12. december 2012

Punktudsugning

Punktudsugning er et ventilationsprincip, som har en omkostningseffektiv reduktion af lugt og ammoniak fra stalden. Punktudsugning kan etableres i alle stalde til alle dyregrupper.
Illustration af punktudsugning i svinestalde
Illustration af stald med punktudsugning.
Grafik: Larsnorregaard.dk

Med ventilationsprincippet punktudsugning er det muligt at samle hovedparten af staldens ammoniak- og lugtemission i en begrænset del af staldens ventilationsluft, som suges ud via gulvet.

På grund af ventilationsluftens bevægelser i staldene er koncentrationerne af ammoniak, svovlbrinte og lugt størst i gødningskanalen under eller tæt på dyrenes lejeareal, og det er netop her, udsugningspunktet ved punktudsugning er placeret.

Fordampningen af ammoniak og lugtstoffer sker primært fra gyllen opbevaret i gyllekummerne, og ved samtidig at udsuge en del af luften fra dette område reduceres koncentrationer i staldrummet betragteligt, hvilket forbedrer arbejdsmiljøet for staldpersonalet. Punktudsugning kan i øvrigt være med til at forbedre stihygiejnen i stalde med diffus ventilation, da punktudsugningen sikrer en forbedret ventilationseffektivitet nede i den enkelte sti. Denne forbedrede ventilationseffektivitet kan medføre, at ventilationsbehovet i staldene kan reduceres med 10-15 %, hvilket vil medføre en energibesparelse til ventilation.

Punktudsugning i svinestalde har følgende positive effekter:

  • Omkostningseffektiv reduktion af lugt og ammoniak fra stalden
  • Reducerer omkostninger til energi på grund af forbedret ventilationseffektivitet
  • Kan implementeres i alle staldafsnit til svinestalde
  • Forbedrer arbejdsmiljøet på grund af lavere koncentrationer i staldrummet

Målinger har dokumenteret, at punktudsugning i svinestalde samler mindst 70 % af ammoniakemissionen, 50 % af lugtemissionen og 90 % af svovlbrinteemissionen fra stalden i kun 10 % af den samlede ventilationskapacitet. Den resterende del af staldens ventilationsluft (op til 90 %) ledes ud på traditionel vis via udsugninger placeret i loftet i stalden.

Ved traditionel delrensning af ventilationsluften skal 20 % af ventilationskapaciteten ledes igennem luftrenseren for at reducere ammoniakemissionen med 65 %. Til gengæld er det med punktudsugning tilstrækkeligt at lede 10 % af ventilationskapaciteten i gennem luftrenseren og samtidig reducere ammoniakemissionen med 65 %. Punktudsugning giver derved mulighed for at reducere omkostningerne til luftrensning med 30-40 %, og dermed sikre en mere omkostningseffektiv reduktion af lugt og ammoniak fra stalden.

Videncenter for Svineproduktion foretager på nuværende tidspunkt målinger i besætninger, hvor punktud-sugningsprincippet er etableret. Målet med denne dokumentation er at få punktudsugning optaget på Miljø-styrelsens Teknologiliste, således at svineproducenter får mulighed for at anvende løsningen i forbindelse med ansøgning om ny miljøgodkendelse. Punktudsugning kan etableres i stalde til alle dyregrupper.

Ved dimensionering af kanalanlæg til punktudsugning gælder følgende hovedregler:

  • Ventilationsanlæggets maksimumsydelse beregnes for det enkelte staldafsnit/sektion
  • Procentdel af ventilationskapaciteten, som skal ledes ud via punktudsugning, bestemmes – eksempelvis 10 %
  • Dyserne (udsugningspunkter) placeres under eller tæt på dyrenes lejeareal
  • Dimensionering af tværkanaler med dyser sker ud fra luftmængden, og at luftens hastighed i tværkana-len ikke overstiger 3 m/s
  • Dimensionér efter et lavt tryktab i anlægget, da det giver det laveste energiforbrug og støjniveau
  • For at sikre en jævnt fordelt udsugning må dyserne samlede tværsnitsareal ikke overstige tværsnitsarealet af den kanal de har indløb til
  • Kanaler og dyser dimensioneres så der maksimalt er 10 % variation i luftydelsen på de enkelte dyser i forhold til det gennemsnitlige flow over dyserne
  • Hovedkanalens størrelse dimensioneres således at lufthastigheden er den samme og maksimalt 3 m/s gennem hele hovedkanalen
  • Undgå skarpe hjørner og vinkler

Figur 1 beskriver dimensioneringen af et punktudsugningsanlæg i en slagtesvinestald indrettet med syv sektioner.

