Referenzmessungen + Resultate 1. Messperiode DOL 53 NH3-Sensor contra chemische NH3 Messung
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Referenzmessungen + Resultate 1. Messperiode
DOL 53 NH3-Sensor
contra
chemische NH3 Messung
Ammoniak NH3 Reduktion mit der „BURA“ Kot-Belüftungs-Station
Betrieb: Meienberg Martin, Hinterthan, 6345 Neuheim.
Situation:
Die R. Inauen AG-Appenzell (genannt RIAG) hat mit der „BURA“ Kot-Belüftungsstation ein System
entwickelt das die Bildung von NH3-Ammoniak im Legehennen Stall wesentlich verhindert.
Interne und Messungen der RIAG seit April 2019 zeigen auf das die NH3 Werte in der Stallluft nur
1.5 – 3 ppm betragen, gemessen mit dem DOL 53 NH3 Sensor.
Bislang geht man davon aus, das der normale NH3 Wert in der Abluft von Legeställen rund
17-25 ppm beträgt, je nach Jahreszeit.
Das „BURA“ Konzept:
Die „BURA“ Seitenlüfter drücken mit grossem Luftvolumen die Stallluft direkt auf die Kotbänder. Damit
wird der frische Geflügelkot innerhalb von 18 Stunden stark belüftet. Durch dieses System verdunstet
der Harn an der Kot Oberfläche. Damit wird die Bildung von NH3 und Geruch massiv reduziert.
NH3 – Messungen:
Um die Funktion der „BURA“ zu beweisen, sollen auf dem Betrieb von Martin Meienberg,
6345 Neuheim / ZG über ein Jahr Messungen gemacht werden.
Messkonzept:
1. Es werden 4 Stck DOL 53 NH3 Sensoren eingebaut und über den Viper Computer
ausgewertet.
2. Die Standorte der Sensoren sind in den nachfolgenden Plänen eingezeichnet. 1 x Sensor im
Stall vor den Abluftventilatoren, 1 x Sensor im Kotlagerraum vor den Feinstaubfiltern,
2 x Sensoren nach den Feinstaubfiltern (= Technikraum) – unmittelbar vor den
Abluftventilatoren die die Stallluft nach draussen bläst.
3. Alle Sensoren werden anfangs der Messperiode mit 0.00 ppm kalibriert.
4. Weitere Kalibrierungen können auf Wunsch gemacht werden.
5. Es gibt 4 Messperioden: Februar 2021, April - Mai 2021, Juni-Juli 2021 und Oktober-Nov 21.
6. Die Messperioden werden jeweils 4 Wochen betragen.
7. Es wird ein Tagebuch geführt. Daraus wird ersichtlich, wenn z.B. Mist im Kotlager
Verschoben, bewegt oder entnommen wurde.
8. Eine externe zertifizierte Messfirma wird innerhalb dieser 4 Wochen 2 Kontrollmessungen mit
zertifizierten NH3 Messgeräten durchführen. Die zertifizierten Messresultate werden dann mit
den DOL 53 NH3 Sensoren abgeglichen. Die zertifizierten Messungen sollen am Anfang und
am Schluss der jeweiligen Messperiode erfolgen.
Auswertungen via Viper Computer:
1. Eine Excel Liste zeigt den täglichen Durchschnitts Wert aller 4 NH3 Sensoren, täglich,
wöchentlich und auf 4 Wochen Messperiode.
2. Ein Messventilator beim Stall – Ausgangs Ventilator (siehe Grundrissplan) misst den täglichen
Volumenstrom der gesamten Stall Abluft (noch nicht alle Details geklärt). Eine Excel Liste
zeigt das tägliche Abluftvolumen, täglich, wöchentlich und auf 4 Wochen Messperiode.
