MÅNEGRIS Teknologibeskrivelser samlet

Transkript

1 MÅNEGRIS Teknologibeskrivelser samlet Af Peter Kai, Martin Nørregaard Hansen, Torkild Birkmose, Mathias Andersen, Kurt Hjort Gregersen og Jørgen Pedersen, AgroTech RAPPORT 20. september 2013

2 INDHOLD 1. Biologisk luftrensning Delvist spaltegulv EC-ventilatorer Afsætning af fiberfraktion til biogasproduktion Forgasning af gyllefibre med kraftvarmeanvendelse af gassen Gulvudsugning Gulvudsugning med luftrensning og inddampning af forsuret ajlefraktion ved hjælp af staldluft Afgasning af gylle på biogasanlæg Forsuring af gylle med svovlsyre Gyllekøling Biogasgårdanlæg Højtrykskøling Kemisk luftrensning Kildeseparering af gødning og urin inde i stalden Punktudsugning i gyllekanalen i slagtesvinestier med drænet gulv i grisenes lejeareal Solceller integreret i tag Delvist spaltegulv med 2/3 spaltegulv og 1/3 drænet gulv Støbejernsspaltegulv Tørring og forgasning af fiberfraktion V-formede gyllekanaler og delvist fast gulv med hyppig udmugning MÅNEGRISEN Teknologibeskrivelser samlet

3 1. BIOLOGISK LUFTRENSNING Kort beskrivelse af teknologien Ved biologisk luftrensning ledes staldluft igennem et filtermateriale, som holdes fugtigt, så ammoniak og lugtstoffer absorberes i en vandfilm i biofiltret og efterfølgende nedbrydes af mikroorganismer. Biologiske luftrensningsanlæg kan opdeles i to hovedgrupper: Biofiltre og biologiske luftvaskere. I biofiltre ledes ventilationsluften gennem et organisk filtermateriale, typisk bestående af blandinger af fx træflis, kompost, plantestrå (halm) mv. Vandingen i biofiltret sker primært ved opfugtning af luften, inden den passerer gennem filtermatricen. Der produceres som oftest ikke kvælstofholdigt lænsevand i denne type anlæg. I biologiske luftvaskere renses staldluften ved passage gennem en inert filtermatrice, som løbende overrisles med vand. Den tilbageholdte ammoniak omsættes dels til nitrit og nitrat. Den akkumulerede ammonium, nitrit og nitrat fjernes med lænsevandet. Disse anlæg kan ofte reducere både ammoniak og lugt. Miljøeffekt (Ammoniak, lugt, drivhusgasser, støv) Effekten af biologisk luftrensning er stærkt afhængig af anlægsopbygning samt driften. Biofiltre er typisk effektive til reduktion af lugt men ikke ammoniak, mens biologiske luftvaskere ofte kan reducere både ammoniak og lugt 1. To biologiske luftrensere er opført på MST s teknologiliste, hhv. Farm Airclean BIO Flex 2 trin (SKOV A/S) med >70 % ammoniakreduktion og 73 % lugtreduktion samt Dorset Biological Combi Aircleaner (Rotor A/S) med >70 % ammoniakreduktion, 40 % lugtreduktion og 55 % støvreduktion. Biologisk luftrensning kan give anledning til dannelse af drivhusgassen lattergas som følge af denitrifikation. Velfærd og sundhed Luftrensningsanlæg indbygges normalt i forlængelse af staldes ventilationsanlæg og kan påvirke svins velfærd indirekte, hvis luftrensningsanlægget fx påvirker ventilationsanlæggets ydeevne negativt. Energiforbrug Luftrensning giver anledning til øget energiforbrug som følge af større elforbrug til ventilation og vandpumper. Ressourceforbrug Øget energiforbrug. Der er et øget vandforbrug. Der er normalt intet forbrug af hjælpestoffer. 1 Miljøstyrelsens teknologiliste. _ny.htm. Hentet 15. august MÅNEGRISEN Teknologibeskrivelser samlet

4 Restprodukter Lænsevand fra biologiske rislefiltre og luftvaskere ledes til gyllekummer og lagertank og udbringes på marken. Biofiltres filtermatrice nedbrydes med tiden og bør derfor jævnligt udskiftes. Den brugte filtermatrice har karakter af kompost og kan håndteres som sådan til gødskningsformål og jordforbedring. Utilsigtede effekter Der er risiko for dannelse af drivhusgassen lattergas ved biologisk luftrensning. Arbejdsmiljø Ingen særlige forhold. Økonomi Nedenstående økonomiske kalkule er baseret på DCA s seneste rapport om miljøteknologier 2. Tabel 1. Skøn over inve steringsbeh ov og miljøeffe kt ve d an vendelse af dece ntral biologisk luftrensning i slagte svine stalde med drænet gulv. Stalde n in deh older 5000 stipladser og har en årlig produktion på slagtesvin. % luftren snin g refererer til begrebet delluftren s- ning. Miljøe ffek ten e r bere gnet på grundlag af e ffekten af te knologien på e missionerne fra stald, lager og u dbrin gnin g af hu sdyrgødning. Fuld luftrensning 60 % delluftrensning 20 % delluftrensning Kg N reduceret i alt Investering, kr Meromkostninger i alt, kr./år Meromkostninger pr. stiplads, kr./år Meromkostninger pr. produceret svin, kr Økonomien for centralt placerede luftrensere kan adskille sig fra ovenstående, idet dimensioneringen vil være anderledes, ligesom der skal indregnes kanaler for transport af luften fra hver staldsektion og hen til luftrenseren. Udbredelse DK, D, NL Biologiske luftrensere anvendes i Tyskland og Holland til reduktion af ammoniak og lugt. I begge lande anvendes biologiske luftvaskere til reduktion af både ammoniak og lugt, mens biofiltre kun benyttes til lugtreduktion. 2 Hansen et al., Miljøteknologier i det primære jordbrug driftsøkonomi og miljøeffektivitet. DCA Nationalt Center for Fødevarer og Jordbrug, Aarhus Universitet, 11. juli 2013, pp. 78. MÅNEGRISEN Teknologibeskrivelser samlet

5 Helhedsvurdering Biologiske luftvaskere kan med fordel benyttes til delluftrensning for ammoniak, hvor kun en del af staldens samlede ventilationskapacitet renses. Biologiske luftvaskere kan også reducere lugt. I det tilfælde skal luftrenseren som oftest have kapacitet til at rense al luft fra stalden. Der må påregnes overvågning af luftrenseren. Afprøvningerne af biologisk luftrensning har alle haft problemer med stabil drift af anlæggene, ligesom det er meget vigtigt for driften af filtrene, at de rengøres jævnligt. Hvis filtret i luftrenseren tilstoppes med støv og/eller meget kraftig belægning af biofilm, forøges tryktabet over luftrenseren betragteligt. Dette medfører et forhøjet energiforbrug, nedsat luftgennemstrømning i luftrenseren og efterfølgende nedsat luftskifte i staldene, hvilket kan forringe grisenes velfærd. MÅNEGRISEN Teknologibeskrivelser samlet

6 2. DELVIST SPALTEGULV Kort beskrivelse af teknologien Gulvet i svinestalde kan helt eller delvis bestå af spalter. Spalterne overdækker en underliggende kanal, som benyttes til at opbevare og borttransportere fæces, urin og vandspild fra stien. Hvis spalterne dækker hele stiens areal, kaldes det et fuldspaltegulv. Spaltegulvet kan helt eller delvist erstattes af et fast gulv eller et drænet gulv under stiens lejeområde (delvist spaltegulv). Dette begrænser gyllekanalens overfladeareal, hvilket indvirker på tabet af ammoniak og lugt. Det delvise spaltegulv dækker normalt mellem 1/3 og 2/3 af stiens gulvareal. Det faste gulv består normalt af beton uden underliggende kanal eller af et drænet gulv, som er defineret ved, at det max må have 10 % åbningsareal, som tillader, at afsat urin eller fæces kan afdrænes til et underliggende gyllekanal. Miljøeffekt (Ammoniak, lugt, støv, drivhusgasser) Betydningen af delvist spaltegulv i slagtesvinestalde er bl.a. vurderet i et teknologiblad (Miljøstyrelsen, 2011). Teknologibladet vurderer på baggrund af en undersøgelse gennemført af Videncenter for Svineproduktion, at ændring fra drænet gulv til fast gulv i lejearealet reducerer ammoniaktabet fra stald og lager med 17 %, hvis det faste gulv udgør % af stiens areal og 34 %, hvis det faste gulv udgør % af stiens gulvareal (Miljøstyrelsen, 2011). Undersøgelsen finder således tilsvarende andre undersøgelser, at jo højere andel af stiarealet, der udgøres af fast gulv, jo lavere ammoniakemission. Dette er dog betinget af, at det faste gulvareal kan holdes tørt og rent. En undersøgelse udført af Landsudvalget for Svin viser, at risikoen for, at lejearealet ikke kan holdes rent og tørt, stiger jo større andel fast gulv (Jensen T., 2003). Der er fundet lavere emission af lugt fra stalde med delvist fast gulv (300 OU/sek/1000 kg dyr) end fra stalde med fuldspaltegulv eller drænet gulv i lejeareal (400 OU/sek/1000 kg dyr) (Riis et al, 2006). Der er ikke fundet dokumentation for, at delvist fast gulv påvirker emissionen af støv og drivhusgasser. Dyrevelfærd I forbindelse med fast gulv er det i modsætning til fuldspaltegulve muligt at benytte strøelse som eksempelvist halm. Dette har en positiv effekt på svins dyrevelfærd. Det er dog en forudsætning, at strøelsen kan holdes tør på lejearealet. Arbejdsmiljø Luftkvaliteten i stalden kan forbedres ved brug af fast gulv, forudsat at lejearealet kan holdes tør. Et forurenet lejeområde på fast gulv vil forringe luftkvalitet og arbejdsmiljøet i stalden, specielt i forbindelse med dyrenes håndtering. MÅNEGRISEN Teknologibeskrivelser samlet

7 Energiforbrug Teknologien har kun marginal indvirkning på staldens energiforbrug. Ressourceforbrug Teknologien har kun marginal påvirkning på staldens ressourceforbrug. Økonomi Delvist spaltegulv er vurderet til at føre til en ekstra investeringsomkostning på 6,70 og 13,3 kr. per stiplads, når det faste gulv udgør henholdsvis % og % af stiens gulvareal (Miljøstyrelsen, 2011). Desuden er det beregnet, at sikring af et rent og tørt leje på det faste gulvareal øger de samlede driftsomkostninger med mellem 3,50 og 4,80 kr. per produceret slagtesvin (Miljøstyrelsen, 2011). Utilsigtede effekter Fast gulv kan føre til et mere vådt og urent lejeareal (Jensen T., 2003). Dette kan føre til højere emission af lugt, ammoniak og forringe dyrevelfærden. Udbredelse Fast og drænet gulv vinder stigende indpas både i dansk og europæisk svineproduktion. Ikke mindst begrundet i et lovkrav om, at mindst 1/3 af gulvarealet i alle nye stalde siden 2000 skal være indrettet som fast eller drænet gulv. Dette krav er i Danmark gældende for alle stalde medium Referencer Jensen, T., 2003: Flokstørrelser og gulvudformning i slagtesvinestier med delvist fast gulv. Meddelelse nr Landsudvalget for Svin. Miljøstyrelsen, Delvist fast gulv. Teknologiblad, Miljøministeriet, Miljøstyrelsen. Pp 11. Online: Riis, A.L., 2006: Standard tal for lugtemission fra danske svinestalde om sommeren. Meddelelse nr. 742, Videncenter for Svineproduktion.. MÅNEGRISEN Teknologibeskrivelser samlet

8 3. EC-VENTILATORER Kort beskrivelse af teknologien En EC-ventilator er en ventilationsenhed, hvor motorenheden er en EC-motor (elektronisk kommuteret). Denne type elmotor betegnes også PM-motor og er en motortyper med permanente magneter i/på rotoren. EC-motor rummer en række fordele i forhold til asynkronmotorer nemlig lavere vægt, mindre støj, længere holdbarhed og fremfor alt en væsentlig bedre energieffektivitet. Særligt ved lave omdrejninger bruger ECventilatorer betydelig mindre energi end ventilatorer med andre typer af motorer, eksempelvis sparemotorer og frekvensregulerede asynkronmotorer. EC-ventilatorer er i reglen designet således, at EC-motoren er integreret i ventilatorhjulet. Miljøeffekt (Ammoniak, lugt, støv, drivhusgasser) Anvendelse af EC-ventilatorer har en reducerende effekt på den energiforbundne udledning af CO2 i kraft af, at EC-ventilatorerne bruger mindre energi sammenlignet med andre ventilationstyper. Dyrevelfærd I forhold til andre ventilationstyper giver anvendelsen af EC-ventilatorer ingen forbedret dyrevelfærd. Arbejdsmiljø Et lavere støjniveau fra EC-ventilatorerne vil have en positiv effekt på arbejdsmiljøet i stalden og i øvrigt også på staldbygningens næromgivelser. Energiforbrug EC-ventilatorer har et lavere forbrug af el-energi end andre typer af ventilatorer. Et EUDP-projekt har vist, at EC-ventilatorer kan reducere energiforbruget til ventilation med op til 50 % sammenlignet med frekvensstyrede ventilatorer. Energiforbruget til ventilation udgør en meget stor andel af det samlede energiforbrug i slagtesvinestalde. Anvendelse af EC-ventilatorer vil således have en markant effekt på det samlede energiforbrug pr. produceret slagtesvin. Ressourceforbrug EC-ventilator reducerer energiforbruget til ventilation og dermed ressourceforbruget i produktionen. Utilsigtede effekter Ingen. Økonomi (investering, driftsøkonomi) Ifølge Skiold A/S er stk. pris ca kr. Udbredelse Ukendt, men antagelig er markedet i stærk vækst. Helhedsvurdering EC-Ventilator kan halvere elforbruget til ventilation sammenlignet med almindelig frekvensstyret ventilation. Besparelsen er størst ved lav ydelse, hvilket vil sige typisk om vinteren, hvor ventilationen kører på minimum. MÅNEGRISEN Teknologibeskrivelser samlet

