Onderzoek toiletstal op afdelingsniveau

Transcriptie

1 2013 Onderzoek toiletstal op afdelingsniveau RJA Saris VIC Sterksel

2 Onderzoek toiletstal op afdelingsniveau RJA Saris HAS Hogeschool te s-hertogenbosch Opdrachtgever: Varkens Innovatie Centrum Sterksel In samewerking met Wageningen UR Livestock Research, Microfan BV, Intercontinental BV April 2013

3 Voorwoord Dit onderzoeksrapport is geschreven in opdracht van Varkens Innovatie Centrum Sterksel. VIC Sterksel is een multifunctioneel onderzoekscentrum voor de moderne, innovatieve en duurzame varkenshouderij. Ik heb me bezig gehouden met een nieuw huisvestingsysteem voor vleesvarkens, de toiletstal. Dit is een nieuw stalsysteem waarbij rekening wordt gehouden met het natuurlijk lig- en mestgedrag van varkens. De emissie van ammoniak en geur wordt aan de bron gereduceerd. Mijn taak was om deze afdeling als het ware te laten functioneren en daarbij enkele praktische onderzoeksvragen te beantwoorden. De resultaten van het onderzoek en mijn overige bevindingen staan in dit onderzoeksrapport. Bij het doen van dit onderzoek heb ik hulp gehad van verschillende personen. Ik wil al mijn collega s van VIC Sterksel bedanken maar met name Marjolein van Genugten en Vincent Schraven voor het begeleiden van mijn stage en de plezierige tijd. Rob Saris Sterksel, april 2013

4 Samenvatting De emissie van ammoniak en geur uit de varkensstal is al jaren een punt van discussie in de Nederlandse veehouderij (Aarnink et al., 2010). Om deze reden worden er bij VIC Sterksel verschillende nieuwe concepten getest waarmee deze emissies kunnen worden verminderd. Een van deze nieuwe concepten is de toiletstal. Het afgelopen jaar is er veel onderzoek op hokniveau gedaan. Nu is de tijd gekomen om het onderzoek op te schalen naar afdelingsniveau. (Verdoes, 2012) Met behulp van verschillende partijen uit het bedrijfsleven is er een compleet nieuwe afdeling ingericht waarin het mestgedrag gestuurd moet worden doormiddel van hokinrichting en klimaat. Deze nieuwe afdeling heeft enkele specifieke kenmerken zoals een mestkanaal met mestpannen in het midden, voergangen aan beide zijden en een geconditioneerde luchtinlaat (Verdoes, 2012). Voor deze proef zijn in totaal 144 dieren gebruikt verdeelt over twaalf hokken. Elk hok is in acht vlakken verdeeld. Per hok werd de contacttemperatuur genoteerd en een mestscore toegekend. Op deze manier is onderzocht waar de varkens precies mesten en met welke reden. Verder werd elke dag de afdelingstemperatuur en het ventilatiedebiet genoteerd. Met het ventilatiedebiet en de wekelijks gemeten ammoniakconcentratie in de afdeling kon de ammoniakemissie berekend worden. Verder is er onderzocht op welke manier de mestpannen optimaal functioneren. Om de ammoniakemissie beperkt te houden, is berekend dat het mestniveau in de mestpannen niet hoger mag komen dan 25 cm. Dit betekent dat wanneer de mestpannen goed functioneren, deze gemiddeld om de drie dagen afgelaten dienen te worden. De ammoniakemissie is gedurende deze proef erg hoog geweest. Waarschijnlijk komt dit doordat de varkens nog niet het juiste mestgedrag vertoonden waardoor dus niet alleen op het toilet werd gemest, maar ook op de dichte vloer. De onderzochte opleg voor dit verslag was de eerste voor deze proef. Zo komen er allerlei zaken boven die in het vervolg anders aangepakt moeten worden om het optimale resultaat te behalen. Zo moet het klimaat en de hokinrichting in orde zijn voordat de varkens in de afdeling komen. Verder dienen de mestpannen beter te functioneren zodat het aflaten zonder moeite verloopt. Uit deze eerste opleg is gebleken dat het concept toiletstal voor varkens potentie heeft. De varkens mesten door het temperatuurverschil achter in het hok en houden de ligplaats voor in het hok zuiver. De varkens mesten veel op de roosters maar ook net voor de roosters op de dichte vloer. Deze scheiding tussen de roosters en de dichte vloer moet dus duidelijker gemaakt worden om het resultaat te optimaliseren.

5 Inhoud Voorwoord...2 Samenvatting...3 Hoofdstuk 1 Inleiding...6 Hoofdstuk 2 Materiaal en Methode Proefopzet Werkwijze Verwerking gegevens...10 Hoofdstuk 3 Resultaten Wanneer werken de mestpannen optimaal? Wat is de relatie tussen het mestniveau en het mestoppervlakte in een mestpan? Wat is het maximale mestniveau in een mestpan, zodat het mestoppervlakte maximaal 0,07 m² per varken bedraagt? Observeren én uitrekenen hoelang de mest in de stal blijft met de mestpannen? Wat is de ammoniakemissie uit de afdeling? Wat is de ammoniakconcentratie op verschillende punten in de afdeling? Wat is het ventilatiedebiet van de afdeling? Wat is de luchtsnelheid op verschillende plaatsen in de afdeling? Wat is de temperatuur op verschillende plaatsen in de afdeling? Wat is elke (doordeweekse) dag de afdelingstemperatuur en ventilatie in de afdeling? Wat is de contacttemperatuur van de vloer op verschillende punten in de afdeling? Wat is het mest- en liggedrag van de vleesvarkens? Wat is de mestscore per hok per (doordeweekse) dag in de afdeling?...14 Hoofdstuk 4 Discussie Proefopzet Mestgedrag Mestpannen en roosters Licht Nauwkeurigheid onderzoek Hokbevuiling en contacttemperatuur Berekening resultaten...20 Hoofdstuk 5 Conclusies...21 Literatuur...23 Bijlage 1 Relatie tussen mestniveau en mestoppervlakte...24

6 Bijlage 2 Afdelingstemperatuur en ventilatiedebiet...25 Bijlage 3 Grafieken met mestscores...27 Bijlage 4 Bedrijfsbeschrijving...30 Bijlage 5 SWOT analyse...31

