DE19724729A1

DE19724729A1 - Verfahren zum Desodorieren von Gülle

Info

Publication number: DE19724729A1
Application number: DE19724729A
Authority: DE
Inventors: Helmut Otlewski; Juergen Dr Dunkel; Werner Prof Dr Kochmann; Hermann Prof Dr Matschiner; Reiner Kleinfeld; Werner Roesch
Original assignee: GOES GES fur SANIERUNGSMASNAH
Current assignee: GOES GES fur SANIERUNGSMASNAH
Priority date: 1997-06-12
Filing date: 1997-06-12
Publication date: 1998-12-24

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Desodorieren von Gülle.

Das Ausbringen von Gülle, insbesondere von flüssigem Schweinemist, geht mit einer unangenehmen Geruchsentwicklung einher und kann den Erholungswert eines Gebie tes erheblich beeinträchtigen. Es hat deshalb nicht an umfangreichen Versuchen gefehlt, die belästigenden Güllegerüche zu eliminieren bzw. einzuschränken. Zur Lösung des Problems sind physikalische, biologische, chemische und entsprechende Mischvarian ten bekanntgeworden. In der DE 24 52 964 wird die Belüftung von Flüssigmist über einen Kompressor beschrieben. Der Einsatz von Belüftungsgeräten verursacht hohe Energie kosten und erzielt nur eine gewisse Geruchsminderung, ganz abgesehen von der Geruchsbelästigung der Umgebung während des Belüftungsvorganges.

Geruchsüberdecker mit intensiver Zitronen- bzw. Limonenduftnote können bei der Lagerung der Gülle einen gewissen Effekt bringen, vorausgesetzt die Gülle wird nicht bewegt. Beim Austragen der Gülle und damit im Bewegungszustand dominiert der Eigengestank der Gülle und hebt den Lagerungseffekt wieder auf.

Gemäß der DE 26 40 364 wird in die Gülle getrennt voneinander eine wäßrige Alka lichlorit- bzw. Alkalihypochloritlösung und eine wäßrige Formaldehydlösung einge mischt. Mit dieser Desinfektionsbehandlung wird die Geruchsentwicklung wirksam unterbunden. Aus Gesundheitsvorsorgeaspekten ist insbesondere der Einsatz von Formaldehyd als problematisch zu betrachten. Mit in Formaldehyd eingebrachte Peroxi- bzw. Peroxoverbindungen, wie Wasserstoffperoxid, Natriumperkarbonat, Natriumperaze tat, Alkaliperoxidisulfat u. a. wird in der DE 27 23 753 die Geruchsentwicklung in der Gülle minimiert. Neben dem Bedenken zum Einsatz von Formaldehyd ist die Haltbarkeit der Behandlungslösung von kurzer Dauer, so daß hier ein erheblicher Aufwand zur Herstel lung der frischen Einsatzlösung betrieben werden muß.

Die Geruchsfreimachung von Gülle durch anodische Oxidation ist aus der DE 32 42 124 bekanntgeworden. Neben hohen Stromkosten ist die erhebliche Wartungsintensität der Anlage nicht zu vernachlässigen.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Desodorieren von Gülle zu entwickeln, das den üblen Eigengeruch dieses Flüssigmistes aufhebt und ökologisch vertretbar an zuwenden ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst, indem die Gülle in Gegenwart von natürli chen und/oder synthetischen Geruchsüberdeckern im sauren Medium oxidativ behan delt wird.

Für die Praxis bedeutet dies, daß die Geruchsüberdecker vor, während oder nach der Oxidation in der Gülle vorhanden sind. Sie können bereits Bestandteil der aus den Stäl len abfließenden Gülle sein, zugleich oder zeitlich nacheinander zur Güllebehandlung zugegeben oder unmittelbar vor dem Ausbringen der Gülle zugesetzt werden.

Gewöhnlich wird die aus den Ställen abfließende Gülle in einem Zwischenbehältnis ge sammelt und über ein Pumpwerk in Vorratsgruben befördert. Es hat sich als sehr gün stig erwiesen, die Güllebehandlung in sogenannten Zwischenbehältern mit intensiver Durchmischung vorzunehmen.

Nacheinander oder zugleich werden der Gülle Schwefelsäure, Wasserstoffperoxid und/ oder Kaliumperoxodisulfat zugesetzt. Zur Vereinfachung der Handhabung wird eine lagerstabile Oxidationslösung, bestehend aus Schwefelsäure und Wasserstoffperoxid eingesetzt. Eine derartige Behandlungslösung wird durch Vermischen von 50 bis 98 gewichtsprozentiger Schwefelsäure und 35 gewichtsprozentiger Wasserstoffperoxidlö sung im Volumenverhältnis 1 : 10 bis 10 : 1 hergestellt.

