Applications of Cleaner Production Technıques in a Commercial Laying Hen House

Abstract

The fact that environmental pollution is increasing daily and the emergence of negativities in the lives of living things has led to an increase in environmental awareness. Studying how to reduce soil, water, and air pollution is important. As a result of this situation, the concept of cleaner production has emerged. In this study, calculations and designs were carried out to cleaner production techniques for waste management, natural resource use, and control of pollutants from an hen house with a capacity of 12000 animals. Within the scope of the study, an analysis was conducted on the economic and environmental contributions that would be achieved in enteprise if the fertilizer obtained from the enterprise were used as compost or biogas. Additionally, calculations were performed including rainwater harvesting, feed ration adjustments, LED and fluorescent lamp comparisons, and windbreaks. As a result of the study, the most beneficial method for fertilizer management in the enterprise is composting with an annual income of 6000000 TL. The initial investment costs the enterprise will incur for compost production can be recouped in as little as 2 years. With the installation of rainwater harvesting in the enterprise, an annual water saving of 266.96 m3 is achieved, and a 12.37% reduction in indoor ammonia emissions is experienced as a result of necessary adjustments to the feed ration. As a result of the calculations, it has been determined that the application of clean production techniques in laying hen houses can lead to improvements in animal health and welfare, reduce environmental problems caused by animal production and resource usage.

Keywords

• Waste Management
• Environment
• Animal Welfare
• Sustainable Production
• Cleaner Production Techniques

Ticari bir Yumurta Tavuğu Kümesinde Temiz Üretim Tekniklerinin Uygulanması

Abstract

Çevre kirliliğinin her geçen gün artması ve canlıların yaşamında olumsuzlukların ortaya çıkması, çevre bilincinin artmasına yol açmıştır. Toprak, su ve hava kirliliğini azaltmanın yollarını incelemek önemlidir. Bu durumun bir sonucu olarak, daha temiz üretim kavramı ortaya çıkmıştır. Bu çalışmada, 12.000 hayvan kapasiteli bir kümeste atık yönetimi, doğal kaynak kullanımı ve kirleticilerin kontrolü için daha temiz üretim tekniklerine yönelik hesaplamalar ve tasarımlar yapılmıştır. Çalışma kapsamında, işletmeden elde edilen gübrenin kompost veya biyogaz olarak kullanılması durumunda işletmede elde edilecek ekonomik ve çevresel katkılar analiz edilmiştir. Ayrıca, yağmur suyu toplama, yem rasyon ayarlamaları, LED ve floresan lamba karşılaştırmaları ve rüzgar kırıcılar da dahil olmak üzere hesaplamalar yapılmıştır. Çalışmanın sonucunda, işletmede gübre yönetimi için en faydalı yöntemin yıllık 6.000.000 TL gelir sağlayan kompostlama olduğu belirlenmiştir. İşletmenin kompost üretimi için yapacağı ilk yatırım maliyetleri 2 yıl gibi kısa bir sürede geri kazanılabilir. İşletmede yağmur suyu toplama sisteminin kurulmasıyla yıllık 266,96 m³ su tasarrufu sağlanmakta ve yem rasyonunda gerekli düzenlemelerin yapılması sonucunda iç mekan amonyak emisyonlarında %12,37'lik bir azalma görülmektedir. Hesaplamalar sonucunda, yumurta tavukçuluğu kümeslerinde temiz üretim tekniklerinin uygulanmasının hayvan sağlığı ve refahında iyileşmelere yol açabileceği, hayvancılık üretimi ve kaynak kullanımından kaynaklanan çevresel sorunları azaltabileceği belirlenmiştir.

Keywords

• Atık Yönetimi
• Çevre
• Hayvan Refahı
• Sürdürülebilir Üretim
• Temiz Üretim Teknikleri

References

1. Abdeshahian, P., Lim, J. S., Ho, W. S., Hashim, H., & Lee, C. T. (2016). Potential of biogas production from farm animal waste in Malaysia. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 60, 714–723. https://doi.org/10.1016/j.rser.2016.01.117.
2. Albright, D. L. (1990). Environment Control for Animals and Plants. American Society of Agricultural and Biological Engineers, New York, USA.
3. ASAE. (2005). Manure Production and Characteristics. American Society of Agricultural Engineers, Publication No: D384.1, USA.
4. Altan, A., & Bayraktar, H. (2009). Kümesler ve donanımlar. Editörler: Türkoğlu, M., Sarıca, M.: Tavukçuluk Bilimi. 3. baskı, 89-139, Bey Ofset Matbaa, Ankara.
5. Anonymous. (2015a). Atık Yönetim Yönetmeliği, T.C Çevre ve Şehircilik Bakanlığı. https://resmigazete.gov.tr/eskiler/2015/04/20150402-2.htm (access date: 15.04.2025).
6. Anonymous. (2015b). İş Sağlığı ve Güvenliği. (access date: 21.03.2025).
7. Anonymous. (2016). Geleceğin Tarımı Projesi Rüzgâr Perdesi Kitapçığı. Adıyaman Üniversitesi, Doğa Koruma Merkezi. Ankara, Türkiye.
8. Anonymous. (2018). Yumurta Tavukçuluğu. Hayvan Sağlığı ve Yetiştiriciliği Şube Müdürlüğü, Publication No: H/11, Samsun p. 1-2.

