Det er tidligere vist at hovedparten af lugt fra slagtesvinestalde stammer fra gyllen [1], og da dannelse af flere betydende lugtstoffer fra stalde sker under iltfrie forhold i gyllen, er der potentiale for at reducere lugtemissionen fra stalde ved at øge frekvensen af gylleudslusningen.

Der er i forbindelse med flere afprøvninger i bl.a. klimakamre på Forsøgsstation Grønhøj observeret, at lugt-, ammoniak- og svovlbrinteemissionen var reduceret i dagene efter udslusning [2]. Lignende erfaringer er gjort i USA. På Purdue University i Indiana er der gennemført forsøg i klimakamre, hvor forskellige udslusningsstrategier er sammenlignet mht. emissionen af lugt, ammoniak og svovlbrinte [3]. Her blev det observeret, at ammoniak- og svovlbrinteemissionen var lavere, jo oftere der blev udsluset gylle.

Formålet med erfaringsundersøgelsen var at eftervise lugt- og ammoniakreduktion ved hyppig udslusning af gylle, hvilket vil være en forholdsvis billig miljøforbedrende foranstaltning i stalde med fuldspalte gulv, som har den højeste lugtemission.

Undersøgelsen blev gennemført i to identiske staldsektioner i en slagtesvinebesætning. I hver sektion var der 136 slagtesvin fordelt i 8 stier (2,4 m x 4,8 m) med 17 slagtesvin pr. sti. Sektionerne havde undertryksventilation med diffust luftindtag gennem loftet, og et ventilationsafkast pr. sektion. Ventilationsydelsen blev reguleret efter en ønsket staldtemperatur på 18 °C. Sektionerne var indrettet med fuldspaltegulv og to 40 cm dybe gyllekummer pr sektion. Der blev tildelt pelleteret foder ad libitum i rørfodringsautomater, endvidere var der en ekstra drikkekop i hver sti. Der var ikke overbrusning, idet stalden var bygget før 2000.

Der indgik to hold grise i afprøvningen, ét hold i juni-august og ét hold i september-november. Ved det første hold blev grisene indsat samtidigt i begge sektioner med en gennemsnitsvægt på 35,5 kg i både kontrol- og forsøgssektionen. Ved det andet hold blev grisene indsat i kontrolsektionen én uge før indsættelse i forsøgssektionen, ved indsættelse var gennemsnitsvægten hhv. 32,1 kg i kontrolsektionen og 37,1 i forsøgssektionen, så grisene i de to sektioner havde omtrent samme størrelse ved forsøgsstart. Målingerne blev for begge hold påbegyndt ved en gennemsnitsvægt på omkring 40 kg, og afsluttet da leveringen blev påbegyndt, ved en vægt på omkring 90 kg.

Gylleudslusning

I forsøgssektionen blev gylle sluset ud ved at trække gyllepropperne hver uge, mens gyllekummerne i kontrolsektionen blev tømt efter behov. Ved det første hold grise blev den ugentlige gylleudslusning påbegyndt ca. 3 uger efter indsættelse og fortsatte til levering af grisene startede otte uger senere. I kontrolsektionen blev kummerne tømt 5 uger efter indsættelse og igen efter levering af grisene. Ved det andet hold grise blev kummerne i begge sektioner tømt ved indsættelse af grise i forsøgssektionen og derefter hver uge i forsøgssektion og først efter levering af grisene fra kontrolsektionen.

For at kunne følge en evt. ekstra ophobning af tørstof i gyllekummerne i forbindelse med hyppig udslusning, blev der ikke byttet om på grupper og sektioner mellem de to hold, hvilket ellers ville have været det korrekte at gøre rent forsøgsmæssigt.

