Miljøudvalget 2012-13
MIU Alm.del Bilag 207
Offentligt
EFFEKT AF GYLLESTAVE (POWER PACKS)PÅ AMMONIAK- OG LUGTEMISSIONENFRA SLAGTESVINESTALDEERFARING NR. 1305
Gyllestave (Power Packs) havde ingen effekt på ammoniak- og lugtemissionen fra enslagtesvinestald.
INSTITUTION:FORFATTER:UDGIVET:
VIDENCENTER FOR SVINEPRODUKTION, DEN RULLENDE AFPRØVNINGKRISTOFFER JONASSEN1. MARTS 2013
Dyregruppe:Fagområde:
SlagtesvinStalde og Miljø
SammendragVed afprøvning af gyllestave (Power Packs) blev der ikke fundet nogen statistisk sikker forskel påammoniak-og lugtemissionen fra forsøgssektioner med slagtesvin i forhold til en kontrolsektion.Formålet med denne afprøvning var at undersøge effekten på ammoniak- og lugtemission fra enslagtesvinestald ved at nedsænke gyllestave (Power Pack) i gyllekummerne i stalden.Afprøvningen blev foretaget over to hold slagtesvin, hvor der i én af fire ens sektioner med svin fra 30-100 kg var monteret gyllestave. Under begge hold blev ammoniakkoncentrationen målt online i hele1
produktionsperioden med henblik på bestemmelse af ammoniakemissionen. Derudover blev derudtaget luftprøver til bestemmelse af lugtemission 5 dage pr. hold.Der blev ikke fundet nogen effekt på emissioner fra stalden ved at anvende gyllestave.TILSKUDProjektet har fået tilskud fra Svineafgiftsfonden og har Projekt ID:VSP09/10/60
BaggrundAmmoniak- og lugtemissionen fra slagtesvinestalde stammer hovedsageligt fra gyllen. Der findes flereteknologiske metoder til at mindske ammoniakemissionen, f. eks. installation af gyllekølingsanlæg [1],gylleforsuringsanlæg [2], [3] eller luftrensningsanlæg [2], [4], [5]. Installeres der et biologisk filter tilrensning af ventilationsluften, kan der desuden opnås en reduktion af lugtgenerne fra stalden [4], [5].Disse forskellige metoder har alle en veldokumenteret miljøeffekt, men de er ofte omkostningstunge iforbindelse med installation og drift.Som alternativer til disse teknologiske anlæg markedsføres forskellige produkter, der alle fremhæver,at de kan reducere ammoniak- og lugtemissionen fra staldene. Fælles for produkterne er, at de ikkekræver større anlægsinvesteringer. Miljøeffekten af de forskellige produkter er dog ikkeveldokumenteret, og en evt. miljøeffekt kan derfor ikke godskrives landmanden ved ansøgninger omudvidelse af produktionen.I denne afprøvning blev gyllestavene Power Pack testet. Gyllestavene Power Pack fra BiotechInnovation ApS består af to metalstave, der indeholder en ikke nærmere beskrevet væske.Gyllestavenes virkemåde er, ifølge producenten, at de ioniserer gyllen, når de nedsænkes i gyllen ogderved fungerer som en katalysator, hvorved en del af ammoniakken oxideres til nitrat, og svovlbrintespaltes til rent svovl og brint. Herved skulle kvælstof og svovl bindes i gyllen og efterfølgende medføreen reduktion af ammoniak- og lugtemission fra gyllen.Formålet med afprøvningen var at undersøge effekten af gyllestavene mht. ammoniak- oglugtemission fra en slagtesvinestald med henblik på at klarlægge, om der var grundlag for atgennemføre yderligere afprøvninger af gyllestavenes miljøeffekt.
