Verdamping van water uit dierlijke mest met behulp van zonne-energie

ing. J.J.H. Huijben

ir. A.V. van Wagenberg

vaporation of water from

slurry using solar-energy

Locatie:

Maatschap Sterken

Otmansweg 3

7735 KA Ommen

tel. 0529

-

45 31 76

raktijkonderzoek Varkenshouderij

Proefverslag nummer P

1.213

INHOUDSOPGAVE

1 2 21 2’1 1. 2’1 2 2:1:3 2 2 2’2 1 2:2:2 3 31 3.1 1. . 3.1.2 3.1.3 3.1.4 3 2 3’2 1. 3’2 2. * 3 3* 4 4.1 4.1 .l 4.1.2 4.1.3 4.1.4 4.15 4.2 4.3 SAMENVATTING 4 SUMMARY 5 INLEIDING 6 MATERIAAL EN METHODE 7 Theoretisch vooronderzoek 7 Modelbeschrijving 7

Resultaten oriënterende modelberekeningen 7

Invloed drogestofgehalte op verdamping 7

Locatie en proefopzet 8

Proefbehandelingen 8

Waarnemingen 9

RESULTATEN 11

Resultaten in de mestopslagen in dit onderzoek Gemeten mesttemperaturen

Gemeten mest- en condensaatsamenstellingen Gemeten niveaudaling van de mest

Praktische ervaringen

Resultaten van het model Verdamping

Berekende mesttemperaturen in het model 15

Berekende niveaudaling van de mest in het model 16

Economische evaluatie 16

DISCUSSIE EN CONCLUSIES Compartimenten

Temperaturen

Samenstelling van de mest en het condensaat Verschillen tussen compartimenten en mest Korstvorming op de mest

Afzet van de condensvloeistof

Vergelijking van de meting met model Verdamping Conclusies en aanbevelingen LITERATUUR 23 BIJLAGEN 24 Bijlage 1: Bijlage 2: Bijlage 3: Bijlage 4: Bijlage 5: Bijlage 6: Bijlage 7:

Gemiddelde dagtemperatuur, straling en uren zonneschijn per maand

station Heino 24

Daling van de mestopslag in mm en cumulatief per maand per

compartiment 24

Analyseresultaten mestmonsters 25

Analyseresultaten mestmonsters van de toplaag 25

Analyseresultaten monsters van condensvloeistof 25

Uitgangspunten bij modelberekening 26

Vervangingswaarde en jaarlijkse kosten mestopslag

(volgens KWIN-V 1996-1997) 27 20 20 20 20 21 21 21 22 22

De Nederlandse wetgeving ten aanzien van het uitrijden van dierlijke mest is de laatste jaren verscherpt. Ten gevolge van de uitrij-verboden in de wintermaanden zijn in de praktijk op grote schaal mestopslagen gebouwd. De mestopslagen die na 1987 zijn gebouwd moeten zijn afgedekt om de ammoniakemissie te verlagen.

Door mestopslagen van een lichtdoorlaten-de kap te voorzien kan water uit lichtdoorlaten-de opgesla-gen mest worden verdampt. De binnentre-dende zonnewarmte zorgt voor opwarming van de mest, waardoor verdamping wordt gestimuleerd. Waterdamp condenseert tegen de binnenkant van het dek en vloeit naar een aparte opslag.

Na oriënterende berekeningen met een computermodel leek het interessant om water uit mest te verdampen binnen de mestopslag. Op basis van de modelresulta-ten is een praktijkproef opgezet. Een mest-bassin met twee gescheiden compartimen-ten is geplaatst en voorzien van een geslo-ten overkapping. Eén compartiment was voorzien van een isolerende drijflaag, waar-op regelmatig een dunne laag mest uit de onderliggende opslag werd gepompt. De overkapping bestond uit een lichtdoorlaten-de foliekas. De afname van het mestniveau is per dag en per compartiment (met en zonder isolerende drijflaag) geregistreerd. Ook zijn op meerdere plaatsen in beide compartimenten temperaturen gemeten. Tussen 1 april 1997 en 1 april 1998 is in het

compartiment zonder drijfdek 261 liter water per m* mestoppervlak verdampt en in het compartiment met drijfdek 304 liter per m? De gemeten resultaten zijn vergeleken met de resultaten van het simulatiemodel. Hiertoe zijn aanpassingen gedaan aan het simulatiemodel en zijn gemeten klimaatge-gevens van de proefperiode als invoer gebruikt. De gemeten en berekende tempe-raturen in de mestmassa kwamen sterk overeen (r* = 0,97). De berekende verdam-ping blijkt iets groter te zijn dan de gemeten verdamping (324 en 278 liter per m* ten opzichte van 304 en 261 liter per m*). Voor de bouw van een mestbassin met folie-tunnel is extra ruimte op het bedrijf nodig. Deze extra ruimte is niet altijd aanwezig, waardoor het niet in alle gevallen mogelijk is van deze manier van verdampen van water uit mest gebruik te maken. Het uiteindelijke voordeel van mestafzetkosten, na aftrek van de extra investeringskosten (f iO,- per pro-ductieve zeug en

f

l,- per gemiddeld aan-wezig vleesvarken), zal voldoende zijn om de investering rendabel te maken als er in opslagcapaciteit ge’ínvesteerd moet worden. Als de mestafzetkosten toenemen kan een groter voordeel ontstaan.

Op bedrijven die onvoldoende mestopslag-capaciteit hebben is het investeren in een mestopslag met lichtdoorlatende overkap-ping een volwaardig alternatief om op be-drijfsniveau een energiezuinige manier van mestbewerking toe te passen.

The Dutch legislation concerning the application of animal slurry on land has been tightened during the last few years. As a result of the fact that slurry-applica-tion is not allowed in the winter period, large number of slurry stores have been built. It is compulsory that slurry stores built after 1987 are covered to reduce ammonia emission.

By using slurry stores with a transparent cover, it is possible to evaporate water from the stored slurry. Solar-energy enters the store and stimulates evaporation of water from the slurry. Condensation appears on the inside of the relatively cold cover. This clear condensation-water is collected outside the storage. Computer simulation indicated that evaporating water from slurry within a slurry store could be a viable technique. As a result of the model calculations, a study was designed. The store had two compartments and a closed cover. The slurry surface of one of the compartments was covered with an isolation-layer. A relatively thin layer of slurry was pumped on this isolation-layer. The slurry cover was made of foil. The reduction in the slurry leve1 was regi-strated per day and per compartment (with and without isolation-layer). The tempera-ture in different places in both compart-ments was also measured. The evapora-tion in the compartment without an iso-lation-layer was 261 litres water per square

metre slurry surface between the first of April 1997 and April 1998. In the compart-ment with an isolation-layer it was 304 litres water per square metre. The measured results were compared with the results of the simulation model. Thereafter the simulation model was renewed and the measured climate data for the research period was used as input. The measured and estimated temperatures in the slurry store were nearly the same (r2 = 0.97). The estimated evaporation proved to be a little more than the measured evaporation (324 and 278 l/m2 instead of 304 and 261 I/m2). To build a slurry store with a big evap-orating surface, extra space is needed on the farm. This extra space is not always present, so it is not always possible to use this method of evaporation of water from slurry. The total financial savings for slurry transport and application including the extra investment costs (Dfl 1 O.- per sow or Dfl l.- per fattening pig) is enough to make the investments profitable, when invest-ment in a slurry store is necessary. If the costs for slurry transport and application rises, the profit may be higher.

On farms with insufficient capacity for storage of slurry, investments in a storage system with a transparent cover is a real alternative to improve the quality of the manure on the own farm in an energy f riend ly way.

De Nederlandse wetgeving ten aanzien van het uitrijden van dierlijke mest is de laatste jaren verscherpt. Als reactie op het uitrijver-bod in de wintermaanden zijn op grote schaal mestopslagen gebouwd. Ten gevol-ge van de maximale hoeveelheid mest per hectare worden grote hoeveelheden mest over grote afstand binnen Nederland ver-voerd om afgezet te kunnen worden Dit brengt hoge afzetkosten met zich mee. Volgens “Feiten en Cijfers, 1997/1998” was er in Nederland in 1996 een overschot van circa 7,1 miljoen ton vleesvarkensdrijfmest en circa 5,2 miljoen ton zeugendrijfmest op bedrijfsniveau. Door transport is dit over-schot wel plaatsbaar, maar daarmee wordt veel water verplaatst.