9. Anonymous. (2020). Verimlilik. https://www.ekoverimlilik.org/?page_id=872 (access date: 26.03.2025).
10. Anonymous. (2025a). Özelif KTAY Tarım Ürünleri. https://www.pirinckavuzu.com/en/product-page/20-000-kg-%C3%A7eltik-kavuzu-pirin%C3%A7-kabu%C4%9Fu-1-t%C4%B1r (access date: 24.03.2025).
11. Anonymous. (2025b). Tohumlar Fidana. https://www.tohumlarfidana.net/product/kultur-mantari-kompostu-123-tondan-baslayarak-full-kapasite/?srsltid=AfmBOorIDYv-z4kwc9mXnsTVGRpLjmyNw4s4iolOE0f6S-4cz0UodMfW (access date: 23.03.2025).
12. Anonymous. (2025c). Vora mekanik. https://voramekanik.com/galvaniz-moduler-su-deposu/. (access date: 21.03.2025).
13. Anonymous. (2025d). Tank plast. https://www.tankplast.com/yfvr-0200 (access date: 21.03.2025).
14. Anonymous. (2025e). Geniş reyon. https://www.genisreyon.com (access date: 21.03.2025).
15. Anonymous. (2025f). 4M online. https://4monline.com (access date: 21.03.2025).
16. Anonymous. (2025g). Hilal elektrik. https://www.hilalelektrikltd.com.tr/philips-tl-d-36w-floresan-armatur-karbeyazi-120-cm-35884. (Access date: 21.03.2025).
17. Anonymous. (2025h). Mutel elektrik. https://www.mutel.com.tr/pelsan-22w-6500k-150cm-led-tube-floresan-314668 (access date: 21.03.2025).
18. Ataç, F. (2013). Kütüphanelerde Doğal ve Yapay Aydınlatma Kriterleri: Orta Doğu Teknik Üniversitesi Merkez Kütüphanesinin Okuma Salonlarının Incelenmesi. Master Thesis, Atılım Üniversitesi, Ankara, Türkiye.
19. Bekar, E. (2017). Temiz Üretim Yöntemlerinin Traktör Üretimi Yapan Bir Tesiste İrdelenmesi. Master Thesis, Bursa Uludağ Üniversitesi, Türkiye.
20. Bilgili, A. V., Yaldız, O., & Bilgili, A. (2011). Kompost ve biyogaz tesisi fizibilite raporu. Harran Üniversitesi, Karacadağ Kalkınma Ajansı, Şanlıurfa, Türkiye.
21. Chapagain, A. K., & Hoekstra, A. Y. (2003). Virtual water flows between nations about trade in livestock and livestock products. Value of water research report series No: 13, UNESCO-IHE, Delft, Netherlands.
22. Choiniere, Y., & Munroe, A., (1997). Air quality inside livestock barns. Ministry of Agriculture and Food, AGDEX 400/717, Factsheet, Ontario.
23. Chen, W., Liao, X., Wu, Y., Liang, J. B., Mi, J., Huang, J., Zhang, H., Wu, Y., Qiao, Z., Li, X., & Wang, Y. (2017). Effects of different types of biochar on methane and ammonia mitigation during layer manure composting. Waste Management, 61: 506–515. https://doi.org/10.1016/j.wasman.2017.01.014.
24. Demir, Y., & Öztürk, T. (1991). Karadeniz bölgesi tavuk kümeslerinde ısı ve nem dengesinin grafiksel yöntemle hesaplanması. Uluslararası Tavukçuluk Kongresi, 22 - 25 Mayıs 1991; İstanbul, Türkiye.
25. Demir, H., Çıracı, G., Kaya, R., & Ünver, Ü. (2020). Aydınlatmada enerji verimliliği: Yalova üniversitesi mühendislik fakültesi durum değerlendirmesi. Uludağ Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi, 25(3): 1637-1652.
26. Demirer, G. (2001). Kirlilik önleme yaklaşımlarının temel prensipleri. Çevre ve Mühendis Dergisi, 25: 1-11.
27. Demirulus, H., & Aydın., A. (1996). Tavukçuluk artık ve atık maddelerinin işlenerek çevre kirliliğinin azaltılması. Ekoloji Dergisi, 19 22-26
28. DIN. (1989). Rainwater harvesting systems - part I: planning, installation, operation and maintenance. German Institute for Standardisation (Deutsches Institut für Normung).