3. Mit einem Berechnungstool kann dann die NH3 Fracht in der Stallabluft berechnet werden.
4. Die Stall Temperatur und die Feuchte kann ebenfalls ausgewertet werden.
Messperioden als Vorschlag:
1. Messperiode ab 05.02.2021 bis 05.03.2021
2. Messperiode ab Mitte April bis Mitte Mai 2021
3. Messperiode ab Mitte Juni bis Mitte Juli 2021
4. Messperiode ab Mitte Oktober bis Mitte November 2021
Betriebs- Tierdaten:
Am 12.05.2020 wurden auf dem Betrieb rund 8‘000 Elterntiere (inkl. Hähne) eingestallt. Diese Tiere
werden Mitte Juli 2021 ausgestallt.
Messbericht betreffend Genauigkeit der DOL 53 NH3-Ammoniak Sensoren per Februar – März 2021 Am 5. Februar 2021 wurde mit der 1. Messperiode auf dem Betrieb Martin Meienberg begonnen, diese dauert bis zum 5. März 2021. Als erstes sollten zertifizierte Kontrollmessungen aufzeigen, wie genau die DOL 53 Sensoren sind. Diesbezüglich wurden am 4. Februar 2021 die Sensoren von der Firma Airmes AG verglichen. Am Schluss der 1. Messperiode wurden am 4. März 2021 die Sensoren von der Firma Kost+Partner AG ebenfalls verglichen. Beide Messberichte sind nachfolgend aufgeführt. Zusammenfassung / Schlussfolgerung : Die DOL 53 NH3-Ammoniak Sensoren sind sehr genau und zeigen die gleichen oder leicht etwas höheren Werte an, als die zertifizierten Messgeräte der Firma Airmes AG oder Kost+Partner AG. Damit können wir Ihnen beweisen, dass die DOL 53 NH3-Ammoniak Sensoren sehr genau und zuverlässig sind. Da es nun klar ist, das die DOL 53 NH3 Sensoren genaue Daten liefern, ist es nun möglich die NH3 Aufzeichnungen im Legehennenstall von Martin Meienberg während 30-33 Tagen auszuwerten. Diese Auswertungen werden zeigen, wie tief die NH3 Werte im Tages- Wochen- und Monatsschnitt sind. Ebenfalls ist zu erwähnen, dass in der 1. Messperiode (Februar-März 2021) sehr unterschiedliche Witterungsbedingungen herrschten. Von warmen Tagen, bis zu Schneefall und hoher Feuchte, bis zu Außentemperaturen von -7° bis -10° Celsius. Also sind da klare Winter Situationen im Monitoring ersichtlich, ohne dass die NH3 Werte im Stall oder im Kotlager angestiegen sind. Die durchschnittlichen NH3 Werte in der Luft während 33 Tagen sind im Stall 2.195 ppm, im Kotlager 3.96 ppm und im Technikraum 3.27 ppm inkl. Kotlagerung, also austretende Stall Abluft. Das bedeutet dass sich in der gesamten Stall Abluft im Durchschnitt rund 3.27 ppm NH3 – Ammoniak befinden, wenn im Stall eine „BURA“ Kotband – Belüftungsstation installiert ist. Appenzell, 26.03.2021 Urs Inauen CEO
Messvergleich Auswertung Airmes contra Auswertung Viper Computer & DOL 53 der RIAG am 4. Februar 2021 bei Messbeginn
Messvergleich Auswertung Kost+Partner contra Auswertung Viper Computer & DOL 53 der RIAG am 4. März 2021 bei Messende Messresultate der DOL 53 NH3 Sensoren während der gleichen Messzeit: Zusammenfassung / Schlussfolgerung : Die DOL 53 NH3-Ammoniak Sensoren sind sehr genau und zeigen die gleichen oder leicht etwas höheren Werte an, als die zertifizierten Messgeräte der Firma Airmes AG oder Kost+Partner AG.
