Kresse, Anne; Büscher, Wolfgang: Minderung von Geruchs-, Ammoniak- und Methanemissionen aus Ställen mit Flüssigentmistung durch Flüssigmistbelüftung, Unterflurabsaugung und Abluftwäsche. Bonn: Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn, Landwirtschaftliche Fakultät, Lehr- und Forschungsschwerpunkt Umweltverträgliche und Standortgerechte Landwirtschaft USL, 2008. In: Forschungsbericht / Lehr- und Forschungsschwerpunkt "Umweltverträgliche und Standortgerechte Landwirtschaft" an der Landwirtschaftlichen Fakultät der Rheinischen Friedrich-Wilhelms-Universität, 155.
Online-Ausgabe in bonndoc: http://hdl.handle.net/20.500.11811/1250
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author = {{Anne Kresse} and {Wolfgang Büscher}},
title = {Minderung von Geruchs-, Ammoniak- und Methanemissionen aus Ställen mit Flüssigentmistung durch Flüssigmistbelüftung, Unterflurabsaugung und Abluftwäsche},
publisher = {Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn, Landwirtschaftliche Fakultät, Lehr- und Forschungsschwerpunkt Umweltverträgliche und Standortgerechte Landwirtschaft USL},
year = 2008,
series = {Forschungsbericht / Lehr- und Forschungsschwerpunkt "Umweltverträgliche und Standortgerechte Landwirtschaft" an der Landwirtschaftlichen Fakultät der Rheinischen Friedrich-Wilhelms-Universität},
volume = 155,
note = {Die Emissionen an Treibhausgasen müssen in Deutschland mit Unterzeichnung des Kyoto-Protokolls um 21 [%] gesenkt werden, was 53 [%] Methan und 30 [%] Lachgas entspricht. Die Landwirtschaft ist zweitgrößter Emittent dieser Gase, auch durch die Lagerung und Ausbringung von FM verursacht. Nach aktuellen Entwicklungen findet zunehmlich eine Ausweitung der Tierhaltung statt und somit auch eine Steigerung der Emissionen. Ziel der Arbeit war es ein Verfahren zu entwickeln, dass durch FM-Belüftung die Ammoniak-, Lachgas- und Methan- und Geruchsemissionen deutlich mindert. Eine Unterflurabsaugung sollte die Bedingungen für Mensch und Tier im Stall verbessern und die mit Ammoniak angereicherte Abluft sollte durch einen sauren Abluftwäscher geleitet werden. Weiterhin sollte das Konzept in allen FM-basierten Tierhaltungsanlagen kostengünstig nachrüstbar sein. Danach wurde zunächst eine Pilotanlage entwickelt, die reproduzierbare Ergebnisse liefert und sich zur Einstellung von niedrigen und hohen Sauerstoffkonzentrationen im FM eignet. Die Verhältnisse der Pilotanlage konnten auf den Betrieb übertragen werden, so dass die Parameter vorher im kleinen Maßstab im Technikum untersucht wurden. Eine Simulation der Betriebsverhältnisse war somit möglich. Der Vorteil der Belüftung wurde nachgewiesen, indem die Emissionen unter anaeroben und aeroben Bedingungen analysiert und miteinander verglichen wurden. Zur Minimierung der Methan- und Lachgasemissionen war ein möglichst geringer Volumenstrom zu wählen, der eben gerade ausreicht, eindeutig aerobe Bedingungen und keine Mischverhältnisse mit stark streuenden Werten im FM zu schaffen. Denn je höher der Luftdurchfluss durch den FM, desto stärker war die Austreibung an Ammoniak und der Massenaustrag aller Gase. Die Minderung der CO2-Äquivalenten um knapp 62 [%] im Technikum, konnte im Betrieb in der gleichen Größenordnung verifiziert werden. Für den Betrieb wurden Anlagen zur Belüftung, Absaugung, Abluftreinigung und Analyse der Gaszusammensetzungen in modularer Bauweise entwickelt. Das Design der Module hat sich in einem Langzeitversuch in einem Abteil des klimaregulierten Kammstalles für 160 Mastschweine der Lehr- und Forschungsstation Frankenforst der Universität Bonn bewährt. Die einzelnen Bauelemente können auf andere Ställe für Schweine mit FM übertragen werden, wobei sie vorher an die spezifischen Situationen des neuen Betriebes anzupassen sind. Das gilt auch für Ställe von anderen Tieren in denen ein FM mit vergleichbaren physikalischen und chemischen Eigenschaften vorliegt. Bei intermittierender Belüftung im Betrieb mit 10 [l min.-1] je m³ FM im 1 h -Intervall bestand ein Minderungspotential von 14 [%] für Lachgas und von 56 [%] für Methan. Das Treibhauspotential für die FM-Lagerung in Deutschland würde somit von 10.182 auf 5,407 [106 t] CO2-Äquivalente und somit um 53 [%] gesenkt. Die Parameter Sauerstoffkonzentration und Redoxpotential haben sich als Steuergröße nicht geeignet erwiesen. Die Geruchsemissionen konnten bei kontinuierlicher Belüftung mit 10 [l min.-1] je m³ FM um 18 [%] gesenkt werden. Zusätzlicher Vorteil des Verfahrens ist die verstärkte Austreibung von Ammoniak und anschließende Bindung im Abluftwäscher. Der stickstoffärmere FM kann so gut auf Böden ausgebracht werden, bei denen ein Überangebot von Nitraten und Ammoniumverbindungen besteht. Die Anwendung des Kreuzstromverfahrens mit schwach konzentrierter Schwefelsäure bei pH 3 und der Einsatz von Füllkörperelementen führten zu Reinigungsleistungen von 80 bis 87 [%] im Abluftwäscher. Wird die gesamte Abluft zentral über eine Unterflurabsaugung abgeführt, werden neben der Minderung der Schadstoffe auch verbesserte Bedingungen für Mensch und Tier im Stall erwartet. Weiterhin wird so die gesamte Abluft im sauren Wäscher behandelt und die Ammoniakemissionen sinken weiter. Die Energiekosten einer intermittierenden Belüftung und Abluftwäsche liegen bei 460 [€ Monat-1] für 40 Tiere, wobei ein regionaler Preis von 19,58 [ct (kWh)-1] angenommen wird. Für die Gesamtkosten des Verfahrens sind neben den variablen auch die fixen Kosten für die Anschaffung zu berücksichtigen, die erst bei Vorliegen einer konkreten Bausituation präzise quantifiziert werden können.},
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