Stofbelasting verlagen ten behoeve van de gezondheid

De kwaliteit van de lucht in legpluimveestallen is wat betreft de stofontwikkeling door de maatschappelijk en politiek gedreven overstap naar volières en vrije uitloop niet verbeterd. Toen in de jaren 70 legpluimveebedrijven overstapten op de toen als zeer geavanceerd geldende legbatterijen met mestbandventilatie, leidde dit tot een duidelijke verbetering van de hygiëne en het stalklimaat. De uitwerpselen van de dieren werden namelijk op mestbanden verzameld, gedroogd en in regelmatige intervallen van ca. 3 tot 4 dagen uit de stal verwijderd. Naast ammoniak waren ook de stofconcentraties in de stallucht door de afwezigheid van strooisel duidelijk lager. 

Door de afschaffing van legbatterijen werd weliswaar in het dierenwelzijn geïnvesteerd, maar keerden de problemen van de stofvorming wel terug. Uit een vergelijking van permanente stofmetingen blijkt duidelijk het verschil tussen de houderijsystemen (afb. 1). De stofconcentratie is hierbij sterk afhankelijk van het houderijsysteem en van de dagindeling resp. de activiteit van de dieren. De stofconcentratie stijgt als het licht wordt en tijdens het voederen abrupt, terwijl in de donkere fase amper stofdeeltjes worden gemeten. Terwijl het aantal deeltjes in groepshuisvestingskooien niet hoger uitkomt dan 6.000 deeltjes per 100 cm³, werden in de volièrestal 60.000 deeltjes per 100 cm³ lucht gemeten. In volièrestallen kunnen op die momenten stofconcentraties van 20 mg/m³ worden bereikt.

Afb. 1: Zwevende stofdeeltjes door de dag heen in groepshuisvestingskooien en in volières.

Stof irriteert de longen

De hoge stofconcentraties zijn belastend voor de gezondheid van mens en dier, omdat een deel van deze zeer kleine deeltjes als inhaleerbare en respirabelbare zwevende deeltjes (PM10) tot in de alveolen van de longen terechtkomt. Deze deeltjesgrootten kunnen irritaties en ontstekingen in de long veroorzaken. Een kiembelasting en gezondheidsrisico zoals die bekend zijn van de duivenmelkerslong veroorzaakt door schimmels of endotoxinen, is bij het stof uit strooisel daarentegen niet bekend en er dient bij de risicobeoordeling van de zwevende deeltjes dan ook te worden gedifferentieerd. De MAC-waarde voor inhaleerbaar stof ligt momenteel bij 10 mg/m³ (TRGS 900). Bij een langer verblijf in de stal tijdens de activiteitsfase van de dieren dienen daarom stofmaskers te worden gedragen. 

Bron van het ontstaan van stof

De bron van stofemissies in volièrestallen is met name het strooisel. Naast de bovengenoemde vergelijking van de houderijsystemen met en zonder strooisel, kan dit ook aan de hand van een vergelijking van de bestanddelen worden aangetoond. Uit een analyse van verschillende gekozen bestanddelen van stof, strooisel en voer van een legpluimveebedrijf blijkt dat de samenstelling van het stof het meest overeenkomt met het strooisel (tabel 1). Er worden echter ook sporen van methionine hydroxy-analoog in het stof gevonden dat alleen uit het voer afkomstig kan zijn. 

Tabel 1: Vergelijking van de samenstelling van stofmonsters met voer- en strooiselmonsters

Strooiselmanagement

Om meer inzicht te krijgen in het ontstaan van stof uit strooisel, is het de moeite waard om het huidige strooiselmanagement in legpluimveestallen nauwkeuriger te bekijken. 
Bij het op stal zetten van het legpluimvee wordt in het strooiselgedeelte maar weinig basismateriaal (100-300 g/m²) bijv. in de vorm van houtkrullen of pellets gebruikt. De leghennen gaan 's nachts naar de hoger gelegen volièreniveaus om daar te rusten. Zo kan ongeveer twee derde van de uitwerpselen op de mestbanden worden verzameld en regelmatig uit de stal worden getransporteerd en één derde komt in het strooisel terecht. 

Het strooisel neemt in de loop van de doorloop langzaam in hoogte toe. Op grond van de permanente bewerking door de leghennen worden de strooiseldeeltjes steeds fijner, totdat de deeltjesgrootte zo klein is dat zij als zwevend stof in de lucht terechtkomen. De stofvorming wordt sterker naarmate het strooisel langer in de stal aanwezig is. Er bestaat een reeks factoren die de droging van het strooisel en ook de afslijting van de strooiseldeeltjes en dus de stofvorming bevorderen.

