Institution:	Dansk Svineproduktion, DMA
Fagligt ansvar:	Poul  Pedersen
Sidst revideret:	28.05.2004
Dyregruppe:	Orner, Slagtesvin, Smågrise, Søer
Symptom:	Ammoniakfordampning, Ammoniakkoncentration høj, Luftkvalitet dårlig, Lugt, Lugtkoncentration høj

Sammendrag

Biofiltre kan reducere lugten fra en svinestald med 80-90 procent, men det kræver meget plads.

I en luftvasker fordeler dyser skyllevæske over fyldlegemer. Fyldlegemer skaber stor kontaktflade mellem luft og skyllevæske. Skyllevæsken kan indeholde kemikalier (fx svovlsyre) eller bakterier. Fx er en biologiske luftvaskere baseret på brug af bakterier, som nedbryder lugtstoffer og ammoniak.

Ozon dannes kunstigt ved hjælp af enten en ozongenerator eller særlige UV-rør.

Metoder til rensning af afgangsluft fra stalde: 

• Biofilter
• Luftvasker
• Ozon

Biofilter

Biofiltre kan reducere lugten fra en svinestald med 80-90 procent, men det kræver dog meget plads. Valg af filtermateriale og styring af fugt er vigtigt for filterets funktion.

Et biofilter er baseret på et fugtigt porøst materiale som er levested for bakterier og svampe. Biomassen lever af at nedbryde vandopløselige lugtstoffer tilført fra staldluften, når det ledes gennem materialet.

Biologisk filter af papir

SKOV A/S præsenterede i efteråret 2002 et biofilter baseret på filter af papir (figur 1). Filteret er resultatet af et tre-årigt forskningsprojekt i samarbejde med blandt andet Perstrup Beton og Landsudvalget for Svin.

Figur 1.	Principskitse af SKOV´s biologiske luftrensning (tegning: SKOV A/S, billede nr. 3512).

De foreløbige undersøgelser i et pilotanlæg har vist følgende:

• Ammoniakindholdet i afgangsluften reduceres med ca. 80 pct. afhængig af den valgte driftsform. Ved hyppig fornyelse af vand i pumpen øges effektiviteten.
• Lugt i afgangsluft reduceres med op til 70 pct. samtidig med at lugten ændrer karakter væk fra typisk svinelugt.
• Støvindholdet i afgangsluften reduceres med 90 pct.

Teknisk beskrivelse

Afgangsluften fra stalden føres igennem luftrensningsenheden via et centralt udsugning. Det kan gøres på flere måder - jf. figur 2.

Luftrensningsenheden består af to filtre, som overrisles med vand mens staldluften sendes igennem. Under filtrene samles vandet i et kar. Det første filter fjerner støv og hovedparten af luftens indhold af ammoniak. Det andet filter reducerer lugten samtidig med en yderligere reduktion af luftens ammoniakindhold.

Dette luftrensningssystem er baseret på en biologisk proces. Ammoniak, støv og lugtstoffer fjernes fra luften ved absorption/diffusion når luften kommer i kontakt med vand og biofilmlag på filtrene. Laget af biofilm på filtrene dannes af bakterier som optager næring fra støvet i staldluften (figur 1).

Når stofferne er absorberet i vand-/biofilmoverfladen, afhænger resten af processerne af de biologiske forhold i biofilmen og i recirkulationssystemet for vandet.

Figur 2.	Principskitse af SKOV´s biologiske luftrensning (tegning: SKOV A/S, billede nr. 3518).

Biologisk filter af biomasse

Disse Biofiltre opbygges typisk af et 50 til 100 cm tykt porøst lag bestående af organisk materiale med stor overflade. Den forurenede luft ledes gennem biomassen, se principskitse i figur 3. Filtermaterialet kan bestå af tørv, lyng, spagnum, træflis, kompost og lignende - typisk flere af foranstående materialer blandet sammen. Der kan også bruges LECA iblandet nogle af de øvrige materialer.

Figur 3.	Principskitse af biofilter, hvor filtermaterialet kan bestå af tørv, lyng, spagnum, træflis, kompost og lignende. Til højre ses et fungerende biofilter (foto: Thomas Ladegaard Jensen, billede nr. 3432 og 3514).

Biofiltre fungerer ved at bakterier, som lever i filtret, nedbryder lugtstoffer og ammoniak, som passerer gennem filtret. Rensningseffektiviteten for lugt og ammoniak er typisk i størrelsesordenen 75-95 procent, når de fungerer bedst.

En række forsøg har imidlertid vist stor spredning i effektivitet. En af årsagerne er, at biofiltre under rensningsprocessen selv nedbrydes (komposteres). Der sker en konstant ændring i biofiltrenes struktur, og der kan dannes kanaler, hvor urenset luft kan passere uhindret til det fri. Inaktive fyldstoffer, fx LECA® nødder kan delvist modvirke dette.

Udenlandske undersøgelser har anført, at omkostningerne ved luftrensning med biofiltre er 40 kr. eller mere pr. produceret slagtesvin, figur 4.

Figur 4.	Biofiltre er forbundet med store omkostninger (billede nr. 3515).