9 Litteratur Pedersen J., Philipp Trénel, Thomas Krogh Hansen & Mathias Andersen Udvikling og demonstration af energibesparende teknologi til landbruget. EUDP-projekt, intern rapport. AgroTech A/S. Skiold A/S. Hans Jørgen Klitgaard, pers. Medd Kontaktinfo MÅNEGRISEN Teknologibeskrivelser samlet

10 4. AFSÆTNING AF FIBERFRAKTION TIL BIOGASPRODUK- TION Kort beskrivelse af teknologien Ved gylleseparering deles gyllen i en fast fraktion (fiberfraktionen) og en flydende fraktion (væskefraktionen). Fiberfraktionen har typisk et tørstofindhold på %, indeholder % af gyllens volumen og har en relativ høj koncentration af organisk kvælstof og fosfor. Med fiberfraktionen kan man derfor fjerne en relativ stor andel af gyllens kvælstof og fosfor i en relativ lille andel af gyllen. I fiberfraktionen findes også en relativ stor andel af de tørstofpartikler, som kan omdannes til biogas. Væskefraktionen er tørstoffattig og derfor meget tyndtflydende. Væsken er meget velegnet til gødskning af de korn- og rapsafgrøder, som typisk dyrkes på svinebrug. Der findes tre metoder til separering i Danmark: 1. En skruepresser, som er en simpel, men ikke særlig effektiv separator. 2. Kemisk fældning, som kemisk udfælder små partikler i gyllen til større klumper, der kan sies ud af gyllen. Kemisk fældning er meget effektiv til fraseparering af tørstof og fosfor. 3. En dekantercentrifuge, som ved centrifugalkraft fraseparerer de tunge tørstofpartikler fra væsken. En dekanter er meget effektiv til fraseparering af tørstof og fosfor. Fiberfraktionen opsamles og afhentes løbende af biogasanlægget. Lagringstiden på bedriften er typisk under en uge. På biogasanlægget tilsættes fiberfraktionen straks til biogasreaktoren, og lagringstiden på biogasanlægget er derfor meget kort. Miljøeffekt (Ammoniak, lugt, støv, drivhusgasser) Ammoniak: En sammenregning af emissionsfaktorer i Poulsen et al. (2000) og Hansen et al. (2008) viser, at den samlede emission af ammoniak fra lager og efter udbringning falder med ca. 30 % ved at separere gyllen, udbringe væskefraktionen direkte og sende fiberfraktionen til biogasanlæg i forhold til at lagre og udbringe svinegyllen ubehandlet. I beregningen er det indregnet, at fiberfraktionen efter afgasning skal lagres og udbringes som afgasset gylle. Lugt: Et litteraturstudium af Hansen et al. (2000) viser, at lugtgenerne efter udbringning af væskefraktion er mindre end efter udbringning af ubehandlet gylle, fordi den tynde væske infiltrerer hurtigere i jorden end ubehandlet gylle. Ifølge litteraturstudiet er det også dokumenteret, at lugtgenerne efter udbringning af afgasset gylle er lavere end efter udbringning af ubehandlet gylle. Det antages derfor, at separering og afsætning af fiberfraktionen til biogasanlæg reducerer de samlede lugtgener efter udbringning. Støv Ingen effekt. Drivhusgasser Ingen effekt. Dyrevelfærd Ingen effekt. MÅNEGRISEN Teknologibeskrivelser samlet

11 Arbejdsmiljø Ingen effekt. Energiforbrug Energiforbruget til en skruepresse og kemisk fældning er 0,5-1 kwh pr. ton gylle separeret. Til en dekantercentrifuge anvendes 2-3 kwh pr. ton gylle (Birkmose, 2010). Ressourceforbrug Til en skruepresse og en dekantercentrifuge anvendes ikke ressourcer ud over energi til separeringen. Ved kemisk fældning anvendes ca. 0,3 liter flokuleringsmiddel pr. ton gylle separeret (Birkmose, 2010). Utilsigtede effekter Når fiberfraktionen fjernes fra bedriften, fjernes de faste bestanddele fra gyllen, som bidrager til flydelaget i gylletanken. Derved svækkes flydelaget, og gyllens naturlige evne til reduktion af ammoniakfordampning, lugtgener og formentlig også til biologisk nedbrydning af metan nedsættes. Det svækkede naturlige flydelag skal derfor suppleres af et kunstigt flydelag eller fast overdækning. Økonomi (investering, driftsøkonomi) Den mest udbredte type separator er en skruepresse, som koster kr. afhængig af type, model, kapacitet mv. Et anlæg til kemisk fældning eller en dekantercentrifuge koster 1-1,5 mio. kr. Driftsomkostningerne er typisk 2-10 kr. pr. ton gylle separeret (incl. forrentning og afskrivning). Billigste separering opnås med en skruepresse, mens det er noget dyrere at separere med kemisk fældning eller en dekantercentrifuge (Birkmose, 2010). Udbredelse I 2010 var der 51 anlæg til gylleseparering i drift i Danmark. Heraf var de 33 anlæg i drift på svinebrug. 86 % af fiberfraktionen fra anlæggene på svinebrugene blev afsat til biogsanlæg (Birkmose og Thygesen, 2010). I dag er der formentlig betydelig flere anlæg i drift, men det nøjagtige tal kendes ikke. Helhedsvurdering Gylleseparering og afsætning af fiber til biogasanlæg kan potentielt bidrage til at løse flere udfordringer på en svinebedrift. Den primære årsag til, at en landmand investerer i et separeringsanlæg, er typisk et ønske om at afsætte et overskud af næringsstoffer og dyreenheder fra bedriften med fiberfraktionen og blive i stand til at fuldgødske markerne med væskefraktionen. Landmanden kan derved løse et harmoniproblem, reducere et fosforoverskud og spare indkøb af kvælstof i handelsgødning. Litteratur Birkmose, T.S. (2010). Opdatering af program til beregning af harmoni og økonomi ved gylleseparering. LandbrugsInfo. Artikel nr Birkmose, T.S. og Thygesen, O. (2010). Status over anvendelsen af gylleseparering i Danmark, maj LandbrugsInfo. Artikel nr Hansen, M.N; Sommer, S.G.; Hutchings, N.J. og Sørensen, P. (2008). Emissionsfaktorer til beregning af ammoniakfordampning ved lagring og udbringning af husdyrgødning. DJF Husdyrbrug, nr. 84. Poulsen, H.D.; Børsting, C.F.; Rom, H.B. og Sommer, S.G. (2000). Kvælstof, fosfor og kalium i husdyrgødning - normtal DJF Husdyrbrug, nr. 36. MÅNEGRISEN Teknologibeskrivelser samlet

12 Kontaktinfo Der er adskillige fabrikanter og forhandlere af separeringsudstyr i Danmark. Blandt disse kan nævnes: Agrometer, Infarm, Swea, TechRas Miljø, AL-2 Agro, Højgaards Maskinfabrik, Jørgen Hyldgard Staldservice, Brørup Traktor- og Maskinservice, RUNI, GEA. MÅNEGRISEN Teknologibeskrivelser samlet

13 5. FORGASNING AF GYLLEFIBRE MED KRAFTVARMEAN- VENDELSE AF GASSEN Kort beskrivelse af teknologien Biomasse kan forgasses ved, at den opvarmes under iltfattige forhold, hvorved brændbar gas frigives fra biomassen. Gassen skal efterfølgende renses og anvendes til kraft-varmeproduktion. Biomasse kan forgasses enten våd i større anlæg eller tør i både store og små anlæg. Hovedudfordringen ved forgasning har traditionelt været at opnå tilstrækkelig høj gaskvalitet. Teknologierne er fortsat under udvikling, og der er etableret udviklingsanlæg af begge hovedtyper Miljøeffekt (Ammoniak, lugt, støv, drivhusgasser) Ved forgasning fjernes det organiske kvælstofindhold i fiberfraktionen. Det kan være en fordel fra et kvælstofudvaskningssynspunkt, men er problematisk i forhold til en ressourceudnyttelse synsvinkel, idet det tabte kvælstof i hvert fald delvis skal kompenseres ved køb af handelsgødning. Det fremføres i forbindelse med visse teknologier under udvikling, Pyroneer og Purfil, at forgasningen foregår ved tilpas lav temperatur, hvor smeltning af næringssalte kan undgås, så de kan genanvendes til gødningsudnyttelse. Ved fiberfraktion fra separeret gylle vil der være risiko for emission af ammoniak. Risikoen vil sandsynligvis være størst i forbindelse med tørring af fiberen før forgasning, med mindre den kan fanges ved kondensering. Dyrevelfærd Forgasning af gyllefibre har ingen effekt for dyrevelfærden, eftersom aktiviteten finder sted uden for stalden. Arbejdsmiljø Forgasning af gyllefibre har ingen effekt for arbejdsmiljøet, eftersom aktiviteten finder sted uden for stalden. Energiforbrug Forgasning udnytter det organiske indhold i gyllefiberen til energiproduktion med en positiv energibalance. Ressourceforbrug Ud over stål og beton til byggeriet er der ikke nævneværdigt ressourceforbrug. Utilsigtede effekter Forgasningen af det organiske materiale medfører, at kvælstofindholdet uddrives og som derfor tabes for gødningsanvendelse. Samtidig vil den findes i gassen og i sidste ende emitteres, med mindre den kan håndteres i processerne. Økonomi (investering, driftsøkonomi) Teknologierne er under udvikling, og økonomiske forhold derfor ikke dokumenteret. MÅNEGRISEN Teknologibeskrivelser samlet

14 Udbredelse Der findes et industriskalaanlæg af den type, der skulle være i stand til at forgasse vådt materiale i Kalundborg (Pyroneer). Der findes et pilotanlæg til forgasning af tør fiber ved Havndal. Det er planen at udbygge dette til et fuldskalaanlæg. Helhedsvurdering De nye typer lavtemperatur forgasning med kraft-varmeproduktion forekommer at være langt mere ressource optimale end hidtidige forsøg med termisk energianvendelse af fiberfraktion fra husdyrgødning, idet de efter egne udsagn kan bevare fosforindholdets gødningsværdi og udnytte gasproduktionen til samtidig el- og varmeproduktion. Teknologierne bliver i nogen grad fremstillet som modsætninger eller konkurrenter til biogasproduktion. Men ud fra en ressource- og energisynsvinkel vil en kombination være mere optimal, forstået på den måde, at biogasanlægget først udnytter primært det opløste organiske indhold og forgasningen efterfølgende de tungere omsættelige dele, gerne i anlæg med mulighed for at udnytte varmeproduktionen. Litteratur Kontaktinfo Kurt Hjort-Gregersen AgroTech A/S MÅNEGRISEN Teknologibeskrivelser samlet

15 6. GULVUDSUGNING Kort beskrivelse af teknologien Staldens ventilationsanlæg opbygges således, at der i tillæg til de traditionelle loftudsugninger monteres udsugningspunkter i gyllekanalen under stiens gødeområde. Gulvudsugningen dimensioneres, således at % af staldens ventilationskapacitet trækkes gennem gulvudsugningen, således at loftsudsugningen først startes, når staldens ventilationsbehov overstiger gulvudsugningskapaciteten. Derved opnås en forbedret ventilationseffektivitet for så vidt angår gyllegasserne såsom ammoniak, svovlbrinte og til en vis grad metan. Figur 1. Eksempel på opbygning af gulvudsugning ssystem i en stald, hvor stierne er indre t- tet me d delvis fast gulv. I gylle kanalerne s e ne kan alvæg er in dbygget sidekan aler, som fører til hovedkanalen, der befinder under staldens inspektionsgang. Ved passende dimens i- onerin g af sidekanale r og h ovedkan al, kan der opnås e n ensarte t lu ftydelse i side kan alerne i hele stalden s læn gde. Miljøeffekt Gulvudsugning har som udgangspunkt ingen effekt på emissionen af ammoniak, lugt og drivhusgasser fra stalden, men danner grundlag for en mere omkostningseffektiv luftrensning. Teknikken kan kombineres med alle kendte luftrensningsteknologier. I en Perstrup slagtesvinestald med 2/3 fast gulv, gulvudsugning af 66 % af ventilationskapaciteten, blev én sektion med V-formede gødningskanaler med linespilsanlæg sammenlignet med en sektion med traditionel gyllesystem med rørudslusning. Forsøget afslørede ingen forskel i ammoniakemissionen fra de to staldtyper 3 ved nævnte gulvudsugningskapacitet. 3 Pedersen og Kai Kildesepareringsstald med gulvudsugning. VSP meddelelse nr MÅNEGRISEN Teknologibeskrivelser samlet

