Teknologiudredning Version 1 Dato:15.03.2011 Side 1 af 7 Gødningstørring i berigede bursystemer Resumé Ammoniakfordampning Lugt fra stald Støv Der er ikke foretaget undersøgelser af den ammoniakbegrænsende effekt ved tørring af gødning i berigede bursystemer. På baggrund af tal opgivet i BREF er der beregnet en potentiel reduktionseffekt ved tørring på 49 %. Der er ikke foretaget undersøgelser, der dokumenterer en effekt i forhold til lugt. Der er ikke foretaget undersøgelser der dokumenterer en effekt i forhold til støv. Emission af miljøfremmede stoffer Energi og ressourceforbrug Arbejdsmiljø Smitterisiko Effekten er ikke undersøgt. Der er ikke foretaget undersøgelser for berigede bure. Tørringsanlæg i almindelige bure kræver et øget energiforbrug på minimum 1,0-1,6 kwh pr. høneplads. Såfremt der findes eller udvikles tørringsanlæg til berigede bure, forventes energiforbruget at blive væsentligt højere grundet større tryktab. Arbejdsmiljøet forventes at blive bedre grundet det øgede behov for ventilation af stalden og dermed en lavere koncentration af ammoniak i staldluften. Såfremt det tilgængelige tørringssystem er let at rengøre på alle overflader, forventes der ikke øget risiko for smitte. Dyrevelfærd Dyrevelfærden forventes at blive forbedret grundet øget ventilation som led i den øgede varmetilsætning. Affald og spildevand Systemet giver ikke anledning til affald og spildevand. Miljøfremmede stoffer Systemet giver ikke anledning til miljøfremmede stoffer. Virkning på lager og mark Der forventes et højere indhold af N ab lager, hvilket kan påvirke markudbyttet positivt. Driftssikkerhed Der er ikke foretaget undersøgelser, der beskriver driftsikkerheden. Merinvestering Der er højere investeringsomkostninger set i forhold til referencesystem 1. Driftsomkostninger Denne teknologiudredning er udarbejdet af AgroTech A/S for Miljøstyrelsen. Der er højere driftsomkostninger på grund af et højere energiforbrug til ventilation og gødningstørring. Miljøstyrelsen Strandgade 29 1401 København K Tlf.: 72 54 40 00 Fax: 33 32 22 28 mst@mst.dk
1 Referencesystemet i BREF-dokumentet til burægsanlæg er bure placeret i trappeform med et åbent lager af gødning under anlægget. Kort beskrivelse af teknologien Fortrængning af vand ved tørring af fjerkrægødning vil nedsætte omdannelsen af urinsyre til ammoniak (Stryer, 1988). Derfor kan tørring af gødning i nogle produktionssystemer være en metode til at reducere ammoniakemissionen fra staldsystemet. Forskelle på typer af buranlæg Det anvendte referencesystem i BREF (2003) til burægsanlæg er bure placeret i trappeform med et åbent lager af gødning under anlægget (se Figur 1). Niveau 3 Niveau 2 Niveau 1 Foderrende Ægrende Burrum Gødningsbånd Figur 1. Illustration af referencesystemet for buranlæg jf. BREF-dokumentet (2003) til venstre. Til højre ses en skitse af et beriget bursystem, som anvendes i Danmark. Bemærk at der ikke er en gødningskanal under det danske bursystem, men at der er i stedet er etableret gødningsbånd til fjernelse af den producerede gødning. Ammoniakemissionen fra referencesystemet er bestemt til at være mellem 0,083 og 0,220 kg NH 3 /høneplads. I BREF er det ikke nærmere defineret, hvilke emissioner der gælder for Danmark. Anlægget er en kombination af et staldsystem og et gødningslager. Der opbevares således gødning fra en komplet produktionscyklus i stalden. Referencesystemet med traditionelle bure er ikke lovligt at benytte i EU fra 1/1 2012 og siden 2002, har der været forbud mod opstilling af burene. Referencesystemet benyttes ikke i Danmark, hvorfor det ikke er muligt at måle på referencesystemet under danske forhold. I dag etableres der berigede bure