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Mit der Kumac-Gülleaufbereitungstechnik auf neue Düngevorschriften reagieren: Umweltbewusste Lösung für effiziente Nährstoffverteilung

Kumac-Aufbereitungsanlage von WELTEC BIOPOWER
Seit 2007 laufen die ersten Kumac-Anlagen und reduzieren das Gülle- und Gärrestvolumen um mindestens die Hälfte. (Bild: WELTEC BIOPOWER)

Wirtschaftlich interessante Alternative zum Bau von Güllelagern

Am 28. August 2019 stellten Agrarministerin Julia Klöckner und Umweltministerin Svenja Schulze dem EU-Umweltkommissar Karmenu Vella in Brüssel ihr Konzept zur Verschärfung der Düngeverordnung vor. Die EU-Kommission hatte Deutschland wegen zu hoher Nitratwerte im Grundwasser verklagt und 2018 beim Europäischen Gerichtshof Recht bekommen. Gerade angesichts drohender Strafzahlungen sind intelligente Technologien notwendig, mit denen sich Gülle- und Gärrestmengen wirtschaftlich reduzieren lassen. Wie etwa mit dem Kumac-Aufbereitungssystem von WELTEC BIOPOWER.

Zwei wesentliche Punkte der geplanten Verschärfung betreffen neue Dokumentationspflichten sowie die Verlängerung der Sperrfristen beim Düngen in den sogenannten roten Gebieten. In diesen Gebieten liegt eine besonders hohe Nitratbelastung im Grundwasser vor. Diese restriktive Anpassung bedeutet für Landwirte einen Ausbau ihrer Lagerkapazitäten. Die Kosten belaufen sich dabei schnell auf einen hohen fünfstelligen Betrag. Vor allem kleinere Betriebe können sich eine solche Investition kaum leisten, und ein fortschreitendes Höfesterben wird prognostiziert.

Prozess erzeugt 55 % Klarwasser, 20 % Düngerkonzentrat und 25 % Feststoff

Eine wirtschaftlich interessante Alternative zum Bau von Güllelagern ist die Aufbereitung von Gülle und Gärresten. Damit wird das Volumen reduziert. Zusätzlich sind die Nährstoffe transportfähiger und können besser von den Pflanzen aufgenommen werden. Der Biogasanlagen-Hersteller WELTEC BIOPOWER aus Vechta bietet mit der Kumac-Aufbereitung ein ausgereiftes System an. Seit dem Jahr 2007 laufen die ersten Kumac-Anlagen und reduzieren das Gülle- und Gärrestvolumen um mindestens die Hälfte. In einem vollautomatischen Prozess werden ca. 55 % vorfluterfähiges Klarwasser, 20 % Düngerkonzentrat und 25 % hochwertiger Feststoff gewonnen.

Die Vorteile des Kumac-Systems kommen aber nicht nur dem Landwirt durch geringere Lager- und Ausbringungskosten zu Gute. Auch die Umwelt profitiert. Der Feststoff ist ein leicht exportierbarer Dünger, der in Ackerbauregionen eingesetzt werden kann. Dadurch kann dort Kunstdünger eingespart werden, der bei seiner Herstellung viele Ressourcen verbraucht und CO2 freisetzt. Der Feststoff hat überdies den Vorteil, dass er Humus aufbaut und somit die wasserspeichernde Wirkung des Bodens fördert, was im Hinblick auf die extremen Wetterkapriolen der letzten Jahre immer wichtiger wird. Zudem werden die Nährstoffe aus Feststoff und Konzentrat besser von den Pflanzen aufgenommen als bei reiner Gülle, wodurch das Risiko der Nährstoffauswaschung sinkt. Durch seine geringe Viskosität lässt sich das Konzentrat außerdem gezielter und effizienter ausbringen.

Absenkung klimaschädlicher Ammoniakemissionen

Ein weiterer positiver Effekt der Kumac-Aufbereitung ist die Absenkung klimaschädlicher Ammoniakemissionen durch das Ansäuern der Gülle im ersten Schritt des Verfahrens. Dadurch sinkt nicht nur der Geruch der Gülle, ebenso liegt der Stickstoff vorrangig als Ammoniumstickstoff vor. Dies ist von Bedeutung, da Deutschland sich verpflichtet hat, seine Ammoniakemissionen bis 2030 um ein Drittel im Vergleich zu 2005 zu senken. Ansonsten droht Deutschland auch hier ein teures Vertragsverletzungsverfahren der EU-Kommission. Und bereits nach dem Düngegipfel vergangene Woche in Berlin hatte die niedersächsische Landwirtschaftsministerin Barbara Otte-Kinast festgestellt, „dass Deutschland gegenüber der EU-Kommission kaum Spielraum hat.“

