Kemisk luftrensning ved en slagtekyllingestald

Transkript

1 Kemisk luftrensning ved en slagtekyllingestald undersøgelse og demonstration af TLV-Ammon ************************************************************* Udarbejdet af Michael Jørgen Hansen, AgroTech, for Dansk Landbrugsrådgivning, Landscentret ************************************************************* Marts 2008

2 Titel: Forfatter Layout: Kemisk luftrensnig ved en slagtekyllngestald undersøgelse og demonstration af TLV-Ammon Konsulent Michael Jørgen Hansen AgroTech, Udkærsvej 15, 8200 Århus N, , Sekretær Gitte Bomholt Christenen, AgroTech

3 Kemisk luftrensning ved en slagtekyllingestald Undersøgelse og demonstration af TLV-Ammon Af Michael Jørgen Hansen, AgroTech, udarbejdet for Dansk Landbrugsrådgivning, Landscentret Det Europæiske Fællesskab og Fødevareministeriet ved Direktoratet for FødevareErhverv har deltaget i finansieringen af denne aktivitet. Marts 2008

4 Indholdsfortegnelse 1. Sammendrag Baggrund Materiale og metode... 4 Udformning af afprøvningsstald... 4 Princip for TLV-Ammon... 5 Drift af TLV-Ammon i undersøgelsen... 6 Registreringer Resultater og diskussion... 6 Luftydelse og tryktab... 6 Ammoniakreduktion... 8 Driftsomkostninger Konklusion Referencer Appendiks: Demonstrationsdag Omtale i Dansk Erhvervsfjerkræ Omtale på AgroTech s hjemmeside Omtale på landmand.dk

5 1. Sammendrag Formålet med den nærværende undersøgelse var at undersøge ammoniakreduktionen for en kemisk luftrenser, TLV-Ammon fra Turbovent Environment A/S, ved en slagtekyllingestald. Undersøgelsen blev gennemført ved en stald til ca slagtekyllinger med en produktionstid på ca. 38 dage. Den maksimale luftydelse for luftrenseren var ca m 3 pr. time. Stalden var udformet med undertryksventilation fra Turbovent Agro A/S. Den maksimale luftydelse for ventilationsanlægget var ca m 3 pr. time. Strøelsesmaterialet i stalden var spåner. Målingerne blev foretaget i løbet af et hold slagtekyllinger i september/oktober måned. Der blev målt ammoniakkoncentration før og efter luftrenseren én gang ugentligt samt ved start og slut af holdet. Resultaterne viste, at luftrenseren var i stand til at reducere ammoniakkoncentrationen med mellem %. Til slut i holdet skete der en delvis tilstopning af luftrenseren med støv. Det forventes, at renseeffektiviteten vil være over 90 % gennem hele produktionsperioden, hvis tilstopning med støv kan undgås. 2. Baggrund Gennem de senere år er der gennemført en række undersøgelser af kemisk luftrensning i svinestalde. Det er blevet vist, at det er muligt at fjerne % af ammoniakemissionen [1], [2], [3]. Ifølge den nye miljølovgivning pr. 1. januar 2007 skal ammoniakemissionen reduceres med 15 % ved etablering, udvidelse og renovering af en fjerkræproduktion. Der er derfor også et behov for at finde frem til teknologier, som kan reducere ammoniakemissionen fra fjerkræstalde. Turbovent Environment A/S har gennem de senere år arbejdet på udviklingen af en kemisk luftrenser kaldet TLV-Ammon. TLV-Ammon er i første omgang udviklet til svinestalde, men det er forventningen, at den også kan anvendes til andre husdyrproduktioner. Den nærværende undersøgelse havde til formål at undersøge ammoniakreduktionen for en kemisk luftrenser, TLV-Ammon fra Turbovent Environment A/S, ved en slagtekyllingestald. 3. Materiale og metode Udformning af afprøvningsstald Undersøgelsen af TLV-Ammon blev foretaget ved en slagtekyllingestald med undertryksventilation fra Turbovent Agro A/S. Stalden var udformet til ca kyllinger med en produktionstid på ca. 38 dage. I stalden blev der anvendt spåner som strøelsesmateriale. Undersøgelsen blev gennemført i september/oktober måned og den aktuelle produktionsperiode var på 37 dage. 4

