Entmistungsverfahren und Lagerung von Flüssigmist, deren
Entmistungsverfahren und Lagerung von Flüssigmist, deren
Entmistungsverfahren und Lagerung von Flüssigmist, deren
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ALB Mitgliederversammlung am 23. April 2009<br />
in Wolpertshausen<br />
______________________________________________________________________________<br />
<strong>Entmistungsverfahren</strong> <strong>und</strong> <strong>Lagerung</strong> <strong>von</strong><br />
<strong>Flüssigmist</strong>, <strong>deren</strong> Einflussfaktoren auf die<br />
Bildung sowie Gefahren durch Güllegase<br />
Wolpertshausen, den 23.04.2009<br />
Universität Hohenheim<br />
Institut für Agrartechnik<br />
Dr. Annett Reinhardt-Hanisch<br />
Fachgebiet Verfahrenstechnik der Tierhaltungssysteme<br />
Landesanstalt für Agrartechnik <strong>und</strong> Bioenergie<br />
Gliederung:<br />
1. <strong>Flüssigmist</strong><br />
Dr. Hans Oechsner<br />
Agrartechnik<br />
Hohenheim<br />
3. <strong>Entmistungsverfahren</strong><br />
4. <strong>Lagerung</strong> <strong>von</strong> <strong>Flüssigmist</strong><br />
5. Zusammenfassung<br />
Agrartechnik<br />
Hohenheim<br />
ALB Baden-Württemberg e.V.<br />
Wolpertshausen, 23.04.2009<br />
Dr. A. Reinhardt-Hanisch & Dr. H. Oechsner<br />
2. Bildung <strong>und</strong> Gefahren durch Güllegase<br />
ALB Baden-Württemberg e.V.<br />
Wolpertshausen, 23.04.2009<br />
Dr. A. Reinhardt-Hanisch & Dr. H. Oechsner
ALB Mitgliederversammlung am 23. April 2009<br />
in Wolpertshausen<br />
______________________________________________________________________________<br />
<strong>Flüssigmist</strong>:<br />
Kot<br />
Harn<br />
Einstreu<br />
Futterreste<br />
Wasser<br />
Fremdkörper<br />
(verändert nach JUNGBLUTH et al., 2005)<br />
Definition <strong>Flüssigmist</strong><br />
<strong>Flüssigmist</strong>: flüssige Konsistenz<br />
(= Gülle)<br />
� Einstreu max. 0,5 bis 1 kg/GV <strong>und</strong> Tag<br />
Kot-Harn-Gemisch ca. 10% TS, durch Wasserzusatz<br />
� ca. 7,5 % TS<br />
Agrartechnik<br />
Hohenheim<br />
Agrartechnik<br />
Hohenheim<br />
Gase<br />
Mengenanfall<br />
(bezogen auf Tier <strong>und</strong> Großvieheinheit [GV]))<br />
Geruch<br />
H 2 S<br />
NH 3<br />
CH 4<br />
CO 2<br />
ALB Baden-Württemberg e.V.<br />
Wolpertshausen, 23.04.2009<br />
Dr. A. Reinhardt-Hanisch & Dr. H. Oechsner<br />
1. <strong>Flüssigmist</strong><br />
Anfall an Kot-Harn-Gemisch (bei 10% TS) für Rinder <strong>und</strong> Schweine <strong>und</strong> sich<br />
daraus ergebender Lagerraumbedarf (nach ALB-Bayern)<br />
Tierart<br />
Milchkuh<br />
5.000 kg *)<br />
6.000 kg *)<br />
Mastrind<br />
Schweinemast<br />
Zuchtsau mit<br />
Ferkel<br />
*) Milchleistung pro Kuh <strong>und</strong> Jahr<br />
m³ pro Tier <strong>und</strong><br />
Tag 6 Monate<br />
0,053<br />
0,056<br />
0,024<br />
0,005<br />
0,013<br />
9,5<br />
10<br />
4,2<br />
0,9<br />
2,4<br />
m³ pro GV <strong>und</strong><br />
Tag 6 Monate<br />
0,044<br />
0,047<br />
0,034<br />
0,042<br />
0,028<br />
8,0<br />
8,6<br />
6,2<br />
7,7<br />
5,1<br />
Faustzahl zum <strong>Flüssigmist</strong>-Anfall:<br />
1,5 m³ / GV pro Monat<br />
ALB Baden-Württemberg e.V.<br />
Wolpertshausen, 23.04.2009<br />
Dr. A. Reinhardt-Hanisch & Dr. H. Oechsner<br />
1. <strong>Flüssigmist</strong>
ALB Mitgliederversammlung am 23. April 2009<br />
in Wolpertshausen<br />
______________________________________________________________________________<br />
Eigenschaften <strong>von</strong> <strong>Flüssigmist</strong><br />
Stoffgemisch<br />
� entspricht keinem der physikalisch genau<br />
definierbaren Medien<br />
fließ- <strong>und</strong> pumpfähig<br />
� Fließverhalten: quasi-plastisch<br />
� mit steigender Fließgeschwindigkeit<br />
nimmt die Viskosität ab<br />
biolog. Abbau grobfasriger Teile<br />
� Verbesserung der Fließfähigkeit<br />
Gelzustand (in Ruhe)<br />
große Solvathüllen<br />
Teilchen unbeweglich<br />
a<br />
b<br />
Agrartechnik<br />
Hohenheim<br />
Eigenschaften <strong>von</strong> <strong>Flüssigmist</strong><br />
Thixotropie<br />
unterschiedl. stark<br />
ausgeprägt:<br />
abh. <strong>von</strong> der Tierart<br />
<strong>und</strong> dem TS-Gehalt<br />
Folge: Fließfähigkeit<br />
� gelartiger Zustand<br />
Agrartechnik<br />
Hohenheim<br />
freies Wasser<br />