Punktudsugningsanlæg med syv sektioner
Punktudsugningsanlæg etableret i en slagtesvinestald med syv sektioner.

1. Beregning af ventilationsydelsen
I hver af de syv sektioner er der 380 stipladser til slagtesvin. Stalden er etableret med diffust luftindtag, og stierne, som er fordelt på to rækker á 10 stier, er indrettet med drænet gulv i lejearealet. Ventilationsanlæg-gets samlede luftydelse for hver sektion er på 38.000 m3/time, idet maksimum ventilationsbehovet pr. gris er 100 m3/time. For alle syv sektioner i stalden er den samlede ventilationsydelse 266.000 m3/time. Punktud-sugningsanlæggets kapacitet dimensioneres således, at 10 % af maksimum ventilationskapaciteten ledes ud via punktudsugning svarende til 3.800 m3/time pr. sektion.

2. Placering af sugepunkter
Dyserne (udsugningspunkter) placeres under eller tæt på dyrenes lejeareal. I dette tilfælde løses dette ved at placere en tværkanal under det drænede gulv i dyrenes lejeareal i hver side af sektionen med et suge-punkt midt i hver sti. For at undgå nedfald af gødning og urin i tværkanalerne placeres et fastgulvselement over røret.

3. Dimensionering af dyser og tværkanal
Dimensioneringen af punktudsugningsanlægget - herunder størrelse på dyser, tværkanaler og hovedkanalen - afhænger af, hvor stor en luftmængde der skal ledes gennem anlægget. Ud fra den beregnede ventilati-onsydelse på 3.800 m3/time pr. sektion kan der med IT programmet StaldVent foretages simulering for at bestemme det optimale tværsnitsareal på tværkanaler og dyser. Det er vigtigt, at lufthastigheden ikke over-stiger 3 m/s. Endvidere skal det samlede tværsnitsareal af dyserne ikke overstige tværsnitsarealet i den pågældende tværkanal, de har indløb til. Det sikres samtidig ud fra simuleringen, at der maksimalt er 10 % variation i luftydelsen på de enkelte dyser i forhold til det gennemsnitlige flow over dyserne.

I eksempel 1 viser simuleringerne, at opgaven kan løses ved etablering af en Ø500 mm tværkanal, som placeres under grisenes lejeareal i stierne i hver side af sektionerne. Dyserne i tværkanalen etableres med en diameter på Ø110 mm. Dette resulterer i et tryktab for tværkanalen på 29 Pa med den pågældende luft-ydelse.

4. Dimensionering af hovedkanal
Staldluften fra de to tværkanaler i hver af de syv sektioner samles i en hovedkanal, som placeres under tværgangen i den ene side af stalden, som forbinder de syv sektioner. Hovedkanalen har udløb i en luftren-ser, hvorved luften fra punktudsugningsanlægget kan renses.

Hovedkanalens størrelse dimensioneres således, at lufthastigheden ikke overstiger 3 m/s. For at sikre en ensartet lufthastighed i hovedkanalen og dermed ensartet udsugning fra hver tværkanal er tværsnitsarealet i hovedkanalen forskellig gennem kanalens længde. Det vil sige, at tværsnitsarealet på hovedkanalen er mindst længst væk fra hovedkanalens udløb og størst tættest på udløbet. Minimumskravet til tværsnitsarealet, for at lufthastigheden maksimalt bliver på 3 m/s, beregnes ved følgende formel:

            Tværsnitsareal (m2)= Luftydelse i punktet (m3/time) / 3600 / 3 m/s

Ud fra beregningen i forhold til eksempel 1 skal hovedkanalens tværsnitsareal ved udløbet minimum være 1,4 m2, faldende til 0,4 m2 længst væk fra udløbet. Dette udføres i praksis ved at justere højden i kanalen.

5. Krav til udsugningskapacitet
Ud fra simuleringen i StaldVent kan punktudsugningsanlæggets samlede tryktab beregnes til 80 Pa. Ventila-torerne skal således kunne levere en samlet udsugningsydelse på 26.600 m3/time ved et samlet tryktab på 80 Pa + tryktabet over den valgte luftrenser.

6. Undgå skarpe hjørner og vinkler
I eksempel 1 er der valgt 90 graders vinkel ved overgang mellem tværkanal og hovedkanal. For at opnå et lavere tryktab i punktudsugningsanlægget kunne der med fordel være etableret en 60 graders vinkel i stedet for. Omkostninger til etablering af disse energioptimerende foranstaltninger skal imidlertid vurderes i forhold til, hvad der kan opnås i energibesparelse.

