Vrijloopstallen

Het doel van de vrijloopstal is het aanbieden van een ruimte voor koeien waarop zij kunnen liggen en lopen op een "zachte" en enigszins verende ondergrond. Door deze natuurlijke ondergrond worden klauwproblemen voorkomen en het vrij kunnen gaan liggen blijkt voor de koeien plezieriger te zijn.
Omdat de druk op deze vrijloopruimte veel groter is dan buiten (beschikbare oppervlakte per koe is veel kleiner), zal er ook veel meer mest per m2 opgevangen moeten worden. Om dit te realiseren wordt uitgegaan van een tweetal principes:
1: absorberen van de mest in de strooisel laag en deze steeds aanvullen (potstal),
2: absorberen en composteren.

In het nederlandse klimaat is de winter de meest moeilijke periode om de "strooisellaag" voldoende droog te houden omdat dan de natuurlijke verdamping laag is. Om juist in deze periode toch voldoende verdamping te kunnen houden is het mogelijk om de energie die vrijkomt bij het composteringsproces te gebruiken voor een extra verdamping.
Indien gekozen wordt voor het proces van absorberen en composteren is het van belang dat:
- gekozen wordt voor een samenstelling van de bodem die voldoende composteringsenergie heeft,
- het materiaal moet voldoende draagkracht hebben, (om de betreden van de koeien te weerstaan),
- beluchting mogelijk is,
- het eindproduct bruikbaar is, (als meststof),
- de totale emissies aan ammoniak, lachgas en methaan niet hoger zijn dan in de traditionele stallen.   

Om het compos- teringsproces beter te kunnen sturen wordt een beluchtingsvloer gebruikt. Met behulp van een ventilator wordt lucht door de strooisellaag gezogen of geblazen.

Bij het composteerproces van organisch afval wordt reeds veelvuldig gebruik gemaakt van geforceerde beluchting. Door gebruikt te maken van geforceerde beluchting kan veel beter de zuurstofbehoefte voor het composteerproces geregeld worden. Tijdens het composteerproces, in de piekperiode van activiteit (temperatuur 50 - 60C), kan binnen een tijdsbestek 15 tot 30 minuten alle zuurstof verbruikt zijn. In principe zou (zonder beluchting) elk uur omgezet moeten worden om voldoende zuurstof in de hoop te houden.
Naast de mogelijkheid om met geforceerde beluchting zuurstof in de composthoop te kunnen brengen zonder om te zetten, kan ook de temperatuur beÔnvloed worden. Indien temperaturen boven 60 C optreden zal een (groot) deel van de micro-organismen dood gaan en neemt de composteringsactiviteit (sterk) af (en zal minder verdamping plaatsvinden).

Geforceerde beluchting zuigen en/of blazen.
Indien gekozen wordt voor het toepassen van geforceerde beluchting is het van belang bij de aanleg of je wil zuigen of blazen. Indien het systeem op zuigen is berekend kun je ook blazen. Indien het systeem op blazen is berekend zal bij zuigen of een zeer hoge onderduk nodig zijn of zal de verdeling over de lengte van de buis onregelmatig zijn. Daarnaast moet in beide gevallen rekening gehouden worden met de mogelijkheid om condenswater af te voeren. Bij het blaassysteem zal de hoeveelheid beperkt zijn en dient het waterslot anders geconstrueerd moeten zijn dan bij zuigen.
Bij de composteerinstallaties wordt normaal alleen de blaasmethodiek gebruikt omdat in gesloten ruimtes wordt gewerkt. Bij vrijloopstallen is dit niet mogelijk. Om eventueel emissies te kunnen beperken zou je een zuigsysteem moeten gebruiken.

Effect betreding door koeien.
Bij composteerinstallaties wordt er voor gezorgd dat het te composteren materiaal luchtig wordt gestapeld, zodat voldoende zuurstof in de hoop kan komen. Voorkomen wordt dat op of over het te composteren materiaal gereden wordt omdat hierdoor verdichtingen en versmeringen kunnen ontstaan die vervolgens niet goed composteren. Daarnaast wordt er goed voor gezorgd dat het materiaal goed gemengd is (homogeen), zodat de lucht regelmatig door de hoop geblazen of gezogen kan worden.
Doordat in de vrijloopstal de koeien op het materiaal lopen wordt het verdicht. Daarnaast zal het verdichten niet regelmatig over de gehle oppervlakte gebeuren. Dit houdt in dat de bovenlaag altijd bewerkt, gemengd zal moeten worden. Toch zie je na enige tijd dat er een laagvorming optreedt (zie onderstaande foto).

