Gyllekummers udformning i farestalde

SAMMENDRAG

For at forbedre luftkvaliteten og reducere fordampningen af ammoniak blev følgende fire udformninger af gyllekummen afprøvet i en sektioneret farestald med fem sektioner indrettet med diffust luftindtag og gulvudsugning:

Delvist spaltegulv

Fuldspaltegulv, gyllekumme under hele stien.

Fuldspaltegulv, skrå bund i gyllekummen under soen.

Fuldspaltegulv, opdelt gyllekumme under soen.

Afprøvningen viste, at delvist spaltegulv, fuldspaltegulv med skrå bund og opdelt kumme under stien gav en signifikant reduktion på henholdsvis 66, 43 og 30 procent på ammoniakkoncentrationen i staldrummet i forhold til fuldspaltegulv med gyllekumme under hele stien.

Delvist spaltegulv og fuldspaltegulv med skrå bund under stien gav en signifikant reduktion på henholdsvis 53 og 28 procent på ammoniakkoncentrationen i gulvudsugningskanalen i forhold til fuldspaltegulv med gyllekumme under hele stien.

Mod forventning havde systemet med den opdelte gyllekumme ikke den ønskede effekt. Ifølge hollandske undersøgelser skulle det være muligt at opnå en reduktion i størrelsesordenen 50 pct. Årsagen til at systemet ikke virkede som forventet skyldes, at der via gyllerørene var sevet gylle ind i den gyllekumme, der kun skulle have indeholdt “vaskevandet”. Systemet vurderes dog stadig som et godt system forudsat, at gyllesystemet udformes korrekt.

Ammoniakkoncentrationen målt i staldrummet var ved alle udformninger signifikant lavere end målt i gulvudsugningskanalen. Ved delvist spaltegulv var forskellen 34 pct., mens forskellen kun var 15 pct. ved fuldspaltegulv. Dette understreger blot de luftfysiske forhold, hvor der generelt opnås størst effekt af gulvudsugning jo mindre spaltegulvsoverflade, der skal suges luft igennem.

Afprøvningen har således vist, at man kan opnå en væsentlig bedre luftkvalitet, når gylleoverflader og tilsvinede overflader begrænses. Den bedste luftkvalitet blev opnået ved delvist spaltegulv, men der blev ligeledes opnået en forbedring ved at ændre på udformningen af gyllekummen i stalde med fuldspaltegulv. Afprøvningen viste dog at udformningen med skrå bund gav anledning til så store flueproblemer at dette system ikke umiddelbart kan anbefales.

BAGGRUND

Tidsstudier har vist, at en tredjedel af den samlede arbejdstid i en typisk svinebesætning med både søer og slagtesvin bruges i farestalden. Til sammenligning lægger smågrise- og slagtesvinestaldene kun beslag på hhv. 15 og 20 pct. af arbejdstiden. Derfor vil man som regel få den største glæde af at forbedre arbejdsmiljøet i farestalde.

Der er en række forhold vedrørende farestiernes indretning, som påvirker ammoniakniveauet i stalden, heriblandt:

1. Gulvudformning, delvist spaltegulv kontra fuldspaltegulv

2. Udformning af gyllekummen

3. Gylletemperaturen

4. Gulvudsugning kontra rumudsugning

Forskellige udformninger af gyllekummer i farestalde med fuldspaltegulv er undersøgt i Holland. Undersøgelserne viste, at det var muligt at udforme gyllekummer under fuldspaltegulv, så ammoniakfordampningen blev halveret i forhold til den traditionelle udformning med en gyllekumme under hele stien.

Der var imidlertid en række uafklarede spørgsmål omkring udformning og funktion af de gyllekummer der indgik i de hollandske undersøgelser, så som materialevalg, problemer i forbindelse med rengøring, håndtering af gyllen samt flueproblemer.

Det var afprøvningens formål at vurdere funktionen og luftkvaliteten ved forskellige udformninger af gyllekummer i farestalde.

MATERIALE OG METODE

Afprøvningen blev gennemført i en nystartet MS-opformeringsbesætning på ca. 600 søer med salg af 7 kg's grise. Farestaldens indretning og produktionsforhold fremgår af tabel 1. Skitse af gyllekummernes indretning fremgår af figur 1 til 4.

