Ammoniakkoncentrationen i luften fra en kombineret smågrise- og poltestald blev reduceret med 92 % ved at lede den gennem en central luftrenser fra ScanAirclean A/S. Lugtkoncentrationen målt ved olfaktometri blev ikke reduceret.

Formålet med afprøvningen var at dokumentere ScanAirclean A/S centrale luftrensers evne til at reducere lugt- og ammoniakemission fra en kombineret smågrise- og poltestald, samt sekundært at dokumentere driftsomkostningerne ved anvendelse af luftrenseren. Luftrenseren var fra det hollandske firma INNO+, men reguleret med en styring fra ScanAirclean A/S, som kunne regulere flere luftrensningsenheder.

Afprøvningen blev gennemført i en kombineret smågrise- og poltestald med henholdsvis 2.600 stipladser til smågrise fordelt på 8 sektioner og 2.100 stipladser til polte fordelt på 12 sektioner. De producerede polte i stalden var vægtmæssigt på niveau med slagtesvin. Hele stalden var etableret med en fælles udsugningskanal og et centralt afkast af ventilationsluften. Midt i den centrale udsugningskanal i loftsrummet var der monteret 10 frekvensregulerede ventilatorer umiddelbart foran den centrale luftrenser. Luftrenseren bestod af to lodretstående filterelementer af plast. Det første filterelement blev overrislet med en svovlsyreopløsning med ca. pH 2,2, mens det andet filter blev overrislet med vand. Efter at luften havde passeret luftrenseren, blev det ledt ud i det fri via et afkast på taget af stalden.

Ammoniakkoncentrationen i luften fra stalden blev gennemsnitlig over et år reduceret fra 11,7 ppm til 1,0 ppm ved at lede den igennem luftrenseren. Ammoniakkoncentrationen blev statistisk sikker reduceret med 92 %. Derimod var der ingen statistisk sikker reduktion af lugtkoncentrationen målt ved olfaktometri i luften fra stalden ved at lede den igennem luftrenseren.

Generelt var elforbruget højt. Det skyldtes blandt andet, at al luft fra stalden blev renset, samt at ventilatorerne skulle overvinde et forholdsvist højt tryktab over luftrenseren, skakter og kanaler. Tryktabet over luftrenseren var i afprøvningsperioden gennemsnitlig 106 Pa ved en gennemsnitlig ventilationsydelse på 96.000 m³/time. Der blev i afprøvningsperioden konstateret problemer med tilstopning af filterelementerne, og specielt til sidst i afprøvningen var luftrenseren så tilstoppet, at tryktabet over luftrenseren var på 250 Pa. Selvom luftrenseren blev vasket, var det vanskeligt at rengøre filterelementerne fuldstændig. Filterelementerne var 55 cm tykke, og derfor kunne støv og snavs ophobe sig inde i selve filteret, hvor det var vanskeligt at vaske væk med en højtryksrenser. Selvom anlægget var nyt, blev der i afprøvningsperioden konstateret nedbrud på både lænsepumpen og cirkulationspumpen, der var tilkoblet blandetanken i teknikrummet. Endvidere blev alle pumperne til overrisling af filterelementerne i luftrenseren udskiftet med en ny type på grund af dårlig holdbarhed af den oprindelige model.

Forbrugsomkostningerne til syre, vand og el ved luftrensningen udgjorde 4,40 kr. pr. produceret smågris og 17,10 kr. pr. produceret polt, når forbrugsomkostningen på 2 kWh pr. smågris og 5 kWh pr. polt til ventilation i en stald uden luftrensning fratrækkes. For at få den samlede omkostning til luftrensning skal forbrugsomkostningerne derudover tillægges forrentning og afskrivning af investering i luftrenser og centralkanal, omkostninger til jævnlige vask af filterelementer samt service og vedligeholdelse.

Baggrund

Dansk Svineproduktion foretager test og udvikling af miljøteknologier til reduktion af lugt og ammoniak fra stalde med husdyrproduktioner i samarbejde med firmaer og forskningsinstitutioner. Luftrensningsteknologier er en de metoder, der kan anvendes til at reducere lugt- og ammoniakemissioner fra svinestalde. Nogle luftrensningsteknologier har vist at kunne reducere både lugt og ammoniak i luften fra staldanlæg [1], [2], [3], [4], [5], mens andre kun kan reducere ammoniak [6], [7], [8].

ScanAirclean A/S har, indtil firmaet gik konkurs i december 2008, haft forhandlingen i Danmark af luftrensningssystemer fra det hollandske firma INNO+. Firmaet INNO+ har i flere år fabrikeret centrale luftrensere, hvor luften fra flere staldsektioner samles og ledes til luftrenseren, som er placeret centralt i staldanlægget. ScanAirclean A/S har selv udviklet en decentral syrerenser, hvor teknikrummet med styring og tilsætning af svovlsyre er placeret centralt, og derved kan regulere flere renseenheder på samme lokalitet. I forbindelse med forhandling af luftrensere fra INNO+, anvendte ScanAirclean A/S deres egen styring, som kan regulere flere luftrensningsenheder. Luftrenseren fra INNO+ er i Holland blevet testet til at kunne reducere ammoniakkoncentrationen med gennemsnitlig 96,9 % og lugtkoncentrationen med 29 % i luften fra svinestalde [9], [10]. Luftrenseren er aldrig tidligere blevet undersøgt under danske forhold.