I tabel 1 er opsummeret de fakta, der indgår i dimensioneringen af punktudsugningsanlægget i en slagtesvinestald med syv sektioner (eksempel 1) og i en drægtighedsstald med løsgående søer, én ædeboks pr. so (eksempel 2).

I figur 2 og 3 er vist punktudsugningsanlæggets opbygning i drægtighedsstalden (eksempel 2).

Tabel 1. Fakta som indgår i dimensioneringen af punktudsugningsanlægget i henholdsvis en slagtesvinestald med drænet gulv og i en drægtighedsstald med løsgående søer, én ædeboks pr. so.

Dimensioneringsvejledning
Fakta
Eksempel 1
Slagtesvinestald med drænet gulv
Eksempel 2
Drægtighedsstald med én ædeboks pr. so
Antal stipladser (stk.)
Antal sektioner (stk.)
Sektionsbredde (meter)
Sektionslængde (meter)
2.660 (380 stipladser pr. sektion)
7
12
25
570 søer
1
24
67
Jf. punkt 1. Luftydelser
Maks. ventilationsbehov pr. dyr (m3/time/dyr)
Ventilationsydelse pr. sektion (m3/time)
Kapacitet i punktudsugning (% / m3/time)
Samlet ventilationsydelse (m3/time)
100
38.000
10 / 3.800
266.000
100
57.000
18 / 10.300
57.000
Jf. punkt 2. Sugepunkter
Placering af sugepunkt

Under det drænede gulv i lejearealet - 1 sugepunkt pr. sti

Under spaltegulvet i boksene - 1 sugepunkt for hver 3. meter
Jf. punkt 3. Dyser og tværkanaler
Tværkanal dimension (mm)
Antal dyser
Dyse dimension (mm)
Tryktab i tværkanal (Pa)

Ø500
10
Ø110
29

Ø400
22
Ø75
50
Jf. punkt 4. Hovedkanal
Hovedkanal tværsnitsareal ved udløb (m2)
Hovedkanal tværsnitsareal længst fra udløb (m2)
Tryktab i hovedkanal (Pa)
Tryktab ved udløb fra hovedkanal til udsugningsenhed/luftrenser (Pa)
1,4
0,40
18
6
0,52
0,32
30
6
Jf. punkt 5. Udsugningskapacitet

Anlæggets samlede tryktab ekskl. luftrenser (Pa)
80 100

Punktudsugning i drægtighedsstald til løsgående søer
Figur 2. Punktudsugning etableret i en drægtighedsstald med løsgående søer, én ædeboks pr. so. De to billeder til højre viser placering af dyser og tværkanal, som er placeret under gulvet i boksrækkerne.
Punktudsugning placeret for enden af stalden
Figur 3. I drægtighedsstalden med løsgående søer, én ædeboks pr. so er udsugningsenheden vedr. punktudsugningen etableret for enden af stalden, hvilket giver mulighed for at tilkoble luftrenser. På billedet til højre vises tværkanalerne fra sektionen som forbindes med hovedkanalen, som ligger på tværs langs gavlen.
Placering af dyser og tværkanal
Figur 4. Placering af dyser og tværkanal i en drægtighedsstald med løsgående søer, elektronisk sofodring. Hovedkanalen, som samler luften fra tværkanalerne er placeret under den centrale inspektionsgang.
Punktudsugning i farestald med kassestier  Punktudsugning i farestald med løsgående diegivende søer
Figur 5. Billedet til venstre viser punktudsugning i en farestald med kassestier. Under det faste gulv i kassestierne er etableret en tværkanal med én dyse pr. faresti. Luften samles på loftet i en hovedkanal. Billedet til højre viser en farestald med løsgående diegivende søer, hvor punktudsugningsanlægget er etableret på tilsvarende måde som i farestalden med kassestier.
Punktudsugning i slagtesvinestald med drænet gulv  Punktudsugning i slagtesvinestald med 1/4 fast gulv
Figur 6. Billedet til venstre viser punktudsugning etableret i en slagtesvinestald med drænet gulv, hvor dyserne er etableret via et rør placeret i toppen af det drænet gulv i skillevæggen mellem hver anden sti. Rørene samles via flexslanger i en central udsugningsenhed på loftet. Billedet til højre viser punktudsugning etableret i en slagtesvinestald med ¼ fast gulv. Under det faste gulv er etableret en tværkanal med dyser ud under lejearealet. Luften fra tværkanalen i hver side af sektionen samles i en hovedkanal på loftet.

Fandt du det, du ledte efter?

Tak for din feedback

For at kunne forbedre vores indhold, må du gerne indtaste yderligere detaljer på, hvad du leder efter herunder (valgfrit).

Tak for din feedback

Din indtastning er registreret. Vi evaluerer løbende på feedback fra brugerne.