Materiale og metode

Afprøvningen blev gennemført i tilknytning til en staldsektion med 136 stipladser til polte. Sektionen var indrettet med delvist fast gulv, tørfodring ad lib. og undertryksventilation med diffust luftindtag gennem loftet. Firmaet Bioscent Technology havde desuden installeret et multipunkt gulvudsugningsanlæg (se appendiks 2), hvortil den kemiske luftrenser var tilkoblet via et ø315 rør.

Målingerne var fordelt på fire måledage i juli og august 2009.

Opbygning af den kemiske luftrenser

Luftrenseren bestod af to moduler med hver en tromle, der lå delvist nedsænket i hhv. en sur og en basisk vandig opløsning. Tromlerne var beklædt med et plastiknet hvor luften blev presset igennem. Tromlerne roterede, så nettet konstant var fugtigt. I det første trin, hvor vandet blev holdt surt med svovlsyre (H₂SO₄), blev ammoniak renset fra staldluften, og i det andet trin, hvor vandet blev holdt basisk med kaustisk soda (NaOH), blev en del af lugtstofferne renset fra luften. Mellem de to moduler og umiddelbart efter det sidste, var der placeret dråbefang, dels for at undgå at trække syre med luften over i basemodulet, dels for ikke at afgive base til omgivelserne.

Tromlerne var cylinderformet med en længde på 120 cm og en diameter på 120 cm. Overfladen på siderne af hver tromle var 4,5 m² og rumfanget 1,36 m³. Det samlede anlæg bestod af to moduler placeret i en container uden for stalden.

Princip i kemisk luftrensning

Det grundlæggende princip i luftrensning er at overføre lugtstoffer og ammoniak fra luften til vand, dvs. at vaske luften. Denne proces er styret ved kontakttiden mellem vand og luft, samt fordelingen af det enkelte stof i luften og vandet. Ved ligevægt er forholdet mellem partieltrykket (koncentrationen) af det enkelte stof i luften og koncentrationen i vandet beskrevet ved Henrys lov-konstanten, K_H [6].

I kemisk luftrensning øges effekten af at vaske luften ved at bringe de opløste stoffer over på ionform, der ikke er flygtig. Henrys lov beskriver alene ligevægten mellem stoffet i luften og den neutrale form, der opløses i vandet. Ved at få stoffet over på ionform mindskes koncentrationen af den neutrale form, og der kan derfor opføres endnu mere af stoffet fra luften, hvorved den samlede koncentration af det enkelte stof i vandet øges. Stoffer med basisk effekt som fx ammoniak (NH₃), kan derfor frarenses luften i større grad ved at tilsætte syre til vaskevandet, hvorved ammoniak kommer på ammoniumform (NH₄⁺). Tilsvarende vil syrer opløses mere i vand med base end i vand alene, fx vil eddikesyre (CH₃COOH) blive til acetat (CH₃COO-).

Figur 1. Prototype af tromle beklædt med plastiknet, samt luftrenseren mens der udtages prøve til bestemmelse
af lugtkoncentration. Billede nr. 2352 og 2353)

Registreringer

For at vurdere luftrenserens effektivitet med hensyn til at reducere lugt- og ammoniakkoncentrationen om sommeren, blev der foretaget målinger på fire måledage. Målingerne blev foretaget fra d. 13. juli 2009 til d. 10. august 2009.

Lugtmålingerne blev foretaget ved udtagning af en repræsentativ luftmængde før og efter luftrenseren samt mellem de to moduler. Prøverne blev udtaget efter Dansk Standard [7] vha. lungeprincippet, hvor der dannes vakuum i en kasse, og opsamlet i 30 l. nalophan poser.

