Die FH Münster hat Flockungsmittel aus Kartoffel- und Erbsenstärke untersucht. Sie können eine Alternative zu synthetischen Materialien sein, um Schweinegülle zu behandeln.
Das Forschungsteam Wetter/Brügging der FH Münster hat zusammen mit der Emsland-Stärke GmbH die Verwendung von stärkebasierten Flockungsmitteln zur Aufbereitung der flüssigen Phase separierter Schweinegülle untersucht. Dabei haben die Projektpartner vor allem den Fokus auf die Verwendung von Flockungsmitteln auf Basis von nachwachsenden Rohstoffen (Kartoffel- und Erbsenstärke) gelegt.
Die Flockungsmittel werden nach der Separation eingesetzt, um ihren Verbrauch zu reduzieren. Das Verfahren dient vor allem dazu, Feststoffe und Nährstoffe wie Phosphor abzutrennen. Zurzeit begrenzt sich die Verwendung auf Schweinegülle, da die Wissenschaftler Substrate wie Rindergülle und Gärreste noch nicht ausreichend untersucht haben.
Einsatz als Dünger geplant
Ziel ist es, mithilfe der biologisch abbaubaren Mittel die entstehende feste Phase als Dünger einzusetzen, da diese Flockungsmittel besser pflanzenverfügbar und biologisch abbaubar sind als klassische Produkte. Anders, als z.B. bei Eisen (III)-Chlorid, sind die Nährstoffe durch die Flockung nicht komplex gebunden und stehen den Pflanzen zur Verfügung. Auch können die stärkehaltigen Flockungsmittel synthetische Polymere auf Basis von Polyacrylamid ersetzen, da Acrylamid in Verdacht steht, krebserregend zu sein.
Im Verlauf der durchgeführten Versuchsreihen wurde zunächst die Machbarkeit und Effizienz einer solchen Flockung im Labor analysiert. Die Projektpartner haben die Ergebnisse dieser Versuchsreihen genutzt, um eine kontinuierliche Anlage zur Flockung von Schweinegülle bei Einsatz von stärkebasierten Flockungsmitteln zu entwickeln.
Die Laborversuche wurden in einer Rührstation mit fünf Plätzen, einem sogenannten Jar Tester, durchgeführt. Die Schweinegülle wurde vor der Flockung separiert und nicht verdünnt.
Flockungsmittel können je nach Ladung kationisch oder anionisch sein. Kationische Flockungsmittel können zur einfachen Flockung verwendet werden (Monoflockung). Eine Flockung mit anionischen Flockungsmitteln gelingt nur bei vorheriger Flockung mit einem kationischen Flockungsmittel (Dualflockung). Die Verwendung eines anionischen Flockungsmittels alleine führt zu keiner Flockung.
Die Ergebnisse
Aus den Laborversuchen ergaben sich für die untersuchte Schweinegülle folgende Erkenntnisse:
Das Flockungsmittel Emfloc KCG 750 sorgt für sehr gute Flockungseigenschaften und Nährstoffabscheidung.
Die Methode der Monoflockung führt im Vergleich zur Dualflockung zu geringeren Behandlungskosten.
Der ideale pH-Wert liegt bei 8,0 bis 8,5.
Die optimale Rührgeschwindigkeit beträgt 30 U/min.
Die Gülle sollte etwa drei Wochen alt sein, höchstens jedoch drei Monate.
Mithilfe einer hohen Rührgeschwindigkeit wird eine schnelle und homogene Durchmischung erzielt. Entstandene Flocken können aber auch durch eine zu hohe Rührgeschwindigkeit zerstört werden. Die Reifezeit im Anschluss der Flockung hat dabei vor allem einen Einfluss auf die Abtrennbarkeit der Flocken.
Aufgrund der Erkenntnisse aus den Laborversuchen haben die Wissenschaftler eine Pilotanlage entwickelt. Diese wurde durch verschiedene Versuchsreihen weiter optimiert.
Mit der Flockung ist es möglich, aus der Schweinegülle folgende Nährstoffanteile in die feste Phase abzuscheiden:
19% der Rohmasse,
71% des Phosphors,
46% des TS-Gehalts.
Dank dieser Versuchsreihen konnten die Wissenschaftler zeigen, dass stärkebasierte Flockungsmittel technisch funktionieren und für Schweinegülle genutzt werden können. Damit stellen diese eine neue Möglichkeit dar, synthetische Polymere zu ersetzen.
hinrich.neumann@topagrar.com
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Die FH Münster hat Flockungsmittel aus Kartoffel- und Erbsenstärke untersucht. Sie können eine Alternative zu synthetischen Materialien sein, um Schweinegülle zu behandeln.
