Afprøvning af vertikalt biofilter efter amerikansk princip

Promilleafgiftsfonden for landbrug
I USA er der udviklet vertikale biofiltre, der er opbygget i siloer. Siderne i siloerne indeholder filtermaterialet, der består af træflis. Dansk Svineproduktion har afprøvet to biofiltre af denne type for at dokumentere deres evne til at reducere lugt- o




I USA er der udviklet vertikale biofiltre, der er opbygget i siloer. Siderne i siloerne indeholder filtermaterialet, der består af træflis. Dansk Svineproduktion har afprøvet to biofiltre af denne type for at dokumentere deres evne til at reducere lugt- og ammoniakemissionen i afgangsluften fra en FRATS-stald både om vinteren og om sommeren, samt sekundært at opgøre driftsomkostningerne.

Ved at lede luften igennem de vertikale biofiltre blev lugtkoncentrationen reduceret med 60% om vinteren og 58% om sommeren (p<0,001). Ammoniakkoncentrationen blev reduceret 14% om sommeren ved at lede luften igennem biofiltrene. Om vinteren var der ingen ammoniakreduktion.
Der var en tendens til, at den resterende lugt blev opfattet som mindre ubehagelig i forhold til urenset luft fra staldsektionen ved samme lugtkoncentration.
Over året udgjorde de samlede omkostninger til ventilering og befugtning af biofiltrene 16,80 kr. pr. produceret gris (30 - 100 kg).

InfoSvin/appendiks%20Figur%205A%2D21241.tif InfoSvin/medd819l1267.tif InfoSvin/appendiks%20Figur%207A1238.tif



Opbygning af de vertikale biofiltre
Luften blev fra hver af to staldsektioner ført over i et vertikalt biofilter. Biofiltrene havde en siloformet konstruktion og var hule indvendigt. Væggene i biofiltret var fyldt med træflis, som luften blev trykket igennem inden det blev ledt ud i det fri. Ved luftens passage gennem biofiltret blev lugt- og ammoniakkoncentrationen reduceret i luften af den biofilm, der havde etableret sig på træflisen. Væggene i biofiltrene var konisk opbygget således, at filtermaterialet var 30 cm tykt i bunden og 70 cm i toppen af biofiltrene. Den koniske opbygning skulle sikre en jævn luftgennemstrømning gennem hele filtret, idet filtermaterialet over tid vil falde sammen, hvorved luftmodstanden i bunden bliver større end i toppen af biofiltret. For at holde på træflisen var der opsat geotextil-dug på henholdsvis indvendig og udvendig side af væggene i biofiltrene.

Målinger og resultater
Lugt
Der var ingen statistisk sikker forskel mellem målingerne taget vinter og sommer med hensyn til den procentuelle lugtreduktion. Ved at lede luften igennem det vertikale biofilter blev lugtkoncentrationen i luften fra stalden reduceret med 60% om vinteren og med 58% om sommeren.


Lugtkoncentration
(OUE/m3)

VINTER

SOMMER

Før biofiltrene

2.430
(2.140 - 2.770)

1.220
(1.100 - 1.360)

Efter biofiltrene

730
(590 - 920)

440
(350 - 540)

Tabel 1: Lugtkoncentrationen i luften fra staldsektionerne før og efter vertikalt biofilter. 95 pct. konfidensinterval er angivet i parentes.

Forskellen i luftydelsen mellem vinter og sommer havde også indflydelse på lugtemissionen. Den gennemsnitlige lugtemission fra staldsektionerne før biofiltrene var om vinteren 430 OUE/s/1000 kg dyr og 690 OUE/s/1000 kg dyr om sommeren. Efter luften havde passeret biofiltrene, var lugtemissionen reduceret til 160 OUE/s/ 1000 kg dyr om vinteren og 260 OUE/s/1000 kg dyr om sommeren.



Ammoniak
Ved at lede luften fra staldsektionerne igennem biofiltrene blev ammoniakkoncentrationen reduceret med 14% om sommeren. Om vinteren var biofiltrene ikke i stand til at reducere luftens ammoniakkoncentration.


Ammoniakkoncentration
(ppm)

VINTER

SOMMER

Før biofiltrene

6,2
(5,8 - 6,6)

3,9
(3,5 - 4,3)

Efter biofiltrene

6,9
(6,2 - 7,5)

3,4
(2,8 - 3,9)

Tabel 2: Ammoniakkoncentration i luften fra staldsektionerne før og efter den havde passeret de
vertikale biofiltre om vinteren og om sommeren. 95 pct. konfidensinterval er angivet i parentes.



Vand- og el-forbrug
Passende befugtning er nødvendig for at opnå en god lugtreduktion ved anvendelsen af biofiltre. I afprøvningsperioden fra 1. september 2006 til 31. august 2007 kunne vandforbruget til befugtning af luften beregnes til 134 liter pr. produceret gris (30 - 100 kg). Størstedelen af den tilførte vandmængde fordampede fra biofiltrene, hvilket betød at kun en begrænset mængde vand blev opsamlet i sumpene omkring biofiltrene. I løbet af afprøvningsperioden blev der lænset 11 liter vand pr. produceret gris inklusiv den nedbørsmængde, der faldt i løbet af året, da biofiltret ikke var overdækket.
For at ventilere staldsektionerne med de tilkoblede biofiltre blev der i afprøvningsperioden anvendt 20,8 kWh pr. produceret gris. I Danmark anvendes der typisk 5 - 7 kWh pr. produceret gris til at ventilere en slagtesvinestald uden luftrensning. I afprøvningsperioden blev der endvidere anvendt 0,70 kWh pr. produceret gris ved at befugte luften med højtryksanlæg.
Under forudsætning af at el afregnes med 0,75 kr. /kWh, vand med 3,50 kr. /m3, og det koster 20 kr. /m3 i udbringningsomkostninger på mark for den lænsede mængde vand, udgør de samlede driftsomkostninger 16,80 kr. pr. produceret gris (30 - 100 kg) over året for at drive biofiltret.

Driftsproblemer
Ved drift af biofiltrene blev det observeret, at der over tid satte sig en belægning på dyserne til befugtning af luften, så de stoppede til. Disse belægninger kunne dog relativt nemt skrabes af i forbindelse med at befugtningsanlægget kørte, såfremt det blev gjort hver 1-1½ måned.
Efter 11 måneders drift tilstoppede geotextil-dugen på den indvendige side. Dugen blev efterfølgende rengjort ved brug af en højtryksrenser.
I løbet af den samlede driftsperiode på 20 måneder faldt træflisen i biofiltrene sammen svarende til ca. 50-60 cm ud af den samlede højde på 460 cm. Derudover skal det påregnes, at al træflisen i biofiltrene skal udskiftes ca. hvert andet år.





Kilde:
Riis, L., A.; Lyngbye, M.; Feilberg, A. (2008): Afprøvning af vertikalt biofilter efter amerikansk princip.
Meddelelse nr. 819. Dansk Svineproduktion, Den Rullende Afprøvning.