Ammonia transformation in a biotrickling air filter

[Abstract] A simple, tubular biotrickling filter was designed for optimal removal of ammonia and odour in ventilation air from a pig house. The removal and transformation of ammonia was studied in detail by analysis and modelling of chemical gradients through the filter. Good correspondence between measurements and model was obtained by using conventional substrate and inhibition kinetics of ammonium and nitrite oxidizing bacteria. Highest rates of ammonia removal were observed in the central section of the filter. Near the air outlet and water inlet the process was ammonia limited, while high nitrous acid concentrations almost excluded any biological activity near the air inlet and water outlet. Nitrous acid inhibition also stabilized pH at 6.5-7 all through the filter. Being sensitive to both ammonia and nitrous acid the nitrite oxidation process occurred mainly in the filter sections near the air outlet / water inlet, and only 8% of the nitrite was turned into nitrate. Water supply only exceeded evaporation by 20% but modelling indicated that additional watering would have limited effect on filter efficiency. The filter was also robust to varying loading, as a 4-fold increase in ammonia inlet concentration only reduced filter efficiency from 86 to 76%

Jordbearbejdning i økologisk jordbrug – pløjedybde og ikke-vendende jordløsning [Soil tillage in organic farming – ploughing depth and non-inversion deep tillage]

I perioden 1996 til 2000 gennemførtes et markforsøg med forskellige jordbearbejdnings-systemer på Den økologiske Forsøgsstation Rugballegaard. Forsøgsarealet blev omlagt til økologisk drift i forbindelse med projektets start i 1996. Undersøgelserne gennemførtes i et fem-marks skifte, der ligeledes blev kørt ind i forbindelse med projektet. Det drejer sig om et såkaldt blandet sædskifte med byg/ært m. udlæg, 1. års kløvergræs, 2. års kløvergræs, havre og vinterhvede. Forsøget blev anlagt i fem marker (B1-B5), hvilket indebærer, at alle skiftets afgrøder blev dyrket hvert år. Fire forskellige jordbearbejdningssystemer blev undersøgt i et randomiseret blokforsøg med 4 blokke. De fire behandlinger omfattede to systemer med pløjning, nemlig led A med 20 cm pløjedybde og led B med 10-12 cm pløjedybde; hertil kom to systemer (C og D) med ikke-vendende løsning af jorden til 35-40 cm dybde. Til dette formål blev opbygget et specielt ud-styr i forbindelse med projektet. Der blev dog anvendt kommercielt tilgængelige gåsefod-stænder fra det tyske firma Dutzi. Disse blev monteret på en svær bulle, der også gav mulig-hed for ophængning af en Howard tandfræser. På denne var der monteret løftehitch, hvori en konventionel Nordsten slæbeskær-såmaskine kunne monteres. Forsøgsled C (’fuld’ Dutzi) omfattede en bearbejdning med hele denne ’ekvipage’ i én arbejdsgang, mens der i led D (’delt’ Dutzi) blev gennemført en separat bearbejdning med Dutzi-tænderne efterfulgt af så-ning med tandfræser og såmaskine. Omlægning af græsmarken skete for alle systemer med traditionel pløjning til 20 cm dybde. Anvendelsen af Dutzi-udstyret krævede meget stor trækkraft og der var ikke nævneværdig mindskelse af dette ved at anvende løsnetænderne separat. Jordløsningen var i både C og D meget effektiv og gav anledning til en markant mindskelse af den mekaniske modstand i jordlaget fra ca. 20 til ca. 35 cm dybde, hvor der på arealet generelt fandtes en kompakt pløje-sål. Effekten på den mekaniske modstand i jorden viste sig at vedvare i minimum 2 år. Den ændrede jordfysiske tilstand gav forbedrede betingelser for bl.a. rodvækst og knoldbakterier (Rhizobium). De undersøgte bearbejdningsmetoder gav ikke entydige ændringer i ukrudtstrykket. Generelt (for alle bearbejdninger) var der problemer med at styre ukrudtet i vinterhveden. En tendens til forøget ukrudtstryk i udlægsmarken efter Dutzi-behandling i forhold til pløjning gav ikke øgede problemer, idet forskellen udlignede sig ved høst af dæksæden som helsæd. Der var heller ikke entydige tendenser i bearbejdningernes indflydelse på udbyttet af afgrøderne. Der var en tendens til, at Dutzi-løsning gav et lidt højere råprotein-indhold i helsæds- og kløver-græsudbyttet end pløjning. Både Dutzi-bearbejdningen og den overfladiske pløjning må betragtes som realistiske mulig-heder i et økologisk sædskifte som det undersøgte. En sikker konklusion om systemernes suc-ces vil kræve undersøgelser gennem mere end en rotation. Desuden kan resultaterne tænkes at være anderledes i andre sædskifter. Ploven vil fortsat være nødvendig i mange økologiske jordbrug p.g.a. behovet for at nedmulde flerårige afgrøder og halm-rig staldgødning mm. I stedet for fuld overgang til ikke-vendende jordløsning, forekommer det realistisk at reducere pløjedybden til det mindst mulige og fore-tage en evt. påkrævet mekanisk løsning af dybere jordlag med maskinel, der bryder jorden op til den ønskede dybde uden at vende den. Her er Dutzi-tænderne (separat eller i forbindelse med et kombisæt) én af flere muligheder. Der bør gennemføres forsøgsserier på forskellige jordtyper, hvor forskellige systemer testes med henblik på optimering af jordstruktur og biodiversitet i jorden, udbyttets størrelse og kvalitet, ukrudtsbekæmpelse samt med henblik på minimering af arbejdstid og forbrug af fos-silt brændstof. Sådanne undersøgelser bør dække de vigtigste kombinationer af jordtype, sæd-skifte og gødskningsstrategi mm. og gennemføres i så langt et tidsrum, at det er muligt at vur-dere de nævnte succeskriterier efter en nødvendig overgangsfase