Vermindering van ammoniakemissie door korstvorming op rundveemengmest

Vermindering van

ammoniakemissie door

korstvorming op

rundveemengmest

Ir. M.J.C, de Bode

rapport 226

juli 1990

prijs ƒ 10,

-IÈÉÉI " B S

Ministerie van \tolkshwsvesting, Ruimteli|ke Ordening en Milieubeheer

Directoraat-Generaal Milieubeheer Directie Lucht

Voorwoord van de opdrachtgever

De landbouw en met name de veehouderij is verantwoordelijk voor ruim 90% van de ammomiakemissies in Nederland.

Ammoniak komt vrij uit stallen, bij de opslag van mest in silo's, gedurende het weiden van vee, en bij het uitrijden van mest en kunstmest.

In het bestrijdingsplan Verzuring en het Plan van aanpak beperking ammoniak-emissie van de landbouw dat op 20 juli 1989 aan de Tweede Kamer is aangeboden, is een groot aantal voorgeno-men maatregelen ter bestrijding van de verzuring aangegeven.

Een van deze maatregelen betreft het afdekken van mestopslagen. Vanaf 1 januari 1991 zullen mestbassins die gebouwd zijn na 1 juli 1987 moeten worden afgedekt. Voor bassins ten behoeve van dunne mest afkomstig van melkrundvee is deze datum gesteld op 1

januari 1992. De afdekverplichting zal worden opgenomen in het Besluit Mestbassins Hinderwet (o.g.v. artikel 2a)

Tijdens de voorbereidingen van deze Amvb ontstond discussie over de noodzaak om silo's gevuld met rundveemest af te dekken. Op deze mest zou zich al dan niet een natuurlijke korst vormen, die de emissie van ammoniak zou beperken.

Bij wettelijke milieu-maatregelen spelen naast de milieu-effecten ook andere aspecten een rol zoals de uitvoerbaarheid en de con-trole of handhaafbaarheid van een regeling.

Ontheffing van een afdekverplichting voor mestbassins in die gevallen waarin door toevoeging' van stro een korst op de mest zou ontstaan levert bij controle en handhaving echter grote problemen op. Aan de mestsilo is immers niet te zien welke mestsoort erin zit. In dit verband kunnen ook de silo's met mengmest van rundvee en varkens genoemd worden, waarbij het effect van strotoevoeging onbekend is.

Resumerend kan gesteld worden dat, op basis van de onderzoek-resultaten en voornoemde andere aspecten, vooralsnog niet ge-sproken kan worden van een volwaardige ammoniakreducerende maatregel.

De directeur Lucht,

mr. G.J.R. Wolters

Leidschendam, 27 maart 1990 RRA.24N

INHOUD SAMENVATTING 3 1 INLEIDING 4 2 METHODE 6 2.1 Opzet 6 2.2 Monstername 7 3 RESULTATEN EN DISCUSSIE 10 3.1 Periode februari - augustus 1987 10

3.2 Periode september 1987 - mei 1988 13 3.3 Periode juni 1988 - augustus 1988 16

3.4 Emissiereductie van ammoniak 17

3.4.1. Lindvalldoosmethode 17 3.4.2. Balansmethode 18 3.4.3. Vergelijking Lindvalldoosmethode-balansmethode 19 4 CONCLUSIES 21 LITERATUUR 22 BIJLAGEN 23

SAMENVATTING

Dit rapport is het verslag van een onderzoek naar de vermindering van ammoniakemissie door korstvorming op rundvee-mengmest. Dit onderzoek heeft parallel gelopen met een onderzoek waarbij verschillende afdekkingen van minisilo's op ammoniak- en geurreductie werden getest.

In het ontwerp-Besluit Mestbassins Hinderwet (amvb) staat een ontheffingsbepaling voor afdekking van de opslag van rundvee-mengmest, omdat men er van uitgaat dat bij deze mest een drijflaag ontstaat, die de ammoniakemissie vermindert. Er bestaat echter twijfel over de vorming en het effect van zo'n drijflaag. Op verzoek van het Ministerie van Volkshuisvesting, Ruimtelijke Ordening en Milieu (VROM) is daarom een onderzoek uitgevoerd naar de vorming van een mestkoek en het emissieverminderende effect van zo'n koek.

Allereerst werden tijdens de zomeropslag '87 vier minisilo's gevuld met twee mestsoorten: twee silo's met mest afkomstig van melkvee gevoerd met grassilage en twee silo's met mest afkomstig van melkvee gevoerd met een mixture van gras- en maissilage. Bij elk van deze mestsoorten diende een silo als controle, waarbij vorming van een mestkoek werd voorkomen door de mest te roeren.

Tijdens de zomeropslagperiode in 1987 bleek dat de drijflaag zich bij de gras/maissilage niet vormde en bij de andere mest-soort pas na ongeveer anderhalve maand. De korst handhaafde zich slechts drie maanden. Twee dagen met hevige regen brak de korst, waarna deze zich niet meer herstelde.

De ammoniakemissie is op twee manieren bepaald. Bij de eerste methode werd de emissie eenmaal per maand 24 uur lang gemeten door een Lindvalldoos over de silo te plaatsen en de concentratie van de in- en uitgaande lucht te meten. Aan de hand van een aantal waarnemingen verspreid over de opslagperiode is een gemiddelde emissie voor de hele opslagperiode berekend. Met de tweede methode is de gemiddelde emissie berekend over de hele opslagperiode door een balans op te stellen over het totaal stikstof in de mest aan het begin en het eind van de opslag-periode. Uit een foutenanalyse bleek dat de Lindvalldoosmethode nauwkeuriger was dan de balansmethode. Of de bovengenoemde mest-koek de ammoniakemissie reduceerde werd uit de meetresultaten niet duidelijk. De balansmethode gaf aan van niet, uit de Lindvalldoosmethode echter bleek dat de mestkoek wel degelijk een reducerende werking had.

Over de volledige opslagperiode genomen bleek er geen verschil in ammoniakemissie te bestaan tussen de twee rundvee-men gm estsoorten.

Om drijflaagvorming te forceren werd tijdens de winter-opslagperiode gehakseld stro aan de mest toegevoegd. Dit werkte erg goed, binnen vier dagen had zich al een weerbestendige drijflaag gevormd. Uit metingen tijdens de winter bleek deze

korst de ammoniakemissie gemiddeld met 50 % te

vermin-deren. De emissiereductie bij de afzonderlijke metingen lag tussen

0 % en 90 %. Bij herhaling van dit experiment in de zomer

verminderde de korst de ammoniakemissie met een gemiddeld

1 INLEIDING

De laatste jaren worden ook in Nederland in toenemende mate de gevolgen van de verzuring zichtbaar, met name de bossen in de toch al gevoelige gebieden hebben veel te lijden.

De ammoniak, die vrijkomt uit de Nederlandse veehouderij, is één van de bronnen van de zogenaamde zure regen. De depositie

van ammoniak en ammonium is voor ruim 70 % afkomstig uit

Nederland zelf (Asman,19Ô7)• Terugdringen van de ammoniakemissie heeft dus direct gevolgen voor de depositie in Nederland. In verband met de mestproblematiek is recentelijk van kracht gewor-den, dat er alleen gedurende bepaalde perioden mag worden uitge-reden. Het gevolg van deze maatregel zal zijn dat er meer opslagcapaciteit voor mest nodig zal zijn. Een deel daarvan zal worden gerealiseerd in de vorm van bovengrondse opslag.

Om een toename van geurhinder en/of ecologische schade door ammoniakemissie, als gevolg van nieuw te realiseren mestbassins, tegen te gaan is in het ontwerp-Besluit Mestbassins Hinderwet voor bepaalde situaties een afdekverplichting opgenomen. Voor de onderbouwing van dit ontwerp-Besluit waren nog erg weinig cijfers over de emissie van ammoniak uit mestopslagen bekend en in welke mate de emissie kan worden teruggedrongen door afdekking van de mestopslagen.

Om deze leemte in kennis te kunnen opvullen heeft het IMAG in september 1985 een onderzoekvoorstel ingediend om de emissie van geur en ammoniak uit silo's te meten en om te bepalen in welke mate de emissie uit silo's door een afdekking wordt verminderd. Na enkele wijzigingen werd het onderzoek medio 1986 in de huidige vorm goedgekeurd. Het onderzoek is in drie fasen verdeeld: eerste fase onderzoek met varkensmest, duur één jaar; tweede fase onderzoek met rundermest, duur één jaar; derde fase onderzoek met dunne kippemest, duur één jaar.

Het eerste jaar van het onderzoek is gefinancierd door het ministerie van Landbouw en Visserij en het ministerie van VROM. Vertegenwoordigers van deze beide ministeries hebben ook zitting in de begeleidingscommissie. De samenstelling van de begelei-dingscommissie is vermeld in bijlage V. I.v.m. het onderbrengen van de financiering van het ammoniakonderzoek bij het Finan-cierings Overleg Mest en Ammoniak (FOMA), worden de resterende jaren van dit onderzoek gefinancierd door het FOMA.

