DD295151A5 - Verfahren zur gewinnung von festem, optimierbarem mehrnaehrstoffduenger auf der basis von huehnerguelle - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur rueckstandslosen Umwandlung von Huehnerguelle in einen umweltschonenden optimierbaren Mehrnaehrstoffduenger. Es hat Bedeutung bei der einstreulosen Tierhaltung. Erfindungsgemaesz wird die Aufgabe durch mehrere nacheinanderfolgende Verfahrensschritte geloest, durch die die Huehnerguelle in einen optimierbaren fruchtfolgegerechten/schlagbezogenen Mehrnaehrstoffduenger umgewandelt wird, und zwar Mischen von 80 * Huehnerguelle mit einem Feststoffgehalt 10 * mit 10 * Strohmehl, Zugabe von 10 * einer Kalkkomponente, Zwischenlagerung * Tage, Umsetzung in ein vor meteorologischen Einwirkungen geschuetztes Lager und Verschnitt mit organischen Duengestoffen/mineralischen Mikro-/Makronaehrstoffen zu einem fruchtfolgegerechten/schlagbezogenen Mehrnaehrstoffduenger.{Guelle; Mehrnaehrstoffduenger; Strohmehl; Kalkkomponente; Umweltschutz; Naehrstoffreichtum}

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Das Verfahren dient der Überführung von Hühnergülle, bestehend aus Kot, Wasser und Futterresten, in einen streufähigen Mehrnährstoffdünger. Die mit dem Verfahren herstellbaren schlag- und fruchtfolgebezogenen Mehrnährstoffdünger können bei Verringerung der Bodenverdichtung zur Steigerung von Erträgen und zur Verbesserung der Bodenfruchtbarkeit von landwirtschaftlichen, forstwirtschaftlichen und gärtnerisch genutzten Flächen sowie zur Rekultivierung devastierter Flächen eingesetzt werden.

Charakteristik der bekannten technischen Losungen

Obwohl bereits Verfahren zur Überführung von Hühnermist und Hühnerexkrementen in feste Düngestoffe vorgeschlagen worden sind, hat die intensive Geflügelwirtschaft bisher davon keinen Gebrauch gemacht. Hierfür lassen sich vor allem zwei allgemeingültige Gründe anführen:

1. Die Verfahren gelten infolge ihrer hohen Kosten, insbesondere wegen der z.T. teuren Stoffe, welche in großen Mengen zugesetzt werden müssen, bzw. der damit verbundenen z.T. hohen Anlage- und Energiekosten als zu unwirtschaftlich, und

2. Die gewonnenen festen Dünger zeichnen sich durch geringe, feste oder verfahrensbedingt begrenzte Nährstoffverhältnisse aus. Diese Nachteile besitzen, wenn auch in unterschiedlicher Weise, alle zu beschreibenden, bisher bekannt gewordenen technischen Lösungen.

Bei den für die Herstellung von Naturdünger aus Hühnermist vorgeschlagenen Verfahren (DE-OS 3317241 identisch mit EP 0125440) ist einschränkend auf die stark voneinander abweichenden stofflichen Eigenschaften der Ausgangsstoffe Hühnermist und Hühnergülle aufmerksam zu machen, welche sich nicht nur in der Plastizität, dem Fließverhalten und der Thixotropie äußern, so daß sich diese technische Lösung nicht ohne weiteres auf Hühnergülle übertragen läßt. Ungeachtet dessen führt hier nicht nur die Zugabe von Bentonit, einem montmorillonithaltigem Mineralstoff, zu hohen Materialkosten, sondern das Verfahrensziel erlaubt es lediglich, einen mineralisch-organischen Dünger herzustellen, der einen verhältnismäßig geringen Nährstoffgehalt besitzt und dessen Nährstoffproportionen im wesentlichen fixiert und damit unausgewogen sind. Die speziell für Hühnergülle, einem Gemisch aus Hühnerkot, Futterresten und Wasser, vorgeschlagenen Verfahrenslösungen lassen sich für den vorliegenden Zweck in geeigneter Weise klassifizieren, wenn man zwischen der Anwendung vorbehandelter (fermentierter) Hühnergülle oder unbehandelter Hühnergülle (Frischgülle) unterscheidet:

1. Fermentierte Hühnergülle, welche sich durch einen Restwassergehalt von ~ 10% auszeichnet, wird entweder ohne Zuführung verfestigender Stoffe bzw. durch Zuführung von mineralischen Stoffen in ihren Eigenschaften verändert und kompaktiert (DD 256860), wobei sich im ersten Fall nur ein festes und unausgewogenes Nährstoffveihältnis erzielen läßt, während im zweiten Fall ein optimierter Mehrnährstoffdünger gleichfalls nicht oder nur bedingt hergestellt werden kann, weil nur druckelastische, trocken granulierbare Mineralstoffe in Betracht gezogen werden können.

