Test af gylleadditiver og lignende produkter

Transkript

1 Test af gylleadditiver og lignende produkter Baggrund Stigende fokus på lugtgener forårsaget af udledning af lugt fra husdyrproduktion, samt miljøproblemer forårsaget af udledningen af ammoniak har medført en øget markedsføringsaktivitet indenfor området gylleadditiver og lignende produkter, med påstået lugt- og/eller ammoniakreducerende effekt. Produkterne adskiller sig fra hinanden med hensyn til produktsammensætning og virkningsmekanisme, og tilhører typisk én eller flere af følgende grupper efter indhold: 1) bakteriekulturer 2) bakterienæringsstoffer (olier, fedtstoffer, sukker) 3) plantestoffer (enzymer og planteudtræk) 4) alger (på frisk og tørret form samt algekalk) 5) kemiske stoffer (oxidationsmidler, metalsalte, syrer, lugtfjerningsstoffer ). 6) mineraler/stenmel (fx vulkansk stenmasse). I det følgende benævnes alle produkterne under ét som gylleadditiver. Aftagerne af gylleadditiverne, dvs. landmændene, har med den nuværende lovgivning ingen mulighed for at sikre sig imod produkter, som ikke lever op til den lovede effekt, og som måske kan have negative effekter i forhold til fødevaresikkerhed, eksternt miljø, arbejdsmiljø og dyrevelfærd. Firmaer, som leverer ovennævnte produkter til landbruget, har derfor behov for en produkttest til dokumentation for produktets effektivitet. Målet med testen er at give firmaer mulighed for at tilvejebringe en uvildig dokumentation for at det undersøgte produkt ved normal brug reducerer ammoniak- og/eller lugtemissionen fra svinestalde. Fremgangsmåde Danmarks JordbrugsForskning, Afd. for Jordbrugsteknik, har i samarbejde med Landsudvalget for Svin, Afd. for Stalde og Produktionssystemer, udarbejdet en plan for test af gylleadditiver og lignende produkter. Planen er opdelt i to individuelle test: 1. En laboratorie-test, hvor gylleadditiverne kan screenes relativt billigt, 2. En fuldskala-test under almindelige produktionsvilkår i en slagtesvinestald. Danmarks JordbrugsForskning, Afdeling for Jordbrugsteknik, er ansvarlig for gennemførelse af laboratorietesten og Den rullende Afprøvning under Landsudvalget for Svin er ansvarlig for gennemførelsen af fuldskalatesten. Testene gennemføres uafhængigt af hinanden. Rekvirenten kan således vælge at få foretaget én eller begge test.

2 1. Laboratorietest Testen omfatter et forsøg i mindre skala med det formål at sikre rekvirenten en hurtig og billig screening af sit produkt og sandsynliggøre, om produktet kan forventes at have en effekt i praksis. Da testen foregår under velkontrollerede forhold i et laboratorium, indgår der ikke bidrag af lugt og ammoniak fra grise og bygningsoverflader. Testen er derfor ikke repræsentativ for forholdene i fuld skala. Omkostningsmæssigt kan det dog være en fordel at få screenet sit/sine produkter, inden gennemførelsen af et forsøg i fuld skala. Op til tre gylleadditiver kan testes samtidigt, eller virkningen af forskellig dosis eller behandlingshyppighed af ét gylleadditiv kan undersøges. Hvis en rekvirent ønsker at indmelde en konkurrents produkt, fx til en sammenlignende undersøgelse med rekvirentens eget, vil dette også være muligt. Laboratoriet er placeret på Forskningscenter Bygholm i Horsens. Driften af laboratoriet finansieres fuldt ud af brugerne jf. statens regler om indtægtsdækket virksomhed. Gennemførelse af laboratorietest Laboratorieforsøgene gennemføres som et komparativt forsøg, hvor gylle, der er behandlet med det ønskede gylleadditiv, sammenlignes med ubehandlet gylle (kontrol) over en periode på 35 dage. Gylle opbevares i testperioden i store beholdere (cylindre) i et isoleret rum ved en rumtemperatur på 18 ± 2 grader C. Forsøgsbeholderne måler ca. 50 cm i diameter og ca. 80 cm i højden (indvendige mål). Dette svarer omtrent til spaltearealet, som et slagtesvin i gennemsnit har til rådighed i en sti med fast gulv i 2/3 af stiarealet. Forsøgsbeholderne lukkes med et tætsluttende låg. I låget er der placeret slanger til kontinuerlig tilførsel og fraførelse af atmosfærisk luft. Der udskiftes kontinuerligt 10 liter luft pr. minut. Tilførslen af luft finder sted hen over gylleoverfladen, mens fraførelsen af luft sker fra toppen af beholderen. Der er via låget mulighed for at udtage prøver af gylle i løbet af inkubationsperioden. Gyllen kan omrøres i beholderne, hvis det er påkrævet, fx i forbindelse med tilsætning af additiv. Luft ind Luft ud Luft ind Luft ud 40 cm 40 cm Kontrol Dyse Forsøg 54 cm Skitse af testbeholdernes opbygning.

