Resultater og diskussion
I afprøvningsperioden var den gennemsnitlige belægning 112 polte med et gennemsnitligt vægtinterval på ca. 80 til 110 kg. Målingerne blev foretaget ved en gennemsnitlig udetemperatur på 21,1 ºC (interval: 18,3 - 22,7 ºC) og en relativ luftfugtighed på 70 % (interval: 60 - 76 %).
Ammoniak
Tabel 1 angiver ammoniakkoncentration og -emission før syremodulet, mellem modulerne og efter basemodulet. Der var en statistisk sikker reduktion af ammoniakkoncentrationen på 96 % over syremodulet, og samlet set var reduktionen over hele renseren 93 %. Dette fald i renseeffektivitet formodes at skyldes medrivning af dråber fra syremodulet til basemodulet i luftrenseren. Ved kontakt med base frigives det ammoniak der i syremodulet var blevet opløst i dråberne. Ammoniakkoncentrationen før luftrenseren var mellem 15 og 22 ppm (gennemsnit 19,3 ppm), hvilket er et forventeligt niveau for gulvudsugning om sommeren. Ved flere af målingerne var det ikke muligt at registrere ammoniak i luften umiddelbart efter syremodulet med det anvendte udstyr (detektionsgrænse: 0,5 ppm) og der blev ikke på noget tidspunkt registreret ammoniakkoncentrationer på over 1 ppm. Efter hele luftrenseren blev der ikke registret koncentrationer på over 2 ppm. Målinger af ammoniakkoncentrationen på de enkelte måledage kan ses i figur A1 i appendiks.
Renseeffektiviteten mht. ammoniak svarer til hvad der tidligere er registreret af Videncenter for Svineproduktion i forbindelse med syrerensere [1-5].
Tabel 1. Ammoniakkoncentration og -emission før og efter luftrenseren, samt mellem de to moduler. Den procentuelle reduktion er angivet over syremodulet og hele luftrenseren. 95 % konfidensinterval er angivet i parentes.
| Målested | Ammoniakkoncentration
(ppm) | Ammoniakemission
(g NH3-N/time/dyr) | Antal målinger |
|---|
| Før luftrenser |
19,3a (17,9 - 20,7) |
0,18a (0,17 - 0,19) |
8 |
| Efter syremodul |
0,8b (0 - 2,2) |
0,008b (0 - 0,02) |
8 |
| Reduktion over syremodul |
96 % (94 – 97) |
- |
| Efter luftrenser |
1,4b (0 - 2,8) |
0,013b (0 - 0,03) |
8 |
| Reduktion over luftrenseren |
93 % (88 - 99) |
- |
a, b Forskellige bogstaver i samme kolonne angiver statistisk sikker forskel (P<0,05)
[PageBreak]
LugtI tabel 2 er lugtkoncentration og -emission henholdsvis før syremodulet, mellem modu-lerne og efter
basemodulet angivet. Den procentuelle lugtreduktion over hele luftrenseren er ligeledes angivet. Ved at lede luften igennem den kemiske luftrenser fra Bioscent blev lugtkoncentrationen statistisk sikker reduceret med 48 %. Målinger af lugtkoncentrationen på de enkelte måledage kan ses i figur A2 i appendiks.
I den tidligere afprøvning med brug af base til lugtreduktion ved anvendelse af membranteknologi, blev lugten omtrent halveret [5]. I begge erfaringsindsamlinger blev lugtreduktionen opnået over både et syre- og et basemodul. Og det er derfor ikke testet om det ved anvendelse af et basemodulet alene er muligt at rense staldluft for lugt. Det må dog antages at det vil have en betydelig effekt.
Det er i Danmark ikke dokumenteret at luftrensning med syre har effekt på lugt [1,3,4], men i princippet er processen den sammen, blot at lugtstofferne skal være basiske, dvs. at de skal have evnen til at optagen en proton og optræde som kation, samt at pH skal være lavere end pKb for lugtstofferne.
Tabel 2. Lugtkoncentration og -emission før og efter luftrenseren, samt mellem de to moduler. Den procentuelle reduktion er angivet over hele luftrenseren. 95 % konfidensinterval er angivet i parentes.
| Målested | Lugtkoncentration
(OUE/m3) | Lugtemission
(OUE/s/1000 kg dyr) | Antal prøver |
|---|
| Før luftrenser |
2.100a (1500 - 2800) |
98a (71 - 140) |
8 |
| Efter syremodul |
1.400b (1000 - 1900) |
66ab (46 - 93) |
6 |
| Efter luftrenser |
1.000c (750 - 1400) |
49b (35 - 67) |
8 |
| Reduktion over luftrenseren |
48 % (25 - 71) |
- |
a, b, c Forskellige bogstaver i samme kolonne angiver statistisk sikker forskel (P<0,05)
Svovlbrinte
Svovlbrintekoncentration og -emission henholdsvis før, mellem og efter modulerne i luftrenseren, samt den procentuelle reduktion over hele luftrenseren er angivet i tabel 3.