2
Materiale og metodeAfprøvningen blev gennemført i klimakamre på Videncenter for Svineproduktions forsøgsstationGrønhøj.I hver sektion var der to stier med plads til 16 grise pr. sti fra 30 – 100 kg. Stierne var indrettede med1/3 drænet gulv og 2/3 spaltegulv, lukket stiadskillelse med åbning ved gødearealet og mod gangen. Istiadskillelsen var der placeret én simpel tørfoderautomat, hvor grisene havde ad libitum adgang til enalm. slagtesvineblanding. I hver sti var der desuden en drikkekop. Ventilationssystemet bestod afdiffust luftindtag gennem loftet og ét ventilationsafkast placeret i det ene hjørne over gangarealet ihver sektion. Desuden var der installeret overbrusningsanlæg i sektionerne med én dyse overgødearealet i hver sti. Under hver sti var der en gyllekumme med en dybde på ca. 60 cm. Yderligeredetaljer om staldudformningen kan ses i tabel A1 i appendiks.Afprøvningen blev gennemført over to hold slagtesvin i 2012 med indsættelse af grise i uge 12 og uge26. Grisene blev inddelt i 2 grupper, hvor gruppe 1 var kontrolgruppe, og gruppe 2 var forsøgsgruppe.Fordelingen af grupper i klimakamrene kan ses i tabel 1.Tabel 1. Fordelingen af grupper i de fire kamreHold nr.12IndsættelseUge 12 2012Uge 26 2012Kammer 1-KontrolKammer 2-KontrolKammer 3Kontrol-Kammer 4GyllestaveGyllestave
Ved første hold grise indgik der én sektion i kontrolgruppen, mens der ved det andet hold indgik tosektioner i kontrolgruppen. Data fra de to kontrolsektioner ved hold 2 blev ved den statistiske analysebehandlet under et.Gyllestavene blev leveret og monteret af Re2vit ApS (re2vit.dk) efter producentens foreskrifter.
RegistreringerDe primære registreringsparametre var ammoniak- og lugtkoncentration. De sekundæreregistreringsparametre var svovlbrinte- og kuldioxidkoncentration, ventilationsydelse, temperatur, pH igyllen, gyllehøjde og antal grise i stien.
3
Ammoniak og kuldioxidKoncentrationen af ammoniak og kuldioxid blev målt kontinuert i alle sektioner med en VE18MultiSensor fra VengSystem A/S. Ammoniakkoncentrationen blev i VE18 MultiSensoren målt med enDräger Polytron 1 med måleområdet 0-50 ppm, mens kuldioxidkoncentrationen blev målt med enVaisalasensor med måleområde 0-5.000 ppm. I hvert målested var der placeret pumper, som viaTeflonTM–slanger pumpede ca. 1 l luft pr. minut til VE18 MultiSensoren. Hvert 10. minut skiftede enventilblok mellem de enkelte pumper, og hver anden gang blev der ledt udeluft gennem måleapparateti VE18 MultiSensoren. Luften blev i ventilblokken opvarmet til 34oC, inden den blev pumpet ind imåleapparatet. Ammoniak- og kuldioxidkoncentrationen blev registreret umiddelbart inden, der blevskiftet målested.Fem gange pr. hold i forsøgsperioden blev der foretaget kontrolmålinger af både ammoniak- ogkuldioxidkoncentrationen med sporgasrør af mærket Kitagawa hhv. 105SD og 126SF.
LugtPå fem måledage pr. hold blev der udtaget to luftprøver fra hvert ventilationsafkast i kontrol- ogforsøgssektionerne. Luftprøverne blev udtaget med to timers mellemrum, og luften blev opsamlet i 30liters Nalophan�-poser. Poserne var inden luftprøveudtagning blevet konditioneret med staldluft indenendelig prøveudtagning. Prøverne blev udtaget fra midten af ventilationsafkastet, ved at der blev førten TeflonTMslange ca. 20 cm ind i afkastet over spjældet. Slangen var forbundet til Nalophan�-posen,der var placeret i en lufttæt kasse, hvori en pumpe med en ydelse på 1 liter pr. minut sørgede for atdanne undertryk. Hver enkelt luftprøve blev indsamlet over 30 min. Første prøve i tidsrummet mellemkl. 11.00-12.00 og anden prøve i tidsrummet mellem kl. 13.00-14.00.Luftprøverne blev udtaget efter den europæiske CEN standard [6], hvorefter de blev sendt tilTeknologisk Instituts Lugtlaboratorium i Roskilde. Her blev der dagen efter udtagelsen af prøverneforetaget en olfaktometrisk bestemmelse af lugtkoncentrationerne i henhold til CEN standarden [6].Følgende supplerende registreringer blev foretaget i forbindelse med hver udtaget luftprøve:Dato og klokkeslæt for start og slut for udtagning af prøve.Luftydelse målt med en målevinge af typen Fancom AT(M) unit 40.Antal og beregnet vægt af grisene i hver sektion.
