DE3913657A1 - Verfahren zur verarbeitung von guelle zu einem festen duengemittel-produkt - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verarbeitung von Rohgülle, wie sie in landwirtschaftlichen Betrieben, insbe­ sondere in Viehzuchtbetrieben, speziell bei der Kälber-, Rin­ der- und Schweinemast, anfällt, zu einem festen, rieselfähi­ gen Düngemittel-Produkt.

Unter Gülle bzw. Rohgülle versteht man flüssigen Stalldünger, der sich aus Harn, Kot und Wasser zusammensetzt und der bei der zunehmenden Massentierhaltung in den letzten Jahren in erheb­ lichen Mengen produziert wird. Als Folge der immer strenger werdenden umweltschützenden und umwelterhaltenden Verhaltens­ regeln und Verordnungen ist es für viele Massentierhalter heu­ te außerordentlich schwierig, die in seinem Betrieb anfallenden riesigen Güllemengen zu bewältigen.

Ein großer Teil der bei der Massentierhaltung anfallenden Gülle wird durch Versprühen auf Felder und Wiesen ausge­ bracht. Dies setzt jedoch voraus, daß der Massentierhalter über entsprechend große landwirtschaftliche Flächen verfügt, was bei der zunehmenden Arbeitsteilung in Fleisch produzierende landwirtschaftliche Betriebe mit verhältnismäßig geringer landwirtschaftlicher Nutzfläche und in Getreide-, Mais-, Ge­ müse und sonstige landwirtschaftliche Produkte produzierende Betriebe mit überwiegend großen landwirtschaftlichen Anbau­ flächen meist nicht der Fall ist. Es besteht somit das Problem, daß die Gülle an dem Ort, an dem sie produziert wird, meist nicht landwirtschaftlich sinnvoll eingesetzt werden kann, son­ dern an andere Einsatzorte verbracht werden muß, was einen er­ heblichen technischen und finanziellen Aufwand mit sich bringt.

Hinzu kommt, daß Gülle, eine an Stickstoff reiche Flüssigkeit, an sich ein wachstumsschädlicher Stoff ist, weshalb die Ver­ bringung der Gülle auf Wiesen und Äcker meistens im Winter­ halbjahr, wenn die Wachstumsperiode abgeschlossen ist bzw. noch nicht begonnen hat, erfolgt. Durch den Umstand, daß ein großer Anteil der Gülle mit seinem nitratbildenden Bestandteil im Boden versickert, gelangt Nitrat in das Grundwasser und da­ mit in das Trinkwasser, dessen Nitratgehalt weit über das zu­ lässige Maß hinaus ansteigt und die Gesundheit der Bevölkerung, insbesondere der Kleinkinder, gefährdet. Trinkwasser mit einem hohen Nitratgehalt führt nicht nur zu der als Blausucht be­ kannten Erkrankung bei Kleinkindern als Folge eines Defizits an Sauerstoff im Blut, sondern dadurch können auch Stoffwech­ selprozesse in Gang gesetzt werden, die zur Bildung von krebs­ erregenden Verbindungen führen können.

Obgleich diese Probleme bereits seit langem bekannt sind und schon verschiedene Vorschläge zur Lösung dieser Probleme ge­ macht worden sind, ist eine allseits befriedigende, wirtschaft­ liche Lösung dieser Probleme bisher noch nicht gefunden worden.

In der DE-OS 32 25 454 wird beispielsweise vorgeschlagen, fäka­ le Abfälle mit Tonmineralien, Fäkalien-spezifischen Mikroorga­ nismen, Kalk und sauren Phosphaten zu vermischen, um so diese Abfälle verwertbar zu machen.

In der DE-OS 26 42 332 wird ein Verfahren zur Trocknung von Naßdünger, wie Pferdemist, Hühnermist und Kuhmist, vorgeschla­ gen, bei dem der Naßdünger mit Kalk vermischt, gemahlen, ge­ walzt oder gesiebt und zu Streudünger verarbeitet wird.