Afprøvningens formål var at dokumentere ScanAirclean A/S centrale luftrensers evne til at reducere lugt- og ammoniakemissionen fra en kombineret smågrise- og poltestald under danske forhold, samt sekundært at dokumentere driftsomkostningerne ved anvendelse af luftrenseren.

Materiale og metode

Afprøvningen blev gennemført i en kombineret smågrise- og poltestald med henholdsvis 2.600 stipladser til smågrise fordelt på 8 sektioner og 2.100 stipladser til polte fordelt på 12 sektioner. De producerede polte i stalden var vægtmæssigt på niveau med slagtesvin. Stalden var indrettet så smågrisesektionerne var placeret i den ene ende af stalden og poltesektionerne i den anden ende. Stiindretningen i smågrisesektionerne var med 2/3 fast betongulv og 1/3 spaltegulv, mens stiindretningen i poltesektionerne var med 50 % fast betongulv og 50 % spaltegulv. Hele stalden var etableret med en fælles udsugningskanal og et centralt afkast af ventilationsluften. I alle staldsektioner var der vådfodring, diffust luftindtag og gulvudsugning. Gulvudsugningskanalen i den enkelte sektion lå under det faste gulv med åbninger ud under spaltegulvsarealet. I den ene ende af den enkelte staldsektion var der i hver side opsat en forbindelseskanal, hvor luften fra gulvkanalen blev ledt op i den fælles udsugningskanal, der var placeret i loftsrummet. Den centrale udsugningskanal havde et tværsnitsareal på 10 m² og var 100 meter lang. Kanalen var opbygget af sandwichelementer, hvor kernen bestod af PUR-skum, og siderne var beklædt med galvaniserede stålplader, som havde fået en plastikcoatning. Midt i den centrale kanal i loftsrummet var der monteret 10 frekvensregulerede ScanAirclean SGS-92-D4S 2,2 kW ventilatorer umiddelbart foran den centrale luftrenser. Ventilatorerne havde hver en maksimal ydelse på 25.000 m³/time ved 200 Pa tryktab. I kanalen, der forbandt gulvudsugningskanalen i den enkelte sektion med den centrale kanal i loftsrummet, var der monteret et ScanAirclean AQC spjældmodul med integreret målevinge, hvorved luftskiftet i den enkelte staldsektion kunne registreres og reguleres. I smågrisesektionerne havde spjældmodulet en diameter på 63 cm og i poltesektionerne en diameter på 71 cm.

Opbygning af ScanAirclean A/S centrale luftrenser

Luftrenseren var fra det hollandske firma INNO+, men reguleret med en styring fra ScanAirclean A/S, som kunne regulere flere luftrensningsenheder. Luftrenseren bestod af to lodret stående filterelementer af plast, jf. figur 1. Det første filterelement blev overrislet med en svovlsyreopløsning. Det andet filter blev overrislet med vand. Under hvert filterelement var der en sump, hvor væsken blev recirkuleret fra. Til overrisling på det første filterelement var tilkoblet fem 0,75 kW pumper, mens der til overrisling på det andet filterelement var tilkoblet fem 0,55 kW pumper. Hvert filterelement havde et volumen på 23,9 m³, idet det målte 18,9 meter i bredden, 2,3 meter i højden og 0,55 meter i dybden. Det samlede filtervolumen, som luften fra staldsektionerne skulle igennem, var dermed 47,8 m³. Efter at luften havde passeret luftrenseren blev det ledt ud i det fri via et afkast på taget af stalden.

Figur 1. Skitse af ScanAirclean A/S centrale luftrensers placering i loftsrummet.
(Foto: ScanAirclean A/S, billede nr. 1847)

Luftrenseren var forbundet med et centralt placeret teknikrum, som var tilkoblet i alt 3 luftrensere i staldanlægget. De to øvrige luftrensere var placeret henholdsvis i en farestald og i en drægtighedsstald. Renseeffektiviteten på luftrenserne i farestalden og i drægtighedsstalden blev ikke undersøgt i nærværende afprøvning.

I teknikrummet var der en blandetank, hvor vand blev tilsat 96 % koncentreret svovlsyre. Tilsætning af svolvsyre blev reguleret via en styring, som var tilkoblet et pH-meter i blandetanken, hvor der blev reguleret efter en pH-værdi på 2,2. En 2,2 kW cirkulationspumpe i teknikrummet cirkulerede med jævne mellemrum svovlsyreopløsningen mellem blandetanken og sumpen under det første filterelement i de tre luftrensere. I blandetanken blev vand tilført via regulering fra niveauføler. Når der blev tilført vand i blandetanken blev der samtidig tilført vand i sumpen under det andet filterelement på hver af de tre luftrensere. Fra sumpen under det andet filterelement i luftrenseren var der overløb til sumpen under det første filter, så der kunne ikke ske en direkte lænsning fra filter 2. I forbindelse med at der blev tilsat svovlsyre i blandetanken, blev der samtidig lænset en vis mængde væske fra blandetanken til gødningsopbevaring. Rørføringen fra blandetanken var tilkoblet fortanken på ejendommen.