På hver måledag blev der udtaget to luftprøver ved hvert målested, således at der i alt blev opsamlet 6 luftprøver hver måledag. Luftprøverne blev opsamlet over 30 minutter henholdsvis mellem kl. 11 og 12 og mellem kl. 13 og 14. Lugtkoncentrationen i prøverne blev den efterfølgende dag bestemt ved olfaktometrisk analyse på et Ecoma T08 olfaktometer hos DMRI i Roskilde efter Dansk Standard [7].

Umiddelbart efter udtagning af lugtprøver blev der målt ammoniak-, kuldioxid- og svovlbrintekoncentration i de samme målepunkter. Ammoniak- og kuldioxidkoncentrationen blev målt med Kitagawa detektionsrør (hhv. 105SD og 126SF). Svovlbrintekoncentrationen blev målt med en Jerome 631-XE svovlbrintemåler.

Luftydelsen blev registreret ved at måle tryktabet over en måleblænde (Lindab FMU/FMDRU 315-250) i ventilationsrøret fra gulvudsugningsanlægget. Tryktabet blev målt med et TSI VelociCalc 8386 multiinstrument to gange under hver lugtprøveudtagning. Ved at måle tryktabet kunne luftydelsen efterfølgende beregnes. Antallet af dyr og dyrenes vægt i staldsektionerne blev registreret på hver måledag.

Luftens temperatur og relative fugtighed blev målt i de tre målepunkter ved luftrenseren efter udtagning af hver luftprøve. Udeluftens temperatur og relative fugtighed blev målt før opsamling af 1. luftprøve og efter opsamling af 2. luftprøve. Tryktab over de to moduler og over hele luftrenseren, samt luftens temperatur og relative fugtighed blev foretaget med et TSI VelociCalc 8386 multiinstrument. På hver måledag blev pH og ledningsevne i hhv. den sure og basiske opløsning i luftrensningsmodulerne målt med et PCD650 multiinstrument fra Eutech Instruments.

Vandforbrug til luftrenseren blev registreret med en vandmåler og det samlede energiforbrug til luftrenser og gulvudsugning med en elmåler.

Lugtemissionen pr. 1.000 kg dyr blev beregnet ud fra lugtkoncentration, ventilationsydelse samt gennemsnitlig vægt og antallet af grise i staldsektionerne ved følgende formel:

OU_E/s pr. 1000 kg dyr = (L x Q x 1000) / (W x N x 3600)

Hvor
   L: Lugtkoncentration, OU_E/m³
   Q: Ventilationsydelse, m³/time
W: Gennemsnitsvægt pr. dyr på måledagen, kg
   N: Antal dyr i sektionerne, stk.

Ammoniakemissionen blev beregnet ud fra ammoniakkoncentration, ventilationsydelse og antallet af grise i sektionerne ved følgende formel:

g NH₃-N/time/dyr = (M×V×Q×P) / (R×T×N×1000)

Hvor
   M: Molvægt af N, 14,007 g/mol
   V: Koncentration, ppm = ml/m³
   Q: Ventilationsydelse, m³/time
   P: Tryk, 1 atm.
   R: Gaskonstanten, 0,0821 (l × atm)/(mol × K)
   T: Temperatur i Kelvin
   N: Antal dyr i sektionerne, stk.

Svovlbrinteemissionen blev beregnet ud fra svovlbrintekoncentration, ventilationsydelse og antallet af grise i sektionerne ved følgende formel:

mg H₂S/time/dyr = (M×V×Q×P) / (RxTxN)

Statistik

Ammoniakkoncentrationer og -emissioner, svovlbrintekoncentrationer og –emissioner, samt de logaritmetransformerede lugtkoncentrationer og -emissioner før og efter luftrenseren, blev analyseret i en variansanalyse med proceduren MIXED i SAS under hensyn til gentagne målinger pr. dag. De procentuelle reduktioner af ammoniak-, svovlbrinte- og lugtkoncentrationer blev ligeledes analyseret i variansanalyse med proceduren MIXED i SAS under hensyn til gentagne målinger pr. dag.

Forrige sideNæste Side