2. Frische Hühnergülle, welche sich durch einen Mindestgehalt an Wasser von etwa ~70% auszeichnet, wird mit adsorbierenden, verfestigenden und nährstoffanreichernden Stoffen, wie Holzkohle (DE-PS 1019322), Sägemehl (IP 60027671) sowie mit Montmorillonit und fennentiertem Humus (DE-OS 2045648 und DE-OS 3309004) vermengt und getrocknet (gemäß IP 60027671) bzw. granuliert (nach DE-OS 2045648), ohne daß sich dadurch schlag- und fruchtfolgegerechte mineralisch-organische Dünger erzeugen lassen.

Die Erfindung setzt sich das Ziel, die Nachteile der bisher für Hühnergülle vorgeschlagenen Behandlungsarten, wie Fermentation, nichtanpaßbaren, unausgewogenen Nährstoffgehalt, hohe Energie- und Anlagekosten, hohe Kosten infolge z.T. teurer Zusatzstoffe, wie auch durch zusätzliche Bodenverdichtungen bedingten Ertragsminderungen zu überwinden.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, Hühnergülle ohne zusätzliche Vorbehandlung direkt und rückstandslos in einen umweltschonenden, optimierbaren Mehrnährstoffdünger unter weitgehender Nutzung von natürlichen, in der Landwirtschaft für Düngezwecke bereits bewährten Stoffen umzuwandeln.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe gelöst, indem Hühnergülle mit einem Trockensubstanzgehalt von ä 10Ma.-% in mehreren, nacheinanderfolgenden Verfahrensschritten durch die Zugabe von natürlichen, strukturverändernden, bodenverbessernden und verfestigenden Substanzen in Verbindung mit einer Roakationslagerung und der Zumischung von Mikro- und Makronährstoffen so gewandelt wird, daß ein fester, lager- und streufähiger sowie optimierbarer Mehrnährstoffdünger entsteht, der Gefahren für das Grundwasser völlig ausschließt, dessen Emissionen vergleichsweise gering sind und derzu den jeweiligen pflanzenbaulich günstigen Terminen fruchtfolge· und schlagbezogen optimiert aufbereitet und ausgebracht werden kann. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß

- in einem ersten Verfahrensschritt das in der Hühnergülle enthaltene Wasser durch Herstellen eines Gemisches aus ^ 80 Ma.-% Hühnergülle und 5:10Ma.-% Strohmehl als langsam wirkenden, natürlichen Adsorptionsstoff in oinem dafür geeigneten Mischaggregat weitgehend gebunden wird, wobei ein Gemenge weich-plastischer Konsistenz entsteht. Das Strohmehl ist gekennzeichnet durch einen Anteil von etwa 25Ma.-% >2mm;

- in einem zweiten Verfahrensschritt dem Gemenge im gleichen oder in einem gesonderten Mischgang 2:10Ma,-% einer Kalkkomponente mit einem Mindestgehalt von 60Ma.-% CaO, z. B. Kalkhydrat, zugesetzt wird, wodurch die Wasserbindung fortgesetzt und eine karbonatische Verfestigung des Gemenges vorbereitet wird;

- in einem dritten Verfahrensschritt das Gemenge 20 bis 25 Tage feuchtigkeitsgeschützt und bei Luftzutritt gelagert wird, wobei sowohl das in der Hühnergülle enthaltene Wasser weiter abgebunden als auch die karbonatische Verfestigung durch die Bindung von Kohlendioxid der Luft sowie durch hydraulische Verfestigung so fortgesetzt wird, daß ein festes mineralischorganisches Zwischenprodukt entsteht;

