Optimeret klimastyring og anvendelse af loftsventiler i diffus ventileret slagtesvinestald med delvist fast gulv

Svineri på det faste gulv i slagtesvinestier er uønsket af flere årsager. Dyrenes velfærd og generelle sundhed belastes, hvis der er svineri eller søle i lejet, og ligeledes medfører det ekstra arbejde i stalden. Til gengæld er delvist fast gulv en af måderne, hvor man kan sikre en lav ammoniak- og lugtemission, forudsat at stien med delvist fast gulv fungerer uden svineri i lejet [1].

Svineri på fast gulv i lejet kan skyldes et for varmt nærmiljø. I flere udenlandske undersøgelser er der fundet sammenhæng mellem forøget temperatur og øget søleadfærd [2],[3]. Er grisene i en sti først begyndt at svine, har de en tendens til at fortsætte, også selvom staldtemperaturen sænkes. Tidspunktet for hvornår søleadfærd begynder, påvirkes af både dyrenes vægt og temperaturen i nærmiljøet.

En metode til køling af dyrene i diffust ventilerede stalde er at opsætte supplerende luftindtag i form af loftsventiler, som ved høje temperaturer leder luft direkte ned i dyrenes opholdszone. Imidlertid mangler der viden om, hvorvidt supplerende luftindtag kan bidrage til at forbedre klimaet i stierne i perioder, hvor udetempeturen er højere end den ønskede staldtemperatur, så der undgås svineri på det faste gulv i stierne.

Formålet med erfaringsundersøgelsen var derfor at demonstrere, at optimeret klimastyring og anvendelse af loftsventiler som supplerende ventilation kunne reducere graden af svineri i en diffust ventileret slagtesvinestald med delvist fast gulv.

Afprøvningen blev gennemført i en slagtesvinestald indrettet med otte sektioner á 12 stier samt tre sektioner med seks stier. Der indgik to sektioner med 12 stier i afprøvningen. Sektionerne var 11,6 m i bredden, 14,7 m i længden og loftshøjden var 2,6 m. Stierne, som målte 2,45 m i bredden og 5,25 i længden, var indrettet med 2,23 m fast gulv bagerst i stien og 3,02 m spaltegulv samt restriktiv vådfodring i langkrybbe. I det faste gulv var der gulvvarme, og på bagvæggen var der rumvarme i form af ribberør af fabrikatet Spiraflex. Sektionerne var diffust ventileret med et Multistep-anlæg fra SKOV A/S, som var reguleret med en DOL 34H-2 styring ved gennemførsel af de første to produktionshold og en DOL 234 ved gennemførsel af det tredje hold. Der var monteret lavtryksoverbrusning over gødearealet med én dyse over hver sti. Den gennemsnitlige belægningsgrad var 0,69 m²/gris.

Demonstrationen blev gennemført i sommeren og efteråret/vinteren 2009 samt sommeren 2010 over en periode, som strakte sig over produktionstiden for tre hold grise i en kontrol- og forsøgssektion. De aktuelle datoer for opstart samt afslutning af registreringsperioden af de enkelte hold fremgår af tabel 3. I kontrolsektionen fortsatte besætningens hidtidige anvendte klimastyrings- og reguleringspraksis. I forsøgssektionen blev styreparametrene i ventilationsstyringen løbende tilpasset gennem produktionsforløbet afhængig af dyrenes lejeadfærd og renhed.

I forsøgssektionen var der over hver sti monteret en DA1800 loftsventil fra SKOV A/S. Loftsventilen var monteret 2,85 m fra bagvæg med åbningsretning mod det faste gulv bagerst i stien. Ved hold 1 blev loftsventilerne åbnet ved 4 °C over ønsket staldtemperatur. For at kunne regulere åbningen af loftsventilerne i forhold til udetemperaturen blev der før indsættelse af grise i hold 2 monteret en DOL2012 styring fra SKOV A/S i tilknytning til ventilationsstyringen DOL 34H-2. Ved hold 2 og 3 blev åbningen af loftventilerne således styret direkte i forhold til udetemperaturen. Styring af loftventilerne ved hold 1, hvor ventilerne åbnede ved en fastlagt temperatur over ønsket staldtemperatur, gav kun en indirekte styring i forhold til udetemperaturen.

Temperaturforhold og styreparametre

I demonstrationsperioden blev stalden besøgt af en tekniker fra Den rullende Afprøvning ca. en gang om ugen. Reguleringsparametrene i ventilationsstyringerne blev registreret og tilpasset, hvis grisene viste uønsket adfærd i form af ændret lejeområde eller begyndende svineri på det faste gulv. Udetemperaturen blev i afprøvningsperioden registreret via dataloggere hvert 10. minut. 