Als sehr gut geeignet zur Gülleoxidation hat sich auch der Einsatz von etwa 30 gewichtsprozentiger Peroxidischwefelsäure allein bzw. die Zugabe einer lagerstabilen Behandlungslösung, die aus 700 bis 900 ml konzentrierter Schwefelsäure, 10 bis 100 g Kaliumperoxidisulfat und 50 bis 200 ml 35 gewichtsprozentiger Wasserstoffperoxidlö sung hergestellt wird, herausgestellt. Aus Kostengründen und nicht aus Gründen der Eignung zur Gülleoxidation, wird das System Schwefelsäure/Wasserstoffperoxidlösung bevorzugt.

Für die Güllebehandlung ist die Zugabe von 0,5 bis 5 ml Oxidationslösung pro Liter Gülle ausreichend, um gemeinsam mit den natürlichen und/oder synthetischen Ge ruchsüberdeckern den gülligen Geruch zu beseitigen. Als natürliche Geruchsüberdecker haben sich Hefe- und Joghurtkulturen als sehr zweckmäßig erwiesen. Diese Spezies können in einer haltbaren Form, z. B. durch Gefriertrocknung, bevorratet werden. Die Zugabe zur Gülle erfolgt bevorzugt in Form einer aktivierten Applikation zum Beispiel als gärfähige Hefesuspension. Aus diesem Stammansatz sind 1 bis 10 ml Hefesuspension pro Liter Gülle ausreichend.

Anstelle oder gemeinsam mit den natürlichen Geruchsüberdeckern können intensive Geruchsstoffe wie Zitronenöl, Zitronellal oder Zitronellöl eingesetzt werden. Zur Aktivierung im wäßrigen Güllesystem hat es sich als optimal herausgestellt, die in orga nischer Phase vorliegenden Geruchsstoffe wäßrig zu dispergieren und eine etwa 5 prozentige Anwendungsdispersion herzustellen. 1 bis 5 ml dieser Dispersion sind pro Liter Gülle in der Anwendung ausreichend.

Die Erfindung soll im Folgenden durch Beispiele näher erläutert werden.

Ausführungsbeispiele Beispiel 1

Frische Gülle aus einer Schweinemastanlage wurde in einer Laborversuchsanordnung bei Raumtemperatur folgender Behandlungsprozedur unterworfen:
Jeweils 1 Liter wurde in 2 Liter fassende Bechergläser überführt und durch aufgelegte Uhrgläser an der Ausgießöffnung unvollständig verschlossen. Die Versuchsanordnung bestand aus 15 Bechergläsern mit der Kennzeichnung 1. bis 15. Jeder dieser Becher gläser wurde mit den zugehörigen Behandlungsstoffen tropfen- bzw. schüttweise ver setzt, ca. 1 Minute gut durchgerührt und stehengelassen. Die unten aufgeführte Zahlen folge 1. bis 15. charakterisiert die Art und Menge der zugeführten Behandlungsmittel.

1. ohne Zusatz (Vergleich)
2. 1 ml Schwefelsäure (96 Gew.-%)
3. 5 ml Schwefelsäure (96 Gew.-%)
4. 1 g Kaliumperoxodisulfat
5. 1 ml Wasserstoffperoxidlösung (35 Gew.-%)
6. 5 ml gärfähige Bäckerhefesuspension
7. 5 ml wäßrige Zitronellaldispersion
8. 1 ml Schwefelsäure (96 Gew.-%) + 5 ml wäßrige Zitronellaldispersion
9. 1 ml Schwefelsäure (96 Gew.-%) + 5 ml gärfähige Hefesuspension
10. 1 g Kaliumperoxodisulfat + 5 ml wäßrige Zitronellaldispersion
11. 1 ml Wasserstoffperoxidlösung (35 Gew.-%) + 5 ml wäßrige Zitronellaldispersion
12. 1 ml Schwefelsäure (96 Gew.-%) + 1 ml Wasserstoffperoxidlösung (35 Gew.-%) + 5 ml gärfähige Bäckerhefesuspension
13. 1 ml Schwefelsäure (96 Gew.-%) + 1 g Kaliumperoxodisulfat + 5 ml wäßrige Zitronellaldispersion
14. 3 ml Peroxodischwefelsäure (30 Gew.-%) + 5 ml wäßrige Zitronellaldispersion
15. 3 ml Oxidationskonzentratlösung + 2,5 ml gärfähige Bäckerhefesuspension 2,5 ml wäßrige Zitronellaldispersion