16 Senere blev der i samme stald gennemført en undersøgelse, hvor begge sektioner havde V-formede gødningskanaler med linespilsanlæg, men hvor gulvudsugningen i den ene sektion var indstillet til en maksimal ydelse på 54 m 3 /t ud af en samlet ventilationskapacitet på 100 m 3 /t pr. stiplads, mens gulvudsugningen i den anden sektion var neddroslet til 16 m 3 /t ud af en samlet ventilationskapacitet på 100 m 3 /t pr. stiplads m 3 /t pr. stiplads frem for 54 m 3 /t ud af en samlet ventilationskapacitet på 100 m 3 /t pr. stiplads medførte således halv så høj en ammoniakemission sammenlignet med 54 m 3 /t pr. stiplads (69 g NH 3 -N/t mod 138 g NH 3 -N/t). Ved 16 m 3 /t pr. stiplads blev 70 % af den samlede emission udledt via gulvudsugningen, og i stalden 54 m 3 /t pr. stiplads var det 94 %. Med hensyn til lugt var billedet det samme. Lugtemissionen var stort set halveret ved 16 m 3 /t pr. stiplads sammenlignet med 54 m 3 /t pr. stiplads (150 mod 269 OU E /s pr kg dyr). I alt blev 61 % af den samlede lugtemission udledt via gulvudsugningen i stalden med 16 m 3 /t pr. stiplads, og 90 % af den samlede lugtemission i stalden med 54 m 3 /t pr. stiplads. Hvis hovedfokus er lugt, kan gulvudsugningen kobles sammen med en høj skorsten, som øger udledningspunktet for ventilationsluften og derved sikrer en bedre atmosfærisk fortynding af lugten i atmosfæren. Dyrevelfærd Gulvudsugning forbedrer indeklimaet i stalden i kraft af lavere koncentrationer af gyllegasser i grisenes opholdszone, hvilket kan have en gavnlig effekt på grisenes velfærd. Dette er dog ikke dokumenteret. Arbejdsmiljø Som følge af en mere effektiv udsugning af gyllegasser i kraft af punktudsugningerne, falder koncentrationen af disser gasser i staldluften i dyrenes og menneskenes opholdszoner. Energiforbrug Der må forventes et øget energiforbrug til gulvudsugning, som følge af større tryktab i kanalsystemet. Ressourceforbrug Ingen særlige forhold. Utilsigtede effekter Gulvudsugning som eneste kilde til ventilation i stalden kan øge ammoniakfordampningen og dermed ammoniakemissionen fra stalden som følge af en øget lufthastighed over gylleoverfladen. Gulvudsugning bør derfor begrænses til en mindre andel af det samlede ventilationsbehov. Økonomi Generelt kan det fastslås, at meromkostninger til et givet gulvudsugningssystem ikke må overstige det, der kan spares i reduceret størrelse på det tilhørende luftrensningsanlæg. Ellers er systemet ikke konkurrencedygtigt med simpel delrensning baseret på luftudtag fra loftudsugning. Udbredelse Gulvudsugning har været anvendt i Danmark siden 1970 erne, hvor det især blev anvendt i farestalde som en metode til at forbedre indeklimaet i staldene. 4 Pedersen, P Gulvudsugningskapacitet på 60 kontra 15 m3/time pr. stiplads i en slagtesvinestald. VSP meddelelse nr MÅNEGRISEN Teknologibeskrivelser samlet

17 Helhedsvurdering Gulvudsugning er en teknologi, som kan give en mere omkostningseffektiv reduktion af lugt og ammoniak fra svinestalde. Teknikken kan kombineres med alle kendte luftrensningsteknologier samt høje skorstene. I stalde med fulddrænet gulv er punktudsugning i gyllekummen under grisenes lejeareal under udvikling. Punktudsugning er mere effektivt end gulvudsugning, idet der kan opnås stort set samme ventilationseffektivitet i forhold til ammoniak og svovlbrinte og lugt ved en ydelse på 10 m 3 /time pr. gris som gulvudsugning ved en ydelse på 20 m 3 /time pr. gris. Punktudsugning er yderligere beskrevet i et separat dokument. MÅNEGRISEN Teknologibeskrivelser samlet

18 7. GULVUDSUGNING MED LUFTRENSNING OG INDDAMP- NING AF FORSURET AJLEFRAKTION VED HJÆLP AF STALDLUFT Kort beskrivelse af teknologien Der er tale om en teknologi, som endnu ikke er afprøvet i praksis. Ved kildesepareringen i stalden ved hjælp af gødningsbånd (se særskilt beskrivelse) fås to fraktioner, hhv. en flydende tørstoffattig og en fast tørstofrig fraktion. Den flydende fraktion primært indeholdende grisenes udskilte urin forsures til ph ca. 4 ved hjælp af fx svovlsyre og benyttes som skrubbervæske i en lavteknologisk luftrenser, som basalt set består af luftkanaler, hvis indre overflader til stadighed holdes våde med den forsurede urin. Luften trækkes ud af stalden via gulvudsugning, hvis udformning bevirker, at en høj andel af den samlede emission af gasser fra stalden ventileres bort i et begrænset luftvolumen på % af staldens ventilationskapacitet. Denne delluftmængde ledes gennem hovedkanaler, hvis bunde er dækket af den forsurede urin. Ved tilstrækkelig stor kontaktflade og -tid vil ammoniak fra luften blive absorberet i den forsurede urin, hvorved luften renses. Den varme staldluft vil samtidig bevirke, at der fordamper en del vand fra den forsurede urin, som derved koncentreres. Miljøeffekt (Ammoniak, lugt, støv, drivhusgasser) Ukendt. Der regnes i scenarieberegningen med en ammoniakeffekt på 70 %. Som følge af kildesepareringen forventes ammoniakemissionen i forvejen at være lav. Et hollandsk laboratorieforsøg med et lignende setup har vist % rensning af ammoniak 5. Et hollandsk forsøg har vist, at den forsurede urin ved en lignende rensningsproces blev inddampet med en faktor 6-7 af det oprindelige volumen (dvs. rå urin tilsat salpetersyre). Et hollandsk forsøg viste ingen statistisk sikker forskel på lugtkoncentrationen i staldluft før og efter rensning gennem en skrubber, der blev forsynet med forsuret svineurin som skrubbervæske 6. Dyrevelfærd Gulvudsugning har en positiv effekt på niveauet af gasser i staldluften i dyrenes opholdszone. Arbejdsmiljø Gulvudsugning har en positiv effekt på niveauet af gasser i staldluften. Koncentreret svovlsyre eller salpetersyre er stærkt ætsende og kræver opfyldelse af en række sikkerhedsvilkår. 5 Willers et al., Concentration of urine from fatteners combined with ammonia removal by scrubbing exhaust air of a pig house. 6 Willers et al., Odor from evaporation of acidified pig urine. In: Air Pollution from Agricultural Operations III, Proceedings from a conference, October 2003, North Carolina, USA, p MÅNEGRISEN Teknologibeskrivelser samlet

19 Energiforbrug Luftrensningen vurderes som udgangspunkt ikke at medføre et øget energiforbrug. Der er et begrænset merenergiforbrug ved gulvudsugning ved en ydelse på % af ventilationskapaciteten. Ressourceforbrug Der er et forbrug af syre. Uklart om der skal benyttes svovlsyre eller salpetersyre. Utilsigtede effekter Ingen kendte. Økonomi (investering, driftsøkonomi) Der er en meromkostning til etablering og drift af gulvudsugningsanlæg samt teknik til urinforsuringsanlæg. Udbredelse Teknikken er kun på idé-stadiet. Helhedsvurdering Teknikken vil kunne løse to udfordringer for månegrisestalden: 1) reducere ammoniakemissionen og 2) håndtering af flydende gødning. MÅNEGRISEN Teknologibeskrivelser samlet

20 8. AFGASNING AF GYLLE PÅ BIOGASANLÆG Kort beskrivelse af teknologien Ved afsætning af gylle til biogasfællesanlæg afhenter biogasanlæggets tankbiler den friske svinegylle fra staldens fortank. Afhentningen sker typisk én gang om ugen, fordi gyllen helst skal være så frisk som muligt. På biogasfællesanlægget pumpes gyllen over i reaktoren, hvor den opvarmes til grader i 3-4 uger. Under denne proces omdannes ca. halvdelen af gyllens organiske tørstof til biogas. I processen omdannes også ca. halvdelen af gyllens organiske kvælstofforbindelser til ammonium, og en stor andel af gyllens lugtstoffer (f.eks. organiske fedtsyrer) nedbrydes. Derved øges gyllens gødningsværdi og risikoen for lugtgener efter udbringning på marken reduceres. Efter afgasning returneres gyllen til landmandens gylletank. Under biogasprocessen øges gyllens ph med 0,5-1 enhed, hvilket øger risikoen for tab af ammoniak under især lagring af gyllen. Miljøeffekt (Ammoniak, lugt, støv, drivhusgasser) Ammoniak: En sammenregning af emissionsfaktorer i Poulsen et al. (2000) og Hansen et al. (2008) viser, at den samlede emission af ammoniak fra lager og efter udbringning øges med ca. 13 pct. ved at sende gyllen til afgasning på biogasanlæg i forhold til at lagre og udbringe svinegyllen ubehandlet. Stigning i ammoniakfordampning skyldes, at lagertabet er større fra afgasset gylle end fra svinegylle. Det antages derimod, at marktabet er ens efter udbringning af afgasset gylle og svinegylle. Lugt Ifølge et litteraturatudie af Hansen et al. (2000) er det også dokumenteret, at lugtggenerne efter udbringning af afgasset gylle er lavere end efter udbringning af ubehandlet gylle. Støv Ingen effekt. Drivhusgasser Tabet af metan og lattergas fra lagertanke reduceres svarende til ca. 32 kg CO 2 - ækvivalenter pr. ton svinegylle, der afgasses. Tabet af lattergas fra udbringningsarealer reduceres svarende til 2,5 kg CO 2 -ækvivalenter pr. ton svinegylle, der afgasses (Fødevareministeriet, 2008). Dyrevelfærd Ingen effekt. Arbejdsmiljø Ingen effekt. Energiforbrug På bedriften er der ingen væsentlige påvirkninger af energiforbruget. Der er en lille besparelse ved, at der spares en overpumpning fra for- til lagertanken, fordi biogasanlægget henter gyllen fra fortanken og leverer den afgassede gylle retur i lagertanken. MÅNEGRISEN Teknologibeskrivelser samlet

21 Ressourceforbrug Afsætning af gylle til biogasanlæg har kun marginal betydning for ressourceforbruget på bedriften. I visse tilfælde kan der opnås reduceret forbrug af handelsgødning, og der vil ofte være behov for at supplere flydelaget på gyllebeholderen med fx snittet halm. Utilsigtede effekter I biogasanlægget nedbrydes ca. halvdelen af det organiske tørstof, og derved fjernes en del af de faste bestanddele fra gyllen, som bidrager til flydelaget i gylletanken. Derved svækkes flydelaget, og gyllens naturlige evne til reduktion af ammoniakfordampning, lugtgener og formentlig også til biologisk nedbrydning af metan nedsættes. Det svækkede naturlige flydelag skal derfor suppleres af et kunstigt flydelag eller fast overdækning. Økonomi (investering, driftsøkonomi) Normalt er biogasfællesanlæggets økonomi adskilt fra landmandens. Landmanden kan være andelshaver, men der udbetales ikke udbytte. Landmanden opnår indirekte økonomiske fordele i form af bl.a. forbedret gødningsvirkning, sparet handelsgødning og eventuelt sparet transport. Værdien af bedre gødningsudnyttelse kan værdisættes til ca. 6 kr. pr. ton gylle fra slagtesvin, der afgasses. Udbredelse Der er ca. 20 biogasfællesanlæg (og ca. 60 gårdbiogasanlæg) i drift i Danmark. En lang række nye biogasanlæg er under planlægning og flere eksisterede anlæg planlægger udvidelser bl.a. som følge af en forventning om forbedrede rammevilkår (herunder en forhøjet støtte til produktion af biogas) og fordeling af midler til anlægsstøtte i Helhedsvurdering Afsætning af gylle til biogasfællesanlæg giver landmanden en række afledte fordele i kraft af forbedret gødningsudnyttelse og mindsket risiko for lugtgener i forbindelse med udbringning af gyllen. Risikoen for manglende flydelag på gyllebeholderen skal tages meget alvorlig, da ammoniaktabet fra lagre med afgasset gylle uden flydelag kan være meget høj. Derfor er det ekstremt vigtig at sikre et tæt og effektivt kunstigt flydelag, eller at gyllen overdækkes med fast overdækning. Litteratur Fødevareministeriet, Landbrug og Klima. Analyse af landbrugets virkemidler til reduktion af drivhusgasser og de økonomiske konsekvenser. Hansen, M.N; Sommer, S.G.; Hutchings, N.J. og Sørensen, P. (2008). Emissionsfaktorer til beregning af ammoniakfordampning ved lagring og udbringning af husdyrgødning. DJF Husdyrbrug, nr. 84. Poulsen, H.D.; Børsting, C.F.; Rom, H.B. og Sommer, S.G. (2000). Kvælstof, fosfor og kalium i husdyrgødning - normtal DJF Husdyrbrug, nr. 36. Kontaktinfo Der er adskillige fabrikanter og forhandlere af biogasanlæg i Danmark. Blandt disse kan nævnes: Xergi, Lundsgaard, ComBigas. MÅNEGRISEN Teknologibeskrivelser samlet

22 9. FORSURING AF GYLLE MED SVOVLSYRE Kort beskrivelse af teknologien Tilsætning af syre til gylle bevirker, at gyllens ph-værdi falder, hvorved gyllens indhold af ammoniakalsk kvælstof i stigende omfang omdannes til ammonium (NH 4 + ), der ikke fordamper. Ved tilsætning af 4-6 kg koncentreret svovlsyre pr. ton svinegylle sænkes gyllens ph-værdi til mellem ph 5,5 og 6,0. Et anlæg til svovlsyrebehandling af gylle kan bestå af ventilbrønd, procestank og syrebeholder. Alle processer styres og overvåges automatisk. Forsuringsprocessen foregår på den måde, at gyllen, som inde i stalden opsamles i gyllekummer under stierne, sluses ud i procestanken, hvor den omrøres, og ph-værdien aflæses. Derefter tilsættes svovlsyre under fortsat omrøring, til gyllens ønskede ph-værdi er nået, hvorefter hovedparten pumpes tilbage til gyllekummerne i stalden, hvor den fungerer som en stødpude-opløsning for den friskproducerede gylle frem til næste behandling. Overskuddet af gylle efter behandlingen pumpes til en gyllebeholder for lagring frem til gødskningstidspunktet. Miljøeffekt (Ammoniak, lugt, støv, drivhusgasser) En dansk undersøgelse har vist, at hyppig justering af ph-værdien i svinegylle i en slagtesvinestald med 1/3 drænet gulv og 2/3 spaltegulv reducerede ammoniakemissionen fra stalden på ca. 70 % 7. Det anvendte forsuringssystem var leveret af Infarm A/S. En senere test af et forsuringsanlæg fra firmaet Jørgen Hyldgaard Staldservice A/S i en slagtesvinestald med 1/3 drænet gulv og 2/3 spaltegulv resulterede i en reduktion på 71 % 8. Begge produkter fremgår af Miljøstyrelsens teknologiliste. Der foreligger ingen dokumentation for effekten af forsuring af gylle i slagtesvinestalde med delvist fast gulv, men ifølge et teknologiblad udarbejdet af Miljøstyrelsen 9 antages det, at gylleforsuring i stalde med delvis fast gulv vil give anledning til følgende effekter: % fast gulv medfører 68 % reduktion sammenlignet med en tilsvarende sti uden forsuring % fast gulv medfører 65 % reduktion sammenlignet med en tilsvarende sti uden forsuring. Sammenlignet med drænet gulv forventes kombinationen af % fast gulv og gylleforsuring at have en effekt på 75 %, mens kombinationen af % fast gulv og gylleforsuring at have en effekt på 80 %. Der er risiko for, at den med tilsætningen af svovlsyre forbundne forøgelse af gyllens indhold af sulfat kan give anledning til dannelse af det giftige og ildelugtende stof sulfid. Der er gennemført olfaktometriske lugtmålinger i forbindelse med to forsøg af gylleforsuring i slagtesvinestalde. Forsøgene påviste ingen statistisk sikker lugtmæssig effekt af gylleforsuring 7,10. 7 Pedersen, P Svovlsyrebehandling af gylle i slagtesvinestald med drænet gulv. VSP meddelelse nr Pedersen og Albrechtsen JH forsuringsanlæg i slagtesvinestald med drænet gulv. VSP Meddelelse nr Miljøstyrelsen, Teknologiblad: Svovlsyrebehandling af gylle Slagtesvin. 2. udgave. 10 Pedersen, P Tilsætning af brintoverilte til forsuret gylle i slagtesvinestald med drænet gulv. VSP meddelelse nr MÅNEGRISEN Teknologibeskrivelser samlet

