Partikel Udara/Debu di dalam Kandang
Partikel udara/debu/particulate matter (PM) adalah stressor lingkungan utama di kandang ayam. Partikel udara dapat menyerap dan membawa berbagai macam polutan, termasuk ion logam berat, amonia, dan organik polutan seperti mikroorganisme patogen.
Partikel udara berdasarkan ukurannya umumnya dibagi menjadi 2 yaitu PM10 dan PM2.5. PM10 adalah partikel tersuspensi yang lebih besar dengan ukuran <10 mikrometer (μm) sedangkan PM2.5 adalah partikel udara yang lebih kecil dengan ukuran <2.5 mikrometer (μm).
Partikel udara dapat berasal dari pakan, litter, feses, bulu, dander (kulit mati), debu, kotoran kutu, dan mikroorganisme seperti bakteri, fungi, dan endotoksin (komponen dinding sel bakteri). Debu seringkali diabaikan di dalam kandang karena cenderung tidak mudah dilihat dan dianggap tidak menimbulkan dampak bagi ayam.
Dampak Partikel Udara di dalam Kandang
Tingginya konsentrasi dari partikel udara dapat menyebabkan inflamasi saluran pernapasan ayam dan menyebabkan berbagai macam penyakit sehingga dapat menurunkan produktivitas. Tidak hanya itu, konsentrasi partikel udara yang tinggi dapat membahayakan pekerja yang ada di dalam kandang. Partikel udara dapat menyebabkan kerusakan pada saluran pernapasan manusia sehingga timbul gejala batuk, bersin, dada kaku, radang tenggorokan bahkan jika terpapar terlalu lama dapat menyebabkan kanker.
Terjadinya akumulasi debu dan mikroorganisme kontaminan pada permukaan saluran pernapasan ayam akan mengakibatkan kerusakan pada saluran pernapasan. Dalam jaringan tubuh ayam debu selanjutnya akan dieliminasi oleh sel-sel fagosit (bagian dari sel darah putih). Sel fagosit yang digunakan berulang-ulang akan menyebabkan daya tahan tubuh ayam menurun karena sistem pertahanan tubuh melalui sel darah putih tidak dalam kondisi prima.
Dalam melakukan aktivitas fagositosis, sel-sel fagosit membutuhkan sejumlah energi sehingga energi yang digunakan untuk produksi telur menjadi berkurang dan FCR akan membengkak. Reaksi radang yang berjalan subkronis sampai kronis pada lapisan epitelium sistem pernapasan ayam akan menyebabkan kematian sel epitel alias apoptosis. Kondisi ini jelas akan mempermudah terjadinya infeksi sekunder oleh mikroba patogen yang berada di dalam udara kandang.
Faktor yang Memengaruhi Emisi Partikel Udara
Dampak buruk debu bagi ayam dan manusia merupakan salah satu tantangan yang harus dihadapi oleh para peternak. Peternak harus memahami penyebab tingginya debu di dalam kandang dan menjaga kualitas udara yang sehat sehingga dapat mendukung produktivitas ayam.
Kualitas udara yang ada di dalam kandang sangat dipengaruhi oleh jumlah emisi partikel udara. Berikut merupakan beberapa faktor yang memengaruhi emisi partikel udara :
1. Tipe kandang
Tipe kandang pada ayam merupakan sumber utama yang memengaruhi emisi partikel udara. Berbagai tipe kandang diantaranya adalah aviary (umbar), konvensional (battery), dan enriched colony. Dari berbagai tipe kandang tersebut akan menghasilkan emisi partikel udara yang berbeda-beda. Pada kandang tipe aviary akan menghasilkan konsentrasi partikel udara yang lebih tinggi dibandingkan dengan tipe-tipe yang lainnya. Tingkat konsentrasi partikel udara harian di kandang aviary mencapai 6-9 kali lebih tinggi jika dibandingkan dengan tipe kandang konvensional dan enriched colony.
Secara tidak langsung, kandang aviary membawa konsentrasi bakteri di udara lebih tinggi dan partikel udara tersebut juga merupakan pembawa bakteri di udara. Kandang aviary menerapkan prinsip kesejahteraan hewan sehingga aktivitas di dalam kandang menjadi lebih tinggi yang berdampak meningkatnya partikel udara selain dari feses dan bulu yang menambah konsentrasi debu di dalam kandang.
2. Material alas/litter
Kandang aviary biasanya menggunakan litter di lantai agar ayam dapat mengekspresikan tingkah laku mandi debu dan mengais-ngais/mematuk-matuk. Litter di kandang aviary menutupi setidaknya 1/3 bagian dari total area di kandang closed house layer. Litter adalah sumber utama emisi partikel udara.