Registrering af svineri, søle og grisenes renhed

Ved de ugentlige teknikerbesøg blev der registreret svineri i alle stierne i både kontrol- og forsøgsgruppen. Ved registrering af svineri blev stien opdelt i 9 felter. Tre felter på tværs af det fast gulv indgik som den primære parameter, der udtrykte graden af svineri.

Graden af svineri i hvert felt blev vurderet på en skala fra 1 – 6. Denne skalaopdeling blev i dataopgørelsen opgjort fra 0 til 100 % svineri. Et tørt felt med kode 1 betød 0 % svineri og et felt med gødning og søle i hele feltet betød 100 % svineri. Den øvrige sammenhæng mellem graden af svineri og procentværdien fremgår at tabel 1.

Søle blev opgjort særskilt, da et tilsølet lejeareal er en uacceptabel stifunktion, som ikke kan accepteres i henhold til dyreværnsloven samt af hensyn til staldpersonalets arbejdsmiljø. Ved opgørelse af søle, blev omfanget opgjort i procent af de samlede observationer fra de tre felter på det faste gulv.

Ved hvert besøg blev antal grise i stien, den vurderede gennemsnitlige vægt, samt grisenes renhed på en skala fra 1 til 4 ligeledes registreret. Skalaen for grisenes renhed fremgår af tabel 2.

Tabel 1. Procentuel opgørelse af svineri.

Tabel 2. Grisenes renhed.

Behov for manuel rengøring

Behovet for manuel rengøring af det faste gulv blev vurderet med baggrund i modellen vist i figur 1. Stierne blev betragtet som handlingskrævende, hvor manuel rengøring var nødvendig, hvis et af de tre felter i lejet havde svineri i mere end halvdelen af feltet, eller hvis der i de tre felter til sammen, var svineri i mindst en tredjedel af felterne.

Figur 1. Vurdering af behovet for manuel rengøring (handlingskrævende).

Statistik

Graden af svineri i kontrol- og forsøgssektionen blev analyseret i en variansanalyse med proceduren MIXED i SAS med vægten af grisene som kovariat. Antallet af behandlingskrævende stier, samt grisenes renhed i henholdsvis kontrol- og forsøgssektionerne blev analyseret i en logistisk regressionsanalyse med proceduren GENMOD i SAS med vægten af grisene som kovariat.

Udetemperaturforhold i demonstrationsperioden

Ved 33 % af registreringerne ved hold 1, som forløb i sommerperioden 2009, var udetemperaturen under 15 °C, der var den laveste ønskede staldtemperatur. Ved hold 2, som var i efteråret og begyndelsen af vinteren 2009, var udetemperaturen under 15 °C ved 86 % af registreringerne. Ved hold 3, som forløb i sommerperioden 2010, var udetemperaturen under 15 °C ved 33 % af registreringerne. Behovet for supplerende køling ud over luftindtag via det diffuse luftindtag og overbrusning var derfor, som forventet, mest udpræget i sommerhalvåret. Udetemperaturforholdene for hold 1, 2 og 3 kan ses i appendiks figur A1 & A2.

Opgørelse af svineri på det faste gulv

Grisenes renhed, svineri i procent af lejeområdet, stier med behov for rengøring samt omfanget af søle i lejet er vist i tabel 3. I hold 1 var der statistisk sikkert mere svineri i forsøgssektionen i forhold til kontrolsektionen. Forekomsten af mere svineri i forsøgssektionen var specielt udpræget i den sidste del af produktionsperioden og var på et højt niveau. Årsagen til dette var formentlig, at der ved hold 1 ikke var mulighed for at regulere åbningen af loftsventilerne i forhold til udetemperaturen. På varme dage vil der gå lang tid, inden bygningsmassen er nedkølet. Det betyder, at hvis loftsventilerne reguleres via rumtemperaturen, er der risiko for, at loftventilerne åbner om aftenen og natten, hvilket vil medføre, at der ledes kold luft med høj hastighed ned over dyrene, såfremt de vælger lejeareal på det faste gulv. I sådan en situation vil grisene i stedet foretrække lejeareal på spaltegulvet, hvilket typisk vil medføre, at det faste gulv anvendes som gødeareal, jf. figur 2. Selv om sommeren vil der typisk være en lav udetemperatur om natten, og det er derfor vigtigt at åbning af loftsventilerne kan begrænses i forhold til udetemperaturen.                   