4
SvovlbrinteSvovlbrintekoncentrationen blev målt tre på hinanden følgende gange i hvert ventilationsafkast efterhver luftprøveudtagning. Der blev anvendt en svovlbrintemåler af mærket Jerome 631 XE fra ArizonaInstruments.
Gylledybde og pHGylledybden blev målt i hver kumme i forbindelse med luftprøveudtagningen. Tre gange i løbet afforsøgsperioden blev der udtaget gylleprøver fra gyllekummerne under gødeareal, midtareal oglejeareal til bestemmelse af pH- værdi i gyllen. Til bestemmelse af pH-værdien blev der anvendt et pH-meter af typen 826 PH Mobile fra Metrohm.
Luftydelse og temperaturVentilationsydelsen blev i alle sektioner målt med målevinger af typen Fantom AT(M) unit 40, ogmålingerne blev registreret elektronisk hvert 5. minut. Stald- og udetemperatur blev ligeledesregistreret elektronisk hvert 5. minut med en VE10 Temperature Sensor fra VengSystem A/S.Desuden blev der ved hver luftprøveudtagning målt temperatur og relativ luftfugtighed ude og indemed en multimeter af typen TSI VelociCalc model nr. 8347 og 9555.
Beregning af emissionAmmoniakemissionen blev beregnet ud fra ammoniakkoncentration, ventilationsydelse og antallet afgrise i sektionerne ved følgende formel: Hvor:M: Molvægten af N, 14,007 g/molV: Koncentration, ppm = ml/m3Q: Ventilationsydelsen, m3/timeP: Tryk, 1 atm.R: Gaskonstanten, 0,0821 literT: Temperatur i KelvinN: Antal dyr i sektionerne, stk.atm/(mol K)/ . /.
5
Lugtemissionen pr. 1.000 kg dyr blev beregnet ud fra lugtkoncentration, ventilationsydelse samtgennemsnitlig vægt og antallet af grise i staldsektionerne ved følgende formel:⁄Hvor:L: Lugtkoncentrationen, OUE/m3Q: Ventilationsydelsen, m3/timeW: gennemsnitsvægt pr. dyr på måledagen, kgN: Antal dyr i sektionerne, stk.Idet de målte lugtkoncentrationer var logaritmisk fordelt, blev lugtdata logaritmetransformerede, indende indgik i den statistiske analyse.Svovlbrinteemissionen blev beregnet ud fra svovlbrintekoncentrationen, ventilationsydelsen og antalletaf grise i sektionerne ved følgende formel:⁄Hvor:M: Molvægten af H2S, 34,08 g/molV: Koncentration, ppm = ml/m3Q: Ventilationsydelsen, m3/timeP: Tryk, 1 atm.R: Gaskonstanten, 0,0821 literT: Temperatur i KelvinN: Antal dyr i sektionerne, stk.atm/(mol K)./. . ./.
StatistikKoncentrationer og emissioner af ammoniak, svovlbrinte og lugt blev analyseret i en variansanalysemed proceduren MIXED i SAS under hensyn til gentagne målinger pr. dag. Data fra de tokontrolsektioner ved hold 2 blev behandlet under et.