Lugt

Prøver til olfaktometrisk bestemmelse af lugtkoncentrationen blev udtaget umiddelbart under ventilationsafkastet i hver sektion. Alle målinger blev gennemført dagen efter udslusning af gyllen fra forsøgssektionen. I alt blev der udtaget prøver på 13 måledage fordelt over de to hold grise. På hver måledag blev der samtidigt udtaget to prøver fra hver sektion, en prøve mellem kl. 11 og 12, og en prøve mellem kl. 13 og 14. Lugtprøverne blev opsamlet i 30 l. nalophanposer gennem teflonslanger. Inden udtagning af prøverne blev poserne skyllet med luft fra stalden for at konditionere poseoverfladen indvendigt med lugtstoffer.

Opsamlingstiden var 30 minutter, og prøveudtagningsudstyret var placeret uden for sektionerne for ikke at forstyrre grisene. Den følgende dag blev lugtkoncentrationen i prøverne bestemt ved olfaktometrisk analyse hos DMRI i Roskilde, hertil blev der anvendt et Ecoma T08 olfaktometer. Både prøveudtagning og bestemmelse af lugtkoncentration blev gennemført akkrediteret efter den europæiske CEN-standard [4].

Ammoniak og kuldioxid

Ammoniak- og kuldioxidkoncentrationen i luftindtaget og udsugningsluften blev målt med en VE 18 multisensor fra VengSystem. Dette udstyr bestod af pumper, der via teflonslanger pumpede ca. to liter luft pr. minut fra staldens luftindtag og de enkelte ventilationsafkast til instrumenter, der analyserede luftens indhold af ammoniak og kuldioxid. Til ammoniakmålingen blev anvendt en Polytron 1 fra Dräger med måleområdet 0-50 ppm, og til kuldioxidmåling blev benyttet en Vaisala med måleområdet 0-5000 ppm.

En manifold placeret umiddelbart inden ammoniak- og kuldioxidmålerne sørgede for, at der på skift blev sendt luft fra de forskellige ventilationsafkast ind til analyse. Der blev skiftet hver 10. minut, og den sidst målte værdi blev registreret og lagret. Ved hver anden måleperiode blev der ledt udeluft gennem ammoniak- og kuldioxidmålerne. Luften blev forvarmet til 34 °C, inden den blev pumpet ind i måleapparaterne. Den anvendte opsætning betød, at der blev målt ammoniak og kuldioxid i hver sektion hvert 80. minut. Systemet blev kontrolmålt mindst hver 14. dag med gasdetektionsrør fra Kitagawa (105SD og 126SF).

Svovlbrinte

Umiddelbart efter udtagning af lugtprøver til olfaktometrisk analyse, blev der målt svovlbrintekoncentration i staldluften under ventilationsafkastet. Svovlbrintekoncentrationen blev målt med en Jerome 631-XE fra Arizona Instruments. Der blev foretaget 3 registreringer efter hinanden i hvert ventilationsafkast.

Ventilationsydelse og temperatur

Ventilationsydelse blev målt kontinuerligt med målevinger fra Fancom monteret under ventilationsafkastet. Temperatur i staldsektionerne blev målt med VE10 temperatursensorer fra VengSystem placeret umiddelbart under ventilationsafkastet. Både ventilationsydelse og temperatur blev målt hvert 5. minut.

Gylledybde og pH

Efter udtagning af lugtprøver blev der målt gylledybde fem steder i hver kumme (ét sted i hver sti samt under inspektionsgangen). Endvidere blev pH målt ca. 5 cm under gylleoverfladen ét sted i hver kumme. Hertil blev et Metrohm 704 pH-meter med en lang glaselektrode (LL Syntrode Pt 1000) benyttet. pH-meter og elektrode kalibreret blev inden måling kalibreret ved pH 4 og 7.