Solvathüllen<br />
Kolloide<br />
(SEUFERT, 1975)<br />
ALB Baden-Württemberg e.V.<br />
Wolpertshausen, 23.04.2009<br />
Dr. A. Reinhardt-Hanisch & Dr. H. Oechsner<br />
1. <strong>Flüssigmist</strong><br />
Solzustand (in Bewegung)<br />
kleine Solvathüllen<br />
Teilchen separieren<br />
S L S L<br />
a<br />
b<br />
S: schweres Teilchen<br />
L: leichtes Teilchen<br />
(verändert, nach<br />
MANNEBECK,<br />
1983)<br />
in Ruhe in Bewegung<br />
- Bildung <strong>von</strong> Solvathüllen<br />
- Abbau der Solvathüllen durch<br />
- Solvathüllen wachsen<br />
Scherkräfte<br />
- eingelagertes Wasser steht für das Fließen - freigesetztes Wasser steht für das<br />
des <strong>Flüssigmist</strong>es nicht mehr zur Verfügung Fließen des <strong>Flüssigmist</strong>es wieder zur<br />
Verfügung<br />
Folge: Fließfähigkeit<br />
� solartiger Zustand<br />
ALB Baden-Württemberg e.V.<br />
Wolpertshausen, 23.04.2009<br />
Dr. A. Reinhardt-Hanisch & Dr. H. Oechsner<br />
1. <strong>Flüssigmist</strong>
ALB Mitgliederversammlung am 23. April 2009<br />
in Wolpertshausen<br />
______________________________________________________________________________<br />
Eigenschaften <strong>von</strong> <strong>Flüssigmist</strong><br />
Entmischung<br />
<strong>Lagerung</strong> <strong>von</strong> <strong>Flüssigmist</strong><br />
� Trennung der Bestandteile aufgr<strong>und</strong> ihrer<br />
unterschiedlichen Dichte<br />
� Bildung <strong>von</strong> Schwimmdecken bzw. Sinkschichten<br />
z.B.<br />
5,0<br />
m<br />
4,5<br />
4,0<br />
3,5<br />
3,0<br />
2,5<br />
2,0<br />
1,5<br />
1,0<br />
0,5<br />
abhängig <strong>von</strong>: Fütterung<br />
Tierart<br />
<strong>Lagerung</strong>sdauer<br />
Temperatur<br />
….<br />
Asche<br />
oTS<br />
TS<br />
0<br />
0 5 10 15 20 25 %<br />
Schweinegülle<br />
(Getreidefütterung)<br />
( < 5 % TS)<br />
4,5<br />
m<br />
4,0<br />
3,5<br />
3,0<br />
2,5<br />
2,0<br />
1,5<br />
1,0<br />
0,5<br />
Asche<br />
oTS<br />
TS<br />
Agrartechnik<br />
Hohenheim<br />
Trockensubstanz (TS) - Profile verschiedener Güllen<br />
0<br />
0 5 10 15 20 25 %<br />
Schweinegülle (CCM-<br />
Fütterung)<br />
(keine TS-Angabe)<br />
Agrartechnik<br />
Hohenheim<br />
4,0<br />
m<br />
3,5<br />
3,0<br />
2,5<br />
2,0<br />
1,5<br />
1,0<br />
0,5<br />
Schwimmdecken<br />
(meist<br />
Rinderflüssigmist)<br />
Sinkschichten<br />
(meist Schweine- <strong>und</strong><br />
Hühnerflüssigmist)<br />
Je nach Fütterung können in beiden<br />
<strong>Flüssigmist</strong>arten gleichzeitig Sink<strong>und</strong><br />
Schwimmschichten vorkommen<br />
ALB Baden-Württemberg e.V.<br />
Wolpertshausen, 23.04.2009<br />
Dr. A. Reinhardt-Hanisch & Dr. H. Oechsner<br />
1. <strong>Flüssigmist</strong><br />
Asche<br />
oTS<br />
TS<br />
0<br />
0 5 10 15 20 25 %<br />
Rindergülle<br />
( 6 – 9 % TS)<br />
4,0<br />
m<br />
3,5<br />
3,0<br />
2,5<br />
2,0<br />
1,5<br />
1,0<br />
0,5<br />
0<br />
0<br />
Asche<br />
oTS<br />
TS<br />
5 10 15 20 25 %<br />
Bullengülle<br />
(nach 3 Monaten)<br />
( > 10% TS)<br />
(HÜBENER, 1985)<br />
ALB Baden-Württemberg e.V.<br />
Wolpertshausen, 23.04.2009<br />
Dr. A. Reinhardt-Hanisch & Dr. H. Oechsner<br />
1. <strong>Flüssigmist</strong>
ALB Mitgliederversammlung am 23. April 2009<br />
in Wolpertshausen<br />
______________________________________________________________________________<br />
<strong>Flüssigmist</strong>:<br />
Bildung <strong>von</strong> Güllegasen<br />
Kot<br />
Harn<br />
Einstreu<br />
Futterreste<br />
Wasser<br />
Fremdkörper<br />
(verändert nach JUNGBLUTH et al., 2005)<br />
Kot<br />
Nahrungsreste<br />
körpereigene<br />
Abbauprodukte<br />
Bakterien<br />
Mikroorg.<br />
Fäulnisprod.<br />
Agrartechnik<br />
Hohenheim<br />
Agrartechnik<br />
Hohenheim<br />
Gase<br />
Geruch<br />
unverdaulich<br />
der Verdauung<br />
entgangen<br />
nicht resorbierte<br />
Verdauungsprod.<br />
H 2 S<br />
NH 3<br />
CH 4<br />
CO 2<br />
ALB Baden-Württemberg e.V.<br />
Wolpertshausen, 23.04.2009<br />
Dr. A. Reinhardt-Hanisch & Dr. H. Oechsner<br />
2. Bildung <strong>und</strong> Gefahren durch Güllegase<br />
verholzte Teile, Lignin,<br />
Kreatin, Chitin, Haare<br />
Stärke, Eiweiß, Fett,<br />
Cellulose, Hemicellulose<br />
Fettsäuren, Aminosäuren<br />
Gallsäuren, Eiweiß, Lipoide,<br />
Mineralstoffe, Wasser<br />
