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

4 Beskrivelse af forsøgsplan

4.1 Overordnet plan
4.2 Målinger ved biologisk luftrensning
4.3 Målinger i klimastald
- 4.3.1 Undersøgelser af effekten af reduceret luftskifte på lugtemission
- 4.3.2 Undersøgelse af effekten af tilsætning af inulin til foder

4.1 Overordnet plan

Formålet med afprøvning af de forskellige måleteknikker var primært at afklare anvendeligheden af disse i forbindelse med dokumentation af lugtreducerende teknologier. Forsøgs- og måleplanen er afpasset eksisterende afprøvninger iværksat af Danske Slagterier, Landsudvalget for Svin. Der er gennemført målinger i forbindelse med biologisk luftrensning på en stald i drift. Endvidere er der gennemført målinger i en forsøgsstald/klimastald i forbindelse med afprøvning af reduceret ventilationsydelse via køling af indtagsluft og i forbindelse med afprøvning af tilsætning af varierende mængder inulin til svinefoder. Måleteknikkerne er således afprøvet på 3 forskellige typer lugtreducerende teknologi.

4.2 Målinger ved biologisk luftrensning

Der blev gennemført to måleserier i forbindelse med et etableret biofilter til biologisk luftrensning. Biofiltret er udviklet af firmaet SKOV A/S og er baseret på cellulose-pads, der er placeret i lodret position og overrisles med vand. Filtret er installeret på en svinestald hos gårdejer Laurids Frandsen, Gundersted v. Nibe. Der er løbende foretaget olfaktometriske målinger på det pågældende filter af Danske Slagterier, Landsudvalget for Svin.

Måleserierne blev udført i hhv. September-Oktober 2004 og Februar-Marts 2005. Det var ønskeligt at opnå målinger i såvel en sommersituation som en vintersituation. Af hensyn til fastlagte målinger i klimastald var det imidlertid først muligt at starte ”sommer”-målingerne medio september. Udetemperaturen (målt i Aalborg, kilde: www.dmi.dk) varierede på dette tidspunkt mellem ca. 8°C (nat) og ca. (18°C) dag, og målingerne repræsenterer sensommer og overgangen til efterår. I vinterperioden var udetemperaturen forholdsvis lav og varierede generelt mellem -10°C (nat) og 5°C (dag). Der er således opnået en klar temperaturforskel mellem de to måleperioder.

Et MIMS-instrument blev opstillet umiddelbart foran en biofilterenhed. Der blev suget luft fra hhv. før og efter filterenheden via teflonslanger. Ren luft til baggrundskorrektion blev fremstillet på stedet vha. et kulfilter. I den første måleserie blev der målt på ren luft en gang i døgnet. I den anden måleserie blev metoden forbedret ved at gennemføre en målecyklus bestående af 1) Baggrundskorrektion, 2) Før filter, 3) Efter filter og 4) Staldluft.

Enkelte adsorptionsrør til GC/MS og GC/O blev udtaget i hver måleperiode samtidig med opsamling af luft til olfaktometriske analyser. Prøveudtagning skete hver 14. dag, hvor der blev opsamlet prøver såvel før som efter filterenheden.

4.3 Målinger i klimastald

Der er i projektet gennemført forskellige undersøgelser i en forsøgsstald, der er drevet af Danske Slagterier. Forsøgsstalden betegnes ”Klimastald” og er beliggende ved Roskilde. En mere detaljeret beskrivelse af klimastalden er givet i (Lyngbye og Sørensen, 2005).

Et MIMS-instrument blev opstillet med henblik på kontinuert monitering i varierende perioder i lighed med målingerne ved biologisk luftrensning. På udvalgte dage blev der udtaget prøver på adsorptionsrør samt prøver til olfaktometriske analyser.

4.3.1 Undersøgelser af effekten af reduceret luftskifte på lugtemission

Undersøgelsen blev foretaget i en besætning med to ens staldsektioner. Hver staldsektion var indrettet med tre stier med plads til i alt 36 grise (0,75 m³/gris). Stierne havde ca. 1/3 drænet gulv i hvilearealet, ca. 2/3 spaltegulv i aktivitets- og gødearealet samt spaltegulv i gangarealet. Over gødearealet var der overbrusningsanlæg, som var indstillet til at overbruse 20 sekunder hver 45. minut ved udetemperaturer over 15°C. Stalden blev ventileret via diffus luftindtag med styring vha. Fancom. Luftafkastet bestod af en Ø400 enhed med målevinge fra Fancom med en maksimalydelse på 3400 m³/time.