3 Gyllen tages samlet fra en slagtesvinestald, hvor grisene er blevet fodret med en traditionel korn- og sojaskråblanding. Mellem én og syv dage gammel gylle overføres til en tank, hvori gyllen blandes/homogeniseres, før den fordeles mellem forsøgsbeholderne. Ved forsøgets start fyldes der 40±1 cm homogeniseret gylle i hver beholder, svarende til dybden af gyllekanalerne i mange svinestalde. Tilførsel af gylleadditiv Tildelingen af gylleadditiv til forsøgsbeholderne finder sted i henhold til rekvirentens angivelse, såvel med hensyn til dosis som applikationsmetode. Nogle produkter skal således tilføres én gang i forløbet. Andre skal tilføres med jævne mellemrum, fx flere gange dagligt, dagligt eller ugentligt. Tilførslen af produktet til forsøgsbeholderne kan ske via en dyse eller slange, som udlægger produktet på overfladen af gyllen. Det vil være muligt at omrøre gyllen i forsøgsbeholderne, hvis det ønskes. Målinger I løbet af hele testforløbet udtages der prøver af såvel gylle som luft. Omfanget af målinger aftales med rekvirenten, inden testens igangsættelse. En basistest omfatter udelukkende sammenlignende målinger af ammoniak- og svovlbrintekoncentrationen. Der måles ingen gylleparametre til forklaring af den observerede effekt af behandlingen. Efter aftale kan basistesten udvides med sammenlignende målinger af lugt. Der udarbejdes ingen rapport, men resultatskemaet udleveres. Målet med denne test er for mindst mulig økonomisk indsats at få en indikation af effekten af gylleadditivet. Ønskes den observerede effekt af et gylleadditiv at kunne forklares, skal der sideløbende med gasmålingerne bestemmes en række gylleparametre. Et eksempel på en sådan test fremgår af tabel 1.

4 Tabel 1. Tidspunkter for udtagelse af prøver ved laboratorietest af gylleadditiver. Tidspunkt for udtagelse af prøver, dag Gasanalyser Lugt NH 3 Kontinuerligt H 2 S Kontinuerligt Gylleanalyser Tørstof Total N NHx-N Kalium Fosfor Sulfider VFA VOC NVOC TOC COD ph Redox Homogenitet Viscositet Rumtemperatur Kontinuerligt Ammoniak (gas) Ammoniakkoncentrationen udtaget fra head space af forsøgsbeholderne bestemmes ved hjælp af en DrägerSensor NH 3 LC sensor. Målehyppighed: ca. 1 gang pr. time. Svovlbrinte (gas) Svovlbrintekoncentrationen udtaget fra head space af forsøgsbeholderne bestemmes ved hjælp af en DrägerSensor H 2 S LC sensor. Målehyppighed: ca. 1 gang pr. time. Lugt Lugtkoncentrationen af luftprøver udtages fra head space af forsøgsbeholderne og bestemmes olfaktometrisk i henhold til en europæisk standard (pren 13725:1999), som i øjeblikket foreligger i udkast. Lugtprøverne overføres til 30 liters TEDLAR poser (poserne fyldes og tømmes to gange med prøveluft, inden prøven udtages) og sendes til et certificeret lugtlaboratorium. Denne form for fastlæggelse af lugt anvendes af de danske myndigheder som grundlag for at vurdere mulige uacceptable lugtpåvirkninger af naboer til industrivirksomheder og landbrug. Ved olfaktometri bestemmes antallet af lugtenheder (LE/m 3 ) der beskriver, hvor meget en lugtprøve skal fortyndes med ren, lugtfri luft for, at den ikke længere kan lugtes af 50 pct. af et lugtepanel. En lugtkoncentration på 1000 lugtenheder svarer til, at en prøve på én liter lugtholdig luft skal fortyndes med lugtfri luft til et samlet volumen på én kubikmeter, for at netop halvdelen af lugtepanelet intet kan lugte. Et lugtepanel består af 4-6 udvalgte og trænede personer, hvis personlige lugttærskelværdi overfor referencelugtstoffet n-butanol, ligger mellem ppb. Lugtepanelet tager hverken stilling til lugtens karakter eller intensitet.