23 Ifølge et notat af DCA/Aarhus Universitet vil der være et behov for ekstra kalktilførsel til agerjord, som tilføres svovlsyreforsuret gylle 11. Ved anvendelse af 6 kg koncentreret svovlsyre pr. ton gylle, og en tilførsel på 70 kg total N/ha/år i gylle vil behovet for ekstra kalktilførsel være 115 kg jordbrugskalk/ha/år ved tilførsel af svinegylle. Dette medfører endvidere en øget CO 2 -emission fra kalken på kg CO 2 /ha/år. Der findes ingen dokumentation for effekten af gylleforsuring på emissionen af drivhusgasser fra stalden, men det er vist, at udledningen af metan under lagring af kvæggylle reduceres med % 12. Det er sandsynligt, at en tilsvarende effekt vil kunne påregnes for svinegylle under lagring. I svinestalde bidrager svinene til emissionen af metan via produktionen af tarmgasser, ligesom gylle i svinestalde vil lagres ved en højere temperatur end eksterne gylletanke, hvorfor førnævnte resultater ikke uden videre kan overføres til svinestalde. Dyrevelfærd Der er ingen direkte effekt af gylleforsuring på dyrevelfærden. En lavere ammoniakkoncentration i stalden vil bidrage til et forbedret indeklima. Forsuring kan muligvis medvirke til at hygiejnisere gyllen og dermed reducere smittetrykket i stalden. Arbejdsmiljø Koncentreret svovlsyre er stærkt ætsende, og der er derfor mange sikkerhedsforskrifter for brugen af svovlsyre. Energiforbrug Der er et forøget energiforbrug til pumpning og omrøring af gylle. Pedersen 13 beregnede energiforbruget til ca. 3 kwh pr. m 3 gylle. Ressourceforbrug Der medgår et forbrug af koncentreret svovlsyre til gylleforsuring. Mængden andrager 4-6 kg pr. ton svinegylle. Utilsigtede effekter Biogasfællesanlæg viser generelt modvilje mod at modtage forsuret gylle, fordi store svovlmængder inhiberer biogasprocessen. Forsuring af gylle reducerer imidlertid gyllens metanproduktion i stalden og bevirker derfor, at gyllens biogaspotentiale øges, og dette vil kunne øge biogasudbyttet. Det anbefales dog ikke at tilføre mere end ca. 10 % forsuret gylle til biogasanlæg, hvis de negative effekter helt skal undgås 14. Ved anvendelse af separeret fiber fra forsuret gylle kan andelen dog øges betydeligt. Ved erstatning af 30 % af biomassen i et anlæg med forsuret fiber var der ingen negativ effekt, og gasproduktionen blev øget med 50 % i forhold til anvendelse af normal gylle Petersen, S.O. et al., Notat om forskellige forhold i forbindelse med forsuring ved nedfældning. DCA/Aarhus Universitet. df. 12 Petersen, S.O., Andersen, A.J. & Eriksen, J., Effects of cattle slurry acidification on ammonia and methane evolution during storage. J. Environ. Qual. 41(1): Pedersen, P Svovlsyrebehandling af gylle i slagtesvinestald med drænet gulv. VSP meddelelse nr Møller H.B. & V. Moset Den sure gylle kan give god biogas. MÅNEGRISEN Teknologibeskrivelser samlet

24 Økonomi Nedenstående økonomiske kalkule er baseret på DCA s seneste rapport om miljøteknologier 15. Tabel 2. Skøn over miljøeffe kt, in ve steringsbeh ov og me romkostnin ger ved gylleforsuring i slagte -svine stalde me d dræn et gulv. Stalde n inde holder 5000 stipladser og har en årlig produktion på slagtesvin. Miljøeffekten er beregnet på grundlag af effekten af tekn o- logien på e missionerne fra stald, lager og udbrin gning af hu sdyrgødning. Meromkostninger er korrigere t for gødningsværdien af N og S. Ammoniakreduktion i alt, Kg NH 3 -N Investering, kr Meromkostninger i alt, kr./år Meromkostninger pr. stiplads, kr./år 40 Meromkostninger pr. produceret svin, kr. 10 Udbredelse Gylleforsuring benyttes stort set kun i Danmark. Helhedsvurdering Gylleforsuring er ud over foderoptimering den eneste teknik, der reducerer ammoniakemissionen fra såvel stald, lager som ved udbringning. Indholdet af kvælstof i forsuret slagtesvinegylle ab lager øges med 7-13 % sammenlignet med ubehandlet gylle. 15 Hansen et al., Miljøteknologier i det primære jordbrug driftsøkonomi og miljøeffektivitet. DCA Nationalt Center for Fødevarer og Jordbrug, Aarhus Universitet, 11. juli 2013, pp. 78. MÅNEGRISEN Teknologibeskrivelser samlet

25 10. GYLLEKØLING Kort beskrivelse af teknologien Ved kølingen reduceres gyllens temperatur, hvorved flygtigheden af ammoniak reduceres. Den lavere temperatur bevirker endvidere, at omsætning af letomsætteligt tørstof i gyllen sænkes med lavere metanproduktion til følge. Gyllekøling kan anvendes i stalde med mekanisk udmugning (linespil, skraber) såvel som stalde med rørudslusningssystem (gylle). Gyllekølingssystemet etableres ved nedstøbning af PEL-slanger i bunden af gødningskanalerne i stalden. Slangerne monteres typisk med en afstand på cm, enten nedstøbt i kanalbunden eller udlagt ovenpå gyllekanalernes betonbund. Kølingen er vandbåren, idet køleslangerne typisk forbindes til en varmepumpe. I anlæg for gyllekøling kan det kolde vand fremstilles på tre måder: 1) kompressordrevet varmepumpe, 2) grundvandskøling med reinjektion af grundvandet samt 3) jordkøling ved hjælp PEL-slanger nedgravet i jorden. Ved køling vha. varmepumpe er driftsøkonomien stærkt afhængig af afsætningsmulighederne af varme-energien. Gyllekøling er mest relevant i svinebesætninger, hvor den indvundne varme kan anvendes til opvarmningsformål, hvilket typisk drejer sig om besætninger med søer og smågrise. Varmen af gyllekøling kunne alternativt anvendes til opvarmning af biogasreaktorer på gårdbiogasanlæg. Det forudsætter dog, at biogassen afhændes til et kraftvarmeværk eller opgraderes til bio-naturgas, idet der på gårdbiogasanlæg normalt opstår et varmeoverskud under afbrændingen af biogassen. Køling ved hjælp af grundvand fungerer ved, at grundvandet, som i Danmark har en konstant temperatur på 8,5-9 C, pumpes op fra en (kold) indvindingsbrønd og ledes gennem gyllekanalerne via nedstøbte køleslanger, hvor grundvandet optager varme (energi) fra gyllen, som derved afkøles. Det nu opvarmede grundvand ledes tilbage til grundvandmagasinet via en reinjektionsbrønd, og her afgives varmen langsomt til den omkringliggende jord. Fremgangsmåden benyttes i hollandske svinestalde 16,17. For så vidt angår gyllekøling, vil det formodentligt være et krav, at anlægget opbygges som et to-strenget system med hhv. et grundvandskredsløb samt et gyllekølekredsløb, som står i forbindelse med hinanden via en varmeveksler. Brugen af grundvand til køling (og opvarmning) er en forholdsvis ny idé i Danmark. Første danske anlæg blev taget i brug i I dag findes der mere end en 25 anlæg, som fortrinsvis benyttes i industrien, bl.a. Billund Lufthavn og Gartneriet Hjortebjerg. Fordelen er en reduktion af energiforbruget med op til 90 % i forhold til traditionel køling ved hjælp af varmepumper 18. Grundvandskøling er desuden pladsbesparende og støjsvag i forhold til traditionelle køleanlæg. En af ulemperne er det omfattende arbejde, der er forbundet med myndighedsgodkendelsen. Anvendelse af grundvandskøling kræver tilladelse fra myndighederne. Der kræves tilladelse efter både Vandforsyningsloven og Miljøbeskyttelsesloven. Tilladelse til indvinding af grundvand skal opnås efter Vandforsyningsloven, og tilladelse til reinjektion af vand er omfattet af Miljøbeskyttelsesloven draft BREF-notes: 18 Stig Niemi Sørensen. Status og fremtid for grundvandskøleanlæg med reinjektion i Danmark. MÅNEGRISEN Teknologibeskrivelser samlet

26 Miljøeffekt I forbindelse med en teknologiudredning i regi af Miljøstyrelsen 19 blev der på grundlag af et litteraturstudie formuleret algoritmer for forventet ammoniakreduktion som funktion af specifik køleeffekt i stalde med mekanisk udmugning: Reduktion (%) = 0,008x 2 + 1,5x [1] hvor x = køleeffekt, W/m 2 gyllekanal. Samt for stalde med rørudslusningsanlæg med ca. 40 cm. dybe gyllekanaler, jf. ligning 2: Reduktion (%) = 0,004x 2 + x [2] I forhold til Månegrisen arbejdes der i et scenarie med gyllekøling, der er koblet sammen med W-formede gyllekanaler, som er en anden miljøteknologi. Der er i scenarieberegningerne taget udgangspunkt i en køleeffekt på 20 W/m 2 effektiv gylleoverflade i W-kanalerne. Ifølge [1] giver dette en ammoniakreduktion på 26,8 %. Da der ikke er fuld gylleoverflade i stalden som følge af de W-formede gyllekanaler samt hyppig udslusning, vurderes effekten af gyllekøling at være marginalt aftagende. Der regnes derfor med en effekt af gyllekøling på 20 % sammenlignet med W-formede kanaler alene. Dette er ikke afprøvet i praksis, hvorfor reduktionsestimatet er usikkert. En hollandsk undersøgelse har vist en reduktion i lugtemissionen på % ved køling i gylleoverfladen 20, men siden har to danske afprøvninger af gyllekøling i hhv. en stald til drægtige søer og en slagtesvinestald ikke vist nogen lugtmæssig effekt 21,22. Der regnes fremdeles ikke med nogen lugtmæssig effekt af gyllekøling. På grundlag af en simuleringsmodel er det estimeret, at metanemissionen fra svinegylle falder med 18 % netto, når gyllen i stalden nedkøles til 15 C 23. Under hensyntagen til øget kulstoflagring i jorden samt energiforbrug til køling er effekten af køling beregnet til 6,4 kg CO 2 -ækvivalenter pr. produceret slagtesvin 24. Dyrevelfærd Der foreligger ikke viden om, at gyllekøling ved almindeligt forekommende specifikke køleeffekter påvirker dyrevelfærden. 19 Miljøstyrelsen, Køling af gylle i slagtesvinestalde. 20 Mol et al., The effect of two ammonia emission reducing pig housing systems on odour emission. Water Sci. Techn. 50(4): Pedersen, P Linespilsanlæg med køling i drægtighedsstalde. VSP Meddelelse nr Jørgensen et al., Effekten af gyllekøling i slagtesvinestier med drænet gulv i lejearealet. VSP Erfaring nr Sommer, S.G. et al.,2004. Algorithms for calculating methane and nitrous oxide emissions from manure management. Nutrient Cycling in Agroecosystems 69: Dalgaard, T. et al., Landbrugets drivhusgasemissioner og bioenergiproduktionen i Danmark Rapport til den danske klimakommission. MÅNEGRISEN Teknologibeskrivelser samlet

27 Arbejdsmiljø Lav ammoniakkoncentration i staldrummet vurderes at være gavnligt for arbejdsmiljøet. Energiforbrug Der medgår energi til drift af cirkulationspumper og varmepumpe. Hvis det antages, at overfladen i V-formede gyllekanaler har en overflade på 0,5 m 2 pr. løbende meter kanal, vil overfladen være 1 m 2 pr. løbende meter W-kanal. Det giver en gylleoverflade på: 0,14 m 2 pr. stiplads ved 18 grise pr. sti. Ved 5000 stipladser giver det (700 m 2 køleoverflade svarende til (700 m 2 x 20 W/m 2 ) = 14 kw køleeffekt ved 20 W/m 2. Med kompressor-køling med en COP-værdi på 3 giver det et forventet el-optag på 14/2 = 7 kw, hvilket giver et samlet forventet elforbrug på (7 kw x 24 timer/dag x 365 dage/år) = kwh pr. år svarende til en energiomkostning på ca. kr pr. år eller ca. 2,5 kr. pr. produceret slagtesvin. Ressourceforbrug Ingen forhold at bemærke. Utilsigtede effekter Ingen forhold at bemærke. Økonomi Den samlede driftsøkonomi af gyllekøling afhænger ud over den specifikke køleeffekt af kølemetoden. Kompressor-køling vurderes at være billigst i anskaffelse og installation, mens de løbende driftsomkostninger til el vil være lavere for passiv jordkøling og grundvandskøling. Udbredelse Ifølge et teknologiblad om gyllekøling var der i 2009 etableret mere end 300 anlæg i Danmark. I Holland er der udviklet en teknik, hvor kølingen af gylle finder sted ved hjælp af flydende kølelameller 20. Kølingen finder sted ved hjælp af grundvand, som efter en temperaturstigning på maksimalt 3 C pumpes tilbage i undergrunden. Afhængig af dyrekategori og staldtype er der opnået ammoniakreduktioner på % ved køling med kølelameller i gyllekanalen. Halmstrøelse i stierne er ikke foreneligt med anvendelse af kølelameller på grund af risikoen for tilstopning. Helhedsvurdering Gyllekøling er en ukompliceret og robust metode til at reducere ammoniak fra stalde. Systemets elementer, der befinder inde i stalden, omfatter køleslanger i plastmaterialet PEL, som ligger beskyttet nedstøbt i betonbunden. De bevægelige dele, kølemaskinen/varmepumpen, befinder sig i et teknikrum og holder typisk år afhængig af bl.a. driftsbetingelserne (start/stop). Teknikken er ukompliceret, og anlægget kræver meget lidt overvågning og vedligeholdelse. Afhængig af køleeffekten vil gyllekøling producere store mængder varme, som kun har begrænset anvendelighed i slagtesvinestalde, hvor varmebehovet typisk er lavt. Varmen kan anvendes til rumopvarmning af servicerum, forvarmning af vand til vådfoder, og højtryksrensning. MÅNEGRISEN Teknologibeskrivelser samlet