Die in der Versuchsanordnung beschriebene gärfähige Hefesuspension wurde aus 10 g frischer Bäckerhefe unter Zusatz von 5 g Rübenzucker und 1 g Zitronensäure durch Auf schlämmen in Wasser zu einem Gesamtvolumen von 100 ml hergestellt. Die wäßrige Zitronellaldispersion enthält 5 g aktive Substanz in 100 ml Anwendungsmedium (hergestellt aus einer ca. 50 gew.-%igen alkoholischen handelsüblichen Lösung durch Eindispergieren in Wasser in Gegenwart hochwirksamer Tenside aus der Margarinein dustrie.

Die Oxidationskonzentratlösung wurde durch Auflösen von 10 g Kaliumperoxodisulfat in 80 ml 96 gew.-%iger Schwefelsäure und Ergänzung zu 100 ml mit 35 gew.-%iger Wasser stoffperoxidlösung erhalten.

In Zeitabständen von 3 Tagen wurden die Proben einer geruchsspezifischen Prüfung unterzogen.

Zeitgleich zur ersten Serie wurde eine identische zweite Versuchsanordnung zur Gülle desodorierung aufgebaut. Der Unterschied zur ersten Serie bestand darin, daß unmittel bar vor der geruchsspezifischen Prüfung ein kräftiges Durchrühren der Gülle für einen Zeitraum von einer Minute erfolgte.

Im Vergleich zur unbehandelten Gülle hatten nach 3 Tagen alle anderen Proben eine geruchliche Modifizierung erfahren, wobei die gerührten und ungerührten Proben als gleichrangig zu bewerten sind. Der typische Güllegeruch blieb in stark abgeschwächter Form bei den nichtgesäuerten Proben mit den Nummern 4, 5, 6, 7, 10 und 11 erhalten.

Bei den nur gesäuerten Proben 2 und 3 hatte sich der Geruch von güllig nach stallartig verlagert. Die gesäuerten und mit Geruchsüberdeckern versehenen Proben zeigten Ge ruchsdominanz in Richtung der Geruchsüberdecker. Völlig frei vom Güllegeruch sind die erfindungsgemäß einzustufenden Proben 12 bis 15, die sich aus der synergistischen Verfahrensweise der sauren oxidativen Umsetzung und der geruchsüberdeckenden Wirkung der entsprechenden geruchsintensiven Medien ergeben.

Die Geruchsprüfung der Proben wurde nach weiteren 10 Tagen unter den geschilderten Bedingungen wiederholt.

Der Güllegeruch verstärkte sich in der Tendenz bei den nicht sauer gestellten Proben 4, 5, 6, 7, 10 und 11. Der gerührten Ansätze wiesen eine stärkere Geruchsverschiebung in Richtung "güllig" auf. Sowohl die angesäuerten Proben 2 und 3 als auch die sauren und zugleich Geruchsüberdecker enthaltenen Positionen 8 und 9 zeigten zunehmend das Aufkommen des Güllegrundgeruches. Frei von Güllegeruch waren die Proben 12 bis 15, wobei kein Unterschied zwischen den durchgerührten und in Ruhe belassenen Variatio nen festgestellt werden konnte.

Nach insgesamt 30 Tagen wurde eine abschließende Geruchsprüfung der Gülleansätze vorgenommen. Die nichterfindungsgemäßen Proben 2 bis 11 wiesen im Vergleich zur unbehandelten Probe eine charakteristische Verschiebung in Richtung des ursprüngli chen Geruchszustandes der Ausgangsgülle auf.

Die erfindungsgemäßen Proben 12 bis 15 zeigten eine noch vorhandene Dominanz der geruchsüberdeckenden Stoffe. Die gerührte Probe Nr. 12 tendierte in der Geruchs empfindung zu erdig/güllig.

Beispiel 2

Die Stallgänge einer Schweinemastanlage mit einem Gülleanfall von 70 m³ pro Tag wur den 3× täglich mit der im Beispiel 1 angeführten wäßrigen Zitronellaldispersion be sprüht. Durch die Reinigung der Stallungen wurde die Gülle mit etwa 150 ml wäßriger Zitronellaldispersion, bezogen auf den Kubikmeter, versetzt. Der arbeitstägliche Güllean fall vom pH-Wert 7,8 wurde in einem mit Rührvorrichtung und Pumpwerk ausgestatte ten, offenen Sammelbehälter innerhalb von 20 Minuten mit einer Schwefelsäure/ Wasserstoffperoxidlösung versetzt (gleiche Volumenanteile 60 gew.-%ige Schwefelsäure und 35 gew.-%ige Wasserstoffperoxidlösung).