Tägliche Auswertung vom Viper Klimacomputer und DOL 53 NH3 Sensor 05.02. – 11.03.2021
Tägliche Auswertung vom Viper Klimacomputer und DOL 53 NH3 Sensor 05.02. – 11.03.2021
Emissionen einer DLG geprüften Abluft Reinigungs Anlage nach der Reinigung Abluftreinigungs Anlagen für Geflügelställe werden in Europa durch die DLG geprüft. Diese Anlagen müssen NH3 Ammoniak reinigen. Der mindest Abscheidegrad muss dabei über 70 % betragen. Nachfolgendes Diagramm zeigt die Situation betreffend Rohgas in ppm, Reingas in ppm und den Abscheidegrad in %. Es ist ersichtlich dass diese Abluftreinigung sehr gut funktioniert und Abscheidegrade von über 70 % problemlos erreicht. Siehe beil. Diagramm von der POLLO Abluftreinigungs Anlage. DLG Prüfbericht Nr. 6344 Wenn man davon ausgeht, dass DLG geprüfte Abluft Reinigungs Anlagen für Legehennen nach über 70 % NH3 Abscheidung immer noch 3 ppm bis 5 ppm NH3 in der gereinigten Abluft haben, sind die Werte mit der „BURA“ Kotbandbelüftungs Station hervorragend. Die „BURA“ Kotband Belüftungs Station: Ist eine spezielle Art der Band Belüftung und ist durch uns weltweit patentiert. Diese Anlage darf nicht mit herkömmlichen „Kotband Belüftungs Anlagen“ verglichen werden, da bei herkömmlichen „Kotband Belüftungs Anlagen 6-10 Fach kleinere Luftmengen den Kot trocknen und daher nie ähnliche tiefe NH3 Ammoniak Werte erreicht werden können.
Stall Querschnitt: Stall Grundriss – Detail Kotlager – Sensoren - Abluft:
Grosser Querschnitt:
Gesamt Grundriss:
Grosses Detail Kotlager:
Grosses Detail Querschnitt bei Filter:
Technik
Raum
Foto vom Kotlagerraum:MESSBERICHT EMISSIONSMESSUNGEN R. INAUEN AG, APPENZELL Kanton ZG / 12374.115 Messung vom 4.3.2021 Betrieb: Meienberg Martin Anlage: Hühnerstall Standort: Hinterthan, Neuheim / ZG Sursee, 11. März 2021 C:\USERS\CHRISTIAN.SIEGENTHAL\APPDATA\LOCAL\TEMP\EDIT\5L0WUGAK.LW1\MB_INAUEN AG_HÜHNERSTALL_NEUHEIM.DOCX
INHALTSVERZEICHNIS 1 AUFTRAGGEBER 3 2 AUFGABENSTELLUNG 3 3 MESSMETHODE 3 4 MESSSTELLEN UND METEOROLOGISCHE RANDBEDINGUNGEN 4 4.1 Kotlager 4 4.2 Im Hühnerstall beim NH3 -Sensor 4 4.3 Technik / Abluftraum 5 5 ANLAGEDATEN UND MESSRESULTATE 5 5.1 Anlagedaten, Betriebsbedingungen 5 5.2 Messresultate vom 04.03.2021 6 6 ANHANG: ZUSAMMENSTELLUNG DER MESSUNSICHERHEITEN 8 7 ANHANG: ZUSAMMENSTELLUNG DER KALIBRIERGASE 9 Beilagen: ▪ Messkonzept «Ammoniak NH3 Reduktion» C:\USERS\CHRISTIAN.SIEGENTHAL\APPDATA\LOCAL\TEMP\EDIT\5L0WUGAK.LW1\MB_INAUEN AG_HÜHNERSTALL_NEUHEIM.DOCX 2/9
1 AUFTRAGGEBER
Die Firma R. Inauen AG hat das Ingenieurbüro Kost + Partner AG, Sursee, beauftragt, die Ammoniakmessun-
gen an der Anlage, im Hühnerstall im Betrieb von Martin Meienberg, welche mit dem Ammoniak Redukti-
onssystem «BURA» Kot-Belüftungssystem ausgerüstet ist durchzuführen.
Die Messungen wurden durch Christian Siegenthaler ausgeführt.