In het licht van een vermeende emissiereducerende werking van een soms op dunne rundveemest voorkomende korst, is voor deze mest in het ontwerp-Besluit met betrekking tot de afdekver-plichting een ontheffingsbepaling opgenomen.

Daar korstvorming in de praktijk niet altijd optreedt, is in opdracht van het ministerie van VROM een gedeelte van de onder-zoekcapaciteit gebruikt voor onderzoek naar de omstandigheden waaronder de vorming van een korst op rundveemengmest plaats vindt en naar het eventueel emissieverminderend effect van een

Zowel met betrekking tot het emissiereducerend effect van een drijflaag als tot de handhaafbaarheid van voornoemd voor-schrift bestonden bij het opstellen van deze ontwerptekst twijfels over:

- het al dan niet optreden van een blijvende korst; - de snelheid van vorming van een eventuele korst;

- de emissiereducerende werking van een blijvende korst; - de omvang van de emissie uit een mestbassin t.o.v. die

stallen.

uit

Dit onderzoek, dat onderzoek naar de

bedoeld om een bovenstaande vrag direct behandeld. dit rapport een h

emissie bijdrage een van te deelo geur lever en. De eerste dri

Voor de ulpmiddel

beantwoo zij in. Toen bleek dat natuurlijke kor

werd besloten ged urende de

forceren door toevoeging baarheid van silo

het effect van opslagperiode te 's is op vol van inst geforceerde meten. gende gehak :igati korst

nderzoek is van het minisilo-en ammoniak uit mestsilo's, is en aan de beantwoording van e vragen worden in dit rapport rding van de laatste vraag kan

stvorming traag of niet optrad, opslagperiode korstvorming te seid stro. Door de beschik-e van dbeschik-e ondbeschik-erzobeschik-ekbeschik-ers bbeschik-eslotbeschik-en vorming gedurende een extra

2 METHODE

2.1 Opzet

Om de vorming van een korst op rundermest en de eventuele reducerende werking op de ammoniakemissie te kunnen onderzoeken, is op het terrein van het IMAG in Wageningen een viertal minisilo's geplaatst. De hoogte bedraagt 2 meter en de diameter is 190 cm. De silo's staan geheel bovengronds. In de wand van de silo's zijn op 40, 90 en I65 cm hoogte monsternamekranen aange-bracht. De silo's werden als volgt gevuld:

In de periode februari-augustus 1987

silo 1: rundermest, afkomstig van melkvee dat gevoerd werd met grassilage. Een eventueel gevormde korst werd intact gelaten;

silo 2: rundermest, afkomstig van melkvee dat gevoerd werd met grassilage. Korstvorming werd door roeren voorkomen ;

silo 3: rundermest, afkomstig van melkvee dat gevoerd werd met een mixture van gras/maissilage. Een eventueel gevormde korst werd intact gelaten; silo 4: rundermest, afkomstig van melkvee dat gevoerd werd

met een mixture van gras/maissilage. Korstvorming werd door roeren voorkomen.

In de periode september 1987 - mei 1988

silo 1: rundermest, waarbij de eventueel gevormde korst steeds werd opgebroken;

silo 2: rundermest, waarbij de eventueel gevormde korst intact werd gelaten;

silo 3: rundermest, waaraan 7.5 kg gehakseld stro/m2 is

toegevoegd ;

silo 4: rundermest, waaraan k kg gehakseld stro/m2 is

toegevoegd.

In de periode juni 1988 - augustus 1988

silo 3: rundermest, waarbij de eventueel gevormde korst intact werd gelaten;

silo 't: rundermest, waaraan ongeveer 5 kg gehakseld

stro/m2 is toegevoegd.

In dit rapport wordt onder een korst verstaan: een drijflaag, die aan de bovenkant droog en duidelijk stevig is.

2.2 M o n s t e r n a m e

Van alle m i n i s i l o ' s is op twee manieren de b e p a a l d . De m e t h o d e n zijn hieronder b e s c h r e v e n . a m m o n i a k e m i s s i e m e t i n g van de emissie m.b.v. m e t i n g ) een L i n d v a l l d o o s m o m e n t a n e De Bomen b e p a a l d . m o n s t e r n van dri e m i s s i e over de gemiddel e m i s s i e etmaalem v e r o n d e r etmaalem aantal d

tane emissie wer De monsternam ame van een etma e u u r . Uit deze over een etmaal hele opslagperi de te berekenen vanuit de silo's issie voor een steld. De duur issie represent agen tussen twee

d eenmaal per maa eduur per silo wa al was opgedeeld acht periodes is berekend. De ge ode is berekend d

uit de etmaalem vaak met de tijd bepaalde period

van de period atief i s , is afh

m e t i n g e n .

nd voor elke silo s 24 u u r . Elke in acht p e r i o d e s

een g e m i d d e l d e m i d d e l d e e m i s s i e oor een gewogen i s s i e s . Daar de a f n e e m t , is elke e r e p r e s e n t a t i e f e, w a a r v o o r een ankelijk van het

Mons name prin geva oppe met mete silo silo uurs door impi fosf tori conc tern doos cipe 1 i rvla een n o he de peri lu nger orzu um v entr ame te van n : e k ge debie pperv t mes afd ode i cht m . ge ur va an he atie vond plaat Lind en d plaat t van lak toppe ekkin s de et ee vuld ngt h t IMA in de pla sen. vall oos st w 48 is i rvla g o ammo n sn met et a G is abs ats De (Li die ordt m3 /m n he k en f de niak elhe 85 m mmon vol orpt door ze d ndva lue w in d t ge in me conc id v 1 1% iak gens ievl op oos 11,1 htdi aarb oor val het s tko entr an 1 fos uit NEN oeis de s is g 974) cht ij e de d van geva rst. atie 4 to f orz de 1 - no tof ilo ' s emaak , da over en ve oos b een 1 van Ged in d t 18 u u r , u c h t . rm 64 bepaa ee t v t ho het ntil laas niet een uren e lu l/mi te In 72 d ld. n mon olgens udt in te ator t. He afge afge de ee cht be n door zuigen het la e ammo ster-het dit meten lucht t te dekte dekte n 3-paald een . Dit b o r a -

niak-De b e r e k e n i n g van de emissie is als v o l g t : E=((C NH3 »V /AV ) _{u 1} waarin : E C NH _la« A Va u VS A NHj/m2 in t- ( C NH3 «V /AV ),„) a v a u a v a m m o n i a k e m i s s i e (mg a m m o n i a k c o n c e n t r a t i e vloeistof (mg N H3/ l ) volume a b s o r p t i e v l o e i s t o f luchtvolume dat door vloeistof is gezogen ( m3)

volume lucht dat over de geblazen ( m3/ s ) o p p e r v l a k t e silo ( m2) VS*3600/A (1) . uu abs (ml abs r) o r p t i e -) o r p t i e -ilo is

De werkelijke waarde voor een 3~uursmonster, op deze manier berekend, ligt voor een hoge ammoniakemissie met

zekerheid tussen de berekende emissie min 50 % en de

berekende emissie plus 50 %. Voor een lage

ammoniak-emissie, zoals de emissie uit silo's, waarin de mest is bedekt met een korst, ligt de werkelijke waarde van de

emissie tussen de berekende emissie min 100 % en de

berekende emissie plus 100 % (zie bijlage I V ) .

Daar het etmaalgemiddelde bestond uit 8 waarnemingen, kon

voor dit gemiddelde een 95 % betrouwbaarheidsinterval

wor-den berekend. De statistische fout in het etmaalgemiddelde was voor lage emissies ongeveer 40#-60#, voor hoge emis-sies 20#-40# (zie bijlage I ) . Er zijn twee manieren om de ammoniakreductie te berekenen:

de integrale methode : het reductiepercentage wordt berekend uit de gemiddelde emissie over de hele opslag-periode volgens

Ex/E, [2)

waarxn:

Ex= emissie van de objectsilo

EB= emissie van de referentiesilo

Berekening van een 95 % betrouwbaarheidsinterval is

mogelijk door uit de 97i5 % betrouwbaarheidsonder- en

bovengrens (btog en btbg) van de daggemiddelde emissie een gewogen btog en btbg voor de gemiddelde emissie van de gehele opslagperiode te berekenen. Uit de betrouw-baarheidsintervallen van de object- en de referentie-silo kan vervolgens een betrouwbaarheidsinterval voor het reductiepercentage worden berekend.

de horizontale meth per meetronde uit d volgens vergelijkin tiepercentages per tiepercentage over i

kan uit de 95 % '•

object- en de refen interval voor het Middeling levert ve interval voor de he

ode : het reduc e etmaalgemiddel g (2). Het gemi meetronde is he de hele opslagpe betrouwbaarheids entiesilo een 95 reductiepercenta rvolgens het 95 Ie opslagperiode tiepercentage wordt de dd. t l emissies berekend elde van de gemiddelde reduc-riode. Per meetronde intervallen van de % ge % betrouwbaarheids-worden berekend.

betrouwbaarheids-2. bepaling van de gemiddelde emissie m.b.v. mestanalyses

Elke maand is van iedere silo een mestmonster genomen op 40 cm, 90 cm en 165 cm hoogte. De op deze hoogte genomen monsters zijn representatief verondersteld voor resp. 0 cm tot 70 cm, 70 cm tot 150 cm en 150 cm tot vulhoogte.

grond van Nkj-verschillen. Op deze manier wordt de emissie per maand of een veelvoud van maanden berekend.