Produksi partikel udara dari litter dapat dipengaruhi dari jenis litter, kelembapan litter, ketebalan litter, frekuensi penggantian atau pembersihan. Jenis litter yang dapat digunakan dapat berasal dari organik (sekam, serutan kayu, serbuk gergaji, kertas) atau inorganik (pasir, dan clay) dan harus tidak berbahaya/toxic, mudah menyerap air, nyaman untuk ayam, mudah didapat. Pengecekan litter dilakukan secara berkala dengan cara menggenggam litter. Berikut jenis litter dan emisi partikel udara yang dihasilkan dapat dilihat pada tabel 1.
3. Efek pencahayaan
Dengan adanya intensitas cahaya yang cukup maka akan terjadi peningkatan aktivitas ayam sehingga berdampak terhadap konsentrasi dari partikel udara. Ramseh dan Lilong (2022) menyatakan bahwa selama waktu pencahayaan maka ayam akan sangat aktif, dan dengan penerapan ventilasi maksimum maka emisi partikel udara di dalam kandang akan meningkat. Partikel udara akan menurun pada malam hari karena aktivitas yang rendah di malam hari karena intensitas cahaya yang berkurang.
4. Musim dan kelembapan lingkungan
Partikel udara di dalam kandang closed house layer lebih banyak pada musim kemarau dibandingkan dengan musim penghujan. Pada musim kemarau, kelembapan relatif cenderung lebih rendah yang dapat menyebabkan litter menjadi lebih kering. Litter yang terlalu kering lebih mudah menghasilkan debu ketika ayam bergerak atau ada pergerakan udara dari sirkulasi udara atau sistem ventilasi beroperasi.
Pada saat ventilasi maksimum digunakan untuk menurunkan suhu di dalam kandang maka akan menyebabkan lebih banyak debu yang terangkat. Pada musim penghujan kelembapan relatif cenderung lebih tinggi sehingga menyebabkan litter tidak terlalu kering dan berdampak terhadap jumlah emisi partikel udara yang dihasilkan juga relatif lebih sedikit.
5. Manajemen kotoran
Manajemen kotoran mempunyai peranan yang penting karena kotoran berkontribusi sekitar 50% dari total emisi partikel udara di dalam kandang. Kotoran ayam yang mengering di dalam kandang dapat terurai menjadi partikel halus yang berterbangan. Kotoran yang terakumulasi di lantai/lantai panggung/sistem penampung (manure belt atau scrapper) akan menghasilkan banyak debu terutama jika tidak segera dibersihkan.
Kotoran ayam juga membawa bakteri dan mikroorganisme yang terperangkap dalam debu. Manajemen kotoran yang tepat akan sangat mengurangi produksi partikel udara di dalam kandang. Chai et al. (2012) menyatakan bahwa sistem pengelolaan kotoran kandang tipe A panggung (high-rise) memiliki konsentrasi partikel udara yang lebih tinggi dibandingkan dengan manure belt dan scrapper.
Kotoran pada kandang tipe A panggung akan terakumulasi dalam waktu yang lama sehingga menjadi kering dan terurai menjadi debu. Frekuensi pembuangan pada manure belt dan scrapper mencegah penumpukan feses dan membantu mengurangi pembentukan debu. Manure belt dapat dioperasikan 1 hari sekali dan scrapper dapat dioperasikan 1 hari 2 kali.
6. Umur ayam dan tingkat kepadatan
Semakin tua umur ayam akan menghasilkan debu yang tinggi karena aktivitas yang tinggi juga dibandingkan dengan ayam pullet. Ayam tua memiliki pergerakan yang lebih kuat sehingga menyebabkan kotoran dan partikel dari alas/dinding/baterai lebih muda terangkat ke udara. Produksi bulu ayam yang lebih tua cenderung mengalami pelepasan bulu yang lebih banyak.
Partikel dari bulu yang rontok menyumbang peningkatan partikel udara. Begitu juga dengan kepadatan, semakin padat ruang bergerak ayam akan semakin terbatas sehingga cenderung saling berdesakan yang menyebabkan lebih banyak partikel udara yang bertebaran.
Pengukuran Tingkat Partikel Udara
Partikel udara dapat diukur dengan menggunakan metode pengambilan sampel Gravimetri. Pengambilan sampel dengan metode Gravimetri menggunakan pompa kecil untuk menarik udara melalui cakram kertas filter dan memerangkap partikel udara yang berukuran besar juga dari pori-pori filter. Metode Gravimetri membutuhkan waktu beberapa jam agar jumlah debu yang mengendap di cakram cukup, sehingga metode ini tidak menyediakan pengukuran secara real-time.