In mest komen inineralen zoals stikstof en fosfaat voor en ook veel water (circa 90%). Indikken van mest maakt mineralentransport goedkoper. Indikken is mogelijk door water uit de mest te verdampen. Hiervoor kan zonne-energie worden gebruikt, door bij-voorbeeld een mestsilo uit te voeren met een zonlicht-doorlatende afdekking.

Er is daarom een computermodel ontwikkeld om de mogelijkheden en varianten van indampen met behulp van zonne-energie

door te kunnen rekenen. Op grond van deze modelberekeningen is een mestbassin voor de opslag van dunne zeugenmest geplaatst. De opslag is volgens de huidige wetgeving voorzien van een gesloten overkapping. Deze overkapping bestaat uit een lichtdoor-latende foliekas. De mest wordt opgewarmd door zonne-energie. Hierdoor verdampt water uit de mest en condenseert vervol-gens tegen de binnenkant van de overkap-ping. Het condenswater wordt opgevangen buiten de mestopslag. De ontwikkelde methode zou in de toekomst een alternatief kunnen zijn om het vervoer van waterrijke mest over grote afstanden te beperken. Het zou ook een alternatief kunnen zijn voor mestverwerking op locaal niveau, wat nor-maliter gepaard gaat met een hoog energie-verbruik.

In dit project is onderzocht in hoeverre het technisch en economisch mogelijk is om water te verdampen uit dierlijke mest met behulp van zonne-energie. Ook is in dit onderzoek vergeleken in hoeverre een com-putermodel de situatie op praktijkschaal voorspelt. Het onderzoek is uitgevoerd met financiële steun van NOVEM.

2.1 Theoretisch vooronderzoek

In een theoretisch vooronderzoek is een simulatiemodel ontwikkeld waarin de be-langrijkste fysische processen die optreden in een silo met lichtdoorlatende overkapping beschreven worden. Ook zijn op laborato-riumschaal validatiemetingen gedaan, waar-uit bleek dat onder die omstandigheden het model de optredende processen goed be-schreef (Van Wagenberg, 1996).

2.1.1 Modelbeschrijving

Om de fysische processen (bijvoorbeeld opwarming, geleiding en verdamping) die in het mestbassin zullen optreden te modelle-ren, is in de modelberekeningen het bassin in vijf mestlagen opgedeeld. In figuur 1 is te zien hoe dit systeem per compartiment is opgebouwd.

Zonnewarmte zal door de folie heen gaan en geabsorbeerd worden in de bovenste mestlaag. Ten gevolge van de opwarming

Mestlaag 2

Mestlaag 3

Mestlaag 4

Mestlaag 5

Figuur 1: Opzet van het fysische systeem De invloed van het drogestofgehalte op de zoals dit in het simulatiemodel is weerstand die water ondervindt om uit mest

opgenomen te verdampen ten opzichte van de

weer-zal verdamping aan het oppervlak van mest-laag 1 worden gestimuleerd en ook de lucht opwarmen. De luchtvochtigheid zal toene-men en wanneer de folietemperatuur onder het dauwpunt van de lucht komt zal er con-densatie optreden. Als gevolg van tempera-tuurverschillen tussen de verschillende mestlagen zal er door geleiding opwarming of afkoeling van de mestmassa (lagen 2 tot en met 5) plaatsvinden.

De grootte van de hierboven genoemde energie- en stofstromen is berekend met fysische wetmatigheden. Met behulp van theoretische kennis over geleiding, convec-tie en straling en de koppeling tussen warm-te- en stofoverdracht was het mogelijk van het systeem een dynamisch model te ma-ken Hiermee kan het gedrag van het sys-teem zonder isolerend drijfdek voorspeld worden, als gegevens van het buitenklimaat bij de invoer worden aangeboden. Door klei-ne aanpassingen aan het model zijn talloze varianten door te rekenen (Van Wagenberg, 1996).

2.1.2 Resultaten oriënterende modelbereke-ningen

Uit de modelberekeningen blijkt dat in Ne-derland op jaarbasis een laag van 31 cm water worden verdampt. Per m* silo-opper-vlak is dit dus 310 liter. De efficiëntie kan verbeteren door bijvoorbeeld toepassing van een dunne mestlaag op een isolerend drijfdek. De berekende verdamping van een dunne mestlaag op een isolerend drijfdek kwam uit op 450 liter verdamping per m? Extern vergroten van het condensatie-opper-vlak om hiermee de luchtvochtigheid laag te houden bleek geen hogere efficiëntie tot gevolg te hebben.

Dit heeft geleid tot de keuze voor de twee proefbehandelingen (met en zonder isole-rend drijfdek) zoals omschreven in paragraaf 2.2.

2.1.3 Invloed drogestofgehalte op verdam-ping

stand die water ondervindt om uit water te verdampen kan worden uitgedrukt in de wateractiviteit. Een wateractiviteit van 1 bete-kent dat de weerstand gelijk is; de invloed van het drogestofgehalte is dan te verwaar-lozen. Bij een vochtgehalte van rond de 50% (50% d.s.) neemt de wateractiviteit pas af. Daarboven is deze gelijk aan 1 (Derikx et al, 1995).

In het onderzoek op het bedrijf werd gebruik gemaakt van zeugengier met een drogestof-gehalte van 1 tot 2% en drijfmest van gespeende biggen met een drogestofgehal-te van 4 tot 5%. In veel praktijksituaties zal een drogestofgehalte op een zeugenbedrijf tussen 2% en 6% zijn.

2.2 Locatie en proefopzet

Op het bedrijf van de Maatschap Sterken te Ommen werd een mestbassin geplaatst voor de opslag van mest uit de kraamstallen en uit de biggenopfokstallen. In de kraam-stallen werd als gevolg van de vloer- en kel-deruitvoering de gier van de vaste mest gescheiden. De kraamhokken werden inge-strooid, waarbij een gierafvoer was voorzien. De strooiselmest werd apart afgevoerd en de gier kwam vrij als ‘Lreugengier”. De mest

uit de biggenopfokafdelingen werd verza-meld in een tussenopslag met overloop. De mest uit de overloop werd voor dit onder-zoek gebruikt en is “drijfmest” genoemd. De overkapping van het mestbassin bestond uit een lichtdoorlatende foliekas, zoals die gebruikt wordt in de Nederlandse tuinbouw (zie foto). De mestopslag en de overkapping waren in twee gelijke comparti-menten opgesplitst (4,60 m x 14,02 m). Tussen de overkappingen van de met een tussenwand gescheiden bassins was een vrije ruimte van 1 m gemaakt die op de mestopslagsilo was afgedekt met hout. In deze open ruimte waren de aansluitingen voor het vullen en leegmaken van de beide opslagen en die voor het bemonsteren en peilen van de mest gesitueerd (zie figuur 2). Het onderzoek op dit bedrijf liep van 1 april 1997 tot en met 31 maart 1998.

2.2.1 Proefbehandelingen

In de praktijkproef werden in het ene com-partiment geen extra voorzieningen toege-past, terwijl in het andere compartiment een isolerend drijfdek werd aangebracht. Dit drijfdek bestond uit 10 cm dikke polysty-reen-platen, afgedekt met een zwarte land-bouwfolie. Rondom op dit drijfdek werd een

~~ars~oorsne~e mestopslag El1 q lil Plattegrond 0 = voeler 1 t/m 10 Datalogger PCS 9100 cl = opslagvat condensvloeistof nr. 1, 11, 111 en IV ~ = isolerend drijfdek

opstaande rand gecreëerd door een lat van 5 cm dik onder de folie op de isolatieplaten aan te brengen. De ruimte tussen het drijf-dek en de rand van deze mestopslag was overal ongeveer 10 cm (zie figuur 2). Het compartiment met isolerend drijfdek werd gevuld met zeugengier en het compar-timent zonder drijfdek met drijfmest.

