Varkenshouderij: Minder ammoniakemissie uit de stal
Zelfs eenvoudige maatregelen als het koelen van de mest of het verkleinen van het oppervlak hebben bewezen effect: de uitstoot van schadelijke gassen, vooral ammoniak, uit vleesvarkensstallen kan worden verminderd. Dit is een tussentijds resultaat van de Universiteit van Hohenheim in Stuttgart in het gezamenlijke project “Reducing emissies uit de veehouderij”, kortweg EmiMin. Met ruim 2 miljoen euro aan federale financiering is het deelproject aan de Universiteit van Hohenheim een onderzoekszwaargewicht.
Een overmatige productie van ammoniak en klimaatbelastende gassen als methaan, kooldioxide en lachgas uit de veehouderij kan een belasting vormen voor mens, dier en milieu. Maar zelfs met relatief eenvoudige maatregelen kunnen deze onder normale veehouderijomstandigheden worden verminderd, blijkt uit een tussentijds resultaat van het gezamenlijke project “Emissiereductie voor de landbouwhuisdierhouderij” (EmiMin).
Prof. Dr. Eva Gallmann, landbouwingenieur aan de Universiteit van Hohenheim, en haar team onderzoeken hoe structurele en technische maatregelen die op de markt beschikbaar zijn, met name de ammoniakuitstoot, in vleesvarkensstallen kunnen worden verminderd. De focus van de onderzoekers ligt op het koelen van de mest en het verkleinen van het mestkanaal, ook in combinatie met andere maatregelen, bijvoorbeeld voeren.
Op twee locaties testen ze beide procedures op hun effectiviteit. Telkens wordt een stabiel compartiment met ingebouwde reductiemaatregel vergeleken met een referentiecompartiment zonder reductiemaatregel. “De eerste resultaten laten zien dat beide methoden niet alleen de uitstoot verminderen, maar ook het stabiele klimaat verbeteren”, zegt prof. dr. Gallmann. “Uitgekiende veehouderijtechnologie zorgt voor goede lucht in de stal. Dit is goed voor de diergezondheid en het welzijn – en goed voor het milieu.”
Het grootste probleem is ammoniak
Met name gesloten, thermisch geïsoleerde vleesvarkensstallen met volledig roostervloeren hebben een hoger emissiepotentieel voor ammoniak. “Daar wordt de mest doorgaans gedurende de gehele mestperiode onder de roostervloer opgeslagen. Dit grote oppervlak, samen met de lange opslagperiode en de grote opslaghoeveelheid en de relatief hoge temperaturen in de stal, bevorderen de uitstoot van ammoniak”, legt Lilly Wokel, promovendus op het gebied van procestechniek van veehouderijsystemen, uit. aan de Universiteit van Hohenheim.
Daarom zijn de onderzoekers vooral geïnteresseerd in de mogelijkheden om mest te koelen en het mestkanaal te verkleinen in gesloten vleesvarkensstallen, waar de uitwisseling met de omgevingslucht via ventilatoren plaatsvindt. Zij vertrouwen vooral op ombouwoplossingen voor bestaande stallen. “Volgens onze metingen in een directe vergelijking van de stabiele compartimenten met en zonder reductietechnologie is er voor ammoniak een reductiepotentieel van tussen de 10 en 60 procent”, zegt Prof. Dr. Gallmann. “In detail is dit natuurlijk ook sterk afhankelijk van de tijd van het jaar en de afmestfase en fluctueert het in de loop van het jaar.”
Mestkoeling vermindert de uitstoot
De temperatuur van de mest heeft een grote invloed op de vorming van schadelijke gassen: “Door de temperatuur van de mest te verlagen tot onder de 15 °C kunnen de chemisch-biologische processen die in de mest plaatsvinden worden verminderd, wat bijdraagt aan een aanzienlijke reductie van de uitstoot. legt Lilly Wokel uit.