5 Inden testens igangsættelse aftales omfanget af lugtanalyser. En test, hvor man blot ønsker en indikation af den lugtmæssige effekt af et gylleadditiv kan fx omfatte én lugtbestemmelse pr. beholder. Lugtbestemmelsen foretages på et tidspunkt, hvor man erfaringsmæssigt mener, at effekten af gylleadditivet er slået igennem. Dette vil typisk være mellem dag 21 og 35. En test, hvor der opnås dokumentation for udviklingen over tid, skal indeholde en fastlæggelse af lugtkoncentrationen mindst tre gange i forløbet på 35 dage. Lugtprøverne udtages på hhv. dag 7, 21 og 35. Gylleanalyser Total N NHx-N Nitrit-N Nitrat-N VOC NVOC TOC Sulfider VFA Redox COD Homogenitet Viskositet Forklaring Den samlede mængde kvælstof i gyllen Andelen af gyllens indhold af kvælstof, som findes på ammonium- og ammoniak form Andelen af gyllens indhold af kvælstof, som findes på nitrit-form. Dannes ved aerob omsætning af NHx. Andelen af gyllens indhold af kvælstof, som findes på nitrat-form. Dannes ved aerob omsætning af nitrit. Samlet benævnelse for flygtige organiske kulstof-forbindelser, hvortil hører lugtstofferne. Samlet benævnelse for ikke-flygtige organiske kulstof-forbindelser. Den samlede mængde organiske forbindelser, dvs. VOC + NVOC. Svovlholdige forbindelser, herunder svovlbrinte. Eddike-, propion-, butan-, valeriane- o.a. flygtige organiske syrer. Denne gruppe består af lugtstoffer, som vurderes at være vigtige for gyllelugt og lugt fra stalde. Redox-potentialet er udtryk for mulige processer, som kan finde sted i gyllen. Samlet kemisk iltforbrug ved nedbrydning af indholdet af organisk stof. Bundfald, flydelag bedømt visuelt. Gyllens flydeegenskaber. Forsøgsdesign Forsøget opbygges som et fuldstændigt blokforsøg med to behandlinger (en forsøg og en kontrol) med tre gentagelser. Hvis der er flere behandlinger gennemføres testen som et ufuldstændigt blokforsøg med tre eller fire behandlinger (en kontrol og to eller tre forsøg) med tre gentagelser. For at afgøre observerede forskelle mellem kontrolgylle og behandlet gylle analyseres de enkelte parametre ved en t-test (parvise sammenligninger).