6 Tabel 1. Udformning af afprøvningsstald. Antal kyllinger ca stk. Produktionstid Ventilation Maksimal luftydelse Strøelse ca. 38 dage Undertryksventilation fra Turbovent Agro A/S ca m 3 pr. time Spåner Princip for TLV-Ammon TLV-Ammon placeres udenfor stalden og suger luften ud gennem væggen, se figur 1. Luften fra stalden vaskes med en svovlsyreopløsning. Svovlsyreopløsningen forstøves ud i befugtningskammeret ved hjælp af dyser. Efter befugtningskammeret separeres svovlsyreopløsningen fra luften i separeringskammeret og ledes tilbage til et centralt rensningsanlæg. I separeringskammeret er der placeret et dråbefang. I rensningsanlægget fjernes partikler over 200 μm, og der tilføres svovlsyre, så ph-værdien holdes på ca. 2. Figur 1. Udformning af TLV-Ammon. 5

7 Drift af TLV-Ammon i undersøgelsen Luftrenseren var indstillet, så den rensede en delstrøm af ventilationsluften fra slagtekyllingestalden. I den første tid efter indsættelse af kyllingerne var luftrenseren indstillet til at yde ca m 3 pr. time. Luftrenseren var koblet sammen med ventilationsanlægget, og ved et større ventilationsbehov end de m 3 pr. time blev luftydelsen for luftrenseren øget til ca m 3 pr. time. I et forsøg på at undgå tilstopning med støv var der isat dyser i separeringskammeret, som vaskede dråbefanget med rent vand. Dyserne blev automatisk aktiveret fire gange dagligt. I afkastet på TLV-Ammon var der monteret en 90 graders bøjning, der vendte væk fra staldbygningen. Registreringer Den primære registreringsparameter i undersøgelsen var ammoniakkoncentration før og efter luftrenseren samt i alle staldens aktive ventilationsafkast. Ammoniakkoncentrationen blev målt ved hjælp af detektionsrør af typen Kitagawa 105SD. I løbet af en produktionsperiode blev ammoniakkoncentrationen målt én gang hver uge samt ved start og slut af produktionsperioden. Hver gang der blev målt ammoniakkoncentration, blev der ligeledes aflæst el- og vandforbrug. Syreforbruget blev aflæst løbende. Luftydelsen for luftrenseren samt den totale luftmængde for stalden blev målt ved hjælp af målevinger fra Fancom B.V. En gang i minuttet blev tryktabet over luftrenseren og luftydelsen logget ved hjælp af VengSystem. 4. Resultater og diskussion Luftydelse og tryktab I figur 2 ses luftydelsen for TLV-Ammon i løbet af undersøgelsen. Det ses af figur 2, at luftydelsen var jævnt faldende fra ca m 3 pr. time til ca m 3 pr. time i løbet af undersøgelsen. I figur 3 ses tryktabet over TLV-Ammon i løbet af undersøgelsen. Tryktabet over luftrenseren var under 30 Pa i de første 14 dage, hvorefter tryktabet steg til omkring 95 Pa i løbet af en uges tid. Herefter var tryktabet stabilt på ca. 95 Pa. Årsagen til det øgede tryktab over luftrenseren i løbet af undersøgelsen var primært tilstopning af dråbefanget med støv. Til trods for at tryktabet over luftrenseren steg ret markant i løbet af undersøgelsen, havde det kun en begrænset effekt på luftydelsen. Dette skyldtes, at ventilatoren i luftrenseren var relativ trykstabil. I separeringskammeret var der indsat dyser, som skulle vaske dråbefanget. Til trods for afvaskningen skete der alligevel en tilstopning af dråbefanget. Det bør derfor undersøges, om det er muligt at anvende et tilsætningsstof, som kan hjælpe med at løsne støvet i dråbefanget. 6

8 Figur 2. Luftydelse for TLV-Ammon i løbet af en produktionsperiode på 37 dage (timemiddel). Figur 3. Tryktab over TLV-Ammon i løbet af en produktionsperiode på 37 dage (timemiddel). 7

