Teknologiudredning Version 1 Dato: Side 1 af 6. Gyllesystemer med reduceret gylleoverflade

Transkript

1 Teknologiudredning Version 1 Dato: Side 1 af 6 Gyllesystemer med reduceret gylleoverflade i smågrisestalde Resumé Ammoniakfordampning Effekten af reduceret gylleoverflade (V-formede gyllekummer) er ikke tilstrækkelig dokumenteret i forbindelse med smågriseproduktion. Lugt fra stald Uafklaret. Støv Emission af miljøfremmede stoffer Energi og ressourceforbrug Ukendt. Vurderes uændret. Ingen forskel. Arbejdsmiljø Formentlig lidt lavere ammoniakkoncentration i staldluften. Smitterisiko Vurderes uændret. Dyrevelfærd Formentlig lidt lavere ammoniakkoncentration i staldluften. Affald og spildevand Ingen forskel. Miljøfremmede stoffer Ingen forskel. Virkning på lager og mark Driftssikkerhed Formentlig lidt mere kvælstof til lager og mark end ved traditionel gyllekumme. Ingen forskel, såfremt der ikke sker gødningsophobning på de skrå sider af de V-formede gyllekummer. Merinvestering Driftsomkostninger Ingen meromkostninger til drift af teknologien. Denne teknologiudredning er udarbejdet af AgroTech A/S for Miljøstyrelsen. Miljøstyrelsen Strandgade København K Tlf.: Fax: mst@mst.dk 1

2 Kort beskrivelse af teknologien Formålet med at anvende V-formede gyllekummer er at begrænse arealet af gylleoverfladen med forventning om at mindske ammoniakemissionen. De V-formede gyllekanaler er formet som et V, hvilket reducerer overfladearealet af den gylle, der er i kanalen, specielt når gyllehøjden er lav, se figur 1 og 2. I Holland er der i smågrisestalde gennemført et forsøgs- og udviklingsarbejde med blandt andet V- formede gyllekummer i slutningen af 1990 erne, som er beskrevet i fire rapporter [1][2][3][4]. Ideen har været at udvikle et koncept baseret på begrænset gylleoverflade både ved anvendelse af fast gulv i stien, anvendelse af V-formede gyllekummer og anvendelse af metalriste i stedet for betonspaltegulv. For at begrænse svineri/søle på det faste gulv i det hollandske koncept er det faste gulv hvælvet. Desuden er gulvet udstyret med varmeslanger for at sikre nyindsatte smågrise et behageligt klima, se figur 3. Figur 3. Øverst til venstre viser et tværsnit af en smågrisestald med fuldspaltegulv, mens tværsnittet nederst til venstre viser det optimerede hollandske koncept med V-formede gyllekanaler, reduceret gylleoverflade og anvendelse af metalspaltegulv. Ideen er, at hovedparten af gødning og urin falder i den brede gødningskanal til venstre, mens den smalle vandkanal kun skal modtage vandspild fra drikkeventiler og gødningsrester. Billedet til højre viser et billede fra en hollandsk stald med systemet. Billedet er dog fra en slagtesvinestald, hvor systemet også anvendes. Miljøstyrelsen Strandgade København K Tlf.: Fax: mst@mst.dk 2