Indol, Kresol, Skatol, org.<br />
Säuren, Gase<br />
<strong>Flüssigmist</strong> enthält sehr viele verschiedene Inhaltsstoffe, welche durch<br />
Mikroorganismen ständig um- bzw. abgebaut werden. Als Folge dieser<br />
mikrobiellen Aktivität können auch Schadgase entstehen.<br />
ALB Baden-Württemberg e.V.<br />
Wolpertshausen, 23.04.2009<br />
Dr. A. Reinhardt-Hanisch & Dr. H. Oechsner<br />
2. Bildung <strong>und</strong> Gefahren durch Güllegase
ALB Mitgliederversammlung am 23. April 2009<br />
in Wolpertshausen<br />
______________________________________________________________________________<br />
Kot<br />
NO 3<br />
Kot<br />
Bakterieneiweiß<br />
bakt.<br />
Nitrifikation<br />
NO 2<br />
bakt. Zersetzung<br />
Entbindung<br />
Entbindung<br />
bakt. Denitrifikation bakt. bakt.<br />
NO 2<br />
N<br />
2<br />
Hydrolyse<br />
Verflüssigung<br />
Acidogenese<br />
Versäuerung<br />
Acetogenese<br />
Essigsäurebildung<br />
Methanogenese<br />
Methanbildung<br />
Prozesse der Stickstoffumwandlung im <strong>Flüssigmist</strong><br />
bei bei O-Mangel O-Mangel bakt. bakt. Nitrat-Reduktion<br />
Nitrat-Reduktion<br />
bakt. Nitrifikation<br />
bakt. bakt. Bindung Bindung<br />
bakt. bakt. Bindung Bindung<br />
bakt. bakt. Entbindung<br />
Entbindung<br />
Agrartechnik<br />
Hohenheim<br />
Agrartechnik<br />
Hohenheim<br />
Peptone<br />
Peptide<br />
Aminosäuren<br />
Harnstoff<br />
NH NH<br />
3<br />
3<br />
(Quelle: JENSEN, 1974, geändert <strong>von</strong> HARTUNG, 1995)<br />
bakt.<br />
Zersetzung<br />
Harn<br />
Harn<br />
CO 2<br />
ALB Baden-Württemberg e.V.<br />
Wolpertshausen, 23.04.2009<br />
Dr. A. Reinhardt-Hanisch & Dr. H. Oechsner<br />
2. Bildung <strong>und</strong> Gefahren durch Güllegase<br />
Anaerober Abbau organischer Substanzen<br />
(verändert nach JUNGBLUTH et al., 2005)<br />
<strong>Flüssigmist</strong><br />
Fette, Eiweiße, Kohlenhydrate<br />
Monomere<br />
Zucker, Fettsäuren, Aminosäuren<br />
Carbonsäuren, Gase, Alkohole<br />
C 1 bis C 5 , H 2 , CO 2<br />
Essigsäure, Wasserstoff<br />
Fette, Eiweiße, Kohlenhydrate<br />
Methan, Kohlendioxid, (H2S) [Biogas]<br />
Exoenzyme<br />
versäuernde Bakterien<br />
essigsäurebildende Bakterien<br />
methanbildende Bakterien<br />
ALB Baden-Württemberg e.V.<br />
Wolpertshausen, 23.04.2009<br />
Dr. A. Reinhardt-Hanisch & Dr. H. Oechsner<br />
2. Bildung <strong>und</strong> Gefahren durch Güllegase
ALB Mitgliederversammlung am 23. April 2009<br />
in Wolpertshausen<br />
______________________________________________________________________________<br />
Methan:<br />
Eigenschaften:<br />
Bildung:<br />
Schadgase beim Umgang mit <strong>Flüssigmist</strong>:<br />
CH4 H2S CO2 NH3 Agrartechnik<br />
Hohenheim<br />
Agrartechnik<br />
Hohenheim<br />
ALB Baden-Württemberg e.V.<br />
Wolpertshausen, 23.04.2009<br />
Dr. A. Reinhardt-Hanisch & Dr. H. Oechsner<br />
2. Bildung <strong>und</strong> Gefahren durch Güllegase<br />
Schadgase beim Umgang mit <strong>Flüssigmist</strong>:<br />
CH4 H2S CO2 NH3 farb- <strong>und</strong> geruchlos, explosiv, leichter als Luft,<br />
klimarelevant (ca. 23fach höheres Treibhaus-potenzial<br />
als CO2 )<br />
durch anaeroben Abbau organischer Substanzen (bei O 2 -<br />
Mangel) unter Beteiligung methanbildender Mikroorganismen<br />
(MO) (bes. bei höheren Temperaturen!)<br />
Gefahr beim Umgang mit <strong>Flüssigmist</strong>:<br />
beim plötzlichen Bewegen des <strong>Flüssigmist</strong>es nach längerer Ruhephase,<br />
besonders wenn dabei bestehende Schwimmschichten durchbrochen<br />
werden (z.B. beim Homogenisieren des <strong>Flüssigmist</strong>es)<br />
beim Öffnen abgedeckter <strong>Flüssigmist</strong>behälter<br />
ALB Baden-Württemberg e.V.<br />
Wolpertshausen, 23.04.2009<br />
Dr. A. Reinhardt-Hanisch & Dr. H. Oechsner<br />
2. Bildung <strong>und</strong> Gefahren durch Güllegase
ALB Mitgliederversammlung am 23. April 2009<br />
in Wolpertshausen<br />
______________________________________________________________________________<br />
Schadgase beim Umgang mit <strong>Flüssigmist</strong>:<br />
CH4 H2S CO2 NH3 Schwefelwasserstoff:<br />
Eigenschaften: farblos, schwerer als Luft, riecht nach faulen Eiern<br />
Bildung: durch mikrobielle Zersetzung schwefelhaltiger<br />
Verbindungen (z.B. Eiweißen) unter anaeroben<br />