7 Hoofdstuk 1 Inleiding De emissie van ammoniak en geur uit de varkensstal is al jaren een punt van discussie in de Nederlandse veehouderij (Aarnink et al., 2010). Om deze reden worden er bij VIC Sterksel verschillende nieuwe concepten getest waarmee deze emissies kunnen worden verminderd. Een van deze nieuwe concepten is de Toiletstal. Het varkenstoilet is een innovatief stalsysteem waarbij rekening wordt gehouden met het natuurlijk lig- en mestgedrag van varkens. De ontwikkeling van een varkenstoilet is gunstig vanwege de lagere emissie uit de stal, het verbeterde welzijn voor de varkens, de lagere uitstoot van stof, een hogere gezondheid, de mogelijke scheiding van mest en urine in de stal en bevordering van arbeidsgemak. Met dit project probeert VIC Sterksel, in samenwerking met het bedrijfsleven, om een toilet (kleine mestplaats) te ontwikkelen voor grote groepen vleesvarkens in gangbare hokken. (Verdoes, 2012) Een varken is van nature een zindelijk dier. Bij een leeftijd van ongeveer vier dagen mesten biggen niet meer in het lignest en na acht dagen brengen ze de mest verder weg naar een vaste plek in het hok. Het sturen van mest- en urineergedrag is gecompliceerd en sterk afhankelijk van verschillende factoren die elkaar beïnvloeden. Voorbeelden hiervan zijn temperatuur, activiteit in de stal, luchtstroom en de ondergrond. De keuze van de mestplaats is voor een groot deel een afgeleide keus. Als eerste wordt een goede ligplaats gekozen. Pas hierna worden de andere functiegebieden gekozen waaronder de mestplaats, die ver van de ligplaats af ligt. (van Weeghel et al., 2011) Varkens liggen graag op een rustige plek tegen een muur aan, en ook de temperatuur is van grote invloed bij de keuze van de ligplaats (Van Gansbeke et al., 2006). Het afgelopen jaar is er veel onderzoek op hokniveau gedaan. Nu is de tijd gekomen om het onderzoek op te schalen naar afdelingsniveau. (Verdoes, 2012) Met behulp van verschillende partijen uit het bedrijfsleven is er een compleet nieuwe afdeling ingericht waarin het mestgedrag gestuurd moet gaan worden doormiddel van functionele hokinrichting en klimaat. Deze nieuwe afdeling heeft enkele specifieke kenmerken zoals een mestkanaal met mestpannen in het midden, voergangen aan beide zijden en een geconditioneerde luchtinlaat (Verdoes, 2012). De proefopstelling komt uitgebreid aan bod in het volgende hoofdstuk. Voordat het systeem in de praktijk kan worden gebruikt moet het eerst geoptimaliseerd worden. Dit wil zeggen dat de technische resultaten bekend moeten zijn en de bruikbaarheid van het systeem getest moet worden. Dit gebeurd gedurende dit onderzoek. Om het onderzoek zo overzichtelijk en duidelijk mogelijk te maken zijn er probleemstellingen en onderzoeksvragen opgesteld: 6

8 Probleemstelling 1 Wanneer werken de mestpannen optimaal? Onderzoeksvragen bij probleemstelling 1 -Wat is de relatie tussen het mestniveau en het mestoppervlakte in een mestpan? - Wat is het maximale mestniveau in een mestpan, zodat het mestoppervlakte maximaal 0,07 m² per varken bedraagt? - Observeren én uitrekenen hoelang de mest in de stal blijft met de mestpannen? Probleemstelling 2 Wat is de ammoniakemissie uit de afdeling? Onderzoeksvragen bij probleemstelling 2 - Wat is de ammoniakconcentratie op verschillende punten in de afdeling? - Wat is het ventilatiedebiet van de afdeling? Probleemstelling 3 Wat is de luchtsnelheid op verschillende plaatsen in de afdeling? Deze probleemstelling is gedurende de stageperiode onbeantwoord gebleven. De anemometer was kapot en het heeft de hele stageperiode geduurd voordat deze gemaakt was. Probleemstelling 4 Wat is de temperatuur op verschillende plaatsen in de afdeling? Onderzoeksvragen bij probleemstelling 4 - Wat is elke (doordeweekse) dag de afdelingtemperatuur en ventilatie in de afdeling? - Wat is de contacttemperatuur van de vloer op verschillende punten in de afdeling? Probleemstelling 5 Wat is het mest- en liggedrag van de vleesvarkens? Onderzoeksvragen bij probleemstelling 5 - Wat is de mestscore per hok per (doordeweekse) dag in de afdeling? De concrete uitvoering van het onderzoek en de uitwerkingen van bovengenoemde probleemstellingen en onderzoeksvragen zullen uitgebreid omschreven worden in dit onderzoeksverslag. In hoofdstuk 2 wordt beschreven hoe het onderzoek is uitgevoerd en in hoofdstuk 3 komen de resultaten aan bod. In hoofdstuk 4 worden de resultaten getoetst aan bestaande literatuur waarna er in hoofdstuk 5 conclusies worden getrokken. 7