3 Dette hollandske koncept har været et af de systemer, som kunne leve op til de hollandske ammoniakkrav givet i det daværende Groen Label -system. I Groen Label -systemet er ammoniakfordampningen ved referencesystemet fuldspaltegulv 0,60 kg NH 3 pr. stiplads årligt, mens ammoniakfordampningen i det hollandske koncept er fastlagt til 0,26 kg NH 3 pr. stiplads årligt [2]. I udviklings- og afprøvningsforløbet er der målt varierende ammoniakfordampning afhængig af udformning, og om der var tale om storstier eller stalde opdelt i flere mindre stier. I den første afprøvning med små stier og uden V-form i den brede gødningskanal blev der gennemsnitligt målt 0,26 kg NH 3 pr. stiplads årligt [1]. I den efterfølgende var der installeret V-formet kanal i den brede gødningskanal i form af plader med en hældning på henholdsvis 60 og 45 grader. Gyllen blev sluset ud hver uge, dog først to uger efter indsættelse. Den maksimale gyllehøjde nåede op på maks. 12 cm i den 45 cm dybe kumme. Den gennemsnitlige ammoniakfordampning blev målt til 0,17 kg NH 3 pr. stiplads årligt [2]. De næste to undersøgelser blev gennemført i storstier. I den første undersøgelser med hvælvet gulv, metalriste og reduceret gylleoverflade ved anvendelse af plader i gyllekummen blev den gennemsnitlige ammoniakfordampning målt til 0,28 kg NH 3 pr. stiplads årligt [3]. I den sidste undersøgelse blev der målt på fire forskellige varianter af V-formede gyllekummer. Den gennemsnitlige ammoniakfordampning blev målt til henholdsvis 0,18, 0,25, 0,21 og 0,27 kg NH 3 pr. stiplads årligt ved de fire forskellige varianter af V-formede gyllekummer i storstier [4]. Smågrisestalde efter det hollandske koncept med en gødningskanal, vandkanal og et hvælvet gulv mellem disse kanaler er ikke etableret i Danmark. Der er dog etableret få stalde med V-formede kanaler til slagtesvin og stalde med grise fra fravænning og til slagt, de såkaldte FRATS-stalde. Der er afprøvet to typer af V- og W-formede kanaler i slagtesvinestalde med henholdsvis en hældning på 60 og 45 grader, se figur 4. Erfaringen var at gødningsophobning kunne undgås i kanaler med en hældning på 60 grader, mens det ikke kunne undgås ved 45 grader [5]. Figur 4. Til venstre V-formet gyllekumme med 60 graders hældning og til højre W-formet gyllekumme med 45 graders hældning. Tilsigtet effekt Den forventede effekt er, at gylleoverfladen mindskes, hvorved ammoniakfordampning kan reduceres ved anvendelse af V-formede gyllekummer. De hollandske undersøgelser har vist, at systemet med V- formede gyllekummer, hvælvet fast gulv og metalriste i stedet for betonspaltegulv giver en lavere ammoniakfordampning end referencen fuldspaltegulv. Imidlertid er der ingen af de hollandske undersøgelser, der er gennemført som forsøg kontrol, hvor man samtidigt med målinger på en forsøgsstald også har målt på en kontrolstald med fuldspaltegulv. Ligeledes giver de hollandske undersøgelser heller ikke svar på hvor meget af effekten, der skyldes anvendelse af V-formede gyllekummer i forhold til anvendelse af fast gulv samt metalriste i stedet for betonspaltegulv. Omregnes ammoniakfordampningen i de hollandske afprøvninger til danske forhold, er det muligt at sammenligne med danske målinger. I det hollandske system opgøres ammoniakfordampning i kg NH 3 pr. Miljøstyrelsen Strandgade København K Tlf.: Fax: mst@mst.dk 3