Stallucht

De huidige ventilatievoorzieningen in legpluimveebedrijven zijn door de richtlijnen van de verordening inzake dierenbescherming en het houden van voor landbouwdoeleinden gehouden dieren (4,5 m³/kg h) dubbel zo groot dan volgens DIN 18910 nodig zou zijn. Een 8- tot 10-voudige luchtverversingsnelheid veroorzaakt veel luchtverplaatsingen Omdat leghennen weinig water aan de lucht afgeven, heeft de opgewarmde lucht bij een slechts licht verhoogd watergehalte zeer goede drogingseigenschappen. Bij de huidige stalsystemen komt de koude en vochtige frisse lucht niet direct in het strooisel terecht en er is zodoende geen sprake van condensatie in het strooisel. Hierbij helpen de onderdrukventilatiesystemen met in de zijwand geplaatste toevoerluchtventielen die bij een drukverschil van 10 tot 40 Pa een luchtstraal boven het houderijsysteem tot in het midden van de stal creëren. Op deze manier wordt de lucht eerst opgewarmd en komt pas daarna in het onderste stalgedeelte terecht. De geleiding van de frisse lucht in de stal wordt door een glad, barrièrevrij plafond ondersteund, waar de lucht gelijkmatig langs kan stromen (coandă-effect). 
Bij stallen met uitloopopeningen wordt gelijkdrukventilatie ingezet. Doorgaans worden luchtinlaten gebruikt die met een ingebouwde ventilator frisse licht via een horizontale luchtgeleidingsplaat gelijkmatig in de stal transporteren en vanuit het midden van de stal voor een luchtcirculatie zorgen. In een hoogwaardigere uitvoering van de luchtinlaten wordt door een spleet in de luchtinlaat warme stallucht aangezogen en met frisse lucht gemengd. Hierdoor wordt ook bij kleine hoeveelheden toevoerlucht een gemengde lucht gegenereerd die het ruimtevolume actief mengt.

Drinkwater

Een laag drinkwaterverbruik van de leghennen kan ook een oorzaak voor zeer droog strooisel zijn. Het verbruik zou per leghen ca. 225-250 ml moeten bedragen en mag niet veel hoger of lager liggen.

De genoemde factoren hebben in moderne en goed geïsoleerde stallen ervoor gezorgd dat het strooisel droog en kruimelig blijft. Het vocht wordt aan de geproduceerde verse uitwerpselen onttrokken, net zoals bij kattenbakkorrels. Dit is voor de ballen van de poten en de activiteit van de dieren bevorderlijk en gewenst. Als nadeel kan worden gesteld dat er sprake kan zijn van een verhoogde stofontwikkeling. 

Technische maatregelen voor een stofvermindering 

Hieronder volgen als voorbeeld vier technische maatregelen die in combinatie met andere technieken kunnen bijdragen aan een stofvermindering. In principe zijn de maatregelen erop gericht de hoeveelheid uitwerpselen in het strooisel te verlagen en de vorming van kleine deeltjes te voorkomen.  

Instrooireductie:

Een permanente, indien mogelijk automatische instrooireductie kan de stofvorming effectief verlagen. Hierbij wordt niet het emitterende oppervlak gereduceerd, maar het aandeel oudere instrooideeltjes in het strooisel die het stofpotentieel vormen. In een vergelijkend onderzoek werd in twee identieke legpluimveestallen een NATURA Nova-volière met en zonder instrooireductiesysteem geïnstalleerd. Zonder de instrooireductie bereikte het strooisel aan het eind van de houdperiode een hoogte van tot wel 12 cm, terwijl in de stal met instrooireductiesysteem slechts een strooiselhoogte van 2-3 cm werd bereikt. In afbeelding 2 zijn de stofconcentraties in beide stallen, met en zonder instrooireductiesysteem, weergegeven. Het effect van de stofvermindering blijkt duidelijk in de tweede helft van de houdperiode. Gemiddeld daalt de stofmassa in de stal met instrooireductie met 42%. De hoeveelheid strooisel werd tot een vierde verlaagd. Ook als het emitterende oppervlak door het instrooireductiesysteem niet verandert, is het emissiepotentieel duidelijk verlaagd, omdat oudere deeltjes die in stof uiteenvallen, permanent worden verwijderd. 

Afb. 2: Verloop van de concentraties zwevende stof in de stal met en zonder instrooireductie.