9 Hoofdstuk 2 Materiaal en Methode In dit hoofdstuk wordt beschreven hoe het onderzoek precies is uitgevoerd. Eerst komt de proefopzet aan bod, waarna de werkwijze uiteen wordt gezet. Als laatste wordt de verwerking van de gegevens toegelicht. 2.1 Proefopzet Het onderzoek is uitgevoerd bij Varkens Innovatie Centrum Sterksel. Hiervoor is een nieuwe vleesvarkensafdeling aangelegd, genaamd N16. Figuur 2.1 geeft een overzicht van de afdeling weer. De afdeling is verdeeld in 12 hokken met elk 12 vleesvarkens. Aan beide zijden van de afdeling loopt een voergang. De hokken hebben een dichte hokafscheiding ter hoogte van de ligplaats en een open hokafscheiding ter hoogte van de mestplaats. De vloer heeft een afschot van acht procent richting de mestplaats in het midden van de afdeling. Onder de roosters ligt er per twee hokken een mestpan waarin de mest opgeslagen blijft, tot deze afgelaten wordt. Figuur 2.1 Vleesvarkensafdeling N16. Zoals gezegd wordt de afdeling geventileerd met een geconditioneerde luchtinlaat. Dit wil zeggen dat de inkomende lucht onder de grond door kanalen de afdeling in wordt geleid en via de voergangen omhoog komt. Doormiddel van een ventilator wordt de afgewerkte lucht uit de afdeling verwijderd. De vleesvarkens zijn 29 januari 2012 opgelegd. Vanaf deze datum is de contacttemperatuur van de vloer gemeten en genoteerd. Vanaf 31 januari 2012 is ook een score aan de hokbemesting toegekend en genoteerd. Na deze waarnemingen werd elk hok zuiver gemaakt zodat de dag erop de hokbevuiling weer gescoord kon worden. Verder zijn er gedurende de stageperiode enkele aanpassingen in de afdeling aangebracht maar dit komt later uitgebreid aan bod. 2.2 Werkwijze Voor deze proef zijn in totaal 144 dieren gebruikt, verdeelt over twaalf hokken in groepen van twaalf dieren. Zoals gezegd werd elke dag de contacttemperatuur en mestscore per hok genoteerd. Elk hok is in acht vlakken verdeeld. Per vlak wordt de contacttemperatuur genoteerd en een mestscore toegekend. Er zijn elf categorieën gemaakt om de bemesting van een vlak te scoren. Deze categorieën lopen van geen bemesting (score 0) tot volledige bemesting van een vlak (score 10). In figuur 2.2 is te zien hoe elk hok in vlakken is verdeeld. Verder werd elke dag de temperatuur en het ventilatiedebiet van de gehele afdeling genoteerd. Vanaf de vijfde week van de proef werd elke woensdag op verschillende punten in de afdeling de ammoniakconcentratie gemeten. Figuur 2.2 Score vlakken. 8

10 De ammoniak metingen werden op zes punten in de afdeling gedaan. Twee boven elke voergang en twee boven het mestkanaal waarvan één 50 cm onder de ventilator. Samen met het ventilatiedebiet is het mogelijk om de ammoniakemissie van de afdeling te berekenen. Figuur 2.3 laat zien op welke punten in de afdeling de ammoniak metingen zijn gedaan. De luchtsnelheid zou ook op verschillende punten in de afdeling gemeten worden maar doordat de anemometer kapot was, is er dit gedurende de stageperiode niet van gekomen. De vleesvarkens moeten in speciaal gemaakte mestpannen mesten. Deze pannen zijn zeer glad afgewerkt en via een rioleringssysteem leeg te laten. Het bedrijf Intercontinental BV heeft deze mestpannen speciaal ontworpen en laten maken voor deze proef. Figuur 2.3 Meetpunten ammoniakconcentratie. De onderzoeksvragen over de mestpannen worden beantwoord met behulp van berekeningen en observaties. Doormiddel van observaties wordt er gekeken hoelang de mest in de mestpannen kan blijven voordat deze afgelaten moesten worden. Het klimaat wordt op afstand geregeld door het bedrijf Microfan BV. Bij problemen grijpt dit bedrijf op eigen initiatief in of door een waarschuwing van de dierverzorgers. Gedurende de stageperiode zijn er enkele veranderingen in de proefopstelling gemaakt. Toen de vleesvarkens 29 januari 2013 zijn opgelegd was de hokafscheiding en voer- en watervoorziening net klaar. In figuur 2.4 is te zien hoe de afdeling er toen uitzag. N16 vleesvarkensstal Luchtkanaal Waterbakken Waterbak Luchtkanaal Voerbak Figuur 2.4 Vleesvarkensstal N16 bij opleg. 9

11 Gedurende de proef zijn er verschillende veranderingen in de afdeling aangebracht. Zo zijn de voerbakken in de derde week van de opleg omgedraaid om een duidelijkere scheiding van de functiegebieden te krijgen. Verder zijn er in de vierde week van de opleg strokokers en speelkettingen in de hokken aangebracht. In week zes van de opleg zijn er ook nog balken van 125x10x8cm in de hokken 1 en 2, 5 en 6, 9 en 10 aangebracht ter afscheiding van de lig- en mestplaats. Figuur 2.5 laat zien hoe de proefopzet er momenteel uitziet. N16 vleesvarkensstal Luchtkanaal Luchtkanaal Waterbakken Strokoker Waterbak Voerbak Speelketting Balk ter afscheiding lig- en mestplaats Figuur 2.5 Vleesvarkensstal N16 na aanpassingen. Bij de opleg op 29 januari 2012 waren de biggen een week ouder dan gebruikelijk bij VIC Sterksel. Hierdoor waren deze gemiddeld ook zwaarder dan gebruikelijk. 2.3 Verwerking gegevens De gedurende de stage verzamelde gegevens zijn in Excel ingevoerd en verwerkt. In dit programma zijn grote databestanden gemaakt waardoor het mogelijk was om verbanden te leggen en grafieken te maken. Dit maakt de resultaten overzichtelijk en beter te analyseren. Om de resultaten te kunnen onderbouwen is er een literatuurstudie gedaan. 10

12 Hoofdstuk 3 Resultaten In dit hoofdstuk worden de resultaten van het onderzoek weergegeven aan de hand van de probleemstellingen en onderzoeksvragen. Per paragraaf wordt een onderzoeksvraag behandeld. 3.1 Wanneer werken de mestpannen optimaal? Wat is de relatie tussen het mestniveau en het mestoppervlakte in een mestpan? Deze vraag wordt beantwoord met behulp van onderstaande figuren. Hierin worden de maten van de mestpannen weergegeven. Figuur 3.1 Maten kopse zijde mestpan. Figuur 3.2 Maten lengte zijde mestpan. In figuur 3.3 is het bovenaanzicht van een mestpan te zien. Hierin is de binnenste rechthoek de bodem en de buitenste rechthoek het einde (hoogste punt) van de mestpan. In figuur 3.1 en 3.2 worden de maten in milimeters gegeven en in figuur 3.3 in meters. Doordat het mestoppervlakte in m² moet worden berekend, worden de berekeningen in meters weergegeven. Met deze figuren is het mogelijk om de relatie tussen het mestniveau en het mestoppervlak in een formule weer te geven (h = mestniveau):? h = 0,207 0,5? = 0,414h Mestoppervlakte (h) = (2 0,414h + 2,005)(2h 0,24) Mestoppervlakte (h) = (1.656h² + (4,01 +0,19872)h + 0,4812 Mestoppervlakte (h) = 1.656h² + 4,20872h + 0,4812 Figuur 3.3 Maten bovenaanzicht mestpan. 11

