Vad påverkar ammoniakavgång åtgärder och byggnadslösningar. Knut-Håkan Jeppsson, BT, SLU i Alnarp

Relevanta dokument
Växthusgasförluster i olika stallsystem för olika djurslag

Växthusgasförluster i olika stallsystem för olika djurslag

Växthusgasförluster i olika stallsystem för olika djurslag

Ammoniak i djurstallar och gödsellager

Byggnadstekniska åtgärder för lägre ammoniakemission från djurstallar

LANDSKAP TRÄDGÅRD JORDBRUK. Emission of ammonia and greenhouse gases from deep litter houses for cattle and pigs a review

Hur hanterar vi inbyggda hygienproblem i våra nya stallar?

Ammoniakavgång från jordbruket. Johan Malgeryd Jordbruksverket, Linköping

Praktiska Råd. greppa näringen. Stallar för djur och miljö

Kvävebalanser på mjölkgårdar

Helhetskoncept för att lösa ammoniakproblematiken både inne och utanför befintliga grisstallar

Helhetskoncept för att lösa ammoniakproblematiken både inne och utanför befintliga grisstallar

Byggplanering (30C) Planeringsförutsättningar Ca 13 dikor med kalvar. Energibesparing

SPALTGOLV. för rena och friska djur

Gödsel luktar illa men gör stor nytta. Disposition. Vad är stallgödsel, näringsinnehåll och värde? Växtnäring i stallgödsel per ko vid 8000 l/år

Odla ditt eget strö Rörflen. Karin Granström Värmland

Rörflen som strömaterial i djupströbädd för nötkreatur

Kväveförluster från kostallar beräknad med hjälp av kvotmetoden (SLF-projekt V )

Konventionell mjölkproduktion, uppbundna kor. Planer finns på att bygga nytt kostall, där mjölkningen kommer att ske i robot.

Hur hanterar vi inbyggda hygienproblem i våra nya stallar?

En energieffektivare grisproduktion

Konventionell mjölkproduktion, uppbundna kor. Planer finns på att bygga nytt kostall, där mjölkningen kommer att ske i robot.

Mjölkkor. Kor med olika behov: Tillvänjningskor Nykalvade kor Kor i mittlaktation Kor i senlaktation Sinkor

Passiv gödselseparering

Teknik för precisionsspridning av flytgödsel och rötrester - onlinemätning av växtnäringsinnehåll - surgörning för att minimera ammoniakförluster

METAN, STALLGÖDSEL OCH RÖTREST

Växtnäring i stallgödseln

LIFE Ammoniak. Praktiska råd från projektet. minska ammoniakförlusterna i mjölkproduktionen

Seminarium: När fryser nötkreatur Tid och plats: Måndagen 8 maj kl Nya Aulan, Alnarpsgården Alnarp

Utbildning tvärvillkorskontrollanter 2 3 september 2008

När nötköttsföretaget växer 3. Byggnader Sida 1 av 5

SPALTGOLV för rena och friska djur

Produktiviteten, effektiviteten och klimatet

Hantering lagring. Sötåsen. Hantering - spridning. Lagring. NH 3 från urinbehållare (NH 3 -N förlust 37 % av total-n) Fastgödsel

Sveriges lantbruksuniversitet (SLU); Stiftelsen Lantbruksforskning; Jordbruksverket (SJV)

Husdjursbyggnader, byggnader för köttboskap C 1.2.2

Industriutsläppsverksamheter intensiv uppfödning av gris och fjäderfä

Djupströgödsel till vårsäd höst- och vårspridning av färsk och mellanlagrad gödsel. Stig Karlsson & Eva Salomon

Systemlösningar för rekryteringsdjur

Utlakning efter spridning av

Miljøvennlig spredning av husdyrgjødsel i eng

Dnr 2013/162. Karin Persson Waller Djurhälsa och antibiotikafrågor

Kontroll enligt djurskyddslagen

Kvävedynamik vid organisk gödsling

Kalvgömmor. i dikostallar.

Effektivare biogasproduktion med optimerat flytgödselsubstrat en pilotstudie

Grunddata. 0.1 Jordartsfördelning 0.3 Inriktning (markera med kryss) 0.2 Markvärden - genomsnitt 0.4 Speciella data. 0.

