Mest op Maat (MoM) Nachhaltiger Dünger nach Maß. Msc. Sascha Hermus. 3N Kompetenzzentrum e.v. Kompaniestr. 1, Werlte 05951/989310

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1 Mest op Maat (MoM) Nachhaltiger Dünger nach Maß Msc. Sascha Hermus 3N Kompetenzzentrum e.v. Kompaniestr. 1, Werlte 05951/989310

2 Projektdaten Laufzeit: Die Fördermittelgeber: Weitere Informationen unter: 2 Sascha, Hermus MoM

3 Die 13 Projektpartner 3 Sascha, Hermus MoM

4 Die Projektregion 4 Sascha, Hermus MoM

5 Motivation - Hohe regionale Überschüsse an Nährstoffen in der viehveredelungsstarken Projektregion - Wachsende Transportmengen tierischer Ausscheidungen; auch grenzüberschreitend - Bedarf an Nährstoffen in Ackerbauregionen Nährstoffüberschuss Logistik Mineraldüngersubstitution - Bessere energetische Ausnutzung vorhandener Reststoffe Energie innovative Aufbereitungstechnologien und Verwertungskonzepte und Weiterentwicklung neuer Technologien Optimieren und Heben Von Potentialen 5 Sascha, Hermus MoM

6 Versuchsreihe Separation Substrate: Gärrest, Schweine-, Sauen- und Rindergülle Separationstechniken Zentrifuge der RWG Emsland Süd Pressschnecke der REW Regenis Separator von Silcon (Vaccum Vibration System V2S) Bauer Pressschnecke MGR (Referenz) Mobile NIRS-Analytik Datenerfassung Massenströme Stromverbräuche Nährstoffgehalte und Trockensubstanzgehalte (LUFA) 6 Sascha, Hermus MoM

7 Versuche zur Gülle- und Gärrestaufbereitung 7

8 Rohgüllewerte Beschreibung der Substrate Analysenergebnisse Mastschweinegülle im Vergleich Schwefel (S) gesamt Calcium (CaO) Magnesium (MgO) Kalium (K2O) Phosphor (P2O5) Ammonium-N (NH4-N) Stickstoff (N) gesamt Trockensubstanz 9-1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0 7,0 8,0 Konzentration in %

9 Rohgüllewerte Beschreibung der Substrate Analysenergebnisse Gärrest im Vergleich Schwefel (S) gesamt Calcium (CaO) Magnesium (MgO) Kalium (K2O) Phosphor (P2O5) Ammonium-N (NH4-N) Stickstoff (N) gesamt Trockensubstanz 10-1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0 7,0 8,0 Konzentration in %

10 Rohgüllewerte Beschreibung der Substrate Analysenergebnisse Sauengülle im Vergleich Schwefel (S) gesamt Calcium (CaO) Magnesium (MgO) Kalium (K2O) Phosphor (P2O5) Ammonium-N (NH4-N) Stickstoff (N) gesamt Trockensubstanz 11-1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0 7,0 8,0 Konzentration in %

11 Rohgüllewerte Beschreibung der Substrate Analysenergebnisse Rindergülle im Vergleich Schwefel (S) gesamt Calcium (CaO) Magnesium (MgO) Kalium (K2O) Phosphor (P2O5) Ammonium-N (NH4-N) Stickstoff (N) gesamt Trockensubstanz 12-1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0 7,0 8,0 Konzentration in %

12 Versuchsreihe Separation Stromverbrauch Elektrische Leistung RWG Zentrifuge: kw el Regenis Pressschnecke: 2-4 kw el Silcon: kw el Bauer Pressschnecke MGR: 4-5 kw el Spezifischer Stromverbrauch 13 Sascha, Hermus MoM

13 Versuchsreihe Separation Vergleich spezifischer Stromverbrauch Rindergülle Sauengülle RWG Zentrifuge Regenis Pressschnecke Gärrest Silcon Bauer Pressschnecke MGR Mastschweinegülle 14 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 1,8 2,0 2,2 2,4 2,6 Spezifischer Stromverbauch in kwh el /m³