13 3.1.2 Wat is het maximale mestniveau in een mestpan, zodat het mestoppervlakte maximaal 0,07 m² per varken bedraagt? De hoogte van een mestpan en dus het maximale mestniveau is 0,5 meter. Om een goed beeld te krijgen van de relatie tussen het mestniveau en het mestoppervlak, is er een tabel gemaakt. Hierin wordt het mestniveau per cm weergegeven met bijbehorend mestoppervlak. Deze tabel staat wordt weergegeven in bijlage 1. Er mesten 24 varkens per mestpan en het mestoppervlak mag maximaal 0,07 m² per varken bedragen. Het totale mestoppervlakte in een mestpan mag dus maximaal 0,07*24= 1,68 m² bedragen. In de tabel is te zien dat dit mestoppervlak wordt bereikt bij een mestniveau van 25 cm à 26 cm. Volgens de formule: Mestoppervlakte (h) = ,25² + 4, ,25 + 0,4812 = 1,6369 m² Mestoppervlakte (h) = ,26² + 4, ,26 + 0,4812 = 1,6874 m² Dit wil dus zeggen dat als het mestoppervlakte maximaal 0,07 m² mag bedragen, de mestpannen bij een mestniveau van 25 cm afgelaten moeten worden Observeren én uitrekenen hoelang de mest in de stal blijft met de mestpannen? Om uit te kunnen rekenen hoelang de mest in stal blijft, met andere woorden hoe vaak de mestpannen afgelaten moeten worden, moet de inhoud van een mestpan berekend worden. Dit is niet alleen voor een volle mestpan gedaan maar ook voor een half volle mestpan (mestniveau: 25 cm). Zo is er ook duidelijk hoe vaak mest afgelaten moet worden als het limiet van 0,07 m 3 niet overschreden mag worden. De totale inhoud van een mestpan is m 3 en bij een mestniveau van 25 cm bevat een mestpan 0,265 m 3 mest. Volgens het DR-loket (Dienst Regelingen) van het Ministerie van Economische Zaken, Landbouw en Innovatie produceert een vleesvarken 0,71 m 3 vaste mest of 0,75 m 3 drijfmest per 7 maanden. Dit komt overeen met 1,2 tot 1,3 m 3 per jaar. Eigenlijk is dit de mestproductie per dierplaats. Per dierplaats worden jaarlijks ruim drie vleesvarkens gemest vanaf big van 25 kg tot slachtrijp varken van 117 kg. In onderstaande tabel is te zien hoeveel m 3 mest er gemiddeld per dag in een mestpan terecht komt. mestproductie vleesvarken mᶟ Aantal varkens per mestpan Totale mestproductie per jaar mᶟ mestproductie per dag mᶟ Tabel 3.1 Mestproductie vleesvarkens. Wanneer de inhoud van de mestpan wordt gedeeld door de mestproductie van 24 vleesvarkens per dag, wordt duidelijk om de hoeveel dagen de mestpannen afgelaten moeten worden. Zie tabel 3.2. Inhoud mestpan in mᶟ Aantal keer aflaten Volle mestpan Om de 10 dagen Halfvolle mestpan (25 cm) Om de 3 dagen Tabel 3.2 Tijd dat de mest in de stal blijft. Een vleesvarken wordt zoals gezegd vanaf big van 25 kg tot slachtrijp varken van 117 kg gehouden. Duidelijk is dat een big minder mest dan een slachtrijp varken. Hierdoor moet het aantal keren aflaten als gemiddelde beschouwd worden. Wanneer de biggen net zijn 12

14 opgelegd duurt het dus langer voordat de mestpannen vol zitten en afgelaten moeten worden. Tijdens dit onderzoek kwam dit ook duidelijk naar voren. In het begin van de opleg duurde het lang voordat de mestpannen vol zaten, terwijl dit later al na een week het geval was. De laatste weken van de stage werden de mestpannen twee keer per week afgelaten één keer na vier dagen en één keer na drie dagen, dit omdat er in het weekend niet aan de proef werd gewerkt. Duidelijk werd dat de berekeningen ongeveer kloppen. Halverwege de mestperiode kwam de pan twee keer per week halfvol. 3.2 Wat is de ammoniakemissie uit de afdeling? Wat is de ammoniakconcentratie op verschillende punten in de afdeling? De eerste vier weken van de stageperiode was de benodigde apparatuur om de ammoniakconcentratie te meten niet aanwezig. Hierdoor is hier pas in week 5 mee begonnen. In onderstaande tabel is te zien wat de concentratie ammoniak was op de verschillende punten in de afdeling (zie figuur 2.3 voor de plaats van de meetpunten). Ammoniakconcentratie (ppm/100ml) Meetpunt 1 Meetpunt 2 Meetpunt 3 Meetpunt 4 Meetpunt 5 (onder ventilator) Meetpunt 6 Week :30 13, Week : , ,5 12 Week :15 19, , Week :30 15, , ,5 16 Week :15 12, ,5 13, ,5 Week : ,5 24,5 22 Week : , ,5 25 Tabel 3.3 Ammoniakconcentratie Wat is het ventilatiedebiet van de afdeling? In eerste instantie werd gedacht dat het ventilatiedebiet uitgerekend moest worden aan de hand van het ventilatiepercentage op het klimaatkastje en de inhoud van de afdeling. Nu heeft Microfan een nieuwe klimaatkast gebruikt waarop het ventilatiedebiet al in m 3 wordt weergegeven. Hierdoor hoefde dit niet berekend te worden. Elke dag is het ventilatiedebiet afgelezen en genoteerd. Met behulp van het ventilatiedebiet kan de ammoniakemissie van de afdeling uitgerekend worden. Om deze reden word hier alleen het ventilatiedebiet weergegeven ten tijde van de ammoniakmetingen, de rest is bijgehouden in een map en Excel. N16 Ventilatie debiet (m³) Ammoniakconcentratie ppm NH₃/dier/jaar week ,25 kg week ,5 3,19 kg week ,73 kg week ,5 2,76 kg week ,59 kg week ,5 4,56 kg week ,5 5,12 kg Tabel 3.4 Ammoniakuitstoot per week 13

