DE3047192A1

DE3047192A1 - Verfahren und anlage zum geruchfreimachen von guelle

Info

Publication number: DE3047192A1
Application number: DE19803047192
Authority: DE
Inventors: Paul Gerhard 8580 Bayreuth Langer
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1980-12-15
Filing date: 1980-12-15
Publication date: 1982-07-22

Description

Verfahren und Anlage zum Geruchfreimachen von Gülle
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Geruchfreimachen von Gülle und eine Anlage zur Durchführung des Verfahrens.
Die moderne Viehhaltung in größeren Stallungen und die Abführung von Kot und Harn, der sogenannten Gülle, als Schwemmist, also ohne Strohzusatz, führt bereits seit langem zu erheblichen Geruchsproblemen, und zwar zum einen bei der Lagerung der Gülle in Gruben und darüber hinaus bei der Ausbringung der Gülle auf Wiesen und Felder. Diesem Geruchsbelästigungsproblem ist man schon seit geraumer Zeit dadurch begegnet, daß die Gülle eineranaeroben Oxidation, d. h. einer Oxidation durch Luftbakterien unter Luftsauerstoffzufuhr,unterzogen wurde. Dieses Verfahren führt durchaus - was die Geruchsprobleme angeht - zu zufriedenstellenden Ergebnissen; es ist aber recht aufwendig, da zum einen zur anaeroben Oxidation Luft in die Gülle eingeblasen und/oder eingerührt werden muß und da insbesondere für den Boden wesentlichen Nährstoffe bei dieser anaeroben Oxidation chemisch zersetzt werden und hierdurch als Nährstoff für den Boden verloren gehen.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Anlage der gattungsgemäßen Art zu schaffen, womit in energetisch günstiger Weise unter Erhaltung aller Boden-Nährstoffe eine Geruchfreimachung von Gülle möglich ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Verfahren der gattungsgemäßen Art durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Durch die Kühlung der Gülle wird sie bereits während der Lagerung praktisch geruchfrei. Andererseits werden durch die Kühlung die Tiere selbst nicht beeinträchtigt, da die Kühlung erst nach der Entfernung aus dem Stall erfolgt. Durch die Kühlung werden auch die bei normaler Lagerung unter Umgebungsverhältnissen auftretenden Oxidationsprozesse verlangsamt, so daß die für den Boden wichtigen Nährstoffe und Substanzen in höherem Maße erhalten bleiben.
Dieses Verfahren zur Geruchfreimachung von Gülle ermöglicht darüber hinaus in erheblichem Maße eine Wärmerückgewinnung, und zwar eine Rückgewinnung der in der Gülle von den Tieren her noch enthaltenen Wärme und - bei längerer Lagerung der Gülle bis zum Austrag auf Wiesen und Felder - der durch die Sonne und die Umgebung wieder an die lagernde Gülle abgegebenen Wärme.
Die ersterwähnte, ständig von den Tieren her anfallende Wärmemenge wird zweckmäßigerweise zur ständigen Brauchwassererwärmung eingesetzt, während die zweiterwähnte, in größeren Zeitabständen dafür aber auch in größeren Mengen anfallende Wärmemenge zur Heu- und/oder Getreidetrocknung eingesetzt werden kann. Insbesondere letzteres ist deshalb von Interesse, weil jeweils nach einem Heu- oder Getreideschnitt zuerst die Trocknung erfolgen muß und anschließend die entsprechenden Wiesen bzw. Feldermit Gülle gedüngt werden müssen. Diese ist dann von dem vorhergehenden Wärmeentzug gut gekühlt und ist bereits zu einem wesentlichen Teil in den Boden eingedrungen, bevor sie durch entsprechende Erwärmung wieder geruchsaktiv wird, so daß auch auf den Feldern zumindest eine erhebliche Minderung der Geruchsbelästigung eintritt.