Beregninger og statistik

Lugtemissionen pr. 1.000 kg dyr blev beregnet ud fra den målte lugtkoncentration, ventilationsydelse samt gennemsnitlig vægt og antallet af grise i staldsektionen ved følgende formel:

OU_E/s pr. 1.000 kg dyr  =  (L x Q x 1.000) / (W x N x 3.600)
Hvor
   L: Lugtkoncentration, OU_E/m³
   Q: Ventilationsydelse, m³/time
  W: Gennemsnitsvægt pr. dyr på måledagen, kg
   N: Antal dyr i sektionerne, stk.

Lugtkoncentrationer måles på en logaritmisk skala, og derfor blev lugtdata logaritmetransformeret inden de indgik i den statistiske analyse. De logaritmetransformerede lugtkoncentrationer og lugtemissioner i de to staldsektioner, henholdsvis med og uden hyppig udslusning af gylle, blev analyseret i en variansanalyse med proceduren MIXED i SAS, under hensyn til gentagne målinger pr. dag. I den statistiske model indgik gruppe og dage efter behandling som klassevariabel, mens dato for udtagning af prøver indgik som tilfældig variabel. Hvert hold blev analyseret for sig.

I en tidligere undersøgelse er der fundet en lineær sammenhæng mellem daglige ammoniakmålinger med detektionsrør og ammoniakkoncentrationer målt med VE-18 udstyr [5]. Kitagawarør blev vurderet til at være de korrekte værdier, og for hvert hold blev korrektionslinien mellem Kitagawa og Veng-registreringer bestemt. Korrektionslinien blev benyttet til at korrigere de kontinuerlige opsamlede data med Veng-udstyr. Efterfølgende blev ammoniakemissionen beregnet ud fra ammoniakkoncentration, ventilationsydelse og antallet af grise i staldsektionen ved følgende formel:

 g NH₃-N/time/dyr  =  (M×V×Q×P) / (R×T×N×1.000)
Hvor
   M: Molvægt af N, 14,007 g/mol
   V: Koncentration, ppm = ml/m³
   Q: Ventilationsydelse, m³/time
   P: Tryk, 1 atm.
   R: Gaskonstanten, 0,0821 (l × atm)/(mol × K)
   T: Temperatur i Kelvin (K)
   N: Antal dyr i sektionerne, stk.

Svovlbrinteemissionen blev beregnet ud fra svovlbrintekoncentration, ventilationsydelse og antallet af grise i sektionerne ved følgende formel:

 mg H₂S/time/dyr  =  (M×V×Q×P) / (RxTxN)
Hvor
   M: Molvægt af H₂S, 34,08 g/mol
   V: Koncentration, ppm = ml/m³
   Q: Ventilationsydelse, m³/time
   P: Tryk, 1 atm.
   R: Gaskonstanten, 0,0821 (l × atm)/(mol × K)
   T: Temperatur i Kelvin (K)
   N: Antal dyr i sektionerne, stk.

Ligesom lugtdata blev ammoniak- og svolvbrinteregistreringer i de to staldsektioner analyseret i en variansanalyse med proceduren MIXED i SAS. I den statistiske model indgik gruppe som klassevariabel og dato som tilfældig variabel. Hvert hold blev analyseret for sig.

Dybden af gylle i kummerne i de to staldsektioner er vist i figur 1. Den gennemsnitlige gylledybde i forsøgssektionen dagen efter gylleudslusning var 5-6 cm. I kontrolsektionen var gylledybden 5-6 cm ved indsættelse af grisene og 30-35 cm ved afslutningen af begge hold.

Figur 1. Gylledybde målt i gyllekummerne i de to staldsektioner dagen efter udslusning af gylle fra forsøgssektionen.

Der var ikke statistisk sikker forskel på pH-værdien i gyllen i de to sektioner. Set over begge hold grise var den gennemsnitlige pH-værdi i kontrol- og forsøgssektionen hhv. 7,1 (95 % konfidensinterval: 7,1-7,2) og 7,2 (95 % konfidensinterval: 7,1-7,3).