15 3.3 Wat is de luchtsnelheid op verschillende plaatsen in de afdeling? Deze onderzoeksvraag is komen te vervallen doordat de benodigde apparatuur kapot was en het te lang heeft geduurd om deze te repareren. Hierdoor was het niet mogelijk om de luchtsnelheid te meten binnen de stageperiode. 3.4 Wat is de temperatuur op verschillende plaatsen in de afdeling? Wat is elke (doordeweekse) dag de afdelingstemperatuur en ventilatie in de afdeling? Elke dag zijn de afdelingstemperatuur en ventilatie waargenomen en genoteerd in een map en Excel. Zie bijlage 2 voor een tabel met deze gegevens Wat is de contacttemperatuur van de vloer op verschillende punten in de afdeling? De contacttemperatuur is elke dag per vak per hok genoteerd in een map en in Excel. Deze gegevens zijn niet in de bijlagen opgenomen omdat dit zo n grote databestanden zijn en voor dit rapport van weinig toegevoegde waarde zijn. De map met gegevens en de Excelbestanden worden ook aangeleverd. 3.5 Wat is het mest- en liggedrag van de vleesvarkens? Wat is de mestscore per hok per (doordeweekse) dag in de afdeling? De hokbevuiling is elke dag per vak per hok gescoord en genoteerd. Met deze gegevens is het mogelijk om conclusies te trekken. Om al deze gegevens inzichtelijk te maken, zijn er grafieken gemaakt per hok en voor de hele afdeling. Met de lijngrafieken wordt weergegeven hoeveel procent van de totale hoeveelheid mest in een hok op het toilet lag. Er zijn hokken bij die een sterke verbetering laten zien gedurende de elf weken en er zijn hokken waarin de varkens een vrij constant mestgedrag laten zien. Hier zullen alleen de hokken varkens met het opmerkelijkste mestgedrag aan bod komen. De overige grafieken worden in bijlage 3 weergegeven. Grafiek Mestscore hok 6 14

16 In bovenstaande grafiek wordt de gemiddelde mestscore van hok zes weergegeven gedurende de eerste elf weken van de opleg. Hier is de verbetering die het hok gedurende de weken goed te zien. De mestscore van 92 procent op het toilet, in week negen, is het beste resultaat dat behaald is van alle hokken. De weken hierna is dit percentage weer wat gedaald maar met 75 procent op het toilet, nog altijd hoger dan de overige hokken. Grafiek Mestscore hok 3 Grafiek geeft het mestgedrag van de varkens in hok drie weer. Duidelijk te zien is dat de varkens tot week acht erg weinig op het toilet mesten en dit vanaf toen ineens is omgeslagen. De varkens in hok drie mestten daarvoor erg veel op de ligplaats en vrijwel niet op het toilet. In week elf was het hok een van de betere hokken van de hele afdeling met vrijwel geen mest meer op de ligplaats. Grafiek Mestscore hok 9 15

17 Hok negen heeft, zoals te zien is in grafiek 3.5.3, vanaf het begin weinig op het toilet gemest en verder geen grote verbeteringen laten zien. De varkens zijn dus redelijk veel op de ligplaats blijven mesten. Het beste resultaat wat de varkens in hok negen hebben laten zien is 38 procent van de totale hoeveelheid mest op het toilet. Hok vier laat een zelfde soort mestgedrag zien, de rest van de hokken heeft minstens een keer een duidelijke verandering in het mestgedrag laten zien. Grafiek Mestscore hok 5 Hok vijf laat al vanaf de opleg een erg wisselend mestgedrag zien. De ene week mesten de varkens een stuk meer op het toilet dan bijvoorbeeld de week ervoor. Hier kan soms wel 30 procent verschil in zitten. Het beste resultaat wat hok vijf heeft laten zien is 72 procent van de totale hoeveelheid mest op het toilet. Het slechtste resultaat, week 1 niet meegeteld, is 36 procent op het toilet. Grafiek Mestscore hok 7 16

18 De varkens in hok zeven laten daarentegen sinds week vier juist een erg constant mestgedrag zien. Al bijna twee maanden wordt er, ongeveer 60 procent van de totale hoeveelheid mest in het hok, op het toilet gemest. Dit is dus een heel ander gedrag dan hok vijf, waarin niet voor een langere periode contant op de zelfde plaats wordt gemest. Grafiek Mestscore totale afdeling N16 Zoals te zien is laat de gemiddelde mestscore van alle hokken in de afdeling vanaf de opleg een stijgende trend zien. Dit wil zeggen dat de varkens over het algemeen meer op het toilet zijn gaan mesten en minder op de ligplaats, uitzonderingen als hok vier en negen daar gelaten. Als deze hokken het ook beter zouden zijn gaan doen dan zou het gemiddelde nog een stuk hoger liggen. 17

19 Hoofdstuk 4 Discussie 4.1 Proefopzet Mestgedrag Van nature zijn varkens dieren die hun ligruimte zo rein mogelijk houden en een andere mestplaats kiezen. Varkens zijn bovendien gewoonte dieren. (Van Gansbeke, 2006) Dit betekent dat als varkens eenmaal een mestplaats hebben gekozen, hier moeilijk verandering in te brengen is en het gewenste mestgedrag vanaf opleg gestimuleerd moet worden. Gedurende de proefperiode zijn er verschillende wijzigingen en toevoegingen in de stal aangebracht, dit dus terwijl de varkens nog in de stal zaten. Om een goed beeld te krijgen van het effect van deze wijzigingen zal er een nieuwe groep varkens in de afdeling moeten worden opgelegd zodat de wijzigingen vanaf opleg aanwezig zijn en zo het mestgedrag optimaal kunnen sturen. De biggen waren bij opleg een week ouder, en dus zwaarder, dan gewoonlijk. Dit terwijl de ventilatiecurve ingesteld stond op biggen van 25 kg. Om deze reden was het de eerste week erg warm en benauwd in de afdeling. Verschillende onderzoeken hebben aangetoond dat de omgevingstemperatuur van grote invloed is op het lig- en het mestgedrag. Per gewichts- of leeftijdscategorie bestaat er een temperatuurknikpunt. (Van Gansbeke et al., 2006) Onder deze temperatuur heeft een verandering in temperatuur geen invloed op het mestgedrag van de varkens. Boven deze temperatuur betekent elke C extra een toename van mesten op de dichte vloer met ongeveer 6%. Reden voor dit ongewenst gedrag is het feit dat varkens niet kunnen zweten en dus bij hoge temperaturen proberen af te koelen door vocht te laten verdampen. Dit gebeurt dan bijvoorbeeld door zich te bevochtigen met mest of gemorst drinkwater. (Van Gansbeke et al., 2006) Het benauwde klimaat kan de reden zijn geweest dat de varkens in het begin op de verkeerde plek hebben gemest. Verder zou er voor de opleg een sprinklerinstallatie boven de mestplaats aanwezig zijn om de roosters nat te houden, zo worden de varkens gestimuleerd hier te mesten. Deze sprinklerinstallatie ontbrak gedurende de proefperiode. Voor het optimale resultaat zou deze voor de volgende opleg gemonteerd moeten worden. Zoals gezegd is de onderzochte opleg de eerste voor deze proef. Hierdoor kunnen de resultaten niet vergeleken worden met eerdere opleggen. Wel is er al veel onderzoek gedaan naar het natuurlijk gedrag van varkens. Naar aanleiding van deze onderzoeken kunnen er enkele kanttekeningen bij de proefopzet geplaatst worden. Uit literatuur blijkt dat hokafscheiding een goede plek is om te mesten. Er wordt gesuggereerd dat varkens de randen van het terrein afbakenen voor soortgenoten uit andere groepen. Een onderzoek naar hokafscheidingen concludeerde dat gesloten hokafscheidingen schoner worden gehouden dan hokken met open afscheidingen (van Weeghel et al., 2011). De hokken in deze proef zijn zo ingericht dat er ter hoogte van de ligplaats dichte hokafscheiding is en ter hoogte van de mestplaats open hokafscheiding. Doordat de dichte vloer licht afloopt naar de mestplaats en de dichte hokafscheiding waterpas staat, bevindt er zich een sleuf onder de hokafscheiding. Waarschijnlijk stimuleert dit varkens om het terrein af te bakenen. Om deze reden zou het verstandig zijn om de hokafscheiding goed dicht te maken voor de volgende opleg. 18

