Teknologiudredning Version 1 Dato: Side 1 af 5. Gulvvarme-køling (Combideck)

Transkript

1 Teknologiudredning Version 1 Dato: Side 1 af 5 Gulvvarme-køling (Combideck) Resumé Ammoniakfordampning Lugt fra stald Støv Emission af miljøfremmede stoffer Energi og ressourceforbrug Det er ikke dokumenteret. Der forventes ikke en øget emission af miljøfremmede stoffer. Der er ikke foretaget danske undersøgelser. Producenten har påvist 50 % reduceret energiforbrug ved fjerkræproduktion på en tyk gødningsmåtte. Der er ikke uvildig dokumentation tilgængelig. Arbejdsmiljø Der er ikke dokumenteret nogen effekt. Smitterisiko Der er ikke dokumenteret nogen effekt. Dyrevelfærd Systemet giver anledning til øget risiko for trædepudesvidninger 1, der har negativ indflydelse på dyresundhed og velfærd. Affald og spildevand Teknikken giver ikke anledning til affald og spildevand. Miljøfremmede stoffer Teknikken giver ikke anledning til miljøfremmede stoffer. Virkning på lager og mark Driftssikkerhed Merinvestering Der er ikke foretaget danske undersøgelser af driftsikkerheden. Der er ikke tilgængelige udenlandske undersøgelser af driftsikkerheden af det hollandske system. Der er forøgede etableringsomkostninger til varmeveksler, køleslanger, styringssystemer med mere. Driftsomkostninger Der er et øget forbrug af el til cirkulationspumpe. Hvorvidt dette opvejes af et reduceret varme/ventilationsbehov er ikke dokumenteret. Definition af trædepudesvidning: En svidning af kyllingernes fødder betegnes trædepudesvidning. Denne teknologiudredning er udarbejdet af AgroTech A/S for Miljøstyrelsen. Miljøstyrelsen Strandgade København K Tlf.: Fax: [email protected]

2 Kort beskrivelse af teknologien Combidecksystemet er udviklet af R&R Systems i Holland. Systemet kan, ifølge R&R System, anvendes i alle former for fjerkræstalde, men er særlig interessant for slagtekyllingestalde. I Holland anvendes systemet i slagtekyllingestalde, hvor der i starten af produktionsperioden er et stort varmebehov og hvor der i den sidste halvdel af produktionsperioden er et kølebehov (Wiers et al., 2001). I Combidecksystemet er varme-kølesystemet opbygget således, at der er to separate vandkredsløb i form af et vandkredsløb i stalden og et vandkredsløb i jorden uden for stalden. Disse to kredsløb forbindes via en varmeveksler. Kredsløbet i jorden er opbygget af slanger, der er lagt i en dybde på 2 til 4 meter. Princippet i systemet er, at tilføre varme gennem gulvet i begyndelsen af et hold kyllinger, hvor den tilførte varme er akkumuleret i jorden uden for stalden fra det tidligere hold kyllinger. I en stald med Combidecksystem er gulvet, i modsætning til traditionelle udenlandske stalde isoleret, og før indsættelse af nye kyllinger fjernes gødningen før gulvet dækkes med 1-3 cm strøelse (Gulvisolering og 1-3 cm strøelse er standard i danske slagtekyllingestalde). Denne synergieffekt er angivet til at spare 50 procent energi, i forhold til traditionelle hollandske systemer, mens systemets evne til at køle ved hjælp af jordkøling kan reducere ammoniakemissionen med 35 % (R&R Systems, 2010; BREF, 2003) i forhold til et referencesystem, hvor stalden har en dybstrøelse på cm og ingen yderligere isolering i gulvet. Ifølge Hol (2010) kan der ikke forventes tilsvarende reduktion af ammoniaktabet ved brugen af combidecksystemet i danske slagtekyllingestalde, da tykkelsen af gødningsmåtten i Danmark kun er 1 til 3 cm, hvor den er op imod 30 cm i Holland. Combideck-teknologien er endnu hverken opført eller afprøvet i Danmark. Varmeveksler Slagtekylling Varmerør stald Varmerør udendørs Isolering Strøelse Figur 1: Skitse af combideck-system fra R&R system. Fase 1 angiver varmetilsætning ved små kyllinger og fase 2 er køling ved større kyllinger. Miljøstyrelsen Strandgade København K Tlf.: Fax: [email protected] 2