Svovlbrinte er en god, let målbar indikator for hvorvidt der er opnået lugtreduktion ved f.eks. luftrensning eller gyllebehandling, men da det samlede lugtbillede er en kombination af op mod 200 forskellige lugtstoffer, er der ikke altid en direkte sammenhæng mellem reduktion af lugt og svovlbrinte. Tidligere erfaringer fra Videncenter for Svineproduktion viser dog, at især reducerede svovlforbindelser, som svovlbrinte, har stor betydning for det samlede lugtbillede [8,9]. Koncentrationen af svovlbrinte blev i denne erfaringsindsamling reduceret med 56 % ved at lede luften igennem luftrenseren, altså på niveau med lugtreduktionen.Målinger af svovlbrintekoncentrationen på de enkelte måledage kan ses i figur A3 i appendiks.
[PageBreak]
Tabel 3. Svovlbrintekoncentration og -emission før og efter luftrenseren, samt mellem de to moduler. Den procentuelle reduktion er angivet over hele luftrenseren. 95 % konfidensinterval er angivet i parentes.
| Målested | Svovlbrintekoncentration
(ppm) | Svovlbrinteemission
(mg H2S/time/dyr) | Antal målinger |
|---|
| Før luftrenser |
0,31a(0,04 – 0,59) |
7,2a(0,85 – 13,6) |
8 |
| Efter luftrenser |
0,15b (0 – 0,43) |
3,5b (0 – 9,9) |
8 |
| Reduktion over luftrenseren |
56 % (44 – 67) |
- |
a, b Forskellige bogstaver i samme kolonne angiver statistisk sikker forskel (P<0,05)
Kuldioxid og forbrug af base
Kuldioxidkoncentrationen målt før luftrenseren, mellem de to moduler og efter luftrenseren var hhv. 1.540, 1.560 og 1.550 ppm. Der skete altså ingen ændring i kuldioxidkoncentrationen gennem luftrenseren.
Luftydelse
Luftydelse på gulvudsugningsanlægget var 1.830 m3/time (interval 1.810-1.870 m3/time). Denne luftmængde udgjorde 13 % af staldsektionens samlede ventilationsydelse på måletidspunkterne, hvor luftskiftet var i maks. ventilation.
Tryktab
Der blev registreret et meget højt tryktab over luftrenseren på 160-300 Pa, hvoraf ca. 60 % var over syremodulet og 40 % over basemodulet. På grund af placeringen af ventilatoren umiddelbar før luftrenserens første modul, var der en del pendling, og usikkerhed, på de enkelte målinger. Over syremodulet svingede tryktabet på de enkelte måledag med op til 40 Pa og med 30 Pa over basemodulet. Tryktabet er højere end hvad der tidligere er registreret i forbindelse med Videncenter for Svineproduktions afprøvninger af kemiske luftrensere [1-4] og medfører et meget høj energiforbrug.
Forbrug og omkostninger
Til trods for at målinger over en fire ugers periode ikke kan omsættes til gennemsnitligt årligt forbrug, er der dog alligevel foretaget en beregning af forbrug pr. produceret gris.
Det har ikke været muligt at opgøre energiforbruget for luftrenseren alene, idet det var samme ventilator der trak luften ud fra stalden via gulvudsugning og pressede luften gennem luftrenseren. Endvidere er forbruget til pumper og motorer ikke registreret separat. Forbruget til el er derfor opgjort samlet for hele anlægget og er ikke repræsentativt for luft-renseren alene.
Der blev i måleperioden forbrugt 1.440 kWh, eller 0,38 kWh pr. stiplads pr. dag. Sammenlignet med andre afprøvninger af kemiske luftrensere [1,2] er det et meget højt energiforbrug. Set i lyset af de høje tryktab over både luftrenser og guldudsugningsanlægget er der et stort behov for optimering på dette område.
Det registrerede vandforbrug i måleperioden var 3.580 m3 dvs. at der i gennemsnit blev anvendt 1,1 l. vand pr. gris pr. dag til at holde vandniveauet konstant i de to luftrensningsmoduler i luftrenseren. Det skal dog bemærkes at der umiddelbart inden sidste måledag blev skiftet vand i basemodulet, hvilket resulterede i et merforbrug på godt 900 l.. Ved længere tids drift må det antages at vandet i modulerne skal skiftes med jævne mellemrum og de 900 l. indgår derfor som en del af det forventede forbrug.
Under måleperioden blev pH i både syre- og basemodulet reguleret manuelt en gang om ugen ved tilsætning af hhv. koncentreret svovlsyre og kaustisk soda i perleform. Syreforbruget var 53 kg koncentreret svovlsyre i måleperioden, svarende til 14 g pr. stiplads pr. dag. Forbruget af base var 8,15 kg NaOH svarende til 2,1 g pr. stiplads pr. dag.
Hvis det antages at luftydelsen gennem luftrenseren er konstant og ammoniak- og lugtkoncentrationerne ligeledes er konstante vil forbrugsomkostningerne pr. stiplads pr. år være følgende:
El: 0,38 kWh pr. stiplads pr. dag, svarende til 104 kr. pr stiplads pr. år ved en elpris på 0,75 kr. pr. kWh.
Vand: 0,9 l. pr. stiplads pr. dag svarende til 1,2 kr. pr stiplads pr. år ved en vandpris på 3,5 kr. pr. m3.
Syre: 14 g pr. stiplads pr. dag svarende til 10,2 kr. pr stiplads pr. år ved en syrepris på 2 kr. pr. kg.
Base: 2,1 g pr. stiplads pr. dag svarende til 4,7 kr. pr stiplads pr. år ved en pris på 6 kr. pr. kg.
Beregningerne for syre og base er baseret på Bioscent Technology’s registreringer over forbrug i en fire ugers periode.