9 Ammoniakreduktion I figur 4 ses ammoniakreduktionen for TLV-Ammon i løbet af en produktionsperiode i en slagtekyllingestald. I starten af perioden var ammoniakreduktion tæt på 100 %, eftersom der kun blev målt en meget lav ammoniakkoncentration i staldluften før luftrenseren. Mellem dag 15 til 21 var ammoniakreduktionen ca. 90 %, og fra dag 28 til 37 var ammoniakreduktionen ca. 80 %. Det tidspunkt i produktionsperioden, hvor ammoniakreduktionen blev reduceret til ca. 80 %, var sammenfaldende med det tidspunkt, hvor tilstopningen med støv begyndte at tiltage. Der kan være flere årsager til den lavere ammoniakreduktion, men delvis tilstopning af dråbefanget og dyserne, som forstøver svovlsyre ud i befugtningskammeret, med støv, var formentligt de primære årsager. Tilstoppede dyser vil resultere i en dårligere forstøvning af svovlsyre og derved mindre kontakt mellem luft og svovlsyre. Det er derfor væsentligt, at tilstopning med støv undgås, hvis ammoniakreduktionen skal være over 90 % i hele produktionsperioden. Figur 4. Ammoniakreduktion for TLV-Ammon ved en slagtekyllingestald. Samtidig med måling af ammoniakkoncentrationen før og efter luftrenseren blev der målt ammoniakkoncentration i alle aktive afkast i slagtekyllingestalden. Dette blev gjort for at finde frem til, hvornår i produktionsperioden det er nødvendigt, at luftrenseren er aktiv. Det er illustreret i figur 5, at ammoniakemissionen er meget begrænset i de første to uger af produktionsperioden, hvorefter ammoniakemissionen øges betydeligt indtil slutningen af produktionsperioden. Dette betyder, at det kun er nødvendigt at anvende luftrenseren i de sidste ca. tre uger af produktionsperioden i en slagtekyllingestald. 8

10 Figur 5. Ammoniakemission fra en slagtekyllingestald i forhold til antal dage fra indsættelse. Driftsomkostninger I tabel 2 er der lavet en opgørelse af driftsomkostningerne i den nærværende undersøgelse som forbrug pr. dag. Vandforbruget er angivet for dag 14-37, idet forbruget i de første 14 dage ikke var repræsentativt. Vandforbruget var højere i de første 14 dage, eftersom der blev foretaget nogle justeringer af dyserne i separeringskammeret. El- og syreforbrug er både opgjort for 37 og 24 dage. Som før nævnt vil det kun være nødvendigt at rense på luften fra en slagtekyllingestald i de sidste tre uger af produktionsperioden. I tabel 2 er der angivet en beregning af driftsomkostningerne for én TLV-Ammon, når den er aktiv fra dag 1 eller fra dag 14 i produktionsperioden, det vil sige 38 eller 24 dage pr. hold. Det ses af tabel 2, at driftsomkostningerne reduceres med ca. 25 %, når luftrenseren først aktiveres fra dag 14 i produktionsperioden. Med hensyn til elforbruget er der ikke taget højde for, at luftrenseren erstatter en del af ventilationsydelsen i det eksisterende ventilationsanlæg. Derfor er det reelle ekstra elforbrug til TLV-Ammon mindre end angivet. 9

11 Tabel 2. Driftsomkostninger for TLV-Ammon ved en driftstid på 38 og 24 dage i en slagtekyllingestald. Driftsomkostning Enhedspris, kr. Forbrug pr. dag Omkostning ved 38 dage, kr. Omkostning ved 24 dage, kr. Vandforbrug 5,45 0,119 m Elforbrug 0,70 Syreforbrug 2,70 35 kwh* 41 kwh** 1,8 kg* 2,4 kg** I alt * For en driftstid på 38 dage ** For en driftstid på 24 dage 5. Konklusion Den nærværende undersøgelse har vist, at TLV-Ammon fra Turbovent Environment A/S er i stand til at reducere ammoniakemissionen fra en slagtekyllingestald. Resultaterne viste, at TLV-Ammon reducerede ammoniakkoncentrationen i afgangsluften med ca %. Det forventes, at renseeffektiviteten vil være over 90 % gennem hele produktionsperioden, hvis tilstopning med støv kan undgås. 6. Referencer [1]: Riis, A.L. (2007): Bovema S-air to-trins luftrenser afprøvet i en smågrisestald under sommerforhold. Meddelelse nr Dansk Svineproduktion, Den Rullende Afprøvning. [2]: Pedersen, P. (2007): Delrensning med to-trins Bovema S-air luftrenser i en slagtesvinestald. Meddelelse nr Dansk Svineproduktion, Den Rullende Afprøvning. [3]: DLG Signum test (2006): Zweistufige abluftreinigungsanlage "Chemowäsher (+)". DLG-Prüfbericht nr DLG e.v. Technik & Betriebsmittel. 10