- in einem vierten Verfahrensschritt das Zwischenprodukt bis zu seiner weiteien Verwendung in ein Freilandlager umgesetzt wird, wobei es beim Umsetzen in eine krümelige Struktur übergeht, welche vor meteorologischen Einwirkungen, wie Niederschlag, Sonneneinstrahlung, starke Luftbewegung u.a. zu schützen Ist;

- in einem fünften und weiteren Verfahrensschritten das krümelartige, mineralisch-organische Zwischenprodukt durch das Einmischen von > 25 Ma.-% organischen Düngestoffen, wie gehäckseltem Stroh, Kompost, Torf o. ä. sowie von mineralischen Mikro- und Makronährstoffen ein fruchtfolgegerechter und schlagbezogener Mehrnährstoffdür jer unter der Voraussetzung erzeugt wird, daß dieser durch Streuen ausgebracht werden kann;

- in einem letzten Verfahrensschritt der optimierte Mehrnährstoffdünger mit gebräuchlichen Ausrüstungen auf die zu düngenden Flächen verteilt wird.

Das Strohmehl kann, vorzugsweise beim Einsatz des Mehrnährstoffdüngers auf leichten Böden, teilweise bis zu 50% durch minderwertiges Tonmehl ersetzt werden, das durch eine spezifische Oberfläche von > 1500cm²/g gekennzeichnet ist. Als insbesondere preissenkender Stoff kann Asche beigefügt werden, sofern sie über adsorbierende und verfestigende Eigenschaften verfügt und der Schadstoffeintrag unbedenklich ist. Mit dem so hergestellten optimierton Mehrnährstoffdünger gelingt es einerseits, den Nährstoffgehalt der Güllen vollständig und anwendungsbezogen auszunutzen, andererseits werden unerwünschte Folgen auf Natur, Umwelt, Wasserwirtschaft und Hygiene erheblich verringert oder ausgeschaltet.

Ausführungsbeispiel

Die Anwendung der Erfindung soll am Beispiel einer Stallanlage von 240000 Legehühnern beschrieben werden, bei der täglich etwa 100m³ Gülle mit einem Trockensubstanzgehalt von etwa 12% anfallen, welche auf die erfinderische Lösung umgestellt werden soll. Es handelt sich um eine aus mehreren Einzelstallungen bestehende Anlage, die in einem Umkreis von 7 km räumlich voneinander getrennt angeordnet sind.

Die im Grundriß (Fig. 1 und 2) dargestellte Güllebehandlungsanlage besteht aus drei unterschiedlichen Anlageteilen. Während die Transport- und Mischstrecke I (1 ...8) die Anfuhr der Gülle aus den Einzelstallungen und der Herstellung eines Gemenges aus Hühnergülle und verfestigenden Zusatzstoffen dient, fällt dem Reaktions- und Zwischenlager (9 u.10) die Aufnahme des Zwischenproduktes bis zur jeweiligen Düngerausbringezeit zu und die Mischstrecke Il (11... 17) ist für die Herstellung von Mehrnährstoffdüngern aus dem Zwischenprodukt und den zur Optimierung vorgesehenen Düngemittelkomponenten bestimmt.

Auf die Mischstrecke Il kann verzichtet werden, wenn das verfestigte Gemenge bereits den Ansprüchen genügt.

Die Hühnergülle wird gemäß Fig. 1 aus dem Lagerbecken (1) der Einzelstallungen mit Hilfe einer Güllepumpe (2) rezepturgerecht über einen Förderschlauch (3) in Fahrzeuge mit Spezialmulden (4) wie Rührfahrzeuge, Agitatoren, Trommelfahrzeuge o. ä. über deren Einfüllöffnung (5) transportiert. Solche Spezialfahrzeuge sind als Transportmischer aus dem Bauwesen bekannt. Sie besitzen ein Fassungsvermögen von etwa 5m³.

Nach Fig.2 wird die Hühnergülle der Mischstrecke I zugeführt, die sich zweckmäßigerweise unweit des Reaktions- und Zwischenlagers sowie der Mischstrecke Il befindet.