2 AUFGABENSTELLUNG
Die Messungen dienen als Referenzmessungen zum Vergleich mit dem festinstallierten Messsystem. Dazu
waren die Messungen möglichst nahe bei den installierten Messsensoren durchzuführen.
Zu messender Schadstoff: Ammoniak und Ammonium-Verbindungen als NH3
3 MESSMETHODE
Die im Abgas oder der Abluft enthaltenen Feststoffe und Gase werden durch Untersuchung eines Teilvolu-
menstromes ermittelt. Die Schadstoff-Konzentrationen beziehen sich auf das Volumen des Abgases, resp.
der Abluft im Normzustand (0°C, 1013 mbar) nach Abzug des Feuchtgehaltes (trockenes Abgas / trockene
Abluft).
Die Messungen wurden gemäss den Emissions-Messempfehlungen des Bundesamts für Umwelt BAFU
durchgeführt. Allerdings handelt sich nicht um eigentliche Emissionsmessungen im Sinne der Messempfeh-
lungen, da die Messungen in der Raumluft und nicht in einem definierten Kaminquerschnitt vorzunehmen
waren. Auf Wunsch des Kunden wurden pro Messstelle 2 Messungen durchgeführt.
Für die Untersuchung der Anlagen wurden die folgenden Geräte verwendet:
Parameter Messprinzip Gerätetyp / Hersteller
Barometerstand Dosenbarometer Thommen
Abgastemperatur Thermoelement Typ K (NiCr-Ni) Testo
Ammoniak und Ammo- anreichernde Probenahme mittels Waschflaschen -
nium- Verbindungen (Absorptionslösung: Schwefelsäure 0.05 mol/l)
angegeben als NH3 Laboranalyse durch Envilab AG
(Analytik: Fotometrie, Bestimmung Ammonium, Um-
rechnung in Ammoniak-Konzentration)
C:\USERS\CHRISTIAN.SIEGENTHAL\APPDATA\LOCAL\TEMP\EDIT\5L0WUGAK.LW1\MB_INAUEN AG_HÜHNERSTALL_NEUHEIM.DOCX 3/94 MESSSTELLEN UND METEOROLOGISCHE RANDBEDINGUNGEN 4.1 Kotlager Durchmesser der eingesetzten Sonde: 5 mm Ort der Messung: mittig im Raum (Kotlager) Aussentemperatur: 10 °C Wetter: Leicht bewölkt Messstelle im Kotlager, Messstelle mittig - der NH3-Sensor befindet sich hinten bei der Leiter 4.2 Im Hühnerstall beim NH3 -Sensor Durchmesser der eingesetzten Sonde: 5 mm Ort der Messung: Vor Hühnerstall beim Kotauslauf unter NH3-Sensor Aussentemperatur: 10 °C Wetter: Leicht bewölkt Messstelle im Hühnerstall, der NH3-Sensor befindet sich unmittelbar oberhalb der K+P Aufzeichnungen C:\USERS\CHRISTIAN.SIEGENTHAL\APPDATA\LOCAL\TEMP\EDIT\5L0WUGAK.LW1\MB_INAUEN AG_HÜHNERSTALL_NEUHEIM.DOCX 4/9
4.3 Technik / Abluftraum
Durchmesser der eingesetzten Sonde: 5 mm
Ort der Messung: Im Abluftstrom Ausgang Hühnerstall nach Filter
Aussentemperatur: 10 °C
Wetter: Leicht bewölkt
Technikraum (NH3-Sensor Bild oben Mitte)
5 ANLAGEDATEN UND MESSRESULTATE
5.1 Anlagedaten, Betriebsbedingungen
Fabrikat: Hühnerstall R. Inauen AG
