DE4114370A1

DE4114370A1 - Mittel zur aufbereitung tierischer ausscheidungen

Info

Publication number: DE4114370A1
Application number: DE4114370A
Authority: DE
Inventors: Rainer Fischer
Original assignee: DOLFEN GOSSENS CONSULTANTS FOR
Current assignee: FISCHER, RAINER, 76547 SINZHEIM, DE
Priority date: 1991-05-02
Filing date: 1991-05-02
Publication date: 1992-11-05

Description

Die Erfindung betrifft ein Mittel zur Aufbereitung tierischer Ausscheidungen und dessen Verwendung.

Eine ökologische Landwirtschaft kannte früher wenig Probleme mit tierischen Exkrementen. Mit Stroh vermischter Kot (Mist) zersetzt sich mit Hilfe von Bakterien und Kleinlebewesen auf dem Misthaufen und ergibt bald wertvollen Dünger. Urin in Form von Jauche ist ebenfalls wenig geruchsintensiv. Probleme treten aber bei Verfütterung von Mais und Kraftfutter auf. Dabei entstehen große Mengen an Milchsäure, die den Mist so scharf machen, daß nach der üblichen Lagerung eine Ausbrin gung ohne Wurzelverbrennungen von Pflanzen kaum möglich ist. Noch schlimmer wirkt es sich aus, wenn Urin, Kot und Futter reste nicht mehr getrennt werden und stark ammoniakhaltige Gülle entsteht, bei der unter Sauerstoffabschluß Bakterien und Kleinlebewesen den Kot nicht mehr zersetzen können, wie das beim Mist der Fall ist. Der scharfe Ammoniak tötet nicht nur diese Helfer ab, sondern führt zu starken Geruchsbelä stigungen und bei der Ausbringung leicht zu Verätzungen von Wurzeln und Pflanzen. Die nicht gebundenen Inhaltsstoffe be lasten zudem in starkem Maße das Grundwasser und gehen als mögliche Pflanzennährstoffe schnell verloren. Der zur Humus festigung eigentlich dringend benötigte Kalk kann bei fri schem Mist, Jauche oder Gülle aber nicht eingesetzt werden, weil er durch seine zersetzungsfördernde Wirkung zu einer zu schnellen Ammoniakbildung und Ammoniakaustreibung führt, wo durch erhebliche Verluste entstehen. Ein derartiger Stick stoffverlust muß im Interesse der Umwelt und des Nährstoffer halts unbedingt vermieden werden.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Mittel zur Aufbereitung tierischer Ausscheidungen, wie Gülle, Kot, Jauche und dergl. bereitzustellen, das zur Überwindung der vorstehend geschil derten Nachteile geeignet ist und rasch und ohne wesentlichen Nährstoffverlust und bei minimaler Geruchsbelästigung zu einem wertvollen Dünge- und Bodenverbesserungsmittel führt.

Gegenstand der Erfindung ist ein Mittel zur Aufbereitung tie rischer Ausscheidungen, das folgende Bestandteile enthält:

a) Calciumsulfat,
b) Natriumcarbonat oder Natriumbicarbonat,
c) Rindenmehl,
d) cellulosehaltige Substanzen, wie Holzmehl, Stroh und dergl., und
e) Tonminerale und
f) ggf. übliche Zusätze, Spurenelemente und dergl.

Nachstehend sind für die einzelnen erfindungsgemäßen Bestand teile bevorzugte und besonders bevorzugte Mengenbereiche an gegeben:

Ferner wird erfindungsgemäß ein Verfahren zur Aufbereitung von tierischen Ausscheidungen bereitgestellt, daß dadurch ge kennzeichnet ist, daß man die Ausscheidungen mit 0,5-10 Gew.-% eines Mittels der vorstehend beschriebenen Art ver setzt.

Die Zusatzmengen liegen bei der Behandlung von Gülle vorzugs weise bei 1-6% (Gew./Vol) und insbesondere bei 2-4%. Bei Jauche betragen die Mengen vorzugsweise 2-8% und ins besondere 3-5%. Der Grund für die etwas höheren Mengen bei der Behandlung von Jauche liegt darin, daß in der Jauche Ton minerale völlig fehlen, während in der Gülle ein gewisser An teil an Tonmineralien, die im Verdauungstrakt mitgewandert sind, gegeben ist.