I perioden, hvor der blev foretaget målinger af luftrenserens evne til at reducere lugtkoncentrationen, blev kaliumpermanganat tilsat til vandet, der blev tilført sumpen under det andet filterelement i luftrenseren. Kaliumpermanganat er et kemisk oxidationsmiddel. Med en Dosatron-pumpe blev der fra den 4. juli 2007 til og med den 17. august 2007 tilsat 0,1 kg af en 4 % kaliumpermanganat-opløsning pr. kubikmeter vand. Den 17. august 2007 blev doseringen ændret til, at der blev tilsat 2,2 liter/time af 4 % kaliumpermanganat-opløsningen direkte i sumpen med Dosatron-pumpen. Doseringen af kaliumpermanganat i luftrenseren blev stoppet d. 1. oktober 2007.

Registreringer

Afprøvningen blev gennemført fra juli 2007 til august 2008 og for at dokumentere luftrenserens effektivitet med hensyn til at reducere lugt- og ammoniakkoncentrationen om sommeren, blev der foretaget målinger på 7 måledage. Lugtmålingerne blev foretaget fra d. 30. juli 2007 til og med d. 26. september 2007 og for at dokumentere luftrenserens evne til at reducere ammoniakkoncentrationen over året blev der efterfølgende foretaget målinger ca. hver 14. dag fra den 26. september 2007 til og med den 4. august 2008.

Lugtmålingerne blev foretaget ved opsamling af en repræsentativ luftmængde før det første filterelement, mellem de to filterelementer og efter det andet filterelement. På grund af luftrenserens bredde (18,9 meter), blev der opsamlet to prøver henholdsvis før det første filterelement, to prøver mellem de to filterelementer og to prøver efter det andet filterelement. Der blev opsat en Teflon^TM slange i hvert målepunkt, som var ca. ¼ af luftrenserens bredde ind fra hver side af luftrenseren, henholdsvis før, mellem og efter de to filterelementer. Teflon^TM slangen fra hvert målepunkt var monteret til en 30 liter Tedlar^® pose. Den enkelte pose lå i en tæt lukket kasse. Der blev i kassen dannet et vakuum ved hjælp af en pumpe, hvorved posen blev fyldt med luft fra målestedet. Prøverne blev udtaget i henhold til Dansk Standard [11]. Heri angives ikke, hvor hurtigt luftprøverne skal opsamles, men det blev valgt at fylde poserne med 1,0 liter pr. minut, hvorved poserne blev fyldt over ca. 30 min. På hver måledag blev der opsamlet to luftprøver ved hvert målested, således at der i alt blev opsamlet 12 luftprøver hver måledag. Luftprøverne blev opsamlet henholdsvis mellem kl. 11-12 og umiddelbart efter kl. 12.30.

De 12 luftprøver fra hver måledag blev sendt til Slagteriernes Forskningsinstitut, Roskilde til olfaktometrisk lugtanalyse, hvor de blev analyseret den følgende dag. Luftprøverne blev analyseret i henhold til Dansk Standard [11]. Prøverne opsamlet mellem kl. 11-12 blev analyseret af et panel, mens prøverne opsamlet efter kl. 12.30 blev analyseret af et andet panel.

Efter opsamling af de enkelte luftprøver til olfaktometrisk bestemmelse af lugtkoncentrationen blev der foretaget måling af ammoniak- og kuldioxidkoncentrationen i de samme målepunkter. Ved de sidste fem måledage med lugtmålinger blev der endvidere foretaget målinger af svovlbrintekoncentrationen med en Jerome 631-XE svovlbrintemåler i de samme målepunkter. Ammoniakkoncentrationen blev målt med Kitagawa sporgasrør 105SD, mens kuldioxidkoncentrationen blev målt med Kitagawa sporgasrør 126SF. For at dokumentere luftrenserens ammoniakreduktion over året blev der foretaget måling af ammoniak- og kuldioxidkoncentrationen i de samme målepunkter før og efter det første filterelement ca. hver 14. dag i afprøvningsperioden.

Luftydelsen i de enkelte staldsektioner blev kontinuerligt logget hver 10. minut via loggeprogram fra Stienen B.V. Antallet af dyr og dyrenes vægt i staldsektionerne blev registreret ved prøveudtagningerne. Endvidere blev svineri på det faste gulv i staldsektionerne registreret ved hver måledag.

Luftens temperatur og relative fugtighed i procent blev målt i de seks målepunkter ved luftrenseren efter opsamling af hver luftprøve. Udeluftens temperatur og relative fugtighed i procent blev målt før opsamling af 1. luftprøve og efter opsamling af 2. luftprøve. Målinger af luftens temperatur og relative fugtighed i procent blev foretaget med en TSI VelociCalc 8347 måler. Luftrenserens samlede tryktab blev målt med et manometer. Energiforbrug til drift af luftrenser, som omfattede ti pumper til recirkulering af væske over de to filterelementer samt blandeanlægget i teknikrummet, blev registreret separat med elmålere. Energiforbruget til de ti frekvensregulerede ventilatorer kunne aflæses via frekvensomformernes indbyggede elmåler.