Aus der DE-OS 19 54 629 ist es ferner bekannt, Hühnermist mit trockenem Kalk zu vermengen, während in der DE-PS 33 17 241 vorgeschlagen wird, Hühnermist mit Bentonitmehl und gebranntem Kalk zu vermischen und das Reaktionsprodukt zu einem festen Düngemittel zu verarbeiten.

Diese bekannten Verfahren stellen jedoch sehr aufwendige Pro­ zesse dar, die einer genauen Überwachung und Dosierung der zu­ gesetzten Stoffe bedürfen und daher in aller Regel unwirt­ schaftlicher sind als das an sich unerwünschte Ausbringen der nassen Gülle auf Wiesen und Felder, so daß letzteres Ver­ fahren immer noch in viel zu hohem Umfange angewendet wird. Darüber hinaus sind die bei diesen bekannten Verfahren zur Er­ zielung eines rieselfähigen festen Düngemittelprodukts erfor­ derlichen Mengen an gebranntem Kalk und Bentonit außerordent­ lich hoch, wodurch die Verarbeitung von Gülle auf diesem We­ ge unwirtschaftlich wird.

Aus der DE-OS 36 24 988 ist ein Verfahren zur Aufbereitung von Gülle aus Großtierhaltungen unter Verwendung von Kalk und Bentonit bekannt, bei dem beim Vermischen zusätzlich noch ei­ ne Carbonsäure zugesetzt wird, um eine erdfeuchte krümelige Masse zu erhalten. Obgleich dieses Verfahren die zuverlässige Verarbeitung von Rohgülle zu einem festen rieselfähigen Dünge­ mittelprodukt erlaubt, ist es immer noch zu aufwendig und un­ wirtschaftlich, um auch für kleinere landwirtschaftliche Be­ triebe akzeptabel zu sein.

Aufgabe der Erfindung war es daher, ein Verfahren zur Verar­ beitung von Rohgülle zu einem festen, rieselfähigen Düngemit­ tel-Produkt zu schaffen, das einerseits technisch einfach und wirtschaftlich ist und andererseits die kontinuierliche Verar­ beitung von Rohgülle am Ort ihrer Produktion zu einem festen, rieselfähigen Düngemittel-Produkt erlaubt, das lagerfähig ist und auf wirtschaftliche Weise zu beliebigen Einsatzorten transportiert werden kann.