29. Dursun, A. (2014). Yumurta tavuklarında floresan ve led ışık kaynakları kullanımının yumurta verimine etkisinin araştırılması. Master Thesis, Erciyes Üniversitesi, Kayseri.
30. Ekinci, K., Tosun, İ., & Varol, N. (2021). Kompost el kitapçığı, Atatürk Horticultural Central Research Institute, Enstitü Yayın No: 109, Yalova.
31. Eleroğlu, H., Yıldız, S., & Yıldırım, A., (2012). Tavuk dışkısının çevre sorunu olmaktan çıkarılmasında uygulanan yöntemler. Gaziosmanpaşa Bilimsel Araştırma Dergisi, 2, 14-24.
32. Esen, F., & Özdemir, G. (2004). Devekuşu Yetiştiriciliğinde Bakım ve Besleme İlkeleri. Fırat Üniversitesi Doğu Araştırmaları Dergisi, 2(3): 79-85.
33. Follett, R. H., Murphy, L. S., & Donahue, R. L. (1981). Fertilizers and soil amendments. Prentice Hall, USA, p.557.
34. Gatzweiler, F. W. (2003). Patterns of institutional change for sustainability in central and eastern European agriculture. CEESA Discussion Paper, Publication No: 16, Berlin, Almanya.
35. Genç, M., Laçin, E., Sabuncuoğlu, N., & Çoban, Ö. (2017). Farklı ışık kaynaklarının (monokrom ışık ve floresan) broylerlerde besi performansı üzerine etkisi. Atatürk Üniversitesi Veteriner Bilimleri Dergisi, 12(3): 276-282. https://doi.org/10.17094/ataunivbd.304491.
36. Gümüşçü, M., & Uyanık,, S. (2010). Güneydoğu anadolu bölgesi hayvansal atıklarından biyogaz ve biyogübre eldesi, Tesisat Mühendisliği, 16(118): 59-65.
37. Ilgar, R. (2012). Hayvan varlığına göre Çanakkale biyogaz potansiyelinin tespitine yönelik bir çalışma, Doğu Coğrafya Dergisi, 21(35): 89-106. https://doi.org/10.17295/dcd.08733.
38. Iqbal, M. K., Shafiq, T., & Ahmed, K. (2010). Characterization of bulking agents and its effects on physical properties of compost. Bioresource Technology, 101(6): 1913-1919. https://doi.org/10.1016/j.biortech.2009.10.030.
39. Katip, A. (2020). Kimyasal Gübre Tüketiminin Değerlendirilmesi: Bursa ili örneği. Uludağ Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi, 25(3): 1271-1286. https://doi.org/10.17482/uumfd.782633. Klopfenstein, T. J., Angel, R., Cromwell, G., Erickson, G. E., Fox, D. G., Parsons, C., Satter, L. D., Sutton, A. L., Baker, D.
40. H., Lewis, A., & Meyer, D. (2002). Animal diet modification to decrease the potential for nitrogen and phosphorus pollution. Faculty Papers and Publications in Animal Science, 518.
41. Kılıç, İ., & Arıcı, İ. (2013). Hayvan barınaklarında açığa çıkan hava kirleticilerin çevre, hayvan ve çalışan sağlığı üzerine etkileri. Yuzuncu Yıl University Journal of Agricultural Sciences, 23(3): 279-288.
42. Kılıç, İ., & Karaman, S., (2014). Bir yumurta tavukçuluğu işletmesinin yaşam döngüsü değerlendirmesi. Akdeniz Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 27 (2): 107-112.
43. Kılıç, İ. (2021). Broyler kümeslerinde çalışan işçilerin amonyak maruziyetlerinin belirlenmesi. Uluslararası Tarım Ve Yaban Hayatı Bilimleri Dergisi, 7(2): 255-263. https://doi.org/10.24180/ijaws.937290.
44. Kozak, M. (1992). Çevre kirliliğinin oluşum nedenleri. Anatolia: Turizm Araştırmaları Dergisi, 3(4), 30-32.
45. Kutlu, H. R. (2008). Yem değerlendirme ve analiz yöntemleri. Çukurova Üniversitesi Ziraat Fakültesi Zootekni Bölümü Ders Notu, Adana, Türkiye.
46. M. G. M. (2025). Meteoroloji Genel Müdürlüğü. https://www.mgm.gov.tr/veridegerlendirme/il-ve-ilceler-istatistik.aspx?m=BURSA [access date: 17.04.2025].