14 Versuchsreihe Separation Durchsatz RWG Zentrifuge Regenis Pressschnecke Mastschweinegülle Gärrest Sauengülle Rindergülle [m³/h] [m³/h] [m³/h] [m³/h] 31,0 20,0 31,0 22,0 2,4 9,0 6,7 7,1 Silcon 57,0 56,7 72,0 87,0 Bauer Pressschnecke MGR 16,9 17,8 12,7 14,4 15 Sascha, Hermus MoM

15 Versuchsreihe Separation Vergleich Trockensubstanzgehalte im Feststoff TS-Gehalt im Feststoff Rindergülle Sauengülle RWG Zentrifuge Regenis Pressschnecke Gärrest Silcon Bauer Pressschnecke MGR Mastschweinegülle Trockensubstanzgehalt in %

16 Abscheidegrade Vergleich Mastschweinegülle Rohmasse Trockensubstanz Stickstoff (N) gesamt Ammonium-N (NH4-N) Phosphor (P2O5) Kalium (K2O) RWG Zentrifuge Regenis Pressschnecke Silcon Bauer Pressschnecke MGR Magnesium (MgO) Calcium (CaO) Schwefel (S) gesamt 17 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100% Abscheidegrad Feststoff

17 Abscheidegrade Vergleich Sauengülle Rohmasse Trockensubstanz Stickstoff (N) gesamt Ammonium-N (NH4-N) Phosphor (P2O5) Kalium (K2O) RWG Zentrifuge Regenis Pressschnecke Silcon Bauer Pressschnecke MGR Magnesium (MgO) Calcium (CaO) Schwefel (S) gesamt 18 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% Abscheidegrad Feststoff

18 Abscheidegrade Vergleich Gärrest Rohmasse Trockensubstanz Stickstoff (N) gesamt Ammonium-N (NH4-N) Phosphor (P2O5) Kalium (K2O) RWG Zentrifuge Regenis Pressschnecke Silcon Bauer Pressschnecke MGR Magnesium (MgO) Calcium (CaO) Schwefel (S) gesamt 19 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% Abscheidegrad Feststoff

19 Abscheidegrade Vergleich Rindergülle Rohmasse Trockensubstanz Stickstoff (N) gesamt Ammonium-N (NH4-N) Phosphor (P2O5) Kalium (K2O) RWG Zentrifuge Regenis Pressschnecke Silcon Bauer Pressschnecke MGR Magnesium (MgO) Calcium (CaO) Schwefel (S) gesamt 20 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% Abscheidegrad Feststoff

20 Fazit Separationsversuche Ergebnisse: Bis zu 80 % P-Abscheidung möglich Bis zu 35 % TS-Gehalt im Feststoff erzielbar Stromverbrauch zwischen 0,3 und 1,2 kwh el /m³ Empfehlungen zu möglichen Einsatzbereichen für die untersuchten Separationstechnologien 21 Sascha, Hermus MoM

21 22 Vorname Name Titel der Präsentation Lorem ipsum

22 23 Vorname Name Titel der Präsentation Lorem ipsum

23 24 Vorname Name Titel der Präsentation Lorem ipsum

24 Einsatz der Zentrifuge Vorgrube und Endlager getrennt, kurze Wege oder feste Gülleleitungen, evtl. kann auch mit einen Feldrandcontainer gearbeitet werden. Mindestmenge m³, ansonsten lohnt sich der Aufbau kaum. Auf- und Abbauen kostet um die 500 pro Einsatz (in km Umkreis) Mastschweinegülle (evtl. auch abgesetzte Ferkelgülle/Sauengülle) mit hohen TS-Gehalten, mind. 7%, homogen Nach Möglichkeit eingedickte Gülle Alles über 3-4% bekommt man heraus, mehr nicht Platz für Tieflader und Zentrifuge Möglichkeit die Anlage zu Reinigen 25 Sascha, Hermus MoM