Aan het einde van de opslagperiode is de mest voor het uitrijden goed gemengd door de mest enkele malen in een tankwagen te zuigen en weer terug te pompen. De emissie is berekend volgens :

E=(Nkj9*MV8-NkJ!*MVl)/A*aantal dagen opslag*24

(3)

waarin : E = NkJa.NkJx MV„ MVX= A = ammoniakemissie (mg NH3/m2.uur)

resp. de concentratie totaal-N aan het begin en het eind van de periode, waarover de emissie wordt berekend (mg/l).

het mestvolume (m3)

oppervlak silo (m2)

De NH4-N concentratie in de mest is bepaald om enig begrip

te krijgen van de omzettings- en transportprocessen in de mest. Om met de balansberekening te kunnen corrigeren voor neerslag en verdamping zijn ook de fosfaat- en drogestof-gehaltes in de mest bepaald. Tevens werd hiertoe regel-matig het mestniveau gemeten. Voor een goede karakte-risering van de mest zijn bovendien de pH en de vluchtige vetzuren gemeten.

Deze methode is vaak minder nauwkeurig dan de Lindvall-doosmethode, omdat het hier een verschilmeting betreft. Monstername en analyse gezamenlijk veroorzaken een

onnauw-keurigheid van 20 % in het Nkj-gehalte. De mogelijke fout

in de berekende emissie ligt hierdoor tussen de 100 % voor

hoge emissies met lange opslagtijd en ver boven de 1000 %

voor lage emissies met korte opslagtijd (voor de fouten-analyse zie bijlage I V ) .

Het reductiepercentage wordt betekend uit de gemiddelde emissie over de hele opslagperiode volgens verge-lijking (2) .

Omdat de meteorologische omstandigheden een grote invloed hebben op de emissie van ammoniak en omdat de verschillende metingen nooit onder exact dezelfde omstandigheden plaats zullen vinden, werden de volgende parameters verzameld:

de neerslag is dagelijks gemeten. Wanneer er neerslag viel terwijl de monsternamedoos op een silo stond, is deze silo later bijgevuld met de hoeveelheid water die gevallen is.

de windsnelheid en de temperatuur zijn overgenomen van de maandoverzichten van het meteorologisch waarnemingsstation van de Landbouwuniversiteit in Wageningen. Deze gegevens zijn verzameld omdat zowel windsnelheid als temperatuur een grote invloed hebben op de emissiesnelheid.

3 RESULTATEN EN DISCUSSIE

3.1 Periode februari-augustus 1987

De mest was afk vloer. Tien dagen la een put opgeslagen met deze mest gevuld.

Op 25 februar mengmest. Na de eerst maart vriezend weer geweest met een ijsla nachts weer snel aan boven nul bleef, on mest van silo 1 een k de korst door hevige hierna niet meer hers het moment dat er in telkens opgebroken, silo 1. De korst her mest afkomstig van m gras- en maissilage h blijvende korst gevor

Opgemerkt moet korstvorming nadelig de mest. In de prakt de silo worden gebrac tijdens het transport Een ander punt is dat dan de silo's in de oppervlak van belang

In de figuren la, de tijd weergegeven, met de balansmethode periode slechts een emissie, omdat het er te nemen, zelfs uit emissie snel afneem blijven. In tabel 1 weergegeven. Bijlage taten.

omstig uit een ligboxenstal met een dichte ng werd de mest uit de stal verwijderd en in Na roeren van de putinhoud werden de silo's

i 1987 e week gewees ag, d groeid tstond orst, regen teld. silo omdat stelde eikvee eeft z md. wor beïnv ijk z a ht en van d de mi prakt bij ko lb,le Hierb berek benade g moei een m t om v zijn n I e

zijn de vier minisilo's gevuld met met veel regen, is het tot bijna eind t. Al die tijd zijn de silo's bedekt ie gedurende de middag ontdooide en 's e. Nadat de temperatuur eenmaal echt

er na enkele weken ( 6 april ) op de die zich handhaafde totdat begin juli buien verdween. De korst heeft zich Ook in silo 2 vormde zich een korst op 1 een korst ontstond. Deze korst is silo 2 als referentiesilo diende voor

zich ook hier niet na de regen. Op de dat was gevoerd met een mixture van ich tijdens de hele opslagperiode geen

den dat de omstandigheden voor loed kunnen zijn door het vervoer van 1 de mest rechtstreeks van de stal in niet door en door gemengd worden zoals e mest naar de minisilo's is gebeurd, nisilo's een kleiner oppervlak hebben ijk. Mogelijk is de grootte van het rstvorming.

en ld is het verloop van de emissie in ij dient te worden opgemerkt, dat de ende emissiecijfers over een tussen-ring zijn van de werkelijk opgetreden lijk is een representatief mestmonster inisilo. De algemene trend is dat de ervolgens op een constant niveau te de resultaten van de emissiemetingen n II bevatten de volledige

meetresul-Tabel 1: Resultaten van metingen van ammoniakemissie bij mini-silo's gevuld met rundveemengmest met een natuurlijk gevormde korst.

balansmethode

( mg NH3/m2.uur)

Lindvalldoos

(mg NHj/m2.uur)

mest afkomstig van melkvee gevoerd met grassilage

korst steeds doorbroken korst intact gelaten

916" 355

232 _12% 19*

mest afkomstig van melkvee gevoerd met gras/maissilage

korst steeds doorbroken korst intact gelaten

952* 357** 25%

380** 2h%

* de mestsamenstelling van beide silo's was gelijk. Daarom is

van beide silo's een mengmonster genomen.

** er vormde zich geen korst ; dit was een duplometing

=9 3 O l C ae O l c •** \* _m V>

g

₁ l-> 3= ac

z

1.8 1.6 1.4 1,2 1 0.8 .8.6 8.4 0.2 8 gen. eniisi* b«r#k«nd r*»t balansm«thode — balansnethode • Lindvalldoosnethodi 40 88 128

tijd (in dagen na het vullen)

168 288

Figuur la: NH3-emissie tijdens de opslag van rundveemengmest.

rantsoen: grassilage ; proefsilo

2 1.8 1.6 1.4 1.2 1 0.8 0,6 0,4 0,2 g«n. tniffi« berekend net balansnethodt b«lansn«thodt O Lindvalldoosntthod* 40 80 120 160 tijd (in dagen na het vullen)

200

Figuur lb: NH3-emissie tijdens de opslag van rundveemengmest

rantsoen: grassilage ; controlesilo

I/I 2 1,8 1.6 1.4 1.2 1 0,8 0.6 0.4 0.2

e

e n . e n i s s i t • r e k e n d n e * b a U n s n t t h o d t b a l a n s n t t h o d t L i n d v a l l d o o s n t t h o d t 48 80 120 160 tijd (in dagen na het vullen)

- i 1

280

Figuur lc: NH3-emissie tijdens de opslag van rundveemengmest.

3 . 8 -=J t-4

S

I 2-f 1.8- 1.6- 1.4- 1.2- 1- 0.8- 0.6- 8.4- 0.2-Sen. m i s s i » e r e k e n d n e t b a l a n s n e t h o d e b a U n s n t t h o d e L l n d v a l l d o o s n e t h o d e • 40 — i 1 1 1 1 120 168 208

tijd (in dagen na het vullen)

Figuur ld: NH3-emissie tijdens de opslag van rundveemengmest.

rantsoen: gras/maissilage ; controlesilo

3.2 Periode september 1987 - mei 1988

Naar aanleiding van de resultaten van de eerste meetperiode is geprobeerd tijdens de tweede meetperiode de vorming van een korst te stimuleren door gehakseld stro aan de mest toe te

temperaturen van rona ae tu u eu <=L O I U H U =^.. ^>,w.^Bv, w.*w^.

Bij silo 3 en 4 werd op de bodem gehakseld stro aangebracht, voordat de mest werd toegevoegd. Het meeste stro kwam aan één kant van de silo terecht, zodat de gevormde mestkorst niet overal even dik was. Bij de silo's met gehakseld stro was zeven uur na het vullen reeds een duidelijk verschil te zien met de twee

, _ _ - ! _ _ _ _ , , * - , , ! , ^ 1 ' l / l / û r H o H o e r n o h p h

deze korsten niet meer. Silo 2, waarvan de eventueel gevormde korst intact gelaten zou worden, werd pas na een maand met een dun drijfvliesje bedekt. Dit vliesje verdween alweer bij de eerste regenperiode. Ook in silo 1 verscheen geen korst, daarom is de mest ook niet geroerd om de korst op te breken.

Tijdens de hele vulperiode trad er in alle silo's gas-vorming op. In de silo's 3 en 4 ontsnapte er alleen wat gas langs de wand en af en toe wat door de korst. De silo's 1 en 2 zijn

echter vaak helemaal bedekt geweest met een schuimlaag van gasbellen.