Vandforbrug til opblanding med syre, samt vand tilført direkte i luftrenseren, blev registreret separat med vandmålere. Syreforbruget blev registreret ud fra indkøbt mængde i perioden. Den lænsede mængde gødningsvæske fra luftrenseren blev registreret med en vandmåler i perioden 29. oktober 2007 til og med 19. maj 2008 og dernæst estimeret for et helt år.

På måledagene blev der foretaget måling af pH i sumpen under hvert filterelement, og pH-værdien på styringsskabet til luftrenseren blev registreret. Der blev på to måledage, henholdsvis den 3. september 2007 og den 5. oktober 2007 udtaget en prøve af den lænsede gødningsvæske. Prøverne blev sendt til analyse for indholdet af total N, ammoniumkvælstof, fosfor, kalium og tørstof hos AnalyCen (Fredericia, Danmark).

Lugtemissionen pr. 1000 kg dyr blev beregnet ud fra lugtkoncentration, ventilationsydelse samt gennemsnitlig vægt og antallet af grise i staldsektionerne ved følgende formel:

			L: Lugtkoncentrationen, OU_E/m³
OU_E/s pr. 1000 kg dyr	=	L x Q x 1000	Q: Ventilationsydelsen, m³/time
		W x N x 3600	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:

			M: Molvægten af N, 14,007 g/mol
			V: Koncentration, ppm = ml/m³
g NH₃-N/dyr/time	=	M×V×Q×P	Q: Ventilationsydelsen, m³/time
		R×T×N×1000	P: Tryk, 1 atm.
			R: Gaskonstanten, 0,0821 liter × atm/(mol × K)
			T: Temperaturen i Kelvin
			N: Antal dyr i sektionerne, stk.

Statistik

Ammoniakkoncentrationer og –emissioner før og efter luftrenseren 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- og lugtkoncentrationer blev ligeledes analyseret i variansanalyse med proceduren MIXED i SAS under hensyn til gentagne målinger pr. dag.

Resultater og diskussion

I afprøvningsperioden fra juli 2007 til august 2008 var den gennemsnitlige belægning i de otte smågrisesektioner 1664 ± 253 smågrise med en gennemsnitlig vægt på 23 ± 4 kg. I de 12 poltesektioner var den gennemsnitlige belægning 1608 ± 212 polte med en gennemsnitlig vægt på 66 ± 7 kg. Selvom 12 af sektionerne var indrettet til polte svarede belægningsgraden vægtmæssig til en traditionel slagtesvinestald.

Lugt

I tabel 1 er angivet den gennemsnitlige lugtkoncentration og lugtemission henholdsvis før første filterelement, mellem de to filterelementer og efter andet filterelement i luftrenseren, samt den procentuelle reduktion over de to filterelementer. I appendiks figur A1 er vist lugtkoncentrationerne målt på de enkelte måledage. Ved at lede luften fra den kombinerede smågrise- og poltestald igennem luftrenseren var der et mindre numerisk fald i lugtkoncentrationen efter de to filterelementer, svarende til 9 % Forskellen var dog ikke statistisk sikker med det givne antal målinger.

Der blev som nævnt udtaget luftprøver til olfaktometrisk bestemmelse af lugtkoncentrationen på syv måledage om sommeren. Én dags lugtanalyser måtte dog udelukkes af databehandlingen på grund af fejl i fordelingen af prøver på de to paneler. Der indgik således 72 lugtanalyser i resultaterne angivet i tabel 1. Lugtemissionen fra den kombinerede smågrise- og poltestald, målt før luftrenseren, var højere end standardtallene for henholdsvis smågrise og slagtesvin [12]. Årsagen til den højere lugtemission kan delvis tilskrives at staldanlægget var etableret med gulvudsugningsanlæg.

Dansk Svineproduktion har tidligere vist, at der ikke kunne opnås en lugtreduktion med kemiske luftrensere, hvor der på et af trinene blev overrislet med rent vand [7], [8]. I de tidligere afprøvninger var luftrenseren opbygget efter samme princip som ScanAirclean luftrenseren med både et syre-trin og et vand-trin. Til gengæld var overrislingen med rent vand på det første trin i de tidligere afprøvninger. I nærværende afprøvning blev der i forsøg på at opnå en lugtreduktion med ScanAirclean luftrenseren tilsat kaliumpermanganat i det vand, der blev tilført luftrenseren, jf. materiale og metode afsnittet.

Resultaterne viste dog ingen effekt på lugtreduktionen målt olfaktometrisk ved tilsætning af kaliumpermanganat, jf. tabel 1. Tilsætning af kaliumpermanganat kan medføre udfældning af brunsten (MnO₂), som er tungtopløseligt. På grund af den manglende lugtreduktion blev doseringen af kaliumpermanganat stoppet d. 1. oktober 2007. Det er dog uvist om en højere dosering af kaliumpermanganat kunne have medført en lugtreduktion, men på grund af udfældningen af brunsten, kan dosering med kaliumpermanganat umiddelbart ikke anbefales.

