Mestscheiden in melkveestallen

Mestscheiden in melkveestallen

Aantal projecten

1

Organisatie onderdeel

WR-cap AF

Project code

AF18036

Primaire MMIP

Landbouw, Water, Voedsel>B. Klimaatneutrale landbouw en voedselproductie>B1. Emissiereductie methaan veehouderij

Start datum

01/01/19

Eind datum

31/12/22

Samenvatting

De PPS “Mestscheiding in melkveestallen” ambieert het verminderen van broeikasgasemissies en ammoniakemissie in bestaande stallen door snellere (primaire) scheiding van feces en urine en afvoer. Het draagt bij aan de gehele verduurzaming van de melkveesector door ook de apart opgevangen fracties op te waarderen en door praktische integrale oplossingen aan te bieden die rekening houden met welzijn, gezondheid en economie. De meest kansrijke nieuwe stalaanpassingen en bijbehorende mestketen qua vloer-mestverwijderings / reinigingstechniek- opslagmethode-aanwendingstechniek zijn geïdentificeerd in het eerste jaar (fase 1). Drie meest kansrijke scheidingstechnieken worden onderzocht op innovatiecentrum Dairy Campus (fase 2), namelijk 1) Koetoilet (Firma Hanskamp) 2) Nieuw type rubberen vloer (firma V17Agro) met gierafvoer en 3) Doorlaatbare Tegelvloer (Firma BeVePro / A&S Techniek) (met medefinanciering uit Klimaatenveloppe) en vergeleken met een gangbare ligboxenstal. Metingen betreffen: stalemissie, NPKC balans, scheidingsrendement, beloopbaarheid vloeren en gedrag rondom koetoilet. Met medefinanciering vanuit Klimaatenveloppe (LNV) worden emissiemetingen gedaan in opslag containers met verschillende behandelingen van feces en urine.
De kennis wordt via verschillende media, websites, (wetenschappelijke) artikelen en rapporten breed verspreid met een toelichting hoe in te passen in verschillende bedrijfssituaties. De focus ligt op toepassing in bestaande stallen om een grote reductiedoelstelling te realiseren.

Doel van het project

De innovatie richt zich op een ander scheidingsprincipe dan de huidige scheiding van mest op de vloer die nog relatief veel vermenging geeft van feces en urine. Bovendien worden beide fracties vaak weer samengevoegd in de mestkelder. Ook zijn er vraagtekens rond een goede beloopbaarheid van deze vloeren. Nieuwe scheidingsmethoden zullen verkend en na een goede evaluatie getest worden. De verwachting is dat door nieuwe scheidingsmethoden er een snellere en betere scheiding ontstaat tussen feces en urine en daardoor ook van de nutriënten NPK en de organische stof. Een snelle afvoer van de urine van de vloer in combinatie met het emissiearm opslaan van deze urine middels afdichten of aanzuren in kelders van een bestaande stal of externe opslag vermindert de ammoniakemissie en lachgas. Naar opvang van gescheiden fracties is nog weinig onderzoek gedaan. De snelle afvoer van de feces voorkomt methaanvorming in de stal en geeft de mogelijkheid deze emissie te reduceren tijdens opslag of door verwerking (bv. vergisting). Door de dikke en dunne fractie apart op te vangen ontstaan mogelijkheden deze op te waarderen en specifiek toe te passen in de teelten en grondsoorten op het melkvee- of akkerbouwbedrijf, rekening houdend met een toenemende behoefte aan natuur inclusieve landbouw en biodiversiteit. Dikke verse mest biedt naast inzet als bodemverbeteraar ook kansen het rendement van vergisters te verhogen en een dunne fractie met weinig organische stof biedt kansen ingezet te worden als kunstmestvervanger. De verwachting is ook dat een vlakke permeabele droge (door snelle afvoer urine) vloer zorgt voor een betere beloopbaarheid en minder klauwproblemen dan de huidige scheidingsmethoden op de vloer.

Dit sluit aan op de doelen van de Duurzame Zuivel keten, waarbij naast minder emissies van broeikasgassen en ammoniak ook een behoud of verbetering van dierenwelzijn, circulariteit (kunstmest vervangen door dierlijke mest) en biodiversiteit (betere mestkwaliteit voor bodem en gewasopbrengsten) nagestreefd wordt.

Dit onderzoek biedt in de 1e fase een globaal perspectief van verbeterde en nieuwe methoden van primaire mestscheiding en een snellere mestafvoer die ingepast kunnen worden in bestaande melkveestallen. Daarnaast levert het in de 1e fase suggesties op voor emissiearme methoden voor de opslag van de gescheiden fracties. In de 2e fase worden perspectiefvolle mestketens getest op Dairy campus en gemonitoord qua emissies en waar nodig op andere duurzaamheidsaspecten waardoor inzicht wordt verkregen in effecten van maatregelen en ontstaat een gedetailleerd perspectief.

De gevolgen van deze nieuwe (gecombineerde) methoden en bestaande kennis kan in fase 3 in bedrijfsverband worden doorgerekend voor verschillende bedrijfssituaties, zoals bij aanwending van de verschillende fracties op het eigen bedrijf, afzet naar derden en verschillende scenario’s qua toepassing van de dunne (urine) en de dikke fractie (feces). Deze integrale beoordeling betreft de effecten op milieu (emissies, bemesting), economie en dierenwelzijn in relatie tot de huidige (diversiteit) aan staltypen en mestmaatregelen.

