VARKENSLOKET

Verslag 'Fijn stof en gassen in vleesvarkensstallen: binnenluchtkwaliteit en emissies'

Op 26 april 2013 vond de studienamiddag ‘Fijn stof en gassen in vleesvarkensstallen: binnenluchtkwaliteit en emissies’ plaats. Tijdens deze namiddag werden de eindresultaten van het IWT-project PigDust toegelicht door Nele Van Ransbeeck (ILVO) en Annelies Michiels (UGent). Daarnaast plaatsten Philippe Van Overbeke (NatVent project, ILVO) en Jarissa Maselyne (PigWise project, ILVO) twee lopende onderzoeksprojecten rond natuurlijke ventilatie en een vroegtijdig waarschuwingssysteem bij vleesvarkens in de kijker. Tot slot kon een bezoek worden gebracht aan de expositie van persoonlijke beschermingsmiddelen en meettoestellen om het stalklimaat te controleren.

De problematiek rond emissies omvat vooral ammoniak (NH3), fijn stof, broeikasgassen (N2O, CH4 en CO2) en geur. Ammoniak, broeikasgassen en geur hebben invloed op milieu en klimaat, terwijl geur hinder kan veroorzaken. Fijn stof houdt bovendien risico’s in voor de gezondheid van mens en dier. Het PigDust project ‘Karakteriseren van de fijn stof problematiek in de Vlaamse varkenshouderij m.b.t. arbeidsveiligheid, diergezondheid en emissies’ had als belangrijkste doelstellingen het ontwikkelen van methoden voor het meten van binnenconcentraties en emissies in Vlaamse varkensstallen en het opbouwen van kennis voor de ontwikkeling van reductietechnieken. De voornaamste bronnen en oorzaken van polluenten in de stal zijn toe te schrijven aan het varken zelf (o.a. huidschilfers, urine en uitwerpselen), de vloer, de mestput en het voeder. Het meeste stof is afkomstig van het voeder, terwijl het gevaarlijkste stof afkomstig is van de uitwerpselen omdat deze stofdeeltjes kleiner zijn dan deze van voeder en bovendien endotoxines (delen van de celwand van bepaalde bacteriën) kunnen bevatten. Ammoniak ontstaat door het opdrogen van urine en mest op het vloeroppervlak. Daarnaast ontstaat een klein deel NH3 door de opslag van mest in de mestput. CO2 is voornamelijk afkomstig van het metabolisme van varkens, maar wordt daarnaast vrijgesteld uit mest en sommige verwarmingstoestellen. CO2 is niet echt schadelijk, maar een maat voor de ventilatie in de stal.

De nood aan een goede basiskennis rond concentraties en emissies van fijn stof, ammoniak en broeikasgassen is hoog in Vlaanderen. In 2008 was de land- en tuinbouw verantwoordelijk voor 53 % van de stofuitstoot in Vlaanderen. Negentien percent van de van de uitstoot van PM10 deeltjes (diameter < 10 µm) en 14 % van de PM2,5 deeltjes (diameter < 2,5 µm) was afkomsig uit de varkenshouderij. Daarnaast was in 2011 92 % van de NH3uitstoot afkomstig uit de land- en tuinbouw, met iets meer dan de helft (55%) uit de varkenshouderij. Uit de resultaten van het PigDust project blijkt dat de activiteit van de varkens bepalend is voor de concentratie van de aanwezige stofdeeltjes in de stal. Bij NH3 ligt dit enigszins anders, hier is het ventilatiedebiet bepalend voor de concentratie in de stal. Hoe meer wordt geventileerd, hoe lager de ammoniakconcentratie in de stal zal zijn. Om de arbeidsrisico’s voor personen die werkzaam zijn in de stal in te schatten, werden metingen uitgevoerd tijdens verschillende activiteiten. De hoogste stofconcentraties werden gemeten bij het scheppen van voeder, het manueel voederen en bloedafnames. De bekomen resultaten werden vergeleken met de aanbevolen TWA (gemiddelde blootstelling gedurende een werkdag van 8 uur) en STEL (maximale blootstelling gedurende 15 minuten) limieten. Voor inhaleerbaar stof (bereikt de hogere luchtwegen) werd in de Belgische wetgeving een maximale aanbevolen TWA vastgelegd op 10 mg/m³ voor inhaleerbaar (totaal stof) en voor respirabel stof (bereikt de longblaasjes; PM 4,25) op 3 mg/m³. Uit wetenschappelijk onderzoek blijkt echter dat deze aanbevolen maxima veel lager zouden moeten liggen om de gezondheid niet te schaden, namelijk 2,4 mg/m³ voor inhaleerbaar en 0,23 mg/m³ voor respirabel stof. De vooropgestelde aanbevolen maxima uit de Belgische wetgeving werden nauwelijks overschreden, maar de limieten uit het wetenschappelijk onderzoek wel. Voor NH3 werd de TWA- en STEL-waarde van 20 en 50 ppm niet overschreden, hierbij moet echter worden opgemerkt dat een overschrijding in de winterperiode wel mogelijk is. De strengere limieten die worden teruggevonden in de literatuur, werden echter wel voor NH3overschreden. De CO2 TWA-waarde werd niet overschreden. Voor N2O en CH4 zijn er geen limieten gekend. We kunnen concluderen dat maatregelen tegen stof- en ammoniakblootstelling noodzakelijk zijn. Voor de mens zijn er verschillende persoonlijke beschermingsmiddelen (maskers) op de markt. Daarnaast moet ook worden gekozen voor een brongerichte aanpak. Hierbij is een goede stalreiniging (o.a. inweken, ontsmetten, reinigen van mestkelders)noodzakelijk. Andere brongerichte maatregelen zijn het gebruiken van een vernevelingssysteem of het aanpassen van de voederstrategie. Om emissies vanuit de mestput te beperken kunnen ammoniak emissiearme stalsystemen (zoals mestput met schuine putwanden, mest- en giergoot met schraper) worden toegepast. Daarnaast kan ook gekozen worden voor end-of-pipe technieken zoals biologische, chemische en combi-luchtwassers. Hierbij moet u in het achterhoofd houden dat deze technieken de luchtkwaliteit in de stal niet verbeteren.

Stofdeeltjes kunnen stalgassen, (delen van de celwand van) micro-organismen, antibiotica en geur met zich meedragen. Endotoxines, die deel uitmaken van de celwand, spelen een belangrijke rol in het ontstaan van ademhalingsstoornissen bij varken en mens. De hoogste concentraties worden gemeten bij speenbiggen. De bron van het stof wordt mede bepaald door de leeftijd en het gedrag van de dieren, de hokdensiteit, de voederstrategie en de klimaatcondities. Zo zullen grotere dieren meer voederstof produceren terwijl zeugen en biggen meer fecaal stof zullen uitstoten. Het effect van NH3op de diergezondheid is afhankelijk van de concentratie. Het doel van de studie was om na te gaan of fijn stof een invloed heeft op de productieparameters en het voorkomen van enzoötische pneumonie bij vleesvarkens. Tijdens de dag zullen er afhankelijk van de activiteit piekmomenten (laag tijdens de nacht) voor de stofproductie in de stal ontstaan. Hoe langer de varkens in de stal verblijven hoe hoger de stofproductie is, echter naar het einde van de ronde neemt de stofproductie af omdat de dieren minder kunnen bewegen. Stof heeft niet zozeer negatieve gevolgen voor de productieresultaten, maar heeft een mogelijkse impact op het voorkomen van longletsels. Het stofvrij houden van stallen heeft zeker nut, zowel voor de gezondheidsparameters van varkens als voor uw eigen gezondheid.