Tabel 1. Staldindretning og produktionsforhold

Staldindretning og produktionsforhold

Antal sektioner

Sektionens mål, lxbxh, m

Antal kassestier pr. sektion

Kassestiens mål, lxb, m

Gyllekummernes dybde, m

Luftindtag

Luftafgang

Fodertype

5

22,40 x 5,88 x 2,60

28

2,50 x 1,60

0,80

Diffust luftindtag via 100 mm Glasuld 39 og perforeret stålplade

Gulvudsugningskanal med dimensionen 68 cm x 75 cm

Vådfodring

Figur 1. Delvist spaltegulv. Gyllekanal var 0,95 m bred

Figur 2. Gyllekumme under hele stien

Figur 3. Skrå kummebund under soen. Hældning 7%. Gyllekanal var 0,95 m bred

Figur 4. Opdelt gyllekumme. Gyllekanal var 0,95 m bred. Kanal under soen var 1,40 m bred

Figur 4. Opdelt gyllekumme. Gyllekanal var 0,95 m bred. Kanal under soen var 1,40 m bred

Grupper

Gruppe 1: Delvist spaltegulv (kontrol).

Gruppe 2: Fuldspaltegulv, gyllekumme under hele stien.

Gruppe 3: Fuldspaltegulv, skrå bund i gyllekummen under soen.

Gruppe 4: Fuldspaltegulv, opdelt gyllekumme under soen.

To sektioner var indrettet som gruppe 2, mens der kun var én sektion med de øvrige grupper.

Registreringer

De to primære registreringsparametre var ammoniakkoncentration af hensyn til arbejdsmiljøet i stalden og ammoniakfordampningen fra stalden af hensyn til det eksterne miljø. Følgende blev derfor registreret hver mandag i tidsrummet 9.00 til 10.00:

- Ammoniakkoncentration målt med Drägerrør i midten af staldrummet og i gulvudsugningskanalen

- Kuldioxidkoncentration målt med Drägerrør i midten af staldrummet

Til kontrol af ventilationsanlæg samt tolkning af måleresultater blev der registreret:

- Belægning: Antal søer, antal smågrise samt smågrisenes vægt

- Undertryk, temperatur og luftfugtighed ude og inde

Desuden blev der indsamlet erfaringer ved enkelte systemer vedrørende ophobning af gødning, flueproblemer, problemer i forbindelse med vask mv.

Statistik

Den statitiske opgørelse af måledata skete på grundlag af, at der forventes en lineær sammenhæng mellem ammoniak- og kuldioxidkoncentrationen ved hver af de undersøgte systemer. Linjen skal gå gennem det punkt, hvor ammoniakkoncentrationen er lig nul, dvs. når kuldioxidkoncentrationen kommer ned på koncentrationen i udeluften på 330 ppm.

Målinger fra et hold søer med en opholdstid på fem uger i farestalden blev betragtet som én uafhængig gentagelse. For hvert hold blev der på grundlag af fem ugers målinger beregnet en sammenhæng mellem ammoniak- og kuldioxidkoncentration beskrevet ved hældningen på den linje, hvor ammoniakkoncentrationen var nul, når kuldioxidkoncentration var 330 ppm.

Sammenhængen mellem kuldioxid- og ammoniakkoncentration for de enkelte hold i sektionerne blev efterfølgende testet i en variansanalyse med gruppe og hold som klassevariable. Ved syv gentagelser og en standardafvigelse på 15 procent af gennemsnittet kunne der ved denne metode testes en forskel på 27 procent af gennemsnittet med en styrke på 80. I opgørelsen blev der ikke korrigeret for multiple sammenligninger.

Forskel mellem den målte ammoniakkoncentration i staldrum og gulvudsugningskanal blev analyseret ved en ensidig t-test.

RESULTATER OG DISKUSSION

Ammoniakkoncentration i staldrum

Afprøvningen viste, at delvist spaltegulv, fuldspaltegulv med skrå bund og opdelt kumme under stien gav en signifikant reduktion (p<0,001) på henholdsvis 66, 43 og 30 procent i forhold til fuldspaltegulv med gyllekumme under hele stien, se tabel 2. Ved delvist spaltegulv var der også en signifikant lavere (p<0,05) ammoniakkoncentration i staldrummet end ved fuldspaltegulv med skrå bund under stien.

I appendiks er sammenhængen mellem ammoniak- og kuldioxidkoncentration i staldrummet for samtlige måledata vist.