In de praktijkproef werd zoveel mogelijk een dikte van de drijflaag van 5 cm nagestreefd. Daartoe werd dagelijks een nieuwe laag op het isolerend drijfdek gepompt, om de hoe-veelheid die verdampt was weer aan te vullen. In het ene compartiment werd op jaarbasis bepaald hoeveel water uit de dunne mest kon worden afgescheiden via verdamping en condensatie tegen de binnenkant van de overkapping. De invloed van de aanpassing met het isolerend drijfdek op de verdamping kon worden onderzocht. Er werd niet gewis-seld tussen de beide kompartimenten. Er is gedurende het onderzoek geen mest aan de opslag toe- of afgevoerd. De

verdam-pingresultaten van de twee compartimenten zijn met elkaar vergeleken om het effect van het isolerend drijfdek aan te kunnen tonen, en met de modeluitkomsten vergeleken om een toetsing van het model aan de praktijk mogelijk te maken.

2.2.2 Waarnemingen

Temperaturen:

Met behulp van een Datalogger zijn de tem-peraturen op de tien genoemde punten in de mestmassa (figuur 2) ieder uur geregi-streerd gedurende de gehele onderzoeks-periode.

Mestsamenstelling:

Bij de start van het project zijn mengmon-sters genomen van de mest die in ieder compartiment werd gebracht. De monsters werden bij Mestbureau-Oost onderzocht op drogestofgehalte, fosfaatgehalte, kaliumge-halte en stikstofgekaliumge-halte. Deze monstername werd bij de afsluiting van het project op

dezelfde manier tijdens het leeghalen van de mestopslag verricht. De monsters voor de verschillende compartimenten werden gescheiden verzameld en geanalyseerd. Daarnaast werden nog op drie momenten mestmonsters van de toplaag genomen. Dit was kort voor de start, op 13 maart 1997, ongeveer halverwege de proef op 5 novem-ber 1997 en direct na afsluiting van de proef op 7 april 1998. Deze monsters werden extra geanalyseerd, om inzicht te krijgen in de samenstelling van de mest zoals die op het isolerend drijfdek werd gepompt ten opzichte van de niet geroerde bovenste laag in het compartiment zonder drijfdek.

Overigens was het effect van oppompen van mest uit de inhoud onder het isolerend drijfdek nauwelijks van invloed op de bewe-ging of stroming van de mest in het ge’iso-leerde compartiment. Hiervoor was de pompcapaciteit (circa 4 mz/uur) te gering. Ook zijn op deze tijdstippen monsters geno-men van de condensvloeistof per comparti-ment (op vier plaatsen, zie figuur 2). De monsters van de toplaag van de beide mestopslagbassins en van de condensvloei-stof werden geanalyseerd op ammonium-N,

totaal-N, totaal-P, kalium, droge stof en pH. Deze analyse werd verricht door het milieu-laboratorium van IMAG-DL0 te Wageningen.

Niveaudaling:

In beide compartimenten waren peilstokken geplaatst, zodat het mestniveau en het volu-me van de opgeslagen volu-mest bij de start en aan het einde van de proef kon worden be-paald. De metingen van het mestniveau zijn dagelijks uitgevoerd (bijlage 2). Dit kon in de ruimte tussen de folie-overkappingen van buitenaf worden uitgevoerd. Het was niet nodig om de overkapping in te gaan.

Klimaat:

Bij het KNMI in de Bilt zijn, ten behoeve van de verwerking van de meetgegevens en de validatie en vergelijking met het model, over dezelfde periode de gegevens opgevraagd over de omgevingstemperatuur, buitentem-peratuur, windsnelheid (m/sec), uren zonne-schijn en zonnestraling (J/cm*) van het KNMI-station Heino (20 km van Ommen). De gemiddelde dagtemperatuur, straling en uren zonneschijn per maand staan vermeld in bijlage 1.

3 RESULTATE

3.1 Resultaten in de mestopslagen in dit onderzoek

3.1‘1 Gemeten mesttemperaturen

Met drijfdek

Het verloop van de buitentemperatuur, de temperatuur van meetpunt 3 op het drijfdek en meetpunt 5 op 30 cm onder het drijfdek (zie voor meetplaatsen figuur 2) gedurende enkele warme dagen (24, 25 en 26 augustus

1997) in het compartiment met drijfdek staat vermeld in figuur 3a. De mestlaag op het drijfdek reageert sterk op het variëren van

de buitentemperatuur, terwijl de temperatuur I van de mest onder het isolerend drijfdek vrij-wel op hetzelfde niveau blijft.

Het verloop van de buitentemperatuur, de temperatuur van meetpunt 3 en meetpunt 5 gedurende enkele koude dagen (22, 23 en 24 april 1997) in het compartiment met drijf-dek staat vermeld in figuur 3b. Ook hier is te zien dat de mestlaag op het drijfdek sterk reageert op het variëren van de buitentem-peratuur, terwijl de temperatuur van de mest onder het isolerend drijfdek vrijwel op

het-- ~uítentemperatuur

24/8/1997 - 26/8/1997

- -- meetpunt 3 m meetpunt 5

Figuur 3a: Verloop van buitentemperatuur en temperaturen meetpunten 3 en 5 tijdens warme dagen in het compartiment met drijfdek

22/4/1997 - 24/4/1997

- ~uítentemperatuur --- meetpunt 3 m meetpunt 5

Figuur 3b: Verloop van buitentemperatuur en temperaturen meetpunten 3 en 5 tijdens koude dagen in het compartiment met drijfdek

zelfde, weliswaar lagere niveau blijft. Op de dagen dat de buitentemperatuur onder het vriespunt kwam, had de datalogger proble-men met de registratie. Gedurende die uren is er geen opname van de mesttemperatu-ren geweest.

Zonder drijfdek

Het verloop van de buitentemperatuur en de temperatuur van de meetpunten 7 (op het oppervlak) en 9 (op 61 cm diepte in de mest) gedurende enkele warme dagen (24, 25 en 26 augustus 1997) in het comparti-ment zonder drijfdek staat vermeld in figuur 4a. De grafiek vertoont grote overeenkomst met die van het compartiment met drijfdek

(figuur 3a), waarbij het niveau van de tem-peratuur van meetpunt 7 wat lager ligt dan dat van meetpunt 3 en het temperatuurni-veau van meetpunt 9 gemiddeld iets hoger uitkomt dan dat van meetpunt 5. Het verschil is te verklaren uit het feit dat het oppervlak meer temperatuur doorgeeft aan de lagen die daaronder liggen.

Het verloop van de buitentemperatuur en de temperatuur van meetpunt 7 en meetpunt 9 gedurende dezelfde koude dagen (22, 23 en 24 april 1997) in het compartiment zon-der drijfdek staat vermeld in figuur 4b. Het verloop van de temperatuur van het opper-vlak laat veel minder fluctuaties zien dan het

Figuur 4a

Figuur 4b:

- buitentemperatuur

24/8/1997 - 26/8/1997

-_- meetpunt 7 m meetpunt 9

Verloop van buitentemp~ratuur en temperaturen meetpunten 7 en 9 tijdens warme dagen in het compartiment zonder drijfdek

22/4/ll997 - 24/4/1997

- buitentemperatuur - -- meetpunt 7 m meetpunt 9

Verloop van buitentemperatuur en temperaturen meetpunten 7 en 9 tijdens koude dagen in het kompartiment zonder drijfdek

verloop in de toplaag (meetpunt 3) in het compartiment met isolerende drijflaag. De temperatuur van de diepere mestlaag (op 61 cm diepte in de mest) ligt wel duidelijk enkele graden hoger dan die van meetpunt 5 in het compartiment met drijfdek.

3.1.2 Gemeten mest- en condensaatsamen-stellingen

Met en zonder drijfdek

In bijlage 3 staan de resultaten van de ana-lyse van de mest in de beide compartimen-ten bij de start en aan het einde van de proefperiode (voor omschrijving beide mest-soorten zie paragraaf 2.2). Het drogestofge-halte van beide mestsoorten is zeer laag. Dat is een gevolg van de (natuurlijke) schei-ding zoals die op het bedrijf reeds plaats-vindt in de stal, voordat de mest in de op-slag terecht komt. Bij de analyse aan het eind van de proefperiode zijn geen waarne-mingen beschikbaar van NH,-N. De analy-seresultaten van de toplaag van beide mest-soorten staan vermeld in bijlage 4.

