|
|
Athugun á notkun útitanka við geymslu búfjáráburðar
Grétar Einarsson
Rannsóknastofnun landbúnaðarins, bútæknideild
INNGANGUR
Meðhöndlun og geymsla búfjáráburðar hefur breyst mjög mikið á undanförnum áratugum. Áður fyrr var algengast að aðskilja þvag og mykju í húsum fyrir stórgripi og í fjárhúsum var algengast að láta liggja við opin hús með taðgólfi. Í stórgripahúsum var flórinn þá að jafnaði opinn, mykjunni mokað út og þvaginu var safnað í sérstakar þrær og dreift á tún. Nær öll tækni fram yfir miðja öld var því miðuð við meðhöndlun á föstum eða hálffljótandi áburði. Með meiri fjölbreytni við landbúnaðarframleiðslu og stækkandi búum hafa orðið miklar breytingar í þá veru að gera búfjáráburðinn meira einsleitan gagnvart geymslu og meðhöndlun. Ástæðurnar fyrir þessari þróun eru af ýmsum toga en til má nefna, auk þess sem framleiðslueiningarnar hafa stækkað, að notað er kjarnmeira fóður sem er uppskorið á öðrum tíma sprettuferilsins. Þar af leiðir að þurrefnisinnihald búfjáráburðarins er að jafnaði minna og með allt aðra eðliseiginleika og því þarf annan búnað til að meðhöndla áburðinn.
Samtímis þessu hafa menn reynt eftir föngum að hagræða við reksturinn á búunum, reisa og endurbæta byggingarnar og gjarnan í þá veru að nota megi sameiginlega geymslustað fyrir allan búfjáráburð. Fjósin eru t.d. flest orðin með flórristum eða ristum og flórsköfum sem að færa áburðinn í geymslu undir húsunum eða við húsin. Líkt er farið um aðrar tegundir gripahúsa. Hér á landi er nokkuð á reiki hvað átt er við með hinum ýmsu heitum á búfjáráburði en til að fyrirbyggja misskilning er í eftirfarandi umfjöllun talað um mykju þegar búfjáráburðurinn hefur það lágt þurrefnisinnihald að unnt er að nota dælur til flutninga á honum. Þó að það séu margir augljósir kostir við að meðhöndla mykjuna umfram fastan búfjáráburð þá hefur það samt sem áður leitt af sér ýmis hliðaráhrif, t.d. að fjárfestingarkostnaður varðandi geymslurými hefur orðið mun meiri og það hafa komið upp ýmis vandamál varðandi nýtingu búfjáráburðarins úti á velli. Fjöldi rannsóknastofnana erlendis hafa fengist við að skoða þessi mál. Megináherslan hefur verið lögð á að þróa ódýrar geymsluaðferðir, losna við óþægilegan fnyk frá áburðinum, sérstaklega í nágrenni við þéttbýli, og í þriðja lagi að koma áburðinum að plöntunum með þeim hætti að sem minnst tapist af næringarefnum.
Í eftirfarandi umfjöllun verður aðeins tekið á einum þætti þessa mála, þ.e.a.s. geymsla búfjáráburðar við gripahúsin. Ástæðurnar eru þær að nú í haust var settur upp til reynslu útitankur við búfjárhús á Hvanneyri. Ætlunin er hér að kynna lauslega hvaða tækni um er ræða en eiginlegar niðurstöður liggja að sjálfsögðu ekki fyrir. Að þessum athugunum og rannsóknum standa Bændaskólinn á Hvanneyri sem leggur til aðstöðu og að hluta beinan kostnað við uppsetningu, umboðsaðilinn Vélaval-Varmahlíð hf. í Skagafirði sem leggur til geymslutankinn með búnaði og uppsetningu og bútæknideild Rala sem annast alla skipulagningu, gagnasöfnun og úrvinnslu.