25 Beispiel Zentrifuge - Abrechnungsbedingungen für einen Betrieb mit 2000 Mastplätzen und 80ha Fläche Kosten Preis / Einheit Summe Kosten Phosphorentsorgung: ,4 kg 3976,20 Kosten pro m³ Durchsatz 1, m³ 900 Kosten Auf- + Abbau (nach Aufwand) 500,00 1 x 500,00 Gesamtkosten Einsatz Zentrifuge 5376,2 Gülleentsorgung (alternativ) 10,00 600m³ 6000 Nährstoffe Kali + NH4(die auf dem Betrieb bleiben) 0,50 Ca kg 1250 Ersparnis durch Zentrifuge 873,80 26 Sascha, Hermus MoM

26 Kosten der Zentrifuge Kosten: Kosten Phosphorentsorgung pro kg Phosphor: 3,00 Kosten pro m³ Durchsatz 1,50 Kosten Auf- + Abbau (nach Aufwand) ,00 Vorteile für den Betrieb Die Betriebsgröße kann bei 2000 Mastplätzen von ca. 117ha auf 95ha reduziert werden (ca. 20%) Stickstoff und Kali bleiben auf dem Betrieb Keine Nährstoffabgabe nur im Frühjahr, der Einsatz der Zentrifuge ist ganzjährig möglich Die gesamte Region wird entlastet 27 Sascha, Hermus MoM

27 Biogaspotentiale Verleich Mais laut LfL: 350 Nl CH4 pro kg otm, Biogasertrag ca. 210 Nl mit 52% CH4 pro t FM Ca. 28% vom Mais Ca. 15% vom Mais Ca. 28% vom Mais 28 Sascha, Hermus MoM

28 Biogaspotential (2) m³ Mastschweinegülle entsprechen t Feststoff Entspricht t FM mit 30% TS mit 57.9 m³ Biogas/t mit 56% Methan m³ Biogas oder m³ Methan Ersetzt 43 ha Energiemais (4.200 m³ Methan/ha) Aus der Praxis: 3t Güllefeststoff ersetzt 1t Silomais kg Phosphor 29 Sascha, Hermus MoM

29 Fütterungsversuche Mastschweine mit Stoffstrombilanz Partner: RWG-Emsland-Süd, Schweinemastbetrieb, FH Münster, LWK Nds, 3N Maststall: Rein- Raus-Verfahren Fütterung: mehrere Abteile (jeweils doppelt) Einstallung: gleiche Ferkelherkunft Mengenbilanzierung: Futter, Gülle, Tier (rein + raus) Durchflussmengenzähler, Waage Analysen: Futter, Gülle, Tiere Separationsversuch: Auswirkung der Fütterung auf die Abscheidegrade durch die Zentrifuge bei verschiedenen Fütterungsverfahren 30 Sascha, Hermus MoM

30 Fütterungsvarianten Pro Variante ca. 520 Tiere 31 Sascha, Hermus MoM

31 Mest op Maat- Internetseite 32 Vorname Name Titel der Präsentation Lorem ipsum

32 Akteursangaben 33 Sascha, Hermus MoM

33 Labormaßstabversuche zur weiteren Aufbereitung Separation Filtrat Feststoff Ammoniakstrippung Sedimentation Fällen / Flocken Ammoniumsulfat Gestripptes Filtrat Überstand Sediment Überstand Sediment Brennwert Biogaspotenzial 34 Sascha, Hermus MoM

34 Versuchsreihe FH Münster Sedimentationsversuche Labormaßstab 1 l Imhofftrichter Halbtechnischer Maßstab: 40 l Absetzbecken 35 Sascha, Hermus MoM

35 Versuchsreihe Flockungsversuche Flockungstester mit anschließender Sedimentation Quelle: delta-umwelt 36 Sascha, Hermus MoM

36 Versuchsreihe FH Münster Strippungsversuche 37 Sascha, Hermus MoM

37 Informationsaustausch und Netzwerken Übersicht rechtlicher Vorgaben zu Anfall, Verarbeitung, Transport und Anwendung von Dünger in Deutschland und den Niederlanden 38

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