Unter dem Strich fördert der Einsatz der Kumac-Aufbereitung auch die Struktur der kleineren landwirtschaftlichen Betriebe, nicht zuletzt weil keine großen Lagerkapazitäten aufgebaut werden müssen. Dies verbessert die Planungssicherheit und mindert den Kostendruck für Gülle abgebende Betriebe. So wird auch eine der Ursprungsideen der Kumac-Entwicklung verwirklicht. Die besteht ausdrücklich nicht in der Aufstockung der Tierzahlen, sondern in einer ausbalancierten und gesetzeskonformen Nährstoffverteilung.

Funktionsweise

Die Kumac Aufbereitung trennt Feststoffe von Wasser in einem mehrstufigen Verfahren. Die Technologie ist bereits einige Jahre im Dauereinsatz und wird an 15 Standorten mit intensiver Tierhaltung oder großen Biogasanlagen erfolgreich angewendet. Die in den Niederlanden und Belgien  längst bewährte Lösung überzeugt ihre Anwender unter anderem durch eine hohe technische Anlagenverfügbarkeit. Das System ist modular skalierbar und kann bereits ab 70.000 Tonnen pro Jahr eingesetzt werden. Bei einem erhöhten Verarbeitungsbedarf ist eine Kombination mehrerer Kumac-Linien einfach zu realisieren.

  1. Zugabe von Flockungsmitteln
    Mit einem Mixer aus eigener Entwicklung werden den Ausgangsmaterialien zunächst Additive beigemischt. Dadurch werden eine schnelle Reaktionszeit und ein sparsamer Einsatz von individuell zusammengestellten Flockungsmitteln erreicht. Durch die Zugabe der Additive flocken die feinsten Bestandteile und lassen sich leichter vom Wasser abscheiden. Gleichzeitig führt die Zugabe dazu, dass sich bestimmte Stoffe besser voneinander separieren und Geruchsemissionen minimieren lassen.
  1. Siebbandpresse
    Im nächsten Schritt werden die Materialien mit einer speziellen Siebbandpresse entwässert. Dabei werden sie bei steigendem Druck auf einem Siebband über verschiedene Rollen und Walzen gegen ein zweites, wasserdurchlässiges Band gedrückt. Der entwässerte Feststoff hat einen TS-Gehalt von rund 30 % und kann anschließend als Dünger, Kompost, Tiereinstreu oder als Biogas-Substrat verwendet werden.
  1. Flotationsbecken & Feinfilter
    Die verbliebene flüssige Phase wird zunächst in einem rostfreien Flotationsbecken belüftet. Dadurch reagieren kleine Partikel und Schwebstoffe und setzen sich am Beckenboden ab. Dieser Schlamm wird wiederum dem Aufbereitungsverfahren zugeführt. Die übrigen festen Bestandteile der flüssigen Phase werden durch einen Filter abgeschieden.
  1. Umkehrosmose & Ionentauscher
    Im abschließenden Verfahrensschritt wird eine dreistufige Umkehrosmose angewendet. Die verbliebene flüssige Phase ist bereits stark gereinigt. Die halbdurchlässigen Membranen bei der dreistufigen Umkehrosmose können 95-99 % der gelösten Salze und Nährstoffe abscheiden. Das abgeschiedene Nährstoffkonzentrat kann als leicht zu transportierender Flüssigdünger genutzt werden. Nach der Behandlung im Ionentauscher bleibt reines Wasser übrig, welches auf dem eigenen Betrieb genutzt oder dem Wasserkreislauf zurückgeführt werden kann.

Vorteile
– Erprobte Technologie mit hoher Anlagenverfügbarkeit.
– Konzentration der Nährstoffe -> dadurch Erhöhung der Transportwürdigkeit und Senkung der Ausbringungskosten.
– Ermöglicht die Einhaltung der restriktiven Vorschriften der neuen Düngeverordnung zu niedrigen Kosten.
– Verringerung der Grund- und Oberflächengewässerbelastung durch Stickstoff und Phosphor.
– Reduzierung des Lagerbedarfs für Gülle und Gärreste.
– Ca. 55 % des Ausgangsmaterials wird zu sauberem Wasser.
– Feste Phase kann als Mineraldünger, Agrardünger, Einstreu, Biogassubstrat, Kompost etc. verkauft werden.
– Konzipiert für Gülle aus der Tierhaltung und Gärreste aus Biogasanlagen.

WELTEC BIOPOWER GmbH
Zum Langenberg 2
49377 Vechta
www.weltec-biopower.de

 

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