MAGN OG INNIHALD BÚFJÁRÁBURÐAR
Í þessu samhengi er rétt að árétta og minna á hvaða magn- og verðmætatölur verið er að ræða um í tengslum við búfjáráburð. Árið 1992 var haldin fróðleg ráðstefna varðandi búfjáráburð að Hvanneyri þar sem tekið var á ýmsum þáttum sem snerta búfjáráburð. Meðal þess efnis sem þar kom fram var að í verðlagsgrundvallarbúinu er reiknað með að til falli 369 tonn á kúabúum og 244 tonn á sauðfjárbúum (Erna Bjarnadóttir 1992). En þess ber þó að geta að ekki hafa á síðustu áratugum verið gerðar kannanir varðandi magn þess áburðar sem til fellur. Í stórum dráttum er efnamagn búfjáráburðarins ekki ólíkt því sem er í fóðurjurtunum að samsetningu, enda er langmestur hluti fóðursins úr jurtaríkinu. Breytileikinn er að sjálfsögðu afar misjafn milli búfjártegunda og einnig hvort stunduð er kjöt- eða mjólkurframleiðsla. Búast má við að finna öll þau frumefni sem plöntunum eru lífsnauðsynleg í búfjáráburði og af þeim ástæðum er hann mjög verðmætur til áburðar. Vitað er að nýting áburðarins er mjög misjöfn eftir næringarefnum og við yfirbreiðslu er t.d. oft miðað við að um helmingur köfnunarefnis tapist við geymslu og dreifingu.
Mikill áhugi er nú víða fyrir ídreifingu búfjáráburðar, en ein forsendan er sú að áburðurinn sé á fljótandi formi og þá ber aftur að sama brunni varðandi geymslurými. Ídreifingin hefur ýmsa augljósa kosti í för með sér og má þar nefna að reikna má með eins og áður var getið stórbættri nýtingu köfnunarefnisins, loftun jarðvegsins og minni mengun. Þá er einnig reiknað með að illgresisfræ séu að miklum hluta gerð óvirk og með þeim megi líka draga úr sníkjudýrasmiti. Ókostir ídreifingarinnar hafa hingað til fyrst og fremst verið bundnir ýmsum tæknilegum ástæðum. Á síðasta ári var verið að kynna nýja tækni sem er mjög áhugaverð og byggir á því að nota háþrýstar dælur til að fella mykjuna niður. Með því móti má losa sig við ýmsa ókosti eldri aðferða og hún gefur sennilega meiri sveigjanleika varðandi dreifingartíma. Stefnt er að því að fá þannig tæki til reynslu á þessu ári.
Á fyrrnefndri ráðstefnu voru kynntir útreikningar þar sem gerð var tilraun til þess að meta verðmæti N, P, K í búfjáráburði sem til fellur hér á landi. Þær niðurstöður sýndu að ætla má að verðmæti áburðarins á ári sé nálægt 290 milljónir kr (Erna Bjarnadóttir og Stefán Örn Valdimarsson 1992). Þá voru einnig kynntar athuganir (Pétur Diðriksson 1992) sem bentu til að með því að velja heppilegan dreifingartíma, miðað við yfirbreiðslu, má ætla að verðmæti áburðarins spöruðu um 2.400 kr á hektara í tilbúnum áburði og gæti jafnvel numið allt að 18 þús. kr á hektara á grænfóðurspildum. Af þessum tölum sem hér hafa lauslega verið reifaðar sést að geysileg verðmæti eru bundin í búfjáráburðinum og því mikils um vert að geymslurými hindri ekki heppilega nýtingu hans og að beita megi tækni sem að gefur góða nýtingu úti á velli.
ÚTITANKAR - KOSTIR - ANNMARKAR
 Hér á landi hækkar meðalaldur útihúsa sífellt og þar með geymsluaðstaða fyrir búfjáráburð. Menn hafa því leitað leiða til þess að endurbæta og einfalda byggingarnar almennt og einnig hvernig einfalda má meðferð búfjáráburðar. Erlendis er komin löng reynsla á að geyma búfjáráburðinn í útitönkum og því þótti tímabært að gera athugun hér á landi um hvernig að slík aðferð myndi reynast. Þeir kostir sem hvað helst er teflt fram er að verð á rúmmálseiningu í slíkum útitönkum sé lægra heldur en í hefðbundnum geymslum og erlendis er oftast rætt um verulegan mun. Efniskostnaður við tankinn sem reistur var á Hvanneyri er sýndur í 1. töflu.
