Reduktion der Ammoniakausgasung aus Kofermentationssubstraten und Gülle während der Lagerung und Ausbringung durch interne Versaurung mit in NRW anfallenden organischen Kohlenstofffraktionen

Abstract

In diesem Vorhaben wurde überprüft, ob mit organischen Reststoffen Gülle und Gärrückstände angesäuert werden können, um NH3- und Treibhausgasemissionen zu reduzieren. In Laborversuchen wurden hierfür die Eignung verschiedener, leicht abbaubarer organischer Stoffe wie Zucker, Stärke, Öl und Melasse untersucht. Hierbei wurde festgestellt, dass eine über einen längeren Zeitraum stabile Absenkung des pH nur erreicht werden konnte, wenn der pH unter einen Wert von pH 5 gebracht werden konnte. Dies war nur bei sehr leicht abbaubaren Stoffen in vergleichsweise hoher Dosierung und bei Labortemperatur möglich. Temperaturen von 8 °C reichten nicht aus, um eine Versauerung zu ermöglichen. Wurde ein stabiler pH-Wert unter pH 5 erreicht führte auch das zuführen weiterer unbehandelter Gülle zu keinem Anstieg des pH. CH4-Emissionen waren aus dem versauerten Substrat. Allerdings war unmittelbar nach Zugabe der organischen Stoffe im Laborversuch vor Erreichen niedriger pH-Werte die CH4-Emissionen stark erhöht. Eine effektive Verringerung der NH3-Emissionen konnte sowohl im Laborversuch, als auch im Freilandversuch nachgewiesen werden. Im Düngungsversuch mit Weidelgras wurde eine krzfristige Wachstumshemmung im ersten Schnitt nach Ausbringung von ansgesäuerter Gülle festgestellt, die sich jedoch im weiteren Verlauf des Aufwuchses vollständig kompensiert wurde. In den Gefäßversuchen zeigte sich, dass in den Substraten unkontrollierbare Fermentationsprozesse ablaufen können, die z.T. zu starken und unangenehmen Geruchsemissionen führten. Deshalb wurde in den den Versauerungsversuchen in 200 l Gefäßen und an einem Gärrückstandslage eine organische Säure eingesetzt, die das Substrat gezielt versauerte. Es konnten pH-Werte von 5 im Substrat erreicht werden, der allerdings im Laufe der Versuchszeit wieder anstieg. Bei einmaliger Versauerung blieb der pH-Wert unter 6 für 3-4 Wochen und konnte für diesen Zeitraum sowohl die NH3- als auch die CH4-Emissionen unterbinden. Allerdings führte die Ansäuerung zu einer Veränderung der Geruchsqualität im Gärrückstandslager, so dass auf weitere Zudosierungen verzichtet werden musste. Für die effektive Versauerung von Gülle mit organischen Stoffen muss unbedingt darauf geachtet werden, dass ein pH-Wert von 5, rasch unterschritten wird um eine Methanbildung in der Versauerungsphase zu unterbinden und den erreichten pH-Wert zu stabilisieren. Aus ökonomischer Sicht ist das Verfahren mit NH3-Vermeidungskosten von 3,6-14 € (kg NH3)-1 jedoch nicht rentabel