i reolbure med gødningsbånd under hvert burniveau (se figur 1, th.). Dette bånd transporterer gødningen ud, hvorved gødningen løbende fjernes fra staldanlægget og flyttes over i lagret. Ammoniakemissionen fra dette system er bestemt til at være 0,073 kg NH 3 /shøne (Poulsen, 2005). Da dette system er udbredt i Danmark, argumenteres der for, at teknologiers miljøeffekt for fremtiden vurderes ud fra dette system i stedet for det nuværende referencesystem. Se særskilte Teknologiblad, hyppig udmugning. Miljøstyrelsen Strandgade 29 1401 København K Tlf.: 72 54 40 00 Fax: 33 32 22 28 mst@mst.dk 2
Beregningssystem I BREF-dokumentet angives emissionen per høneplads, mens emissioner i Danmark regnes per shøner. 1 shøne svarer til 365 foder dage, mens der g 166 shøner på 1 dyreenhed (Poulsen, 2005). 1 høneplads svarer til 0,949 shøner. Bursystemer I henhold til EU-regler skal der anvendes berigede bure fra 1/1 2012. Berigede bure indeholder i modsætning til traditionelle bure siddepinde, redekasser og bakker med strøelsesmateriale. Dette sætter nogle begrænsninger i forhold til, hvordan tørringsanlæg kan installeres. Indtil nu er der kun et begrænset udvalg af berigede bursystemer, hvor tørring kan lade sig gøre (Provstgd, pers. com. 2010). Forudsætningen for at kunne etablere et tørringsanlæg er, at der installeres et nyt buranlæg, da tørringsanlægget ikke kan eftermonteres i eksisterende buranlæg. I BREF-dokumentet er der beskrevet fire forskellige tørringsmetoder som kan anvendes under bursystemer med gødningsbånd. De fire forskellige tørringsmetoders effektivitet i forhold til reduktion af ammoniakemissionen er sammenlignet med et referencesystem (trappebursystem med et underliggende gødningslager). Referencesystemet udleder mere ammoniak end de reolbursystemer med underliggende gødningsbånd der oftest anvendes i Danmark (BREF, 2003). Vurderes effekten af gødningstørringen i forhold til reolbursystemet med underliggende gødningsbånd må det forventes, at reduktionspotentialerne er væsentlig lavere end de reduktionspotentialer, der er fundet for trappebursystemet med kombineret lager i stalden. BREF (2003) beskriver i alt fire forskellige teknologier til tørring af gødning i burægssystemer. Det fremg ikke af BREF-dokumentet, om disse systemer er udviklet til berigede bure. De fire forskellige tørringssystemer (A-D) til bursystemer i BREF-dokumentet er: A) Vertikale trådvævsbure med gødningsbånd med aktiv lufttørring B) Vertikale trådvævsbure med gødningsbånd med forbedret aktiv lufttørring C) Vertikale trådvævsbure med gødningsbånd med whisk-forced air drying D) Vertikale trådvævsbure med gødningsbånd og tørringstunnel over bure Teknikkerne anvendes, jf. BREF-dokumentet, i forskelligt omfang og referencerne stammer fra Italien, Holland og Tyskland. I nedenstående skema fremg de tilgængelige data for aktiv tørring, forbedret aktiv tørring, Whisk-forced luft tørring og tørringstunnel over bure i vertikale trådvævsbure hvorfra vurdering af effekt bl.a. er dannet. Miljøstyrelsen Strandgade 29 1401 København K Tlf.: 72 54 40 00 Fax: 33 32 22 28 mst@mst.dk 3
Tabel 1. Oversigt over ammoniakemissionsfaktorer, reduktionsprocenter og omkostningsniveau af forskellige tørringsmetoder til bursystemer. De indførte reduktionsprocenter er i forhold til et åbent underliggende gødningslager under bure, hvor gødningen ikke fjernes i produktionsperioden. Miljøeffekterne skyldes derfor en kombination af hyppig udmugning og gødningstørring (BREF, 2003). NH 3 -emission 0,035 kg/høneplads ved én ugentlig udmugning og tørring i 7 dage. Omkostninger Reduktionsprocent og pris per kg sparet ammoniak Indført i lande og omtrentligt antal høns A B C D 0,010 kg/høneplads 0,089 kg/høneplads ved udmugning hver 5. dag og tørring i 5 dage. Holland: 2,05 EUR/ høneplads Italien: 0,39 Holland: 0,57 EUR/ høneplads Italien: 0,193 60% i Italien: 1,45 EUR/kg NH 3. Holland: 14,598 mio høns Kriterier Kræver nyinstallation af stalde. kan anvendes i forbindelse med berigede bure Type bursystem afprøvet (Traditionel/beriget) Ekstra investering i forhold til referencesystem. Holland: 2,50 Italien: 0,65 0,365-0,80 EUR/høneplads 2,25 EUR/høneplads 0,31 EUR/høneplads. 