Das erste Jahr in Niedersachsen

Gülleaufbereitungscontainer in Wehnen

Im Jahr 2022 konnten zwei Vorhaben an der Versuchsstation der Landwirtschaftskammer Niedersachsen in Wehnen angelegt und durchgeführt werden. Ziel war es, Betriebsprozesse während der Separation zu optimieren und die Auswirkungen unterschiedlicher Gegendrücke oder vorheriger Sedimentation auf Nährstoff- und Massenabscheidegrade von Mastschweinegülle zu erfassen. Hierfür wurde ein Gülleaufbereitungscontainer mit einem Pressschneckenseparator genutzt (Abbildung 1).

Abbildung 1 Links: Außenansicht Gülleaufbereitungscontainer in Wehnen. Rechts: Pressschneckenseparator im Container.

Vorhaben 1: Gegendruckvariationen

In dem ersten Vorhaben wurde eine „TS-reiche Rohgülle“ mit einem mittleren Trockensubstanzgehalt von 9,72 % TS i. d. FM (n=4) und eine „TS-arme Rohgülle“ mit einem mittleren TS-Gehalt von 5,43 % i. d. FM (n=6) hinsichtlich der Massen- und Nährstoffabscheidegrade untersucht. Zusätzlich wurden unterschiedliche Gegendruckeinstellungen am Separator vorgenommen, um mögliche Auswirkungen auf den Massen- und Nährstoffabscheidegrad feststellen zu können.

Die Ergebnisse der Laboruntersuchungen zeigen jedoch, dass die gewählten Gegendruckeinstellungen eine zu geringe Spannweite aufwiesen, so dass sich nur geringfügige Unterschiede in dem TS-Gehalt und somit der Feststoffabscheidung (Massenabscheidung) der Aufbereitungsprodukte feststellen ließen. Die Feststoffabscheidung wies dabei eine leichte Abnahme mit zunehmendem Gegendruck auf (Abbildung 2). Dieser Trend muss jedoch in weiteren Versuchen verifiziert werden. Gleichzeitig ist eine leichte Zunahme des TS-Gehalts bei den Feststoffen der „TS-reichen Rohgülle“ festzustellen.

Ein eindeutiger Einfluss des Gegendrucks auf die Nährstoffabscheidung konnte in diesem Vorhaben nicht festgestellt werden. Daher wird im Jahr 2023 dieser Versuch nochmals mit einer größeren Spannweite der Gegendruckeinstellungen wiederholt.

Abbildung 2 Feststoffabscheidung in Abhängigkeit des Gegendrucks

Durch dieses Vorhaben ließen sich jedoch deutliche Unterschiede zwischen der „TS-reichen Rohgülle“ und der „TS-armen Rohgülle“ hinsichtlich des Massen- und Nährstoffabscheidegrades feststellen. Die Feststoffabscheidung war dabei in der „TS-reichen Rohgülle“ in etwa doppelt so hoch wie in der „TS-armen Rohgülle“. Außerdem fiel die Dünngülleabscheidung der „TS-reichen Rohgülle“ etwa 10 % geringer aus als die Dünngülleabscheidung der „TS-armen Rohgülle“ (Abbildung 3).

Abbildung 3 Mittlere Frischmasse-Abscheidung der „TS-armen Gülle“ und der „TS-reichen Gülle“.

Des Weiteren ließ sich in der Festphase der „TS-reichen Rohgülle“ eine etwa doppelt so hohe NH4-N- und K2O- Abscheidung feststellen, wie in der „TS-armen Rohgülle“. Dabei lag die NH4-N-Abscheidung in der Festphase der „TS-reichen Rohgülle“ bei etwa 21 % und die K2O-Abscheidung bei etwa 19 %. Auch für die Gesamt N und P2O5-Abscheidung ließ sich eine höhere Abscheidung in der Festphase der „TS-reichen Rohgülle“ als im Vergleich zur „TS-armen Rohgülle“ feststellen. Somit sind in der Festphase der „TS-armen Rohgülle“ in etwa 33 % und in der Festphase der „TS-reichen Rohgülle“ etwa 47 % des Phosphats gebunden.

Abschließend kann somit festgehalten werden, dass der TS-Gehalt der Rohgülle entscheidend für die Wahl der Einstellung am Separator ist und somit in der Praxis „ausprobiert“ werden muss.

 

Vorhaben 2: Schweinegülleseparation mit vorheriger Sedimentation

Das zweite Vorhaben wurde ebenfalls an dem Separationscontainer in Wehnen durchgeführt. Ziel war es den Einfluss einer vorgeschalteten Sedimentation und anschließender Pressschneckenseparation auf die Massen- und Nährstoffabscheidegrade zu untersuchen. Dafür wurde die Mastschweinerohgülle (5,41 % TS) insgesamt 16-18 Stunden sedimentiert, so dass sich die Feststoffe absetzen konnten und eine Sinkschicht gebildet wurde. Anschließend wurde die Dünngülle abgepumpt und die Sinkschicht mittels Rührwerks homogenisiert. Während der Separation wurden keine Unterschiede in den Gegendruckeinstellungen vorgenommen, da mögliche Effekte auf den Massen- und Nährstoffabscheidegrad möglichst auf die Sedimentation zurückzuführen sein sollten.

Die Ergebnisse zeigen, dass insgesamt 40 % der Frischmasse als Dünngülle vor der Separation abgepumpt werden konnten. Dies bedeutet einen geringeren Separationsaufwand, so dass dies eine mögliche Kosten und Zeitersparnis darstellen könnte. Unterschiede im TS-Gehalt der Feststoffe konnten jedoch nur geringfügig festgestellt werden. Dabei lag der TS-Gehalt der vorher eingedickten Feststoffe mit 25,2 % etwa 0,4 % höher als der TS-Gehalt der „normal“ separierten Feststoffe.

Die Eindickung führte jedoch zu einer starken P-Anreicherung in der Sinkschicht (ca. 70 %), so dass in dem Dünngülle-Anteil lediglich 30 % des P2O5 verbleiben.

Insgesamt findet somit eine P-Anreicherung sowohl in der Festphase nach der Separation, aber auch schon in der Sinkschicht der sedimentierten Rohgülle statt, so dass dies interessant für eine P-Abgabe und P-reduzierte Düngung sein könnte. Allerdings bleibt die Wirtschaftlichkeit der Eindickung vor der Separation betriebsindividuell zu bewerten. Auch konnte kein großer Unterschied bei der Massen- und Nährstoffabscheidung festgestellt werden.

Ausblick 2023

Da im Jahr 2022 kein eindeutiger Einfluss des Gegendrucks auf die Massen- und Nährstoffabscheidegrade festgestellt werden konnte, werden auch im Jahr 2023 weitere Versuche mit einer erhöhten Spannweite des Gegendrucks mit dem Pressschneckenseparator in Wehnen stattfinden.

Außerdem sind für das Jahr 2023 die Anlage von Demonstrationsstreifen mit verschiedenen Aufbereitungsprodukten geplant sowie der Einsatz von Additiven während der Separation und ein Vergleich verschiedener Ausgangssubstrate hinsichtlich Massen- und Nährstoffabscheidung bei der Aufbereitung durch Pressschneckenseparatoren.

Wenn Sie als Betrieb Interesse haben an kleineren Versuchen und Demonstrationsvorhaben zum Thema Wirtschaftsdüngeraufbereitung teilzunehmen, dann melden Sie sich gerne bei mir unter der E-Mail-Adresse christin.meyer@lwk-niedersachsen.de oder der Telefonnummer: 0441 801-343.

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