Die Möglichkeiten der Gülleaufbereitungstechnologie verstehen

EAST LANSING, MI. - Wenn es um Gülle geht, ist die Technologie für die Milchindustrie vielversprechend.

„Das Ziel besteht darin, die Nachhaltigkeit unserer Ausbringung und Verwendung von Gülle auf Nutzpflanzen zu verbessern und einen höheren Wert in der Gülle zu finden“, sagte Dr. Dana Kirk, Biosystem- und Agraringenieurin am Anaerobic Digestion Research & Education Center der Michigan State University, während eine Präsentation über die Möglichkeiten der Gülleaufbereitungstechnologie, präsentiert von DAIReXNET.

Die Frage ist, ob eine Molkerei ihren Mist behandeln möchte und wenn ja, welche Technologie dafür am besten geeignet ist. Das hänge von den Eigenschaften des produzierten Mists ab, einschließlich seiner Feuchtigkeit, seines Nährstoffgehalts und seiner Verunreinigung, sagte Kirk, sowie davon, wie der Betrieb die Mistsammlung und -beförderung bewirtschafte und handhabe.

Auch der Grund, warum der Betrieb Gülle behandelt, spielt eine Rolle. Dies kann darin bestehen, Gerüche zu reduzieren oder die Transportkosten durch die Konzentration von Nährstoffen und Phosphor zu reduzieren, Einstreu anzulegen oder eine neue Einnahmequelle zu erschließen.

Der erste Schritt, die Trennung des Mists in grobe Feststoffe und Flüssigkeit, reduziert Rohrverstopfungen, Schlammansammlungen im Lager und Lagerkrustenbildung und erleichtert die Landausbringung. Das abgetragene Material kann als Bodenverbesserung oder Kompost verwendet werden.

Die Trennung grober Feststoffe kann mit einem Schrägsieb oder einem Rotationstrommelsieb erfolgen, bei dem Spaltsiebe und Siebe verwendet werden, über die verdünnter Mist gepumpt wird, um die groben Feststoffe zu entfernen. Die Feststoffe können durch Walzen oder Schneckenpressen geleitet werden, um zusätzliches Wasser zu entfernen.

Bei der groben Fest-Flüssigkeits-Trennung werden etwa 15–30 Prozent des Phosphors und Stickstoffs entfernt. Die Kosten sind relativ günstig.

Der nächste Schritt wäre die Trennung der feinen Feststoffe von der Flüssigkeit. Je nach eingesetzter Technologie können dadurch über 85 Prozent des organischen Stickstoffs und 90 Prozent des Phosphors entfernt werden.

Dies könne landwirtschaftlichen Betrieben zugute kommen, die Einschränkungen bei der Landnutzung haben, bemerkte Kirk. Das konzentrierte Material kann den LKW-Verkehr bzw. die Transportkosten reduzieren und bietet möglicherweise eine Marktchance für Nährstoffe.

Zu den vielfältigen Technologieoptionen gehören Polymer- oder Koagulationsmittelflockung, bei der Partikel mithilfe von Chemikalien gebunden werden, sowie Pressen mit beweglichen Scheiben, Bandfiltern oder Platten.

Es können Zentrifugen, Rüttel- und Schrägsiebe sowie die Struvitkristallisation eingesetzt werden, die einen trockenen, pelletierten Dünger mit hohem Phosphorgehalt und langsamer Freisetzung erzeugt.

Die feinen Feststoffe können als Kompost, Dünger, Bodenverbesserer oder zur Herstellung von Phosphorkuchen verwendet werden, während die Flüssigkeit zu Bewässerungszwecken in abfließendes Teewasser umgewandelt wird.

Ein weiterer Ansatz ist die Energieerzeugung/Wärmeumwandlung. Bei der Pyrolyse werden bei moderaten Temperaturen unter Luftabschluss Biomassefeststoffe in Formen mit höherer Energiedichte umgewandelt. Die dabei entstehenden brennbaren Gase und Flüssigkeiten können weiter zu flüssigen Brennstoffen und Biokohlen veredelt werden.

Torrefaction ist eine Variante der Pyrolyse bei niedrigeren Temperaturen, die darauf abzielt, den Energiegehalt von Biomasse-Feststoffen durch die Herstellung von Biokohle oder Holzkohle zu verdichten.

Bei der Vergasung werden hohe Temperaturen und eine kontrollierte Verbrennung mit Luft eingesetzt, um feste Biomasse vollständig in Gase umzuwandeln, die für Wärme, Strom und Kraftstoff verwendet werden können.

Anaerobe Fermenter seien ein sehr gutes biologisches Verfahren zur Erzeugung von Erdgas aus Milchmist, sagte Kirk. Zu den Systemen gehören Pfropfenströmungen, vollständige Mischungen und überdachte Lagunen.

Für die Fasertrocknung von landwirtschaftlicher Einstreu und marktfähigen Produkten können Landwirte Trommeltrockner oder Bandtrockner verwenden, die eine Reihe perforierter Stahlplatten verwenden, die Feststoffe durch einen horizontalen Warmluftstrom transportieren.

Bei Kompostierungstrommeln handelt es sich um rotierende Trommeln mit geförderten, abgetrennten Mistfeststoffen, die gegen heiße Luft rotieren. Dies führt zu einer sehr schnellen Reduzierung von Krankheitserregern und zu einem Produkt, das für Dünger, Landschaftsbau und Einstreu verwendet werden kann.

Vermifiltration ist einer von vielen zusätzlichen Ansätzen und, wie Kirk bemerkte, einer, der auf dem MSU-Campus eingesetzt wird, um Lebensmittelverschwendung zu reduzieren und einen „wirklich guten, hochwertigen Kompost und Dünger“ zu erzeugen.

Rote Würmer arbeiten sich durch den Mist, reduzieren den Ammoniakgehalt des Abwassers erheblich und erzeugen gleichzeitig verkaufsfähige Nebenprodukte des Wurmwurfs.

Verdunstungssysteme gehen einen Schritt über die einfache Trocknung hinaus und verdampfen die Flüssigkeit durch eine Reihe kaskadierter Verdunstungsreaktoren. Die resultierenden Feststoffe können als Einstreu, Kompost und sogar als Mist-Verbundplatten verwendet werden.

Obwohl die Kosten für die Gülleausbringung immer noch günstig seien, sei der soziale Druck extrem hoch, betonte Kirk. „Wir wissen, dass die Art und Weise, wie wir mit Gülle umgehen, auf gesellschaftlicher und regulatorischer Ebene im Fokus steht. Wir als Branche müssen darauf vorbereitet sein, uns damit auseinanderzusetzen.“