Das Forschungsteam Wetter/Brügging der FH Münster hat zusammen mit der Emsland-Stärke GmbH die Verwendung von stärkebasierten Flockungsmitteln zur Aufbereitung der flüssigen Phase separierter Schweinegülle untersucht. Dabei haben die Projektpartner vor allem den Fokus auf die Verwendung von Flockungsmitteln auf Basis von nachwachsenden Rohstoffen (Kartoffel- und Erbsenstärke) gelegt.
Die Flockungsmittel werden nach der Separation eingesetzt, um ihren Verbrauch zu reduzieren. Das Verfahren dient vor allem dazu, Feststoffe und Nährstoffe wie Phosphor abzutrennen. Zurzeit begrenzt sich die Verwendung auf Schweinegülle, da die Wissenschaftler Substrate wie Rindergülle und Gärreste noch nicht ausreichend untersucht haben.
Einsatz als Dünger geplant
Ziel ist es, mithilfe der biologisch abbaubaren Mittel die entstehende feste Phase als Dünger einzusetzen, da diese Flockungsmittel besser pflanzenverfügbar und biologisch abbaubar sind als klassische Produkte. Anders, als z.B. bei Eisen (III)-Chlorid, sind die Nährstoffe durch die Flockung nicht komplex gebunden und stehen den Pflanzen zur Verfügung. Auch können die stärkehaltigen Flockungsmittel synthetische Polymere auf Basis von Polyacrylamid ersetzen, da Acrylamid in Verdacht steht, krebserregend zu sein.
Im Verlauf der durchgeführten Versuchsreihen wurde zunächst die Machbarkeit und Effizienz einer solchen Flockung im Labor analysiert. Die Projektpartner haben die Ergebnisse dieser Versuchsreihen genutzt, um eine kontinuierliche Anlage zur Flockung von Schweinegülle bei Einsatz von stärkebasierten Flockungsmitteln zu entwickeln.
Die Laborversuche wurden in einer Rührstation mit fünf Plätzen, einem sogenannten Jar Tester, durchgeführt. Die Schweinegülle wurde vor der Flockung separiert und nicht verdünnt.
Flockungsmittel können je nach Ladung kationisch oder anionisch sein. Kationische Flockungsmittel können zur einfachen Flockung verwendet werden (Monoflockung). Eine Flockung mit anionischen Flockungsmitteln gelingt nur bei vorheriger Flockung mit einem kationischen Flockungsmittel (Dualflockung). Die Verwendung eines anionischen Flockungsmittels alleine führt zu keiner Flockung.
Die Ergebnisse
Aus den Laborversuchen ergaben sich für die untersuchte Schweinegülle folgende Erkenntnisse:
Das Flockungsmittel Emfloc KCG 750 sorgt für sehr gute Flockungseigenschaften und Nährstoffabscheidung.
Die Methode der Monoflockung führt im Vergleich zur Dualflockung zu geringeren Behandlungskosten.
Der ideale pH-Wert liegt bei 8,0 bis 8,5.
Die optimale Rührgeschwindigkeit beträgt 30 U/min.
Die Gülle sollte etwa drei Wochen alt sein, höchstens jedoch drei Monate.
Mithilfe einer hohen Rührgeschwindigkeit wird eine schnelle und homogene Durchmischung erzielt. Entstandene Flocken können aber auch durch eine zu hohe Rührgeschwindigkeit zerstört werden. Die Reifezeit im Anschluss der Flockung hat dabei vor allem einen Einfluss auf die Abtrennbarkeit der Flocken.
Aufgrund der Erkenntnisse aus den Laborversuchen haben die Wissenschaftler eine Pilotanlage entwickelt. Diese wurde durch verschiedene Versuchsreihen weiter optimiert.
Mit der Flockung ist es möglich, aus der Schweinegülle folgende Nährstoffanteile in die feste Phase abzuscheiden:
19% der Rohmasse,
71% des Phosphors,
46% des TS-Gehalts.
Dank dieser Versuchsreihen konnten die Wissenschaftler zeigen, dass stärkebasierte Flockungsmittel technisch funktionieren und für Schweinegülle genutzt werden können. Damit stellen diese eine neue Möglichkeit dar, synthetische Polymere zu ersetzen.