20 Verder wordt er benadrukt dat het aandeel roostervloer niet te klein mag worden. Een hok met 60 procent rooster (en dus 40 procent dichte vloer) blijft over het algemeen zuiverder dan een hok met slechts 40 procent rooster. (Van Gansbeke, 2006) In deze proef bestaat de roostervloer slechts uit 13 procent en de dichte vloer dus uit 87 procent. Uit literatuur blijkt dat de voerplaats het beste ver van de mestplaats af kan liggen. Varkens mesten graag op een rustige plaats en in heen hok met minder voerplaatsen dan varkens is heerst hier vaak onrust. (Van Gansbeke, 2006) De voerbakken zijn in de derde week van de opleg omgedraaid maar hadden aan de linkse kant van de afdeling naar de andere hoek verplaatst moeten worden. Op deze manier staan deze in dezelfde hoek als aan de linkse kant, namelijk schuin tegenover de mestplaats. Doordat dit veel werk is en moeilijk te maken terwijl de varkens in de afdeling zitten is dit niet gebeurd Mestpannen en roosters De mestpannen hebben gedurende de proef niet optimaal gewerkt. De voorste mestpannen liepen sneller leeg dan de achterste, hierdoor verdween het vacuüm en bleven de achterste mestpannen volstaan. Dit werd alleen maar erger doordat in de achterste pannen vooral vaste mest achter bleef. Mede hierom is het verstandig om een sprinklerinstallatie boven de mestplaats aan te leggen. Door de toevoeging van het water wordt de mest dunner en spoelt deze waarschijnlijk beter weg. Ook zijn de roosters, gebruikt bij deze proef zijn, niet geschikt. De spleten zijn te smal waardoor de spleten dicht gaan zitten en de mest zich op de roosters ophoopt. Om deze reden moesten de roosters en de mestpannen om de paar weken schoongespoten worden Licht Op dit moment zijn de lichtbronnen over de afdeling verdeeld zodat er een goed zicht is bij het controleren van de vleesvarkens. Om het mestgedrag extra richting het toilet te sturen, zou hierboven een extra lichtbron moeten worden gemaakt (Van Gansbeke, 2006). Zo wordt dit een minder comfortabele plek om te rusten en zullen de varkens hier eerder gaan mesten. 4.2 Nauwkeurigheid onderzoek Hokbevuiling en contacttemperatuur Elke dag werd de hokbevuiling gescoord en de contacttemperatuur gemeten. Meestal gebeurde dit rond uur maar dit was niet altijd mogelijk. Hierdoor hebben de varkens soms langer of korter kunnen mesten waardoor de scores niet betrouwbaar zijn. Heel erg is dit niet omdat het meer een indicatie is en er toch wel gezien kan worden waar de varkens mesten. De mestscores werden bijna altijd door dezelfde persoon toegekend maar door omstandigheden een paar keer door iemand anders. Deze scores zijn subjectief dus hier kan per persoon een verschil in zitten. Ook hier geldt dat de mestscores ter indicatie worden gebruikt en het toch duidelijk is waar de varkens het meeste mesten. Er zijn aan de linkse en de rechtste kant van de afdeling twee verschillende waterbakken gebruikt. Over het algemeen werd er altijd wel wat water geknoeid maar met name aan de rechtse kant was dit vrij veel. Doordat de vloer hier vrijwel constant nat is, wordt ook hier gemest. Hier zal in het vervolg rekening mee moeten worden gehouden. 19

21 De contacttemperatuur van de vloer werd per vlak met een speciale thermometer gemeten. Eén week is er een andere meter gebruikt, omdat de gebruikelijke werd gekalibreerd. Als varkens ergens hadden gelegen was deze plaats erg warm, waardoor de metingen niet echt betrouwbaar zijn. Ook hier geldt dat het meer ter indicatie is dan dat het exclusief om de cijfers gaat Berekening resultaten De gevormde grafieken zijn gemiddeldes per week. Elke week hebben er variaties in het mestgedrag gezeten die in deze grafieken niet altijd duidelijk naar voren komen. Het percentage mest op de mestplaats wordt berekend over de totale hoeveelheid mest in een hok. Hierdoor kan er een scheef beeld ontstaan. Als bijvoorbeeld een hok vrij zuiver is met wat mest voor de mestplaats en weinig mest op de mestplaats kan dit in percentages slechter lijken dan een hok met redelijk veel mest op de dichte vloer én veel mest op de mestplaats. De hokken zijn redelijk met elkaar te vergelijken omdat de hokken met een hoog percentage op het toilet ook minder mest op de dichte vloer hadden liggen. Maar om een scheef beeld te voorkomen, mogen hokken onderling eigenlijk niet vergeleken worden maar moet men binnen een hok de weken met elkaar vergelijken. 20