Bedingungen (O2-Mangel) Gefahr beim Umgang mit <strong>Flüssigmist</strong>:<br />
beim plötzlichen Bewegen des <strong>Flüssigmist</strong>es nach längerer Ruhephase,<br />
besonders wenn dabei bestehende Schwimmschichten durchbrochen<br />
werden (z.B. beim Homogenisieren des <strong>Flüssigmist</strong>es)<br />
beim Öffnen abgedeckter <strong>Flüssigmist</strong>behälter<br />
besonders am Boden <strong>und</strong> in Senken hohe Konzentrationen möglich<br />
Agrartechnik<br />
Hohenheim<br />
Agrartechnik<br />
Hohenheim<br />
ALB Baden-Württemberg e.V.<br />
Wolpertshausen, 23.04.2009<br />
Dr. A. Reinhardt-Hanisch & Dr. H. Oechsner<br />
2. Bildung <strong>und</strong> Gefahren durch Güllegase<br />
Schadgase beim Umgang mit <strong>Flüssigmist</strong>:<br />
CH4 H2S CO2 NH3 Kohlendioxid:<br />
Eigenschaften: farblos, schwerer als Luft, Treibhausgas<br />
Bildung: beim aeroben Abbau org. Substanzen durch MO (z.B. bei der<br />
Harnstoffhydrolyse oder infolge der Atmung der MO)<br />
beim anaeroben Abbau org. Substanzen unter Beteiligung<br />
methanbildender Mikroorganismen (z.B. bei der Biogasbildung)<br />
Gefahr beim Umgang mit <strong>Flüssigmist</strong>:<br />
beim plötzlichen Bewegen des <strong>Flüssigmist</strong>es nach längerer Ruhephase,<br />
besonders wenn dabei bestehende Schwimmschichten durchbrochen<br />
werden (z.B. beim Homogenisieren des <strong>Flüssigmist</strong>es)<br />
beim Öffnen abgedeckter <strong>Flüssigmist</strong>behälter<br />
besonders am Boden, in Senken <strong>und</strong> in Pumpenschächten hohe<br />
Konzentrationen möglich<br />
ALB Baden-Württemberg e.V.<br />
Wolpertshausen, 23.04.2009<br />
Dr. A. Reinhardt-Hanisch & Dr. H. Oechsner<br />
2. Bildung <strong>und</strong> Gefahren durch Güllegase
ALB Mitgliederversammlung am 23. April 2009<br />
in Wolpertshausen<br />
______________________________________________________________________________<br />
Schadgase beim Umgang mit <strong>Flüssigmist</strong>:<br />
CH4 H2S CO2 NH3 Ammoniak:<br />
Eigenschaften: farblos, stechender Geruch, leichter als Luft,<br />
umweltschädigend, indirekt klimarelevant<br />
Bildung: beim aeroben Abbau org. Substanzen durch MO (Endprodukt<br />
der Ammonifizierung)<br />
bei der bakteriellen Nitratreduktion unter anaeroben Bedingungen<br />
Gefahr beim Umgang mit <strong>Flüssigmist</strong>:<br />
beim plötzlichen Bewegen des <strong>Flüssigmist</strong>es nach längerer Ruhephase,<br />
besonders wenn dabei bestehende Schwimmschichten durchbrochen<br />
werden (z.B. beim Homogenisieren des <strong>Flüssigmist</strong>es)<br />
beim Öffnen abgedeckter <strong>Flüssigmist</strong>behälter<br />
bei hohen Temperaturen, bei pH-Wert-Verschiebungen in den alk-alischen<br />
Bereich hinein, bei erhöhter Luftbewegung über der Oberfläche<br />
Tierart<br />
• Entmischungsverhalten<br />
• Thixotropie<br />
•….<br />
Agrartechnik<br />
Hohenheim<br />
<strong>Entmistungsverfahren</strong><br />
Haltungsverfahren<br />
• ohne/mit Einstreu<br />
• kont. oder Rein-Raus-Verfahren<br />
•….<br />
Agrartechnik<br />
Hohenheim<br />
ALB Baden-Württemberg e.V.<br />
Wolpertshausen, 23.04.2009<br />
Dr. A. Reinhardt-Hanisch & Dr. H. Oechsner<br />
2. Bildung <strong>und</strong> Gefahren durch Güllegase<br />
Ziel: Transport des Mistes aus dem Stall<br />
<strong>Entmistungsverfahren</strong> ??<br />
rechtl. Gr<strong>und</strong>lagen<br />
• Tiergerechtheit<br />
• Umweltschutz<br />
• Arbeitssicherheit<br />
•….<br />
Kosten<br />
• Bau- <strong>und</strong> Investitionsaufwand<br />
• Energie- <strong>und</strong> Arbeitszeitbedarf<br />
•….<br />
baul. Anordnung<br />
• Gegebenheiten bei Umbau<br />
• Gelände/Relief<br />
•….<br />
Funktionssicherheit<br />
• Temperatur<br />
• Wasser/Einstreu<br />
•….<br />
Reinigungsqualität<br />
• Sensibilität der Tiere<br />
• Infektionen<br />
•….<br />
ALB Baden-Württemberg e.V.<br />
Wolpertshausen, 23.04.2009<br />
Dr. A. Reinhardt-Hanisch & Dr. H. Oechsner<br />
3. <strong>Entmistungsverfahren</strong>
ALB Mitgliederversammlung am 23. April 2009<br />
in Wolpertshausen<br />
______________________________________________________________________________<br />
mechanisch<br />
mobil stationär<br />
<strong>Entmistungsverfahren</strong><br />
für <strong>Flüssigmist</strong><br />
Agrartechnik<br />
Hohenheim<br />
Agrartechnik<br />
Hohenheim<br />