Die Mischstrecke I besteht aus einer Silobatterie (6) mit vier Lagerbehältern, in denen die Zusatzstoffe, wie z. B. Strohmehl und Kalk bevorratet werden. Diese Zusatzstoffe gelangen jeweils Über Förderschnecken (7) zu einer diskontinuierlich arbeitenden Behälterwaage, welche nach dem Einkomponentenprinzip dosiert. Der abgewogene Zusatzstoff wird durch öffnen eines Trichterverschlusses über der Einfüllöffnung des Transportmischers bei

laufender Fahrzeugtrommel übergeben. Nach Zugabe der letzten Komponenten ist noch eine Mischdauer von mindestens einer

Minute einzuhalten, bevor das gut durchgerr ischte Gemenge aus dem Transportmischer in das Reaktionslager (9), welches zu

überdachen ist, entleert wird.

Infolge von Adsorptions-, Karbonatisierungs- und hydraulischen Verfestigungsvorgängen nimmt das Gemenge nach einer etwa

täglgen feuchtigkeitsgeschützten Lagerung, die bei Luftzufuhr erfolgt, eine fest-krümelige Konsistenz an. Je nach Größe der verfügbaren Lagerräume verbleibt das verfestigte Gemenge bis zur nächstfolgenden Düngeporiode im Reaktionslager oder wird auf einen anderen Lagerplatz (10) umgesetzt und dort durch Planen orter ähnliches abgedeckt. Die Mischstrecke Il wird vornehmlich vor oder während der Düngerperiode in Betrieb genommen. Sie besteht aus einem Kratzförderer (11), der das fest-krümelige Gemenge aufnimmt und einer Gurtbandstrecke (12) zuführt, welche über einen Eingabetrichter (13) mit einem Durchlaufmischer (14) verbunden ist. In der Nähe des Eingabetrichters befindet sich eine Silobatterie (16) mit den Düngemittelkomponenten, welche für die Herstellung der optimierten Mehrnährstoffdünger benötigt werden. Dazu können organische und/oder mineralische Stickstoff-, Phosphor-, Kali- und Kalkdünger o.a. gehören. Die Düngemittelkomponenten werden über Förderschnecken mit Bandwaage (16) zugeführt und in dem Durchlaufmischer mit dem fest-krümeligen Gemenge vermischt und über eine Auslaufschurre (17) mobilen Stalldungstreuern (18) zugeführt, welche den gut streufähigen optimierten Mehrnährstoffdünger auf den vorgesehenen landwirtschaftlichen Nutzflächen ausbringen.

Claims (3)

1. Verfahren zur Gewinnung von festem, optimierbarem Mehrnährstoffdünger auf der Basis von Hühnergülle, gekennzeichnet dadurch, daß

- in einem ersten Verfahrensschritt s80Ma.-% Hühnergülle mit einem Trockensubstanzgehalt von 2:10Ma.-% mit > 10Ma.-% Strohmehl ate langsam wirkendem natürlichem Adsorptionsstoff gemischt werden;

- jn einem zweiten Verfahrensschritt dem Gemenge im gleichen oder einem gesonderten Mischgang 2:10Ma.-% einer Kalkkomponente mit einem CaO-Gehalt von >60Ma.-%, vorzugsweise Kalkhydrat, zugesetzt werden;

- in einem dritten Verfahrensschritt das Gemenge 20...25 Tage feuchtigkeitsgeschützt und bei Luftzutritt gelagert wird;

- in einem vierten Verfahrensschritt das Zwischenprodukt in ein vor meteorologischen Einwirkungen wie Niederschlag, Sonneneinstrahlung, starke Luftbewegung, geschütztes Freilager umgesetzt wird;

- in einem fünften und weiteren Verfahrensschritten das Zwischenprodukt durch Zumischen von > 25 Ma.-% organischer Düngestoffe wie gehäckseltem Stroh, Kompost, Torf und/oder mineralischer Mikro-/Makronährstoffe in einen streufähigen schlagbezogenen/ fruchtfolgegerechten Mehrnährstoffdünger überführt wird, wobei die zuzumischenden Anteile durch den schlagbezogenen bzw. fruchtfolgegerechten Verwendungszweck bestimmt werden.

2. Verfahren zur Gewinnung von festem, optimierbarem Mehrnährstoffdünger nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß das Stromehl maximal 25Ma.-% >2 mm enthält.

3. Verfahren zur Gewinnung von festem, optimierbarem Mehrnährstoffdünger nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß insbesondere bei leichten Böden das Strohmehl bis zu 50% durch minderwertiges Tonmehl mit einer spezifischen Oberfläche s 1500cm²/g ersetzt werden kann.