28 Hvor stor en andel af varmen, der kan udnyttes, afhænger stærkt af de lokale forhold. Overordnet set vil gyllekøling kunne reducere drivhusgasemissionen, hvis en række betingelser er opfyldt. Det vil således være en forudsætning, at varmen fra varmepumpen kan afsættes et andet sted i produktionen og erstatte varme fra en anden varmekilde som for eksempel oliefyr. Ud fra et miljømæssigt synspunkt er det vanskeligt at argumentere for anvendelse af gyllekøling ud over ejendommens varmebehov. MÅNEGRISEN Teknologibeskrivelser samlet

29 11. BIOGASGÅRDANLÆG Kort beskrivelse af teknologien Biogas gårdanlæg er biogasanlæg af varierende størrelse, der typisk placeres i umiddelbar nærhed af den husdyrproduktion, hvor fra husdyrgødningen behandles. Hidtil er biogassen anvendt til kraft-varmeproduktion som oftest på bedriften, men i de senere år er der flere gårdanlæg, der er påbegyndt leverance til mindre lokale naturgasfyrede kraft-varmeværker. Miljøeffekt (Ammoniak, lugt, støv, drivhusgasser) Det er velkendt, at biogas er et særdeles attraktivt virkemiddel i både miljø- og klimapolitikken. Der sker som følge af driften af anlæggene reduktion af emissionerne af CO2, CH4, N2O, ligesom kvælstofudvaskningen typisk reduceres. Desuden er det velkendt, at afgasset gylle lugter betydeligt mindre ved udbringning. Endelig er biogas en af de VE teknologier, der har den højeste beskæftigelseseffekt. Dyrevelfærd Biogasanlæg har ikke umiddelbart nogen effekt på dyrevelfærden. Arbejdsmiljø Biogasanlæg har ikke nævneværdig effekt på arbejdsmiljøet. Energiforbrug Der bruges en mindre mængde el og varme til procesformål ved drift af biogasanlæg. Ressourceforbrug Biogasanlæg består typisk af beton og stål. Utilsigtede effekter I biogasanlægget sker en mineralisering af organisk bundet kvælstof. Det øger risikoen for ammoniakfordampning efterfølgende, hvilket kræver omhyggelig håndtering. Omvendt er det også mineraliseringen, der gør, at der kan opnås højere N-udnyttelse og dermed mindre N-udvaskning. Økonomi (investering, driftsøkonomi) En slagtesvineproduktion med udgangspunkt i 5000 stipladser muliggør en produktion på omkring slagtesvin på årsbasis. Gyllen herfra, der vil udgøre ca tons, vil kunne udnyttes til biogasproduktion. Det kan ske ved etablering af et gårdbiogasanlæg. Et biogasanlæg til behandling af denne mængde vil skulle have en reaktorstørrelse på knap end 1000 m3. Modelberegninger viser, at et sådant anlæg kan koste ca. 6 mio. kr. inkl. kraftvarmeenhed. Ved anvendelse af en 5,5 vil anlægget kunne producere godt m 3 metan på årsbasis, som udnyttes til el og varmeproduktion. El-produktionen forudsættes solgt til en gennemsnitspris på 1,10 kr./kwh, eftersom de nuværende 1,15 kr./kwh gradvist sænkes. Det forudsættes, at knap 40 % af varmeproduktionen kan udnyttes til opvarmning af privatbolig og stalde. Niveauet for driftsudgifter er delvist skønnede. Med disse forudsætninger viser modelberegningerne følgende økonomi for anlægget i normal drift: MÅNEGRISEN Teknologibeskrivelser samlet

30 Kr. pr. år Salg af elektricitet Salg af varme Omsætning i alt Forbrugsstoffer Vedligehold og service Lønninger Administration mv Metan og NOx afgifter Forsikringer Driftsudgifter i alt Løbende indtjening Kapitalomkostninger Resultat Beregningerne viser et underskud på mio. kr. på årsbasis. Forklaringen herpå er, at det er et ret lille anlæg, og produktionen er begrænset til at basere sig på gylle med forudsat 5,5 % TS indhold. Med disse forudsætninger vil et sådant anlæg næppe blive etableret i praksis. Økonomien vil kunne forbedres ved etablering af større anlæg, en højere tørstofprocent og ved at tilføre dybstrøelse og forskellige andre koncentrerede biomasser for at øge produktionen. Der er behov for en udviklings- og demonstrationsindsats for at opnå erfaringer med disse nye og mere besværlige biomasser. Der er også beregnet en gevinst på gødningsudnyttelsen på kr./år. Et særligt perspektiv ved gårdbiogasanlæg er, at spildvarmen måske kan udnyttes til gyllekøling ved varmedrevet køling. Det vil reducere energibehovet til køling, samtidig med at gyllen konserveres, og dermed sandsynligvis vil kunne give et højere gasudbytte. Udbredelse Der findes i dag ca. 60 gårdbiogasanlæg i Danmark, hvoraf de fleste hidtil er drevet på basis af gylle og organisk industriaffald. Enkelte er i de senere år begyndt at anvende dybstrøelse og andre koncentrerede biomasser. MÅNEGRISEN Teknologibeskrivelser samlet

31 Helhedsvurdering Gårdbiogasanlæg er en velafprøvet VE teknologi, der kan etableres relativt billigt ift. biogasfællesanlæg. Det skyldes, at de ofte kan udføres i mere enkelt design, fx uden bygninger, hygiejnisering, varmeveksling og køretøjer, som kendetegner fællesanlæggene. Gårdanlæggene spiller i mindre grad end fællesanlæggene en rolle som formidling af overskudsgylle. Gårdanlæggenes svaghed er en ofte manglende varmeafsætning, som nogle dog har løst ved afsætning til lokale kraftvarmeværker. Et enkelt stort gårdanlæg er for øjeblikket i færd med at etablere opgraderingsanlæg med henblik på distribution via naturgasnettet. Efterhånden som strukturudviklingen i landbruget finder sted vil udnyttelse af størrelsesøkonomiske fordele muliggøre etableringen af flere nye store gårdbiogasanlæg. Afsætningsproblemet vil sandsynligvis blive løst ved enten afsætning til lokale fjernvarmeforsyningsselskaber eller via naturgasnettet. Litteratur Kontaktinfo Kurt Hjort-Gregersen, Agrotech [email protected] T: M: MÅNEGRISEN Teknologibeskrivelser samlet

32 12. HØJTRYKSKØLING Kort beskrivelse af teknologien Et højtryksanlæg består af et dysesystem, som udsender forstøvede vandpartikler til staldluften under et højt tryk (> 70 bar). Størstedelen af de forstøvede vandpartikler fordamper, og da denne faseovergang er energikrævende, afkøles luften, hvilket sænker staldtemperaturen. Højtrykskøling bruges bl.a. til at sænke temperaturen i varme perioder for at fremme dyrevelfærd og hindre varmestress. Teknologien benyttes bl.a. i forbindelse med produktion af slagtekyllinger. Miljøeffekt (Ammoniak, lugt, støv, drivhusgasser) Undersøgelser gennemført i slagtesvinestalde viser, at højtrykskøling kan reducere staldtemperaturen med 1 2 C (Hauesermann et al., 2007). Dette kan have betydning for ammoniakemissionen, da undersøgelser har vist, at ammoniakfordampningen i svinestalde er korreleret med staldtemperaturen (Lyngbye et al., 2006). Den ammoniakreducerende effekt af højtrykskøling er ikke tilstrækkeligt dokumenteret, men i en mindre undersøgelse fandt man, at højtrykskøling tilsat Biosa Air reducerede ammoniakfordampningen fra slagtesvin med 47 % (Maahn et al., 2009). Grisene i kontrolstalden vejede dog mindre end i behandlingsstalden, og måleperioden var relativ kort. Desuden er det ikke klart, om den fundne effekt skyldtes tilsætningen af Biosa Air eller effekten af højtrykskølingen. I praksis benyttes højtrykskøling alene i varme perioder med henblik på at køle staldrum og grise. Den eventuelle ammoniak-begrænsende effekt er derfor begrænset og vurderes i denne sammenhæng til at udgøre max 5 %. Effekten af højtrykskøling på emissionen af lugt er ikke tilstrækkeligt dokumenteret. I forsøget med højtrykskøling tilsat Biosa Air fandt man i en periode, at brugen af højtrykskøling tilsat Biosa Air reducerede lugtemissionen, mens man i en anden måleperiode ikke fandt nogen lugtreducerende effekt. Brugen af højtrykskøling kan begrænse udledningen af støv fra svinestalde. Villis et al. (1987) fandt lavere støvkoncentration i staldluft ved brug af højtrykskøling. Teknologien vurderes ikke at påvirke emissionen af drivhusgasser. Dyrevelfærd Højtrykskøling vurderes at have en positiv effekt på dyrevelfærden, da teknologien kan benyttes til at reducere risikoen for varmestress i perioder med høj udetemperatur. Arbejdsmiljø Teknologien skaber generelt et bedre staldklima. Specielt i varme perioder vil nedsættelsen af støvindholdet og staldtemperaturen virke fremmende på arbejdsmiljøet. Energiforbrug Teknologien vil marginalt øge energiforbruget til udpumpning af vand. Omvendt kan en lavere staldtemperatur begrænse energiforbruget til mekanisk ventilering. Ressourceforbrug Teknologien har kun marginal indvirkning på staldens ressourceforbrug Utilsigtede effekter Ingen MÅNEGRISEN Teknologibeskrivelser samlet

33 Udbredelse Højtrykskøling benyttes primært i produktion af slagtekyllinger for at forhindre varmestress. Teknologien vinder stigende indpas i forbindelse med produktionen af slagtesvin, og flere producenter udbyder i dag systemer til indsætning i svinestalde. Brugen af højtrykskøling har i særlig grad udbredelse i lande med varmere klima. Økonomi Referencer Haeussermann,A., E.Vranken, J.-M.Aerst, E.Hartung, T.Jungbluth, and D.Berckmans Evaluation of control strategies for fogging systems in pig facilities. American Society of Agricultural and Biological Engineers 50: Lyngbye, M, Riis, A. L, and Feilberg, A. Luftskiftes betydning for lugt- og ammoniakemission fra slagtesvinestalde. Meddelelse Ref Type: Online Source 11. Maahn, M., Hansen, H., and Hansen, M. N. Reduktion af ammoniakfordampning og lugt fra slagtesvinestalde ved højtrykskøling tilsat Biosa Air - Undersøgelser af teknologiens effekter på emissioner af ammoniak og lugt Ref Type: Online Source Willis,W.L., M.D.Ouart, and C.L.Quarles Effect of an evaporative cooling and dust control system on rearing environment and performance of male broiler chickens. Poult. Sci. 66: Wilson,J.L., H.A.Hughes, and W.D.Weaver Evaporative cooling with fogging nozzles in broiler houses. American Society of Agricultural Engineers 26: MÅNEGRISEN Teknologibeskrivelser samlet

34 13. KEMISK LUFTRENSNING Kort beskrivelse af teknologien Denne type af luftrensning er baseret på en kemisk renseproces, hvor ventilationsluften ledes igennem en filtermatrice, der konstant overrisles med en svovlsyreopløsning. Derved opsamles ammoniak og støv fra luften. Luftens passage gennem filtret kan finde sted enten efter tværstrøms- eller modstrømsprincippet. Filtermatricen skaber en passende væskeoverflade, som er nødvendig for massetransporten af ammoniak fra luften til væsken. Luften fra alle staldsektioner kan enten samles i en eller flere store kanaler på loftet eller under gulvet og føres til en centralt placeret luftvasker, eller der kan opsættes decentrale enheder, som renser luften fra en eller flere staldsektioner. Der vil normalt forefindes et teknikrum indeholdende beholdere til koncentreret svovlsyre og returvæske, blandetank, pumper, doseringsudstyr samt enheder til styring af hele luftrensningssystemet. Returvæsken fra renseprocessen opsamles i de førnævnte beholdere. Returvæsken er sur og indeholder en ammonium sulfat opløsning, der kan benyttes som plantegødning. Væsken er lagerstabil men kan evt. hældes i gylletanken. Miljøeffekt (Ammoniak, lugt, støv, drivhusgasser) Undersøgelser viser, at luftrensning med syre kan reducere ammoniakindholdet i luften, der ledes gennem renseren med 90 % eller mere 25. To kemiske luftrensere er opført på Miljøstyrelsens teknologiliste, hhv. Munters TLV-A (Munters A/S) og Scan Airclean (MHJ Agroteknik A/S); begge med en renseeffektivitet på 90 %. Kemisk luftrensning kan med fordel kombineres med delluftrensning. Lugtreduktion ved anvendelse af kemiske luftvaskere har ikke i danske undersøgelser kunnet påvises. Indtil videre kan der derfor ikke påregnes nogen væsentlig lugtreduktion. Hollandske lugtmålinger indikerer dog en effekt på ca. 30 %. Der forventes ingen effekt af luftrensning på udledningen drivhusgasser fra stalden. Ved substitution af kvælstof i handelsgødning med sparet ammoniakfordampning i markens gødningsplan kan der beregnes en lavere lattergasemission svarende til 1 % af den substituerede mængde kvælstof 26. Dyrevelfærd Ved uhensigtsmæssig installation i kombination med driftsproblemer med luftrenseren kan dyrenes velfærd blive påvirket negativt som følge af forringet indeklima (nedsat luftskifte). 25 Miljøstyrelsen teknologiblad Kemisk luftrensning med syre slagtesvin IPPC, IPCC Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories. Volume 4 Agriculture, Forestry and Other Land Use. MÅNEGRISEN Teknologibeskrivelser samlet