Metode lainnya yaitu Optical Particle Counter bekerja dengan mengukur jumlah cahaya yang melewati sampel udara yang mengandung debu secara real-time. Optical Particle Counter kurang akurat dibandingkan dengan pengambilan sampel metode Gravimetri, namun berguna untuk mengukur partikel udara dan membuat perbandingan dari waktu ke waktu.
Terkadang untuk menyediakan peralatan seperti Gravimetri dan Optical Particle Counter peternak terkendala dengan biaya. Observasi sederhana bisa menggunakan panca indera penglihatan. Mata harus dapat melihat area kandang dengan jelas lebih dari 30 m. Jika melihat kumpulan debu dan berkabut, dapat dipastikan tingkat partikel udara di atas batas standar. Tampilan perbedaan kandang yang bersih dan kandang yang berkabut dapat dilihat pada Gambar 3.
Cara sederhana yang lain dapat dengan menggunakan bantuan cahaya. Senter/flashlight handphone dapat digunakan untuk melihat partikel yang ada di udara. Jika ketika terkena cahaya flashlight atau senter terdapat debu yang berterbangan, kemungkinan kandangnya memiliki masalah dengan partikel udara. Cara yang lain juga dapat mengamati pada permukaan benda seperti exhaust fan, cooling pad, dan battery.
Sebagai contoh akumulasi debu di sistem ventilasi terutama shutter dan blade dapat mengurangi performa dari ventilasi. kinerja/kapasitas kipas akan menurun, akibatnya adalah pergantian udara (air exchange) dalam kandang juga pasti berkurang. Kemudian akumulasi debu yang berlebih pada shutter dapat mengakibatkan fan shutter tersebut cenderung selalu menutup mengakibatkan tekanan negatif di dalam kandang meningkat, sehingga debu di kandang juga akan semakin pekat. Oleh karena itu, permukaan benda di kandang harus secara rutin dibersihkan dan dilakukan perawatan.
Pengendalian Partikel Udara
Pengendalian partikel udara di kandang harus dilakukan untuk menghindari terjadinya dampak buruk bagi ayam, manusia, dan peralatan ventilasi. Semakin diabaikan akan semakin merenggut keuntungan yang didapatkan peternak. Berikut merupakan pengendalian partikel udara di kandang closed house layer :
1. Kebersihan kandang dan maintenance peralatan secara rutin
Pembersihan rutin sangat penting dalam mengendalikan partikel udara di kandang closed house. Pembersihan yang teratur membantu mengurangi akumulasi partikel udara dari feses, bulu, dan pakan. Sebelum pemeliharaan, harus dipastikan semua area di dalam kandang (dinding, lantai, peralatan, atap, tirai, baterai) dalam keadaan bersih.
Peralatan pada semua sistem yang ada di dalam kandang closed house harus setiap hari dibersihkan dari litter, bulu, sisa pakan, kotoran, telur pecah untuk meminimalisir partikel udara menyebar di dalam kandang. Peralatan sistem ventilasi closed house seperti cooling pad, exhaust fan juga harus dibersihkan dari kotoran karena dapat memengaruhi ventilasi di dalam kandang. Maintenance peralatan seperti pengecekan kondisi pulley, blade, van belt pada kipas dan pengecekan cooling pad harus di cek saat kosong kandang dan saat pemeliharaan ayam.
2. Spray (air dan minyak)
Penyemprotan menggunakan air dan minyak di dalam kandang closed house layer membantu mengontrol konsentrasi partikel udara di dalam ruangan. Penelitian telah dilakukan mengenai penyemprotan cairan seperti air, air yang mempunyai pH asam, atau dengan kombinasi air dengan minyak sayur (minyak kanola atau minyak kedelai) atau minyak mineral (minyak parafin). Ogink et al. (2012) menyatakan bahwa spray air di permukaan litter dapat mengurangi emisi partikel udara hingga 64%.
Hal ini dilakukan untuk menjaga debu agar tidak berterbangan, terutama pada area yang sering mengalami pergerakan ayam atau aktivitas lain yang dapat menimbulkan debu. Penyemprotan minyak dilakukan untuk menempelkan partikel debu pada permukaan, sehingga mengurangi jumlah debu yang berterbangan ke udara. Minyak ini membentuk lapisan tipis pada permukaan yang bersifat mengikat debu.
