Gülleaufbereitung mit ClearFox® Kläranlagen

Unsere Kläranlage kann Gülle ausgezeichnet aufbereiten, Flächen schonen, Transporte vermeiden und Geruchsbelästigungen beenden. Die Gülleaufbereitung schafft einen riesigen Nutzen für die Landwirte.

Was ist Gülle?

Gülle fällt als Wirtschaftsdünger aus dem Kot und Urin von landwirtschaftlichen Nutztieren an. Es gibt je nach zugegebenem Einstreu und Wasser Dick- oder Dünngülle. Als Dünger ist Gülle wertvoll. Sie enthält:

  • gebundenen Stickstoff
  • Kaliumnitrat
  • Natriumnitrit
  • Ammonium
  • Magnesiumsulfat
  • Phosphor (eigentlich Calciumhydrogenphosphat)

Durch die Verwendung von Gülle können Landwirte auf synthetischen Dünger weitestgehend verzichten. Jedoch gilt aufgrund der Massentierhaltung das Gülleaufkommen in einigen Regionen inzwischen als zu hoch. Damit wird Gülle zum Abfall, wobei die Entsorgungs- und Verwertungsverfahren vielfach noch nicht ausreichend geordnet sind.

Wenn Gülle aber übermäßig und außerhalb der Vegetationsperiode ausgebracht wird, besteht die Gefahr der Nitrat-Kontaminierung des oberflächennahen Grundwassers. Auch Feinstaub bildet sich unter anderem durch Gülle.

Verschiedene Güllearten

Die meiste Gülle fällt durch Schweine und Rinder an. Welche Nährsalzanteile enthalten sind, hängt vom Tier, dessen Fütterung und der Dauer und Art der Lagerung ab. Der Trockensubstanz-Gehalt von Schweinegülle liegt bei rund sieben Prozent. In Schweinegülle sind enthalten:

  • 3 – 17 % Ammonium
  • 6 – 18 % als Nitrit und Nitrat
  • 2 – 10 % Phosphate

Der Trockensubstanz-Gehalt von Rindergülle liegt bei 8 – 11 %.
Enthalten sind:
1 – 4 % Ammonium
2,6 – 6,7 % Nitrit und Nitrat
0,5 – 3,3 % Phosphat

Geruchsbelästigung durch Gülle

Der Geruch der Gülle entsteht durch Ammoniak, Schwefelwasserstoff und Methangas. Es gast außerdem das hochgiftige Kohlendioxid aus, das aber geruchlos ist. Die Stärke des Geruchs hängt von der Zusammensetzung und dem pH-Wert der Gülle ab.

Jedoch spielen für die Geruchsbelästigung auch die Art der Ausbringung und das Wetter eine große Rolle. Landwirte bringen im Frühjahr ab 5 °C Außentemperatur die Gülle auf die Felder, was als günstiger Zeitpunkt gilt, aus. Wenn aber die Temperaturen ansteigen, entstehen mehr Gase, sodass die Felder stinken können.

Umgekehrt kann ein zu zeitiges Ausbringen der Gülle verhindern, dass Pflanzen die in der Gülle enthaltenen Nährstoffe überhaupt aufnehmen können. Die landwirtschaftlichen Regeln für das Ausbringen von Gülle sind klar:

  • Die Temperaturen sollen leichte Plusgrade erreichen, es darf auf den Feldern weder Schnee noch Frost geben.
  • Die Böden sollen nicht zu nass sein.
  • Die Ausbringung muss nah am Boden erfolgen. Dies ist jedoch vorrangig ein technisches Problem.

Der Gesetzgeber schreibt außerdem Sperrfristen für die Ausbringung vor. Diese lauten wie folgt:
Ackerland: ab letzter Ernte Hauptfruchternte bis 31. Januar
Grünland: bei Aussaat bis 15. Mai Sperre vom 01.11. bis 31.01.
Düngung im Herbst bei Aussaat bis 15.09. erlaubt für: Zwischenfrüchte, Feldfutter Winterraps, Wintergerste nach Getreide, Düngung erlaubt bis 01.10.

Es gibt Möglichkeiten der Sperrfristverschiebung nach vorn oder hinten, was bei Frostböden sinnvoll sein kann. Dabei ist es durchaus möglich, auf einem Frostboden Gülle auszubringen, auch wenn das pflanzentechnisch nicht sinnvoll ist (siehe landwirtschaftliche Regeln der Ausbringung). Jedoch lassen sich gefrorene Böden weitestgehend ohne Schaden mit schweren Maschinen befahren. Die Pflanzen benötigen allerdings zu diesem Zeitpunkt keine Nährstoffe.

Daher sind Anwender gesetzlich verpflichtet, in diesem Fall einen Nitrifikationshemmer einzusetzen. Dieser verhindert, dass Stickstoff in der Gülle zu Nitratstickstoff umgewandelt wird, der auswaschungsgefährdet ist.

Menge der Düngung und der anfallenden Gülle

Auf einem Hektar (10.000 m²) bringt der Landwirt 20 – 30 m³ Dünger aus. Ackerland wird ein- bis zweimal pro Jahr, Wiesland drei- bis fünfmal gedüngt. Die Güllemenge beträgt pro Tier:

23 m³/Jahr beim Rind und
2 m³/Jahr beim Schwein

Aus dieser Rechnung ergibt sich, dass einige Landwirte in Relation zu ihren Acker- und Wiesenflächen aufgrund ihres hohen Tierbestands zu viel Gülle haben. Hier kommt nun die Gülleaufbereitung durch eine ClearFox® Güllekläranlage ins Spiel.