Treibmistverfahren<br />
hydraulisch<br />
Staumistverfahren<br />
Speicherverfahren<br />
ALB Baden-Württemberg e.V.<br />
Wolpertshausen, 23.04.2009<br />
Dr. A. Reinhardt-Hanisch & Dr. H. Oechsner<br />
3. <strong>Entmistungsverfahren</strong><br />
mechanische <strong>Entmistungsverfahren</strong><br />
mobil<br />
Hofschlepper<br />
mit Heckschieber<br />
mit Frontlader<br />
Spaltenschieber<br />
handbetrieben<br />
automatisch<br />
ALB Baden-Württemberg e.V.<br />
Wolpertshausen, 23.04.2009<br />
Dr. A. Reinhardt-Hanisch & Dr. H. Oechsner<br />
3. <strong>Entmistungsverfahren</strong>
ALB Mitgliederversammlung am 23. April 2009<br />
in Wolpertshausen<br />
______________________________________________________________________________<br />
Faltschieber<br />
Klappschieber<br />
mechanische <strong>Entmistungsverfahren</strong><br />
stationär<br />
Agrartechnik<br />
Hohenheim<br />
Agrartechnik<br />
Hohenheim<br />
(Quelle: unbekannt)<br />
Durchdachte Bauplanung ist die beste Prävention<br />
Hohenheim, 28.03.2009<br />
Dr. A. Reinhardt-Hanisch & Dr. H. Oechsner<br />
3. <strong>Entmistungsverfahren</strong><br />
mechanische <strong>Entmistungsverfahren</strong><br />
stationär<br />
Faltschieber Kombischieber<br />
Quelle: www.prinzing-online.de<br />
ALB Baden-Württemberg e.V.<br />
Wolpertshausen, 23.04.2009<br />
Dr. A. Reinhardt-Hanisch & Dr. H. Oechsner<br />
3. <strong>Entmistungsverfahren</strong>
ALB Mitgliederversammlung am 23. April 2009<br />
in Wolpertshausen<br />
______________________________________________________________________________<br />
hydraulische <strong>Entmistungsverfahren</strong><br />
Einsatzbereiche hydraulischer Entmistungssysteme<br />
Verfahren Treibmist Staumist Speicher<br />
Kennzeichen kontinuierlicher<br />
Abfluss des<br />
<strong>Flüssigmist</strong>es in den<br />
Lagerbehälter<br />
Agrartechnik<br />
Hohenheim<br />
intervallweises<br />
Entleeren <strong>von</strong><br />
<strong>Flüssigmist</strong>kanälen<br />
in den<br />
Lagerbehälter<br />
(JUNGBLUTH et al., 2005)<br />
<strong>Lagerung</strong> im<br />
Stallgebäude<br />
Zuchtsauen<br />
Deckstall bedingt ja bedingt<br />
Wartestall bedingt ja bedingt<br />
Abferkelstall nein ja nein<br />
Ferkelaufzuchtstall nein ja nein<br />
Schweinemast<br />
kontinuierlich bedingt bedingt bedingt<br />
Rein-Raus nein ja bedingt<br />
Milchvieh ja nein ja<br />
Bullenmast ja nein ja<br />
Kälber nein ja nein<br />
Kanaltiefe [m] = Kanallänge [m] x 0,03 (Dunganstieg)<br />
+ 0,10 – 0,15 [m] Staunasenhöhe<br />
+ 0,10 [m] Sicherheitszuschlag<br />
Agrartechnik<br />
Hohenheim<br />
ALB Baden-Württemberg e.V.<br />
Wolpertshausen, 23.04.2009<br />
Dr. A. Reinhardt-Hanisch & Dr. H. Oechsner<br />
3. <strong>Entmistungsverfahren</strong><br />
hydraulische <strong>Entmistungsverfahren</strong><br />
Treibmistverfahren<br />
(JUNGBLUTH et al., 2005)<br />
ALB Baden-Württemberg e.V.<br />
Wolpertshausen, 23.04.2009<br />
Dr. A. Reinhardt-Hanisch & Dr. H. Oechsner<br />
3. <strong>Entmistungsverfahren</strong>
ALB Mitgliederversammlung am 23. April 2009<br />
in Wolpertshausen<br />
______________________________________________________________________________<br />
hydraulische<br />
<strong>Entmistungsverfahren</strong><br />
Speicherverfahren<br />
<strong>Lagerung</strong> des <strong>Flüssigmist</strong>es<br />
unter dem Stall<br />
hydraulische <strong>Entmistungsverfahren</strong><br />
Treibmistverfahren<br />
beim Treibmistverfahren:<br />
kontinuierlicher Güllezufluss<br />
Gasverschlüsse zur Vermeidung<br />
<strong>von</strong> Gasrückschlägen aus dem<br />
Güllebehälter in den Stall notwendig<br />
(Stand der Technik) !<br />
Vollspaltenboden mit<br />
Güllekeller<br />
(Eichhorn et al., 1985)<br />
Agrartechnik<br />
Hohenheim<br />
Agrartechnik<br />
Hohenheim<br />
(Quelle: www.flygt.de)<br />
ALB Baden-Württemberg e.V.<br />
Wolpertshausen, 23.04.2009<br />
Dr. A. Reinhardt-Hanisch & Dr. H. Oechsner<br />
3. <strong>Entmistungsverfahren</strong><br />
ALB Baden-Württemberg e.V.<br />
Wolpertshausen, 23.04.2009<br />
Dr. A. Reinhardt-Hanisch & Dr. H. Oechsner<br />
3. <strong>Entmistungsverfahren</strong>
ALB Mitgliederversammlung am 23. April 2009<br />
in Wolpertshausen<br />
______________________________________________________________________________<br />
hydraulische <strong>Entmistungsverfahren</strong><br />