Öll vinna við uppsetningu á tanknum og frágangur lagna reyndist vera 255 vinnustundir og þá er ótalin jöfnun á undirlagi sem er að sjálfsögðu mjög breytileg eftir aðstæðum en var í þessu tilviki tvær vinnustundir með jarðýtu og fimm með dráttarvélagröfu. Vert er að árétta að frá sjónarhóli framleiðanda er hér um lítinn tank að ræða og stærðaráhrifanna til lækkunar á rúmmetraverði lítt farið að gæta. Til samanburðar er rétt að geta þess að samkvæmt áætlun frá Byggingaþjónustu bændasamtakanna (Magnús Sigsteinsson 1996) og Lánastofnun landbúnaðarins (Gunnar Jónasson 1998) er áætlað rúmmetraverð í haughúsi um 5.955 kr sé það um 350 m3 en um 5.000 kr ef um 800 m3 geymslu er að ræða. Í þessum tölum eru ekki með dælubrunnar eða önnur aðstaða til blöndunar og losunar úr húsunum. Frávikin geta að sönnu verið mjög mikil eftir því um hvers konar geymslu er að ræða. Útitankar eru því að öllum líkindum mun ódýrari í uppsetningu, en að auki geta þeir hentað afar vel við eldri gripahús sem verið er að breyta og þar sem þarf að bæta við geymslurými. Útitankarnir eru nokkuð stórir að flatarmáli og þarf að koma þeim fyrir á stað þar sem að hægt er að útbúa slétt svæði eða slétt plan og þar sé auðvelt að koma við búnaði og tengja við búfjárhúsin. Kostir við útitankanna eru ennfremur fólgnir í því að þeir eru ákaflega einfaldir í uppsetningu og með tiltölulega litlum tilkostnaði má auka rými þeirra. Á hinn bóginn er fljótlegt að fjarlægja þá eða flytja til þar sem að þeir eru einfaldlega skrúfaðir saman úr einingum. Með nýjustu dælutækni eru engin vandamál bundin því að tengja útitankana við gripahúsin og það eru heldur engin vandkvæði á að losa geymslurnar með sömu dælum. Helstu annmarkar sem menn sjá við notkun þessara tanka er að þeir þurfa tiltölulega mikið flatarmál og geta þá að sumra mati verið til óprýði við gripahúsin. Æskilegt er að ekki þurfi að byggja yfir þá því að það eykur kostnaðinn töluvert þó að framleiðendur bjóði upp á tiltölulegar ódýrar lausnir í þeim efnum. Einnig er nokkur uppgufun frá mykjunni en hún er þó verulega háð því hvernig fyllingin fer fram. Með þeirri tækni sem að nú er ráðlögð þá virðist uppgufun, t.d. af köfnunarefni, vera alveg hverfandi ef marka má erlendar niðurstöður. Einnig sjá menn ókosti sem eru bundnir því að öll úrkoma lendir í tanknum og þar með eykur það á magn þess sem þarf að aka á völl. Eftir er hins vegar að sjá hvernig þessi geymsluaðferð reynist í snjóþungum héruðum. Þá má einnig bæta við að gera þarf sérstakar ráðstafanir vegna slysahættu og erlendis eru nokkuð skýrar reglugerðir um hvernig ganga skuli frá slíkum útitönkum út frá öryggissjónarmiði.
UPPBYGGING ÚTITANKA
Eins og áður sagði þarf ekki að steypa fastan grunn fyrir þessar geymslur. Þær má einfaldlega byggja á jöfnum malarlagi sem er með tiltölulega fínu sandlagi efst og að sjálfsögðu að gæta þess að ekki komist frostlyftingar í undirlagið. Lagnir til og frá tanknum eru lagðar í undirlagið og síðan er festur niður hringur sem mótar grunnflöt tanksins. Plöturnar sem tankurinn er samsettur úr eru galvanhúðaðar stálplötur, um 2 mm að þykkt, og hver myndar hluta úr hring. Yfirborðsmeðferð er með sérstakri áferð til að hún falli sem best að umhverfinu og standi vel af sér tæringu. Við uppsetningu eru einingarnar boltaðar saman, byrjað á neðsta hring og síðan hver gjörð ofan á aðra, hver er um 1,2 m að hæð. Á efstu gjörð ofanverða er settur styrktarvinkill til að lögunin haldist sem best. Sé ætlunin að setja þak yfir þessa geymslu er í miðju geymslunnar sett niður festing úr steinsteypu sem súla gengur niður í en hún ber uppi miðju þaksins sem einnig er úr dúk sem með sérsmíðuðum festingum eru tengdar við áðurnefndan vinkil á efstu gjörð.