Het NatVent ‘Ontwikkeling van een praktijkmeettechniek voor het ventilatiedebiet van natuurlijk geventileerde stalsystemen’ project werd toegelicht door Philippe Van Overbeke. Natuurlijke ventilatie is een natuurlijke hulpbron met een aanzienlijk lagere investeringskost en energieverbruik dan mechanische ventilatie. Toch stuit men bij natuurlijke ventilatie nog op een aantal praktische problemen. Het ventilatie proces wordt beïnvloed door o.a. wind- en temperatuurverschillen, en omgevingsfactoren (zoals omringende gebouwen en bomen). Er moet worden gewaakt over te lage debieten, directe luchtval op de varkens en de combinatie met een luchtwasser is onmogelijk. Bovendien ontbreekt een goede techniek om het ventilatiedebiet in de praktijk te meten en is aldus geen referentie beschikbaar. Het meten van het ventilatiedebiet en emissies van natuurlijk geventileerde stallen zijn de voornaamste doelstellingen van het NatVent project. Uit de kalibratietesten kan worden besloten dat de tot nu toe ontwikkelde meetmethode, onder mechanisch geventileerde omstandigheden, de meetfout constant op ongeveer 5% houdt, deze meetfout zit grotendeels in randeffecten. Voor veldexperimenten onder natuurlijk geventileerde omstandigheden werd een testkamer en -constructie ontwikkeld. In deze testconstructie kan de grootte van de ventilatieopeningen worden gewijzigd van 1 tot 4 meter. Daarnaast kan er gebruik worden gemaakt van enkel dwarsventilatie, nokventilatie of de combinatie van beiden. Hier zal dan de ontwikkelde meetmethode verder worden gevalideerd. Bij de dataverwerking van het veldexperiment wil men datapakketten onder ‘gelijke’ weersomstandigheden isoleren. De bekomen resultaten worden gecombineerd met de CFD modellering om een totaalbeeld van het binnenklimaat te krijgen en emissietesten te kunnen valideren.

Het doel van het PigWise project ‘Optimizing performance and welfare of fattening pigs using High Frequent Radio Frequency Identification and synergistic control on individual level’ is om een vroegtijdig waarschuwingssysteem te ontwikkelen voor het detecteren van welzijns-, gezondheids- en productiviteitsproblemen bij vleesvarkens. Via een RFID (radio frequentie identificatie) antenne aan de voederbak wordt het eetpatroon van de individuele varkens (RFID oormerk met uniek nummer) opgevolgd. Het is de bedoeling om een abnormale variatie (o.a. minder eten, ’s nachts eten) in het eetpatroon te onderscheiden van een normale variatie binnen een dier. Bij afwijkingen zal een alarm de gebruiker op de hoogte brengen van een mogelijk probleem bij het varken. In het systeem is een synergistische controle aanwezig, hierdoor wordt de grafiek dagelijks aangepast aan het individuele dier. Elke dag wordt per varken een schatting gemaakt van de verwachte waarde en (minimum en maximum) limieten vooropgesteld tussen dewelke de waarde mag variëren. Normale variaties zoals seizoen en leeftijd worden hierdoor uit de grafiek gefilterd. Uit de eerste resultaten kan worden vastgesteld dat er veel variatie is, zowel tussen varkens als binnen varkens in de tijd. Dit maakt de dataverwerking moeilijk. Tijdens de uitgevoerde proef werden een ernstig ziek varken en een varken met pootproblemen door het systeem vier dagen eerder gedetecteerd dan door de verzorger van de dieren. Synergistische controle kan dus op individueel niveau voor diverse problemen (vroegtijdig) gaan detecteren.

Conclusie:

De luchtkwaliteit in de stal is belangrijk aangezien deze de gezondheid van dier en mens kan beïnvloeden. Een goede kennis van de technieken voor het meten en reduceren van emissies van o.a. fijn stof, ammoniak en broeikasgassen is hierbij noodzakelijk. Naast het kiezen voor een brongerichte aanpak met een goede stalreiniging, is het aanbevolen om u tijdens uw werkzaamheden in de stal voldoende te beschermen. Daarnaast kan gekozen worden voor end-of-pipe technieken zoals biologische, chemische en combi-luchtwassers. Hierbij moet u in het achterhoofd houden dat deze technieken de luchtkwaliteit in de stal niet verbeteren

Presentaties

Meer weten over emissies?

Het Vemis-consortium werd opgericht in 2011 door de provincie West-Vlaanderen, ILVO, UGent, en Inagro. Vemis wil werk maken van kennisopbouw rond luchtemissies in de veehouderij. Vemis biedt ook diensten aan via het geurlabo en de adviesdienst. Op de website van Vemis vindt u meer informatie.