DE2638957C3 - Geruchsinhibitor - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Geruchsinhibitor für menschliche und tierische Exkremente, der die beim Umpumpen, Transportieren oder Ausbringen derselben entstehenden unangenehmen Gerüche durch chemische Reaktionen vermindern soll. Unter Exkrementen sind dabei menschliche Ausscheidungen (Fäkalien), insbesondere aber tierische Ausscheidungen in flüssiger Form (Gülle) zu verstehen.

Besonders in der landwirtschaftlichen Nutztierhaltung bildet die geruchlose Beseitigung der anfallenden Exkremente ein großes Problem. Bei der Intensivierung und Rationalisierung der Tierhaltung in den letzten Jahren ergab sich zwangläufig auch eine Umstellung vom konventionellen Fesimist zum Flüssigmistverfahren bei strohloser Aufstallung der Tiere. Dabei fallen erhebliche Mengen eines Gemisches bestehend aus Kot, Harn und Wasser (Gülle) an, die z. B. beim Schwein ca. 1 m³ pro Jahr betragen.

Die bereits im Stall, beim Transport und bei der Handhabung von Gülle oder Fäkalien entstehenden penetranten Gerüche sind für Anlieger eine erhebliche Belastung. An ihrer Vermeidung sind Verursacher und Betroffene gleichermaßen interessiert. Möglichkeiten hierfür liegen zum einen in der Schaffung aerober Verhältnisse, da die Gerüche vornehmlich bei der anaeroben Zersetzung von Eiweißstoffen entstehen; zum anderen in der Überdeckung durch Zusatz sogenannter Kaschierungsmittel.

Wirkungsvoll ist beispielsweise die mechanische Eintragung von Luft in sogenannten Oxidationsgräben oder oberirdischen Behältern. Dies erfordert allerdings einen nicht unerheblichen Investitionsaufwand sowie laufende Betriebskosten. Auch sind solche Anlagen häufig störanfällig und lassen sich überdies auf Grund baulicher Gegebenheiten nicht überall installieren. Die Anbringung von Luftfiltern oder -waschen verringert zwar die Abluftprobleme, nützt aber nichts beim Transport und der Ausbringung von Gülle.

Der Zusatz von Stoffen mit starkem Eigengeruch, durch die der Gülle- oder Fäkaliengeruch lediglich überdeckt oder kaschiert wird, ist unbefriedigend. Auch der auf diese Weise veränderte und atypische Geruch der Substrate wird von vielen Menschen als unangenehm und belästigend empfunden.

Das Bestreben geht deshalb dahin, die Entstehung der Gerjchsstoffe durch Zusätze zu vermeiden oder zumindest stark zu vermindern.

Zusätze dieser Art können z. B. Enzyme (vgl. DE-AS 21 37 657) oder chemische Substanzen sein. Bekannt sind chemische Zusätze wie Kaliumpermanganat, Kalziumhypochlorit, Eisen(ll)-sulfat, Cyanamid oder Ammoniumpersulfat Da Gülle und Fäkalien in der Regel auf landwirtschaftlich genutzte Flächen ausgebracht werden, haben viele dieser Zusätze allerdings den Nachteil, daß sie agrikulturchemisch unerwünschte Ionen, wie z. B. Chlorid und Mangan, in den Boden bringen. Andere wie etwa Eisen(II)-sulfat (vgl. US-PS 38 98 324) sind überdies schwach in der Wirkung.

Auch die Verwendung von flüssigen Mischungen aus Säuren, starken Oxidationsmitteln und Eisen(lll)-chlorid (vgl. DE-OS 25 05 020) ist u. a. insbesondere hinsichtlich Transport, Lagerung und Handhabung problematisch und für die Praxis unbefriedigend.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist daher ein Eisensulfat enthaltendes Mittel zur Geruchsbeseitigung für menschliche und tierische Exkremente, das die genannten Nachteile nicht aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß es Eisen(IIl)-sulfat mit einem Zusatz von bis zu 95 Gew.-% Natriumhydrogensulfat und/oder bis zu 60 Gew.-% Ammoniumsulfat enthält, wobei der Gehalt an Eisen(IIl)-sulfat mindestens 5 Gew.-% beträgt.