Forsøget blev gennemført ved to hold grise i perioden fra august til november 2004. Under forsøget havde grisene adgang til foder og vand ad libitum.

I kontrolsektionen blev indstillingen for maksimal ventilationskapacitet indstillet til 100 procent (3400 m³/t) på ventilationsstyringen og 50 pct. heraf i sektionen med køleanlæg (forsøgssektionen). På styringen blev der indtastet den samme værdi for ønsket staldtemperatur. Når den ønskede staldtemperatur ikke kunne opretholdes i sektionen med 50 pct. ventilationskapacitet, gik køleanlægget i gang. Køleanlægget bestod af en køleflade, som var monteret på luftindtaget til sektionen. Selve kølefladen var tilkoblet en varmepumpe med en kapacitet på 7 kW. Vandtemperaturen til kølefladen var 7°C ved første hold og 3°C ved andet hold. Ved andet hold grise blev der den 2. november i kontrolsektionen indsat en varmeblæser med en maksimal effekt på 9 kW, og den blev indstillet til at yde 4,5 kW. Årsagen til indsættelse af en varmekilde var for at kunne opretholde en forskel i ventilationsydelse på omkring 50 pct. mellem de to staldsektioner.

4.3.2 Undersøgelse af effekten af tilsætning af inulin til foder

Produktionen af lugt i en svinestald er afhængig af de stoffer, der er i fæces og urin fra grisen. Det vil sige, at det antageligt vil være muligt at ændre på lugtproduktionen ved at ændre på fermenteringsmønsteret i tyktarmen for derigennem eventuelt at påvirke forholdene i gyllen.

I litteraturen er det meget begrænset, hvad der findes af studier, hvor effekten af forskellige kulhydratkilder på lugten fra svineproduktionen er undersøgt. Der er en del undersøgelser, der har set på ammoniakemissionen, mens der stort set ikke findes undersøgelser, hvor lugtudskillelsen er blevet undersøgt ved hjælp af et lugtpanel (olfaktometri). Generelt øges den mikrobielle aktivitet i blind- og tyktarm, hvis der er et højt indhold af fibre i foderet. Dette vil medføre en højere koncentration af organiske syrer i fæces og gylle, hvilket normalt medfører en pH-sænkning i gyllen og dermed en lavere ammoniakemission (Canh et al., 1998; Sutton et al., 1999).

Hypotesen er således, at et øget indhold af fibre i foderet påvirker produktionen af kemiske stoffer, der kan bidrage til lugt. Den mikrobielle aktivitet i blind- og tyktarm øges, når fiberindholdet i foderet øges, hvorved aminosyrer, der ellers kunne blive omdannet til lugtende kemiske forbindelser, bindes i bakterielt protein, og samtidig produceres der flere organiske syrer. Formålet med denne afprøvning var at undersøge effekten på lugtemissionen af tilsætning af en høj koncentration af fiber, i dette tilfælde inulin, til slagtesvinefoder.

I den samlede afprøvning blev der indsat grise ad to gange, dvs. der indgik i alt 216 grise i afprøvningen. Grisenes gennemsnitlige vægt ved indsættelse var 58,7 kg og ved afgang 109,5 kg. Grisene havde ad libitum adgang til foder og vand. Efter hver indsættelse fik grisene i en af staldsektionerne kontrolfoder, mens grisene i de to andre kamre fik foder tilsat inulin. Der indgik således to forsøgsgrupper i afprøvningen, der blev gennemført som et ufuldstændigt blokforsøg med 2 forsøgsgrupper, og 2 henholdsvis 4 gentagelser:

Gruppe 1: Kontrol, standard slagtesvinefoder
Gruppe 2: Forsøg, foder med 15 % inulin

Foderblandingerne var optimeret i henhold til de gældende anbefalinger, således at der var samme indhold af næringsstoffer i de to blandinger. Foderet blev varmebehandlet (min. 81°C) og pelleteret. Foderet blev produceret af Aarhusegnens Andel ad 4 gange.