(JUNGBLUTH et al., 2005) Speicherverfahren<br />
(Boxberger et al., 1988)<br />
Agrartechnik<br />
Hohenheim<br />
Agrartechnik<br />
Hohenheim<br />
Gefahr durch<br />
H 2 S, NH 3 , CO 2, CH 4<br />
Freisetzung<br />
(Landwirtschaftliche Berufsgenossenschaft<br />
Baden-Württemberg)<br />
ALB Baden-Württemberg e.V.<br />
Wolpertshausen, 23.04.2009<br />
Dr. A. Reinhardt-Hanisch & Dr. H. Oechsner<br />
3. <strong>Entmistungsverfahren</strong><br />
hydraulische <strong>Entmistungsverfahren</strong><br />
Staumistverfahren<br />
ALB Baden-Württemberg e.V.<br />
Wolpertshausen, 23.04.2009<br />
Dr. A. Reinhardt-Hanisch & Dr. H. Oechsner<br />
3. <strong>Entmistungsverfahren</strong>
ALB Mitgliederversammlung am 23. April 2009<br />
in Wolpertshausen<br />
______________________________________________________________________________<br />
(Boxberger et al., 1988)<br />
hydraulische <strong>Entmistungsverfahren</strong><br />
Staumistverfahren<br />
Agrartechnik<br />
Hohenheim<br />
hydraulische <strong>Entmistungsverfahren</strong><br />
Staumistverfahren<br />
V4 A – Edelstahl-Fanghaken !<br />
Stöpsel muss Abfluss dicht verschließen !<br />
(vor Inbetriebnahme: 2cm Wasser einfüllen)<br />
Agrartechnik<br />
Hohenheim<br />
ALB Baden-Württemberg e.V.<br />
Wolpertshausen, 23.04.2009<br />
Dr. A. Reinhardt-Hanisch & Dr. H. Oechsner<br />
3. <strong>Entmistungsverfahren</strong><br />
Betonkorrosion<br />
ALB Baden-Württemberg e.V.<br />
Wolpertshausen, 23.04.2009<br />
Dr. A. Reinhardt-Hanisch & Dr. H. Oechsner<br />
3. <strong>Entmistungsverfahren</strong>
ALB Mitgliederversammlung am 23. April 2009<br />
in Wolpertshausen<br />
______________________________________________________________________________<br />
(Boxberger et al., 1988)<br />
hydraulische <strong>Entmistungsverfahren</strong><br />
Staumistverfahren<br />
Spülleitungen<br />
Agrartechnik<br />
Hohenheim<br />
Agrartechnik<br />
Hohenheim<br />
ALB Baden-Württemberg e.V.<br />
Wolpertshausen, 23.04.2009<br />
Dr. A. Reinhardt-Hanisch & Dr. H. Oechsner<br />
3. <strong>Entmistungsverfahren</strong><br />
hydraulische <strong>Entmistungsverfahren</strong><br />
Staumistverfahren<br />
Landesanstalt für Schweinezucht, Boxberg<br />
ALB Baden-Württemberg e.V.<br />
Wolpertshausen, 23.04.2009<br />
Dr. A. Reinhardt-Hanisch & Dr. H. Oechsner<br />
3. <strong>Entmistungsverfahren</strong>
ALB Mitgliederversammlung am 23. April 2009<br />
in Wolpertshausen<br />
______________________________________________________________________________<br />
Lagerort<br />
Ablauf<br />
Entleerungsintervall<br />
hydraulische <strong>Entmistungsverfahren</strong><br />
Treibmistverfahren Staumistverfahren Speicherverfahren<br />
außerhalb im Stall<br />
kontinuierlich absätzig<br />
laufend abh. <strong>von</strong> der<br />
Produktionsperiode,<br />
wöchentlich bis<br />
mehrere Wochen<br />
Agrartechnik<br />
Hohenheim<br />
<strong>Lagerung</strong> <strong>von</strong> <strong>Flüssigmist</strong><br />
<strong>Flüssigmist</strong>lagerung<br />
Agrartechnik<br />
Hohenheim<br />
alle (4-) 6 (-9)<br />
Monate<br />
(verändert nach JUNGBLUTH et al., 2005)<br />
ALB Baden-Württemberg e.V.<br />
Wolpertshausen, 23.04.2009<br />
Dr. A. Reinhardt-Hanisch & Dr. H. Oechsner<br />
3. <strong>Entmistungsverfahren</strong><br />
Im Stall Außerhalb des Stalls<br />
Speicherverfahren Tiefbehälter Hochbehälter<br />
Güllekeller Zirkulationsverfahren<br />
Erdbecken<br />
mit<br />
Dichtungsbahn<br />
2,5 bis 4,0 m tief<br />
Massivbehälter<br />
Mit<br />
Vorgrube<br />
<strong>Lagerung</strong> für<br />
10-20 Tage<br />
Mit<br />
Pumpstation<br />
(OECHSNER, 2008)<br />
ALB Baden-Württemberg e.V.<br />
Wolpertshausen, 23.04.2009<br />
Dr. A. Reinhardt-Hanisch & Dr. H. Oechsner<br />
4. <strong>Lagerung</strong> <strong>von</strong> <strong>Flüssigmist</strong>
ALB Mitgliederversammlung am 23. April 2009<br />
in Wolpertshausen<br />
______________________________________________________________________________<br />
<strong>Lagerung</strong> <strong>von</strong> <strong>Flüssigmist</strong><br />
<strong>Flüssigmist</strong>lagerung<br />
Im Stall Außerhalb des Stalls<br />
Speicherverfahren Tiefbehälter Hochbehälter<br />
Güllekeller Zirkulationsverfahren<br />
Behälterart<br />
Hochbehälter mit<br />
Vorgrube<br />