Es wurde nun gefunden, daß diese Aufgabe erfindungsgemäß da­ durch gelöst werden kann, daß bei einem Verfahren zur Verar­ beitung von Rohgülle, wie sie in landwirtschaftlichen Betrie­ ben, insbesondere in Viehzuchtbetrieben, speziell bei der Kälber-, Rinder- und Schweinemast, anfällt, zu einem riesel­ fähigen festen Düngemittel-Produkt die Rohgülle zuerst in ei­ ner üblichen Bioentgasungsanlage unter Rühren bei Raumtempe­ ratur bis leicht erhöhter Temperatur, vorzugsweise ca. 30 bis 35°C, 1 bis 2 Wochen lang entfault wird um Kohlenwasserstoffgase, insbesondere Methan, schwefelhaltige Gase, insbesondere H₂S, und stickstoffhaltige Gase, insbesondere NH₃, daraus zu ent­ fernen unter Bildung einer nahezu geruchlosen, homogenen, kol­ loidierten, d.h. nicht mehr entmischbaren entfaulten Gülle, wonach in einer weiteren Stufe die erhaltene entfaulte kollo­ idierte Gülle in einem beheizbaren Rührbehälter, insbesondere in einer Drehrohrtrommel, mit einem Calciummineralsalz im Ver­ hältnis Gülle : Calciummineralsalz in einem Verhältnis von 1 : 1 bis 4 : 1, vorzugsweise im Verhältnis von 2 : 1, unter Rühren und un­ ter Erwärmen auf eine Temperatur im Bereich von 30 bis 80°C, vorzugsweise 30 bis 50°C, versetzt und gleichzeitig granuliert wird, und das dabei erhaltene feste Produkt - falls erforder­ lich - schließlich in einer geeigneten Mahlvorrichtung weiter zerklei­ nert wird, insbesondere auf die gewünschte Korngröße gemahlen, und unter Zusatz üblicher Desintegrationsmittel zu einem rieselfähigen Produkt granuliert wird.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es möglich, die bei der Massentierhaltung entstehende Rohgülle an Ort und Stelle auf technisch einfache und wirtschaftliche Weise zu einem wertvollen Düngemittel zu verarbeiten, das leicht verpackt, gelagert und auf wirtschaftliche Weise zu den gewünschten Einsatzorten transportiert werden kann. Durch die erfindungs­ gemäß vorgeschlagene Kombination von Behandlungsstufen läßt sich die Rohgülle wesentlich schneller und damit wirtschaft­ licher zu einem festen Düngemittelprodukt verarbeiten, da auf die beanspruchte Weise das Wasser unschädlich daraus entfernt wird. Da bei der Verarbeitung der Rohgülle zu dem Düngemittel­ produkt nach dem erfindungsgemäßen Verfahren die Nitratantei­ le auf einen Wert von nahezu 0 zurückgeführt werden, ist das erfindungsgemäße Verfahren außerordentlich umweltfreundlich und vermeidet zuverlässig die unerwünschte Erhöhung des Ni­ tratgehaltes im Grundwasser und die damit verbundenen, bevölke­ rungspolitisch erheblich ins Gewicht fallenden Probleme.

Vorzugsweise wird die Entfaulung der Rohgülle erfindungsge­ mäß in zwei Stufen unter Zugabe anaerober und aerober Mikro­ organismen durchgeführt, wodurch die Vergärung der Roh­ gülle stark beschleunigt wird. Vorzugsweise werden alle Stu­ fen des erfindungsgemäßen Verfahrens in einem einzigen Be­ hälter durchgeführt, wodurch ein kontinuierlicher bzw. Chargen-weiser Betrieb möglich ist. Es ist auch möglich, das erfindungsgemäße Verfahren zentral in einem Gebiet zu betrei­ ben, in dem mehrere Großviehhalter ihren Sitz haben, wobei die Gülle mittels Tankwagen in die zentrale Entsorgungssta­ tion transportiert und dort zentral zu wertvollem riesel­ fähigem Dünger verarbeitet werden kann. In einem solchen Fal­ le ist ein voll-kontinuierlicher Betrieb der Anlage möglich, die auch eine Abfüll- und Wägeeinrichtung umfassen kann, in der das fertige Produkt gewogen und in Säcke abgefüllt wird.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann aber auch in einer mobi­ len, transportablen Vorrichtung durchgeführt werden, die bei­ spielsweise auf einem Lastwagenanhänger montiert ist, um so die Anlage zu den Betrieben zu bringen, in denen die Rohgül­ le anfällt.

Da die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens außer­ ordentlich einfach ist und auch durch ungeschultes bzw. ange­ lerntes Personal erfolgen kann, ist praktisch jeder landwirt­ schaftliche Betrieb in der Lage, das erfindungsgemäße Verfah­ ren durchzuführen. Darüber hinaus ist es auch möglich, die er­ findungsgemäße Verarbeitung von Rohgülle zu Düngemittel-Pro­ dukt zu automatisieren. Die bei der Entfaulung der Rohgülle in einer Bioentgasungsanlage entstehenden flüchtigen Bestand­ teile, insbesondere Ammoniak, können durch Erwärmen aus dem Wasser ausgetrieben werden und das Wasser kann in den Kreis­ lauf zurückgeführt werden. Es ist aber auch möglich, die bei der Entfaulung abgehenden Dämpfe und Gase zu kondensieren und über Leitungen einer anderen industriellen Verwertung zuzufüh­ ren.