70-88 %: 2,34-60 % i Italien: 2,32 34,25 EUR/kg NH 3 EUR/kg NH 3 Holland: Ca. 2 millioner høns. Kræver nyinstallation af stalde. kan anvendes i forbindelse med berigede bure Italien: 700.000-800.000 høns Kræver nyinstallation. System ikke tilgængelig i Danmark. kan anvendes i forbindelse med berigede bure Holland: 0,015 kg/høneplads Italien: 0,045 kg/høneplads Holland:? Italien: 2,79 EUR/høneplads Italien: 0,48 EUR/høneplads 80 %: 2,74 EUR/kg NH 3 Italien: Ca. 1 million høns Kræver nyinstallation. System ikke tilgængelig i Danmark. kan anvendes i forbindelse med berigede bure Traditionelle bure Traditionelle bure Traditionelle bure Traditionelle bure Overordnet set fremst tørringssystem A, som det mest udbredte og med et reduktionspotentiale på 60 %. System B, som er en udvidet version af A har et højere reduktionspotentiale. Omkostningerne til anlæggene i forbindelse med etablering og drift er væsentlig forskellige imellem Italien og Holland, men påvirkes bl.a. af de nationale tilskud der ydes. Tørringssystem C Whisk-forced air drying er ikke kendt i Danmark og det er tvivlsomt om systemet vil have en effekt i Danmark. Argumentet herfor er, at tørringssystemet fungerer ved at anvende staldluften som tørringsluft, hvor tørringssystem A og B anvender udeluft som er forvarmet. Hønsestalde i Danmark er traditionelt set ikke opvarmede, hvorfor temperaturen i stalden kan variere fra 12 grader til udetemperaturen. Det betyder at luften i sig selv ikke er varm og tør nok til effektivt at kunne tørre gødningen som tilfældet er i italienske stalde. Der findes ikke anlæg på det danske marked som har implementeret whisk-forced air drying. Ammoniakemissionen kan reduceres til med whisk-forced air drying til en emission på 0,089 kg NH 3 /høneplads, hvilket stadig er højere end normtallet for buranlæg med gødningsbånd i Danmark. Det vurderes at whisk-forced air drying ikke kan bidrage med en yderligere reduktion af ammoniakemissionen, da ventilering med staldluft henover gødningsbåndet ikke kan indtørre gødningen yderligere. Systemet er derfor ikke omtalt i den videre tekst. Tørringssystem D Vertikale trådvævsbure med gødningsbælter og tørringstunnel over bure fremst sammen med A og B umiddelbart som en effektiv teknik til at begrænse ammoniakemissionen. Anlægget best af et gødningsbånd under hvert niveau af burene. Gødningen opsamles på hvert niveau og føres op over bursystemet, hvor det spredes på andre bånd. Miljøstyrelsen Strandgade 29 1401 København K Tlf.: 72 54 40 00 Fax: 33 32 22 28 mst@mst.dk 4
Båndende er kapslet ind i et ventilationskammer, hvor alt udgangsluft fra burene passere på vejen ud af stalden gennem loftventilatoren. Det betyder, at luften der tørres med er staldluft, der som ved whisk-forced air drying) ikke anvender forvarmet luft. Det vurderes, at temperaturen i de danske stalde er for varierende og i hovedparten af et for kold til, at der vil kunne opnås en effektiv tørring af gødningen. Endvidere fremst systemet meget lukket og vanskeligt at håndtere i forhold til rengøring, hvilket er et helt centralt område i forhold til den danske plan om salmonellabekæmpelse. Det er helt essentielt, at bursystemerne