12 Appendiks: Demonstrationsdag Den 18. september 2007, kl , blev der afholdt åbent hus for alle interesserede på Åhusevej 59, 7470 Karup J, hvor luftrenseren var opsat. Der kom ca. 30 personer i løbet af dagen. De besøgende var fjerkræproducenter, kommunale miljømedarbejder og ansatte i den agroindustrielle sektor. Arrangementet blev omtalt i fagmagasinet for fjerkræproducenter (Dansk Erhvervsfjerkræ), på landmand.dk ( og på AgroTech s hjemmeside ( Omtale i Dansk Erhvervsfjerkræ 11

13 Omtale på AgroTech s hjemmeside Åbent hus om luftrensning Den nye miljølovgivning pr. 1. januar 2007 stiller krav om, at ammoniakemissionen skal reduceres med 15 % ved etablering, udvidelse eller renovering af en fjerkræproduktion. En af mulighederne for reduktion af ammoniakemission er kemisk luftrensning. På demonstrationsdagen vil der være mulighed for at se en kemisk luftrenser fra Turbovent Agro A/S i funktion ved en slagtekyllingestald. Tirsdag den 18. september 2007, kl Gdr. Karin og Heinz Lieder Åhusevej Karup J Turbovent Agro A/S og AgroTech A/S vil være til stede til at svare på spørgsmål om mulighederne for luftrensning og andre miljøteknologier. Desuden vil Landscentret, Fjerkræ være til stede til at fortælle om den nye miljølovgivning. Der vil være præsentation og rundvisning kl , 11.30, og Yderligere information Konsulent Michael Jørgen Hansen, AgroTech. Baggrund Kemisk luftrensning er fortrinsvist blevet afprøvet ved svineproduktion. Der har derfor været et behov for at afprøve kemisk luftrensning i en fjerkræproduktion med hensyn til ammoniakreduktion, driftssikkerhed og driftsomkostninger. I løbet af sommeren 2007 har en kemisk luftrenser fra Turbovent Agro A/S været opsat ved en slagtekyllingestald med plads til ca slagtekyllinger og en produktionstid på ca. 38 dage. I forbindelse med luftrenseren har AgroTech A/S opsat måleudstyr til kontinuerlig måling af ammoniakkoncentrationen før og efter luftrenseren samt luftydelsen gennem luftrenseren. Publiceringsdato:

14 Omtale på landmand.dk 6. september 2007 Åbent hus om luftrensning i kyllingestald Se et bud på, hvordan du imødekommer miljølovens krav til reduceret udledning af ammoniak. Nu har du chancen for at se et kemisk luftrensningsanlæg i aktion hos en fjerkræproducent. Det sker, når Karin og Heinz Lieder i Karup J tirsdag den 18. september kl holder åbent hus i deres slagtekyllingestald. Dagen vil byde på præsentation af anlægget og rundvisning på bedriften. Værtsparret vil blive suppleret af repræsentanter fra Turbovent Agro A/S og AgroTech A/S, parate til at besvare spørgsmål om luftrensning og andre miljøteknologier. Har du derfor planer om at etablere, udvide eller renovere en fjerkræproduktion, er dette arrangement et must. Her kan du finde inspiration til, hvordan du matcher den nye miljølovs krav om at nedbringe udledningen af ammoniak. Allerede i år skal udledningen af ammoniak nedbringes med 15 procent, målt efter bedste staldsystem. Foto: Jens Tønnesen, Dansk Landbrugs Medier. Åbent hus om luftrensning af fjerkræstald Temaside om ammoniakfordampning Temaside om ammoniak og lugt Turbovent Environment AgroTech A/S Tilbage til Landmand.dk's forside 13