In figuur 2a,2b,2c en 2d is het verloop van de emissie in de tijd weergegeven. Van de silo's bedekt met een korst was het onmogelijk tussentijds een representatief mestmonster te nemen. Zodoende zijn in de grafieken van deze silo's slechts de metingen met de Lindvalldoos weergegeven. In bijlagen I en II zijn de volledige meetresultaten weergegeven. De gemiddelde ammoniak-emissie volgens beide methoden was:

Tabel 2: Resultaten van metingen van ammoniakemissie bij mini-silo's gevuld met rundveemengmest in de periode september 1987 - mei I988

balansmethode (mg NH3/m2 .uur]

korst steeds doorbroken* 157 korst intact gelaten* 419

toevoeging van 7.5 kg stro/m2 176

toevoeging van 4 kg stro/m2 238

Lindvalldoosmethode (mg NHj/m2.uur) 80 39% 89 47% 32 472 30 422

* er is nooit een korst geweest, zodoende waren deze silo's identiek. a a CM c a e at 1/» VI >*4 II M H 8.5-B

e

8 8 8 8 8 8 8- 7- 6-

5-4-1

3- 2- 1-8- — r 48 g m . «nissi» berekend »•* bal*n«n*thod* b«lansn*thod« Lindwalldoosnathod» 88 128 tijd (in dagen na het vullen)

168

— 1

288

L. 3 3 N

45

M 3S O) e mm w o»

s

a: 11 a.5- 9,8- 8,7- 8,6- 8,5- 8,4- 8,3- 8.28 , 1

-

8-ga«. fflinii b»r*k*nd n»t balansnathode balansnathoda LindvalIdooxnathoda

48

88

128

168

288

tijd (in dagen na het vullen)

Figuur 2b: NHj-emissie bij toevoeging van k kg gehakseld stro/mJ

oppervlak c 3 3 te 'S 8

S

1-r 3 8

7i

6 5 4 3i 2 1 8

S

an. w , l » U •rakend nat balansnathoda balansnathoda Lindualldoosnathoda a - i —

a

•

48

128

168

288

tijd (in dagen na het vullen)

Figuur 2c: NHj-emissie bij toevoeging van 7.5 kg

stro/m2 oppervlak

gehakseld

2.7

à a

s e

« o

•2 e

« e

a

fl

s •

in .3 .8

.71

.6

.si

.4 .3 .2 g » n . tnlislt berakand no« b i l i n s n t t h o d « b a l a n a n a T h o d a

Lind val Idootntttiodt

TT

208

O 40 80 128 160

tijd (In dagen na het vullen)

Figuur 2d: Controlesilo

3.3 Periode juni 1988 - augustus 1988

In deze periode zijn op 31 »ei twee silo's gevuld met rundveeraengmest. De mest was afkomstig van de proefboerderij van het IMAG te Duiven. De samenstelling van de mest kwam goed overeen met de mest die gebruikt werd tijdens de winteropslag

(zie bij lage II).

Juni 1988 was een droge maand met relatief weinig zon. De gemiddelde middagtemperatuur bedroeg 19C met alleen midden in de maand een wat hogere temperatuur. Juli was weinig warmer maar

veel natter. Er viel in juli 123 m m neerslag, dat is ongeveer

tweemaal zoveel als de gemiddelde hoeveelheid neerslag van 70 mm. Augustus was een gemiddelde maand zonder uitschieters, dat betekent ongeveer 65 mm regen en een gemiddelde maximumtempera-tuur van 23c.

Ook ditmaal vormde zich in de silo met strotoevoeging binnen enkele dagen een korst die voldoet aan de beschrijving in hoofdstuk 2. De korst werkte na enkele dagen al zodanig dat er geen mestgeur meer kon worden waargenomen. De nog aanwezige geur was afkomstig van het stro. Op de silo zonder strotoevoeging vormde zich wederom niet meer dan een klein vliesje, dat na elke regenbui weer verdween.

Bij de ammoniakemissie was de werking van de korst duidelijk

meetbaar, de emissie uit de silo met korst was ongeveer 25 % van

Tabel 3: Resultaten van metingen van ammoniakemissie bij mini-silo's gevuld met rundveemengmest in de periode mei 1988-augustus 1988

Balansmethode

(mg NH3/m2.uur)

Lindvalldoosmethode (mg NH3/m2 .uur)

silo zonder korst 604 253 142

silo met korst 134 73 235!

In bijlagen I en II zijn de volledige meetresultaten weergegeven.

3.4 Emissiereductie van ammoniak

3.4.I Lindvalldoosmethode

In tabel 4 is de emissiereductie ten gevolge van korst-vorming weergegeven, zoals die is berekend uit de gemeten emis-sies volgens de Lindvalldoosmethode.

Tabel 4: Reductie van de ammoniakemissie t.g.v. korstvorming; berekend uit de emissies gemeten volgens de Lindvall-doosmethode

meetperiode

horizontaal integraal range gemiddelde gemiddelde

natuurlijke korst

mest afkomstig van melkvee gevoerd met: grassilage

gras/maissilage zomer _zomer

'87 '87 0-65% t. 372( 0-15%)* 15%( 0-75%) n. v

korst geforceerd met:

4 kg stro/m2 opp. winter '87/8?

5 kg stro/m2 opp. zomer '88

7,5 kg stro/m2 opp. winter '87/81:

23-89% 542( 0-802) 65% ( 0-902] 55-862 742(60-802) 712(60-802!

0-842 462( 0-802) 622( 0-9021

* de gemiddelde reductiepercentages zijn opgegeven met hun 952 betrouwbaarheidsinterval

M.b.v. de 952 betrouwbaarheidsintervallen in tabel 4 kan vastgesteld worden dat geforceerde korstvorming de ammoniak-emissie vermindert. Tijdens de zomer reduceerde korstvorming de

emissie met ongeveer 70 %. De spreiding rond dit gemiddelde was

gering. De emissiereductie tijdens de winteropslag is moeilijker te bepalen. De spreiding in de uitkomsten was nl. groot. Het

gémi betr zome verm niet tiep beid gemi Daar de perc redu zont gewi hori bere ddelde ouwbaa ropsla Natuu indere mogel De tw ercent e met ddelde de en integr entage ctiepe aie m cht to zontal kend m reduc r dan g-rlijke n. De g ijk dit ee mani age wi hoden k reduc issie v aie me s aan rcentag ethode e. Hie e metho et de i

tiepercentage van 50-60 % is daarom minder

het berekende reductiepercentage tijdens de

kors rote met eren jken out a tiepe an de thode het es aa kende rdoor de in ntegr tvor spre zeke voor wein liée reen ref een beg n he elk is dit ale ming idin rhei het ig v n na tage eren gro in t ei gem het gev meth li g in d va bep an e ar v s ti ties ter van nde eten bere al 1 ode. jkt d de r st te alen lkaar oren jdens ilo' s gewic de o van d red kende ager e am esul ste van af. bij de in ht t psla e op ucti red dan moniak taten H e n . het ge Het de ber winte de tij oe aa gperio slagpe eperce uctiep het re emissie ook te maakt het echter

middelde verschil ekening v ropslag ' d afnam, n de red de dan a riode. De ntage een ercentage ductieperc reduc-tussen an de 87/88. kende uctie-an de hori-zelfde met de entage 3.4.2 Balansmethode

In tabel 5 is de emissiereductie ten gevolge van korst-vorming weergegeven, zoals die is berekend uit de gemeten emis-sies volgens de balansmethode.

Tabel 5: Reductie van de ammoniakemissie ten gevolge van korst-vorming; berekend uit de gemeten emissies volgens de balansmethode

meetperiode reductie

natuurlijke korst

mest afkomstig van melkvee gevoerd met grassilage

gras/maissilage zomer _zomer

'87 '87

0%

n . v . t,

korst geforceerd met:

't kg stro/m2 opp. 5 kg stro/m2 opp. 7,5 kg stro/m2 opp. winter '87/88 17% zomer '88 78% winter '87/88 39%

De resultaten vertonen eenzelfde beeld als de reductieper-centages verkregen met de Lindvalldoosmethode: een grote emissie-vermindering tijdens de zomer en een kleinere emissie-vermindering in de winter.

emis-In bijlage II zijn de geven. Uit deze resultate grond van mestparameters,

resultaten • n blijkt dat

correcties tuele verdunning van de mest door reg* mest wordt door microbiël

vervluchtigt vervolgens o. CO2 en methaan ( Patni en e activiteit van de het er uit te enwater in de a. in de vorm van Jui, 1986). stofgehalte kan dus niet worden geb

De af ruikt volumeverandering van de mest. Ook het fosfa regenval sterker terug te

zou zijn. In dit onderzoe verdunning van de mest geschatte mestvolume. lopen dan te k is daarom door regen verwac bij de mestanal g moeili voeren Droge mest af vluchtig name van yses weerge-jk is om . op op de even-stof in gebroken de en e vetzuren, het droge-voor correctie atgehalt hten en emissieb gecorrigeerd e bleek te verkl erekenin d . m . v . van door aren g de het