Eén manier om de temperatuur in de mest te verlagen is door middel van koelbuizen, die bij de bouw van de stal in de bodem van het mestkanaal worden gebetonneerd. In bestaande stallen wordt gebruik gemaakt van koelvinnen die in de mest in het mestkanaal drijven. “Ze zijn gemakkelijk achteraf aan te brengen en hebben een positief effect op het stabiele klimaat”, zegt de wetenschapper.
Gekoeld water circuleert in een gesloten circuit door de ribben en neemt de warmte uit de mest op. Via een warmtepomp komt dit weer vrij en kan op andere plekken in de stal worden gebruikt, bijvoorbeeld als verwarming van ligplekken of bij de opfok van biggen. Op deze manier kan de energie die nodig is voor koeling gedeeltelijk worden gecompenseerd.
Verkleining van het mestkanaal door het plaatsen van mestbakken
Een iets grotere constructieve verandering vergt het plaatsen van een gedeeltelijk roostersysteem in combinatie met een verkleining van de mestoppervlakte. De hokken van de dieren zijn onderverdeeld in verschillende functionele gebieden. Met verschillend vormgegeven lig-, eet- en poepplekken worden de dieren gestimuleerd om alleen in een kleine ruimte, voorzien van kieren, te plassen en te poepen.
“Varkens plaatsen hun ontlastingsruimte meestal buiten de rustruimte en, als ze de mogelijkheid hebben, ook buiten de voerruimte”, zegt prof. dr. Gallmann. “Als ik deze functies dienovereenkomstig toewijs en voor elke functie voldoende ruimte geef, dan doen ze dit zelfstandig.” Schone baaien kunnen ook de omvang van het vuile of emitterende oppervlak verkleinen en de vorming van schadelijke gassen verminderen.
Onder de roostervlakken bevinden zich V-vormige bakken, die een kleiner oppervlak hebben dan een conventioneel mestkanaal. Als deze bakken zo vaak mogelijk worden geleegd, wordt niet alleen de oppervlakte verder verkleind, maar wordt ook de hoeveelheid mest die in de stal wordt opgeslagen aanzienlijk verminderd.
Relevant reductiepotentieel op ammoniakemissies
Beide onderzochte maatregelen hebben een relevant potentieel om de ammoniakemissie te verminderen. “Maar we zien ook dat de algemene omstandigheden een grote rol spelen”, legt Lilly Wokel uit: “Veel hangt af van de bouwkundige omstandigheden, bijvoorbeeld hoe goed de mest kan wegvloeien of dat zich vast materiaal op de koelribben kan ophopen. Maar ook hoe vaak er wordt schoongemaakt en hoe het gedrag van de dieren in de stal kan worden gecontroleerd, speelt een rol.”
Vervolgens worden de gegevens uit de optimalisatiefase geëvalueerd. De onderzoekers onderzochten of de combinatie met andere voermaatregelen of het toevoegen van zure wei aan de mest een verdere emissiereductie mogelijk maakt, vooral voor de stalcompartimenten zonder structurele en technische maatregelen. “Uiteindelijk moeten we ook praktische oplossingen bieden die in een eerste stap snel en relatief goedkoop kunnen worden geïmplementeerd.”
ACHTERGROND: Project om de uitstoot van de veehouderij te verminderen (EmiMin)
EmiMin werd gelanceerd op 1 juli 2018 en is ontworpen voor een looptijd van vijf jaar. Naast de Universiteit van Hohenheim zijn de alliantiepartners de Board of Trustees for Technology and Construction in Agriculture. V. (KTBL), die ook verantwoordelijk is voor het project, de Christian Albrechts Universiteit van Kiel, de Universiteit van Bonn, het Leibniz Instituut voor Landbouwtechniek en Bio-economie eV (ATB) en de ZB MED - Informatiecentrum voor Levenswetenschappen in Keulen. Het EmiMin-project werd gefinancierd met middelen uit de speciale activa van de federale overheid bij de Landbouwpensioenbank namens het Federale Ministerie van Voedsel en Landbouw (BMEL). Het project wordt gefinancierd met in totaal zo'n 9 miljoen euro, waarvan ruim 2 miljoen euro naar de Universiteit van Hohenheim gaat.