Resultatrapport. Distribution Koldioxid,

Inverkan på produktionskostnad mjölk av - besättningsstorlek, mekaniseringsgrad och byggnadstyp

Stallgödsel till vall, påverkan på kväve- och växthusgasförluster Grovfoderodling, Greppa näringen 15 september 2016

Stallgödseldag i Nässjö 11 nov 2008

Helsäd i mjölk och köttproduktion. Innehåll. Aktuella grödor. Skörd och konservering av helsäd. Fodervärde - kemisk sammansättning - smältbarhet

Förlustkoefficienter över ammoniakavgivning från stallar för mjölkkor (Dnr /06)

RENA NÖTKREATUR. om hur nötkreatur ska hållas rena under uppfödningen och inför slakt

Gödselhantering & Växtnäringsläckage Information från Miljö- och Byggnadsförvaltningen

Miljöhänsyn i jordbruket nya gödselregler. Helena Nilsson

05/12/2014. Övervakning av processen. Hur vet vi att vi har en optimal process eller risk för problem? Hämning av biogasprocessen

JTI Uppdragsrapport. Moving Floor. självrengörande golv till ungnöt. En teknisk utvärdering. Mats Gustafsson

Kan råproteinhalten i mjölkkofoderstater användas som en parameter i modellberäkningar av ammoniakavgång från kostallar?

Jordbrukets klimatpåverkan och det ekologiska jordbrukets utmaningar

Praktiska Råd. greppa näringen. Din stallgödsel är värdefull! Använd Greppa Näringens Stallgödselkalkyl. Nr

Utredning och ändringsförslag kring utrymmesmått för nötkreatur och får/get i KRAV-produktion

Kommun. E-post Telefon (hem) Telefon (dagtid eller mobil)

Styrkor och svagheter i jordbrukets klimatpåverkan

Stall och ventilation för hästar. Anders Ehrlemark

Ansökan om villkorsändring i tillstånd enligt miljöbalken för djurhållning på fastigheten Hulabäck 20:1 i Halmstads kommun

SP biogasar häng med!

Gödsling, stallgödsel och organiska restprodukter

HANDBOK I ENERGIEFFEKTIVISERING. Utgödsling

Råd om planering och installation av ventilation i klimatreglerade häststallar

Mixat foder Vad händer ute på gårdarna med fullfoder eller blandfoder? Jämförelse mellan utfodringssystem. Allt vanligare med mixat foder

HUR KAN MAN FÖRBÄTTRA ÄRTANS PROTEINVÄRDE OCH MINSKA KVÄVEFÖRLUSTERNA?

Tiltak for god proteinkonservering i surfôret. Hur utnyttjar vi bäst proteinet i ensilaget? Mårten Hetta, Sveriges Lantbruksuniversitet

Rapport. Spannmål lagrad i gastät silo har högre näringsvärde än spannmål lagrad på konventionellt sätt

Sökande Person/organisationsnummer

Miljöåtgärder som är bra för ekonomin på din mjölkgård

Nötköttsproduktion i Frankrike

Kommun. E-post Telefon (hem) Telefon (dagtid eller mobil)

Föreläsare Michael Ventorp, SLU och HIR Värd för visning Jägersros anläggningschef Inge Persson

Tips djurmiljö och ventilation 2017

Tolkning av växtnäringsbalanser på mjölkgårdar. Kurs för rådgivare Nässjö 2008

Kortversion av pilotstudierapporten Utvärdering av tre åtgärder för att minska ammoniakemission från fastgödsellager

Tre typgårdar i VERA. Typgård växtodling

Nitratförordningen (1250/2014)

Upplägg. Beräkningarna. Vanliga fallgropar Körslor

Rena nötkreatur - om hur nötkreatur ska hållas rena under uppfödningen och inför slakt.

Diskussion om åtgärder för att minska utsläppen av växthusgaser i jordbruket

Gödslingsrekommendationer 2017

ANMÄLAN. Enligt 21 Förordningen om miljöfarlig verksamhet och hälsoskydd (1998:899) -Animalieproduktion. Företag. Verksamhetsbeskrivning

Jag. examensarbete Seasonally changeable timber-structured cowbarn

Träckdiagnostik- ett sätt att följa upp hur kornas foderstat fungerar Av: Katarina Steen

Checklista Gödseltillsyn

Ekologisk mjölk- och grisproduktion

Kombinera miljöhänsyn och ekonomi vid utfodring av biprodukter

Vilket stall är mest ekonomiskt för uppfödning av ungtjurar?

Substratkunskap. Upplägg. Energinnehåll i olika substrat och gasutbyten. Olika substratkomponenter och deras egenheter

Abetong AB En del av HeidelbergCement koncernen

Ammoniakmätning vid kompostering av hästgödsel i Wången.