3 Tilsigtet effekt Den tilsigtede effekt med combideck-teknologien er, at erstatte traditionel opvarmning af stalde med jordvarme. Yderligere tilsigtes det, at opnå en køleeffekt af gulvarealet i slutningen af produktionsperioden. Combideck-teknologien forventes, at reducere energiomkostningerne ved produktion af slagtekyllinger. I den første periode, hvor kyllingerne er små, er der et varmebehov, som skal dækkes. Senere i forløbet producerer kyllingerne en stor mængde varme og fugt, som kræver et stort luftskifte og køling. Muligheden for at genanvende varmen, fra et tidligere hold kyllinger hos nyindsatte kyllinger, vil derfor reducere opvarmningsomkostningerne. Tilsvarende vil der ved gulvkøling, være et behov for et mindre luftskifte, hvilket mindsker strømforbruget til ventilation. Der er ikke dokumentation tilgængelig, som underbygger de potentialer, der fremsættes af firmaet bag R&R system. Der findes en rapport, foretaget af Wiers et al. (2001), der indikerer, at combidecksystemet er i stand til at varme gulvet bedre op end kontrolstalden, hvori der ikke var etableret køle/varmesystem i gulvet. Det betragtes værende en fordel, at det er muligt at tilføre kyllingerne direkte varme fra gulvet frem for varme gennem staldluften. Det er ud fra Wiers et al., (2001) ikke muligt, at vurdere køleeffektiviteten på gulvet efter 3 uger, da det ikke er undersøgt, hvor meget varme der transporteres ud gennem gulvet i form af energi (watt). Til gengæld fremgår det af rapporten, at staldlufttemperaturen stort set er den samme gennem afprøvningen mellem stalden med combideck og kontrol, hvilket indikerer, at der ikke transporteres en væsentlig mængde varme ud gennem kølesystemet. Det forventes, at der i den sidste halvdel af perioden for et hold slagtekyllinger, er en væsentlig højere emission af ammoniak end i den første halvdel grundet opfugtningen af strøelsen fra kyllingerne. R&R System vurderer, at der maksimalt køles op til 100 W/m 2 pr. time mens der gennemsnitligt køles W/m 2 pr. time i perioden hvor der behov for køling, hvilket dog ikke fremgår entydigt af den produktionsrapport der er udarbejdet på combidecksystemet (Wiers et al., 2001). Grundlæggende er der meget begrænset materiale tilgængeligt, der dokumenterer combidecksystemets potentiale, hvorfor teknologiens muligheder vurderes ud fra sparsomme rapporter og teoretiske betragtninger. Frigivelse af ammoniak fra strøelsen hos fjerkræbesætninger påvirkes af fugtigheden og temperaturen i strøelsesmåtten. I et forsøg med forskellige lysprogrammer hos slagtekyllinger, foretaget af Danmarks Jordbrugsforskning (DJF), blev der bl.a. målt temperatur af overfladen af strøelsen og temperaturen ved gulvoverfladen på +2,2 til -2,5 igennem produktionsperioden (Sørensen et al. (2003). I starten af produktionsperioden var overfladetemperaturen på strøelsen varmere end gulvtemperaturen, mens temperaturen på gødningsmåttens overflade faldt til under temperaturen på gulvet de sidste 14 dage af produktionsperioden. Gødningsmåttens overfladetemperatur var nogenlunde konstant for hele forsøget, mens temperaturen i gulvet gradvist steg. Varmeudviklingen er et udtryk for, at der finder en mikrobiologisk omsætning sted i gødningsmåtten. Det er denne varmeudvikling, der finder sted i gødningsmåtten, som combidecksystemet søger at reducere, netop ved at køle gødningsmåtten ned i den sidste halvdel af produktionsperioden (Houtum, 2010). De danske produktionsfaciliteter er, i modsætning til de hollandske, engelske, irske, tyske og russiske produktionsfaciliteter, hvor combideck er installeret, karakteriseret ved at have en væsentlig tyndere strøelse (1-3 cm), hvilket reducerer varmeudviklingen i gødningsmåtten betydeligt. Den førnævnte effekt på 35 % reduktion af ammoniakfordampningen ved brug af combidecksystemet og tyndere gødningsmåtte (R&R Systems, 2010; Bref, 2003) vurderes derfor at fremkomme som en sidegevinst ved at gødningsmåtten reduceres fra cm til 1 cm 3 cm som i danske slagtekyllingestalde (Pers. komm. Petersen, 2010) En køling af strøelsen, som combideck systemet giver anledning til i den sidste halvdel af produktionsperioden for slagtekyllinger, vurderes ikke at give en ammoniakreducerende effekt, da Miljøstyrelsen Strandgade København K Tlf.: Fax: [email protected] 3