Condensvloeistof

De analyseresultaten van de chemische samenstelling van het condensaat staan ver-meld in bijlage 5. Bij de start van het project werd geen onderzoek gedaan naar het dro-gestofgehalte in de condensvloeistof.

6 0

Verwacht werd dat dit niet meetbaar zou zijn, omdat deze vloeistof zeer helder van kleur was. Dit werd in latere onderzoeken bevestigd. Dit was ook het geval met de gehalten voor fosfaat en kalium. Het gehalte aan totaal stikstof (Nkj) neemt gedurende het onderzoek toe als gevolg van het toenemen van de concentratie in de mestopslag door verdampen. Het gehalte van het condensaat zoals dit staat vermeld bij 07-04-1998 geeft het gehalte op het moment van meten weer, dus bij het einde van het onderzoek. De condensvloeistof werd opgeslagen in tanks met een inhoud van 1 m? In totaal is bijna 35 m3 vloeistof opgevangen.

3.1.3 Gemeten niveaudaling van de mest De daling van het mestniveau is een gevolg van de verdamping van water uit de mest-opslag. Als gevolg van de zonnestraling op de zonlichtdoorlatende overkapping zal er energie in de mest worden opgenomen, waardoor de mesttemperatuur toeneemt. Hierdoor zal er een relatie zijn tussen de hoeveelheid zonnestraling en de hoeveel-heid mest (water) die er verdampt. Om dit te onderzoeken zijn de gegevens van de ver-damping per maand (in mm niveaudaling) uitgezet tegen de gegevens van de zonne-straling (in uren zonneschijn) per maand. Deze relatie is af te lezen in figuur 5.

2 5 0 a p r i l 1 9 9 7 m e i 1 9 9 7 j u n i j u l i a u s e p t . okt. n o v . 1 9 9 7 1 9 9 7

m e t drijfdek L----l z o n d e r drijfdek I1 u r e n zonnes~hiin d e c . j a n . f e b . m a a r t 1 9 9 7 1 9 9 8 1 9 9 8 1 9 9 8

In bijlage 2 is de daling van het mestniveau per maand weergegeven voor de twee proefbehandelingen. De totale verdamping van 01-04-97 t/m 31-03-98 is weergegeven in figuur 6.

De daling in het compartiment met drijfdek is vooral de eerste maanden (april tot en met juni 1997) groter dan in het compartiment zonder drijfdek. Dit is de periode waarin de buitentemperatuur redelijk hoog is en de totale mestmassa wordt opgewarmd (zie bij-lage 1). Het effect van opwarmen in de mestlaag op het isolerende drijfdek komt hierbij tot uiting in een grotere verdamping. De temperatuur van de totale mestinhoud blijft in het compartiment met drijfdek wat lager dan in het compartiment zonder drijf-dek. Het gevolg van de lagere mesttempe-ratuur is dat in de periode met lagere buiten-temperaturen (vanaf september 1997 tot maart 1998) de verdamping in het comparti-ment met drijfdek lager uitvalt.

De bij het begin van de onderzoeksperiode behaalde voorsprong in verdamping van het compartiment met drijfdek blijft behouden tot

300

het einde van het onderzoek. Vanaf oktober 1997 is de verdamping per maand voor beide compartimenten ongeveer gelijk aan nul.

3.1.4 Praktische ervaringen

Bij het compartiment met drijfdek is geduren-de het experiment een geduren-deel van het drijfgeduren-dek soms drooggevallen, waardoor het verdam-pingsoppervlak kleiner werd. Dit was ener-zijds een gevolg van een onregelmatige ver-deling van de mest over het oppervlak. Anderzijds kwamen sommige gedeelten als gevolg van de opstuwende werking onder de drijflaag op een hoger peil te liggen. Door het toepassen van ballastzakken om de druk over de gehele oppervlakte gelijk te verdelen was het drijfdek enigszins te stabiliseren. Als gevolg van het rekken van de folie kwam deze minder strak te hangen, waardoor gecondenseerde vloeistof aan de binnen-kant in druppels bij elkaar kwam te hangen. Ook was de folie als gevolg van slap han-gen kwetsbaar geworden voor beschadiging door vogels, die erop gingen zitten en met poten of snavels kleine gaatjes

veroorzaak-april mei juni aug.

1997 sept.1997 t drijfdek okt. nov. 1997 1997 1997 1998dec. jan. 0 zo nd er drijfdek feb. 1998 maart1998

3.2 Resultaten van het model Verdamping

De buitentemperatuur zoals deze gemeten is in Heino en op de proeflocatie vertoont een zeer sterke samenhang (PW= 0,92). Aangenomen wordt dat dit ook voor de ove-rige weersomstandigheden geldt die van invloed zijn op de verdamping. De belang-rijkste uitgangspunten die bij de modelbere-keningen zijn gekozen staan in bijlage 6. ten. In de praktijkproef is de mestopslag

begin november 1997 opengelegd om de folie van binnenuit opnieuw strak te kunnen spannen. Allereerst is ongeveer tien dagen bij beide opslaggedeelten de voor- en ach-terwand opengezet. Gedurende deze tijd werden gevaarlijke dampen die aanwezig * waren boven de mest zodanig verdund, dat zonder risico de mestopslagen onder de foliekas betreden konden worden. In de week die hierop volgde werd de folie van binnenuit strak over de metalen boogcon-structie gespannen. Hierna werd de voor- en achterwand weer gesloten en kon het pro-ces weer op gang komen.

In één van de vier opslagvaten voor conden-saat was op 07-04-1998 te zien dat er water-diertjes in gegroeid waren. Door het labora-torium werd vastgesteld dat er larven van fruitvliegjes in de condensvloeistof aanwezig waren. De aanwezigheid kan worden ver-klaard uit meeliften uit de mestopslag via de condensgootjes, waarna ze terecht zijn gekomen in de condensvloeistof. Het aantal fruitvliegjes in de condensvloeistof was ech-ter geen belemmering om de vloeistof door de kraan uit het vat te kunnen laten stromen.

3.2.1 Berekende mesttemperaturen in het model

In het simulatiemodel worden temperaturen op verschillende plaatsen in de mestmassa berekend. De gemeten en berekende tem-peraturen in de mestmassa komen sterk overeen. In figuur 7a zijn gemeten en bere-kende temperaturen uitgezet voor het com-partiment zonder drijflaag, voor een warme periode.

Uit de figuur blijkt dat dezelfde fluctuaties die gemeten zijn ook in het model terugko-men. Het temperatuurniveau van de mest-massa vertoont een redelijk verschil. Waarschijnlijk zal er meer

warmte-uitwisse-45

40

25 .

24/08/1997 25/08/1997 26/08/1997 27/08/1997

- punt 7, model #mm punt 8, model - punt 7, gemeten - - - punt 8, gemeten

Figuur 7a: Gemeten en berekende temperaturen in de mestopslag voor twee meetpunten gedurende een warme periode

ling zijn tussen de verschillende mestlagen als in het model is aangenomen, waardoor de massa sneller opwarmt in de praktijk. In het model wordt alleen geleiding meegeno-men, maar in de praktijk zal er ook warmte worden uitgewisseld door stroming van mest tussen de verschillende lagen.

Uit figuur 7b blijkt dat ook in een koude periode het model dicht bij de gemeten waarden zit.

3.2.2 Berekende niveaudaling van de mest in het model

Volgens de modelberekeningen zou de ver-damping in het compartiment zonder

drijf-dek 304 I/m* zijn, en in het compartiment met drijfdek 324 I/m* (figuur 8). De bereken-de verdamping in l/m* blijkt iets meer te zijn dan de gemeten verdamping (r* = 0,97).

