DUOSEP-V: BRONAANPAK VOOR AMMONIAK-, METHAAN-
EN GEURREDUCTIE IN VRIJLOOPKRAAMHOKKEN

Sandra Debevere (Inagro) en Jonathan Berckmoes (Inagro)

De varkenshouderij staat voor de uitdaging om emissies verder te reduceren zonder in te boeten aan dierenwelzijn en werkbaarheid. Naast end-of-pipe-technieken zoals luchtwassers groeit daarom de aandacht voor bronmaatregelen die emissies voorkomen nog vóór ze ontstaan.

Een voorbeeld hiervan is het DUOSEP-V-systeem van JOVAS, dat werd ontwikkeld voor vrijloopkraamhokken. Het systeem is gebaseerd op een snelle afvoer van mest en urine, waardoor ammoniak- en andere emissies worden beperkt. Op praktijkbedrijf De Witte Hoeve in het Nederlandse Nederweert werd het systeem gedurende meerdere jaren ontwikkeld, geoptimaliseerd en opgevolgd met emissiemetingen, waaronder een meetcampagne door ILVO volgens het toen geldende protocol. De resultaten tonen aan dat substantiële emissiereducties mogelijk zijn vanuit een brongerichte aanpak.

Waarom inzetten op een bronaanpak?

Ammoniak ontstaat wanneer ureum uit urine in contact komt met enzymen uit de mest. Naarmate mest en urine langer samen aanwezig blijven op vloeren of in mestkelders, des te meer ammoniak er wordt gevormd. Ook methaanemissies nemen toe wanneer mest langere tijd onder anaerobe omstandigheden (zonder zuurstof) wordt opgeslagen.

Bij een bronaanpak wordt de vorming van schadelijke gassen beperkt door mest en urine maximaal te scheiden en zo snel mogelijk af te voeren. Het uitgangspunt is dat emissies voorkomen worden aan de bron, in plaats van ze later uit de stallucht te verwijderen.

Ontwikkeling van het systeem

De ontwikkeling van het DUOSEP-V-systeem van JOVAS startte in 2020 op De Witte Hoeve. In een eerste fase lag de focus niet op emissiemetingen, maar op het gedrag van de zeugen. Er werd onderzocht waar de dieren eten, rusten, mesten en urineren en hoe de inrichting van het hok deze functies kan ondersteunen. Varkens zijn propere dieren. Urineren en mesten doen ze niet op dezelfde plek als ze die mogelijkheid hebben.

Tijdens het ontwikkelingsproces werden verschillende uitvoeringen van mestopvang, vloeren en roosters getest. Metingen van JOVAS toonden aan dat de emissie daalde bij het loslopen van de zeugen t.o.v. de fixatieperiode. Doordat de mest en urine niet op dezelfde plek valt, verdwijnt urine sneller in de afvoerleiding, voordat menging optreedt met vuil, en ureaseproducerende bacteriën aan het werk gaan om ammoniak te vormen. Op basis van praktijkervaringen werden technische aanpassingen doorgevoerd en opnieuw geëvalueerd. Deze stapsgewijze aanpak moest leiden tot een systeem dat niet alleen emissies reduceert, maar ook praktisch toepasbaar blijft in een commerciële zeugenhouderij.

Vandaag is de kraamstal op De Witte Hoeve uitgerust met deze geoptimaliseerde vrijloopkraamhokken. (Figuur 1)

Figuur 1. Opstelling bij De Witte Hoeve

Hoe werkt DUOSEP-V?

De werking van het systeem berust op drie belangrijke principes:

1. Functionele hokindeling
   Het vrijloopkraamhok wordt zo ingericht dat verschillende activiteiten van de zeug plaatsvinden op specifieke plaatsen. Liggen, eten, mesten en urineren gebeuren in afzonderlijke zones. Hierdoor worden mest, urine, morswater en voederresten zo veel mogelijk gescheiden opgevangen in verschillende vakken onder de roostervloer. Op Figuur 2 zijn de vakken weergegeven in verschillende kleuren volgens hun functie: het zwarte vak vangt morswater en -voeder op, de blauwe vakken vangen mest en urine op tijdens fixatieperiode en de rode vakken vangt mest en urine op tijdens de vrijloopperiode. Een goede hokindeling blijkt essentieel om de beoogde emissiereductie te realiseren.

