Exhaust air treatment systems for the mitigation of dust, ammonia and odour from poultry housing

Abstract

Exhaust air treatment is becoming increasingly important in poultry husbandry with a rising number of animals kept per barn. An adaptation of the systems that already have been successfully used in pig husbandry only works out to a limited extent due to other initial parameters in poultry husbandry, which is why specific adjustments need to be carried out. In the present dissertation, different filter components in different housing systems were examined regarding their suitability. <br /> In the first study a dry filter for dust reduction is tested. Comparative investigations under laboratory conditions in a wind tunnel and in a laying hen barn are carried out. Depending on the particle size fraction, separation efficiencies between 60 and 79% are measured in the wind tunnel. In the barn, the reduction efficiency is lower, which can, inter alia, be explained by the fact that the exhaust air is exposed to considerable turbulences there. <br /> The second study deals with a two-stage exhaust air treatment system at a broiler fattening facility. The first stage consists of a chemo-scrubber, the second stage of a biofilter. The biofilter is divided into two halves: one is equipped with root wood, the other one with honeycombed paper pads. Besides the reduction of ammonia from the exhaust air, the focus is especially on the odour reduction efficiency of the biofilter and the suitability of the two filter materials used. Both filter halves are able to reduce the odour load, but the honeycombed paper pads with a reduction of 51% are more effective than the root wood with 38%. The latter also proves to be susceptible to fungal growth, which could have a negative effect on long-term stability and secondary emissions. <br /> The third study in the form of a conference paper illustrates an investigation of a three-stage exhaust air treatment system for cleaning the exhaust air of a laying hen house. The dry filter already used in study 1 forms the first stage, followed by a chemo-scrubber and a biofilter. The honeycombed paper pads used in study 2 are also used as filling material for this biofilter. An odour reduction of 68.4 % is achieved here. The dust reduction performance in the multi-stage system is also significantly higher compared to the single-stage system.

Abluftreinigung gewinnt in der Geflügelhaltung mit steigender Anzahl gehaltener Tiere pro Betrieb zunehmend an Bedeutung. Eine Adaption der in der Schweinehaltung bereits erfolgreich eingesetzten Systeme funktioniert aufgrund anderer Ausgangsparameter in der Geflügelhaltung nur bedingt, weshalb gezielte Anpassungen vorgenommen werden müssen. In der vorliegenden Dissertation wurden verschiedene Filtertechnologien in unterschiedlichen Haltungssystemen hinsichtlich ihrer Eignung untersucht. <br /> In der ersten Studie wurde ein Trockenabscheider zur Staubminderung untersucht. Vergleichende Untersuchungen unter Laborbedingungen wurden im Windkanal sowie in einem Legehennenstall durchgeführt. Im Windkanal wurden je nach Partikelgrößenfraktion Abscheidegrade zwischen 60 und 79 % gemessen. Im Stall war die Minderungsleistung niedriger, was sich unter anderem dadurch erklären lässt, dass die Abluft dort erhebliche Turbulenzen aufweist. <br /> Die zweite Studie befasst sich mit einer zweistufigen Abluftreinigungsanlage an einem Hähnchenmaststall. Die erste Stufe bestand aus einem Chemo-Wäscher, die zweite aus einem Biofilter. Der Biofilter war in zwei Hälften unterteilt, wovon eine mit einer Wurzelholzschüttung und die zweite mit wabenförmigen Papierpads bestückt war. Neben der Minderungsleistung von Ammoniak aus der Abluft lag der Fokus insbesondere auf der Geruchsminderungswirkung des Biofilters und der Eignung der beiden eingesetzten Filtermaterialien. Bei beiden Filterhälften konnte die Geruchsbelastung deutlich gemindert werden, die Papierpads waren jedoch mit 51 % Minderung effektiver als die Wurzelholzschüttung mit 38 %. Letztere zeigte sich auch als anfällig für Pilzwachstum, was sich auf die Langzeitstabilität und Sekundäremissionen negativ auswirken könnte. <br /> Die dritte Studie in Form eines Tagungsbeitrages veranschaulicht eine Untersuchung einer dreistufigen Abluftreinigungsreinigungsanlage an einem Legehennenstall. Der Trockenabscheider aus Studie 1 bildete die erste Stufe, gefolgt von einem Chemo-Wäscher und einem Biofilter. Die in Studie 2 eingesetzten Papierpads wurden auch hier als Füllmaterial im Biofilter verwendet. Hier konnte eine Geruchsminderung von 68,4 % erreicht werden. Auch die Staubabscheidung konnte im mehrstufigen System gegenüber dem einstufigen deutlich gesteigert werden.