3.4.3 Vergelijking Lindvalldoosmethode - balansmethode

refe groo mest van 2-3 meth snel 6 zi geve volg kend bepa door gemi gemi In rent t ve oppe 1 m/ m/s. ode Uit heid jn d n na Zoa ens da aide de ddel ddel ta iesi rsch rvla s . Di reke bij en e em ver Is i de L ggem per et de de r bel lo il t k. De w t i nt. lage emis issi meni n ho indv idde iode maal wind epre 6 zijn de emissies ui voor beide meetmethoden na ussen beide methoden is de De Lindvalldoosmethode leg erkelijk opgetreden windsn s de luchtsnelheid waarme III sies es v gvul ofds alld lde . De gemi snel sent bli nelh olge digi tuk oosm is emi ddel heid atie jkt eid ns d ng m 2 is etho rep ssie de va f is dat een e Li et d bes de e rese s in emis n de ver een rede ndva e wi ehre en g ntat ond sie per onde lineai li jke lldoos ndsnel ven, i ewogen ief v erstaa te ve iode, rsteld t de niet afgedekte ast elkaar gezet. Een

luchtsnelheid over het t een luchtsnelheid op elheid op 2 m is echter e in feite de

balans-r vebalans-rband tussen wind-benadering is. In tabel methode daarom weerge-heid op 2 m hoogte,

s de gemiddelde emissie gemiddelde. Elk bere-erondersteld voor een nde tabel zijn berekend rmenigvuldigen met de

waarvoor het

etmaal-Tabel 6 Ammoniakemissie verkregen door vermenigvuldiging van

Lindvalldoosresultaten met de windsnelheid op 2 m hoogte, gemeten op het meteorologisch station Haarweg te Waeeninsen. Opslagperiode nest afkomstig van melkvee gevoerd met silage van: Zomer Winter 25/2/87-IO/8/87 14/9/87-16/5/« g Zomer 3I/5/88-I5/8/88

gras gras/mais gras gras/mais gras gras/mais

Emissie niet afgedekte silo in mg NHj/m2.uur Lindvalldoos balansmethode 919 916 977 952 293 338 675 604 19

De berekende emissie in tabel 6 blijkt in dezelfde orde van grootte te liggen als de emissie bepaald volgens de balans-methode. Een exacte vergelijking kan niet gemaakt worden omdat de windsnelheid over de silo's niet precies overeen zal komen met de windsnelheid op 2 m hoogte op het meteostation Haarweg van de Landbouwuniversiteit.

Het verschil in emissie tussen zomer- en winteropslag komt uit bovenstaande tabel duidelijk naar voren. De berekende emissie tijdens de zomer was twee tot viermaal hoger dan in de winter.

Gezien de foutenanalyse in bijlage IV verdient qua nauw-keurigheid de Lindvalldoosmethode de voorkeur boven de balans-methode, mits er genoeg waarnemingen met de Lindvalldoos zijn.

k CONCLUSIES

Natuurlijke korstvorming was sterk afhankelijk van omstandigheden. In dit onderzoek ontstond in veel geen korst op de mest. Toen

deze pas ruim een maand na

een het minisilo. Deze korst handhaafd twee dagen van hevige regen in en herstelde zich niet meer,

korst gevormd werd.

de weers-gevallen ontstond inbrengen van de mest in de e zich drie maanden.

juli 1987 verdween

maar na de korst Korstvorming bij mest van met gras-/maissilage gevoerd melkvee verloopt aanzienli

dan korstvorming bij mest voerde dieren. Een mogeli;

van jke vorming is het verschil tussen

heden. De afmetingen van de

mestvervoer van de stal naar

slechts met grassi oorzaak van de trag

jk trager lage ge-e korst-praktijk- en

proefomstandig-silo's zijn anders de silo verschilt.

en het

Korstvorming is te forceren door gehakseld stro aan de mest toe te voegen. De mestkoek die zich dan vormt ontstaat snel. Binnen vier dagen heeft de korst zich gevormd. De minimale hoeveelheid stro die in dit onderzoek is toegevoegd, is

k kg gehakseld stro/m2 . Toevoeging van meer stro lijkt bij

minisilo's geen effect te hebben.

Uit een foutenanalyse blijken de resultaten van de Lindvall-doosmethode betrouwbaarder dan de uitkomsten van de balans-methode .

De ammoniakemissie van open silo's zonder korst blijkt seizoensafhankelijk te zijn. De emissie tijdens de

zomer-opslag bedroeg 600 -1000 mg NH3/m2.uur, terwijl tijdens de

winteropslag de emissie niet boven de 400 mg NH3/m2.uur

uitkwam.

De metingen met de Lindvalldoos wijzen er op dat een natuurlijk gevormde korst de ammoniakemissie vermindert. Het uitblijven van een permanente natuurlijke korst maakt het echter moeilijk de emissiereductie van ammoniak ten gevolge van natuurlijke korstvorming te meten.

De door stro geïnduceerde mestkorst heeft een duidelijk remmende werking op de emissie van ammoniak. Het reductie-percentage bepaald met de Lindvalldoosmethode varieerde in

de winter van 0% tot 90 % met een gemiddelde reductie van

ongeveer 50 %. In de zomer varieerde het reductiepercentage

van 552 tot 86 % met een gemiddelde reductie van 74 %.

Literatuur

Asman,W.A.H. (1987)

Atmospheric behaviour of ammonia and ammonium. Proefschrift aan de Landbouwuniversiteit te Wageningen

Freney.J.R., Simpson,J.R., Denmead.O.T. (1981)

Ammonia volutilization in Terrestial Nitrogen Cycles, Clark,F.E. and Rosswall,T (eds). Ecol. Bull. (Stockholm) 33:291-302

Lindvall.T, Noren, 0., Thyselius.L. (1971*)

Odour reduction for liquid manure systems, Transactions of the ASAE, pp 508-512

Patni.N.K., Jui,P.Y.' (1986)

Changes in solids and carbon content of dairy-cattle slurry in farm tanks. Research Branch, Agriculture Canada Ottowa, Ontario,Canada, K1A0C6

Bijlage I

Ammoniakemissie berekend met de Lindvalldoosmethode

Zomeropslag 1987 silo 1 tijd (in dagen na vullen) meting 1 14 meting 2 44 meting 3 83 meting 4 104 meting 5 138 meting 6 gem. gem. NH3_emissie {in mg NH3/m2.h) 4173,31* 105.35 5D7. 69,57 158^ 114,09 lh% 232,29 32% interval (in dagen) emissiereductie O

3 ^

5 2 7 . 5 61

•m i-m- mr

65% ( - 5 ^ - 1 0 0 ^ ) i\5% {25%- 60%) 37% ( - l%- 75%) s i l o 2 meting meting meting meting meting meting gem. meting meting meting meting meting meting gem. tijd (in dagen na vullen] 16 45 84 106 139 178 tijd (in dagen na vullen) 17 46 85 107 140 177 gem. NH3-emissie (in mg NH3/m2.h) 1382,22* 308,59 162,89 205,93 801,83 224,02 24 % 34 % 9 % 15 % 15 % 355.31 19 % silo 3 gem. NH3-emissie (in mg NH3/m2.h) 284,31 354,67 122,70 223,91 752,47 468,83 38 % 23 % 26 % 16 % 16 % 42 % interval ]in dagen] 64, 30, 27, 36 23, 0 interval (in dagen) 18 47,5 30,5 27,5 35 23.5 emissiereductie n . v . t. n . v . t. n . v . t . n . v . t . n . v . t . n . v . t . emissiereductie n. v n. v n. v n. v t. t. t. t. t. t. 380,32 24 % 23

silo 4

tijd gem. NH3-emissie interval emissiereductie

meting meting meting meting meting meting gem.

(in dagen (in mg NH3/m2.h) (in dagen) na vullen) 18 47 86 108 l4l 171 517,03 258,96 159.40 163,33 715,31 420,49 48 % 12 % 42 % 14 % 20 % 28 % 19 47,5 30,5 27,5 35 23,5 t. t, t. t. n . v . t. v . t . n . v n . v n . v n . v n 3 5 6 , 8 3 2 5 %

* hoge waarde opgetreden door ontdooien van de ijslaag op de mest

Winter-opslag 1987/1988 silo 1 meting meting meting meting meting meting meting gem. tijd (in dagen na vullen] 1 22 50 111 148 174 gem. NH3-emissie (in mg NH3/m2.h) 210,55 205.77 120,56 96,80 37.56 9.44 20 2 44 % 41 % 25 2 23 2 117 % interval (in dagen) 4 32 45 49.5 31.5 83 emissiereductie n . v . t. n . v . t. n . v . t. n . v . t. n . v . t . n . v . t. 80,04 39 2 meting meting meting meting meting meting meting tijd (in dagen na 1 2 3 4 5 6 7 vullen) 9 23 51 112 147 170 si lo 2 gem. NH3_emissie (in mg NH3/m2.h) 233.35 156,88 145.73 55,99 61,95 54,63 27 2 46 2 24 % -96 2 34 2 58 2 interval (in dagen) 4 33 45 48,5 29 85.5 emissie n . v . t. n . v . t. n . v . t. n . v . t. n . v . t. n . v . t. gem, meting meting meting meting meting meting meting tijd (in dagen na 2 3 4 5 6 7 vullen