[Stahlbeton,<br />
Stahlbetonfertigteile,<br />
Betonschalungssteine,<br />
Betonformsteine, Holz]<br />
Hochbehälter mit<br />
automatischer<br />
Pumpstation<br />
[Stahlbeton,<br />
Stahlbetonfertigteile,<br />
Betonschalungssteine,<br />
Betonformsteine, Holz]<br />
Erdbecken<br />
mit<br />
Dichtungsbahn<br />
Agrartechnik<br />
Hohenheim<br />
Agrartechnik<br />
Hohenheim<br />
2,5 bis 4,0 m tief<br />
Massivbehälter<br />
<strong>Lagerung</strong> <strong>von</strong> <strong>Flüssigmist</strong><br />
Vorteile<br />
volle Raumnutzung,<br />
Fußpunkt kann<br />
eingesehen<br />
werden, geringer<br />
Kapitalbedarf<br />
volle Raumnutzung,<br />
Fußpunkt kann<br />
eingesehen<br />
werden,<br />
automatisches<br />
Umpumpen,<br />
geringerer<br />
Kapitalbedarf<br />
Mit<br />
Vorgrube<br />
<strong>Lagerung</strong> für<br />
10-20 Tage<br />
Mit<br />
Pumpstation<br />
(OECHSNER, 2008)<br />
ALB Baden-Württemberg e.V.<br />
Wolpertshausen, 23.04.2009<br />
Dr. A. Reinhardt-Hanisch & Dr. H. Oechsner<br />
4. <strong>Lagerung</strong> <strong>von</strong> <strong>Flüssigmist</strong><br />
Nachteile<br />
Arbeitsaufwand für<br />
Umpumpen<br />
komplizierte<br />
Pumptechnik<br />
Eignung<br />
für alle Stallanlagen<br />
größere<br />
Stallanlagen, für<br />
automatischen<br />
Betrieb, Treibmist<br />
ALB Baden-Württemberg e.V.<br />
Wolpertshausen, 23.04.2009<br />
Dr. A. Reinhardt-Hanisch & Dr. H. Oechsner<br />
4. <strong>Lagerung</strong> <strong>von</strong> <strong>Flüssigmist</strong>
ALB Mitgliederversammlung am 23. April 2009<br />
in Wolpertshausen<br />
______________________________________________________________________________<br />
Behälterart<br />
Tiefbehälter mit<br />
befahrbarer Decke<br />
[Stahlbeton]<br />
offener<br />
Tiefbehälter<br />
[Stahlbeton]<br />
Erdbecken<br />
[Kunststoff]<br />
<strong>Lagerung</strong> <strong>von</strong> <strong>Flüssigmist</strong><br />
Vorteile<br />
kein Umpumpen,<br />
kein Flächenbedarf<br />
geringer<br />
Kapitalbedarf, kein<br />
Umpumpen<br />
geringer<br />
Kapitalbedarf, kein<br />
Umpumpen<br />
Ammoniakemissionen<br />
= Stickstoffverluste<br />
bei der <strong>Lagerung</strong> <strong>von</strong> <strong>Flüssigmist</strong> in<br />
offenen Behältern<br />
(verändert nach BURTON & TURNER, 2003)<br />
Agrartechnik<br />
Hohenheim<br />
Agrartechnik<br />
Hohenheim<br />
Nachteile<br />
teurer Lagerraum,<br />
keine volle Nutzung<br />
des Lagerraumes<br />
Unfallgefahr,<br />
Einzäunung<br />
Unfallgefahr,<br />
Einzäunung; viel<br />
Fläche benötigt<br />
Eignung<br />
enge Hofstelle,<br />
Gefälle zwischen<br />
Stall <strong>und</strong> Behälter,<br />
Immissionsschutz<br />
Gefälle zum<br />
Behälter<br />
Gefälle zum<br />
Behälter,<br />
vorwiegend am<br />
Ortsrand oder im<br />
Außenbereich<br />
ALB Baden-Württemberg e.V.<br />
Wolpertshausen, 23.04.2009<br />
Dr. A. Reinhardt-Hanisch & Dr. H. Oechsner<br />
4. <strong>Lagerung</strong> <strong>von</strong> <strong>Flüssigmist</strong><br />
ALB Baden-Württemberg e.V.<br />
Wolpertshausen, 23.04.2009<br />
Dr. A. Reinhardt-Hanisch & Dr. H. Oechsner<br />
4. <strong>Lagerung</strong> <strong>von</strong> <strong>Flüssigmist</strong>
ALB Mitgliederversammlung am 23. April 2009<br />
in Wolpertshausen<br />
______________________________________________________________________________<br />
NH 3 [g/(t • d)]<br />
7<br />
6<br />
5<br />
4<br />
3<br />
2<br />
1<br />
Ammoniakemissionen bei der <strong>Lagerung</strong> <strong>von</strong><br />
<strong>Flüssigmist</strong> ohne <strong>und</strong> mit Schwimmdecke<br />
ohne Schwimmdecke 7<br />
mit Schwimmdecke<br />
600<br />
6<br />
Summenkurve 500<br />
5<br />
0<br />
0<br />
0 20 40 60 80 100 120 140<br />
Zeit [d]<br />
Ammoniakemissionen<br />
= Stickstoffverluste<br />
bei der <strong>Lagerung</strong> <strong>von</strong> <strong>Flüssigmist</strong> in<br />
offenen Behältern<br />
400<br />
300<br />
200<br />
100<br />
Emissionsminderung durch<br />
Abdeckung<br />
(verändert nach BURTON & TURNER, 2003)<br />
∑ NH3 [g/t]<br />
NH 3 [g/(t • d)]<br />
4<br />
3<br />
2<br />
1<br />
Agrartechnik<br />
Hohenheim<br />
Summenkurve<br />
0<br />
0<br />
0 20 40 60 80 100 120 140<br />
Agrartechnik<br />
Hohenheim<br />
Behälter<br />
mit:<br />
Feste<br />
Abdeckung<br />
Zeit [d]<br />
Natürl.<br />