Door betreding en bewerking ontstaat er een toplaag, met kort daaronder een verdichte storingslaag die voorkomt dat het gehele pakket mee kan composteren. De laag onder de storingslaag is meestal zeer droog.

Om het composteerproces goed te laten verlopen zal de bewerking dus ook die storingslaag regelmatig moeten breken. Dit heeft tevens tot gevolg dat een grotere hoeveelheid van de bodem in het proces betrokken wordt.

Samenstelling.

De samenstelling van de biobodem is afhankelijk van de manier waarop je gebruik maakt van de bodem. Dient de bodem alleen als absorberend middel dan is een eerste vereiste dat het materiaal voldoende droog is en vocht kan opnemen.
Indien gekozen wordt voor een bodem waarin het composteerproces een rol moet spelen, dan is het van belang dat een groot deel van het materiaal tijdens het proces de structuur kan vasthouden. Gesnipperd hout is dan een goed uitgangspunt.
Daarnaast moet er voldoende energie in het mengsel zitten om de micro-floa te kunnen voorzien van voedsel. Gebleken is dat alleen de mest onvoldoende energie in zich heeft om het composteerproces opgang te houden.
Omdat det materiaal regelmatig bewerkt moet worden, omdat, door het belopen van de bodem door koeien, verdichting optreedt, zal na verloop van tijd een fijne structuur ontstaan. Het is dan van belang dat het materiaal redelijk droog is omdat de structuur dan onvolodende zal zijn om nog lucht door te laten.

Ook van groot belang is de eindbestemming van het gecomposteerde materiaal. Wordt het op eigen land toegepast of moet het afgevoerd worden? Indien het afgezet moet worden is het van belang om bij de keuze van de bodem rekening te houden met de afzet van het gecomposteerde product. Hierbij kan tevens gedacht worden aan een beperkte nabewerking / behandeling waardoor de "gecomposteerde mest" beter afzetbaar is.

Pathogenen.

In de stalomgeving is er altijd een bepaalde druk van pathogenen zoals de aanwezigheid van Salmonella, E-coli en waarschijnlijk in mindere mate van Klebsiella. Hoe hoger de druk van pathogenen (de hoeveelheid actieve pathogenen) hoe meer kans er bestaat dat koeien uierontsteking en/of andere infecties kunnen oplopen.
Pathogenen hebben de eigenschap dat in een situatie, die gunstig is voor hun ontwikkeling, zich heel snel te vermenigvuldigen (veel sneller dan de "goede" micro-organismen). Dat wil zeggen dat in een situatie waarin "vers organisch afval" (gemakkelijk afbreekbaar) aanwezig is, weinig andere micro-organismen en een temperatuur die tussen de 15 en 35 C ligt een ideale voedingsbodem is voor de pathogenen.
Indien het vers organisch materiaal gemengd wordt met materiaal dat reeds een forse populatie aan micro-organismen bevat die onder normale omstandigheden de afbraak voor hun rekening nemen, is de kans op een snelle ontwikkeling van pathogenen klein omdat het "voedsel" al snel door de micro-organismen wordt aangepakt. Vergelijk het met een grote gedekte tafel waarop ineens het diner wordt opgediend. Indien er maar 4 gasten zijn (waarvan 3 pathogeen) kunnen ze lang hun gang gaan. Indien er reeds 500 gasten aanwezig zijn en er komen dan 3 pathogenen bij zal er weinig gebeuren.
Bij een stal met roosters is de ondergrond altijd voorzien van (een beetje) mest, waarin een micro-flora aanwezig is die in de koeien darm actief is (anšeroob). De mest komt vervolgens in een koelere meer aerobe omgeving en wordt via de klauwen mee genomen in de drogere ligbox. Daar zal de temperatuur oplopen en in een bed van zaagsel (geen micro-flora) een gedekte tafel bieden.

Hieronder is visueel in beeld gebracht wat er gebeurd als op en voedingsbodem een pathogeen wordt geŽnt (midden) en er geen concurrentie is (control) en als er wel concurrentie is (extract van compost, dat op 6 plaatsen rond het midden wordt geŽnt).
Te zien is dat de groei van de pathogeen sterk beperkt wordt, korte tijd een pad-stelling geeft, waarna vervolgens het pathogeen overwoekerd wordt.

Voorbeeld van ziekte onderdrukkende werking van compost, test en opname:

v. Iersel Biezenmortel BV.