3.3 Economische evaluatie

Volgens Kwantitatieve Informatie Veehouderij 1996 - 1997 (bijlage 7) is de vervangings-waarde van een betonnen mestsilo met een inhoud van 500 m3 op normale ondergrond

f

1 15,- tot

f

145,- per m? Voor een silo van 1.000 m3 zijn die bedragen

f

95,- tot

f

125,-per ms. Voor de overkapping wordt een norm van

f

1.550,- tot

f

2.050,- per m door-Tabel 1: Jaarlijkse kosten mestopslag (volgens KWIN-V 1996-1997, bijlage 7)

Inhoud mestsilo beton + kap foliebassin + tunnelkap

(gld)

tot

(gld)

(gld)

tot

(gld)

silo 500 m3 7.829 9.982 8.213 9.938 silo 1.000 1773 12.579 16.569 14.775 18.225 18 ’ -L 23/04/1997 24/04/1997 x/04/1 997

+ punt 7, model m punt 8, model ~BQ punt 9, model

punt 7, gemeten - punt 8, gemeten --- punt 9, gemeten

Figuur 7b: Gemeten en berekende temperaturen in de mestopslag voor drie meetpunten gedurende een koude periode

(mm)

c=

0

(mm)

0

e>

0

Ei

0 0 CD

nen van bedrijf tot bedrijf sterk verschillen (KWIN-V 1996 -1997) afhankelijk van de aanwezigheid van voldoende cultuurgrond op het bedrijf, de afzetmogelijkheden in de regio, afspraken, de kwaliteit van de mest en het seizoen waarin de mest wordt afgezet.

Voor de berekening van de mogelijke be-sparing per bedrijf worden de volgende uit-gangspunten gehanteerd:

Zeugenbedrijf:

160 productieve zeugen; mestproductie

inclusief biggen tot 25 kg = 52 m3 = 832 ms/jaar. Het bedrijf heeft onvoldoende op-slag, moet een opslagcapaciteit bijbouwen van 500 m3 en kan op eigen grond onge-veer 275 ms/jaar aanwenden.

Vleesvarkensbedrijf:

1.840 vleesvarkens; mestproductie = 1,25 m3 per vleesvarken per jaar = 2.300 ms/jaar. Het bedrijf heeft onvoldoende opslag, moet een opslagcapaciteit bijbouwen van 1.000 m3 en kan op eigen grond ongeveer 750 m3/jaar aanwenden.

Verdere uitgangspunten zJn:

- het bedrijf moet opslagcapaciteit bijbou-wen in verband met de beperking van de tijd van uitrijden;

- het bedrijf heeft cultuurgrond toereikend voor 30% van de mestproductie; dat wil zeggen dat het zeugenbedrijf een mestop-slag van 500 m3 en het vleesvarkensbe-drijf een mestopslag van 1.000 m3 moet bijbouwen;

- opslag en aanwending van condensvloei-stof op eigen cultuurgrond kost f 2,- per m3; - het loonwerktarief voor de afvoer van de

mest over grote afstand is vanaf f 16,- per m3 .9

- de solidariteits-ophaalbijdrage bedraagt f 0,50 per m?

De besparing aan mestafzetkosten per m3 verdampte mest en gecondenseerde vloei-stof zal bij deze uitgangspunten uitkomen opf16,-+f0,50-f2,-=

f

14,50perm? Per m2 mestopslag wordt 0,27 m3 (is uit-komst onderzoek) water verdampt. Daardoor kan er per m2 opslagcapaciteit 0,27 x

f

14,50 =

f

3,92 aan mestafzetkosten den bespaard. Hierbij moet opgemerkt wor-den dat de ingaande mest maximaal inge-dampt kan worden tot een drogestofgehalte van circa 16 - 20%. Dergelijke uitgaande mest is via de normale distributiekanalen goed afzetbaar. In deze proef werd een maximaal drogestofgehalte bereikt van slechts circa 4,5%, wat nog steeds laag is in vergelijking met gehalten in mest die naar de akkerbouw wordt afgezet. Voor de lande-lijke berekening voor de mogelande-lijke bespa-ring wordt aangenomen dat op de helft van de bedrijven met een mestoverschot de opslagcapaciteit niet voldoende is voor overbrugging van de termijn dat uitrijden verboden is.

Het zeugenbedrijf:

De verdamping op dit bedrijf wordt bij een maximale opslaghoogte van 1 m in het bas-sin met foliekas: 500 m2 x 270 I/m2 = 135 m? De besparing op de mestafzetkosten wordt dan 135 m3 x

f

14,50/m3 =

f

1.957,50. Het voordeel, wat na aftrek van de extra jaarkosten overblijft, komt uit op

(f

1.574,-+

f

2.002,~)/2 =

f

1.788,- voor dit bedrijf ofwel

f

1 l,- per productieve zeug.

Zie voor de berekening van de jaarkosten bijlage 7 en voor de berekening van het voordeel tabel 2.

Tabel 2: Berekening financieel voordeel zeugenbedrijf

Omschrijving Jaarkosten Verschil invest. Besparing Voordeel

betonsilo - bassin

gld

tot gld gld tot _{gld gld gld} tot _gld

betonsilo + afdekking 7.829 9.982 - 44 1.958

De totale besparing zal voldoende zijn voor een rendabele investering. Als de mestafzet-kosten meer dan f 1650 per m3 bedragen, kan een groter voordeel ontstaan. De huidi-ge mestafzetkosten (medio 1998) bedrahuidi-gen al snel f 22,- per rnzl waarbij uitschieters voorkomen van meer dan f 40,- per m? De besparing die bij f 22,- per m3 kan worden behaald bij 135 m3 verdamping is f 2.700,-. Het financieel voordeel na aftrek van de extra jaarkosten komt daarbij uit op f 2.316,-tot f 2.744,-. Per productieve zeug is dat f 14,50 tot f 17,-.

Het vleesvarkensbedrijf:

De verdamping op dit bedrijf wordt bij een maximale opslaghoogte van 1 m in het bas-sin met foliekas: 1 .OOO m* x 0,27 I/m 2 = 270 ms. De besparing op de mestafzetkos-ten wordt dan 270 m3 x f 1450 per m3 = f 3.915,-. Het voordeel, wat na aftrek van de extra jaarkosten overblijft, komt uit op (f 1.719,- +

f

2.259,~)/2 =

f 1.989,-

voor dit bedrijf ofwel

f 1

,OO per gemiddeld aanwezig vleesvarken. Zie voor de berekening van de jaarkosten bijlage 7 en voor de berekening van het voordeel tabel 3.

De totale besparing zal voldoende zijn voor een rendabele investering. Als de mestafzet-kosten meer dan

f

1650 per m3 bedragen, kan een groter voordeel ontstaan. De

huidi-ge mestafzetkosten (medio 1998) bedrahuidi-gen al snel

f

22,- per rn? De besparing die dan kan worden behaald bij 270 m3 verdamping is

f

5.400,-. Het financieel voordeel na aftrek van de extra jaarkosten komt daarbij uit op

f

3.204,- tot

f

3.744,-. Per gemiddeld aan-wezig vleesvarkens is dat

f 1,75

tot

f

2,-. Landelijke besparingsmogelijkheden: Volgens “Feiten en Cijfers, 1997/1998” was er in Nederland in 1996 een overschot van circa 7,i miljoen ton vleesvarkensdrijfmest en circa 5,2 miljoen ton zeugendrijfmest. In de berekening wordt er van uitgegaan dat als de drijfmest voor de helft: van het over-schot op eenzelfde manier kan worden opgeslagen als in deze proef, er per m* mestopslag 0,27 m3 kan worden verdampt. Er kan dan maximaal 0,5 x (7,l + 5,2 miljoen ton) x 0 27 m3/m* = 1.660.500 m3 water uit deze mest worden verdampt. De besparing op mestafzet- en transportkosten is dan 1.660.500 m3 x

f

14,50 per m3 = circa 24 miljoen gulden voor Nederland. Als de mest-afzetkosten hoger zijn dan in dit voorbeeld, kan een groter voordeel ontstaan.

Naast besparing op mestafzet- en transport-kosten is vooral de verbetering van de mest-kwaliteit een groot landelijk voordeel. Door een hogere waarde voor de ontvangende partij zal het minder moeilijk zijn om de mestafzet te regelen.