Að þessu loknu er settur inn í tankinn dúkur sem hefur sérstaka eiginleika gagnvart tæringarefnum mykjunnar, en hann er breytilegur að þykkt og gerð eftir því hvað menn ætla honum langan endingartíma. Hann er einfaldlega lagður beint á undirlagið og gengið er sérstaklega frá tengibúnaði í botninum. Dúkurinn nær upp fyrir brúnir tanksins og er festur þar. Ekki er ráðlegt að hafa tankinn tóman vegna þess að vindsveipir geta feykt dúknum til inn í tanknum. Á tankinn er þegar í upphafi settur hræribúnaður sem er neðantil við miðju tanksins Hann er tengdur beint við tengidrif dráttarvélar og er búnaðurinn líkur skipsskrúfu að uppbyggingu. Með þeim einfalda búnaði á að vera hægt að hræra upp í tanknum eftir þörfum og án þess þó að þeyta mykjunni of mikið upp yfir yfirborðið og þannig koma í veg fyrir uppgufun köfnunarefnis eða annarra rokgjarna efna. Umhverfis tankinn í nokkurri fjarlægð er síðan ráðlagt að vera með drenlögn sem tengt er brunni þar sem hægt er að fylgjast með því ef að leki skyldi koma fram og þá er með fljótlegum hætti unnt að gera ráðstafanir. Þessar gerðir af tönkum er hægt að fá í nær öllum stærðum og þeir sem eru boðnir hér á landi eru frá því um 60 tonn eða rúmmetrar upp í um 1200 og þvermál frá um 4,5 m upp í um 20 m. Framleiðandi veitir 5 ára ábyrgð á uppsettum tönkum séu þeir settir upp samkvæmt fyrirmælum frá honum.
TENGI- OG DÆLUBÚNAÐUR
Með nútíma dælubúnaði fyrir mykju eiga ekki að vera nein vandkvæði á því að flytja mykjuna í geymsluþró við gripahús og út í mykjutank. Á markaðinum er ýmiskonar dælubúnaður sem til greina kemur. Venjulegar miðflóttaaflsdælur gefa allt að eitt bar í hámarksþrýsting sem á að vera nægilegar í venjulegum tilvikum, en einnig er hægt að fá snigil- og snertladælur sem hafa að vísu minni afköst en geta gefið töluvert mikið meiri þrýsting, eða 5-10 bör. Tengibúnaður milli gripahúss og tanks er að jafnaði yfirleitt bæði með börkum og PVC rörum sem er eðlilegt að sé á milli 150 mm (6") og 300 mm (12") að sverleika. Að jafnaði er mælt með því eins og áður kom fram að dæla mykjunni upp um botn tanksins og hreyfa sem allra minnst við yfirborði mykjunnar. Við tæmingu, eftir að blöndun hefur átt sér stað, er síðan opnað fyrir botnlúgu og mykjan rennur þá annað hvort til baka í millitank eða í sömu þró og henni var dælt úr upphaflega. Ef slík sjálftæming er notuð er mælt með að nota sverari rör, nær 300 mm. Þaðan er mykjunni svo dælt í flutningstank til dreifingar. Engin vandkvæði ættu að vera á að ganga þannig frá lögnum að frosthætta sé útilokuð, en hins vegar er óljóst á þessu stigi hversu mikið mykjan kann að frjósa í tanknum. Ljóst er að mykjan verður að vera töluvert mikið vatnsblönduð til að hægt sé að meðhöndla hana með þessum hætti og það hefur sýnt sig í rannsóknum erlendis að ekkert er því til fyrirstöðu að nota þvottavatn og annað það vatn sem til fellur í gripahúsunum til að þynna mykjuna, auk þess sem að úrkoman kemur til ef tankurinn er ekki lokaður. Þessi atriði þarf að kanna betur við okkar aðstæður. Varðandi uppgufun af ammóníaki frá tönkum sýna allar erlendar rannsóknir að mun minni uppgufun er af köfnunarefni eftir því sem að mykjan er þynnri, m.a. vegna þess að sýrustig mykjunnar hækkar töluvert mikið. Styrkleiki köfnunarefnis fer minnkandi þannig að heildaruppgufunin verður mun minni. Eftir sem áður má beita ýmsum aðferðum til að draga úr uppgufun frá yfirborðinu í tanknum. Meðal annars hafa menn notað hálm, einnig hafa verið reynd ýmis gerviefni og jafnvel dúkar, en vænlegast virðist vera að setja eitthvað það efni sem til fellur á búinu og ekki hindrar dælingu, t.d. úrgangshey, hálm eða torf. Þetta eru atriði sem skoða þarf nánar ef þessi geymsluaðferð nær hér verulegri útbreiðslu.