4 strøelsen er 1-3 cm og tør i danske slagtekyllingestalde. Tværtimod øges risikoen for, at strøelsesmåtten opfugtes ved kølingen, hvilket fremmer ammoniakdannelse i måtten samt risikoen for trædepudesvidninger. Endvidere er det vigtigt at pointere at danske slagtekyllinger, i modsætning til udenlandske (undtagen Sverige), får bedømt fødderne ved slagtning i henhold til at kontrollere niveauet af svidninger på trædepuderne. Det betyder, at danske producenter har forøget fokus på at holde gødningsmåtten så tør som muligt for at undgå svidninger. Utilsigtede effekter Ved combideck systemet varmes gødningsmåtten op til 33 C i starten af et hold slagtekyllinger og frem til dag 23. Derefter sænkes temperaturen til 28 C frem til slagtning (Houtum, 2010). Endvidere er det blevet bekræftet af R&R system, at gødningsmåtten i den sidste halvdel af et hold slagtekyllinger er fugtigere i en stald med combidecksystemet installeret end i en stald uden gulvvarme/køling. Dette skyldes formentligt, at der kondenseres vand i strøelsen, når denne er køligere end staldluften. Det betyder, at der er øget risiko for trædepudesvidninger på kyllingernes fødder, da fugtighed i slutningen af perioden netop kan give problemer med svidninger i trædepuderne. Combideck systemet er solgt til producenter i Holland, Rusland, England og Irland. I disse lande er der som nævnt ikke samme fokus på trædepudesvidninger som i Danmark, ligesom der produceres væsentligt mere varme i gødningsmåtten i disse lande pga. en væsentligt tykkere gødningsmåtte. Dyrevelfærd Afprøvningen, der er foretaget af Wiers et al. (2001), indikerer ikke nogen effektiv køling af dyrene i de sidste 14 dage af produktionsperioden på trods af kølemuligheden i stalden med combideck. At indføre gulvkøling i den sidste del af produktionsperioden, på et tidspunkt, hvor luftfugtigheden i stalden er over 70 %, øger risikoen for fugtdannelse i gødningsmåtten, hvilket forøger risikoen for trædepudesvidninger. Energi og ressourceforbrug Ifølge R&R System giver combideck-systemet anledning til, at der spares 50 % energi ved brug af teknologien. Denne besparelse er ikke dokumenteret af firmaet og der er ikke foretaget eksterne undersøgelser, som er tilgængelige. Udbredelse af teknikken Teknikken anvendes ikke i Danmark. Teknikken forhandles ikke i Danmark, men af det Hollandske firma R&R System. Teknikken kan kun etableres ved nybyggeri. R&R Systems B.V. har bygget 25 combidecksystemer i Holland og 10 i Tyskland og Rusland (Pers.komm. Houtum, 2010). Helhedsvurdering af teknikken Det er i Danmark normalt med 1 til 3 cm strøelse, samt isolering af gulvet, hvor det i udlandet er normalt med ingen isolering og 20 til 30 cm strøelse. Et af tiltagene ved combidecksystemet er, at reducere denne måttetykkelse. Dette vurderes at give en mærkbar effekt i forhold til ammoniakfordampning. Med udgangspunkt i afprøvningen foretaget af Wiers et al. (2001) og vurdering af produktionssystemet er der ikke klare indikationer på at combideck har reducerende effekt på ammoniakemissionen. Tværtimod øges risikoen for fugtdannelse i gødningsmåtten, som følge af kondensering, pga. af den høje luftfugtighed i stalden. Det vurderes, at combideck systemets ammoniakbegrænsende effekt alene skyldes den reducerede mængde af strøelse i stalden til niveauet i danske slagtekyllingestalde. Det forventes derfor, at teknikken ikke kan reducere ammoniakfordampningen fra danske slagtekyllingestalde, der alle har en måttetykkelse på 1 til 3 cm. Der foreligger enkelte hollandske undersøgelser (på hollandsk) af J.M.G. Hol og P.W.G. Groot Koerkamp Praktijkonderzoek naar de ammoniakemissie van stallen Vleeskuikenstal met verwarming en koeling van de vloer met strooisel fra 1998, J.M.G. Hol og G. Mol Onderzoek Miljøstyrelsen Strandgade København K Tlf.: Fax: [email protected] 4

5 naar de ammoniak- en geuremissie van stallen LVIII Stal voor vleeskuikens met vloerverwarming en mixluchtventilatoren voor het drogen van de strooisellaag fra Ifølge forfatterne eksisterer undersøgelserne kun på hollandsk hvorfor udsagn fra forfatterne er implementeret. Derudover er combidecksystemet undersøgt af H. Ellen, J.van Harn og I.Vermeij Exploitatiekosten ammoniakemissiearme systemen vleeskuikenhouderij i Etableringsomkostninger Der er forøgede etableringsomkostninger til varmeveksler, køleslanger, styringssystemer med mere. Driftsøkonomi Der er et øget forbrug af el til cirkulationspumper. Hvorvidt dette opvejes af et reduceret varme/ventilationsbehov er ikke dokumenteret. Litteratur BREF, Integrated Pollution Prevention and Control (IPPC) (2003): Reference Docoment on Best Available Techniques for Intensive Rearing of poultry and Pigs. July 2003 Pers.komm. Hol, J.M.G. (2010) Telefonisk samtale. Hol er ingeniør og arbejder med ammoniakreducerende teknologier ved Wageningen Universitet. Pers.komm. Houtum, E.V. (2010) Telefonisk samtale med Eric van Houtum - sælger ved R&R systeem i Holland. Pers.komm. Petersen, J.S. (2010) Videncentret for Landbrug, Afdelingsleder i Fjerkræ - Samtale om standarden for strøelse. Sørensen, P., Petersen, J.S., Christensen, J.W., Su, G. og Nielsen, B.L. (2003) Lysprogrammer til slagtekyllinger. DJF rapport. Wiers, W.J.W., Middelkop, J.H. and Harn, J.V. (2001) Effect of heating and cooling the stall litter-bed for meat chickens Client report Wageningen UR R&R Systems Miljøstyrelsen Strandgade København K Tlf.: Fax: [email protected] 5