Vliegbarrières:

Als de leghennen vanuit de bovenste volière-etages in het strooisel vliegen, wordt er veel stof opgewaaid. Er zijn volièresystemen beschikbaar die uitsluitend vanuit de onderste etage toegankelijk zijn en op de bovenste etages van vliegbarrières zijn voorzien (afb. 3). Volièresystemen die uitsluitend vanuit de onderste etage toegankelijk zijn, vertonen daarentegen een 70 % lagere stofemissie (VDI 3894). Bij deze installaties kunnen de dieren niet vanuit de bovenste volière-etage in het strooisel vliegen en zo waait er dus minder stof op. Dit houderijsysteem kon in Duitsland helaas geen ingang vinden, omdat de toegang ook kan worden afgesloten. Deze functie is bedoeld om de jonge hennen na het op stal zetten aan het houderijsysteem te laten wennen resp. om de dieren makkelijker te kunnen controleren. Dat is weliswaar volgens de verordening inzake dierenbescherming en het houden van voor landbouwdoeleinden gehouden dieren tot 3 weken na het op stal zetten toegestaan, maar wordt door de controle-instanties niet graag gezien, omdat werd verondersteld dat de pluimveehouders de installatie permanent gesloten zouden houden. Het is echter een feit dat de activiteit en de beweging van de dieren door dit houderijsysteem gericht gestuurd kan worden en zodoende stofemissies worden verlaagd.

Afb. 3: Vliegbarrières kunnen het opwaaien van stof verminderen.

Instrooigedeelten beperken:

Doorgaans beslaat het instrooigedeelte 100 % van het gehele stalbodemoppervlak en is hiermee een gebruiksoppervlak dat moet worden meegerekend. Om het staloppervlak optimaal te benutten, wordt bij de planning van de stallen in het houderijsysteem met 9 dieren/m2 gerekend en met hetzelfde aantal dieren op het stalbodemoppervlak gepland. Zodoende kunnen de in Duitsland toegestane 18 dieren/m2 in het gebouw worden gerealiseerd, waarbij de helft van het in aanmerking komende oppervlak uit strooisel bestaat. De verordening inzake dierenbescherming en het houden van voor landbouwdoeleinden gehouden dieren bepaalt echter dat één derde van het staloppervlak resp. minimaal 250 cm2/dier als instrooivlak moet dienen, zodat de leghennen kunnen scharrelen en zandbaden. Om het instrooi-oppervlak ten behoeve van een lagere belasting met zwevende deeltjes klein te houden, zou reeds 45% van het staloppervlak aan de voorwaarden van de verordening voldoen. Met het kleine instrooigedeelte wordt het stofemitterende oppervlak duidelijk verkleind. Een voorbeeldig ontwerp van een legpluimveestal met een derde, boven de stalbodem geïnstalleerd roosterniveau met mestband wordt in afb. 4 getoond. 

Afb. 4: Legpluimveestal met een derde roosterniveau vermindert instrooi en hierdoor de stofontwikkeling.

Instrooibevochtiging:

Ingeval van zeer droog strooisel kan het beslist zinvol zijn om het zwevende stof met een hogedruk-vernevelsysteem te binden. Voorwaarde is dat dit systeem zeer fijne druppels (2-5 µm) genereert, zodat de waterdruppels lang in de lucht aanwezig blijven. Door de bevochtiging wordt uiteindelijk ook het strooisel oppervlakkig bevochtigd en wordt de suspensie van het zwevende stof in de stallucht voorkomen. De juiste dosering is echter niet eenvoudig. Tot de mogelijke risico's van een te sterke bevochtiging behoren een verhoogde vrijkoming van ammoniak als het watergehalte in het strooisel voor de enzymatische omzetting van het stikstof ter beschikking komt. Bovendien kunnen onderdelen van het houderijsysteem vochtig worden en kan er corrosie ontstaan. 

Conclusie: 

• Samengevat kan worden gesteld dat met de keuze om leghennen in volières en vrije uitloopstallen te houden, het dierenwelzijn aanzienlijk is verbeterd. 
• Voor de hiermee gepaard gaande verhoogde stofontwikkeling zijn tegenwoordig reeds verschillende mogelijke technische oplossingen beschikbaar die met behulp van de in de afgelopen jaren opgedane inzichten in de praktijk moeten worden doorontwikkeld. 
• Ook de wetenschap en de wetgevers zijn aan zet om zich met de gevolgen en conflicterende doelstellingen van de overwegend op het dierenwelzijn gerichte houderijrichtlijnen bezig te houden.

Dr. Ralf Kosch, Big Dutchman International GmbH
Gepubliceerd in de speciale DGS-uitgave 27172018: ‘Schwerpunkt Tiergesundheit’