LOKAORÐ
Sú athugun sem hér hefur verið greint frá er fyrst og fremst gerð til þess að reyna að feta okkur inn á nýjar slóðir varðandi meðhöndlun og geymslu búfjáráburðar. Erlendis er þróun varðandi þessa tækni mjög ör og gífurlegum fjármunum varið til þess að gera rannsóknir sem snerta búfjáráburð. Hjá okkur hefur á undanförnum árum verið nokkur stöðnun í þessum málaflokki út frá tæknilegu sjónarmiði, m.a. vegna þess hvað endurnýjun gripahúsa hefur verið hæg. Sú athugun sem hér er greint frá er liður í því að búa okkur betur undir það að móta hvernig gripahús og tengibyggingar við þær muni best fyrir komið við aðstæður hér á landi. Ekki er verið að greina frá tölulegum niðurstöðum heldur fyrst og fremst verið að vekja athygli á þeim möguleikum sem tiltækir eru þegar kemur að nýbyggingum og endurbyggingu eldri gripahúsa. Mikil nauðsyn er á að geta lagt meiri áherslur á rannsóknir sem snerta samspil á milli áburðargeymslna og búfjárhúsa, bæði með tilliti til tæknilegra atriða, nýtingar á áburðarefnum og svo mengunar. Æskilegt væri að leggja meiri vinnu í hagkvæmnisútreikninga á hinum ýmsu geymsluaðferðum þannig að leiðbeiningastarfsemin og bændur fengju skýrari viðmiðanir í þeim efnum. Í framtíðinni þarf að einfalda geymslu- og blöndunartækni eins og kostur er og kanna áhrif vatnsblöndunar á búfjáráburðinn og með tilliti til nýtingar. Þá þyrfti einnig að gera athuganir á dreifingartækni, einkum að bera saman yfirborðsdreifingu og ídreifingu búfjáráburðar. Ennfremur væri gagnlegt að kanna betur áhrif þjöppunar á jarðveg með ólíkum flutningatækjum og flothjólbörðum.
HEIMILDASKRÁ
Við samantekt efnisins er stuðst við upplýsinga frá framleiðanda að geymslutanknum, Malgar, Lancaster Bros Limited, Englandi og umboðsaðila hans Vélaval-Varmahlíð hf. og auk þess eftirfarandi heimildir:
Berg, Knut, 1994. Lagring og handtering av husdyrgjödsel. Norges Landbrukshögskole, Institutt for tekniske fag, 59/1994, Norge.
Erna Bjarnadóttir & Stefán Valdimarsson, 1992. Verðmæti búfjáráburðar. Rit búvísindadeildar, nr. 1, Nýting búfjáráburðar. Bændaskólinn á Hvanneyri: 53-61.
Grétar Einarsson, 1992. Tækni við meðhöndlun búfjáráburðar. Rit búvísindadeildar, nr. 1, Nýting búfjáráburðar. Bændaskólinn á Hvanneyri: 81-91.
Gunnar Jónasson, 1998. Lánastofnun landbúnaðarins, munnlegar upplýsingar.
Livestock Waste Facilities Handbook, 1985. An agricultural engineering program of 13 Universitets serving homeowners, farmers and industry. Midwest plan service.
Lund, Morten, 1973. Utendörs lager eller gjödselkjeller for blautgjödsel. Institutt for bygningsteknikk, melding nr. 71. Norges Landbrukshögskole.
Magnús Sigsteinsson, 1996. Lausgöngufjós með legubásum, bráðabirgðaskýrsla (fjölrit). Bændasamtök Íslands.
Morken, John, 1994. Ammoniakktap fra husdyrrom og gjödsellager. NLH, Institutt for tekniske fag, melding nr. 13.
Nilsson, Christer, 1974. Lagringsbehållare för flytgödsel. Akuellt från Lantbrukshögskolan 203, teknik 24, Uppsala.
Pétur Diðriksson, 1992. Notkun og verðmæti búfjáráburðar. Rit búvísindadeildar, nr. 1, Nýting búfjáráburðar. Bændaskólinn á Hvanneyri: 63-63.
Ryeng, Vidar, 1996. Maskinbrug på jord i nord. Driftsteknikk tilpasset naturgrunnlaget. Landbrugsforlaget, Oslo.
Simensen, Egil, 1986. Husdyrhygiene. Yrkeslitteratur as., Oslo.
Sörensen, Claus Grön, 1993. Gylle kontra fast og flydende staldgödning. Landbrugsministeriet Statens Jord-brugstekniske Forsög, beretning nr. 54/1993.
Storing, handling and spreading of manure and municipal waste, 1988. Seminar of the 2nd and 3rd Technical Section of the C.I.G.R. Jordbrukstekniska institutet rapport 96: 1 og 2.
|
|
|