Das erfindungsgemäße Mittel kann in Pulverform vorliegen. Möglich ist auch die Bereitstellung des Mittels als Granulat, womit Vorteile bei der Handhabung des Mittels verbunden sein können.

Das erfindungsgemäße Mittel bringt unter anderem folgende Vorteile mit sich.

1. Es ist möglich, Geruchsbelästigungen im Stall und in der Umwelt weitgehend zu vermeiden. Dies wird am besten schon durch Ausstreuen des Mittels im Stall erreicht. Keine der enthaltenen Substanzen ist in irgendeiner Weise schädlich oder gar giftig für die Tiere.
2. Verluste an Ammoniak, möglichen Pflanzennährstoffen und organischen Substanzen werden weitgehend vermieden, und den noch ist eine schnelle Umsetzung der Gülle zu wertvollen und von den Pflanzen verwertbaren Produkten gewährleistet.
3. Nährstoffe, organische Substanzen und Huminbildner werden so gebunden, daß Verluste ins Grundwasser nicht erfolgen, aber trotzdem ihre Verfügbarkeit für Pflanzen erhalten bleibt. (Frisch fixiertes NH₄⁺ ist im Gegensatz zu gebundenem NH₄⁺ in Tonmineralen verfügbar für Pflanzen). Dies ist nur durch die Bindung an Huminstoffe (Kohlenstoff) und Tonmine rale möglich.
4. Die Düngung kann nach Zugabe des erfindungsgemäßen Mittels so ausgewogen erfolgen, daß nach der Ausbringung häufig keine weitere Düngung nötig wird.
5. Das verwendete Mittel ist leicht auszubringen und anzuwen den. Die Gefahr einer Überdosierung besteht praktisch nicht.
6. Das Mittel ist billig und erfährt aufgrund seiner rein na türlichen Herkunft eine hohe Akzeptanz in der Öffentlichkeit.
7. Das Bodenleben wird nicht gestört, sondern sogar angeregt. Wurzeln von Pflanzen werden nicht angegriffen oder verätzt.

Ein erfindungsgemäß besonders bevorzugtes Mittel weist fol gende Zusammensetzungen (in Gew.-%) auf:

80% Dihydrat-Gips
6% Soda (alternativ 3% Natriumbicarbonat)
5% Fichtenrindenmehl (Rindenmulch)
4% Fichtenholzmehl (Sägespäne)
5% Bentonit (oder Mischung aus 75% Montmorillonit, 20% Illit, 5% Quarz) oder andere Gesteinsmehle, insbesondere Diabas

Nachstehend finden sich nähere Erläuterungen zu den einzelnen Bestandteilen.

Gips

Kohlensäure und Wasser bilden mit Ammoniak im Zusammenmischen mit Gips das wertvolle Düngemittel Ammoniumsulfat nach folgender Reaktionsgleichung:

2 NH₃ + CO₂ + H₂O + CaSO₄ → (NH₄)₂SO₄ + CaCO₃

Als Kohlensäurelieferant dienen Soda (Na₂CO₃) Natriumbicarbo nat und/oder Cellulose. Ein sonst üblicher Verlust von Ammo niak ist in Anwesenheit von Gips, Kohlensäure und Wasser kaum möglich. Gips bildet zudem mit Milchsäure (Maisfütterung) Calciumlactat, das im Boden genau so viel Kalium- und Phos phorsäuren zu lösen vermag, wie die Pflanzenwurzeln aufnehmen können, weshalb es zur Bestimmung des Düngerbedarfs von Bo denproben verwendet wird.

Als Gips kommen Anhydrit-Gips und insbesondere Dihydrat-Gips in Frage. Möglich ist die Verwendung von mineralischem Gips oder von synthetischem Gips, wie er z. B. bei den Rauchgasent schwefelungen anfällt.