Die Zusammensetzung des erfindungsgemäßen Geruchsinhibitors kann innerhalb weiter Grenzen schwanken. Gute Ergebnisse werden bereits bei Verwendung von Fe₂(SO₄J₃ (ohne weitere Zusätze) erzielt Es ist jedoch von Vorteil, außerdem NaHSO4 und/oder (NH₄J₂SO₄ zuzugeben, wobei der Anteil des ersteren an der Gesamtmischung bis zu 95 Gew.-%, derjenige des letzteren bis zu 60% an der Gesamtmischung betragen kann. Der Gehalt an Eisen(IIl)-sulfat soll jedoch mindestens 5% betragen. So erwiesen sich z. B. folgende Kombinationen als gut wirksam:

Gew.-% Anteil an der Gesamtmischung

Fe₂(SO₄J₃
NaHSO₄
(NH₄J₂SO₄

5
95

40 20

80

60 -

60 80 90 15 20 15 - 10

Besonders bevorzugt sind solche Mischungen, die aus 20-95 Gew.-% Fe₂(SO₄)₃, 5-80% NaHSO₄ und/oder 5 - 50% (NH₄)₂SO₄ bestehen.

Als Eisen(III)-sulfat kann man sowohl das wasserfreie als auch das wasserhaltige Salz verwenden, doch ist letzteres wegen seiner besseren Wasserlöslichkeit vorzuziehen. Wasserhaltiges Fe₂(SO₄J₃ kann bis zu 9 Mol Kristallwasser enthalten, doch ist der Gehalt der technischen Ware im allgemeinen geringer. Die in der

ω Beschreibung und den Beispielen genannten Prozentangaben beziehen sich auf ein Produkt mit etwa 2 Mol Kristallwasser und sind daher bei abweichendem Kristallwassergehalt entsprechend nach oben oder unten zu korrigieren.

b5 Die erfindungsgemäßen Mischungen können in einfachen handelsüblichen Mischern hergestellt werden. Unter Umständen kann ein Zusatz von bis zu 1 % eines handelsüblichen schaumbremsenden Zusatzes von Vor-

teil sein. Hierfür kommen z. B. Dieselöl, andere höhersiedende Kohlenwasserstoffe oder Silikonöl in Frage.

Der erfindungsgernäße Geruchsinhibitor kann den Exkrementen in Mengen von 0,3 bis 5%, vorzugsweise 0,5 bis 2^5% zugesetzt werden. Bei der Verwendung des erfindungsgemäßen Mittels ist eine deutliche Verminderung des Geruchs durch unabhängige Testpersonen festzustellen. Die Aufwandmenge ist gering. Von Vorteil ist, daß sich das Mittel durch einfaches Mischen aus preiswerten Grundchemikalien herstellen läßt und daß es selbst in konzentrierter Lösung nicht torisch ist Es läßt sich in dieser Hinsicht mit den handelsüblichen Mineraldüngern vergleichen.

Ein besonderer Vorteil ist, daß der Gehalt der Exkremente an wertvollen Stickstoff"erbirdungen (Ammoniumsalzen) erhalten bleib·. Dies wird durch die Stabilisierung des pH-Wertes im sauren Bereich nach Zugabe des erfindungsgemäßen Mittels erreicht.

Das Mittel zeigt auch nach der Anwendung keine negativen Folgen. So können die behandelten Exkremente in der üblichen Weise ohne Schädigung des Bodens auf Ackerflächen ausgebracht werden. Schließlich fördert das Mittel das Absetzen der festen Bestandteile. Bei Lagunenlagerung bewirkt es deshalb eine raschere Austrocknung.