35 Arbejdsmiljø Håndtering af koncentreret svovlsyre er kompetencekrævende. Ved uheld kan der opstå alvorlige ætsningsskader. Energiforbrug Luftmodstanden gennem filteret og driften af vandpumper mv. medfører et øget energiforbrug afhængigt af luftrenserens fabrikat, samt hvor stor andel af ventilationsluften der renses. I forbindelse med en test af en centralt placeret kemisk luftrenser af typen Bovema S- Air blev der målt et øget energiforbrug på 2-4 kwh pr. produceret slagtesvin ved 31 % delluftrensning 27. Ressourceforbrug Kemisk luftrensning med svovlsyre er forbundet med et forbrug af svovlsyre. Utilsigtede effekter Udledning af syreholdig aerosol fra luftrenseren som følge af utilstrækkeligt dråbefang kan give anledning til tæringsskader på cementbundne tagplader og lignende syrefølsomme overflader. Økonomi (investering, driftsøkonomi) Nedenstående økonomiske kalkule er baseret på DCA s seneste rapport om miljøteknologier 28. Tabel 3. Skøn over miljøeffe kt, in ve steringsbeh ov og driftsomkostnin ger ve d an vende lse af ke misk lu ftren sning i slagte svine stalde me d drænet gulv. Stalden indeholder 5000 stipladse r og har en årlig produktion på slagte svin. E kse mplet omfatte r e n de central lu ftrenser me d e n e ffektivitet på 90 %. % lu ftre nsn ing refererer til begrebet delluftrensning. Miljøeffekte n e r bere gnet på grun dlag af den kumulative e ffekt af te knologien på e missionerne fra stald, lager og u dbrin gnin g af hu sdyrgødning. Fuld luftrensning 60 % delluftrensning 20 % delluftrensning Kg N reduceret Investering, kr Årlige meromkostninger, kr. Meromkostninger pr. stiplads, kr./år Meromkostninger, kr./produceret svin Pedersen, P Delrensning med to-trins Bovema S-air luftrenser i en slagtesvinestald. VSP Meddelelse nr Hansen et al., Miljøteknologier i det primære jordbrug driftsøkonomi og miljøeffektivitet. DCA Nationalt Center for Fødevarer og Jordbrug, Aarhus Universitet, 11. juli 2013, pp. 78. MÅNEGRISEN Teknologibeskrivelser samlet

36 Økonomien for centralt placerede luftrensere kan adskille sig fra ovenstående, idet dimensioneringen vil være anderledes, ligesom der skal indregnes kanaler for transport af luften fra hver staldsektion og hen til luftrenseren. Udbredelse Ifølge Miljøstyrelsens teknologiblad om kemisk luftrensning 25 var der i 2009 opstillet kemiske luftrensere i ca. 25 danske svinebesætninger. Kemisk luftrensning med svovlsyre benyttes i et vist omfang i Holland og Belgien til opfyldelse af myndighedskrav. Helhedsvurdering Tilstopning af filtret forekommer mere eller mindre hyppigt og kræver opsyn og afhjælpning. Tilstopning er kritisk, idet det påvirker renseeffektiviteten, energiforbruget og øger risikoen for driftsproblemer i stalden i form af blandt andet dårligt indeklima og forringet dyrevelfærd. Delluftrensning, hvor kun en mindre andel af staldens samlede ventilationskapacitet renses, er en effektiv metode til at reducere ammoniak, hvis der ikke er behov for fuld luftrensning. Dette reducerer omkostningerne og kan derfor øge udbredelsen af teknologien. Centrale udsugningskanaler skal dimensioneres korrekt for at undgå problemer med reguleringen af ventilationen og dermed indeklimaet i de enkelte staldsektioner. Kanalerne skal udformes korrekt med hensyn til materialevalg og konstruktion for at sikre holdbarhed og minimere tryktab ved transport af store mængder af luft fra de enkelte staldsektioner til centrale luftrensere. MÅNEGRISEN Teknologibeskrivelser samlet

37 14. KILDESEPARERING AF GØDNING OG URIN INDE I STALDEN Kort beskrivelse af teknologien Ved kildeseparering søges den af dyrene frisk udskilte fæces og urin i størst muligt omfang holdt adskilt. Urinen drænes kontinuerligt fra gødningssystemet til en lukket beholder, mens fæces, foderrester og strøelse typisk fjernes fra stalden med timers mellemrum. Ved denne proces opnås dels en separering, dels reduceres nedbrydningshastigheden af urinstof til ammonium, som er kilde til ammoniakfordampning fra gylle. Metoderne, der anvendes til at opnå kildeseparering, omfatter optimerede skrabekanaler med fast, hældende betongulv, som jævnligt skrabes rent med en mekanisk anordning fx linespilanlæg. Det andet princip er kildeseparering baseret på gødningsbånd (transportbånd), som monteres under spaltegulvet i stierne. Gødningsbåndet kan være udformet på forskellig vis; som filternet 29,30, der tillader dræning af urin og anden væske gennem båndmaterialet samt bånd fremstillet af et for væske impermeabelt materiale, der opfanger såvel fæces som urin. Båndet monteres i så fald med fald til én eller flere sider med henblik på kontinuerlig dræning af urin. Den faste del fjernes ved at aktivere transportbåndet, hvorved den transporteres til enden af båndet og skrabes væk fra båndet til videre foranstaltning såsom lagring eller oparbejdning. Ved såvel kildeseparering i optimerede skrabekanaler som anvendelse af gødningsbælter opdeles den udskilte fæces og urin i to fraktioner, hvis karakteristik afhænger af systemet. Separationseffektiviteten af kildeseparation er typisk bedre end andre separeringstyper som følge af en meget nænsom separering (dekantering). På ét punkt er kildeseparering dog markant dårligere end gængse systemer, idet massesepareringen er ringe. Ved separering i optimerede skrabekanaler vil masseseparering typisk resultere i 50 vægt-% fast og 50 vægt-% flydende Fejl! Bogmærke er ikke defineret., mens bælteseparering er markant bedre med 35 vægt-% fast og 65 vægt-% flydende Kroodsma, W Separation of pig feces from urine using synthetic netting under a slatted floor. Livestock Waste: A Renewable Resource. ASAE: Kroodsma, W Separation and removal of Faeces and Urine using Filter Nets under Slatted Floors in Piggeries. Journal of Agricultural Engineering Research, 34:75-84 Kroodsma, MÅNEGRISEN Teknologibeskrivelser samlet

38 Figur 2. E kse mpel på staldse parering ved montering af et skråtstillet gødningsbånd under spalte gulvet i stier til slagte svin. Bånde ts h ældning be virker, at u rinen hurtigt drænes bort, men s fæce s tilbageholde s på bånde t. Når bån det aktiveres, transportere s fæce s til e nden af transportbån det, h vor de t skrabe s af b ån det. Miljøeffekt Tabel 4. E ffe kt af bæltese parering på e missioner. Ammoniak Lugt Metan Støv Filternet % Kempfarm: Konkavt bånd, delvist fast gulv, 0,81 m 2 /gris 31 0,86 vs. 2,06 kg N/år pr. stiplads (-58 %) 6,4 vs. 23 OU E /s pr. stiplads (-72 %) 0,94 kg/år pr. stiplads Gødningsbånd med énsidigt fald, delvist fast gulv, triangel riste (Koger et al., 2003) 0,85±0,16 kg N/år pr. stiplads. 1,05±0,29 kg/år pr. stiplads Gødningsbånd med énsidigt fald, 2/3 fast gulv, 1/3 støbejernsriste (Pedersen og Kai, 2012) 0,14 vs. 0,2 g N/h pr. gris. (-31 %) 230 vs. 120 OU E /s pr kg (-47 %) Ifølge Hahne et al. 32 produceres der 2,8-4,5 kg metan pr. år pr. stiplads i slagtesvinestalde med gyllesystem. 31 Aarnink et al., Kempfarm vleesvarkensstal: milieu_emissies en investeringskosten. Rapport 67, Animal Sciences Group van Wageningen UR Hahne et al., Trace gas emissions from pig fattening. Landtechnik 54(3): MÅNEGRISEN Teknologibeskrivelser samlet

39 Der er ingen dokumentation for, at kildeseparation i optimerede skrabekanaler med mekanisk udmugning giver anledning til lavere emissioner af ammoniak og lugt 33,34. Da der er tale om systemer, der benytter hyppig udslusning, vil metanemissionen være lavere end i stalde, hvor gyllen opbevares i længere tid. Dyrevelfærd Kildeseparering kan medvirke til at reducere staldluftens indhold af gasser såsom ammoniak og svovlbrinte og dermed forbedre indeklimaet i stalden. Teknikken giver i kraft af mekanisk fjernelse af husdyrgødningen mulighed for, at der kan anvendes større mængder halm 35,36 eller andre strøelsestyper, som af adfærdsforskere vurderes kan være til gavn for dyrenes velfærd, uden at gødningssystemets funktionalitet nedsættes. Arbejdsmiljø Kildeseparering kan medvirke til at reducere staldluftens indhold af gasser såsom ammoniak og svovlbrinte og dermed forbedre indeklimaet i stalden. Energiforbrug Teknikken er forbundet med et forøget energiforbrug til drift af systemets mekaniske dele (linespilanlæg eller transportbånd). Ressourceforbrug Teknikken benytter sig af mekanisk udmugning, hvilket erfaringsvist kan give anledning til problemer med driftssikkerheden grundet det hårde miljø, som de mekaniske komponenter opholder sig i. Vedligehold og opsyn vanskeliggøres af, at de mekaniske dele befinder sig under spaltegulvet i stalden, dvs. relativt utilgængelige og i snævre rammer. Utilsigtede effekter Staldseparering af husdyrgødningen i en fast og en flydende fraktion kan give anledning til utilsigtede effekter i form af forøget tab af kvælstof som ammoniak (NH 3 ), frit kvælstof (N 2 ) og drivhusgassen lattergas (N 2 O) i forbindelse med lagring af den faste fraktion, samt øget ammoniakfordampning fra lagring af den flydende fraktion på grund af denne fraktions høje ph-værdi. Disse problemer kan dog forebygges ved etablering af overdækning af lagre af fast såvel som flydende husdyrgødning. 33 Von Bernuth et al., Efficacy of a Liquid/Solid Isolation System for Swine Manure. Paper No presented at ASAE/CSAE Annual International Meeting, Ottawa, Canada 1-4 August Pedersen og Kai, Kildesepareringsstald med gulvudsugning. VSP Meddelelse nr Ogink, N.W.M., H.C. Willers, A.J.A. Aarnink, and I.H.G. Satter Development of a new pig production system with integrated solutions for emission control, manure treatment and animal welfare demands. Swine Housing, Proceeding of the 1 st International Conference, October 9-11, 2000, Des Moines, Iowa. ASAE, St.Joseph, MI : p Pedersen og Kai, Kildesepareringsstald med gulvudsugning. VSP Meddelelse nr MÅNEGRISEN Teknologibeskrivelser samlet

40 Den traditionelle metode til udslusning af den faste del af husdyrgødningen ved staldseparering i kombination med undertryksventilation medfører risiko for introduktion af falsk luft til den enkelte staldsektion via gødningskanalerne, og det er forbundet med en øget risiko for indførsel af patogener. Anvendelse af mekanisk gødningshåndtering kræver således udvikling af sikker løsning på denne problemstilling. Økonomi Der er ikke bygget kommercielle stalde i Danmark, som har implementeret gødningsbånd. Udbredelse Et kommercielt system baseret på filternet er udviklet af det tyske firma Farmer Automatic GMBH til brug i slagtesvinestalde. Kildeseparering baseret på hvælvede, konvekse væske-impermeable gødningsbånd er udviklet i Holland 37. Disse gødningsbånd er opbygget, så urinen løber af båndet i begge sider og kræver følgelig tagrende i begge sider for opsamling og bortledning af urin. Kempfarm ( har udviklet to konceptstalde til slagtesvineproduktion, hvor gødningen i stalden separeres vha. hvælvede konkave gødningsbånd, som opsamler urinen på midten af båndet. Systemer baseret på skråtstillede gødningsbånd er undersøgt i USA 38, Canada 39 og Danmark 40. Helhedsvurdering Kontaktinfo 37 Kroodsma, W., Ogink, N.W.M., Satter, I.H.G. and H.C. Willers A technique for direct separation of pig excrements followed by on-farm treatment of the components. International conference on agricultural engineering, Oslo August 1998, p Koger et al., Manure belts for harvesting urine and feces separately and improving air quality in swine facilities. Report to the Smithfield Panel, May 21, Lachance et al., Separation of pig manure under slats: to reduce releases in the environment. Paper No presented at ASAE Annual International Meeting, Tampa, Florida 40 Pedersen og Kai, Separation af afle og fast gødning med gødningsbånd. VSP Meddelelse nr MÅNEGRISEN Teknologibeskrivelser samlet