Tabel 3: Berekening financieel voordeel vleesvarkensbedrijf

Omschrijving Jaarkosten Verschil invest. Besparing Voordeel

betonsilo - bassin

gld tot gld gld tot gld gld gld tot gld

betonsilo + afdekking 12.579 16.569

4 DISCUSS E EN CONCLUSIES

4.1 Compartimenten

Er is niet gewisseld tussen de beide com-partimenten, zodat het mogelijk was om de resultaten van een geheel jaar op te nemen en het onderzoek in één jaar af te sluiten. De uitvoering van de twee compartimenten en hun ligging ten opzichte van de zonnestra-ling en windrichting was volkomen gelijk. Er is gedurende het onderzoek geen mest aan de mestopslag toegevoegd of onttrokken, waardoor de verdamping per jaar exact kon worden vastgesteld.

4.1. t Temperaturen

De opwarming van de toplaag bij de mest-opslag met isolerend drijfdek bij hoge bui-tentemperaturen was vooral bij de start gro-ter dan de opwarming van het oppervlak bij de opslag zonder isolerend drijfdek. Deze extra warmte resulteerde in een grotere ver-damping, die uiteindelijk uitkwam op 20 Iiter/m* extra aan het eind van de proef na één jaar. Uit de cumulatieve daling van het mestniveau (bijlage 2) is goed te zien dat de voorsprong voor de opslag met isolerend drijfdek behouden blijft tot aan het eind van de proef na één jaar.

Uit een vergelijking tussen de meetpunten 5 en 9 (diepere mestlagen met en zonder drijf-dek) blijkt dat gedurende de eerste maan-den de temperatuur van de mest onder in de opslag met een isolerend drijfdek duide-lijk achterblijft, gemiddeld 2 tot 3’C.

Geleidelijk komen de temperaturen bij elkaar in de buurt te liggen, waarna in de koude periode (vanaf oktober 1997) de tempera-tuur van de opslag zonder isolerend drijfdek

lager ligt dan de temperatuur in de opslag met isolerend drijfdek. Het effect van isole-ren is een meer geleidelijk verloop van de temperatuur in de opslag (zie paragraaf 3.1.2).

De vergelijking tussen de meetpunten 3 en 7 (temperatuur van de toplaag op het isole-rend drijfdek en het oppervlak van de opslag zonder isolerend drijfdek) laat zien dat de temperatuur van de toplaag op het isolerend drijfdek zeer snel reageert op zon-neschijn, en ook duidelijk hoger en lager

komt dan de oppervlaktetemperatuur in de opslag zonder drijfdek. De temperatuur van het oppervlak in de opslag zonder drijfdek is meer constant en neemt geleidelijk toe in de warme periode en geleidelijk af in de koude periode.

4.1.2 Samenstelling van de mest en het condensaat

Bij de vergelijking van de analyseresultaten van de mest bij de start en aan het einde van de proef is te zien dat het totale gehalte aan fosfor en kalium in de beide mestopsla-gen licht is toemestopsla-genomen als gevolg van de verminderde inhoud (zie bijlage 5). De totale hoeveelheid aan fosfor en kalium is nage-noeg gelijk gebleven. Ten opzichte van de start is bij het afsluiten van de proef het gehalte aan stikstof gedaald met 0,20 kg/ton in de zeugengier. Deze stikstof is met de verdamping en condensatie terecht geko-men in de condensvloeistof. Het totaalstik-stofgehalte van deze vloeistof was 1,05 g/kg, verdeeld over de totale condensvloei-stof van 34,7 m3. Omgerekend komt dit uit op circa 36 kg NH,-N in het condensaat. Bij de vergelijking van de analyseresultaten van de toplaag van de mest (bijlage 4) per 05-11-1997 en bij de start is te zien dat het totale gehalte aan stikstof (Nkj) in de beide mestopslagen nagenoeg gelijk is gebleven. Het fosfaat- en kaliumgehalte zijn licht geste-gen en de droge stof in de toplaag van de mest is enigszins gestegen, terwijl de pH weinig is veranderd in de beide mestopsla-gen. De analyseresultaten van de toplaag van de mest per 07-04-1998 laten zien dat de ammoniumstikstof op een gelijk niveau is gebleven, de totale stikstof een lichte daling vertoont, de gehalten aan fosfor en kalium toenemen, de pH gelijk blijft tot licht stijgt en de drogestofgehalten van beide mestopsla-gen nog iets zijn toemestopsla-genomen. Verder is te zien dat het gehalte droge stof bij de zeu-gengier is toegenomen, terwijl dat van de drijfmest enigszins is afgenomen. Dit is een gevolg van omzettingen (gisting) die in de mest gedurende de proef hebben plaatsge-vonden.

isolerende drijflaag blijkt in de loop van het onderzoek nauwelijks te veranderen, Deze laag wordt vrijwel dagelijks aangevuld met nieuwe mest vanuit de onderliggende opslag. Hierdoor komt het gehalte meer overeen met het gehalte van de totale opslag (zie bijlage 3). Het drogestofgehalte van de mest in het andere compartiment vertoont een kleine verhoging, die wel lager is dan in de totale mest. Een reden voor het toenemen van het drogestofgehalte is het verdampen van vocht uit de bovenste lagen van de mest. Het ontstaan van bezinklagen in de mest is er de oorzaak van dat de toplaag een lager drogestofgehalte zal heb-ben dan de totale mest. De gehalten van de toplaag van de mest kunnen niet worden vergeleken met de gehalten van de totale mest, vanwege de afwijkende monstername. Bij de monsters van de toplaag werd de mest niet gemengd en werd het monster ge-nomen uit deze aanwezige toplaag.

De modelberekeningen geven aan dat bij de gebruikelijke drogestofgehalten van mest (6 - 12%) de verdamping op een vrijwel gelijk niveau uit zal komen.

Bij de vergelijking van de analyseresultaten van de condensvloeistof (bijlage 5) per 05-11-1997 en bij de start is te zien dat het gehalte aan ammonimumstikstof iets hoger is geworden, het totale gehalte aan stikstof licht is gestegen en de pH weinig is veran-derd. De analyseresultaten per 07-04-1998 laten zien dat de toename van de gehalten aan ammonium- en totaalstikstof niet is door-gezet en dat de gehalten ongeveer gelijk zijn aan die bij de start, Voor de overige gehalten geldt dat er zeer weinig is veran-derd. Er is een (bijna) niet meetbaar gehalte aan fosfor en kalium aanwezig, wat ook geldt voor het drogestofgehalte.

4.13 Verschillen tussen kompartimenten en mest

De modelberekeningen gaven aan dat de verschillen in verdamping en daardoor de niveaudaling bij een verschillend drogestof-gehalte van de mest binnen de gehanteerde grenzen gering is. Om te voorkomen dat het drijfdek niet over de gehele oppervlakte regelmatig daalt en op bepaalde plekken droog valt als gevolg van de opstuwende werking onder het drijfdek, is het

noodzake-lijk dat met ballast de druk over de gehele oppervlakte gelijk wordt verdeeld. Uit figuur 6 is af te leiden dat de daling bij de mestop-slag met isolerend drijfdek vooral in het begin van de proef groter was dan bij de mestopslag zonder isolerend drijfdek. Het positieve effect is echter na drie maanden nagenoeg voorbij en wordt bijna ingehaald door het compartiment met de mest zonder drijfdek in de rest van het jaar. Wat opvalt is dat het drogestofgehalte van beide mest-soorten zeer laag is, wat een gevolg is van de (natuurlijke) scheiding zoals die op het bedrijf reeds plaatsvindt in de stal, voordat de mest in de opslag terecht komt.

De invloed van het drogestofgehalte op de weerstand die water ondervindt om uit mest te verdampen ten opzichte van de weer-stand die water ondervindt om uit water te verdampen kan worden uitgedrukt in de wateractiviteit.

4.1.4 Korstvorming op de mest

Voor een goede werking is het belangrijk dat er geen korstvorming op het mestoppervlak plaatsvindt. In het algemeen is dat bij mest uit de varkenshouderij geen groot probleem, maar om een goed resultaat te verkrijgen moet het uitdrukkelijk worden voorkomen. Daartoe kan een drijfbalk over de totale breedte van de mestopslag met een koord worden voortgetrokken van kant naar kant, in een frequentie die afhankelijk is van de mate van korstvorming. Het koord waaraan deze balk is verbonden moet van buiten de opslag te bedienen zijn.