6
Resultater og diskussionEmissionerEmissioner af ammoniak, lugt og svovlbrinte fra forsøgsgruppen samt kontrollen fremgår af i tabel 2-4.Der var ingen statistisk sikker forskel mellem kontrolsektioner og sektioner med gyllestave.Ammoniakemissionen er beregnet på baggrund af de kontinuerlige koncentrationsmålinger, lugt- ogsvovlbrinteemissioner på baggrund af resultaterne fra de i alt 10 måledage. Resultatet afkoncentrationsmålingerne kan ses i appendiks tabel A2-A4, og de enkelte målinger af ammoniak-,lugt- og svovlbrintekoncentrationerne er afbilledet grafisk for de enkelte hold i appendiks figur A1-A6.Tabel 2. Gennemsnitlig ammoniakemission målt med Veng System (g NH3-N/t pr. gris) frakontrolgruppen og forsøgsgruppen. Tilhørende 95 % konfidensintervaller er angivet i parentesHold nr.1Kontrol0,30[0,28;0,32]20,36[0,35;0,37]Gyllestave0,32[0,30;0,35]0,35[0,34;0,37]NSReduktionNS
Tabel 3. Gennemsnitlig lugtemission (OUE/s pr. 1.000 kg dyr) fra kontrolgruppen og forsøgsgruppen.Tilhørende 95 % konfidensintervaller er angivet i parentes.Hold nr.1Kontrol190[150;250]2350[310;400]Gyllestave200[160;260]300[250;370]NSReduktionNS
7
Tabel 4. Gennemsnitlig svovlbrinteemission (mg H2S/t pr. gris) fra kontrolgruppen og forsøgsgruppen.Tilhørende 95 % konfidensintervaller er angivet i parentes.Hold nr.1Kontrol23,0[19,6;26,5]238,7[34,6;42,8]Gyllestave28,7[23,7;33,6]39,5[34,4;44,6]NSReduktionNS
pH i gylleDe gennemsnitlige pH-værdier i gyllen var hhv. 6,8 (min. 6,6 og maks. 7,2) i kontrolsektionen og 6,8(min. 6,6 og maks. 7,1) i forsøgssektionen ved hold 1 samt 6,8 (min. 6,5 og maks. 7,0) ikontrolsektionerne og 6,7 (min 6,4 og maks. 7,5) i forsøgssektionen ved hold 2. Generelt steg pH igyllen over produktionsforløbene, men der var ingen betydende forskel på gyllens pH i sektionen medgyllestave og i kontrolsektionerne. Denne observation understøtter den manglende effekt påammoniak, idet der er en klar sammenhæng mellem gyllens pH og fordampningen af ammoniak fragyllen.
KonklusionDer blev ikke fundet nogen effekt på emissionen af ammoniak- og lugt fra sektioner med slagtesvinved brug af gyllestave (Power Packs). Der blev ikke fundet forskel på de faktorer, som vides at haveindflydelse på emission af ammoniak (pH i gylle) og lugt (svovlbrinte). På baggrund af denneafprøvning er der ikke basis for, at der skulle kunne opnås en miljøeffekt fra stalden ved at nedsænkegyllestave i gyllen.
8
Referencer[1] Pedersen, P. (1997): Køling af gylle i slagtesvinestalde med fuldspaltegulv.Meddelelse nr. 357,Landsudvalget for Svin[2] Lyngbye, M., Sørensen, K. (2012): Forsuringsanlæg og luftrensning.Meddelelse nr. 953,Videncenter for Svineproduktion[3] Pedersen, P. (2004): Svovlsyrebehandling af gylle i slagtesvinestalde med drænet gulv.Meddelelse nr. 683,Landsudvalget for Svin[4] Jensen, T.L., Hansen, M.J. (2006): Slagtesvinestald med biologisk luftrensning fra Skov A/S.Meddelelse nr. 737,Landsudvalget for Svin[5] Riis, A.L. (2010): Biologisk luftrenser fra Vengsystem.Erfaring nr. 1008.Videncenter forSvineproduktion[6] Dansk Standard (2003): Luftundersøgelse – Bestemmelse af lugtkoncentration ved brug afdynamisk olfactome-tri. DS/EN 13725:2003