Tabel 1. Lugtkoncentration og -emission før første filterelement, mellem de to filterelementer og efter andet filterelement i luftrenseren, samt den procentvise reduktion over de to filterelementer. 95 % konfidensinterval er angivet i parentes

Målested	Lugtkoncentration (OU_E/m³)	Lugtemission (OU_E/s/1000 kg dyr)	P-værdi
Før første filterelement	2500 (1500 – 4200)	780 (520 – 1200)	-
Mellem de to filterelementer	2400 (1400 – 4000)	750 (500 – 1100)	-
Efter andet filterelement	2200 (1300 – 3600)	680 (460 – 1000)	-
Procentvis reduktion efter første filterelement i luftrenseren	1 (-12 – 13)		NS
Procentvis reduktion efter første og andet filterelement i luftrenseren	9 (-3 – 21)		NS
NS: Ingen statistisk sikker forskel.

Ammoniak

I tabel 2 er angivet den gennemsnitlige ammoniakkoncentration og ammoniakemission henholdsvis før og efter det første filterelement i luftrenseren samt den procentvise reduktion over filterelementet. I appendiks figur A2 er vist ammoniakkoncentrationerne målt på de enkelte måledage. Ved at lede luften fra den kombinerede smågrise- og poltestald igennem luftrenseren blev ammoniakkoncentrationen over året statistisk sikker reduceret med gennemsnitlig 92 %. Om vinteren, hvor der var lav lufthastighed igennem luftrenseren, var det ikke praktisk muligt at måle ammoniakkoncentrationen efter det andet filterelement pga. opblanding med udeluft.

Derfor blev luftrenserens gennemsnitlige reduktionseffektivitet for ammoniak over hele året beregnet som reduktionen over luftrenserens første trin. Ved sommerens syv måledage, hvor der også blev foretaget lugtmålinger, var den gennemsnitlige koncentration af ammoniak før luftrenseren 7,6 ppm, mens den efter det første filterelement var reduceret til 0,32 ppm og efter det andet filterelement var den reduceret til 0,18 ppm. Målingerne fra sommerperioden illustrerer dermed at langt hovedparten af ammoniakkoncentrationen reduceres som forventet i luftrenserens første trin, hvor filterelementet blev overrislet med svovlsyreopløsningen. På grund af den manglende lugtreduktion, må det fremadrettet forventes at luftrenseren i Danmark vil blive forhandlet til ammoniakreduktion, hvilket betyder at luftrenseren kun vil indeholde det første filterelement med overrisling af svovlsyreopløsningen.

Tre gange i afprøvningsperioden manglede der svovlsyre på anlægget. Det skyldtes enten, at svovlsyren ikke var blevet leveret til ejendommen, eller at tanken tilkoblet anlægget var tom. De perioder, hvor der ikke var svovlsyre på anlægget, blev udeladt af dataopgørelsen. I appendiks figur A6 er vist pH-værdien aflæst på styreskabet sammenholdt med pH målt i sumpen under det første filterelement. Der var generelt en god sammenhæng mellem pH aflæst på styreskabet og pH målt i sumpen under det første filterelement. Endvidere var anlægget i stand til at holde pH i overrislingsvandet på de ønskede 2,2 bortset fra de dage, hvor der manglede svovlsyre i anlægget.

Tabel 2. Ammoniakkoncentration og -emission før første filterelement og mellem de to filterelementer i luftrenseren samt den procentvise reduktion over det første filterelement. 95 % konfidensinterval er angivet i parentes. Tallene er gennemsnit af målinger over et helt år

Målested	Ammoniak- koncentration (ppm)	Ammoniak- emission (g NH₃-N/dyr/time)	P-værdi
Før første filterelement	11,7 (10,1 – 13,4)	0,17 (0,15 – 0,18)	-
Mellem de to filterelementer	1,0 (0,5 – 1,5)	0,013 (0,007 – 0,019)	-
Procentvis reduktion efter første filterelement i luftrenseren	92 (87 – 97)		***
***: statistisk sikker forskel P<0,001.

Svovlbrinte

Der var ingen reduktion i koncentrationen af svovlbrinte ved at lede luften fra den kombinerede smågrise- og poltestald igennem luftrenseren. Den gennemsnitlige koncentration af svovlbrinte før luftrenseren var 145 ppb (95 % konfidensinterval: 21 – 268). Mellem de to filterelementer blev der målt en gennemsnitlig svovlbrintekoncentration på 151 ppb (95 % konfidensinterval: 28 – 275), mens den efter det andet filterelement gennemsnitlig var 146 ppb (95 % konfidensinterval: 22 – 297).

Forbrug af syre, vand og el

I tabel 3 er angivet syre- og vandforbruget til luftrensning samt elforbruget til luftrenseren og ventilation i afprøvningsperioden. Forbruget af syre og vand samt den lænsede mængde væske blev registreret ved blandeanlægget i teknikrummet, som servicerede tre luftrensere på ejendommen. I afprøvningsperioden var luftrenseren i løbe-drægtighedsstalden imidlertid ikke i drift, så forbruget af syre og vand samt den lænsede mængde fra blandeanlægget blev fordelt procentvis mellem farestalden og den kombinerede smågrise- og poltestald ud fra ventilationsluftmængden over året.