2. Beperkt emitterend oppervlak
   Onder de roosters bevinden zich V-vormige opvanggoten waarin mest, urine en spoelwater zo veel mogelijk afzonderlijk worden verzameld (Figuur 2). Door de steile, gladde zijwanden wordt het contactoppervlak tussen mest en lucht waar emissie plaatsvindt (emitterend oppervlak) beperkt.

3. Regelmatige afvoer
   Tijdens de ontwikkeling werd uitgebreid onderzocht hoe vaak de opvanggoten moeten worden geledigd. Uit de praktijkmetingen bleek dat een aflaatfrequentie van ongeveer drie dagen het gunstigste resultaat opleverde. Als mest langer opgeslagen bleef, werden hogere ammoniakconcentraties vastgesteld. Dit illustreert dat niet alleen de techniek, maar ook het management bepalend is voor de uiteindelijke prestaties.

Figuur 2. Grondplan van een vrijloopkraamhok (schuine opstelling), uitgerust met het vakkensysteem. Onder de roostervloer zitten verschillende vakken: 1 zwart vak dat morswater en -voeder opvangt, blauwe vakken die mest en urine opvangen tijdens fixatieperiode en rode vakken die mest en urine opvangen tijdens vrijloopperiode.

Van monitoring tot officiële emissiemetingen

Gedurende het ontwikkelingsproces werden de emissies continu opgevolgd met monitoringsapparatuur. Hiervoor werd gebruikgemaakt van meetsystemen die de invloed van verschillende instellingen en managementmaatregelen in kaart brachten.

Nadat het systeem technisch was geoptimaliseerd, voerde ILVO officiële emissiemetingen uit. Deze metingen gebeurden in het kader van een SBV-project (Subsidiemodule brongerichte verduurzaming stal- en managementmaatregelen).

Welke reducties werden gemeten?

De officiële metingen lieten aanzienlijke emissiereducties zien ten opzichte van een referentiesysteem. Volgens de gerapporteerde resultaten werd een:

• ammoniakemissiereductie van 89% vastgesteld;
• methaanemissiereductie van 90% gemeten;
• geuremissiereductie van ongeveer 70% gerealiseerd.

Deze resultaten tonen aan dat bronmaatregelen een groot potentieel hebben om verschillende emissies gelijktijdig aan te pakken.

Techniek alleen is niet voldoende

Een belangrijke conclusie uit het project is dat correct management een niet te onderschatten invloed heeft op de prestaties van het systeem.

Een grondige reiniging bij opleg van de dieren en het tijdig aflaten van de riolering blijken cruciaal om de emissies laag te houden. Volgens de projectpartners kan een deel van het uiteindelijke resultaat rechtstreeks worden toegeschreven aan de dagelijkse nauwkeurige opvolging door de veehouder en zijn medewerkers.

Dit benadrukt dat emissiereducerende technieken steeds moeten worden bekeken als een combinatie van infrastructuur én management.

Wat betekent dit voor de praktijk?

Het DUOSEP-V-systeem toont aan dat vergaande emissiereducties mogelijk zijn via een brongerichte aanpak in vrijloopkraamhokken. Interessant daarbij is dat zowel ammoniak, methaan als geur worden aangepakt zonder gebruik van een luchtwasser. Verrassend is dat het loslopen van de zeug bij dit systeem geen nadelig effect lijkt te hebben op de emissiereductie, wel integendeel.

Tegelijk maakt het project duidelijk dat het succes van dergelijke systemen afhangt van meerdere factoren: een doordachte hokindeling, een efficiënte mestafvoer, een goed management en een correcte dagelijkse opvolging.

Naarmate de aandacht voor zowel emissiereductie als dierenwelzijn toeneemt, kunnen dergelijke bronmaatregelen een interessant spoor vormen voor de verdere ontwikkeling van de zeugenhouderij. In de Vlaamse varkenshouderij groeit de interesse in dergelijke bronmaatregelen als alternatief voor luchtwassers.

Hoe zit het in Vlaanderen?

Het vakkensysteem is momenteel geen emissiereducerende techniek die in Vlaanderen erkend is. De veelbelovende resultaten uit Nederland maken het systeem wel interessant voor verdere metingen in Vlaanderen om deze erkenning te realiseren. Landbouwers die de ontwikkelingen rond deze techniek willen opvolgen of interesse hebben in metingen, kunnen contact opnemen met Sandra Debevere via sandra.debevere@inagro.be.