Utfodringspraxis Mjölby nov Carin Clason Växa Halland

Lantbrukstillsyn december 2018 Stockholm 8

Transkript:

Vad påverkar ammoniakavgång åtgärder och byggnadslösningar Knut-Håkan Jeppsson, BT, SLU i Alnarp

Biosystem och teknologi (BT) Forskar kring samspelet mellan mark, växter, djur, miljö, klimat och människor i system för hållbar produktion av mat och förnyelsebara råvaror. - Agrosystem - Hortikultur - Lantbrukets byggnadsteknik (LBT) Djurmiljö och byggnadsfunktion Material- och konstruktionsteknik Klimat-, Energi- och Miljöteknik Grund och forskarutbildning

Innehåll Faktorer som påverkar NH 3 -avgivning Utformning av golv Urindränering Kylning av gödsel Ventilation Tillsatsmedel Strömedel Djupströbäddar Rening av frånluften Brogården-mätningarna Forskning vid BT

Kväve i gödsel Nöt, svin, häst, får Urin: 50-80% av kvävet därav 65-90% i form av urinämne snabb Träck: Org-N, osmält protein långsam Fjäderfä Urinsyra: 60-75% av kvävet långsam Osmält protein: ca 30 % av kvävet långsam

Ammoniakemission från gödsel NH 3 (g) Emission Gödselytan NH 3 (g) Urinämne Hydrolys Enzym: Ureas NH 3 (aq) Kemisk jämvikt NH 4 + Mineralisering Organiskt-N Biosystem och Teknologi

Ammoniakemission från gödsel NH 3 (g) Emission Gödselytan NH 3 (g) Urinämne Hydrolys Enzym: Ureas NH 3 (aq) NH 4 + Kemisk jämvikt Immobilisering Mineralisering Organiskt-N Adsorbtion Frigöring Fixerad NH 4 + Biosystem och Teknologi

Faktorer som påverkar ammoniakemission från stallet Kväveinnehåll i gödseln Gödselbemängd area Exponeringstid Ureasaktivitet Gödseltemperatur Lufttemperatur Luftflöde Luftrörelser Lufthastighet över ytan ph-värde gödsel C/N-kvot Adsorbtion av NH 3 och NH 4 + Torrsubstanshalt (syreinnehåll)

Relativ ammoniakemission Gödselbemängd area 1,2 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0 0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3 Gödselbemängd area, m 2 Uppbundet, ca 1 m 2 /plats Inhysningssystem Planlösning Bredd på gödselgångarna Mått enl. L100 kontra LBT-mått Tvärgångar Utgödslingskulvert Lösdrift, ca 2,7 4,4 m 2 /plats

Rena liggbås Anpassade för djurens storlek Lutning ut mot gödselgången på ca 4% för att urin och annan vätska skall rinna av Gödselförekomsten i liggbåsen minskade med 40 % då liggbåsen var 17 cm över gödselgången jämfört med 9 cm. (Herlin, 2005) Hindrar även att gödsel hamnar i liggbåset vid utgödsling

Ätbås Lägre ammoniakemission?

Betongspalt helt betonggolv Gödselbemängda ytan ca dubbelt så stor med spaltgolv Luftväxlingen under spalt ca 1/3 jämfört med ovan spalt Ca 60 % av ammoniakemissionen kommer från spalten och ca 40 % från gödselkulverten (Kroodsma m.fl., 1993) Danmark: Helt golv utan urindränering sämre än spaltgolv Helt golv med urindränering lika med spaltgolv (Zhang et.al., 2005) Holland: Helt golv med 3% lutning mot urindränering i mitten ger 50% lägre ammoniakemission än spaltgolv (Swierstra et.al., 1995)

NH 3 -emission, mg/m 2 h Rengöring av gödselgångar Ammoniakemission från spaltgolvsstavar Mellangård 1400 1200 1000 800 600 400 200 0 Spaltgolv Skrapat Skrapat och spolat Skrapat och högtryckspolat Ammoniakemission efter rengöring av spaltstavar Andersson m.fl., 1994.