2Î

44 79 114 146 168 8 9 , 1 9 47 2 silo 3 gem. NH3_emissie (in mg NH3/m2.h) 221,73 55.52 21,86 19.19 14,47 32.59 30.43

3Î

ï

66 % 48 2 55 2 60 2 46 % interval (in dagen) 27.5 35.5 34 27 87 gem, 32,06 47 % emissiereductie

69I fiïïW

84% ( 602-962) 812 ( 402-942) 342 ( - 3 3 2 - 8 0 2 ) 52 ( - 7 6 2 - 6 9 2 ) 462 (- 82-792) 25

silo 4 tijd (in dagen na vullen) eting 1 4 eting 2 25 gem. NH3_emissie (in mg NH3/m2.h) m meting 3 meting 4 meting 5 meting 6 meting 7 gem. 78 106 142 167 5 2 . 31* 3 2 , 2 8 1 2 , 3 6 2 4 , 5 6 31 % 84 % 70 % 46 * interval (in dagen) ,4 ^7.5 41 32,5 29 89.5 30,18 42 % emissiereductie

M \-m--w

58% (-37É-95X) 752 ( 40#-94#) 21% (-70%-75%) 54% (- iX-8l%)

Zomeropslag I988 silo 3 meting meting meting meting (ir na 1 2

3

4

tijd 1 dagen vullen) 20

36

50

64

gem. N H 3_e m i s s i e (in mg NH3/ 280,51 229,48 284,32 222,75 'm2.h) 1 7 % 1 2 % 1 1 % 1 2 % interval (in dagen) 28 15 14 27 emissie n . v . t. n . v . t . n . v . t. n . v . t. gem, 253.^7 14 % silo 4 meting meting meting meting tijd (in dagen na vullen) 1 21 2 37 3 51 4 63 gem. N H 3_e m i s s i e (in mg NH3/m2.h) L26.00 48:57 68.65 32,15 24 21 20 22 gem , 73.13 23 % interval (in dagen] 13 27 e m i s s i e r e d u c t i e

m i m-.im"

76% ( 672-83X) 86% ( &0%-90%) 747. ( 63%-82#)

95 % betrouwbaarheidsinterval van het berekende reductiepercentage

Bijlage II

Analyseresultaten van de mestmonsters

Zomeropslag 1987 NH4-N (mg/l) Nkj (mg/l) P (mg/l) K (mg/1) PH droge stof (g/kg) volume (1) NH4-N (mg/l) Nkj (mg/l) P (mg/l) K (mg/l) pH droge stof (g/kg) volume (1) 25/2 2730 6850 870 5000 7.8 105 4840 29/7 2570 4040 535 7,2 83 silo 1 25/3 2790 6050 660 6IOO 7.5 96 25/8 2540 4770 978 7.5 91.2 5200 27/4 2950 4850 630 7.4 95.2 25/5 2860 4550 835 7.2 95.8 24/6 2910 4670 650 6.9 80.7 NH4 -N Nkj P K pH droge volume stof (mg/l) (mg/l) (mg/l) (mg/l) (g/kg) (1) 25/2 273O 685O 87O 5000 7.8 105 4840 silo 2 25/3 2790 5730 745 5900 7.5 98 27/4 2775 5010 785 7. 98. 5 6 25/5 2850 4865 835 7.3 100 24/6 2780 5040 820 7.1 97.8 29/7 2 5 / 8 NH4 -N Nkj P K pH (mg/l) (mg/l) (mg/l) (mg/l) 2670 4610 700 7.1 477O 978

NH4-N (mg/l) Nkj (mg/l) P (mg/D K (mg/l) pH droge stof (g/kg) volume (1) NH«-N (mg/l) Nkj (mg/l) P (mg/l) K (mg/l) pH droge stof (g/kg) volume (1) 25/2 2470 6490 560 4000 8,2 86,8 4840 29/7 2760 4180 485 7,2 69.4 silo 3 25/3 2650 5250 440 4200 7,9 76,2 25/8 2500 43OO 690 69,2 4900 27/4 2750 4300 475 7,2 76,9 25/5 2750 4250 520 7, 73, 24/6 2680 4140 445 7,1 64,8 NH4-N Nkj P K pH droge volume NH4 -N Nkj P K PH droge volume stof stof (mg/l) (mg/l) (mg/l) (mg/l) (g/kg) (1) (mg/l) (mg/l) (mg/l) (mg/l) (g/kg) (1) 2 5 / 2 2470 6490 56O 4000 8,2 86,8 4840 29/7 silo 4 25/3 2710 506O 47O 8 77.1 25/8 2510 4280 500 7.2 68,6 2500 43OO 690 69,2 4900 2 7 / 4 2650 4070 485 7.2 76,9 25/5 2630 439O 495 7,2 78,8 24/6 2690 45OO 47O 7.1 72,9 29

Winteropslag 1987/19* silo 1 begin 25/9 21/10 23/11 21/12 NH4-N Nkj P pH droge stof Tot VVZ volume NH4 -N Nkj P pH droge stof Tot VVZ volume NH4-N Nkj P pH droge stof Tot VVZ volume NH4-N Nkj P pH droge stof Tot VVZ volume (mg/l) (mg/1) (mg/l) (g/kg)

(mg/D

(1) (mg/l) (mg/l)

(mg/D

(g/kg) (mg/l) (1) (mg/l) (mg/l) (mg/l) (g/kg) (mg/l) (1) (mg/l) (mg/l) (mg/l) (g/kg) (mg/l) (1) 2930 5000 690 7.5 82 8100 4777 26/1 2250 3900 429 7,7 71 2625 5613 begin 293O 5000 69O 7,5 82 8100 4734 26/1 25OO 4100 390 7.6 69 3226 5613 2580 4600 480 7.7 77 5775 4834 23/2 2130 3600 482 7.7 2680 5952 silo 2 25/9 277O 49OO 550 7.6 83 5590 4791 23/2 2130 3300 345 7.7 2680 5961 2590 45OO 510 7.8 81 4847 4905 22/3 2050 3500 300 7.6 60 2540 6065 21/10 25IO 47OO 475 7.8 70 4950 4933 22/3 2130 3585 295 7.6 61 2372 6032 2415 4300 418 7,7 60 3411 5103 23OO 4000 395 7 72 3431 5273 eind(09/5) 2100 3700 543 8 56 5895 23/11 2520 4350 455 7,7 72 3550 5060 21/1 2510 4100 395 7 70 4038 5245 eind(09/5) 2000 31OO 343 8 57 5833

NH«-N Nkj P PH droge stof Tot VVZ volume NH4-N Nkj P pH droge stof Tot VVZ volume NH,-N Nkj P PH droge stof Tot VVZ volume NH4-N Nkj P PH droge stof Tot VVZ volume (mg/l) (mg/l) (mg/D (g/kg) (mg/1) (1) (mg/l) (mg/l) (mg/l) (g/kg) (mg/l) (1) (mg/l) (mg/l) (mg/l) (g/kg) (mg/l) (1) (mg/l) (mg/l) (mg/l) (g/kg) (mg/l) (1) begin 2930 5000 690 7.5 82 8100 4664 26/1 2810 4400 445 7.8 72 4030 5486 begin 2930 5OOO 690 7.5 82 8100 4706 26/1 2430 4400 515 7.7 71 4685 5514 silo 25/9 2780 4700 525 7. 82 4545 4720 23/2 2360 47OO 450 7. 3331 5933 silo 25/9 27OO 495O 545 7. 81 4763 23/2 2410 38OO 415 7. 3720 5788 3 6 6 4 6 7 21/10 2900 4800 670 7.7 78 5208 4848 22/3 2740 4350 355 7.5 68 4214 6075 21/10 2820 45OO 575 7.7 72 4982 4876 22/3 2320 4400 580 7.5 60 2827 5887 23/11 28OO 4200 317 7.6 67 4275 5018 21/1 2660 43OO 441 77 4642 5160 eind(09/5) 2300 3500 314 8 61 5990 23/11 2730 4100 365 7.6 68 4045 5032 21/1 2600 45OO 475 7 70 4590 516O eind(09/5) 2300 3500 314 8 55 5816 31

Zomeropslag 1988 silo 3 begin eind NH4 -N Nkj P pH droge stof volume (mg/l) (mg/D (mg/1) (g/kg) (1) 3100 5000 330 7.3 81 4522 2600 45OO 385 7.6 73 4494 silo 4 begin eind NH4-N Nkj P PH droge stof volume (mg/l) (mg/1) (mg/l) (g/kg) (1) 3IOO 5000 330

7.3

81 4607 29OO 4800 360 7.7 76 4706

Bijlage III

De relatie tussen windsnelheid en emissiesnelheid

van meth het best in Hier tuss een tran In ammo ode geb aan luch onde en d De ver spor dit niak (Zie ruik in d tsne r v e em emi tica tflu onde te voo van e ui lhei olgt issi ssie Ie x al rzoek bepal r bei beid tkoms d ov een e van van flux. s vol wor en n de m e me ten er d th amm ammo Mo gt:

den twee methoden gebruikt om de emissie 1. de Lindvalldoosmethode en de balans-ethoden hoofdstuk 2 in het verslag). Bij thoden blijkt er een groot verschil te van de berekende emissie. Het verschil e silo zou een verklaring kunnen zijn. eoretische beschouwing over de relatie oniak en de luchtsnelheid.

niak uit een silo is te beschrijven als nteith (Monteith,1973) geeft de

massa-F=ShD(C.-C)/d

waarbij massaflux van _een

oppervlakte

gemiddelde concentrati het oppervlak en in de moleculaire diffusieco gas in lucht

de lengte van het oppe lucht wordt geleid, het Sherwood getal, getal dat de ratio gee flux F en de flux die het zelfde concentrât treden over een stilsta dikte d.