Tabel 2. Tabellen angiver, hvor meget NH3-koncentrationen i staldrummet ændres for hver gang CO2-koncentrationen ændres med 1000 ppm. Den procentvise reduktion er angivet i forhold til gennemsnittet af sektion 2 og 3 med fuldspaltegulv

Gruppe	Udformning af gyllekumme	NH3-konc. i staldrum
		ppm pr. 1000 ppm CO2	Reduktion i pct.
1	Delvist spaltegulv	2,2a	66
2	Fuldspaltegulv, sektion 2	6,3b	-
2	Fuldspaltegulv, sektion 3	6,7b	-
3	Skrå bund	3,7c	43
4	Opdelt kumme	4,5d	30

a og b, a og d, b og c, b og d: Signifikant forskellige, p<0,001

a og c: Signifikant forskellige, p<0,05

Tabel 3. Tabellen angiver, hvor meget NH3-koncentrationen i gulvudsugningen ændres for hver gang CO2-koncentrationen ændres med 1000 ppm. Den procentvise reduktion er angivet i forhold til gennemsnittet af sektion 2 og 3 med fuldspaltegulv

Gruppe	Udformning af gyllekumme	NH3-konc. i gulvudsugning
		ppm pr. 1000 ppm CO2	Reduktion i pct.
1	Delvist spaltegulv	3,7a	53
2	Fuldspaltegulv, sekt. 2	7,6b	-
2	Fuldspaltegulv, sekt. 3	8,0b	-
3	Skrå bund	5,6c	28
4	Opdelt kumme	7,1d	9

a og b, a og d, b og c: Signifikant forskellige, p<0,001

a og c: Signifikant forskellige, p<0,01

c og d: Signifikant forskellige, p<0,05

Ammoniakkoncentration i gulvudsugningskanal

Afprøvningen viste, at delvist spaltegulv og fuldspaltegulv med skrå bund under stien gav en signifikant reduktion (p<0,001) på henholdsvis 53 og 28 procent i forhold til fuldspaltegulv med gyllekumme under hele stien, se tabel 3.

Ammoniakkoncentrationen i gulvudsugningskanalen var signifikant lavere (p<0,01) ved delvist spaltegulv sammenlignet med fuldspaltegulv med kumme under hele stien. Udformningen med skrå bund under soen havde en signifikant lavere (p<0,05) ammoniakkoncentration i gulvudsugningskanalen end fuldspaltegulv med opdelt gyllekumme.

Det var ikke muligt, på baggrund af de foretagne målinger, at beregne en eksakt værdi for ammoniakfordampningen, fx kg fordampet NH3 pr. stiplads årligt. Dette ville have forudsat kontinuerlige målinger af ammoniakkoncentration og luftmængden i afgangsluften. Hvis det antages, at den relative forskel i koncentrationen af ammoniak var konstant i løbet af døgnet, kan de målte ammoniakkoncentrationer i luftafgangen dog give et fingerpeg om de relative forskelle mellem de forskellige udformninger af gyllekummer. Under disse forudsætninger har ammoniakfordampningen således været henholdsvis 53, 24 og 9 pct. lavere ved delvist spaltegulv, skrå bund og opdelt kumme end fuldspaltegulv med gyllekumme under hele stien. Sidstnævnte forskel var dog ikke signifikant.

Resultatet af denne afprøvning peger i samme retning som hollandske undersøgelser, se tabel 4, men er dog ikke så udtalte. Det kan der være flere forklaringer på. I de hollandske undersøgelser var gyllens overflade begrænset væsentlig mere end i denne afprøvning. Dels var gyllekanalen smallere dvs. 60 cm mod 95 cm i denne afprøvning, dels var gyllekanalen lavet i “zig-zag”, således at den kun havde fuld bredde i det område, hvor soen kunne gøde og urinere. Udenfor soens gødeområde var kanalen kun 30 cm bred. De hollandske stier var lidt bredere end i denne afprøvning, men sammenlagt var arealet af gylleoverfladen i den hollandske udformning kun 0,78 m² pr. sti mod 1,52 m² pr. sti i den afprøvede udformning.

Tabel 4. Ammoniakfordampning ved forskellig udformning af farestalde ifølge hollandsk “Groen Label-norm"

Fuldspaltegulv

Skrå bund

Opdelt kumme

Ammoniakford., kg NH3/stiplads. pr. år

Reduktion i forhold til fuldspaltegulv, pct.

8,3

-

5,0

40

4,0

52

Den reducerede overflade i den hollandske udformning af gyllekummen kan godt forklare den forskel der var i forhold til de hollandske tal ved systemet med skrå bund, men næppe den forskel der var ved den opdelte kumme. Ideen med den opdelte gyllekumme var, at gylleoverfladen reduceres væsentlig, og at der stort set ikke skulle ske nogen ammoniakfordampning fra kummen under soen, hvor indholdet stort set kun skulle bestå af vaskevand med lidt foder- og gødningsrester. Der var derfor sandsynligt at forudsætninger for dette system ikke var opfyldt i afprøvningsperioden.

