している場合は、呼吸用保護具を使用してください。

出典: Deere & Co. 1994.

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