4.15 Afzet van de condensvloeistof De afzet van de condensvloeistof kan na monstername het beste op de eigen cultuur-grond plaatsvinden, omdat de gehalten zeer laag liggen waardoor er heel veel van kan worden toegepast binnen de normen vol-gens MINAS. Dit beperkt de transportkosten en kan de toediening van extra stikstofmest-stof op de eigen grond beperken of overbo-dig maken.

De urgentie van het nabehandelen van de condensvloeistof is als gevolg van de MINAS-regelgeving sterk verminderd. Op basis van monstername kan op een bedrijf met weinig grond een grote hoeveelheid condensvloeistof worden aangewend. Op

basis van de gehalten aan stikstof zou bij-voorbeeld ongeveer 175 m3 per hectare bouwland of 300 m3 per ha grasland kunnen worden toegepast. Voor een bedrijf met 160 productieve zeugen zou dan ongeveer 1,5 ha bouwland of 1 ha grasland nodig zijn om de totale condensvloeistof te kunnen aan-wenden. Bij grasland of groenteteelt kan vaker in het groeiseizoen bemest worden, waardoor de opslag van condensvloeistof beperkt kan blijven.

4.2 Vergelijking van de meting met model Verdamping

Het model Verdamping (Van Wagenberg, 1996) berekent een verdamping gedurende het gehele jaar, waarbij geen rekening wordt gehouden met de stoornissen in het ver-dampingsproces ten gevolge van onder-houd en reparatie of gedeeltelijk droogvallen van het isolerend drijfdek.

De grootste afwijking tussen model en prak-tijk blijkt op te treden tijdens de zomerperio-de. Hiervoor kunnen verschillende verklarin-gen zijn. De gekozen uitgangspunten (bijla-ge 6) kunnen verkeerd (bijla-geweest zijn en daar-door het verschil veroorzaken. Belangrijk is in ieder geval dat in het model schaduw (bij-voorbeeld door hoge bomen) niet meegeno-men wordt. In de praktijkopstelling valt er bij een lage zonstand wel schaduw op de folie. Bij het compartiment met de drijflaag is gedurende het experiment een deel van de drijflaag vaak drooggevallen, waardoor het verdampingsoppervlak kleiner werd. In okto-ber 1997 voorspelt het model voor beide compartimenten een lagere verdamping dan de gemeten verdamping. Dit is een gevolg van het feit dat warmte uit de onderste mest-lagen gemakkelijker voor verdamping be-schikbaar komt dan in het model aangeno-men is. Daarnaast zal warmteoverdracht in de mest behalve door geleiding ook door stroming of opmenging plaatsvinden. Er zijn verdere oriënterende berekeningen gedaan, waarbij met name gekeken is naar de verdamping uit een dunnere laag mest. De verdamping zal niet veel groter worden. Voor een praktisch advies zou een laag van minimaal 5 cm voldoen, als daarbij geen gedeelten van het oppervlak droogvallen. Voor de bouw van een mestbassin met

folie-tunnel is extra ruimte op het bedrijf nodig, die beschikbaar moet zijn om deze grotere oppervlakte voor mestopslag te maken. Deze extra ruimte is niet altijd aanwezig, waardoor niet iedereen van deze manier van verdampen van water uit mest gebruik kan maken.

4.3 Conclusies en aanbevelingen

De gemeten verdamping in dit onderzoek komt uit op ongeveer 270 liter per m? Het positieve effect bij de verdamping in dit onderzoek is niet voldoende om het systeem met isolerende drijflaag uit te voeren, vanwe-ge de extra kosten voor materialen en con-trole. Het gemeten resultaat is onvoldoende om de speciale uitvoering aantrekkelijk te maken.

Het model maakt een betrouwbare voorspel-ling mogelijk. Met het model is het dus mogelijk een inschatting te geven van de haalbare verdamping onder andere klimaat-omstandigheden.

Op een zeugenbedrijf kan bij de gehanteer-de kosten voor mestafzet een voorgehanteer-deel van f iO,- per productieve zeug worden ge-haald, op een vleesvarkensbedrijf een voor-deel van f l,- per gemiddeld aanwezig vleesvarken.

Door verdamping van water uit mest met behulp van zonne-energie kunnen proble-men bij de mestafzet door verbetering van de mestkwaliteit worden verminderd. Bij de keuze van materialen waarmee de lichtdoorlatende overkapping wordt opge-bouwd is het belangrijk dat de verschillende onderdelen ongevoelig zijn voor roestvor-ming. Voor de ondersteuning van de folie wordt de voorkeur gegeven aan roestvrij staal of verlijmde houten boogpanelen. Op bedrijven met onvoldoende mestopslag-capaciteit is het investeren in een mestop-slag met lichtdoorlatende overkapping een volwaardig alternatief om op bedrijfsniveau een energiezuinige manier van mestbewer-king toe te passen.

In overleg met NOVEM worden stappen ondernomen om de opslag van varkensmest in een silo met lichtdoorlatende overkapping op te nemen in de EIA-lijst en/of de VAMIL-lijst, om een snellere invoering in de praktijk te bevorderen.

Derikx, P.J.L., P.J.W. ten Have, F. van Voor- Sterken, J., Ommen 1998. Persoonlijke me-neburg en T,E. Hoogerwerf 1995. Techni- dedeling.

sche haalbaarheid van centrale verwerking

van rundermengmest. Dienst Landbouwkun- Wagenberg, A.V. van 1996. Het indikken van dig Onderzoek, Instituut voor Milieu- en Agri- varkensmest met behulp van zonne-energie.

techniek, rapport 95-22. Intern rapport Praktijkonderzoek Varkens-houderij, Rosmalen. Afstudeerwerk

Land-Feiten en Cvfers 1997/1998; Ministerie van

Landbouw, Natuurbeheer en Visserij, Direc-tie Voorlichting, Den Haag, december 1997.

bouwuniversiteit Wageningen.

Werkgroep Eff luentbehandeling op boerde-rijniveau 1995. Effluent uit mestbewerking op

Kwantitatieve Informatie veehouderij

1996-1997. Augustus 1996, Informatie en Kennis Centrum Veehouderij, Ede.

boerderij-niveau. Praktijkonderzoek

Varkens-houderij, Rosmalen.

Maandoverzicht van het weer in Nederland

april 1997 t/m maart 1998. KNMI, De Bilt; 94” jaargang nr. 4 t/m 12 en 95e jaargang nr. 1 t/m 3.

Bijlage 1: Gemiddelde dagtemperatuur, straling en uren zonneschijn per maand station Heino (maandoverzichten KNMI, De Bilt, april 199-/ t/m maart 1998)

maand gemiddelde dagtemperatuur straling

in gr C/mnd in J/cm* aantal uren zonneschijn april ‘97 mei ‘97 juni ‘97 juli ‘97 augustus ‘97 september ‘97 oktober ‘97 november ‘97 december ‘97 januari ‘98 februari ‘98 maart ‘98

72

12,2 15,5 17,4 19,9 13,6 919 5 9 414 4,5 61 7’ 39.574 177,2 52.274 202,4 35.980 216,7 53.159 189,7 51.798 228 35.193 171,3 19.063 128,8 7.555 54,l 4.519 45,9 6.908 66 12.599 99,2 22.580 109

Bijlage 2: Daling van de mestopslag in mm en cumulatief per maand per compartiment

datum zeugengier

met drijfdek

daling daling drijfmest daling daling

cumulatief zonder drijfdek cumulatief 1 april ‘97 808 1 mei ‘97 765 1 juni ‘97 723 1 juli ‘97 673 1 aug.‘97 627 1 sept.‘97 586 1 okt.‘97 563 1 nov.‘97 549 1 dec.‘97 547 1 jan. ‘98 547 1 febr.‘98 545 1 mrt ‘98 541 1 april ‘98 530 43 43 42 85 50 135 46 181 41 222 23 245 14 259 2 261 0 261 2 263 4 267 11 278 847 820 790 743 695 654 627 605 603 602 599 595 586 27 27 30 57 47 104 48 152 41 193 27 220 22 242 2 244 1 245 3 248 4 252 9 261