47. Olgun, M. (2016). Tarımsal yapılar. Ankara Üniversitesi Yayınları, Yayın No: 1577, Ankara, Türkiye.
48. Özbek, B., & Uçaroğlu, S. (2022). Farklı hayvan Gübrelerinin Kompostlanması. Uludağ Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi, 27 (1): 437-452. https://doi.org/10.17482/uumfd.1035975.
49. Öztürk, M. (2017). Hayvan gübresinden ve atıklardan kompost üretimi. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı, Ankara, Türkiye.
50. Rezazad, H., & İngin, S. (2019). Kümes aydınlatmada led uygulama. 12. Ulusal Aydınlatma Kongresi, 18-19 Eylül 2019, İstanbul, Türkiye.
51. Saeed, A. A. H., Yub, H. N., Bilad, M. R., Afzal, M. T., Parvez, A. M., Roslan, F. A. S., Abdul, R. S., Vinayagam, V. D., & Afolabi, H. K. (2021). Moisture content ımpact on properties of briquette produced from rice husk waste. Sustainability, 13(6): 3069. https://doi.org/10.3390/su13063069 .
52. Schiffman, S. S., Auvermann, B. W., & Bottcher, R. W. (2006). Health effects of aerial emissions from animal production waste management systems, In Rice JM, Caldwell DF, Humenik FJ (Eds), Animal Agriculture and the Environment ASABE, Michigan, USA, pp. 435-468.
53. Shan, G., Li, W., Gao, Y., Tan, W., & Xi, B. (2021). Additives for reducing nitrogen loss during composting: A review. Journal of Cleaner Production, 307 (10), 127308. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2021.127308.
54. Uğurlu, N. (1999). Kafes sistem kümeste iklimsel çevre koşullarına dış hava durumu ve yapı kostrüksiyonunun etkisi. Selçuk Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 13 (18): 10-24.
55. United Nations. (1980). Guidebook on Biogas Development. Energy Resources Development Series, No: 21, New York, USA.
56. Şenol, H., Elibol,, E. A., Açıkel, Ü., & Şenol, M. (2017). 2016’da Türkiye’de kanatlı hayvanlardan üretilebilecek biyogaz ve elektrik enerji potansiyeli. Bitlis Eren Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, 6(1): 1–11. https://doi.org/10.17798/bitlisfen.307078.
57. Taban, S., Turan, M. A., & Katkat, A. V. (2013). Tarımda organik madde ve tavuk gübresi. Tavukçuluk Araştırma Dergisi, 10: 9-13.
58. Taşova, M. (2017). Kümes hayvanları atıklarının biyogaz üretim potansiyelinin belirlenmesi: Tokat ili örneği. Kafkas Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 10(2): 296-303.
59. TEMA. (2025). Geleceğin suyu. https://silo.tips/download/gelecen-suyu-sutemaorgtr. (access date: 17.04.2025).
60. TS EN 12464-1. (2013). Türk standartları enstitüsü, ışık ve aydınlatma - çalışma yerlerinin aydınlatılması - Bölüm 1: Kapalı Çalışma Alanları.
61. Türkoğlu, M., Arda, R., Yetişir, M., Sarıca, M., & Ersayın, C. (2018). Tavukçuluk bilimi, yetiştirme ve hastalıkları. Bey Ofset Yayıncılı, Samsun, Türkiye.
62. Yaldız, O., & Sözer, S. (2005). Farklı büyüklükteki biyogaz tesislerinde sabit yatırım ve enerji üretimi maliyet hesabı. Tarım Makinaları Bilimi Dergisi, 1 (3): 213-220.
63. Yaylı, B., & İlker, K. (2021). Bir kafes sistemli yumurta tavuğu kümesinde aydınlatma yeterliliğinin standartlara göre belirlenmesi ve değerlendirilmesi: Bursa örneği. Avrupa Bilim ve Teknoloji Dergisi, (31): 475-480. https://doi.org/10.31590/ejosat.1008508.
64. Yılmaz, G. B. (2015).Tarım alanlarında buharlaşmayı azaltıcı rüzgâr perdesi doğrultusu tayini. Master Thesis, Eskişehir Osmangazi Üniversitesi, Türkiye.