Lugt

Tabel 1 viser de gennemsnitlige lugtkoncentrationer, og -emissioner målt dagen efter udslusning af gylle fra forsøgssektionen. Lugtkoncentrationen målt i de to staldsektioner på hver måledag er vist i figur A1 i appendiks.

På alle måledage blev der målt en lavere lugtkoncentration i staldsektionen med hyppig udslusning sammenlignet med kontrolsektionen. Eneste undtagelse er målingen gennemført d. 7. juli, umiddelbart efter udslusning af gylle fra kontrolsektionen. I dette ene tilfælde var der ikke forskel på lugtkoncentrationen i de to sektioner, hvilket heller ikke var forventet.

Tabel 1. Lugtkoncentration og -emission fra to slagtesvinesektioner hhv. uden og med hyppig udslusning af gyllen målt dagen efter ugentlig udslusning. 95 % konfidensinterval er angivet i parentes.

Der var en statistisk sikker lavere lugtemission fra staldsektionen med ugentlig tømning af gyllekummerne sammenlignet med kontrolsektionen. Målt dagen efter udslusning af gylle fra forsøgssektionen var lugtemissionen over de to hold slagtesvin 170 OUE/s pr. 1.000 kg dyr fra kontrolsektionen og 87 OUE/s pr. 1.000 kg dyr fra forsøgssektionen, hvilket viser, at det er muligt at reducere lugtemissionen fra slagtesvinestalde ved at sluse gylle hyppigere ud, end hvad der normalt er praksis.

Ammoniak

I tabel 2 er den gennemsnitlige ammoniakkoncentration og -emission fra de to staldsektioner vist sammen med gennemsnittet af de øvrige kontinuerligt registrerede data (temperatur, ventilation og kuldioxidkoncentration). Ammoniakkoncentration og -emission i de to staldsektioner er illustreret i hhv. figur A2 og figur A3 (appendiks) som døgnmiddelværdier.

Tabel 2. Døgnmiddelværdi af temperatur, ventilationsydelse, kuldioxid- og ammoniakkoncentration samt ammoniakemission fra to slagtesvinesektioner hhv. uden og med hyppig (ugentlig) udslusning af gylle baseret på kontinuerte målinger. 95 % konfidensinterval er angivet i parentes.

Koncentrationen af ammoniak i staldluften i sektionen med hyppig udslusning af gylle var statistisk sikkert lavere end i kontrolsektionen set over hele perioden. Ventilationsydelsen var højere i sektionen med hyppig udslusning, hvilket giver udslag i lavere ammoniak- og kuldioxidkoncentration samt temperatur i sektionen.

Ser man på ammoniakemissionen fra staldsektionerne var der samlet set statistisk sikkert lavere emission fra sektionen med hyppig udslusning, dog var forskellen marginal.

Tabel 3. Døgnmiddelværdi af ammoniakkoncentration og -emission fra to slagtesvinesektioner hhv. uden og med hyppig udslusning af gyllen målt dagen efter ugentlig udslusning. 95 % konfidensinterval er angivet i parentes.

Tabel 3 viser den gennemsnitlige ammoniakkoncentration og -emission målt dagen efter udslusning.  Ammoniakkoncentrationerne på de enkelte måledage er endvidere illustreret i figur A4 i appendiks. Samlet set var der over de to hold effekt af hyppig udslusning på ammoniakkoncentration i sektionen, mens der ikke var statistisk sikker forskel på ammoniakemissionen fra sektionerne. Ved at sammenligne målingerne fra dagen efter udslusning af gylle fra forsøgssektionen (tabel 3) med de kontinuerte målinger (tabel 2), ses det at den absolutte effekt af hyppig udslusning er større dagen efter udslusning end over hele perioden frem til næste udslusning, men at den pga. af det mindre datasæt ikke er statistisk sikker. Det tyder altså på, at effekten er størst i dagene efter udslusning og derefter faldende frem til næste udslusning.