Schwimmdecke<br />
Künstl.<br />
Schwimmdecke<br />
Strohhäcksel<br />
Granulate<br />
Schwimmfolie<br />
600<br />
500<br />
400<br />
300<br />
200<br />
100<br />
NH 3 [g/t]<br />
∑<br />
(verändert nach HÜTHER, 1999)<br />
ALB Baden-Württemberg e.V.<br />
Wolpertshausen, 23.04.2009<br />
Dr. A. Reinhardt-Hanisch & Dr. H. Oechsner<br />
4. <strong>Lagerung</strong> <strong>von</strong> <strong>Flüssigmist</strong><br />
Versuchsbedingungen:<br />
Temperatur: 20 °C<br />
Dauer: 140 Tage<br />
<strong>Flüssigmist</strong>: 6 kg<br />
TS-Gehalt: 6,1 %<br />
Minderung NH 3 in %<br />
Rindergülle Schweinegülle<br />
90<br />
(85-95)<br />
70<br />
(30-80)<br />
80<br />
(70-90)<br />
85<br />
(80-90)<br />
85<br />
(80-90)<br />
90<br />
(85-95)<br />
30<br />
(20-70)<br />
80<br />
(70-90)<br />
85<br />
(80-90)<br />
85<br />
(80-90)<br />
(verändert nach UBA, 2002)<br />
Beim Öffnen der Abdeckungen muss mit erhöhten Schadgaskonzentrationen<br />
gerechnet werden !<br />
ALB Baden-Württemberg e.V.<br />
Wolpertshausen, 23.04.2009<br />
Dr. A. Reinhardt-Hanisch & Dr. H. Oechsner<br />
4. <strong>Lagerung</strong> <strong>von</strong> <strong>Flüssigmist</strong>
ALB Mitgliederversammlung am 23. April 2009<br />
in Wolpertshausen<br />
______________________________________________________________________________<br />
Entmischungsvorgänge während der <strong>Lagerung</strong> führen i.d.R. zu<br />
Schwimmdecken bzw. Sinkschichten<br />
1. Fass (Behälter voll)<br />
20. Fass (Behälter ¾ voll)<br />
40. Fass (Behälter ½ voll)<br />
60. Fass (Behälter ¼ voll)<br />
80. Fass (Behälter leer)<br />
Differenz maximal<br />
(HÜBENER, 1985)<br />
Agrartechnik<br />
Hohenheim<br />
N<br />
2,1<br />
2,5<br />
2,7<br />
3,0<br />
3,4<br />
62 %<br />
inhomogene Verteilung der<br />
Nährstoffe im <strong>Flüssigmist</strong><br />
Veränderung der Zusammensetzung<br />
im Verlauf der<br />
Ausbringung <strong>von</strong> nicht<br />
aufgerührtem <strong>Flüssigmist</strong><br />
Nährstoffgehalte in kg/m³<br />
P2O5 0,7<br />
1,6<br />
2,4<br />
3,2<br />
5,3<br />
760 %<br />
<strong>Lagerung</strong> <strong>von</strong> <strong>Flüssigmist</strong><br />
Agrartechnik<br />
Hohenheim<br />
K 2 O<br />
0,17<br />
0,16<br />
0,17<br />
0,17<br />
0,18<br />
12 %<br />
ALB Baden-Württemberg e.V.<br />
Wolpertshausen, 23.04.2009<br />
Dr. A. Reinhardt-Hanisch & Dr. H. Oechsner<br />
4. <strong>Lagerung</strong> <strong>von</strong> <strong>Flüssigmist</strong><br />
Schwimmdecken<br />
<strong>und</strong> Sinkschichten<br />
müssen vor dem<br />
Ausbringen durch<br />
Homogenisieren<br />
beseitigt werden<br />
Gefahr der Schadgasbildung <strong>und</strong> –freisetzung ist beim Homogenisieren <strong>von</strong><br />
<strong>Flüssigmist</strong> stets besonders hoch !<br />
ALB Baden-Württemberg e.V.<br />
Wolpertshausen, 23.04.2009<br />
Dr. A. Reinhardt-Hanisch & Dr. H. Oechsner<br />
4. <strong>Lagerung</strong> <strong>von</strong> <strong>Flüssigmist</strong>
ALB Mitgliederversammlung am 23. April 2009<br />
in Wolpertshausen<br />
______________________________________________________________________________<br />
Zusammenfassung<br />
Aufgr<strong>und</strong> der Inhaltsstoffe <strong>und</strong> Umsetzungsprozesse im<br />
<strong>Flüssigmist</strong> bilden sich verschiedene Schadgase, vor allem<br />
CH 4 , H 2 S, CO 2 <strong>und</strong> NH 3 .<br />
Begünstigt wird die Bildung <strong>von</strong> Schadgasen auch <strong>von</strong><br />
äußeren Einflüssen, wie beispielsweise anaeroben<br />
Bedingungen (O 2 -Mangel) oder hohen Temperaturen<br />
(biologische Umsetzungsprozesse!).<br />
Insbesondere beim plötzlichen Bewegen des <strong>Flüssigmist</strong>es<br />
nach längerer Lagerzeit (z.B. beim Homogenisieren) können<br />
Schadgase in hohen Konzentrationen freigesetzt werden.<br />
Deshalb sind hierbei besondere Vorsichtsmaßnahmen zu<br />
treffen.<br />
Agrartechnik<br />
Hohenheim<br />
Agrartechnik<br />
Hohenheim<br />
ALB Baden-Württemberg e.V.<br />
Wolpertshausen, 23.04.2009<br />
Dr. A. Reinhardt-Hanisch & Dr. H. Oechsner<br />
5. Zusammenfassung<br />
Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit !<br />
ALB Baden-Württemberg e.V.<br />
Wolpertshausen, 23.04.2009<br />
Dr. A. Reinhardt-Hanisch & Dr. H. Oechsner
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