DeltagereTeknikere: Thomas Lund Sørensen og Sally Balle Josefsen, Videncenter for SvineproduktionStationsleder: Peter J. Rasmussen, Videncenter for SvineproduktionStaldtekniker: Tommi Højmark Pedersen, Videncenter for SvineproduktionStatistiker: Mai Britt Friis Nielsen, Videncenter for Svineproduktion
Afprøvning nr.: 1187//NP//
9
AppendiksTabel A 1. StaldudformningAntal kamreAreal pr. kammerLoftshøjdeAntal stier pr. kammerAntal griseStidimensionerHvilearealAktivitets- og gødearealGyllekummeInventarOverbrusningVentilationFodringVandtildeling46 m × 4,80 m2,50 m216 grise pr. sti, 32 grise pr. kammer4,80 m × 2,40 m1/3 drænet gulv af betonelementer, bjælkebredde 15 cm og spaltebredde 1,8 cm2/3 betonspaltegulv, bjælkebredde 6,5 cm og spaltebredde 2,0 cmÉn samlet gyllekumme under hver sti i kamret (Dybde til underkant af spalte: 63cm. Spalterne er ca. 7 cm. tykke)Lukkede stiadskillelser men åbne i gødeareal og mod gangÉn dyse pr. sti over gødearealDiffus ventilation (luftindtag via mineraluld og træbeton)Én simpel tørfoderautomat. Tørfoder ad libitumÉn drikkekop
Tabel A 2. Gennemsnitlig ammoniakkoncentration målt med Veng System (ppm) fra kontrolgruppenog forsøgsgruppen. Tilhørende 95 % konfidensintervaller er angivet i parentes.Hold nr.1Kontrol13,4[12,8:14,0]29,9[9,6;10,3]Gyllestave14,0[13,1;14,9]10,4[9,9;10,8]NSReduktionNS
10
Tabel A 3. Gennemssnitlig lugtkoncentration ((OUE/m3) fra kontrolgruppen og forsøaøgsgruppen.Tilhørende 95 % konnfidensintervaaller er angiv i parentesvets.Hold nr.1Kontrol1.4700][900;2.39021.720[1.460;2.030]Gyllestaave1.5400[950;2.500]1.5800[1.280;1.9950]NSSRedukktionNSS
Tabel A 4. Gennemsnitlig svovlbrintekongncentration (ppm fra kontrolgrum)uppen og forsøggsgruppen. Tilhøørende 95 %konfidensinntervaller er anggivet i parentes.
Hold nr.1
Kontrol0,42[0,29;0,555]
Gyllestavve0,50[0,36;0,664]0,47[0,38;0,555]
Redukttion01p=0,0
2
0,43[0,35;0,51]
NS
Figur A 1. Ammoniakkonccentrationer formiddag og efterrmiddag de 5 måledage i forsøgsperioden for hmhold 1.
11
Figur A 2. Ammoniakkonccentrationer formiddag og efterrmiddag de 5 måledage i forsøgsperioden for hmhold 2.
Figur A 3. Lugtkoncentrattioner formiddag og eftermidda de 5 måledag i forsøgsperiogaggeoden for hold 1..
12
Figur A 4.Lugtkoncentrationer formidda og eftermidd de 5 måleda i forsøgsperioden for hold 2agdagage2.
Figur A 5. Svovlbrintekonncentrationer forrmiddag og efteermiddag de 5 måledage i forsømøgsperioden for hold 1.
13
Figur A 6. Svovlbrintekonncentrationer forrmiddag og efteermiddag de 5 måledage i forsømøgsperioden for hold 2.
___________________________________________________________________________________________
Tlf.: 33 39 40 00Fax: 33 11 25 451vsp-info@@lf.dken del af
Ophavsreetten tilhører Viddencenter for Svineproduktio InformationeSon.erne fra denne hjemmeside m anvendesmåammenhæng m kildeangivemedelse.i anden saAnsvar: Innformationerne på denne side er af generel karakter og søeeøger ikke at løs individuelle eseeller konkreterådgivninggsbehov.Videncent for Svineproteroduktion er således i intet tilfæælde ansvarlig for tab, direkte såvel som indedirekte, som brrugeremåtte lide ved at anvend de indlagte informationer.ede
14