Gülle: Lagermöglichkeiten und Vorklärung

Gülle wird in Gruben, Zisternen und Silos gelagert. Sie kann in speziellen Anlagen aufbereitet und vorgeklärt werden. Dabei ist es möglich, bestimmte Anteile, etwa von Stickstoff, auf nur ein Prozent des ursprünglichen Wertes zu senken. Das bedeutet, dass sich die Menge der auszubringenden Gülle pro Hektar verhundertfachen kann. Somit lässt sich die benötigte Lagerkapazität stark reduzieren und auch der teure Gülletransport kann wegfallen.

Gülleaufbereitung

Das Ziel der Gülleaufbereitung ist die Nährstoffreduktion. Das von ClearFox® entwickelte System der Gülle- und Gärrestklärung ist modular, in Standard See Container eingebaut und wird anschlussfertig vormontiert ausgeliefert. Es kann also ohne großen Aufwand in Betrieb genommen werden.

Die ClearFox® Kläranlagen für Gülle und Gärreste wurden von unseren Ingenieuren entwickelt und unter verschiedensten Testläufen im hauseigenen Labor eingestellt und optimiert, sodass die Behandlung energieeffizient erfolgen kann.

Dieses System besteht aus unterschiedlichen technischen Komponenten um eine physikalische, chemische und biologische Behandlung in der Flüssigphase zu erreichen.

Prozess der Gülleaufbereitung:

Zunächst erfolgt die mechanisch Abtrennung der Feststoffe in Gülleseparatoren und Eindickern. Diese Feststoffe können anschließend kompostiert und als wertvoller und geruchsarmer Dünger weiterverwendet werden.

Danach erfolgt die Flotation mit physikalisch-chemischer Behandlung. Hier werden wiederum wertvolle Stoffe gewonnen die als Dünger wiederverwendet werden können.
Im nächsten Behandlungsschritt wird konzentrierter Kohlenstoff mit dem in einem Container eingebauten Hochlast-Festbett-Bioreaktor abgebaut. Im Weiteren kommt ein Lamellenfilter zum Einsatz, welcher den Überschussschlamm abtrennt.

Im zweiten Bioreaktor, also in der letzten Phase, der Nitrifikation, wird Stickstoff reduziert. Nach der Nitrifikation wird die Flüssigkeit zurück zum Gülle-Tank gepumpt. Hier findet die Denitrifikation statt. In diesem Prozess wird das während der Nitrifikation entstandene Nitrat zu elementarem Stickstoff N2 umgewandelt. Diese Stickstoffverbindung kann bedenkenlos an die Atmosphäre abgegeben werden, da diese zu 78% aus N2-Gas besteht.

Diese Klimaneutralität kann nur durch den vollbiologischen Abbau, in Anlehnung an die Vorgänge in der Natur, erreicht werden.

Die gesamte Gülle-Kläranlage läuft vollautomatisch und ist für das jeweilige Abwasser nach Pilotversuchen, die in unserem hauseigenen Labor durchgeführt wurden, optimiert. Die typischen Summenparameter (BSB5, CSB, N, P, oTS) können soweit reduziert werden, dass das gereinigte Abwasser direkt in Vorfluter eingeleitet werden kann. Als weitere Optionen besteht die Verregnung des gereinigten Abwassers.

Teure Gülletransporte entfallen.

Kostenreduzierung durch Vermeidung von Gülle-Transporten

Die Vorklärung der Gülle vor Ort mit Anlagen wie der ClearFox Gülle Kläranlage ist ein sehr bedeutender Kostenfaktor, denn Gülle zu verschicken ist teuer. Je nach Region zahlen die Landwirte hierfür 15 – 25 €/m³. Auch die Lagerung in riesigen Silos kostet Geld.

Ohne Vorklärung aber erscheint sie alternativlos, denn ansonsten steigt die Nitratbelastung im Grundwasser zu sehr an, was in Deutschland stellenweise der Fall ist und 2016 zu einer Klage der EU-Kommission gegen Deutschland vor dem EuGH geführt hat. Im 2018 abgeschlossenen Verfahren wurde der Verstoß Deutschlands gegen die Nitratrichtlinie der EU festgestellt (Az.: C-543/16), Strafzahlungen könnten nun verhängt werden.

Das Umweltbundesamt bestätigt die vom EuGH festgestellte Überschreitung der Nitrat-Grenzwerte. Der Grenzwert für Grundwasser liegt laut EU-Grundwasserrichtlinie 2006/118/EG bei 50 mg/l, die deutsche Grundwasserverordnung (GrwV) folgt diesem Wert.

Schon ab 37,5 mg/l sind Gegenmaßnahmen einzuleiten. Diese muss Deutschland nach dem EuGH-Urteil nun verstärkt umsetzen, um Strafzahlungen nach Brüssel zu vermeiden. Die Bundesregierung wird die Landwirte in die Pflicht nehmen – wen sonst. Auch aus diesem Grund ist die Gülle-Vorklärung in entsprechenden Anlagen dringend geboten.

Gülleaufbereitung mit ClearFox® Kläranlagen
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