er mulige at rengøre ordentligt og da der ikke findes tilgængeligt information fra producenterne af systemet, er det ikke muligt at anbefale systemet. Systemet er ikke omtalt i den videre tekst. Systemerne A (Vertikale trådvævsbure med gødningsbånd med aktiv lufttørring) og B (Vertikale trådvævsbure med gødningsbånd med forbedret aktiv lufttørring) er systemer, der vurderes at resultere i en ammoniakreducerende effekt i forbindelse med berigede bure og vil være anvendelige tørringssystemer i den danske ægproduktion ved buranlæg. Nedenfor er beskrevet et buranlæg med tørringssystem. Buranlæg kan opføres med et system til at tørre gødningen. Ved indretning og etablering af burstaldanlæg vælges den ønskede burtype og gødningshåndtering, idet der ikke senere kan ske ombygning af selve buranlægget. I henhold til gældende regler bekendtgørelse nr. 533 af 17. juni 2002 om beskyttelse af æglæggende høner med senere ændringer - er det tilladt at etablere bursystemer i 2 gange 3 niveauer. I figur 2 er der vist et bursystem, der er et såkaldt 1 gange 3 niveau. Imellem de to rækker af bure er der placeret et centralt luftrør på langs af buranlægget for hvert niveau. I luftrøret sendes der opvarmet luft ud over gødningen via huller i røret således at luften fordeles udover gødningen på gødningsbåndet. Figur 2. Skitse af et ikke beriget buranlæg med gødningstørring. Luftrøret fordeler opvarmet tørringsluft udover gødningen på gødningsbåndet. Miljøstyrelsen Strandgade 29 1401 København K Tlf.: 72 54 40 00 Fax: 33 32 22 28 mst@mst.dk 5
Luftmængden er forvarmet og blæses henover båndet med en mængde på 0,4 m 3 /t pr. høneplads eller 0,7 m 3 /t pr. høneplads afhængig af, om der anvendes aktiv tørring eller forbedret aktiv tørring (BREF, 2003). Der findes ikke tørringsanlæg som er dimensioneret til buranlæg med berigede bure. Det skyldes, at berigede bure indeholder transportsystemer til transport af strøelsesmateriale og redekasser, hvorved pladsen der kræves for at kunne have en luftkanal er for trang til, at det kan lade sig gøre at blæse luft i op til 80 m lange bursystemer grundet stort tryktab. Det vurderes derfor, at det er energikrævende at anvende gødningstørring i berigede bure. Tilsigtet effekt Den tilsigtede effekt er, at tørre gødningen således at kernen af møget indkapsles af en tør skorpe hvorfra fordampning af ammoniak og lugt er væsentlig reduceret (BREF, 2003). Ved en kombineret tørring og ugentlig fjernelse af gødningen kan der opnås en reduktion af ammoniaktabet fra 0,080 til 0,035 kg NH 3 per høneplads per, svarende til 60 % (BREF, 2003). Til sammenligning er de danske normtal for ammoniakemission fra buranlæg med gødningsbånd på 0,073 kg NH 3 /shøne svarende til 0,0769 kg NH 3 /høneplads/. Da der i BREFdokumentet er beregnet ud fra 2 teknologier er reduktionen på 60 % en overestimeret effekt i forhold til udelukkende at tørre gødningen på båndet. I det følgende er der derfor gennemført beregninger af tørringseffekten alene. I beregningerne er emissionen fra et bursystem med gødningsbånd (ugentlig tømning) og gødningstørring fratrukket emissionen fra bursystem kun med gødningsbånd (ugentlig tømning). 