Pro m³ Gülle kamen 5 Liter Oxidationslösung zur Anwendung. Nach Beendigung der Reaktion wurde noch 10 Minuten nachgerührt und die jetzt schwach nach Limonen rie chende Gülle vom pH-Wert 6,7 in ein 800 m³ fassendes Sammelbecken überführt und innerhalb von 10 Tagen zu etwa 700 m³ aufgefüllt.

Die wesentlichen Stickstoffwerte der Gülle wurden durch die Behandlung nicht verändert und betrugen in der Reihenfolge im Mittel
Gesamtstickstoff: 2050 mg/l
Ammoniumstickstoff: 1700 mg/l
Harnstoffstickstoff: 150 mg/l.

Nach einer Lagerzeit von 12 Wochen war am offenen Becken der Limonengeruch ver schwunden jedoch auch zugleich kein gülliger Gestank wahrnehmbar.

Unmittelbar vor dem Ausbringen aufs Feld wurde die behandelte, gelagerte Gülle noch mals mit 100 ml wäßriger Zitronellaldispersion pro m³ Gülle versetzt.

Die ausgebrachte Gülle hatte einen leichten limonenartigen Geruch und erinnerte in kei ner Weise an die ursprüngliche Herkunft.

Das Versprühen von Geruchsüberdeckern bereits im Stallbereich hat auf die nachfol gende Behandlung der Gülle keinen negativen Einfluß. Vom Personal wird diese An wendung als Verbesserung der Arbeitsbedingungen gesehen. Möglicherweise wird auch dadurch das Wohlbefinden der Tiere verbessert und deren Aggressivität herabgesetzt. Im Feldversuch wurde jeweils ein Schlag Winterweizen von ca. 500 m² Fläche zur Düngung mit behandelter und unbehandelter Gülle vor dem sogenannten Schossen eingesetzt. Beim Ausbringen der behandelten Gülle war im Vergleich zur unbehandelten Gülle eine eher angenehme Geruchswirkung festzustellen. Die Gülledesodorierung hatte auf die Entwicklung der Pflanzen und auf den Ernteertrag keinen Einfluß.

Claims

1. Verfahren zum Desodorieren von Gülle, gekennzeichnet dadurch, daß die Gülle in Gegenwart von natürlichen und/oder synthetischen Geruchsüberdeckern im sauren Medium oxidativ behandelt wird.

2. Verfahren gemäß Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Geruchsüberdecker nach Einleitung der oxidativen Behandlung zugegeben werden.

3. Verfahren gemäß Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß der Gülle nacheinander oder zugleich Schwefelsäure, Wasserstoffperoxid und/oder Kaliumperoxidsulfat zugesetzt wird.

4. Verfahren gemäß Anspruch 3, gekennzeichnet dadurch, daß eine lagerstabile Oxidationslösung durch Vermischen von 700-900 ml konzentrierter Schwefelsäure, 10-100 g Kaliumperoxodisulfat und 50-200 ml 35 gewichtsprozentiger Wasserstoffperoxidlösung eingesetzt wird.

5. Verfahren gemäß Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß die Oxidationslösung durch Vermischen von 50 bis 98 gewichtsprozentiger Schwefelsäure und 35 gewichtsprozentiger Wasserstoffperoxidlösung im Volumenverhältnis 1 : 10 bis 10 : 1 hergestellt wird.

6. Verfahren gemäß Anspruch 4 und 5, gekennzeichnet dadurch, daß pro Liter Gülle 0,5 bis 5 ml Oxidationslösung eingeleitet werden.

7. Verfahren gemäß Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß zur oxidativen Güllebehandlung Peroxodischwefelsäure verwendet wird.

8. Verfahren gemäß den Ansprüchen 1 bis 7, gekennzeichnet dadurch, daß als Geruchsüberdecker Bäckerhefe-, Joghurtkulturen, Zitronenöl, Zitronellal oder Zitronellöl eingesetzt werden

9. Verfahren gemäß Anspruch 8, gekennzeichnet dadurch, daß als Geruchsüberdecker eine gärfähige Bäckerhefesuspension und/oder eine wäßrige Zitronellaldispersion eingesetzt wird.