Gülleaufbereitung: Das können Seperatoren und Zentrifugen

Obwohl die genauen Regeln der neuen Düngeverordnung immer noch nicht bekannt sind, müssen viele Betriebe ihr Nährstoffmanagement schon bald ändern. Da stellt sich schnell die Frage nach einer Separation oder Aufbereitung der Gülle. Auf dem Markt ist eine Vielzahl von zuverlässigen Geräten. Jedoch variieren Leistung, Durchsatz und Abscheidegrade, aber auch die Separationskosten stark.

Daher hat die Forschungsstelle Nachhaltige Biogaserzeugung der Universität Osnabrück mit Praxispartnern verschiedene Separatoren getestet. Die Geräte verarbeiten die gleiche homogenisierte Gülle. Der Nährstoff-Abscheidegrad der Separatoren hängt stark von

• Konsistenz,
• Trockensubstanzgehalt und
• Alter der Gülle ab.

Mit Schweinegülle wurden zwei Zentrifugen, mit Rindergülle von Milchvieh vier Pressschneckenseparatoren und eine Kombination aus Schwingsieb und Pressschnecke getestet. Der Durchsatz der geprüften Geräte lag zwischen 2 t und über 20 t Rohgülle pro Stunde, bedingt durch die unterschiedliche Auslegung.

Durchsatz und Abscheidegrad von Separatoren nehmen meist mit steigendem TS-Gehalt des festen Produkts ab. Um eine Vergleichbarkeit zu erzielen, wurde im Versuch ein Ziel-TS-Gehalt von 250 kg/t in der festen Fraktion vorgegeben. Dieser Wert wurde meist erreicht oder überschritten.

• Pressschnecken: Hier liegt der TS-Gehalt in der dünnen Fraktion um 38 kg/t bei Schweine- und um 54 kg/t bei Rindergülle.
• Zentrifugen: Hier erhöhte sich die Gesamtstickstoffkonzentration in der festen Fraktion deutlich gegenüber der Rohgülle. Durch die Pressschneckenseparatoren wird diese sowohl bei Schweine- als auch bei Rindergülle in geringerem Maße erhöht.
• Dünngülle: Die Ammoniumstickstoffkonzentration ist in der dünnen Fraktion meist höher als in der festen. Damit steigt der direkt pflanzenverfügbare Anteil am Gesamtstickstoff in der dünnen Fraktion gegenüber der Rohgülle. So wird der Düngewert der meist auf dem Betrieb verbleibenden Dünngülle verbessert.

Schweinegülle: Der deutlichste Effekt der Separation betraf die P-Konzentration bei den Zentrifugen. Diese war in der festen Fraktion der Schweinegülle auf 15,7 kg/t erhöht. Bei der Separation von Schweinegülle mit Pressschnecken werden im Mittel 7 Prozent der Frischmasse in die feste Fraktion abgetrennt. In der gleichen Größenordnung lag die Abscheidung von Gesamt- und Ammoniumstickstoff sowie K. Phosphor wurde überrepräsentativ in der festen Fraktion angereichert, sodass mit 7 Prozent fester Fraktion 16 Prozent P abtransportiert wurden. Deutlich höher lag die P-Abscheidung in der festen Fraktion bei den Zentrifugen. In 13 Prozent der Frischmasse wurden 74 Prozent des in der Rohgülle enthaltenen Phosphors eingelagert.

Rindergülle: Durch die höheren TS- Gehalte und die Struktur der Feststoffe wurden von den Pressschnecken im Mittel 18 Prozent in die feste Fraktion abgeschieden. Die N-Fraktionen sowie P und K wurden in der gleichen Größenordnung abgetrennt. Eine P-Anreicherung wie bei Schweinegülle war nicht festzustellen.

• Neben Pressschnecken und Dekanterzentrifugen gibt es eine Vielzahl weiterer Verfahren, um Flüssigmist zu behandeln: Dazu zählen Wendelfilterpressen, Schwingsiebe, Trommelsiebe sowie Trocknungs- oder Eindickverfahren.
• Ein sehr einfaches Verfahren nutzt das natürliche Absetzverhalten der Gülle im Lager. Dazu muss nur eine zweite Entnahmeleitung angebracht werden, die etwa auf halber Höhe des Behälters endet. Aus dieser lässt sich die Dünngülle absaugen. Mit der üblichen unten ansetzenden Leitung wird danach die Dickgülle entnommen.
• Nach Untersuchungen der Landwirtschaftskammer Niedersachsen ist der Phosphatgehalt der Dickgülle fast doppelt so hoch wie der von Rohgülle. Dagegen ist die Dünngülle deutlich abgereichert. Da die Gülle nicht durch Rühren homogenisiert wird, können die tatsächlichen Nährstoffgehalte aber von Fass zu Fass schwanken.
• Daher ist für die Nährstoffbilanz und die Düngeplanung eine genaue Kenntnis der Gehalte nötig. Dazu werden bereits vereinzelt Geräte zur Messung der Nährstoffgehalte mit Nahinfrarotspektroskopie (NIR) direkt beim Befüllen der Tankwagen angeboten. Die sind aber noch nicht sehr weit verbreitet.

Die Preise zur Gülleaufbereitung mit Separatoren sind je nach Betrieb sehr individuell. Das dlz agrarmagazin liefert Größenordungen in Euro/m³:

Pressschnecke einzelbetrieblich samt Pumpen = 0,80 bis 1,25 Euro/m³, Pressschnecke mobil (Beispiel Maschinenring Schwäbisch-Hall), bei 20 m3/h Leistung = 1,50 bis 2 Euro/m³. Im Einzelnen: Zwei Edelstahlseparatoren, Schneckenpumpe zum Zuführen, Kreiselpumpe zum Abpumpen der Dünngülle, Förderband mit 4 m Überladehöhe; alle Preise zuzüglich Mehrwertsteuer:

• Preis pro Stunde: 20 Euro,
• Preis je m3 Gülle: 0,30 Euro,
• ab 2.000 m3 pro Jahr: 0,25 Euro/m³,
• Anfahrt: 1 Euro/km, • Aufbau: 20 Euro/h.

Zentrifuge (Beispiel Raiffeisen Emsland- Süd) = 7 Euro/m³. Einzeln:

• Einsatz pro Woche, 80 h, zwei Schichten, 1.100 m³,
• Miete Zentrifuge: 3 Euro Festpreis,
• Miete Stromaggregat: 0,75 Euro für das Aggregat, 0,75 Euro für Diesel,
• Personal: 25 Euro/h, 2 Euro bei 12,5 m³/h und 0,70 Euro bei 35 m³/h Leistung,
• Sonstiges: 0,50 Euro für Auf- und Abbau, Schnecke, Analysen, keine Transportkosten, die trägt der Feststoffwert.

Tendenz eher sinkend: Eine Zentrifuge mit höherer Leistung bringt noch gut 1 bis 2 Euro/m³ Preisoptimierung.

• Mit der neuen Düngeverordnung müssen viele Betriebe ihr Nährstoffmanagement radikal ändern.
• Mit Gülleseparation lässt sich die nötige Fläche bei 2.000 Schweinemastplätzen von 125 ha auf 87 ha senken, also um 30 bis 35 Prozent.
• Stickstoff und Kalium bleiben im Betrieb, Phosphor wird abgegeben, und die Region wird entlastet.
• Zentrifugen oder Pressschnecken lassen sich ganzjährig einsetzen, bei Kosten von 1 bis 7 Euro/m³.

Der vollständige Artikel ist in der Aprilausgabe des dlz agrarmagazins 2016 erschienen.