Den samlede ventilationsluftmængde fordelte sig med 73,3 % fra den kombinerede smågrise- og poltestald og 26,7 % fra farestalden.

I den kombinerede smågrise- og poltestald blev forbrugsomkostningerne igen fordelt procentvis i forhold til ventilationsluftmængde fra smågrisesektionerne og poltesektionerne. Ventilationsluftmængden fra smågrisesektionerne udgjorde 30,5 % mens poltesektionerne bidrog med 69,5 % af ventilationsluftmængden, der blev ledt igennem luftrenseren.

Det var kun knapt 8 % af vandforbruget, der blev lænset fra luftrenseren. Årsagen til den store forskel mellem vandforbruget og den lænsede mængde væske skyldtes den almindelige fordampning, som det medførte at lede luften igennem luftrenseren.

I appendiks tabel A1 er vist det analyserede indhold af den lænsede væske fra to prøver udtaget i afprøvningsforløbet.

Tabel 3. Forbrug af syre, vand og el samt lænset væske fra luftrenseren i den kombinerede smågrise- og poltestald i perioden 6. august 2007 til og med 4. august 2008

	Total forbrug i afprøvnings- perioden	Total forbrug til smågrise- sektionerne²	Forbrug pr. produceret smågris³	Total forbrug til polte- sektionerne²	Forbrug pr. produceret polt⁴
Svovlsyre forbrugt, kg¹	8.309	2.535	0,25	5.774	0,90
Vand forbrugt, liter ¹	1.600.000	488.000	49	1.112.000	173
Lænset væske fra luftrenser, liter^1,5	125.000	38.000	3,8	87.000	13,5
Elforbrug blandeanlæg samt cirkulationspumpe i teknikrum, kWh¹	8.718	2.660	0,3	6.059	0,9
Elforbrug til pumper til overrisling i luftrenser, kWh	57.009	17.392	1,7	39.618	6,2
Elforbrug til ventilation, kWh	156.589	47.770	4,8	108.819	16,9
Elforbrug i alt til ventilation og luftrensning, kWh	222.317	67.822	6,8	154.495	24,0

¹	Det samlede forbrug er delt procentvis mellem de tre luftrensere ud fra den luftmængde luftrenserne har behandlet.
²	Det samlede forbrug i stalden er delt procentvis i forhold ventilationsluftmængden fra henholdsvis de otte smågrisesektioner og de 12 poltesektioner.
³	Produceret smågris er beregnet som seks gange den gennemsnitlige belægning i smågrisesektionerne.
⁴	Produceret polt er beregnet som fire gange den gennemsnitlige belægning i poltesektionerne.
⁵	Beregnet mængde for et helt år. Den lænsede mængde blev registreret i perioden 29. oktober 2007 til og med 19. maj 2008.

Af det samlede elforbrug blev ca. 70 % anvendt til at ventilere stalden, mens de resterende 30 % blev anvendt til drift af luftrenseren. Generelt var elforbruget højt, og det skyldtes blandt andet, at ventilatorerne skulle overvinde det tryktab, der var over luftrenseren samt det tryktab, der var over skakter og kanaler, hvor luften blev ført fra staldsektionerne og op til luftrenseren.

På måledagene over året var den gennemsnitlige luftydelse fra stalden på 96.000 m³/time, hvilket medførte et gennemsnitlig tryktab over luftrenseren på 106 Pa, mens det lå i intervallet fra 25 og op til 165 Pa under normal drift afhængig af ventilationsbehovet i stalden, jf. figur 2. Der blev i afprøvningen konstateret problemer med tilstopning med støv i primært det første filterelement i luftrenseren. I juni 2008 var luftrenseren imidlertid så tilstoppet at tryktabet over luftrenseren var oppe på 250 Pa. Selvom luftrenseren blev vasket ca. 3 gange i afprøvningsforløbet, var det vanskeligt at rengøre filterelementerne fuldstændig. Filterelementerne var 55 cm tykke, og derfor kunne støv og snavs ophobe sig inde i selve filteret, hvor det var vanskeligt at vaske væk med en højtryksrenser. Tilstopning af filterelementerne begyndte ofte med at vandfordelingsbakken ovenpå filterelementet blev tilkittet med støv, hvorved der kom en uens overrisling af væske på filterelementet. Støvet satte sig efterfølgende i de punkter hvor befugtningen var mindst.

I appendiks figur A18 og A19 er vist henholdsvis en ren vandfordelingsbakke og en, som var tilkittet med støv og snavs.

Figur 2. Luftydelsen gennem luftrenseren samt tryktabet over luftrenseren ved de enkelte måledage.
(billede nr. 1862)

Forbrugsomkostninger

Under forudsætning af at el afregnes med 0,75 kr./kWh, syre med 2,5 kr./kg og vand med 3,50 kr./m³ udgjorde forbrugsomkostningerne 5,90 kr. pr. produceret smågris og 20,90 kr. pr. produceret polt. Gennemsnitlig skal der i en smågrisestald uden luftrensning anvendes 2 kWh pr. produceret smågris til at ventilere stalden og i en poltestald 5 kWh pr. produceret polt. Fratrækkes det gennemsnitlige elforbrug til ventilation i en stald uden luftrensning, fås elforbruget og dermed omkostningen til luftrensning. I afprøvningen udgjorde forbrugsomkostningerne til syre, vand og el ved luftrensningen dermed 4,40 kr. pr. produceret smågris og 17,10 kr. pr. produceret polt. De producerede polte i stalden var vægtmæssigt på niveau med slagtesvin. For at få den samlede omkostning til luftrensning skal forbrugsomkostningerne derudover tillægges forrentning og afskrivning af investering i luftrenser og centralkanal, omkostninger til jævnlige vask af filterelementerne samt service og vedligeholdelse.