6 Afrapportering Inden testens igangsættelse aftales omfanget af afrapportering. Som udgangspunkt udleveres resultatskemaerne. I den forbindelse tager Danmarks JordbrugsForskning ansvar for gyldigheden af målingerne, men drager ingen konklusion. Resultaterne må derfor ikke offentliggøres med henvisning til Danmarks JordbrugsForskning. Mod betaling kan der udarbejdes en officiel rapport med fortløbende nummerering. Dette vil normalt være relevant i forbindelse med mere omfattende forsøg. Ved oversættelse af rapporten fra dansk til fremmed sprog skal oversættelsen godkendes af Afdeling for Jordbrugsteknik. Omkostningerne i forbindelse hermed afregnes efter timetakst. Hvis rekvirenten ønsker at offentliggøre resultaterne i bearbejdet form, må dette kun ske efter skriftlig godkendelse fra Afdeling for Jordbrugsteknik eller uden reference. Økonomi Testen udføres som indtægtsdækket virksomhed, dvs., at rekvirenten betaler alle omkostninger i forbindelse med opgaven (løn, drift og overhead), jf. statens regler om indtægtsdækket virksomhed. I tabel 2 er vist eksempler på priser på test af gylleadditiver med forskellige niveau af dokumentation og afrapportering. Priserne er ekskl. moms og omfatter arbejdsløn, drift, analyser og overhead. Ved test/prøvningsopgaver betales der ved opgavens begyndelse, medmindre andet er aftalt. Tabel 2. Eksempler på priser på test med forskellige dokumentationsniveauer. For målehyppigheder se tabel 1. Testtype Gasanalyser Lugt dag 35 dag 35 dag 7, 21, 35 NH 3 H 2 S Gylleanalyser Tørstof Total N NHx-N Kalium Fosfor Sulfider VFA VOC NVOC TOC COD ph Redox Homogenitet Viscositet Rumtemperatur Rapportering Resultatskema Resultatskema Resultatskema Resultatskema Rapport Pris (2002) i kr. ved sammenlignende test med kontrol + 1 behandling behandlinger behandlinger Behandlinger kan være produkter, dosis eller behandlingshyppigheder.

7 2. Fuldskalatest under praktiske produktionsforhold Trin 2 er en fuldskalatest, som gennemføres under normale produktionsforhold i regi af Den rullende Afprøvning. Fuldskalatesten giver i modsætning til laboratorietesten det sande billede af effekten af et gylleadditiv, idet lugt- og ammoniak fra fx dyr og staldoverflader er kilder til variation. Gennemførelse Produkttesten gennemføres i en slagtesvinebesætning med ens sektioner i ugedrift. Den ene halvdel af staldsektionerne anvendes som forsøgssektioner, hvor produktet anvendes, og den anden halvdel fungerer som kontrol, dvs. ingen anvendelse af produktet. Grise indsættes holdvis i staldsektionerne. Grisene indsættes således, at der maksimalt er én uges forskel mellem sammenhørende kontrol- og forsøgssektioner. Stop/go proces Efter leveringen af første hold grise evalueres de foreløbige resultater i en stop/go-proces. Hvis resultaterne mod forventning ikke indikerer en effekt af produktet, kan rekvirenten vælge at stoppe det videre forløb. Vurdering af produkternes virkning på fødevaresikkerhed, dyrevelfærd, arbejdsmiljø og eksternt miljø Inden igangsættelsen af fuldskala produkttesten skal der foreligge en vurdering af risici ved normal og evt. utilsigtet brug af produktet i relation til: - fødevaresikkerhed (restkoncentrationer i kød) - dyrenes velfærd (ætsninger, allergiske reaktioner, infektioner, mv.) - arbejdsmiljøet (ætsninger, allergiske reaktioner, infektioner, mv.) samt - det eksterne miljø (udledning af uønskede stoffer, mv.). Vurderingen udarbejdes af et uvildigt firma. Rekvirenten bærer omkostningerne herfor. Tildeling af gylleadditiv Tildelingen af gylleadditiv til forsøgsbeholderne finder sted i henhold til rekvirentens angivelse, såvel med hensyn til dosis som applikationsmetode. Nogle produkter skal således tilføres én gang i forløbet. Andre skal tilføres med jævne mellemrum fx flere gange dagligt, dagligt eller ugentligt. Tilførslen af produktet kan ske via en dyse eller slange, som udlægger produktet på overfladen af gyllen. Det vil være muligt at omrøre gyllen i forsøgsbeholderne, hvis det ønskes.