Die Wirksamkeit der erfindungsgemäßen Mittel wurde in Anlehnung an die Literatur (G. Hofmann: Biochemische Mittel und Methodik der Geruchsbewertung, KTBL-Schriften 1975, Darmstadt-Münster) etwa wie folgt durchgeführt:

10 Testpersonen wurden in einem weitgehend geruchsfreien Raum die einzelnen Proben in zufallsbedingter Reihenfolge und ohne Kenntnis der Behandlung vorgestellt. Die Beurteilung erfolgte nach folgender, zwecks rechnerischer Auswertung codierter Wertskala:

äußerst unangenehm = 1

sehr unangenehm =2

unangenehm = 3

indifferent = 4

angenehm = 5

In jeder Versuchsreihe war auch eine unbehandelte Probe vertreten. Es wurde mit 2facher Wiederholung gearbeitet, so daß die Zuverlässigkeit der einzelnen Testpersonen überprüft werden konnte. Durch mehrfache Wiederholung der Testreihen in zeitlichen Abständen wurden qualitative Unterschiede in der Zusammensetzung der Proben eliminiert. Vorzugsweise wurde Schweinegülle verwendet, gleich gute Wirkung konnte jedoch auch bei anderen Güllearten und Fäkalien festgestellt werden.

Beispiel 1

Aus einem Schweinestall mit 120 Mastschweinen, die Schweinemast-Alleinfutter erhielten, wurde aus der Güllegrube nach Homogenisierung die Testgülle entnommen. Diese wurde in 1-1-Gefäße gefüllt, mit den Zusätzen vermischt und bei Zimmertemperatur in einem Abzug aufbewahrt. Jeweils vor einer Beurteilung wurden die Proben umgerührt und die Gläser zwecks Verdeckung von Farbe und Numerierung mit einer Manschette versehen.

Probe a: 1,5% eines Gemisches aus

80% Fe₂(SO₄)J (wasserhaltig),

10% NaHSO₄ und

10% (NH₄J₂SO₄ als Zusatz.

Die Beurteilung nach 48 Stunden

ergab im Durchschnitt den Wert 3,9.

Probeb: 1,5% eines Gemisches aus

70% NaHSO₄ und 30% Fe₂(SO₄J₃

(wasserhaltig) als Zusatz.

Die Beurteilung nach 48 Stunden

ergab einen Durchschnittswert von

4,1.

Probe c: 1,5% Fe₂(SO₄J₃ (wasserhaltig)

als Zusatz.

Die Bewertung ergab im Durchschnitt 3,4.

Kontrollprobe I: ohne Zusatz.

Durchschnittliche Benotung 1,7.
Kontrollprobe II: ohne Zusatz.

Durchschnittliche Benotung 1,5.

Beispiel 2
(zum Stand der Technik)

Analog zum Beispiel 1 wurde eine in bekannter Weise mit Eisen(II)-sulfat behandelte Probe, eine erfindungsgemäße Probe und eine unbehandelte Kontrollprobe gelestet.

Ergebnis: a) Kontrollprobe, unbehandelt: Bewertung 1,9

b) Vergleichsprobe: 1,5% FeSO₄ · 7 H₂O, Bewertung 2,3

c) Erfindungsgemäße Probe: 1,5% eines Gemisches bestehend aus 50% Fe₂(SO₄J₃ (wasserhaltig), 10% (NH₄J₂SO₄ und 40%

NaHSO₄, Bewertung 3,8.

Beispiel 3
(vgl. Tabelle)

Das Beispiel zeigt den Einfluß verschiedener Dosierungen und Zusammensetzungen und gleichzeitig die lange Wirkungsdauer im Labor. Es wurde eine sehr hoch konzentrierte Schweinegülle getestet.

Beispiel 4

In einen Güllekanal eines Schweinemaststalles mit ca. 100 Mastschweinen wurde eine Mischung bestehend aus 50% wasserhaltigem Fe(III)-sulfat und 50% Natriumhydrogensulfat in einer Dosierung von ca. 1,5% eingegeben. Hiervon wurde V₃ in den leeren Kanal verteilt, der

bo Rest in 2 weiteren Gaben im Abstand von einigen Tagen auf die Oberfläche der inzwischen angefallenen Gülle aufgebracht.

Ein Vergleichsstall ebenfalls mit ca. 100 Mastschweinen wurde nicht behandelt. Von 6 Versuchsper-

M. sonen wurde die Luft in beiden Ställen auf den Grad der Geruchsbelästigung geprüft. Dabei wurde festgestellt, daß die Geruchsintensität in dem behandelten Stall deutlich verringert war.