 

Luftvasker

Dyser fordeler skyllevæske over fyldlegemer. Fyldlegemer skaber stor kontaktflade mellem luft og skyllevæske. Skyllevæsken kan indeholde kemikalier (fx svovlsyre) eller bakterier.

Biologiske luftvaskere er baseret på brug af bakterier, som nedbryder lugtstoffer og ammoniak. Bakterierne lever i skyllevandet og på overfladen af fyldlegemerne (figur 1).

Kemiske luftvasker er baseret på brug af kemikalier til at tilbageholde ammoniak og lugtstoffer (figur 5). Fx bruges svovlsyre typisk til at binde luftens indhold af ammoniak.

Figur 5.	Luftvasker med svovlsyre til rensning af afgangsluft (billede nr. 3516).

Kemisk luftrensning

Formålet er at udvikle en kemisk luftrenser til rensning af afgangsluften fra stalde, så udledning af ammoniak, lugt og støv kan reduceres effektivt indenfor en realistisk økonomisk ramme.

Luftrensningen er baseret på, at afgangsluften fra stalden passerer et filter, der konstant overbruses med svovlsyreopløsning, som opsamler støv, ammoniak og luftstoffer (figur 5).

Rensningsanlægget er opbygget som et decentralt anlæg, hvor luftbehandlingen finder sted i enheder, der er påmonteret afgangsskorstenene. Svovlsyreopløsningen fra flere renseenheder behandles centralt, hvor der tilsættes syre til et fastlagt pH, og hvor der udtages et kvælstofkoncentrat.

En prototype af anlægget blev sat i drift primo 2002 ved en slagtesvineproduktion, hvor der sideløbende med, at anlægget er videreudviklet, er foretaget registrering af ammoniak- og lugtkoncentrationen før og efter staldluftens passage af filteret [2]. Fra foråret 2003 er disse registreringer fortsat på den anlægstype, som firmaet Scan-Airclean ApS markedsfører. Disse målinger vil danne baggrund for en endelig rapport i 2004. Anlægget er skitseret i figur 6.

Figur 6.	Scan-Airclean's decentrale luftrenseanlæg. Anlægget til kemisk luftrensning er opbygget med en centralt placeret tank med doserings- og kontrolenhed, og herfra pumpes svovlsyreopløsningen til afgangsskorstenene og returneres efterfølgende til tanken (tegning: Scan-Airclean, billede nr. 3513).

Udviklingen foregår i samarbejde med firmaet Scan-Airclean APS.

Ozon

Ozon dannes kunstigt ved hjælp af enten en ozongenerator eller særlige UV-rør. Ilt-molekylerne (O₂) spaltes hvorved der dannes frie radikaler som ved reaktion med ilt-molekyler danner ozon (O₃).

Ozon tilsættes til afgangsluften efter ventilatoren. For at opnå reduceret lugt ved tilsætning af ozon til afgangsluft fra stalde, skal der være en tilstrækkelig reaktionstid.

I et fransk forsøg i en slagtesvinestald med fuldspaltegulv blev ozon udledt over gylleoverfladen, hvilket reducerede lugtudskillelsen med 16 procent [1]. Et dansk forsøg påviste ikke effekt af ozontilsætning inde i stalde. Det skyldes sandsynligvis brug af lave doser ozon som følge af krav til arbejdsmiljø.

Figur 7.	Figur af Ozon molekyle. Ozon er et kraftigt oxidations-middel som kan reagere med lugtstofferne i afgangsluften fra stalden (Figur: Poul Pedersen og Peter Kai, billede nr. 3517).

Et igangværende dansk projekt skal afklare om det er muligt at tilsætte ozon i større doser til afgangsluften uden for stalden. Derudover søges udviklet et anlæg for tilsætning af ozon under praktiske forhold, se figur 8.

Figur 8.	Ozon testanlæg, der vil blive en mere integreret del efter færdigudvikling (foto: Merete Lyngbye, billede nr. 3455).

Se endvidere vedlagte status på "Afprøvning af systemer til reduktion af ammoniak- og lugtemission" (PDF fil).

Følgende emner beskriver forhold om lugt og fordampning af ammoniak:

• Lugtgener
• Ammoniakfordampning
• Ammoniak og lugt i drægtighedsstalde
• Ammoniak og lugt i farestalde
• Ammoniak og lugt i smågrisestalde
• Ammoniak og lugt i slagtesvinestalde
• Ammoniak og lugt ved luftrensning
• Reduktion af lugt ved fortynding
• Demonstration af anlæg til reduktion af ammoniakfordampning og lugtgener
• Beregn ammoniakfordampning (Dansk Landbrugsrådgivning)

Referencer:

[1]	Fitamant, Dominique; Guingand, Nadine; Laplache, A. & Delzeschaux, D. (2000): Étude d'un procédé de déodorisation des émissions des bâtiments par l'ozone. Journées Rech. Percine en France, 32, 67-75.
[2]	Mortensen, Børge & Damsted, Erik (2003): Rensning af staldluft med udstyr på Scan-Airclean ApS, Status oktober 2003. Notat nr. 0346, Landsudvalget for Svin.