Penyemprotan minyak dan air dapat dilakukan melalui sprinkle atau dilakukan menggunakan semprotan desinfektan. Jenis minyak perlu diperhatikan karena dapat menimbulkan ketengikan apalagi jika terkena pakan. Oleh karena itu, di lapangan biasanya menggunakan minyak mineral yang tidak mudah tengik dan menyemprotkan dengan hati-hati ke titik-titik yang terdapat debu. Ketika penyemprotan, lakukan saat masih ada sedikit hembusan angin dan menghindari waktu saat kelembapan tinggi biasanya di malam hari dan pagi hari. Spray dilakukan dengan partikel air yang sangat lembut atau berbentuk kabut.
3. Pengaturan ventilasi
Saat kelembapan terlalu rendah/kering (<40%), cooling pad dapat dioperasikan sehingga kelembapan akan meningkat dan mampu menekan partikel udara yang ada di dalam kandang. Waktu pengoperasian cooling pad didasarkan pada total kebahasan cooling pad secara merata (waktu on) dan berapa lama waktu mulai mengeringnya cooling pad (waktu off).
Pengaturan bukaan tirai inlet juga harus sesuai dengan jumlah kipas yang beroperasi. Patterson PH (2014) menyatakan bahwa kesalahan operasional sistem kandang closed house, misalnya rasio antara kipas on dengan luas bukaan area inlet yang tidak seimbang akan menimbulkan tingginya kadar debu di dalam kandang tesebut. Akibatnya, debu yang dikeluarkan dari kandang tersebut akan tinggi dan dapat mengontaminasi lingkungan sekitar. Target kecepatan udara di dalam kandang adalah sekitar 2,0 – 2,5 m/s dan target tersebut harus tercapai agar dapat mengeluarkan partikel udara dan amonia di dalam kandang.
4. Filtrasi
Filtrasi adalah salah satu metode yang paling banyak diterapkan untuk menghilangkan partikel dari aliran udara. Filtrasi biasanya terjadi melalui metode kering (tanpa menambahkan air). Filter biasanya digunakan untuk menghilangkan partikel debu dari peternakan. Salah satu jenis dari filter yaitu biofilter. Biofilter umumnya dirancang untuk mengontrol amonia dan debu, membantu mengubah polutan menjadi bentuk tidak aktif (inert). Biofilter bisa menggunakan potongan tumbuhan, kulit kayu, karbon aktif, kompos , tanah sebagai media filter organik.
Filtrasi dapat diterapkan di kandang dengan menggunakan paranet/jaring yang dipasang di area udara masuk (inlet) dengan tingkat kegelapan yang tidak terlalu rapat. Tingkat kegelapan paranet yang efektif adalah sekitar 40–50% agar tidak menghalangi sirkulasi udara yang masuk ke dalam kandang. Paranet ini efektif untuk menangkap debu dari lingkungan luar serta berfungsi sedikit untuk menangkap kelembapan udara yang akan masuk ke dalam kandang.
5. Electrostatic Ionization
Electrostatic Space Charge System (ESCS) digunakan untuk mengurangi debu dan polutan lain di udara dengan prinsip dasar muatan elektrostatik. ESCS bekerja dengan menghasilkan muatan listrik di udara dalam bentuk partikel bermuatan (ion). Partikel debu di udara akan tertarik oleh partikel bermuatan sehingga partikel debu tersebut dapat mengendap pada permukaan alat (di lantai, dinding, atap) dan tidak lagi beredar di udara.
6. Pengelolaan limbah
Manajemen pengelolaan feses sangat penting untuk mengurangi debu, menjaga kesehatan ayam, dan meningkatkan kualitas udara. Frekuensi running manure belt/scrapper harus diperhatikan untuk menghindari penumpukan feses. Frekuensi manure belt dioperasikan 1 hari sekali sedangkan scrapper 1 hari dua kali.
Limbah yang lain seperti sisa pakan, bulu, cangkang telur harus dikumpukan di satu tempat kemudian dikeluarkan dari kandang setiap harinya. Semakin banyak limbah terakumulasi di dalam kandang, potensi peningkatan debu di dalam kandang akan semakin tinggi.
Demikian sekilas informasi terkait faktor-faktor yang memengaruhi emisi partikel udara di kandang closed house layer serta pengendalian yang tepat sehingga tidak mengganggu performa ayam layer. Dengan pengendalian yang tepat maka produktivitas ayam layer tetap optimal sehingga akan mendapatkan keuntungan yang maksimal juga. Semoga dapat menambah wawasan kita semua. Sukses selalu.