22 Hoofdstuk 5 Conclusies Probleemstelling 1 Wanneer werken de mestpannen optimaal? De mestpannen hebben gedurende de stageperiode niet optimaal gewerkt, waarvoor een oplossing gezocht moet worden. Om de ammoniakemissie te beperken mag het mestniveau niet boven de 25 cm komen en moeten de pannen, gemiddeld over de gehele ronde, om de drie dagen afgelaten worden. De mestpannen liepen deze ronde niet leeg zoals het hoort. De voorste pannen, die het dichtst bij de put zitten, waren eerder leeg dan de achterste pannen. Hierdoor verdwijnt het vacuüm en blijven de achterste pannen vol staan. Doordat de achterste pannen nooit helemaal leeg kwamen, bleef de vaste mest hierin achter. Een mogelijke oplossing is het gebruik van balansballen in de pannen die het gat afsluiten zodra een mestpan leeg is. Op deze manier blijft het vacuüm intact en lopen de achterste pannen ook leeg. Probleemstelling 2 Wat is de ammoniakemissie uit de afdeling? De ammoniakconcentratie en dus de emissie is nog veel te hoog. Ammoniak is een gas dat ontstaat in de mestkelder en op met mest bevuilde vloeren wanneer urine en vaste mest met elkaar in aanraking komen. Aangezien de varkens niet alleen op de roosters mesten maar ook op de dichte vloer wordt hier erg veel ammoniak gevormd waardoor de ammoniakconcentratie in de afdeling gedurende de stageperiode rond de 20 ppm lag. Dit is erg hoog want vanaf een concentratie van 20 à 25 ppm kan dit schadelijk zijn voor mens en dier (Van Gansbeke et al., 2006). Volgens het Besluit Huisvesting (2013) is de emissiewaarde voor varkens maximaal 1,4 kg per dierplaats. Zoals te zien is in tabel 3.4 ligt de bestaande emissie veel hoger. Als de varkens consequenter op het toilet zouden mesten en het aflaatsysteem van de mestpannen verbeterd wordt, zou de ammoniakconcentratie waarschijnlijk lager uitvallen. Probleemstelling 3 Wat is de luchtsnelheid op verschillende plaatsen in de afdeling? Deze probleemstelling is gedurende de stageperiode onbeantwoord gebleven. De anemometer was kapot en het duurde te lang voordat deze gemaakt was. 21

23 Probleemstelling 4 Wat is de temperatuur op verschillende plaatsen in de afdeling? Elke dag is per hok per vlak de contacttemperatuur vastgesteld en vastgelegd in een map en in Excel. Zoals gezegd heeft het geen toegevoegde waarde om deze grote databestanden in dit verslag op te nemen maar over het algemeen kan gezegd worden dat in het midden van de afdeling (ter hoogte van het toilet) over heel de ronde een paar graden koeler was dan in de rest van het hok. Probleemstelling 5 Wat is het mest- en liggedrag van de vleesvarkens? De varkens zijn gedurende de stageperiode steeds meer op het toilet gaan mesten. Voor in de hokken wordt vrijwel niet gemest, achter in de hokken wordt naast op het toilet, ook nog te veel op de ligplaats gemest. Voorbeeld voor soortgelijk gedrag is hok 11. De varkens in dit hok hebben vrijwel vanaf de opleg achter in het hok gemest, weliswaar niet alleen op het toilet maar het voorste gedeelte van het hok werd zuiver gehouden door de varkens. Dit mestgedrag werd gedurende de elf weken in alle hokken vertoond. Zo kan er met de mestscores bij de hand exact bepaald worden waar de varkens in het hok gaan liggen. De eerste paar weken van de opleg mestten de varkens vooral voorin het hok, in de hoek tegenover de voerbak. Toen later de aanpassingen in hok zijn aangebracht en het klimaat is aangepast, zijn de varkens in alle hokken achterin het hok gaan mesten en voorin het hok gaan liggen. De varkens maken dus geen onderscheid tussen de roostervloer en de dichte vloer, zo is in bijna elk hok te zien dat precies voor het toilet, de dichte vloer ook wordt bemest. Geprobeerd is om met balken het onderscheid tussen de lig- en mestplaats duidelijker te maken maar dit heeft niet gebaat. Hier moet dus nog een oplossing voor bedacht worden. Misschien is het aanbrengen van plastic flappen waardoor de varkens een grotere drempel ervaren om naar het toilet te gaan een idee om het onderscheid duidelijker te maken. De varkens liggen vrijwel altijd voor in het hok en mesten achter in het hok. Als het erg benauwd en warm was in de afdeling dan was dit wel is anders en gingen de varkens vooral op de roosters liggen, waarschijnlijk ter verkoeling. 22

24 Literatuur Aarnink, A.J.A., Smits, M.C.J. en I. Vermeij (2010) Reductie van ammoniakemissie op vleesvarkensbedrijven via gecombineerde maatregelen. Lelystad: Wageningen UR Livestock Research Besluit ammoniakemissie huisvesting veehouderij (2013). Den Haag: Ministerie van Economische Zaken, Landbouw en Innovatie Ogink, N.W.M., Mosquera J. en J.M.G. Hol (2011). Protocol voor meting van ammoniakemissie uit huisvestingssystemen in de veehouderij Lelystad: Wageningen UR Livestock Research Tabel 4 Diergebonden normen (2012). Den Haag: Ministerie van Economische Zaken, Landbouw en Innovatie Van Gansbeke, S. (2006) Mestgedrag van varkens sturen? Brussel: Ministerie van de Vlaamse Gemeenschap, ABKL Afdeling voorlichting Van Gansbeke, S., Van den Bogaert, T. en N. Vettenburg (2006). Ventilatie en klimaatbeheersing bij varkenstallen. Brussel: Vlaamse overheid, Departement Landbouw en Visserij, Afdeling duurzame Landbouwontwikkeling Van Weeghel, E. en O. van Eijk (2011). Varkenstoilet lijkt goed haalbaar V-focus. april, p Verdoes, N. (2012). Het onderzoek naar Toiletstal wroet voort. [www-document] < Geraadpleegd: 20 februari