Het Sherwood getal kan ook uitgedruk functie van een aantal andere dimensieloze get op de volgende manier (Jacobs en Weigraven,198

gas per (1) eenheid Cs ,C D d Sh

e van een gas aan vrije atmosfeer efficient van het rvlak waarover de

Een dimensieloos ft van de actuele op zou treden als ieverschil op zou ande luchtlaag van

t worden als een allen. Bijvoorbeeld 8) :

Sh = O.O32.Sc8•33 .Re8•8 (turbulente stroming) (2)

Sh = 0.664.Sc8•3 3.Re8•5 (laminaire stroming) (3)

waarbij Sc Re

het Schmidt getal het Reynolds getal

Het Reynoldsgetal geeft aan of een stroming laminair of turbulent is. Het Reynoldsgetal kan als volgt worden berekend

(Monteith,1973) :

waarbij

Re=Vl/v

V = de stromingssnelheid 1 = lengte

v = kinematische viscositeit van lucht

(4)

als stro s taa kine stro blij luch kome oppe stel in d Bij Re gro mingss t 1 m/ raatisc ming i kt de tsnelh Frene n tot rvlakt len da arapdru een ter nein s , he v n de fl eid y ( de e on t de k, i plat is d eid de 1 isco doo ux e tot Fren co geve ver n fo vlak an 2. in h engte sitei s tur venre de ma ey et nclus er re vluch rmule is 104 . et g in t 1 bule dig cht al, ie d ch te tigi vorm gege In eval de L 5.10 nt. te z 0,8. 1981 at d venr ng v zo : ven dat het ge dat de indvall "5 , zod Uit de ijn met (verge ) en De e emiss edig is eroorza de stroming turbulent is val van de minisilo's is de

Lindvalldoos er overheen doos bedraagt 2 meter en de

at Re = 1.33.105. Dus is de

vergelijkingen (1) en (2)

R eB•8 en dus ook met de

lijking (4)) .

nmead (Denmead et al,1982) ie van ammoniak uit een

met de windsnelheid. Zij akt wordt door een verschil

F = Kg (P5-P0) (5)

waarbij :

Kg= massatransportcoëfficient die

afhanke-lijk is van temperatuur en windsnelheid

Ps ,P0 = dampdrukken van resp. de oplossing en

de omgeving. snel expe neme al.1 wi jz emis nigv is i emis Er bestaat heid en de rimenten bl n. (Fauri 983. McGil Ondanks h en lijkt he sieresultat uldigen met mmers de be sie te geve echt temp eek K en 1 et et v t ger en ve de i doeli n. er geen eratuur g met to Bardin,1 al,1981 erschil echtvaar rkregen n werkel ng een b simp Kg k enem 971, L in r digd uit ijkh enad ele an w ende Fr iss esul op de L eid erin form orde win eney en taat gron indv opge g va ule n b dsne et Slat van d va alld tred n de waarbij epaald. lheid li al,1981 er,1974, beide n deze b oosmetho en winds werkeli uit d Uit neair . Fr Web bena escho de te nelhe jk op e wind-diverse toe te eney et b,1965) . derings-uwing de verme-id. Het getreden

Literatuur Clar Denm Faur Fren Fren Liss McGi Mont Webb k.F.E Terr and Ecol ead ,0 Dyna of m Soil i.G. , Effe sols Soil ey, J Ammo ammo Aust ey, J. Gase ment vol. ,P.S. Flux Natu 11, W. -Pho gras in : eith, Prin Edwa ,E.K. Aeri Wagg nogr R esti nana ogic • T., mies aize Sei Bar et de Bio R, D nia nia r. J R, S ous s in 9 N . SI of re 2 B. , enix slan Clar J.L. cipl rd A (1 al m oner aphs osswall.T. (ed) (1981)

al nitrogen cycles. Processes Ecosystem strategies gement impacts.

al Bulletins Stockholm 33

Freney.J.R., Simpson,J.R. (1982)

of ammonia volatilization during furrow irrigation

. So din , de 1 pelo 1. B enme and sulf • Ag imps loss pla i jho ater gass ^7: Hunt -A d so k an (1 es o m o l 965) icro ,P.E 6 A c . R. ' app uses ioch ad.0 nit ate ric . on, J of nt a ff/J ,P.G es a 181-,H.W mode ils. d Ro 973) f en d. P m. J. 43: 89-95 (197D

ort d'azote organique et inorganique a des xerophiles: influence du phosphore.

en. 3: 57-67

.T., Watanabe.I., Craswell,E.T. (1981) rous oxide losses following applications of to flooded rice.

Res. 32: 37-45 •R. (1983)

nitrogen from plant-soil systems. Develop-nd soil sciences,

unk Den Haag • (1974)

cross the air-sea interface. 184

., Woodmansee.R.G., Reuss.J.0. (1981) 1 of the dynamics of carbon and nitrogen in

sswall I98I

vironmental physics. ort Melbourne, Australia

climate

(ed), Agricultural meteorology. Meteorol. Mo-merican Meteorological Society.

Bijlage IV

Foutenanalyse

Bij ieder experiment zullen de meetuitkomsten afwijken van de werkelijke waarde. De afwijking die de meetuitkomst van de werkelijke waarde kan hebben wordt fout of onnauwkeurigheid genoemd. Er worden twee typen fouten onderscheiden.

De grootst mogelijke fout is de helft van het interval, waar-binnen de werkelijke waarde met zekerheid ligt.

De statistische fout is de helft van het interval, waarbinnen de

werkelijke waarde wordt geacht met 95 % kans te liggen.

Dikwijls is het echter onmogelijk om precies de grenzen aan te geven waarbinnen de werkelijke waarde ligt. Ook zijn niet alle oorzaken die invloed hebben op de meting bekend. Vandaar dat het getal waarmee de fout in een meting wordt voorgesteld geen exacte betekenis heeft. De fout geeft slechts een indruk van de nauwkeu-righeid van de meting.

De mogelijke fout

Een fout is op verschillende manieren weer te geven: abso-luut of relatief. Wanneer een fysische grootheid x wordt gemeten

en de meetuitkomst is xB en de bijbehorende mogelijke fout is x,

dan geldt:

de absolute fout = A X de relatieve fout = ix/x,

De emissie wordt berekend uit een aantal fysische groot-heden, ieder met een mogelijke fout x. De mogelijke fout in de emissie is opgebouwd uit de mogelijke fouten van de afzonderlijke fysische grootheden. In onderstaande tabel is weergegeven hoe afzonderlijke meetuitkomsten door kunnen werken in een eind-resultaat .

Tabel 7 : Doorwerkingsformules van enige veel voorkomende func-ties .

functie doorwerkingsformule

f = a + b Af =^a +Ab f = a - b /sf =<ia +ab f = a * b Af/f = 4a/a + Ab/b f = a/b Af/f =Aa/a +Ab/b

De statistische fout

De spreiding van de meetresultaten is een maat voor de nauwkeurigheid van de metingen. M.b.v. de spreiding in de

In het navolgende is de onnauwkeurigheid in de berekende emissie van de twee bepalingsmethoden bepaald. Van de Lindvall-doosmethode zijn zowel de mogelijke als de statistische fout zijn berekend en van de balansmethode is alleen de mogelijke fout berekend, omdat het van de balansmethode niet mogelijk was een statistische fout te bepalen ten gevolge van het gering aantal metingen.

Lindvalldoosmethode

De mogelijke fout

De Lindvalldoosmethode berekende de emissie m.b.v. onderstaande formule, (zie ook hoofdstuk 2 ) .

E=(( C N H ,i W #V ,u/ A V ,w)u i t- ( C NH3 a„*Va u/AVa ü)l n)«VS*3600/A

waarin: E = ammoniakemissie (mg NH3/m2.uur)

C N H jt v= ammoniakconcentratie in

absorptie-vloeistof (mg NH3/l)

Va„ = volume absorptievloeistof (ml)

AVa„ = luchtvolume dat door

absorptie-vloeistof is gezogen (m3)

VS = volume lucht dat over de silo is

geblazen (m3/s)

A = oppervlakte silo (m2)

De mogelijke fout in de emissie wordt als volgt berekend.