Tabelle

Geruchsbeurteilung von Geruchsinhibitoren (Beispiele 1 —3)

Formulierung	Ammonsulfat	Dosis	Bonitierungszeitraum	1	2	3	4	5	Gesamt	Relativ
	EisensuLfat - χ H2O	%	2	Woche	Wochen	Wochen	Wochen	Wochen	0
			Tage	1,50	1,50	1,75	1,91	2,44
		0	1,56	2,25	2,13	2,38	2,82	2,67	1,78	100
		0,5	1,78	3,25	1,75	238	2,45	2,11	2,34	131
Unbehandelt		1,0	3,10	4,13	4,25	3,88	3,73	2,78	2,51	141
20%	Ammonsulfat	1,5	3,56	4,00	4,00	4,13	4,09	4,11	3,72	209
80%	Eisensulfat · χ H2O	2,0	3,67	3,88	4,13	4,38	4,36	4,11	4,00	225
		2,5	4,00	3,50	3,25	3,43	3,49	3,16	4,14	233
		0	3,22	1,75	2,00	2,13	2,45	2,44	3,34
		0,5	2,22	2,38	1,88	2,13	2,73	2,67	2,17	122
		1,0	2,33	2,50	2,38	2,25	2,18	2,44	2,35	132
50%	Ammonsulfat	1,5	3,22	3,63	2,75	2,75	2,00	2,11	2,50	140
5θΨο	Eisensulfat · *H2O	2,0	3,67	4,25	3,88	4,13	3,91	4,00	2,82	158
	Natriumhydrogensulfat	2,5	3,78	2,90	2,58	2,68	2,65	2,73	3,99	224
		0	3,04	2,13	2,25	2,25	2,36	2,11	2,77
		0,5	2,11	2,63	2,13	2,50	2,27	2,67	2,20	124
		1,0	3,22	4,25	3,88	3,88	4,00	4,11	2,20	124
20%	Eisensulfat · χ H2O	1,5	3,44	388	4,00	3,88	4,36	4,44	3,93	221
60%	Natriumhydrogensulfat	2,0	3,44	4,25	4,00	4,38	4,09	4,33	4,00	225
20%		2,5	3,89	3,43	3,25	3,38	3,42	3,53	4,16	234
		0	3,22	2,13	2,00	2,25	2,36	2,67	3,30
		0,5	2,00	3,75	3,00	2,00	2,45	2,33	2,24	126
		1,0	3,67	3,88	4,13	4,38	3,82	4,00	2,87	161
90%	Eisensulfat · χ H2O	1,5	3,78	4,38	4,00	4,38	4,18	4,56	4,00	225
10%	Natriumhydrogensulfat	2,0	3,89	4,25	4,00	4,00	4,09	3,89	4,23	238
		2,5	4,00	3,68	3,43	3,40	3,38	3,49	4,04	227
		0	3,47	2,13	1,88	2,25	2,36	2,33	3,48
		0,5	1,89	3,00	1,88	2,75	2,45	2,56	2,14	120
		1,0	3,44	4,00	4,00	4,63	4,64	4,44	2,68	151
50%	1,5	3,89	4,00	4,25	4,50	4,36	4,44	4,27	240
50%	2,0	3,78	4,25	4,00	4,13	4,18	4,22	4,22	237
	2,5	4,00	3,48	3,20	3,65	3,60	3,60	4,13	232
	0	3,40				3,49

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Eisensulfat enthaltendes Mittel zur Geruchsbeseitigung für menschliche und tierische Exkremente, dadurch gekennzeichnet, daß es Eisen(III)-sulfat mit einem Zusatz von bis zu 95% Natriumhydrogensuifat und/oder bis zu 60% Ammoniumsulfat enthält, wobei der Gehalt an Eisen(IlI)-sulfat mindestens 5% beträgt

2. Mittel gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es 20 bis 95% Eisen(HI)-sulfat, 5 bis 80% Natriumhydrogensulfat und/oder 5 bis 50% Ammoniumsulfat enthält.