25 Bijlage 1 Relatie tussen mestniveau en mestoppervlakte Mestniveau (h) Mestoppervlakte Mestniveau (h) Mestoppervlakte in meters in m² in meters in m² 0,00 0,4812 0,26 1,6874 0,01 0,5235 0,27 1,7383 0,02 0,5660 0,28 1,7895 0,03 0,6090 0,29 1,8410 0,04 0,6522 0,30 1,8929 0,05 0,6958 0,31 1,9450 0,06 0,7397 0,32 1,9976 0,07 0,7839 0,33 2,0504 0,08 0,8285 0,34 2,1036 0,09 0,8734 0,35 2,1571 0,10 0,9186 0,36 2,2110 0,11 0,9642 0,37 2,2651 0,12 1,0101 0,38 2,3196 0,13 1,0563 0,39 2,3745 0,14 1,1029 0,40 2,4296 0,15 1,1498 0,41 2,4851 0,16 1,1970 0,42 2,5410 0,17 1,2445 0,43 2,5971 0,18 1,2924 0,44 2,6536 0,19 1,3406 0,45 2,7105 0,20 1,3892 0,46 2,7676 0,21 1,4381 0,47 2,8251 0,22 1,4873 0,48 2,8829 0,23 1,5368 0,49 2,9411 0,24 1,5867 0,50 2,9996 0,25 1,

26 Bijlage 2 Afdelingstemperatuur en ventilatiedebiet Afdelingstemperatuur Ventilatiedebiet ( C) (mᶟ) Opleg ,6-30/01/ :00 24,6-31/01/ :30 1/02/ : Gemiddelde 24,1 - week : : :30 23, :30 23, :30 23, Gemiddelde 23, week :30 21, :30 22, :45 22, :30 22, :00 22, Gemiddelde 22, week :30 23, :45 23, :00 23, :30 23, :30 22, Gemiddelde week 4 23, :30 23, :30 20, :30 19, :00 21, :00 21, Gemiddelde week 5 21, , , , , , Gemiddelde week 6 21, :15 21,

27 :30 20, :15 20, :00 21, :00 20, Gemiddelde week 7 20, /03/13 13:30 21, /03/13 13:00 21, /03/13 13:00 21, /03/13 10:30 21, /03/13 11:00 21, Gemiddelde week 8 21, :00 21, :30 20, :15 20, :30 21, /03/13 9:15 20, Gemiddelde week 9 21, e paasdag :15 21, :45 21, :30 21, :00 20, Gemiddelde 21, week :14 22, :45 22, :00 21, :15 22, :45 21, Gemiddelde week 11 21,

28 Bijlage 3 Grafieken met mestscores 27

29 28

30 29

31 Bijlage 4 Bedrijfsbeschrijving Bedrijfsbeschrijving VIC Sterksel is in 1968 opgericht als Praktijkcentrum Sterksel. Het viel toen onder de regionale organisatie NCB (nu ZLTO: Zuidelijke Land- en Tuinbouworganisatie) en het LLTB (Limburgse Land- en Tuinbouw Bond). In 2001 is er een reorganisatie geweest, vanaf dat moment viel VIC Sterksel onder de Animal Sciences Group van Wageningen UR. VIC Sterksel voert niet alleen onderzoeken uit maar brengt de kennis die hiermee opgedaan wordt ook naar buiten. De onderzoeken gaan over alle onderwerpen die te maken hebben de duurzame varkenshouderij. Denk aan onderwerpen zoals voeding, welzijn, gezondheid, emissies, huisvesting en mineralenmanagement maar ook aan klimaat- en voedersystemen, mestbewerking, duurzame energietoepassingen en stallenbouw. Bedrijven of organisaties kunnen een onderzoek bij VIC Sterksel laten uitvoeren of met het eigen onderzoeksbedrijf meedoen. Kortom er is een zeer breed aanbod van kennis en dergelijke. Buiten de onderzoeken om is VIC Sterksel een normaal varkensbedrijf. Het bestaat uit 300 zeugen en 2400 vleesvarkens. Het verschil met een standaard varkensbedrijf is de grote variëteit aan systemen. Bijna elke afdeling verschilt op het gebied van voer- en klimaat systemen, mestafvoer, hokindeling, en nog veel meer. Door middel van subsidies van het ministerie van EZ en Productschap Vee en Vlees (PVV) en opdrachten van bedrijven heeft VIC Sterksel zijn inkomsten voor personeel en materiaal. Het bedrijf heeft als doel om nieuwe ontwikkelingen te ontwikkelen en deze te presenteren aan de omgeving. Winst maken is nooit een doel van dit bedrijf. Per jaar zijn er ongeveer tot bezoekers, die geïnteresseerd zijn in de ontwikkelingen waar VIC Sterksel mee bezig is. VIC Sterksel is een plek waar veehouders, het bedrijfsleven en onderzoekers elkaar treffen en samen werken aan de varkenshouderij van de toekomst. Het motto van VIC Sterksel is dan ook: Samen sterk door innovatie, inspireren door te realiseren!. Missie en visie De missie en visie van VIC Sterksel zijn om betaalbaar en onafhankelijk onderzoek te verrichten, wat vooruitgang en profijt oplevert voor de hele varkenssector, het milieu en het welzijn van het varken. Verder deelt het de missie en visie van Wageningen UR om marktleider te zijn in de wereld met betrekking tot innovatieve en duurzame ontwikkelingen binnen de ontwikkeling van voeding. Hierbij richt VIC Sterksel zich op de varkenshouderij en de biogasindustrie. Organisatiestructuur Er zijn verschillende functie bij VIC Sterksel. Er zijn dierverzorgers en een stalmanager die de leiding over de dierverzorgers heeft. Verder zijn er onderzoekers, projectleiders, technische functies en administratieve functies. Er is 1 persoon verantwoordelijk voor de eindproducten en dat is de manager van VIC Sterksel. In totaal zijn er 16 FTE bij VIC Sterksel aanwezig. 30

32 Bijlage 5 SWOT analyse Sterktes - Enige in haar soort - Internationaal georiënteerd - Jong ruimdenkend personeel - Veel samenwerking met het bedrijfsleven Kansen - Excursies - Steeds meer interesse uit het buitenland - Overheid wil ontwikkeling in de varkenshouderij Zwaktes - Deels afhankelijk van subsidies en bedrijfsleven - Jong personeel met relatief weinig ervaring - Geld wervend imago Bedreigingen - Soms terughoudendheid vanuit het bedrijfsleven omdat men bang is dat het onderzoek leidt tot strengere wetgeving. - Druk op imago varkenshouderij vanuit samenleving 31