Selvom anlægget var relativt nyt, blev der i afprøvningsperioden konstateret nedbrud på lænsepumpen og cirkulationspumpen, der var tilkoblet blandetanken i teknikrummet. Endvidere blev alle pumperne til overrisling af filterelementerne i luftrenseren udskiftet med en ny type på grund af dårlig holdbarhed ved den oprindelige model.

Konklusion

Ammoniakkoncentrationen i luften fra en kombineret smågrise- og poltestald blev over året reduceret fra gennemsnitlig 11,7 ppm til 1,0 ppm ved at lede den igennem en central luftrenser fra ScanAirclean A/S. Ammoniakkoncentrationen blev statistisk sikker reduceret med 92 %. Derimod var der ingen statistisk sikker reduktion af lugtkoncentrationen i luften fra stalden ved at lede den igennem luftrenseren.

Generelt var elforbruget højt. Det skyldtes blandt andet, at al luft fra stalden blev renset, samt at ventilatorerne skulle overvinde det tryktab, der var over luftrenseren, skakter og kanaler. Tryktabet over luftrenseren var i afprøvningsperioden gennemsnitlig 106 Pa ved en gennemsnitlig ventilationsydelse på 96.000 m³/time. Der blev i afprøvningsperioden konstateret problemer med tilstopning af filterelementerne, og til sidst i afprøvningen var luftrenseren så tilstoppet, at tryktabet over luftrenseren var på 250 Pa. Selvom luftrenseren blev vasket, var det vanskeligt at rengøre filterelementerne fuldstændig. Filterelementerne var 55 cm tykke, og derfor kunne støv og snavs ophobe sig inde i selve filteret, hvor det var vanskeligt at vaske væk med en højtryksrenser. Selvom anlægget var nyt blev der i afprøvningsperioden konstateret nedbrud på både lænsepumpen og cirkulationspumpen, der var tilkoblet blandetanken i teknikrummet. Endvidere blev alle pumperne til overrisling af filterelementerne i luftrenseren udskiftet med en ny type på grund af dårlig holdbarhed ved den oprindelige model.

Forbrugsomkostningerne til syre, vand og el ved luftrensningen udgjorde 4,40 kr. pr. produceret smågris og 17,10 kr. pr. produceret polt, når forbrugsomkostningen på 2 kWh pr. smågris og 5 kWh pr. polt til ventilation i en stald uden luftrensning fratrækkes. De producerede polte i stalden var vægtmæssigt på niveau med slagtesvin. For at få den samlede omkostning til luftrensning skal forbrugsomkostningerne derudover tillægges forrentning og afskrivning af investering i luftrenser og centralkanal, omkostninger til jævnlige vask af filterelementerne samt service og vedligeholdelse.

Referencer

[1]	Jensen, T.L.; Hansen, M.J.: (2006): Slagtesvinestald med biologisk luftrensning fra SKOV A/S. Meddelelse nr. 737, Dansk Svineproduktion.
[2]	Riis, A.L.; Jensen, T.L.: (2007): BIO-REX Hartmann Bio-Filter afprøvet ved en slagtesvinestald. Meddelelse nr. 807, Dansk Svineproduktion.
[3]	Riis, A.L.; Lyngbye, M.; Feilberg, A.: (2008): Afprøvning af vertikalt biofilter efter amerikansk princip. Meddelelse nr. 819, Dansk Svineproduktion.
[4]	Sørensen, K.; Riis, A.L.: (2008): Ammoniak- og lugtreduktion i en biologisk luftrenser, ”CleanTube”, fra SKIOLD A/S. Erfaring nr. 0807, Dansk Svineproduktion.
[5]	Jensen, T.L.; Riis, B.L.; Feilberg, A.: (2005): Reduktion af lugt og ammoniak med Oldenburg Biofilter, Agrofilter GmbH. Meddelelse nr. 727, Landsudvalget for Svin.
[6]	Mortensen, B.; Damsted, E.: (2003): Rensning af staldluft med udstyr fra Scan-Airclean ApS, Status oktober 2003. Notat 0346, Landsudvalget for Svin.
[7]	Pedersen, P.: (2007): Delrensning med to-trins Bovema S-air luftrenser i en slagtesvinestald. Meddelelse nr. 775, Dansk Svineproduktion.
[8]	Riis, A.L.: (2007): Bovema S-air to-trins luftrenser afprøvet i en smågrisestald under sommerforhold. Meddelelse nr. 776, Dansk Svineproduktion.
[9]	Mosquera, J.; Hol, J.M.G.; Huis in ‘t Veld, J.W.H.; Nijeboer, G.: (2007): Rendementsmeting luchtwasser 90/95% ammoniakreductie Inno+ luchtwassysteem, Rapport 43. Animal Sciences Group, Wageningen UR.
[10]	Mosquera, J.; Hol, J.M.G.; Huis in‘t Veld, J.W.H.; Nijeboer, G.: (2008): Efficiency of the 90/95% ammonia reduction Inno+ acid scrubber to reduce odour emissions, Rapport 99. Animal Sciences Group, Wageningen UR.
[11]	Dansk Standard: (2003): Luftundersøgelse – Bestemmelse af lugtkoncentration ved brug af dynamisk olfaktometri. DS/EN 13725:2003.
[12]	Riis, A.L.: (2006): Standardtal for lugtemission fra danske svinestalde om sommeren. Meddelelse nr. 742, Landsudvalget for Svin.