AC/C + AVS/VS +AA/A

waarin : C - (( C NH,,„»Vl u/AV,( ()u l t-(C N H 3i v* V ,v/ A Vl u)l n) en AC =4Cui t+ 4 Cl n waarin : A Cu l t= <pC NH3 a (,/NH3 a (,+AVa (,/Va (,+4AVa u/AVa v)»Cu l t A Cl n = (aC N H3 a ü/ N H3 a u+ A Va u/ Va u +A A Va v, / A Va u) * Cl n waarin : C,„ =(C N H3 a u* Va u/ A Va u)i n) CU 1,=(C N H3 a u* Va u/ A Va u)u l t De ammoniakconcentratie in de absorptievloeistof ( C NH3 a )

kan met een nauwkeurigheid van k% tot 5 % bepaald worden voor

waarden van 2 tot 5 mg/l en met een nauwkeurigheid van 5% tot

10 % voor waarden < 1 mg/l. De toevallige fout die ontstaat door

opname en afgifte van ammoniak door condens in de slang wordt

hier op 15 % geschat. Condens in de monsternameslang kan veel

ammoniak bevatten en zodoende een grote bron van fouten zijn. De meetopstelling bij de minisilo's is echter zodanig dat eventueel gevormd condens in de monsternameflessen terecht komt. De

monsternameslang gevormde condens De relatieve fout

25 %.

Het volume van d

van 2% worden

Het luchtvolume, met een nauwkeuri De afwijking in

zal hooguit 25 %

vertaling van de praktijk. Voor deze factor een dezelfde doos ond De afwijking in h

De nauwkeur vier gevallen ber is voor een hoge De emissies die i overeen met gemet

loopt immers omlaag en bovendien wordt de aangezogen.

in de ammoniakconcentratie bedraagt dus 19# tot

e ab be dat ghei het bedr uit de o kle er d et o ighe eken en n on en e sorp paal doo d va luch agen koms nder iner ezel pper id d: een ders miss

tievloeistof kan met een nauwkeurigheid d. r d« n 4 tvol ten lin e r fde vla van van lag taa ies e absorp % worde lume, d Deze afw van de ge verge ol. All ons tand k van de de bere zowel d e emissi nde bere tievlo n gerne at ove i j k i n g Lindva lijkin e silo ighede silo ' kende e wint e de m kening eis ten r d is lid g v s n g s i emi er-oge wo

tof is gezogen, kan

e silo is geblazen, van belang voor de oosmethode naar de an de silo's speelt

worden immers met emeten.

s ongeveer 0,5 %•

ssie wordt nu voor als de zomeropslag lijke fout geschat. rden gebruikt komen

Opslag winter '87/88

Eerst de situatie van een lage emissie. De luchtconcentratie van

de uitgaande lucht wordt gesteld op 25./ug/m3 en de concentratie

van de ingaande lucht 15/ig/m3 . Dit komt overeen met een emissie

van 10 mg NH3/m2 .uur.

De relatieve fout in de berekende C, en C„

Hieruit volgt voor de relatieve fout in C :

àC/C = ( 7.75 + 1.65)7(25 - 15) = 121 %

is 25+2+4=31 %.

De mogelijke fout in de berekende emissie voor lage emissies

wordt dan 124 % plus 25 % van de onnauwkeurigheid in het

luchtvolume over de doos = 149 %•

Voor hoge emissies is de berekening nauwkeuriger. Voor dit voorbeeld wordt een regelmatig voorkomende hoge concentratie van

de uitgaande lucht gebruikt van 250>ug/m3 en dezelfde

concen-tratie van de ingaande lucht als bij het voorbeeld voor lage

emissies. Dit komt overeen met een emissie van 240 mg NH3/m2.uur.

De relatieve fout in de bepaling van Cu â t is dan 19+2+4=25 %,

voor Ci n geldt dan nog steeds C,„/Cin = 31 %, zoals in het

voorgaande voorbeeld is berekend.

Hieruit volgt voor de relatieve fout in C in het geval

hoge emissie: van een

Opslag zomer '88

De emissies vanuit de silo met korst bedroegen ongeveer 50 mg

NH3/m2.uur. Dit komt overeen met een uitgaande concentratie van

55.wg N/m3 en een ingaande concentratie van 15MS N/m3.

De relatieve fout in de bepaling van lage concentraties is 31 %•

Hieruit volgt voor de relatieve fout in C :

AC/C = ( I7.O5 + 4,65) / (55 - 15) = 54 %

Voor lage emissies is de mogelijke fout in de berekende emissie

dan 54 + 25 = 79 %•

De hoge emissies bedroegen ongeveer 300 mg NH3/m2.uur. Dit komt

overeen met een uitgaande luchtconcentratie van 2è0/ug N/m3 . De

concentratie van de ingaande lucht wordt weer op 15 ><g N/m3

ges teld.

De relatieve fout in de bepaling van Cu,t is 25 %, in de b e p a l i n g

v a n C,n 3 1 %.

Hieruit volgt voor de relatieve fout in C :

AC/C =( 65 + 4,65 )/( 260 - 15 ) = 28 %

Voor hoge emissies is de mogelijke fout in de berekende emissie

dan 28 + 25 = 53 %• De statistische fout per onge intr me th peri nemi voch keur uit waar kunn In etmaa veer De b oduce ode. ode ng k tighe ighei te nemin en be bijl lgem 102 erek ert Uit word an o id d d druk gen reke age idde tot enin een enk t ee . a. of oor ken. te nen. I is h lde. V 30 % t g naar extr ele wa n gemi zijn regenv beïnvl Dit verkr et 9 oor e zi een a o arne ddel beïn al o oedi maa ijge 5 % be h o g e em j n , v o o g e m i d d n n a u w k e m i n g e n de b e p a vloed d p de da ng v a n kt h e t n o m e t r o u w b i s s i e s r l a g e e l d e o u r i g h e v e r s p r a i d . oor b g v o o r b u i t e n n o o d z en be aarh bli emi ver id eid Een u i t e de af i akel trou e i d s jkt s s i e de h in o v e r afz n t e m met s ni ijk w b a a i n t e de r s 40 ele de de onde pera ing. et i zov r g rval elat % t o o p s l Lind h e l e rli j tuur De n e eel emid v e r m e l d i e v e fout t 9 0 %. a g p e r i o d e v a l l d o o s o p s l a g ke w a a r l u c h t o n n a u w -en g e t a l m o g e l i j k d e l d e te B a l a n s m e t h o d e De m o g e l i j k e fout De e m i s s i e w o r d t v o l g e n s de b a l a n s m e t h o d e als v o l g t b e r e k e n d : E = ( N kJ b « g i n - N k je | n d) / A * a a n t a l d a g e n o p s l a g * 24 De r e l a t i e v e fout in de b e r e k e n d e e m i s s i e i s : a b s o l u t e fout N k jb e g j n+ a b s o l u t e fout N k je i n d/ N k j „e g,n- N k je,n d I m m e r s de fout in de b e p a l i n g v a n A is te v e r w a a r l o z e n t . o . v . d e o v e r i g e o n n a u w k e u r i g h e d e n .

39

Het Nkj-gehalte in de mestmonsters kan slechts met een

nauw-keurigheid van 10 % worden bepaald. Monstername veroorzaakt

tevens een fout van 10 % in het Nkj-gehalte.

De totale fout in het Nkj-gehalte is dus 20 %.

In het navolgende wordt de onnauwkeurigheid van de berekende emissie bepaald. Van zowel de winter- als de zomeropslagperiode is voor een hoge en een lage emissie de mogelijke fout bepaald.

Opslag winter 1987/1988

Het Nkj-gehalte bij aanvang van de opslagperiode was 5000 mg N/l, de opslagtijd was 2^5 dagen, gemiddelde vulhoogte was I85 cm en

de oppervlakte van de silo 2.84 m2.

In het geval van een onafgedekte silo was de emissie berekend

volgens de balansmethode ongeveer 300 mg NH3/m2 .uur, de emissie

vanuit de silo met gehakseld stro bedroeg toen ongeveer l60 mg

NHj/m2.uur.

De mogelijke fout in de emissie is dan:

voor hoge emissie voor lage emissie

;5.24 + 4,24)/(26,22-21,22) = 190 %

[5,2H * l»,71)/(26,22-23.55) = 370 % Opslag zomer 1988

Het Nkj-gehalte bij aanvang van de opslagperiode was 5000 mg N/l, de opslagtijd bedroeg 76 dagen en de vulhoogte was I65 cm. De

emissie was volgens de balansmethode ongeveer 600 mg NH3/m2.uur

vanuit de onafgedekte silo en ongeveer 130 mg NH3/m2.uur vanuit

de silo met strotoevoeging.

De mogelijke fout in de voor hoge emissie voor lage emissie

emissie is dan :

(1,69 + [l,l6)/(23,39-20,80) = 3^2 %

Bijlage V Samenst R. Roos elling Begeleidingscommissie Minis terie .A.M. ing. Th, ir. K.W. van Meijer der Hoek ir. L. ing. J. ing. W. Snel V. Klarenbeek Kroodsma voor Volksgezondheid, Ruimtelijke Ordening en Milieu-beheer, voorzitter

Regionale Inspectie Milieuhygiene Noord-Brabant (VROM)

Consulentschap in Algemene Dienst voor Bodem-, Water en Bemestings-zaken in de veehouderij

Consulentschap in Algemene Dienst voor Bedrij fsuitrusting veehouderij Instituut voor Mechanisatie, Arbeid en Gebouwen

Instituut voor Mechanisatie, Arbeid en Gebouwen