Relatie met missie (Motivatie)

De aanpassingen van vloeren, mestverwijderings- / reinigingstechnieken en mestopslagen beogen bij te dragen aan de reductie van Ammoniak en broeikasgassen in de melkveehouderij. Deze betreffen een reductie van 5 kton ammoniak per jaar (is ca. 10% van totaal uit melkveesector) en 1,8 Mton CO2 equivalenten door methaanreductie (is 16% van totaal melkveesector) en lachgas. Het opwaarderen van de dikke fractie met regionale biomassa en gebruik van de dunne fractie als kunstmestvervanger levert een belangrijke bijdrage aan de regionale circulaire landbouw / economie. En door de verschillende fracties slim in te zetten in een bemestingsplan van een melkvee- of akkerbouwbedrijf wordt een positieve bijdrage geleverd aan behoud van bodemvruchtbaarheid en reductie van de nitraatuitspoeling.

De wetenschappelijke impact betreft het ontwikkelen en gebruik van een bedrijfsmodel in fase 3 dat effecten doorrekent van bestaande en nieuwe kennis uit fase 1 en 2 over aanpassingen in vloeren, mestverwijderings- / reinigingstechnieken, opslagmethoden en opwaardering van dikke en dunne fracties voor verschillende bedrijfssituaties op milieu, economie en dierenwelzijn. Hierbij wordt gebruik gemaakt van kennis die ontwikkeld wordt in de PPS AF 18136 ‘NL Next level mest verwaarden’.

Om de impact voor de praktijk te vergroten is gekozen voor aanpassingen die gerealiseerd kunnen worden binnen bestaande stallen. Een aanpassing in duizenden bestaande stallen levert een veel grotere bijdrage aan de reductiedoelstellingen dan enkele nieuwe stallen en biedt gelet op de investerings- en afschrijvingstermijnen eerdere implementatiekansen. Deze aanpak betekent dat in ieder geval oplossingen worden aangedragen voor ligboxstallen met mestkelders, maar ook toepassing voor aparte mestopslagen. Desondanks zal de kennis en het inzicht uit dit project ook bijdragen aan stalvernieuwing op langere termijn.

Geplande acties

Op verzoek van LNV is een flexibele dynamische aanpak gekozen. De aanpak is daarom sterk gefaseerd, omdat er veel afstemming nodig is met de klimaatenvelop van LNV (in 2018 / 2019). Het eerste jaar richt zich op het inventariseren van perspectiefvolle nieuwe mestscheidings- en opslagsystemen, mede door deze te vergelijken met bestaande systemen in de praktijk waarvan de ammoniak en methaanemissie gemeten worden in het kader van het LNV onderzoeksprogramma Klimaatenvelop. Aan het eind van dit eerste jaar vindt een go- no/go moment plaats. Dan vindt een afweging plaats welke oplossingsrichtingen in de stalomgeving en de mestketen perspectiefvol zijn uit oogpunt van beperken emissies, dierenwelzijn en (klauw)gezondheid en economie. Indien besloten wordt om door te gaan zullen keuzes gemaakt worden in mogelijke herontwerpen en aanvullende metingen voor fase 2. Pas als er voldoende nieuwe kennis is zullen technisch / economische berekeningen in bedrijfsverband uitgevoerd worden in fase 3. Elk jaar wordt met de begeleidingsgroep een jaarplan opgesteld met verder uitgewerkte begroting.

Het betreft 3 fasen die flexibel en dynamisch zijn:
Fase 1: Inventariseren, beschrijven en afwegen perspectiefvolle stalomgevingen en mestketens (2019)
In het eerste jaar vindt een inventarisatie plaats van vloeren (met speciale aandacht voor scheidingsvloeren), mestverwijderings- / reinigingstechnieken, opslagmethoden, aanwendingstechnieken en opwaarderingsmogelijkheden voor dikke en dunne fractie.
Kennis uit literatuur (inclusief websites), klimaatenvelop LNV, kennis opgedaan in het kader van de aflopende PPS ‘Environmental Dairy Design’, kennis uit een mogelijk nog op te starten PPS AF 18136 ‘Nl next level mest verwaarden’, ervaringskennis van voorloper melkveebedrijven & adviseurs, ontwikkelingen bij stalinrichters en ontwikkelingen internationaal worden verwerkt in een vertrouwelijk rapport. Het gaat om een inventarisatie van bestaande en nieuwe oplossingsrichtingen waarvan nog weinig bekend is. Na deze fase volgt een belangrijk go- /no go moment. Dan wordt eventueel besloten welke vernieuwingen in de stalomgeving en mestketen perspectiefvol zijn op basis van een globale afweging, of herontwerpen nodig is en welke vervolgvragen inclusief benodigde metingen voor vervolgonderzoek gewenst zijn.

NB Beschrijving fase 2 en 3 zijn indicatief

Fase 2: Herontwerpen en meten (2020 en 2021)
De meest perspectiefvolle combinaties van vloertype, mestverwijderings- reinigingstechniek, opslag van mestfracties, aanwendingstechnieken en opwaarderingstechnieken worden gemeten, herontworpen en beschreven. Op onderdelen zullen waar nodig metingen gedaan worden op praktijkbedrijven of proefbedrijven / innovatiecentra wat betreft emissiemetingen in de keten stal-opslag-aanwending, dierenwelzijn en gezondheid, bemesting en kosten. Waar nodig worden systemen eerst aangepast en vervolgens gemeten. De exacte invulling hiervan hangt sterk af van de inventarisatie in fase 1 en de resultaten uit de metingen in het kader van LNV klimaatenvelop programma.

Fase 3: Integrale beoordeling in bedrijfsverband (2022)
Een gedetailleerde beoordeling van het perspectief van verschillende ontwerpen qua stalomgeving en mestketens zal plaatsvinden met een te ontwikkelen bedrijfsmodel die de effecten van aanpassingen in de stal, bij opslag en van opwaarderen van de dikke en dunne fractie door kan rekenen qua milieu, economie en welzijn voor verschillende bedrijfsomstandigheden.

Terug

Geef een antwoord

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd.