Arbejdsrapport fra Miljøstyrelsen 22/2006 – Udvikling af måleteknik for optimering og beskrivelse af lugtbegrænsende teknologier til husdyrbrug

Udvikling af måleteknik for optimering og beskrivelse af lugtbegrænsende teknologier til husdyrbrug

1 Formål og Introduktion

1.1 Formål
1.2 Fremgangsmåde
1.3 Introduktion

1.1 Formål

Formålet med denne undersøgelse er at afprøve og sammenligne nye og eksisterende måleteknikker med hensyn til at dokumentere og overvåge lugtreducerende teknologier til husdyrbrug.

1.2 Fremgangsmåde

Der er gennemført forsøg med tre forskellige lugtreducerende foranstaltninger i forbindelse med svineproduktion: biologisk luftrensning, reduktion af ventilationsydelse gennem køling af indtagsluft og tilsætning af inulin til svinefoder. Effekten af disse tiltag overvåges og analyseres ved hjælp af:

traditionel olfaktometri
en forholdsvis ny online teknik: Membran-Inlet MasseSpektrometri (MIMS)
gaskromatografi med massespektrometrisk detektion kombineret med olfaktometrisk detektion (GC/MS-O)

Den sidstnævnte teknik kombineres med termisk desorption af lugtstoffer opsamlet på passende adsorptionsrør. Målemetoderne sammenlignes indbyrdes, og traditionel olfaktometri anvendes som reference, idet denne målemetode danner grundlag for myndighedsbehandling i forbindelse med lugtemission.

Projektet har en naturlig grænseflade i forhold til VMP3-projektet ”Kemisk bestemmelse af lugtstoffer fra husdyr og udvikling af målemetoder”, hvori projektets parter ligeledes deltager. Det blev derfor på projektets opstartsmøde afholdt den 3. februar 2004 med deltagelse af projektets parter samt Skov- og Naturstyrelsen besluttet at gøre fordel af den synergi, der ville kunne opnås ved at koordinere aktiviteterne i de to projekter. Dette er i praksis opnået ved at samkøre måleaktiviteterne i forbindelse med svineproduktion i de to projekter. Der er som følge heraf opnået et mere omfattende datamateriale, end hvad der ville have været muligt, hvis målingerne i de to projektet havde været gennemført separat.

1.3 Introduktion

Lugt fra husdyrbrug volder i stigende grad problemer i takt med, at besætningerne bliver større og større. Nogle husdyrproduktioner ligger i nærheden af beboelser og giver ofte anledning til klager over lugtgener, ligesom emission af ammoniak kan give anledning til uønskede ændringer i følsomme naturtyper som heder, moser, mv.

Inden for landbruget og dets organisationer er der en stor interesse for at reducere lugt- og ammoniakemission til omgivelserne. Der er derfor i de senere år iværksat en række undersøgelser og udviklingsprojekter med det sigte dels at undersøge mulighederne for at begrænse udslippet direkte fra husdyrene, dels via ændrede foderstrategier og ændrede staldformer og dels gennem effektivisering og nyudvikling af renseteknikker. Her har der specielt været interesse for biologiske luftrenseprincipper pga. af disses relativ høje renseeffektivitet sammenholdt med en billig driftsøkonomi.

Lugtemission er vanskelig at kvantificere og bliver traditionelt foretaget som olfaktometriske målinger baseret på retningslinierne i Miljøstyrelsens Vejledning nr. 4/1985, Olfaktometriske målinger. Der udføres i dag akkrediterede olfaktometriske analyser efter den europæiske norm, EN 13725, på 3 laboratorier i Danmark. Metoden er baseret på den menneskelige lugtoplevelse under anvendelse af et udvalgt lugtpanel og er derfor naturligt forbundet med store usikkerheder. Endvidere giver metoden ingen information om de enkelte lugtstoffer, hvilket gør det overordentlig vanskeligt at anvende den til foderudvikling og optimering af renseteknikker, hvor netop detaljeret viden om de enkelte lugtstoffer og deres skæbne gennem husdyr, stald og renseforanstaltning er af væsentlig betydning. Metoden er tillige forholdsvis omkostningsfuld.

De olfaktometriske målinger, der foretages på akkrediterede lugtlaboratorier, er imidlertid på Slagteriernes Forskningsinstitut udvidet, så der ud over traditionel olfaktometri benyttes gaskromatografi med massespektrometri udstyret med to snif-porte (GC/MS-O). Prøven analyseres derved samtidig ved massespektrometri og bedømmes af to personer (dommere), der sidder og sniffer til hver sin delstrøm af prøven. De enkelte kemiske stoffer i staldluften har forskellige lugttærskelværdier, som er et udtryk for, hvor lav en koncentration af stoffet der skal til for at det kan lugtes. Derfor behøver et enkelt stof i en meget høj koncentration ikke at have den afgørende betydning for lugten. Ved den anvendte teknik kombineres styrken ved identifikationen ved massespektrometri med rangering af de identificerede stoffer med betydning for lugten.

Membran-Inlet MasseSpektrometri (MIMS) er en kemisk analyseteknik, som er afprøvet på biologiske luftrensefiltre i forbindelse med reduktion af lugt fra svineproduktion. Teknikken har vist sig egnet til at karakterisere repræsentative lugtstoffer. Måleapparatet kan anvendes som feltinstrument og placeres ved filtret og måle direkte online på flere relevante indikatorforbindelser på en gang. Resultatet af MIMS-målingerne kan umiddelbart aflæses på stedet. Dette medfører en væsentligt forbedret mulighed for dels at følge lugtstoffernes skæbne fra stald til omgivelser, dels at optimere den pågældende renseforanstaltning sammenlignet med traditionelle analyser, hvor man må vente dage til uger for at få resultatet af en justering af filtret.