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Aqua Vivendi: Gülletrennung überzeugt

Die Tierhaltung ist in Deutschland sehr ungleichmäßig verteilt. Im Rahmen des Strukturwandels ist sogar mit einer weiteren Konzentration der Tierhaltung zu rechnen, weil erfolgreiche Betriebe weiter wachsen und weniger erfolgreiche Betriebe möglicherweise die Tierhaltung einstellen werden. Demgegenüber steht die Entwicklung, die Ausbringung von Düngern aus verschiedenen Gründen sowohl zeitlich als auch mengenmäßig immer weiter zu beschränken.

In der Folge stehen immer mehr Landwirte in Gebieten mit hohem Veredelungsanteil und demzufolge einem Überschuss organischer Dünger vor einem Problem: Sie müssen entweder große Lagerkapazitäten schaffen, um Sperrfristen bei der Ausbringung zu überbrücken, oder es gilt, die Gülle im Sinne einer bedarfsgerechten Kreislaufdüngung in andere Regionen mit einer Nährstoff-Unterdeckung zu verbringen.

Aber auch für die Ausbringung auf den eigenen Flächen sind bei größer werdenden Betrieben immer weitere Entfernungen von den Ställen mit den Güllelagern zu den Weiden und Äckern zurückzulegen.

Das Wasser muss weg

Nun ist Gülle aber in erster Linie Wasser, dessen Transport eigentlich nicht lohnt. Rohgülle hat je nach Herkunft einen Trockenmassegehalt (TM-Gehalt) zwischen 3 und 10 Prozent. Um gegebenenfalls die Kosten für einen Transport per Lkw niedrig zu halten, wäre aber ein TM-Gehalt von 25 Prozent oder mehr wünschenswert. Diese Konzentration kann über eine Trennung der festen und flüssigen Bestandteile der Gülle in einer Separationsanlage erreicht werden.

Das geprüfte Separationssystem MoRoPlant 20 von Aqua Vivendi erledigt diese Aufgabe mithilfe zweier Separationsstufen. Das Ausgangssubstrat durchläuft, beschickt über eine Schneidradpumpe, eine 28 m lange Einlaufstrecke. Dabei werden an zwei Stellen im vorderen Rohrstreckenviertel über Proportionaldosierer zwei Additive zudosiert. Diese bewirken im ersten Schritt eine Fällung beziehungsweise Flockung des Substrats. Am Ende der Rohrstrecke werden die festen Bestandteile in einer Dekanterzentrifuge von der frei abfließenden Flüssigphase getrennt.

Das MoRoPlant-System ist als geschlossenes System in einem 20-Fuß-Container verbaut (Bild) und kann so auf einem Lkw- oder Anhänger-Fahrgestell transportiert werden. Als Additive werden Bentonit, ein als natürliches Trennmittel wirkendes Tonmineralgemisch, sowie eine Mischung auf Basis von Pflanzenstärke verwendet.

Letztere erleichtert die Bindung fester Bestandteile des Ausgangssubstrats an das Bentonit und so die Entstehung wasserunlöslicher Flocken, was die mechanische Trennung in der Dekanterzentrifuge verbessert und die Trennschärfe erhöht. Außerdem spaltet die Stärke Stickstoff-Verbindungen auf und verbessert so unter anderem die N-Abscheiderate.

Aufwändige Messungen

Insgesamt wurden Versuche mit jeweils drei verschiedenen Mastschwein- und Milchviehgüllen aus sechs Betrieben auf einem großen Schweinemastbetrieb in Bayern durchgeführt. Zur Messung wurden jeweils zwei Tankwagen Gülle aus einem Betrieb angeliefert. Einer der Gülletankwagen war mit einem Umpumpsystem zum Homogenisieren der Gülle ausgestattet; aus diesem wurde das Separationssystem über die Schneidradpumpe beschickt.

Der Inhalt des zweiten Tankwagens wurde diskontinuierlich mit einer mobilen Pumpstation in den anderen Tankwagen überladen, sodass während des Messzeitraums immer ausreichend homogenisierte Gülle eines Ursprungs zur Verfügung stand. Dabei wurden alle Stoffströme erfasst und stündlich Proben an allen Zulauf- und Austragspunkten gezogen.

Die Proben eines Messtages, also einer Gülle, wurden zu Mischproben vereinigt und drei Teilproben für die zwei beauftragten Analyselabore sowie eine Rückstellprobe gezogen. Aus allen Proben wurden im Labor die Gehalte an Trockensubstanz und organischer Trockensubstanz sowie Gesamt- und Ammoniumstickstoff, Gesamt-Phosphor und Gesamtkalium, Kupfer und Zink sowie auch der pH-Wert und das Kohlenstoff-/Stickstoffverhältnis bestimmt und aus den Ergebnissen die Abscheidegrade bei Mastschweine- und Milchviehgülle errechnet.

Ergebnisse und Fazit

Der Abscheidegrad für die Trockensubstanz lag dabei über 80 Prozent, für Stickstoff bei über 40 Prozent bei Mastschweine- und bei über 60 Prozent bei Milchviehgülle. Besonders hohe Abscheideraten von über 90 Prozent wurden beim Phosphor erzielt. Bei Kalium wurde ein durchschnittlicher Abscheidegrad in der Mastschweinegülle, aber mit über 40 Prozent ein sehr guter Abscheidegrad in der Milchviehgülle erzielt.

Da der bestimmte Trockensubstanzgehalt im Zentrat, also der flüssigen Phase nach Separierung, stets unter 2 Prozent lag, kommt gegebenenfalls folgende Passage in § 6, Abschnitt 10 der Düngeverordnung von 2017 zum Tragen. Dort heißt es:

„Die nach Landesrecht zuständige Stelle kann ferner im Falle von Düngemitteln mit einem festgestellten Gehalt an Trockenmasse von weniger als zwei vom Hundert auf Antrag Ausnahmen von den Verbotszeiträumen nach Absatz 8 oder 9 genehmigen, wenn schädliche Gewässerveränderungen nicht zu erwarten sind und nicht mehr als 30 Kilogramm Gesamtstickstoff je Hektar im genehmigten Zeitraum aufgebracht werden.“

Die detaillierten Ergebnisse sind auf der DLG-Webseite im Prüfbericht 6929 kostenfrei abrufbar.