41 15. PUNKTUDSUGNING I GYLLEKANALEN I SLAGTE- SVINESTIER MED DRÆNET GULV I GRISENES LEJEAREAL Kort beskrivelse af teknologien Fordampningen af ammoniak og lugtstoffer sker primært fra gyllen, der opsamles i gyllekummer under stierne. Ved at placere flere mindre udsugningsenheder i gyllekummerne parallelt med loftsudsugningerne, kan hovedparten af gyllegasserne opfanges i en mindre luftmængde, hvilket gør det muligt at reducere størrelsen af luftrensningsanlægget og stadig opnå en god ammoniak- og lugtreduktion. En kombination af staldens luftindtag diffust luftindtag i loftet og dyrenes varmeproduktion skaber et lokalt mikroklima i stalden, som påvirker luftens strømning i stalden. Som følge heraf er koncentrationerne af ammoniak, svovlbrinte og lugt højest i gyllekanalen under dyrenes lejeareal. Ved at placere udsugningspunkterne under grisenes lejeareal kaldet punktudsugning opnås derfor en yderligere forbedret ekstraktion af gyllegasserne. Miljøeffekt Punktudsugning har isoleret set ingen miljøeffekt på ammoniak, lugt og drivhusgasser, men giver grundlag for en mere omkostningseffektiv efterfølgende luftrensning. Ved et forsøg i en vinterperiode i en forsøgsslagtesvinestald med 1/3 drænet gulv og 2/3 spaltegulv blev det fundet, at montering af punktudsugninger i gyllekanalen under grisenes lejeareal medførte, at udledningen af ammoniak og lugt fra loftudsugningen blev reduceret med hhv. 65 og 70 % ved en nominel udsugningsydelse af punktudsugningen på 10 m 3 /t pr. stiplads og 79 og 76 % ved en nominel udsugningsydelse af punktudsugningen på 20 m 3 /t pr. stiplads 41. Tilsvarende målinger i en sommerperiode afviste, at udledningen af ammoniak og lugt fra loftudsugningen blev reduceret med hhv. 82 og 62 % ved en nominel udsugningsydelse af punktudsugningen på 10 m 3 /t pr. stiplads og 85 og 66 % ved en nominel udsugningsydelse af punktudsugningen på 20 m 3 /t pr. stiplads 42. Såfremt det antages, at punktudsugning ikke påvirker staldenes samlede emissioner, kan det forventes, at den del af emissionerne, der ikke udledes via loftsudsugninger, i stedet udledes via punktudsugninger. Ved anvendelse af punktudsugning kan det forventes, at mere end 70 % af ammoniakemissionen og mere end 60 % af lugtemissionen kan koncentreres i så lille en luftydelse som 10 m 3 /t pr. stiplads, hvilket gør det meget attraktivt at lave delluftrensning, da gaskoncentrationerne i denne lille luftmængde samtidig er højere end normalt for staldluft. 41 Pedersen et al., Forskellige gulvtyper med og uden gulvudsugning til slagtesvin i en vinterperiode. VSP meddelelse nr Pedersen og Jensen Forskellige gulvtyper med og uden gulvudsugning til slagtesvin i en sommerperiode. VSP meddelelse nr MÅNEGRISEN Teknologibeskrivelser samlet

42 Dyrevelfærd Erfaringer fra Videncenter for Svineproduktion (VSP) viser, at punktudsugning kan forbedre stihygiejnen i stalde med diffus ventilation, da punktudsugningen sikrer en forbedret ventilationseffektivitet i den enkelte sti. VSP vurderer, at ventilationsbehovet i staldene kan reduceres med % som følge af forbedret ventilationseffektivitet, hvilket vil medføre en energibesparelse til ventilation 43. Arbejdsmiljø Som følge af en mere effektiv udsugning af gyllegasser i kraft af punktudsugningerne falder koncentrationen af disse gasser i staldluften i dyrenes og menneskenes opholdszoner. Energiforbrug Der er isoleret set et øget energiforbrug til punktudsugningssystemet som følge af større tryktab i kanalsystemet, men VSP vurderer, at ventilationsbehovet i staldene kan reduceres med % som følge af en forbedret ventilationseffektivitet i grisenes opholdszone, hvilket vil medføre en netto energibesparelse til ventilation 43. Ressourceforbrug Der medgår et øget forbrug af pvc-rør ved etablering af punktudsugning. Utilsigtede effekter Der kan ikke umiddelbart peges på negative sideeffekter ved punktudsugning. Økonomi Der er øgede omkostninger til etablering af rørføringer under gulvet i stierne. VSP er i gang med en større afprøvning af forskellige design hos svineproducenter. Udbredelse Punktudsugning er en ny teknologi, som endnu ikke har stor udbredelse i hverken Danmark eller andre lande. Gulvudsugning og delluftrensning har en vis udbredelse og har været genstand for undersøgelser i bl.a. Tyskland og Holland. Helhedsvurdering Punktudsugning er en ny teknologi, som kan give en mere omkostningseffektiv reduktion af lugt og ammoniak fra svinestalde. Teknikken kan kombineres med alle kendte luftrensningsteknologier samt høje skorstene. Punktudsugning reducerer energiforbruget og dermed energiomkostningerne som følge af, at teknologien forbedrer ventilationseffektiviteten i svinenes opholdszone. 43 Riis, 2012 Punktudsugning i svinestalde. MÅNEGRISEN Teknologibeskrivelser samlet

43 16. SOLCELLER INTEGRERET I TAG Kort beskrivelse af teknologien Normalt placeres solcelleenheder (paneler) på overfladen af en eksisterende bygning, typisk taget. Men det er også muligt at anvende bygningsdele, hvori solcellerne er integreret. Et praktisk eksempel herpå er solceller integreret (indlejret) i tagets tagpladeelementer. Tagpladen og hele taget - opfylder således to funktioner, nemlig at skærme mod regn og producere elektricitet. Tagpladen er med andre ord et solcellemodul og taget et stort solcelleanlæg. Solceller omsætter lys til elektrisk energi. Solceller producerer elektricitet uden bevægelige dele og er derfor en meget robust og driftssikker teknologi. De mest almindelige solceller er enten sorte med en ensartet sort/grå overflade eller blålige med en changerende overflade. Almindelige solceller har typisk kapacitet til at omsætte % af solenergien til elektricitet. I Danmark er solindstrålingen ca kwh/m2 pr. år på et vandret plan og ca kwh/m2 på en flade med optimal orientering. Største effekt og strømproduktion opnås med sydvendte solceller, der har en hældning på 42 grader i forhold til vandret. Under danske forhold vil halvdelen af strømproduktionen komme fra diffust lys. Dette betyder, at der er ret stort spillerum for orienteringen af solcellepanelet. I praksis kan man udnytte placeringer fra øst over syd til vest og hældninger fra 25 til 60 grader uden at miste mere end % i for hold til optimal orientering. Miljøeffekt (Ammoniak, lugt, støv, drivhusgasser) Strømproduktion fra solceller er vedvarende energi og har derfor en reducerende effekt på udledningen af den energiforbundne udledning af drivhusgas (CO2). Dyrevelfærd Intet. Arbejdsmiljø Ingen effekt på arbejdsmiljøet i stalden. Solceller skal rengøres med jævne mellemrum for at opretholde maksimal effekt. Opgaven kan løses af indkøbt arbejdskraft, eller det kan være ejendommens egen arbejdskraft, der udfører arbejdet. Der skal ofres særlig opmærksomhed på sikkerhed ved arbejde på tage særligt for ansatte, der ikke har uddannelse eller træning inden for området. Energiforbrug Solcellepaneler bruger en mindre andel af egenproduktionen til styring og drift af vekselretter. Ressourceforbrug Solceller har lang levetid typisk år. Normalt er vekselretteren den eneste sliddel, som typisk skal udskiftes/renoveret halvvejs inde i levetidsperioden. Jævnlig rengøring med henblik på fjernelse af algevækst. MÅNEGRISEN Teknologibeskrivelser samlet

44 Utilsigtede effekter Antageligt ingen. Økonomi (investering, driftsøkonomi) Ikke beskrevet. Udbredelse Solceller har opnået en relativ stor udbredelse i perioden særligt på beboelsesbygninger. Der er øget interesse for etablering af solcelleanlæg på erhvervsejendomme. I landbruget er potentialet enormt. Der er hundredtusinder af kvadratmeter tagplader fordelt over hele landet på store staldanlæg, hvor det vil være muligt at placere solcellepaneler eller ved renovering af taget at anvende solcelleintegrerede tagplader. Helhedsvurdering Ved nybyggeri er det oplagt at inddrage overvejelser om etablering af solceller både ud fra et økonomisk perspektiv og for at signalere et højteknologisk og miljøbevidst image. Med de nye bygningsintegrerede solcellemoduler er der åbent op for at skabe staldanlæg, hvor solcellemodulerne ikke virker skæmmende på bygningens udseende, de er faktisk skjulte i bygningen. Litteratur Frederiksen, Henrik, Reduktion af landbrugets klimapåvirkninger. VfL Kontaktinfo MÅNEGRISEN Teknologibeskrivelser samlet

45 17. DELVIST SPALTEGULV MED 2/3 SPALTEGULV OG 1/3 DRÆNET GULV Kort beskrivelse af teknologien Gulvet i svinestalde kan helt eller delvis bestå af spalter. Spalterne overdækker en underliggende kanal, som benyttes til at opbevare og borttransportere fæces, urin og vandspild fra stien. Hvis spalterne dækker hele stiens areal, kaldes det et fuldspaltegulv. Spaltegulvet kan helt eller delvist erstattes af et fast gulv eller et drænet gulv under stiens lejeområde (delvist spaltegulv). Det delvise spaltegulv dækker normalt mellem 1/3 og 2/3 af stiens gulvareal. Et drænet gulv er defineret ved, at det max må have 10 % åbningsareal, som tillader, at afsat urin eller fæces kan afdrænes til et underliggende gyllekanal. Miljøeffekt (Ammoniak, lugt, støv, drivhusgasser) Betydningen af delvist spaltegulv i slagtesvinestalde er bl.a. vurderet i et teknologiblad (Miljøstyrelsen, 2011). Teknologibladet vurderer på baggrund af normtal for husdyrgødning, at en ændring fra 1/3 fast gulv til 1/3 drænet gulv forøger det samlede ammoniaktab fra stald og lager med ca. 20 % fra 0,39 til 0,47 kg NH 3 -N per gris (Miljøstyrelsen, 2011). En undersøgelse gennemført af Videncenter for Svineproduktion fandt tilsvarende et højere ammoniaktab ved drænet gulv sammenlignet med fast gulv og en højere stigning jo højere andel af stiarealet, der var dækket med drænet gulv i stedet for fast gulv. Det højere ammoniaktab fra drænet gulv er dog betinget af, at det faste gulvareal kan holdes tørt og rent. En undersøgelse udført af Landsudvalget for Svin viser, at risikoen for. at lejearealet kan holdes rent og tørt, falder jo større andel af stiarealet, der er dækket med fast gulv (Jensen T., 2003). Der er fundet lavere emission af lugt fra stalde med delvist fast gulv (300 OU/sek/1000 kg dyr) end fra stalde med drænet gulv i lejeareal (450 OU/sek/1000 kg dyr) (Riis et al, 2006). Der er ikke fundet dokumentation for, at drænet gulv påvirker emissionen af støv og drivhusgasser. Dyrevelfærd I forbindelse med fast gulv er det i modsætning til fuldspaltegulve muligt at benytte strøelse som eksempelvis halm. Dette har en positiv effekt på svins dyrevelfærd. Det er dog en forudsætning, at strøelsen kan holdes tør på lejearealet. Arbejdsmiljø Luftkvaliteten i stalden kan forbedres ved brug af fast gulv, forudsat at lejearealet kan holdes tør. Et forurenet lejeområde på fast gulv vil forringe luftkvalitet og arbejdsmiljøet i stalden specielt i forbindelse med dyrenes håndtering. Energiforbrug Teknologien har kun marginal indvirkning på staldens energiforbrug. Ressourceforbrug Teknologien har kun marginal påvirkning på staldens ressourceforbrug. MÅNEGRISEN Teknologibeskrivelser samlet

46 Økonomi Sammenlignet med fuldspaltegulv er delvist spaltegulv vurderet til at føre til en ekstra investeringsomkostning på 6,70 og 13,3 kr. per stiplads, når det faste gulv udgør henholdsvis % og % af stiens gulvareal (Miljøstyrelsen, 2011). Desuden er det beregnet, at sikring af et rent og tørt leje på det faste gulvareal øger de samlede driftsomkostninger med mellem 3,50 og 4,80 kr. per produceret slagtesvin (Miljøstyrelsen, 2011). Utilsigtede effekter Fast gulv kan føre til et mere vådt og urent lejeareal end drænet og spaltegulv (Jensen T., 2003). Dette kan føre til højere emission af lugt og ammoniak og forringe dyrevelfærden. Udbredelse Fast og drænet gulv vinder stigende indpas både i dansk og europæisk svineproduktion. Ikke mindst begrundet i et lovkrav om, at mindst 1/3 af gulvarealet i alle nye stalde siden 2000 skal være indrettet som fast eller drænet gulv. Dette krav er i Danmark gældende for alle stalde medium Referencer Jensen, T., 2003: Flokstørrelser og gulvudformning i slagtesvinestier med delvist fast gulv. Meddelelse nr Landsudvalget for Svin. Miljøstyrelsen, Delvist fast gulv. Teknologiblad, Miljøministeriet, Miljøstyrelsen. Pp 11. Online: Riis, A.L., 2006: Standard tal for lugtemission fra danske svinestalde om sommeren. Meddelelse nr. 742, Videncenter for Svineproduktion. MÅNEGRISEN Teknologibeskrivelser samlet