4 stiplads årligt, hvor der regnes med en staldudnyttelse på 90 %. En ammoniakfordampning på 0,26 kg NH 3 pr. stiplads årligt vil således svare til 0,27 mg NH 3 -N/time eller en samlet ammoniakfordampning pr. smågris på 35 g NH 3 -N ved 54 dages produktionstid. Sammenlignes der med danske målinger foretaget ved toklimastalde med delvist fast gulv vil man finde målinger, der ligger både over og under de hollandske tal [6][7][8][9][10][11][12]. De danske målinger indgår som baggrund for de danske normtal for husdyrgødning. Normtal for ammoniakemission i henholdsvis 2005/06 og 2009/10 samt standardtal for lugtemission er vist i tabel 1 [7][13][14]. Tabel 1: Ammoniak- og lugtemission fra forskellige smågrisestalde ifølge normtal fra 2005/06 og 2009/10 samt standardtal for lugtemission [7][13][14]. Normtal 2005/06 0,63 kg N pr. smågris Normtal 2009/10 Lugt Staldsystem Tab i pct. af total-n Tab i g NH 3 -N pr. smågris Tab i pct. af NH 4 -N OU E /s pr kg dyr Delvist fast gulv 6 1) Drænet gulv Fuldspaltegulv ) Tabskoefficienten blev ændret fra 10 til 6 % i forbindelse med normtalsændring fra til I Danmark er V-formede gyllekumme ikke afprøvet i smågrisestalde, men der er gennemført en afprøvning i slagtesvinestalde, der indretningsmæssig er meget lig smågrisestalde. Afprøvningen blev gennemført i en slagtesvinestald med delvist fast gulv, hvor to tredjedele af stien på 2,4 m x 4,8 m var med fast gulv [5]. I afprøvningen var der to kontrolsektioner og to forsøgssektioner med V-formet kumme af den type, der er vist i figur 4 til venstre. De V-formede kummer blev tømt en gang ugentligt. Ugentlig blev der foretaget ammoniakmålinger med sporgasrør af typen Kitagawa. Registrering og måledata for antal og vægt af grise, staldtemperatur samt ammoniak og kuldioxidkoncentration er gengivet i tabel 2. Ensartet belægningsgrad, staldtemperatur og kuldioxidkoncentration indikerer, at ventilationsgraden har været på samme niveau i samtlige sektioner. Det betyder, at punktmålingerne af ammoniakkoncentration kan tages som et udtryk for den gennemsnitlige ammoniakemission. Ud fra den betragtning har ammoniakemissionen således været 16 % lavere i sektionerne med V-formet gyllekumme end sektionerne med de traditionelle gyllekummer. Måledata er dog ikke statistisk behandlet. Tabel 2. Undersøgelse af ammoniakkoncentrationer i afkastluften fra slagtesvinestalde med eller uden V-formede gyllekummer. Målinger fra en knap 14 måneders periode med en gennemsnitlig udetemperatur på 8,8 C [5]. 1. Kontrol 2. Kontrol 3. V-formet 4. V-formet Antal målinger Antal grise Vægt, kg Staldtemperatur, C Kuldioxid, ppm Ammoniak, ppm , , , , , , , ,4 Mod forventning har der således ikke været en stor effekt af V-formede gyllekummer på ammoniakemissionen i den undersøgte slagtesvinestald. En mulig forklaring er, at selv om V-formede kummer reducerer gylleoverfladen, så øges de tilsvinede overflader samtidigt som følge af de skrå sider, og det kan øge ammoniakfordampningen. Det kan forklares ved, at gødning og urin, der lander i gyllekanaler, vil lande i en stor mængde gylle med en ph på 7-7,5, der vil hæmme ammoniakfordampningen. Tilsvarende hæmmende effekt for ammoniakfordampning vil ikke være til stede for gødning og urin, der lander på en tilsvinet flade uden gyllens store buffervirkning til at stå imod med ved den ph-stigning, der sker ved omdannelse af urea til ammonium. Denne forklaring anvendes ligeledes til at forklare den meget høje ammoniakemission, der sker efter at linespilsanlæg/skrabeanlæg har været i drift. En dansk afprøvning i en slagtesvinestald, hvor et kildeseparationssystem blev sammenlignet med et gyllesystem, viste, at der ingen forskel var mellem de to systemer mht. ammoniak trods reduceret gylleoverflade ved kildeseparationssystemet. Lugtemissionen var endda højere ved kildeseparationssystemet [15]. Konklusionen er, at V-formede gyllekummers effekt på ammoniakfordampningen ikke er veldokumenteret i smågrisestalde. Miljøstyrelsen Strandgade København K Tlf.: Fax: mst@mst.dk 4