Natriumcarbonat oder Natriumbicarbonat

Wie bereits vorstehend erwähnt, dient dieser Bestandteil als CO₂-Lieferant. Außerdem besitzt er eine basische Wirkung. Da der CO₂-Gewichtsanteil in NaHCO₃ höher als in Na₂CO₃ ist, wird der letztgenannte Bestandteil in größeren Mengen (in etwa der doppelten Menge) eingesetzt.

Rindenmehl

Als Rindenmehl kommen insbesondere Rindenmehlprodukte von Na delbäumen und insbesondere von Fichten in Frage. Fichtenrin denmehl ist stark sauer (pH-Wert 3-5) Es wirkt also neutra lisierend auf die stark basische Gülle. Außerdem stellt Fich tenrindenmehl ein vorzügliches Bindemittel für Stickstoff (Nitrat, Ammoniak) dar. Seine Bindefähigkeit ist so stark, daß es dem Boden Stickstoff entzieht und deshalb ein Mulchen ohne Stickstoffzugabe Stickstoffmangel im Boden auslösen kann. Je kohlenstoffreicher ein Boden, desto fruchtbarer ist er. Allerdings muß genau auf ein ausgewogenes C/N-Verhältnis geachtet werden.

Cellulosehaltige Substanzen

Eine bevorzugte cellulosehaltige Substanz ist Holzmehl. Als Holzmehl kommt vorzugsweise Nadelholzmehl und insbesondere Fichtenholzmehl in Frage. Fichtenholzmehl enthält 41% Cellu lose, 20,6% Hemicellulose und 28,3% Lignin. In verdünnten Laugen, die Ammoniak enthalten, wird Hemicellulose gelöst (Polysaccharide und Uronsäuren). Bei langer Einwirkung, wie sie bei Lagerung von Gülle in Behältern ja üblich ist, kann auch Cellulose verändert werden und es entsteht [(C₆H₁₀O₅)₂NaOH]_n. Verwiesen sei hier auch auf die bekannte Gewinnung von Sulfatcellulose unter Verwendung von NaOH, Na₂CO₃ und Na₂SO₄. Alle diese Substanzen können aus Gips und Soda entstehen. Ein ähnlicher Vorgang wie bei der Bildung von Sulfatcellulose kann auch in der Gülle ablaufen, wobei für die Düngung wertvolle Produkte gebildet werden. Bei bakteriellem Aufschluß von Cellulose entsteht Kohlensäure und Wasser. Cellulose und Lignin sind nicht nur wichtig für die Humusbildung; aus Lignin entstehen auch durch Umsetzung mit Sulfit oder mit Sulfaten oder Carbonaten Ligninsulfonate in Form von Ca-, Mg-, NH₄-, Na-Salzen, die für ihre besondere Grenzflächenaktivität, ihre Bindekraft, ihre eiweißfällende Wirkung und ihre Ionenleitfähigkeit bei hoher Säure- und Wär mestabilität bekannt sind. Cellulose und Lignin besitzen ein starkes Adsorptionsvermögen und können auch makromolekulare Polyionen locker, aber nicht unlösbar binden (Ionenaustauschwirkung). Damit werden Nährstoffverluste und Geruchsbelästigungen auf ein Minimum reduziert.

Es hat sich herausgestellt, daß das Holzmehl ganz oder teilweise durch Stroh oder andere cellulosehaltige Substanzen ersetzt werden kann. Somit ist auch die Verwendung von strohhaltigem Mist oder Gülle für die erfindungsgemäßen Zwecke geeignet.

Tonminerale

Als Tonminerale, die gelegentlich auch als Gesteinsmehle be zeichnet werden, kommen insbesondere Kaolinit, Chlorit, Ver miculit, Nontronit, Montmorillonit und Illit in Frage. Ein besonders bevorzugtes Gemisch von Tonmineralen ist Bentonit. Bentonit, das aus Montmorillonit, Illit und Quarz besteht, enthält 56,5% Kieselsäure (SiO₂), 20,8% Aluminiumoxid (Al₂O₃), 5,0% Eisenoxid (Fe₂O₃), 0,3% Titanoxid (TiO₂), 2,1% Calciumoxid (CaO), 3,4% Magnesiumoxid (MgO), 1,4% Kalium oxid (K₂O), 2,3% Natriumoxid (Na₂O) - (8,3% Glühverluste) - sowie die Mikronährstoffe Mangan, Kupfer und Bor. Eine 8%ige wäßrige Suspension davon hat einen pH-Wert von 9. Daß Katio nenaustauschvermögen beträgt 40-50 mVal/100g Trockenton. Die wirksame Oberfläche von 1 kg Trockenton beträgt 5 bis 7 ha.