Exponeringstid Ammoniakemission efter applicering av urin på gödselbemängd yta PO Schönbeck Urin som hamnar på ett smutsigt golv med enzymet ureas ger maximal ammoniakemission redan efter ca två timmar Ammoniakemissionen från träck ökar långsamt under en period på 25 dagar (Kellems m.fl., 1979)

Helt golv i lösdriftsstallar Reducering NH3-avgivning Skrapning 12 ggr/dygn 0 % Skrapning 96 ggr/dygn 5 % 3% lutning mot en sida, skrapning 12 ggr/dygn 21 % 3% lutning, skrapning 96ggr/dygn 26 % 3% lutning mot mitten, skrapning 12 ggr/dygn 50 % 3% lutning mot mitten, 12 ggr/dygn, spolning 6 l/ko,dygn 65 % Gummigolv??? (Braam, m.fl., 1997a; Braam, m.fl., 1997b)

Drainage time, s Dränering/lutning/material 1 2 3 4 5 (Steiner m.fl., 2010) Floor surface and gradient, %

Quantity remailning, g Dränering/lutning/material 1 2 3 4 5 (Steiner m.fl., 2010) Floor surface and gradient, %

Spaltgolv i lösdriftsstallar Reducering NH3-avgivning Spaltgolv 0 % Spaltgolv med ytbehandling 0 % Spolning och skrapning av spaltgolv 14 % (20 l/ko,dag) Spolning av spaltgolv (50-100 l/ko,dag) 30 % Swierstra m.fl., 1995 Skrapning av spaltgolv 25 % Teknologiblad, 2010 (Danmark)

Skrapa på spaltgolv Robotskrapa Även mängden gödsel i liggbåsen minskar med 45% vid skrapning var 3:e timme Malmström & Herlin, 2003

Comfort slat mat Plastprofilerna reducerar NH 3 - emissionen med ca 20-30% jämfört med betongspalt pga att urinen snabbt rinner av samt att ureas-koncentrationen är lägre. Ventilen hindrar luftväxlingen mellan stall och kulvert vilket ger en total reduktion av NH 3 - emissionen med ca 40-50% jämfört med betongspalt. Reducerar även CH 4 -emission från gödseln med 60-75% Van Dooren et.al., 2009 www.comfortslatmat.com

Relativ ammoniakemission Gödseltemperatur 1,2 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0 0 5 10 15 20 25 30 35 Gödseltemperatur, o C Kylslingor för nedgjutning i gödselkanalgolvet Kyla golvet från 9 o C till 5 o C minskar ammoniakavgivning med 45 % (gris) (Andersson, 1995) Ammoniakavgivning sjunker med 5-10% för var grad sänkning av gödseltemperaturen (gris) Kylning av gödselränna med inkommande dricksvatten sänkte golvtemperaturen med 2 o C och ammoniakemissionen med ca 20 % (mjölkko) (Gustafsson m.fl., 2005)

Temperaturens betydelse för CH 4 -emission från slaktgrisstall CH 4 -emission påverkas av årstid Högst CH 4 -emission under sommardagar med utetemperatur över 25 o C. (Haeussermann et al., 2006) (Ngwabie et al., 2011)

Relativ ammoniakemission Luftflöde - lufttemperatur 1,2 1 0,8 0,6 0,4 - Isolerat stall oisolerat stall? - Sänka luftflödet? - Kyla inkommande luft 0,2 0 0 20 40 60 80 100 120 140 160 Luftflöde, m 3 /m 2 h Ett ökat luftflöde genom stallet ger större ammoniakavgivning. Luftflödet över gödselytan påverkar koncentrationsskillnaden mellan ammoniak i gödseln och i omgivande luft. Lägre lufttemperatur i stallet ger lägre ammoniakavgivning om det är samma luftflöde.

Ammoniak emission, Lägre lufttemperatur? g ko -1 dag -1 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0-10 -5 0 5 10 15 20 Utetemperatur, o C T inne 5 o C 10 o C 15 o C Mätningar i ett isolerat stall för 42 bunda mjölkkor har visat att ammoniakavgivningen ökar om lufttemperaturen sänks genom att öka luftflödet. (OBS: Resultat från endast ett stall)

Relativ ammoniakemission Luftrörelser - lufthastighet 1,2 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0 0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 Lufthastighet, m/s Små luftrörelser och låg lufthastighet över gödselbemängda ytor Förhindra luftläckage in genom utgödslingen och urindräneringen

Relativ ammoniakemission ph-sänkande medel 1,2 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0 0 2 4 6 8 10 12 14 16 ph i gödseln ph-sänkande medel - syror - salter

Strömedel Strömedel Vattenbindande förmåga kg/kg ts Ammoniakbindande förmåga % av ts Kornhalm 3,3 0,85 Havrehalm 3,3 0,50 Hackad halm 3,6 4,0 0,70 Sågspån 1,9 0,60 Kutterspån 4,6 0,80 Torv 7,5 12,0 2,70