  

Figur 2. Billedet til venstre viser grise, der korrekt anvender det faste gulv som lejeareal, mens billedet til højre viser grise, der anvender gødearealet som lejeareal.

Det laveste niveau af svineri i begge sektioner forekom som forventet ved hold 2, som forløb i efteråret/vinteren 2009. Udetemperaturen oversteg kun den ønskede staldtemperatur på 15 °C, mens grisene var relativt små, hvilket medførte at ventilationsanlægget kunne holde den ønskede staldtemperatur i hovedparten af perioden. Dette bevirkede, at grisene kunne opretholde deres normale lejeadfærd på det faste gulv i stierne i både forsøgs- og kontrolsektionen, derfor var omfanget af svineri på det faste gulv lavt. Der var ingen statistisk sikker forskel på graden af svineri mellem forsøgs- og kontrolsektionen ved hold 2, hvilket skyldtes, at loftsventilerne, som var den eneste forskel mellem de to staldsektioner, stort set ikke blev anvendt i denne periode. Der var ligeledes ingen statistisk sikker forskel på grisenes renhed, antallet af stier med behov for manuel rengøring og andelen af søle i lejet mellem forsøgs- og kontrolsektionen ved hold 2.

Ved hold 3, som forløb i sommeren 2010, var der et statistisk sikkert lavere niveau af svineri i forsøgssektionen i forhold til kontrolsektionen. Dette lavere niveau af svineri kunne relateres til, at der var mulighed for at anvende loftsventiler i forsøgssektionen, samt at åbningen af loftsventilerne kunne begrænses i forhold til udetemperaturen. Netop åbning af loftsventilerne i forhold til udetemperatur var ikke muligt ved hold 1.

Tabel 3. Svineri på det faste gulv, behov for manuel rengøring samt søle ved tre hold grise henholdsvis med og uden anvendelse af loftsventiler.

Temperaturstrategi og regulering af det supplerende luftindtag

Den anvendte temperaturstrategi og regulering af det supplerende luftindtag gennem produktionsforløbet for kontrol- og forsøgsgruppen i hold 1, 2 og 3 fremgår af figur 3, 4 og 5. Grisene blev indsat ved en gennemsnitlig vægt på ca. 20 kg ved hold 1 og 2. Ved hold 1 og 2 blev ønsket staldtemperatur i både kontrol- og forsøgsgruppen indstillet til 19 °C ved opstart og løbende nedjusteret til til 15-16 °C gennem de første uger efter indsættelse. Ved hold 3 blev grisene indsat ved 30 kg, og ønsket staldtemperatur blev indstillet til 15 °C i forsøgssektionen og 16 °C i kontrolsektionen.

Hold 1
Styringsstrategien i kontrolgruppen i hold 1 fulgte besætningens normale praksis, og sluttemperaturen var 15 °C ved ca. 60 kg. I forsøgsgruppen ved hold 1 blev ønsket temperatur tilpasset af teknikeren ved de ugentlige besøg, afhængig af grisenes lejeadfærd og afhængig af grisens renhed. Hvis grisene trak væk fra det faste gulv i forsøgsgruppen, blev ønsket temperatur justeret ned med 0,5-1,0 °C indtil en sluttemperatur på 16 °C blev nået ved ca. 45 kg. Samtidig blev åbning af loftventilerne og styreparametrene for overbrusningsanlægget tilpasset i tilfælde, hvor tilstrækkelig køling ikke kunne opnås ved tilpasning af ønsket temperatur.

Åbning af loftsventilerne blev tilstræbt, når udsugningsenhederne havde nået maksimal ydelse og staldtemperaturen oversteg den ønskede temperatur med 4-5 °C. Denne overtemperatur blev valgt for at kompensere for det temperaturfald, grisene oplevede i nærmiljøet, når luften indtages med en højere hastighed.

Figur 3. Ønsket staldtemperatur i forsøg- og kontrolsektion samt staldtemperatur for åbning af det supplerende luftindtag i forsøgssektionen ved hold 1.