Die Kühlung und Wärmerückgewinnung erfolgt nach den Ansprüchen 6 und 7. Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Zeichnung, die eine Anlage nach der Erfindung zeigt.
Aus einem Stall 1, in dem Tierstände 2 und einige Tiere 3 erkennbar sind, gelangt Schwemmist, d. h. Kot und Urin, in üblicher Weise durch einen Schwemmistkanal 4 in eine Vorgrube 5, die etwa bis zur an einem Tag anfallenden Schwemmistmenge aufnehmen kann. Bei einem Schwemmistanfall von 35 bis 45 kg Kot-Urin-Gemisch pro Großyieheinheit und bei einer üblichen Stallgröße von 50 Großvieheinheiten bedeutet dies, daß 3 die Vorgrube etwa ein Volumen von 2 m hat. Unter einer Großvieheinheit versteht man die Masse von 500 kg Lebendgewicht.
Die Vorgrube ist mit einer Hauptgrube 6 mittels einer Leitung 7 und einer Pumpe 8 verbunden, die gleichzeitig als Rühr- und Umwälzvorrichtung in der Vorgrube 5 dient. Derartige Ausgestaltungen sind allgemein bekannt. Die Pumpe 8 befindet sich hierbei als Tauchpumpe in der Vorgrube 5; lediglich aus Gründen der Ubersichtlichkeit ist sie in der Zeichnung zwischen der Vorgrube 5 und der Hauptgrube 6 dargestellt.
Die Hauptgrube 6 hat für die oben angegebene Stallgröße ein Volumen von etwa 200 m3, d. h. bei zylindrischer Ausgestaltung einen Durchmesser von 8 bis lo m und eine Tiefe von ungefähr 4 m. Vorgrube 5 und Hauptgrube 6 sind in der Regel nach oben offen.Dies gilt zumindest für die Hauptgrube 6.
In der Vorgrube 5 ist ein erster Verdampfer 9 einer Wärmepumpe angeordnet, während in der Hauptgrube 6 ein zweiter Verdampfer 10 der Wärmepumpe angeordnet ist.
Ein Kompressor 11 mit nicht dargestelltem Antriebsmotor befindet sich in einem Wohnhaus 12, während sich ein zweiter Kompressor 13 in einem lseu- und Getreideboden 14 befindet. Der Kompressor 11 ist über eine Vorlaufleitung 15 und eine Rücklaufleitung 16 wahlweise mit dem ersten Verdampfer 9 oder dem zweiten Verdampfer 1o oder dem ersten Verdampfer 9 und dem zweiten Verdampfer 1o in Reihenschaltung verbindbar. Um eine solche alternative Schaltung zu ermöglichen, sind in der Rücklaufleitung 16 vor dem ersten Verdampfer 9,in der Verbindungsleitung 17 zwischen dem ersten Verdampfer 9 und dem zweiten Verdampfer 1o und in der Vorlaufleitung 15 unmittelbar hinter dem zweiten Verdampfer 1o jeweils ein 3-Wege-Ventil 18, 19, 20 angeordnet, wobei noch zwischen dem 3-Wege-Ventil 18 vor dem ersten Verdampfer 9 und dem 3-Wege-Ventil 20 hinter dem zweiten Verdampfer 1o eine Überbrückungsleitung 21 und zwischen dem 3-Wege-Ventil 19 und dem Ventil 20 eine weitere Überbrückungsleitung 22 angeordnet sind. Durch entsprechende Schaltung dieser drei Ventile 18, 19, 20 kann die Rücklaufleitung 16 direkt unter Überbrückung des ersten Verdampfers 9 auf den Eingang des zweiten Verdampfers 1o oder die Vorlaufleitung 15 unter Überbrückung des zweiten Verdampfers 10 direkt an den ersten Verdamfer 9 geschaltet werden. Weiterhin können beide Verdampfer 9, 1o in Reihe und die Rücklaufleitung 16 auf den ersten Verdampfer 9 und die Vorlaufleitung 15 an den zweiten Verdampfer 1o geschaltet werden. Im Wohnhaus 12 sind ein oder mehrere Kondensatoren 23 in die Rücklaufleitung 16 geschaltet. Es kann sich hierbei um Heizkörper handeln oder um einen Wärmetauscher, in dem die Kondensationswärme an einen Brauchwasserkreislauf abgegeben wird. Der Kompressor 13 mit Vorlaufleitung 15, Rücklaufleitung 16, Kondensatoren 23 und erstem Verdampfer 9 und zweitem Verdampfer 1o bildet eine erste Wärmepumpe 24. Der Kompressor 13 im Heu-und Getreideboden 14 ist mittels einer Vorlaufleitung 15' und ein 3-Wege-Ventil 25 an die Vorlaufleitung 15 angeschlossen. Über ein oder mehrere Kondensatoren 26 ist mit dem Kompressor 13 eine Rücklaufleitung 16' über ein 3-Wege-Ventil 27 mit der Rücklaufleitung 16 verbunden. Uber den Kompressor 13, die Vorlaufleitung 15', die Rücklaufleitung 16' und die beiden Verdampfer 9, 10 wird eine zweite Wärmepumpe 28 gebildet, die alternativ zur ersten Wärmepumpe 24 eingesetzt werden kann. Die Kondensatoren 26 dienen als Heizungen zum Trocknen von Heu und/oder Getreide.