Baujahr: 2019
Abluftreinigung: Ammoniak NH3-Reduktion
mit «BURA» Kot-Belüftungs-Station
Belegung des Stalls 7802 Hühner
während der Messung:
C:\USERS\CHRISTIAN.SIEGENTHAL\APPDATA\LOCAL\TEMP\EDIT\5L0WUGAK.LW1\MB_INAUEN AG_HÜHNERSTALL_NEUHEIM.DOCX 5/95.2 Messresultate vom 04.03.2021
Messung 1 Messung 2 Messung 1 Messung 2
Kotlager Stall bei NH3 Sensor
Start Messung 8:32 9:36 11:10 12:12
Ende Messung 9:33 10:37 12:11 13:13
Barometerstand mbar 942 ± 10 942 ± 10 942 ± 10 942 ± 10
Teilvolumenstrom (Gasuhr)
Teilstrom VG m³ 0.065 ± 0.002 0.064 ± 0.002 0.063 ± 0.002 0.063 ± 0.002
T Teilstrom/Gasuhr TG °C 15 ± 1 17 ± 1 20 ± 1 20 ± 1
Mittelwerte Messung
Ammoniak mg 0.029 ± 0.002 0.075 ± 0.007 0.019 ± 0.002 0.035 ± 0.003
Berechnete Werte
Teilvolumenstrom
Normvolumen Teilstrom m³ 0.057 ± 0.002 0.056 ± 0.002 0.055 ± 0.002 0.055 ± 0.002
Konzentration (n) mg/m³ 0.5 ± 0.5 1.3 ± 0.5 < 0.5 0.6 ± 0.5
Konzentration (n) ppm 0.7 ± 0.7 1.8 ± 0.7 < 0.7 0.9 ± 0.7
Mittelwert
Konzentration (n) mg/m³ 0.9 ± 0.5 < 0.5
Konzentration (n) ppm 1.2 ± 0.7 < 0.7
Messung 1 Messung 2
Technikraum
Start Messung 9:22 10:25
Ende Messung 10:23 11:26
Barometerstand mbar 942 ± 10 942 ± 10
Teilvolumenstrom (Gasuhr)
Teilstrom VG m³ 0.086 ± 0.003 0.093 ± 0.003
T Teilstrom/Gasuhr TG °C 13 ± 1 17 ± 1
Mittelwerte Messung
Ammoniak mg 0.104 ± 0.01 0.122 ± 0.012
Berechnete Werte
Teilvolumenstrom
Normvolumen Teilstrom m³ 0.076 ± 0.002 0.081 ± 0.003
Konzentration (n) mg/m³ 1.4 ± 0.5 1.5 ± 0.5
Konzentration (n) ppm 1.8 ± 0.7 2 ± 0.7
Mittelwert
Konzentration (n) mg/m³ 1.4 ± 0.5
Konzentration (n) ppm 1.9 ± 0.7
C:\USERS\CHRISTIAN.SIEGENTHAL\APPDATA\LOCAL\TEMP\EDIT\5L0WUGAK.LW1\MB_INAUEN AG_HÜHNERSTALL_NEUHEIM.DOCX 6/9BEMERKUNGEN Für die Messungen wurden Waschstrassen mit jeweils 2 gefüllten Waschflaschen und einem nachgeschalte- ten Tropfenabscheider eingesetzt. Bei der 1. Messung beim Kotlager wurde bei den Laboranalysen der 1. und 2. Waschflasche ähnliche Ammoniummengen festgestellt. Vermutlich wurde während der Probenahme oder kurz danach ein Teil der Lösung von der 1. in die 2. Flasche gesogen. Die gleichmässige Verteilung auf die beiden Flaschen kann unter Umständen zu einem Minderbefund an Ammonium bzw. Ammoniak geführt haben. Für den Bericht: SiCh Kost + Partner AG Christian Siegenthaler Roland Müller BSc FHNW in Energie und Umwelttechnik dipl. Kultur-/Umweltingenieur ETH Projektingenieur Teamleiter Luft und Energie C:\USERS\CHRISTIAN.SIEGENTHAL\APPDATA\LOCAL\TEMP\EDIT\5L0WUGAK.LW1\MB_INAUEN AG_HÜHNERSTALL_NEUHEIM.DOCX 7/9
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