Das in der Biogasanlage entstehende Gas kann aber auch zum Aufheizen der Mischstufe ausgenutzt werden, um so den darin ablaufenden chemischen Vorgang zu beschleunigen.

Wichtig ist, daß die Rohgülle im Biogas-Reaktor kolloidiert wird und so­ mit nicht mehr entmischbar ist, z.T. durch entstehendes Vakuum und durch das Mischen.

Das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhältliche riesel­ fähige trockene Düngemittel-Produkt ist stabil und läßt sich auf übliche Weise lagern und nach dem Abpacken in Säcke zu jedem beliebigen Einsatzort transportieren. Der nach dem er­ findungsgemäßen Verfahren erhältliche streubare Dünger ist ein außerordentlich hochwertiges Material aufgrund seines verhältnismäßig niedrigen Gehaltes an Sulfaten und Nitraten und seines hohen Phosphor-, Kalium-, Calcium- und Magnesium­ anteils.

Die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist insbe­ sondere deshalb besonders wirtschaftlich, weil Bioentgasungs­ anlagen, wie sie zur Durchführung des erfindungsgemäßen Ver­ fahrens eingesetzt werden können, bereits weit verbreitet sind und die zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens erforder­ lichen Zusatzstoffe, insbesondere Thomasmehl, in großen Men­ gen zu einem günstigen Preis verfügbar sind.

Die Zusammensetzung einer beispielhaften, erfindungsgemäß be­ handelten Gülle ist aus der nachstehenden Tabelle ersichtlich.

Claims (7)

1. Verfahren zur Verarbeitung von Rohgülle, wie sie in land­ wirtschaftlichen Betrieben, insbesondere in Viehzuchtbetrie­ ben, speziell bei der Kälber-, Rinder- und Schweinemast, an­ fällt, zu einem festen, rieselfähigen Düngemittel-Produkt, dadurch gekennzeichnet, daß

• a) die Rohgülle in einer üblichen Bio-Entgasungsanlage un­ ter Rühren bei Raumtemperatur bis leicht erhöhter Tempe­ ratur (ca. 30 bis 35°C) 1 bis 2 Wochen lang entfault wird zur Entfernung von Kohlenwasserstoffgasen, schwefelhaltigen Gasen und stickstoffhaltigen Gasen, insbesondere Methan, H₂S und NH₃, unter Bildung einer nahezu geruchlosen, homogenen, kolloidierten entfaulten Gülle,
• b) die in der Stufe (a) erhaltene kolloidierte entfaulte Gülle in einem beheizbaren Rührbehälter, insbesondere einer Drehrohr­ trommel, mit einem Calciummineralsalz im Verhältnis Gül­ le : Calciummineralsalz in einem Bereich von 1 : 1 bis 4 : 1 unter Rühren und unter Erwärmen auf eine Temperatur im Bereich von 30 bis 80°C versetzt und gleichzeitig granuliert wird und
• c) das in der Stufe (b) erhaltene feste Produkt - falls erfor­ derlich - in einer üblichen Mahlvorrichtung weiter zerkleinert, ins­ besondere auf die gewünschte Korngröße gemahlen, und unter Zusatz übli­ cher Desintegrationsmittel zu einem rieselfähigen Dünge­ mittel-Produkt granuliert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Stufe (b) die entfaulte Gülle mit dem Calciummineral­ salz im Verhältnis 2 : 1 gemischt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Calciummineralsalz gebrannter Kalk oder Thomasschlacke verwendet wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Calciummineralsalz Thomasschlacke verwendet wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Entfaulung in der Stufe (a) in der Bio- Entgasungsanlage bei 30 bis 35°C in zwei Stufen unter Zugabe anaerober bzw. aerober Mikroorganismen durchgeführt wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß in der Stufe (b) eine Temperatur in dem Be­ reich zwischen 30 und 50°C angewendet wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Stufen (a), (b) und (c) in einem einzi­ gen Behälter durchgeführt werden.