5 Utilsigtede effekter Der er risiko for opbygning af gødning på de V-formede gyllekummers sider. Gødningsophobning og gødningsrester giver risiko for opformering af fluer. Fra en flue lægger et æg, til en flue udklækkes, går der typisk to til fire uger afhængig af staldtemperatur. Erfaringen fra danske V-formede gyllekummer, vist i figur 2, er, at kummer med 60 graders hældning holder sig fri for gødningsophobning, mens der sker gødningsophobning ved kun 45 graders hældning. Dyrevelfærd Udformning af gyllekummen påvirker ikke dyrevelfærden, dog vil en eventuel lavere ammoniakfordampning og dermed ammoniakkoncentration i staldluften være positivt for dyrene. Energi og ressourceforbrug V-formede gyllekummer forventes ikke at påvirke energiforbruget. Udbredelse af teknikken Den hollandske koncept med V-formede kanaler, hvælvet fast gulv og metalriste er udbredt i smågrise og slagtesvinestalde i Holland. Der er ikke kendskab til, at dette system benyttes i Danmark. I Danmark er der formentlig færre end ti besætninger med V-formet gyllekumme. Helhedsvurdering af teknikken Det er usikkert hvilken effekt, der er ved anvendelse af V-formede gyllekummer. Hvis V-formede gyllekummer skal anvendes, skal effekten dokumenteres ved en udførlig afprøvning. Det skal dog allerede nu bemærkes, at der formentlig kun er tale om en lille effekt. Etableringsomkostninger Driftsøkonomi Der er ingen meromkostninger til drift af teknologien. Litteratur [1] Voermans, M.P., et al., 1996: Housing system for weaned piglets with a low ammonia emission. Proefverslag nummer P [2] van Zeeland, A.J.A.M., et al., 1998: Ammonia emission in a room for weaned piglets with a sloped pit wall. Proefverslag nummer P4.31. [3] van Zeeland, A.J.A.M. et al., 1998: Housing large groups of weaned piglets in low emission systems. Proefverslag nummer P [4] van Zeeland, A.J.A.M., et al., 1999: Ammonia emission of large groups of weaned piglets on a floor area of 0.4 m 2 per piglet. Proefverslag nummer P [5] Pedersen, P., 2010: Erfaringer V- og W-formet gyllekummer. Upubliceret. Videncenter for Svineproduktion [6] Hansen, M. J., Pedersen, P., Hansen C. F., Jensen, K. & Nielsen, k., 2006: Lavproteinfoder til smågrise effekt på ammoniak- og lugtemission. Erfaring Videncenter for Svineproduktion. [7] Riis, A.L., 2006: Standardtal for lugtemission fra danske svinestalde om sommeren. Meddelelse nr Videncenter for Svineproduktion. [8] Riis, A.L., 2008: Lugtemission fra so- og smågrisestalde om vinteren. Erfaring nr. 0802, Videncenter for Svineproduktion. [9] Riis, A.L., 2007: Ammoniakreduktion og driftsomkostninger ved Bovema S-air to-trins luftrenser i en smågrisestald under sommerforhold. Meddelelse nr. 776, Videncenter for Svineproduktion. [10] Riis, A.L., 2008: Ammoniakreduktion og driftsomkostninger ved Bovema S-air et-trins luftrenser i en smågrisestald. Meddelelse nr. 820, Videncenter for Svineproduktion. Miljøstyrelsen Strandgade København K Tlf.: Fax: mst@mst.dk 5

6 [11] Lyngbye, M., 2008: Test af filterareal og Farm Air Clean Biomodul fra Skov A/S i en smågrisestald ved maksimumventilation. Meddelelse nr. 830, Videncenter for svineproduktion [12] Pedersen, P. (2007): Ammoniakspredning omkring en svineproduktion. Meddelelse nr. 790, Videncenter for Svineproduktion. [13] Normtal for husdyrgødning [14] Normtal for husdyrgødning [15] Pedersen, P. & Kai, P., 2008: Kildeseparationsstald med gulvudsugning. Meddelelse 824. Videncenter for Svineproduktion. Miljøstyrelsen Strandgade København K Tlf.: Fax: mst@mst.dk 6