8 Målinger Lugtkoncentrationen målt olfaktometrisk i et ventilationsafkast i hver sektion (se beskrivelse i forbindelse med laboratorietesten). Der bestemmes lugt to gange pr. hold, hhv. kort før gyllekanalerne tømmes første gang, samt kort før gyllekanalerne tømmes anden gang i staldsektioner, som er parvis sammenhørende. Luftydelse i ventilationsafkast målt på tidspunktet for udtagelsen af lugtprøve. Ud fra ovenstående beregnes lugtemissionen for hver måling. Lugtemissionen udtrykker mængden af lugtenheder, som udledes pr. sekund. Ammoniakkoncentration målt med VE18 multipunktgasmåler; målehyppighed: 1x pr. time i hele produktionsforløbet. Staldtemperatur (kontinuerlige målinger) Udetemperatur (kontinuerlige målinger) Kuldioxidkoncentration målt med VE18 multipunktgasmåler; målehyppighed: 1x pr. time E-kontrol på sektionsniveau (dog ikke fodringseffektivitet, med mindre dette er muligt) Logbogsføring over behandlinger (sektionsniveau) Logbogsføring over udslusning af gylle (sektionsniveau) Supplerende analyser i form af fx svovlbrintekoncentration i gylle og/eller afgangsluft, GC/MSanalyse af gylle og/eller afgangsluft, bestemmelse af N-indhold i gylle og lignende er ikke medregnet, men kan efter aftale udføres mod merpris. Forsøgsdesign Forsøget opbygges som et fuldstændigt blokforsøg med to behandlinger (en forsøg og en kontrol) med seks gentagelser. Data vedrørende observerede lugtemissioner behandles statistisk ved et t-test (to-sidet) af logtransformerede data. For hvert hold i hhv. forsøgs- og kontrolgrupperne beregnes ud fra målte ammoniak- og kuldioxidkoncentrationer en ammoniakemission i kg NH 3 pr. stiplads, og forsøgs- og kontrolsektionerne sammenlignes indbyrdes med et t-test. Økonomi Inden igangsættelse af testen skal der foreligge en skriftlig aftale om testomfanget indeholdende aftale om økonomi. Prisen for en fuldskalatest uden lugtmålinger er kr. ekskl. moms. Ønskes effekten af et produkt tillige fastlagt i forhold til lugtemissionen er prisen kr. ekskl. moms. Omkostningerne dækkes fuldt ud af rekvirenten. Halvdelen skal falde forud for igangsættelsen af testen. Den anden halvdel skal indbetales ved modtagelsen af rapporten. Hvis testen, som tidligere nævnt indstilles efter første hold grise, fordi der ikke kan måles nogen effekt af produktet, er prisen kr. ekskl. moms.

9 Afrapportering Den rullende Afprøvning offentliggør afprøvningens resultater i en nummereret meddelelse, som udsendes via Landsudvalget for Svin s ugeudsendelse til blandt andre rådgivere, landmænd og dyrlæger en artikel i DANSKE SLAGTERIERS medlemsblad ds-nyt, som udkommer hver måned i et oplag på ca eksemplarer Landsudvalget for Svin s informationsdatabase Info-Svin på CD-ROM, som halvårligt udsendes til ca abonnenter. Hvis lugtmålinger fravælges, vil det klart fremgå af rapporten, at resultaterne fra testen ikke kan anvendes til at vurdere produktets virkning på lugtemissionen fra en stald. Før publicering af resultaterne får rekvirenten et udkast af Meddelelsen fra Den rullende Afprøvning til gennemsyn med mulighed for at diskutere udkastet. Den rullende Afprøvning er ansvarlig for konklusion og ordlyd i den færdige meddelelse. Hvis rekvirenten er et udenlandsk firma, udarbejdes der en engelsksproget udgave af rapporten, som fremsendes til det internationale svinefaglige tidsskrift Pig International for mulig omtale. Hvis testen indstilles efter første hold grise, fordi der ikke kan måles nogen effekt af produktet, udarbejdes der et internt notat til firmaet. Dette notat må hverken helt eller delvis offentliggøres. I givet fald kan Landsudvalget for Svin vælge at imødegå dette ved at udsende en pressemeddelelse. Rettighed over grunddata Alle grundlæggende data, som indsamles i forbindelse med fuldskalatesten tilhører Landsudvalget for Svin. Yderligere oplysninger Firmaer, som ønsker yderligere oplysninger om gennemførelsen af produkttest af gylleadditiver og lignende produkter kan rette henvendelse til: Danmarks JordbrugsForskning eller Landsudvalget for Svin Afdeling for Jordbrugsteknik Afdeling for stalde og Produktionssystemer Att.: Forskningschef Svend Christensen Att.: Afdelingschef Bjarne K. Pedersen Postboks 536 Axelborg, Axeltorv Horsens 1609 København V Tlf Tlf