Svovlbrinte

De gennemsnitlige koncentrationer og emissioner af svovlbrinte er vist i tabel 4. Endvidere er måleresultaterne i de to staldsektioner vist i figur A5 (appendiks),

Såvel koncentrationen i staldluften, som emissionen målt dagen efter udslusning af gylle, var statistisk sikkert lavere fra staldsektionen, hvor gylle blev sluset ud én gang om ugen end fra kontrolsektionen. Ved at sluse gyllen ud hver uge blev svovlbrinteemissionen, som gennemsnit over begge hold, reduceret fra 8,5 mg H₂S/time pr. dyr fra kontrolsektionen til 4,5 mg H₂S/time pr. dyr fra forsøgssektionen målt dagen efter udslusning af gyllen, hvilket svarer til en relativ reduktion på niveau med det, der blev observeret for lugt.

Svovlbrinte produceres i gyllen af bakterier under iltfrie forhold, og det var derfor også forventet, at svovlbrinteproduktionen ville være mindre i gyllen med hyppig udslusning end i gyllen i kontrolsektionen, hvor den iltfrie zone i gyllen er uforstyrret i flere uger.

Tabel 4. Svovlbrintekoncentration og -emission fra to slagtesvinesektioner hhv. uden og med hyppig udslusning af gyllen målt dagen efter ugentlig udslusning. 95 % konfidensinterval er angivet i parentes.

Der er i denne undersøgelse målt en lavere lugtemission fra en staldsektion med ugentlig udslusning af gylle, målt dagen efter udslusning. Et af formålene ved at sluse gyllen ud hyppigt er at undgå langvarig opbygning af iltfri zoner i gyllen hvori vigtige lugtstoffer som fx svovlbrinte kan dannes.

For ammoniak er der ligeledes registreret lavere emission fra forsøgssektionen, og det tyder på at effekten af gylleudslusningen på ammoniak klinger af frem til næste udslusning. Hvorvidt det samme er gældende for lugt er uvist.

Baseret på de positive erfaringer med især lugt i denne ene besætning fortsættes arbejde med hyppig udslusning af gyllen i klimakamrene på Forsøgsstation Grønhøj, hvor også den optimale frekvens af udslusninger undersøges.

Målinger i forbindelse med hyppig udslusning af gylle fra en slagtesvinestald viste, at lugtemissionen fra en staldsektion, hvor gylle bliver sluset ud hver uge, var statistisk sikkert lavere sammenlignet med en tilsvarende staldsektion, hvor gylle blev sluset ud efter behov, her hhv. 6 uger efter indsættelse og efter levering. I denne undersøgelse var lugtemissionen fra kontrolsektionen gennemsnitlig 170 OU_E/s pr. 1.000 kg dyr og fra forsøgssektionen med ugentlig udslusning 87 OU_E/s pr. 1.000 kg dyr målt dagen efter udslusning.

Der er en tæt sammenhæng mellem dannelsen af svovlbrinte i gyllen og lugt fra stalde, og svovlbrinteemissionen fra forsøgssektionen var statistisk sikkert lavere end fra kontrolsektionen målt dagen efter udslusning af gyllen.

Hyppig udslusning havde i denne undersøgelse marginal, men dog statistisk sikker effekt, på emission af ammoniak.
 
Baseret på de positive erfaringer med reduceret lugtemission i denne besætning fortsættes arbejdet med hyppig udslusning af gyllen i klimakamrene på Forsøgsstation Grønhøj, hvor også frekvensen af udslusninger undersøges. Målet er på sigt at få optaget hyppig udslusning på Miljøstyrelsens Teknologiliste som en anerkendt teknologi til reduktion af lugt fra staldanlæg.

Deltagere

Teknikere: Mimi Lykke Mølgaard Eriksen, Videncenter for Svineproduktion
Statistiker: Mai Britt Friis Nielsen, Videncenter for Svineproduktion

Afprøvning nr.: 1046