Deltagere:	Gruppeleder Thomas Lund Sørensen, Ingeniørstuderende Martin Leegaard Riis, Statistikkonsulent Mai Britt Friis Nielsen, Dansk Svineproduktion.
Afprøvning:	922 - Projektet har fået tilskud fra EU og Fødevareministeriets Landdistriktsprogram

Appendiks

Figur 1A. Lugtkoncentration henholdsvis før, mellem og efter de to filterelementer i luftrenseren ved de enkelte måletidspunkter. Hvert punkt er gennemsnittet af to prøver henholdsvis før, mellem og efter de to filterelementer. (Billede nr. 1863)

Figur 2A. Ammoniakkoncentration henholdsvis før og efter det første filterelement i luftrenseren ved de enkelte måletidspunkter. Hvert punkt er gennemsnittet af to prøver henholdsvis før og efter det første filterelement. (Billede nr. 1864)

Figur 3A. Kuldioxidkoncentration henholdsvis før og efter det første filterelement i luftrenseren ved de enkelte måletidspunkter. Hvert punkt er gennemsnittet af to prøver henholdsvis før og efter det første filterelement. (Billede nr. 1865)

Figur 4A. Temperatur og relativ luftfugtighed i udeluften ved måledagene, hvor der blev fortaget målinger af lugtkoncentrationen. (Billede nr. 1866)

Figur A5. Temperatur og relativ luftfugtighed i luften henholdsvis før, mellem og efter de to filterelementer i luftrenseren ved de enkelte måletidspunkter. Hvert punkt er gennemsnittet af to målinger henholdsvis før, mellem og efter de to filterelementer. (Billede nr. 1867)

Figur A6. pH aflæst på styreskabet ved blandeanlægget sammenholdt med pH målt i sump 1. (Billede nr. 1868)

Figur A7. Akkumuleret elforbrug til henholdsvis ventilation samt drift af luftrenser som omfattede blandeanlæg og pumper til overrisling af filerelementer. (Billede nr. 1869)

Figur A8. Akkumuleret vandforbrug til luftrenseren i afprøvningsperioden. (Billede nr. 1870)

Tabel A1. Analyse af to prøver af den lænsede væske fra luftrenseren udtaget d. 3. september 2007 og den 5. oktober 2007

	Prøve udtaget 3. september 2007	Prøve udtaget 5. oktober 2007
Total kvælstof, g/kg	23,7	26,2
Ammoniumkvælstof, g/kg	23,5	26,1
Fosfor, g/kg	0,055	<0,05
Kalium, g/kg	0,48	0,71
Tørstof, g/kg	12,5	13,6

InfoSvin/Figur%20A9%208421859.tif
Figur A9. Stiindretning i smågrisestierne. (Billede nr. 1859)

Figur A10. Stiindretning i poltestierne. (Billede nr. 1848)

Figur A11. Gulvudsugningskanalen i den enkelte sektion lå under det faste gulv med åbninger ud under spaltegulvsarealet. I den ene ende af den enkelte staldsektion var der i hver side opsat en kanal, hvor luften blev ledt op i den fælles udsugningskanal, der var placeret i loftsrummet. (Billede nr. 1849)

Figur A12. Midt i kanalen, som var placeret i loftsrummet.
(Billede nr. 1850)

Figur A13. Før det første filterelement i luftrenseren.
(Billede nr. 1851)

Figur A14. Midt mellem de to filterelementer i luftrenseren.
(Billede nr. 1852)

Figur A15. Efter det andet filterelement i luftrenseren.
(Billede nr. 1853)

Figur A16. I perioden hvor der blev tilsat kaliumpermanganat i vandet,
som blev recirkuleret over det andet filterelement i luftrenseren,
fik vandet et rødligt skær. (Billede nr. 1854)

Figur A17. Afkast fra stalden, hvor al ventilationsluft passerede igennem. (Billede nr. 1855)

Figur A18. Vandfordelingsbakke ovenpå et filterelement i luftrenseren, som var ren. (Billede nr. 1856)

Figur A19. Vandfordelingsbakke ovenpå et filterelement i luftrenseren, som var tilkittet med støv og snavs (Billede nr. 1857)

Figur A20. Blandeanlæg i teknikrummet, hvor overrislingsvand til luftrenserne
blev tilsat koncentreret svovlsyre. (Billede nr. 1858)

Central luftrenser fra ScanAirclean A/S afprøvet i en kombineret smågrise- og poltestald