Hold 2
Ved indsættelse af grisene i forsøgs- og kontrolsektionen ved 20 kg blev der ønsket en staldtemperatur på 19 °C. Efter gennemførelse af hold 1 blev styringstrategien for loftsventilerne ændret ved hold 2 og 3 således, at åbningen af loftventilerne blev styret direkte i forhold til udetemperaturen. Udetemperaturen for åbning af loftsventilerne blev indstillet til 22,5 °C de første to uger efter indsættelse. Derefter blev udetemperaturen for åbning af loftsventilerne gradvis sænket til 19 °C. Ved gennemførsel af hold 2 var udetemperaturen imidlertid lavere end 19 °C fra grisene vejede 30 kg. Da loftventilerne kun åbnede ved udetemperatur over 19 °C, blev denne del af reguleringsprincippet derfor ikke anvendt i forsøgssektionen fra 30 kg og resten af produktionsperioden ved hold 2.

Figur 4. Ønsket staldtemperatur i forsøg- og kontrolsektion samt udetemperatur for åbning af det supplerende luftindtag i forsøgssektionen ved hold 2. Efter gennemførelse af hold 1 blev styringstrategien af loftsventilerne ændret således, at åbningen af loftventilerne blev styret direkte i forhold til udetemperaturen ved hold 2 og 3.

Hold 3
I hele registreringsperioden blev der ønsket en staldtemperatur på 15 °C i forsøgssektionen og 16 °C i kontrolsektionen. Udetemperaturen for åbning af loftsventilerne i forsøgssektionen blev indstillet til 19 °C, som blev fastholdt i resten af produktionsperioden.

Figur 5. Ønsket temperatur i forsøg- og kontrolsektion samt udetemperatur for åbning af det supplerende luftindtag i forsøgssektionen ved hold 3.

Strategi overbrusning

Strategien for overbrusning fremgår af tabel 4. Ved gennemførsel af hold 1 og 3 om sommeren blev indstillingerne for overbrusning i forsøgsgruppen tilpasset til et interval mellem 15 og 30 minutter, afhængig af grisenes behov for køling. I tilfælde, hvor grisene udviste begyndende søleadfærd, blev intervallet mellem overbrusningerne reduceret. Det samme var gældende ved udsigt til en periode med over 20 - 25 °C i udetemperatur om dagen. Var der på justeringstidspunktet forventninger om en længere periode med høj udetemperatur, blev overbrusningsintervallet gjort kortere. Når den varme periode var overstået, blev intervallet mellem overbrusningerne igen justeret op for at spare på vandet. Ved hold 2 som forløb i efteråret/vinteren var intervallet mellem overbrusningerne øget til mellem 20 og 30 min. og tidsrummet for overbrusning var reduceret, da behovet for køling var mindre i denne periode.

Tabel 4. Strategi for overbrusning ved hold 1, 2 og 3.

Manuel rengøring

Sideløbende med den løbende tilpasning af styreparametrene for ønsket temperatur, overbrusning og det supplerende luftindtag, blev det faste gulv i stier med for meget svineri skrabet rent og efterfølgende strøet med savsmuld. Behovet for manuel rengøring af det faste gulv blev vurderet på baggrund af modellen vist i figur 1. Det var ved denne fremgangsmåde muligt at vende de fleste stier med svineri til tørre og velfungerende stier.

Resultaterne viste, at det var muligt at begrænse graden af svineri på det faste gulv i en slagtesvinestald ved anvendelse af loftsventiler, når åbning af loftsventilerne kunne reguleres i forhold til udetemperaturen.

Ved det første hold grise var forekomsten af svineri i forsøgssektionen med loftsventiler større end i kontrolsektionen uden loftsventiler. Der var ved det første hold grise ikke mulighed for at regulere åbning af loftsventilerne i forhold til udetemperaturen, hvilket formentlig var årsagen til mere svineri i forsøgssektionen. På varme dage vil der gå lang tid inden bygningsmassen er nedkølet. Det betyder, at hvis ikke loftsventilernes åbning kan begrænses i forhold til udetemperaturen, er der risiko for at loftventilerne kan være åbne om aftenen og natten, hvilket vil medføre, at der ledes kold luft med høj hastighed ned over dyrene. I sådan en situation vil grisene i stedet foretrække lejeareal på spaltegulvet, hvilket typisk vil medføre, at det faste gulv i stedet for anvendes som gødeareal.

Til gengæld viste resultaterne ved hold 3, at graden af svineri var lavere i forsøgssektionen sammenlignet med kontrolsektionen uden loftsventiler, når netop loftsventilernes åbning kunne reguleres i forhold til udetemperaturen.

Deltagere
Projektchef Poul Pedersen, Vicencenter for Svineproduktion.
Statistikkonsulent Mai Britt Friis Nielsen, Videncenter for Svineproduktion.
Tekniker Ernst Nielsen, Videncenter for Svineproduktion.

Afprøvning nr.: 998