Gödselbäddar Emission av metan, lustgas och ammoniak från mjölkkor på djupströbädd och glidande ströbädd Inhysningssystem CH 4 - N 2 O- NH 3 - emission emission emission g/djur och dag g/djur och dag g/djur och dag Flytgödselsystem (LBT s mätningar) 262-290 ~0 24-30 Djupströbädd 530-1330 2.5 18.0 38.3 Glidande ströbädd 780 0.09 0.14 7.3 9.4 Källa: Amon m.fl., 1997; Snell m.fl., 2003; Mosquera m.fl., 2005; Zhang, 2005

Ammoniakemission, mg/m 2 h Strömaterial i djupströbäddar 1000 900 800 700 600 500 400 300 200 100 0 A: Hel halm B: Hackad halm C: 60% torv + 40% hackad halm D: Gödselgång A B C D Mängden strömaterial (C/N-kvot, Ts-halt) Gödselgång längs foderbordet 60% torv + 40% halm ger 50% lägre ammoniakemission än långhalm Hackad halm ger ca 25% lägre ammoniakemission än långhalm

Rening av frånluften Biofilter, ca 75% NH3-reduktion (Gustafsson m.fl., 2005) Kemisk skrubber ca 95% NH3-reduktion ca 30% luktreduktion (Melse & Ogink, 2005) Bioskrubber ca 70% NH3-reduktion ca 45% luktreduktion (Melse & Ogink, 2005) Kombinerad skrubber

Uppbundna nötkreatur Brogården: Före ombyggnad: - fastgödselsystem Efter ombyggnad: - flytgödselsystem - optimerad utfodring - bra ventilation - kylning av gödseln - biofilter

Åtgärder CH 4 och N 2 O: (från gödsel i stall) Flytgödselsystem (lägre N 2 O) Frekvent utgödsling Kylning av gödseln (<10 o C) Tillsatsmedel (sänka ph) Mycket strömedel till djupströbäddar (lägre CH 4 ) (Monteny et al., 2006)

Mätningar på stallnivå vid LBT Kontinuerligt 12 mätpunkter CH 4 N 2 O CO 2 NH 3 Infraröd fotoakustisk metod Brüel & Kjær, (Lumasense)

Mätningar i mjölkkostall spaltgolv Dec 2006 - Mar 2007 Maj 2007 (1 vecka) 164 195 mjölkkor 31 33 kg mjölk/ko,dag NH 3 -emission: 30 g/ko och dag (5,5%) CH 4 -emission: 290 g/ko och dag Fullfoder (gräs/majsensilage, halm, HP-massa, spannmål, protein)

Mätningar i mjölkkostall helt golv NH 3 -emission: 24 g/ko och dag (4%) CH 4 -emission: 260 g/ko och dag Feb 2007 - Maj 2007 108 mjölkkor 31,5 kg mjölk/ko,dag Mixat grovfoder (gräs/majsensilage, halm) Kraftfoder (spannmål, protein)

Bioscrubber 2 slaktsvinsomgångar Reducerade NH 3 med 50% Lustgasemission från bioscrubbern, ca 0,5 g/gris och dag motsvarar ca 50 kg CO2-eq per grisplats och år + Ökad energiförbrukning

Bygglabb - Klimatsmart slaktgrisstall 2 st parallella stallar, 60 slaktgrisar per stall forskning kring ventilationseffektivitet, energiförbrukning, djurmiljö, boxrenhet och yttre miljö

Kostnad per kg sparat kväve Kostnadseffektivitet för åtgärder Luftrening Byggnad Lagring Foder Spridning Andel reducerad ammoniakemission

Minskning av kväveförlust, kg N/ko och år Värdet av minskad kväveförlust 1, kr/år Investeringskostnad, tkr/år Kapitalkostnad resp ökad spridningskostnad, tkr/år Kostnad för minskad kväveförlust, kr/kg N Stall Gödsellagrinspridning Gödsel- Totalt Biofilter Kylning 6,2 4,0 1,4 3,9 4,3 2.083 1.333 470 1.307 1.446 1.231 281 65 1.146 0 170,2 33,5 6,7 125,5 0 654 229 110 768 1

Åtgärder vid lagring av flytgödsel Farmtest, Bygninger nr 1, 2001: Overdaekning av gyllebeholdere, Landbrugets rådgivningscenter, Danmark

Täckning av gödselbehållare

Lagring av nötgödsel Före: - Fastgödselplatta + Urinbrunn Efter: - Täckt flytgödselbehållare Fast Urin Täckt behållare Källa: JTI, Brogården

Spridning av nötgödsel Före: - bredspridning Efter: - släpslang i växande stråsäd - myllning i vall (nov)