1. beregning af ammoniakemissionen fra danske høns i bursystem med gødningsbånd: 2. Beregning af reduktionsprocent Beregningerne viser en ammoniakreduktion på 49 % ved at tørre gødningen i stalden, med metoden beskrevet under metode A (0,035 kg NH 3 /høneplads/). Emissionen fra et sådan system svarer til den emission der er målt fra et anlæg i Danmark, der benytter gødningsbånd og udmugning to gange om ugen. Utilsigtede effekter Tørringsudstyret kræver mere kontrol. Det vil sige, at klimaet i stalden overvåges så træk og dlig klima undgås. Der er ekstra energiforbrug til ventilation og gødningstørring. Dyrevelfærd Grundet opvarmningen af luften over gødningsbåndet tilføres stalden varme således, at der er mulighed for øget ventilation i stalden. Denne effekt giver et bedre klima i stalden, hvilket giver bedre velfærd (BREF, 2003). Energi og ressourceforbrug Der kræves et ekstra energiforbrug til opvarmning af den luft, som anvendes til tørring. Det ekstra energiforbrug ligger minimum på 1,0-1,6 kwh/t pr. høneplads og må forventes at være højere i Danmark grundet et koldere klima sammenlignet med Italien. Såfremt der udvikles Miljøstyrelsen Strandgade 29 1401 København K Tlf.: 72 54 40 00 Fax: 33 32 22 28 mst@mst.dk 6
tørresystem i berigede bure kræves det at ventilationskanalen er mindre, hvilket vil øge tryktabet og dermed energiforbruget. Driftssikkerhed Der foreligger ingen dokumentation for driftsikkerheden. Udbredelse af teknikken Teknologien er ikke anvendt i forbindelse med berigede bure. I ikke-berigede buranlæg anvendes tørringsteknologien til ca. 16 millioner høns i Holland (BREF, 2003). Helhedsvurdering af teknikken Det er ukendt, hvor mange berigede bursystemer, der i dag har etableret gødningstørring i Danmark. Gødningstørringsanlæg kan ikke eftermonteres i eksisterende buranlæg. Ved nyetablering af buranlæg med gødningstørring kræves der ekstra plads på 15 cm/burrække i stalden i forhold til buranlæg uden gødningstørring. Etableringsomkostninger Etablering af gødningstørring i berigede buranlæg kræver en udvidelse på 15 cm per burrække. I en typisk stald med 50.000 høns med 5-6 rækker bure kræver tørringskanaler ca. én ekstra meter i bredden. Prisen per. m 2 er 2.000 kr. og stalden er typisk 100 m lang hvorfor prisen for de ekstra kvadratmeter er 200.000 kr. Dertil koster det 10 kr./høneplads (for 50.000 høns) dvs. 500.000 kr. ekstra for et beriget buranlæg med gødningstørring. Installationer vedr. tørringsinventaret koster 200.000 kr. I alt vurderes prisen for gødningstørring derfor til 900.000 kr. (18 kr./høneplads) ved installation i en stald dimensioneret til 50.000 høns. Driftsøkonomi Det er ikke muligt at estimere driftsomkostningerne grundet manglende erfaringer med anlægstypen. Kombinationsmuligheder Der er en teoretisk additionseffekt ved at kombinere tørring af gødning og hyppig udmugning (se Teknologiblad for hyppig udmugning). Emissionen fra et anlæg med gødningstørring svarer til emissionen fra et buranlæg i Danmark, der benytter gødningsbånd og udslusning to gange om ugen (emissionen er 0,035 kg NH 3 /høneplads/). Kombination af tørring af gødning på bånd med hyppig udmugning kan give en teoretisk mulighed for at reducere ammoniakemissionen fra staldanlægget yderligere. Men effekterne er ikke fuldt additiv da de vil ophæve hinanden, da hyppig udmugning bygger på fjernelse af gødning fra staldanlæg, hvorimod gødningstørring er baseret på tørring af gødningen på båndet inde i staldanlægget. Begge systemer kræver lagring af gødning i et gødningshus. Ved kombination kan ingen af de dokumenterede effekter opnås, da forudsætningerne ikke kan opfyldes. Derfor vil kombinationen af disse tiltag i praksis ikke medføre fuldt additiv effekt. Litteratur BREF (2003) Integrated Pollution Prevention and Control (IPPC): Reference Document on Best Available Techniques for Intensive Rearing of poultry and Pigs. Juli 2003 Poulsen, H.D. (2003) Normtal for husdyrgødning - 2005 Personlig kommentar Videncentret for Landbrug, konsulent Niels Provstgd (2010) Stryer, L., (1988) Biochemistry W.H. Freeman and company, New York Miljøstyrelsen Strandgade 29 1401 København K Tlf.: 72 54 40 00 Fax: 33 32 22 28 mst@mst.dk 7