Das Wasserbindungsvermögen ist hoch. Damit vermag dieses Ton gemisch Nährstoffe gründlich und dennoch pflanzenverfügbar zu binden. Außerdem werden durch die Tonminerale wertvolle orga nische Substanzen nicht nur gebunden, sondern vor mikrobiel lem Abbau bewahrt. Diese organo-mineralischen Verbindungen, die bisher wenig bekannt sind, binden Huminsäuren, fördern eine hohe biologische Aktivität, sorgen für ein stabiles Ag gregatgefüge und für eine hohe Pufferkapazität des Bodens. Der Kationenaustausch wird aber nicht behindert. Die Tonmine rale können zudem katalytische Eigenschaften entwickeln und damit die Humusentstehung fördern. So fördern die Metalloxide eine bessere und schnellere Zersetzung des Fichtenholzmehls.

Die erfindungsgemäßen Mittel können, wie bereite erwähnt, als Streumittel auf den Stallboden aufgetragen oder auch später der Gülle, der Jauche oder dem Mist zugesetzt werden. Selbst verständlich dürfen die so behandelten Tierexkremente nicht sofort ausgebracht werden, sondern es muß die natürliche bio logische Umwandlung abgewartet werden.

Ein besonderer Aspekt der Erfindung ist auch die Bereitstellung von Düngemitteln, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren behandelte tierische Ausscheidungen enthalten. Derartige Düngemittel können in flüssiger Form oder nach entsprechender Trocknung in fester Form, d.h. als Pulver oder Granulat, vorliegen. Möglich ist dabei ein Vermischen mit anderen Düngemitteln oder der gezielte Zusatz von einzelnen Bestandteilen, um gezielte Düngemittelwirkungen zu erzielen.

Claims

1. Mittel zur Aufbereitung tierischer Ausscheidungen, enthal tend

a) Calciumsulfat,
b) Natriumcarbonat oder Natriumbicarbonat,
c) Rindenmehl,
d) cellulosehaltige Substanzen, wie Holzmehl, Stroh und dgl. und
e) Tonminerale und
f) ggf. übliche Zusätze, Spurenelemente und dergl.

2. Mittel nach Anspruch 1, enthaltend

a) 50-90 Gew.-% Calciumsulfat,
b) 3-10 Gew.-% Natriumcarbonat oder Natriumbicarbonat,
c) 2-10 Gew.-% Rindenmehl,
d) 1-10 Gew.-% cellulosehaltige Substanzen und
e) 2-10 Gew.-% Tonminerale.

3. Mittel nach Anspruch 2, enthaltend

a) 70-85 Gew.-% Calciumsulfat,
b) 4-8 Gew.-% Natriumcarbonat und Natriumbicarbonat,
c) 3-8 Gew.-% Rindenmehl,
d) 2-6 Gew.-% Holzmehl und
e) 4-8 Gew.-% Tonminerale.

4. Mittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es sich beim Calciumsulfat um Dihydrat-Gips oder Anhydrit-Gips handelt.

5. Mittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es sich beim Rindenmehl um Fichtenrindenmehl und bei der cellulosehaltigen Substanz um Fichtenholzmehl handelt.

6. Mittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es sich beim Tonmineral um Bentonit handelt.

7. Verfahren zur Aufbereitung tierischer Ausscheidungen, da durch gekennzeichnet, daß man die Ausscheidungen mit 1-10 Gew.-% Mittel nach Anspruch 1 versetzt.

8. Verwendung der Mittel nach Anspruch 1 zur Herstellung von Düngemitteln aus tierischen Ausscheidungen.