Ved den efterfølgende evaluering af måleresultater har det også vist sig, at årsagen til at systemet ikke virkede som forventet skyldes, at der via gyllerørene var sevet gylle ind i den kumme der kun skulle have rummet “vaskevandet”. Dette var formentligt sket i forbindelse med udslusning af gylle, idet et stort tryk i rørsystemet har presset gyllen op i de andre kummer - først og fremmest de kummer der havde den laveste gyllestand, dvs. de kummer der kun skulle have indeholdt vaskevandet.

Systemet med opdelt kumme vurderes dog fortsat som en god løsning og der burde kunne opnås væsentlig bedre luftkvalitet end opnået i denne afprøvning - formentlig på niveau med de hollandske undersøgelser, hvor reduktionen var 52 pct. Dette vil dog forudsætte, at gyllesystemet udformes på en bedre måde, der sikrer, at der ikke kommer gylle ind i den kumme, der kun skal indeholde “vaskevandet”. Det kunne fx være et system, hvor kummerne med “vaskevand” var tilsluttet deres eget rørsystem og adskilt fra det øvrige rørsystem med et tætsluttende spjæld.

Forskel mellem ammoniakkoncentration i gulvudsugningskanal og staldrum

Ammoniakkoncentrationen var ved alle systemer signifikant højere målt i gulvudsugningskanalen end i staldrummet, se tabel 5. Der var forholdsvis størst forskel ved målingerne foretaget i sektionen med delvist spaltegulv og mindst forskel i de to sektioner med fuldspaltegulv og gyllekumme under hele stien.

Det var også forventet ud fra luftfysiske forhold, at gulvudsugningen generelt har størst effekt ved begrænset spaltegulvsareal. For at opnå en sikker luftbevægelse fra staldrummet og ned i gyllekummen kræves der en vis lufthastighed gennem spaltegulvet. Spaltegulvets åbningsareal er kun ca. en tredjedel ved delvist spaltegulv og lufthastigheden dermed ca. tre gange så stor. Derfor vil der alt andet lige blive en væsentlig mere sikker luftretning ved delvist spaltegulv end ved fuldspaltegulv.

Når gulvudsugningen havde en relativ god effekt ved fuldspaltegulv med skrå bund og opdelt kumme under stien tillægges det luftstrømningsmæssige forhold, herunder at gylleoverfladen var relativ tættere på åbningerne til gulvudsugningskanalerne end stierne med gyllekumme under hele stien.

Tabel 5. Forskel mellem ammoniakkoncentration i gulvudsugningskanal og i staldrum

	Antal målinger	Gulvudsugning ppm	Staldrum ppm	Forskel pct.	p-værdi
1. Delvist spaltegulv	31	3,8	2,4	36	<0,001
2. Fuldspaltegulv	32	7,9	6,8	14	<0,01
3. Fuldspaltegulv	31	8,2	6,9	16	<0,001
4. Skrå bund	31	5,0	3,6	29	<0,001
5. Opdelt kumme	34	7,5	5,3	29	<0,001

Ophobning af gødning samt fluer

Fuldspaltegulv med skrå bund under soen gav dog anledning til så stor ophobning af gødning, at det i sommerperioden udmøntedes i et betydeligt flueproblem. Det var specielt slemt ved et enkelt hold, hvor vask blev udeladt. Ved normal staldtemperatur går der ca. 3 uger fra fluen lægger æg til der udklægges en ny flue. Det er derfor vigtigt, at stierne vaskes grundigt for hvert hold samt at foder- og gødningsrester begrænses mest mulig i den første periode soen er i farestalden. Men på trods heraf så kunne fluer dog ikke undgås, og systemet med skrå bund under soen kan derfor ikke umiddelbart anbefales på trods af at systemet reducerer fordampningen af ammoniak.

Deltagere

Tekniker Thomas Lund Sørensen

REFERENCER

den Brok, G. M., 1997. Ammonia emission and cost of a few housing systems. Proefverslag nummer P 1.169. Februari 1997

Hendriks, J. G. L., 1995. Farrowing pens with low ammonia emission. Proefversalg nummer P 1.134. September 1995

APPENDIKS

Figur 2. Gyllekumme under hele stien

Figur 1. Delvist spaltegulv. Gyllekanal var 0,95 m bred

Sektion 2. Fuldspaltegulv

Figur 3. Skrå kummebund under soen. Hældning 7%. Gyllekanal var 0,95 m bred

Sektion 4. Skrå bund