Alternativ kann selbstverständlich mit den Verdampfern 9, 10 nur eine einzige Wärmepumpe verbunden sein, die über Wärmetauscher die Wärme wahlweise an Sekundär-Wärmekreisläufe zur Brauchwassererwärmung für das Wohnhaus 12 oder zur Trocknung von Heu und/oder Getreide abgibt. Die entsprechende Ausgestaltung hängt von wirtschaftlichen Überlegungen, und zwar insbesondere der räumlichen Zuordnung von Wohnhaus 12 zu Heu- und Getreideboden 14 ab.
Die Wirkungsweise ist derart, daß dem ständig in die Vorgrube 5 fließenden Kot-Harn-Gemisch (Gülle) ständig über den ersten Verdampfer 9 Wärme entzogen wird, die über die Kondensatoren 23 insbesondere zur Brauchwassererwärmung im Wohnhaus 12 abgegeben wird. Hierbei sind die Ventile 18, 19, 20 so geschaltet, daß nur der erste Verdampfer 9 von dem gemäß den Strömungsrichtungspfeilen 29 strömenden Wärmeträger, beispielsweise irigen,durchströmt wird.
Die in der Vorgrube 5 befindliche Gülle kann auf Temperaturen von 2 bis 4 OC abgekühlt werden. Die bei den oben geschilderten Verhältnissen aus etwa 2000 kg pro Tag Gülle zu entziehende Wärmemenge von 40 ooo kcal reicht zur Erwärmung von looo 1 Brauchwasser pro Tag auf 55 bis 60 OC aus.
In der Hauptgrube 6 erwärmt sich die gekühlte Gülle wieder unter dem Einfluß der Bodenwärme und der Lufttemperatur und insbesondere der Sonneneinstrahlung, da Gülle sehr dunkel ist. Diese Wärmemenge kann in größeren Intervallen in verhältnismäßig großen Mengen wieder entzogen werden, und zwar insbesondere zur Heu- und/ oder Getreidetrocknung, die im Sommer notwendig ist, wenn auch die Erwärmung der Gülle am größten ist.
Jeweils nach einem Heu- und/oder Getreideschnitt wird Gülle auf die entsprechende Wiese bzw. das entsprechende Feld ausgetragen. Wenn die Gülle zuvor zur Trocknung des entsprechenden Heus und/oder Getreides gekühlt ist, kann sie praktisch geruchfrei auf die Wiese bzw. das Feld aufgebracht werden, da sie sich in der kurzen Zeit des Transportes und des Austrags nicht nennenswert erwärmt.

Claims

Ansprüche Verfahren zum Geruchfreimachen von gelagerter Gülle, dadurch gekennzeichnet, d die Gi1Le gekühlt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gülle in gekühltem Zustand transportiert und ausgetragen wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlung mit Wärmerückgewinnung erfolgt.
4. Verfahren nach Aiispruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die rückgewonnene Wärme zur Brauchwassererwärmung eingesetzt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die rückgewonnene Wärme zur Heu- und/ oder Getreidetrocknung eingesetzt wird.-
6. Anlage zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Wärmepumpe (24, 28) mit mindestens einem Verdampfer (9, 10) in einer Güllegrube vorgesehen ist.
7. Anlage mit einer Vorgrube und einer nachgeordneten Hauptgrube nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein erster Verdampfer (9) in der Vorgrube (5) und ein zweiter Verdampfer (10) in der Hauptgrube (6) angeordnet sind und daß die Verdampfer (9, 1o) wahlweise einzeln oder gemeinsam in den Kreislauf der mindestens einen Wärmepumpe (24, 28) schaltbar sind.