Bijlage 3: Analyseresultaten mestmonsters datum mestsoort NH,-N kg/ton kg/tonN kj P kglton K kglton ds kg/ton 01-04-1997 zeugengier 2,lO 2,50 0,29 4,04 12,7 01-04-1997 drijfmest 3,50 450 1,89 3,94 455 31-03-1998 zeugengier 2,30 0,35 5,30 16,7 31-03-1998 drijfmest 4,50 2,li 5,43 44,9

Bijlage 4: Analyseresultaten mestmonsters van de toplaag

datum mestsoort NH,-N kg/ton kgltonN kj P kg/ton K kg/ton PH ds kg/ton 13-03-1997 zeugengier - 2,25 47,9 3,09 8 8f 12,8 13-03-1997 drijfmest - 2,16 52,4 2,93 8 5Y 12,3 05-11-1997 zeugengier 1,49 1,82 29 3,85 9 09 13,2 05-11-1997 drijfmest 1,81 2,40 174 4,59 919 19,6 07-04-1998 zeugengier 1,45 1,66 34,8 3,68 8 9f 13,3 07-04-1998 drijfmest -l,59 2,13 186 4,81 9 39 20,7

Bijlage 5: Analyseresultaten monsters van condensvloeistof

datum soort condensaat NH,-N Nkj

kg/ton kg/ton

P K

kg/ton kg/ton PH

ds kglton

13-03-1997 condensaat met drijfdek 0,99 1,03 13-03-1997 condensaat zonder drijfdek 1,oo 1,025 05-11-1997 condensaat met drijfdek 1,085 1,090 05-11-1997 condensaat zonder drijfdek 1,805 1,855 07-04-1998 condensaat met drijfdek 0,735 0,735 07-04-1998 condensaat zonder drijfdek 1,390 1,360

<0,2 <lO <0,2 <lO <l < 10 <l < 10 <l < 0,05 <l < 0,05 9,80 -9,55 -9,70 0,2 9,80 0,2 9,65 < 0,5 9,80 < 0,5

Bijlage 7: Vervangingswaarde en jaarlijkse kosten mestopslag (volgens KWIN-V 19964997)

Omschrijving inhoud kosten per Verv. waarde Afschr. Onderh.+ verz. Rente gem.

7 _eenheid (gld) tot (gld) (%) 0 (1) 0 0 ₍₀0 betonsilo 500 m3 m3 115 145 5 25 ! 3 foliebassin 500 m3 m3 45 55 10 35 9 3 betonsilo 1.000 m3 m3 95 125 5 25 1 3 foliebassin 1.000 m3 m3 35 45 10 35 f 3 afdekking hout - m O 1.550 2.050 5 25 1 3 folie-tunnelkap - m* 50 6 0 10 5 3

Omschrijving Verv. waarde Afschrijving Onderh.+ verz. Rente gem. . Jaarkosten ( g l d ) t o t ( g l d ) ( g l d ) t o t (gld) (gld) tot (gld) (gld) tot (gld) (gld) tot (gld) silo 500 m3 beton 11 m 0 57.500 72.500 2.875 3.625 1.438 1.813 1.725 2.175 6.038 7.613 afdekking hout 17.050 22.550 853 1.128 426 564 512 677 1.791 2.369 Totaal kosten 7.829 9.982 foliebassin 22.500 27.500 2.250 2.750 788 963 675 825 3.713 4.538 folie-tunnelkap 25.000 30.000 2.500 3.000 1.250 1.500 750 900 4.500 5.400 Totaal kosten 8.213 9.938 silo 1.000 m3 beton 16 m 0 95.000125.000 4.750 6.250 2.375 3.125 2.850 3.750 9.975 13.125 afdekking hout 24.800 32.800 1.240 1.640 620 820 744 984 2.604 3.444 Totaal kosten 12.579 16.569 foliebassin 35.000 45.000 3.500 4.500 1.225 1.575 1.050 1.350 5.775 7.425 folie-tunnelkap 50.000 60.000 5.000 6.000 2.500 3.000 1.500 1.800 9.000 10.800 Totaal kosten 14.775 18.225

REEDS EERDER VERSC ENEN PROEFVE

Proefverslag P 1.199

Kraamhoktype en uitmestfrequentie bij scharrelvarkens: technische resultaten, arbeid en ammoniakemissie. J . H . H u is kes,

Plagge, J.G., Roelofs, P.F.M.M., Vermeer, H.M., Vonk, M.C., Binnendijk, G.P. en Brakel, C.E.P. van, maart 1998.

Proefverslag P 1.200

Gezondheidsmanagement op zeugenbedrij-ven. ER. ter Elst-Wahle, Vaessen, M.A.,

Bin-nendijk, G.P., Vos, H.J.P.M., Huirne, R.B.M. en Backus, G.B.C., april 1998.

Proefverslag P 1.201

Ammoniakemissie in kraamafdelingen met mestpannen. A.J.A.M. van Zeeland en

Ver-does, N., april 1998.

Proefverslag P 1.202

Energiegebruik en technische resultaten van zeugen en biggen bij verlagen van de instel-ling van de ruimtetemperatuur in kraamafde-lingen. P.J.W.M. Geurts, Binnendijk, G.P.,

Huijben, J.J.H. en Swinkels, J.W.G.M., april 1998.

Proefverslag P 1.203

Hoktype en welzjn van K. 1. -beren. E.M.A. M.

Bruininx, Vermeer, H.M., Vereijken, PEG., Wassenaar, T. en Swinkels, J.W.G.M., mei

1998.

Proefverslag P 1.204

Situatie en aanpassingsmogelijkheden op varkensbedrijven in Deurne en Ysselsteyn op het gebied van gezondheid, welzrjn en milieu. M.A. van der Gaag, Aa, H.J.M. van

der en Backus, G.B.C., mei 1998.

Proefverslag P 1.205

Reinigingsplaatsen voor veewagens op var-kensbedrijven. P.F.M.M. Roelofs en Nijskens,

J.J.W., mei 1998.

Proefverslag P 1.206

Brijvoer via Vario-Mix of lange trog bij vlees-varkens, A.I.J. Hoofs en Scholten, R.H.J, juni

1998.

Proefverslag P 1.207

Emissie-arme huisvesting bij grote groepen gespeende biggen. A.J.A.M. van Zeeland

en Verdoes, N., juni 1998.

Proefverslag P 1.208

Vliegenbestrijding in varkensstallen. P.F. M. M.

Roelofs, Nijskens, J.J.W., Vesseur, P.C. en Plagge, J.G., juli 1998.

Proefverslag P 1.209

Technisch functioneren van de Air Pathogen Free (APF)-stal: luchtbehandeling en hygie-nemaatregelen. J.J.H. Huijben, Loo, D.J.P.H.

van de, Wagenberg, A.V. van, Swinkels, J.W.G.M. en Vesseur, P.C., augustus 1998.

Proefverslag P 1.210

Het gebruik van vochtrijke brjproducten. Een literatuuroverzicht. R.H.J. Scholten en Rijnen,

M.M.J.A., augustus 1998.

Proefverslag P 1.211

Fermentatie van brijvoeders en bijproducten tudens opslag. M.M.J.A. Rijnen en Scholten,

R.H.J., augustus 1999. Proefverslag P 1.212

Invloed van benzoëzuur in het voer op de technische resultaten en urine-pH van vlees-varkens. C.M.C. van der Peet-Schwering,

Verdoes, N. en Plagge, J.G., september 1998.

Exemplaren van proefverslagen kunnen wor-den verkregen door

f

25,- per verslag (m.u.v. P 1.117, deze kost

f

50,-) over te maken op Postbanknummer 51.73.462 ten name van het Proefstation voor de Varkens-houderij, Lunerkampweg 7,5245 NB ROS-MALEN, onder vermelding van het gewens-te verslagnummer. Buigewens-tenlandse abonnees betalen

f

30,- per P I-verslag (dit is inclusief verzendkosten) én

f

15,- administratiekosten per bestelling (m.u.v. P 1.117, deze kost

f

75,-). Ook bestaat de mogelijkheid een abonnement te nemen op de proefverslagen voor

f

300,- per jaar. Buitenlandse abon-nees betalen

f

375,- per jaar.