47 18. STØBEJERNSSPALTEGULV Kort beskrivelse af teknologien Gulvet i svinestalde kan helt eller delvis bestå af spalter. I slagtesvinestalde benyttes der i dag i langt overvejende grad betonspalter. I forbindelse med nybygning kan betonspalterne dog erstattes af andre materialer som plast eller støbejern. Disse har som udgangspunkt en mere glat overflade end betonspalten, hvilket har betydning for i hvor høj grad afsat urin forbliver på spaltens overflade. Dette kan potentielt påvirke potentialet for emissioner af ammoniak og lugt fra stalden. Den glatte overflade kan dog også have betydning for dyrevelfærden og staldens arbejdsmiljø. Miljøeffekt (Ammoniak, lugt, støv, drivhusgasser) Betydningen af brugen af støbejernsspalter i so- og smågrisestalde er bl.a. vurderet i en teknologiudredning udarbejdet for miljøstyrelsen (Miljøstyrelsen, 2010). I Danmark er der gennemført et enkelt laboratorieforsøg, hvor effekten af støbejernsspalter kontra betonspalter blev undersøgt ved at måle ammoniakemissionen fra en ammoniumopløsning påsprøjtet forskellige spaltetyper (Pedersen og Ravn, 2008). I denne undersøgelse fandt man, at ammoniak fordampningen fra støbejernsspalter kun udgjorde halvdelen af ammoniak fordampningen fra betonspalter. Samme positive resultater er ikke fundet i forbindelse med undersøgelser gennemført under staldforhold. I en Hollandsk undersøgelse gennemført i en slagtesvinestald fandt man, at brugen af støbejernsspalter reducerede ammoniakfordampningen med 5 % sammenlignet med brugen af betonspalter (Aarnink et al, 1997). Teknologiens effekt på lugt, støv og drivhusgasser er ikke undersøgt, men vurderes ikke påvirket markant. Dyrevelfærd Metalspalter er som udgangspunkt mere glatte end betonspalter. En undersøgelse gennemført af Videncenter for Svineproduktion fandt dog ikke, at dette førte til problemer med skridsikkerhed i forbindelse med slagtesvin (Boykel I., 2001). Arbejdsmiljø Metalspalter er som udgangspunkt mere glatte end betonspalter. Dette kan potentielt føre til højere risiko for udskridning og fald, hvilket kan påvirke arbejdsmiljøet negativt. Effekten er dog ikke dokumenteret. Energiforbrug Teknologien påvirker ikke staldens energiforbrug. Ressourceforbrug Teknologien har kun marginal indvirkning på staldens ressourceforbrug. Utilsigtede effekter Ingen. Udbredelse Metalspalter er ikke almindelig udbredt i forbindelse med slagtesvinestalde, hverken i Danmark eller i det øvrige Europa. Metalspalter er dog almindelige i forbindelse med indretning af farestalde. MÅNEGRISEN Teknologibeskrivelser samlet

48 Økonomi Omkostningen ved etablering med støbejernsspalter er højere end omkostningen ved brugen af betonspalter. Miljøstyrelsen (2010) vurderer, at omkostningen ved indkøb af støbejernsspalter på ca. 480 kr./m 2 er ca. dobbelt så højt som omkostningen ved etablering af betonspalter (250 kr./m 2 ). Referencer Aarnink, A. J. A.; D. Swierstra; A. J. van den Berg; L. Speelman (1997). Effect of type of slatted floor and degree of fouling of solid floor on ammonia emission rates from fattening piggeries. Journal of Agri-cultural Engineering Research. 66(2): Boykel, I., Spaltegulve til slagtesvin i stier med delvist spaltegulv. Videncenter for svineproduktion, Erfaring Online Miljøstyrelsen, Spaltegulvudformning stål, plastic og beton. Teknologiudredning, Miljøministeriet BE85E4EDF/0/Spaltegulvsudformningisostalde.pdf. Pedersen S and P. Ravn Characteristics of slatted floors in pig pens; friction, shock absorption, ammo-nia emission and heat conduction Agricultural Engineering International: CIGR Ejournal. Manuscript BC Vol. X. July MÅNEGRISEN Teknologibeskrivelser samlet

49 19. TØRRING OG FORGASNING AF FIBERFRAKTION Kort beskrivelse af teknologien Ved gylleseparering deles gyllen i en fast fraktion (fiberfraktionen) og en flydende fraktion (væskefraktionen). Fiberfraktionen har typisk et tørstofindhold på %, indeholder % af gyllens volumen og har en relativ høj koncentration af organisk kvælstof og fosfor. Fiberfraktionen indeholder en relativ stor andel af gyllens kvælstof og fosfor. Ved tørring afdampes størstedelen af fiberens vandindhold og samtidig afdampes ca. 75 % af fiberens indhold af ammoniumkvælstof (Petersen, 2005). Den fordampede ammoniak kan opsamles og tilsættes væskefraktionen. Den tørre fiberfraktion indeholder 5-10 % vand, og presses til piller i en pillepresse. Pillerne er lagerstabile og lagres i en silo, inden de skal anvendes til forgasningen. Væskefraktionen er tørstoffattig og derfor meget tyndtflydende. Væsken er meget velegnet til gødskning af de korn- og rapsafgrøder, som typisk dyrkes på svinebrug. Hele processen blev udviklet og markedsført som en containerløsning af virksomheden Samson Bimatech i (Nørgård et al., 2006). Miljøeffekt (Ammoniak, lugt, støv, drivhusgasser) Ammoniak: En sammenregning af emissionsfaktorer i Poulsen et al. (2000) og Hansen et al. (2008) viser, at den samlede emission af ammoniak fra lager og efter udbringning falder med ca. 40 % ved at separere gyllen, udbringe væskefraktionen direkte samt tørre og forgasse fiberfraktionen i forhold til at lagre og udbringe svinegyllen ubehandlet. Lugt Et litteraturstudium af Hansen et al. (2000) viser, at lugtgenerne efter udbringning af væskefraktion er mindre end efter udbringning af ubehandlet gylle, fordi den tynde væske infiltrerer hurtigere i jorden end ubehandlet gylle. Det antages derfor, at separering og forgasning af fiberfraktionen til biogasanlæg reducerer de samlede lugtgener efter udbringning. Støv Ingen effekt. Drivhusgasser Ingen direkte effekt. Produktion af energi medfører dog et mindre forbrug af fossilt brændsel og dermed en lavere udledning af CO 2. Dyrevelfærd Ingen effekt. Arbejdsmiljø Ingen effekt. MÅNEGRISEN Teknologibeskrivelser samlet

50 Energiforbrug Teknologien er energiproducerende, fordi energiproduktionen ved pyrolyse af de tørrede fiberpiller er større end energiforbruget til hele processen. I Samson Bimatech anlægget regnede man således med et energioverskud svarende til 6-7 liter fyringsolie pr. ton gylle behandlet (Nørgård et al., 2006). Ressourceforbrug Der anvendes ikke ressourcer udover energi i processen. Utilsigtede effekter Når fiberfraktionen fjernes fra bedriften, fjernes de faste bestanddele fra gyllen, som bidrager til flydelaget i gylletanken. Derved svækkes flydelaget, og gyllens naturlige evne til reduktion af ammoniakfordampning, lugtgener og formentlig også til biologisk nedbrydning af metan nedsættes. Det svækkede naturlige flydelag skal derfor suppleres af et kunstigt flydelag eller fast overdækning. Økonomi (investering, driftsøkonomi) Et Samson Bimatech anlæg kostede ca. 3 mio. kr. Der findes ingen ajourførte kalkuler over driftsomkostningerne for anlægget. Samson Bimatech kalkulerede omkring 2006, at anlægget ville givet et driftoverskud på ca. 30 kr. pr. ton gylle behandlet (Nørgård et al., 2006). Udbredelse Samson Bimatech udviklede i et anlæg, som kunne separere, tørre og forgasse svinegylle. Der blev opstillet et antal anlæg i Danmark. Ingen af anlæggene er i drift i dag, og virksomheden har indstillet aktiviteterne. Helhedsvurdering Separering, tørring og forgasning af fiber kan potentielt bidrage til at løse flere udfordringer på en svinebedrift. Landmanden kan afsætte et overskud af næringsstoffer og dyreenheder fra bedriften med fiberfraktionen og blive i stand til at fuldgødske markerne med væskefraktionen. Derudover kan produceres en stor mængde energi, som kan anvendes til fx opvamning af stalde og beboelser. Landmanden kan derved løse et harmoniproblem, reducere et fosforoverskud, spare indkøb af kvælstof i handelsgødning og spare på indkøb af fyringsolie. Anlægget markedsføres ikke længere. Hovedårsagen er, at forgasning af husdyrgødning lovgivningsmæssigt sidestilles med afbrænding af affald. Herved udløses der krav om avanceret og kostbar online overvågning af emissioner. Overvågningen gjorde processen meget dyr og økonomisk uattraktiv. MÅNEGRISEN Teknologibeskrivelser samlet

51 Litteratur Birkmose, T.S. (2010). Opdatering af program til beregning af harmoni og økonomi ved gylleseparering. LandbrugsInfo. Artikel nr Birkmose, T.S. og Thygesen, O. (2010). Status over anvendelsen af gylleseparering i Danmark, maj LandbrugsInfo. Artikel nr Hansen, M.N; Sommer, S.G.; Hutchings, N.J. og Sørensen, P. (2008). Emissionsfaktorer til beregning af ammoniakfordampning ved lagring og udbringning af husdyrgødning. DJF Husdyrbrug, nr. 84. Nørgård, S.; Sørensen, J.O. og Brauer, P. (2006). Samson Bimatech gylleenerianlæg. Informationsbrochure til landmænd med behov for gylleseparering. Petersen, C.Aa. (2005). Oversigt over Landsforsøgene, Videnventret for Landbrug. Poulsen, H.D.; Børsting, C.F.; Rom, H.B. og Sommer, S.G. (2000). Kvælstof, fosfor og kalium i husdyrgødning - normtal DJF Husdyrbrug, nr. 36. Kontaktinfo Der findes ingen forhandlere eller producenter af forgasningsudstyr til husdyrgødning i Danmark. MÅNEGRISEN Teknologibeskrivelser samlet

52 20. V-FORMEDE GYLLEKANALER OG DELVIST FAST GULV MED HYPPIG UDMUGNING Kort beskrivelse af teknologien Gyllekanaler opbygges almindeligvis med lodrette vægge. Forsøg fra Holland (Mol Ogink, 2003) og Danmark har dog vist, at der kan opnås en miljøeffekt ved at benytte skråtstillede kanalvægge (V-formede kanaler). Ved V-formede kanaler reduceres gyllens overfladeareal i bunden af kanalerne, hvilket potentielt begrænser ammoniakfordampningen. Ved stigende mængde af gylle i kanalerne øges gyllens overfladeareal gradvist, og ammoniakfordampningen øges. V-formede gyllekanaler giver mulighed for udslusning dagligt eller flere gange ugentligt, afhængigt af grisenes størrelse og gylleproduktion. Ved etablering af bagskylsfunktion (flushing), dvs. tilførsel af væske i enden af gyllekanalen modsat udslusningsåbningen, kan daglig udslusning praktiseres under alle omstændigheder. Bagskyl reducerer endvidere risikoen for driftsproblemer som følge af brug af strøelse. Figur 3. Skitse af V formede gyllekanaler i en slagtesvinestald med delvist spaltegulv. Miljøeffekt (Ammoniak, lugt, støv, drivhusgasser) Den miljømæssige effekt af V-formede kanaler afhænger af, hvor hyppigt gylle udsluses, og om effekten sammenlignes med et stisystem med gyllekumme under hele stien eller et stisystem med delvist fast gulv. Miljøeffekten af teknologien er vurderet i et teknologiblad udarbejdet af Dansk Landbrugsrådgivning (2003). I denne vurderes V- formede gyllekanaler kombineret med daglig udslusning af gylle at kunne reducere ammoniakfordampningen med ca. 25 % sammenlignet et tilsvarende staldsystem med delvist fast gulv og udslusning af gylle hver anden/tredje uge. Den samlede effekt af daglig gylleudslusning, delvist spaltegulv og V-formede gyllekanaler vurderes at reducere ammoniakfordampningen med ca. 55 % i forhold til et staldsystem med gylle under hele stiens areal og uden daglig udslusning af gylle (Dansk Landbrugsrådgivning, 2003). MÅNEGRISEN Teknologibeskrivelser samlet

53 Hollandske undersøgelser har fundet, at teknologien kan begrænse lugtgener med mellem 0 og 50 %. Effekten vurderes dog meget usikker (Mol & Ogink, 2003), hvilket bl.a. kan skyldes, at den hyppige udmugning fører til flere lugttoppe (Dansk Landbrugsrådgivning, 2003). Der er ikke dokumentation for, at teknologien reducerer udledningen af drivhusgasser og støv. Dyrevelfærd Teknologien påvirker ikke dyrevelfærden. Arbejdsmiljø Teknologien kan ved reduktion af ammoniak i staldluften potentielt skabe et bedre staldklima og dermed arbejdsmiljø. Energiforbrug Teknologien vil marginalt øge energiforbruget ved hyppig udskylning af kanaler. Ressourceforbrug Teknologien vil kun marginalt påvirke staldens ressourceforbrug. Utilsigtede effekter Forkert hældning af V-kanalerne kan medføre gødningsophobning på de skrå sider, hvilket kan føre til flueplager. Erfaringen fra danske V-formede gyllekummer viser, at kummer med 60 graders hældning holder sig fri for gødningsophobning, mens der sker gødningsophobning ved kun 45 graders hældning. Udbredelse Delvist fast gulv er almindelig udbredt i danske og udenlandske slagtesvinestalde. V- formede gyllekanaler er mest udbredt i Holland, mens teknologien kun benyttes meget begrænset i Danmark og andre Europæiske lande. Teknologien er kun relevant i forbindelse med nybyggeri. Økonomi Dansk landbrugsrådgivning (2003) har vurderet meromkostningen ved etablering af V- formede gyllekanaler og delvist spaltegulv sammenlignet med et tilsvarende staldsystem med gyllekumme under hele stiarealet. De vurderer, at meromkostningen er ca. 50 kr. lavere per stiplads ved etablering af V-formede gyllekanaler og delvist fast gulv sammenlignet med etablering af kummesystem under hele stien overdækket med delvist drænet gulv (Dansk Landbrugsrådgivning, 2003). Meromkostningen ved benyttelse af V-kanaler i stedet for traditionelle kanaler er ikke opgjort separat, men vurderes højere. Der findes ikke dokumentation for omkostningen ved dobbelt V-kanaler, men omkostningen vurderes på niveau med omkostningen ved delvis spaltegulv med gyllekumme under hele stiens areal. MÅNEGRISEN Teknologibeskrivelser samlet

54 Referencer Landsudvalget for svin Foreløbige resultater. Dansk Landbrugsrådgivning, V-formede gyllekanaler i stalde med 1/3 spaltegulvsareal og 2/3 fast gulv. Mol, G, Ogink N.W.M Odour emission from animal husbandry II. General report Institute for Agricultural and Environmental Engineering, report In Dutch with summary in English. MÅNEGRISEN Teknologibeskrivelser samlet