Entwicklung eines computergestützen Bemessungsmoduls für die Behandlung hochbelasteter organischer Abwässer aus der intensiven Tierhaltung

Halbtechnische Versuchsanlage auf dem Hof Streyl

Membranplatten zur Belüftung und Füllstandsmessung in einem SBR-Reaktor

Einleitung

Mit einem Bestand von über 25 Mio. Tieren, die in 226.500 Betrieben gehalten werden, ist die Schweineproduktion ein wichtiger Wirtschaftsfaktor in der Bundesrepublik Deutschland. Legt man einen durchschnittlichen Gülleanfall von 4,5 Liter Gülle pro Tier und Tag zugrunde, so fallen jeden Tag rund 112.500 m³ Schweinegülle in Deutschland an. Aufgrund der lokal und regional durchgeführten Schweinemast konzentriert sich der Gülleanfall auf diese Gebiete. Dies führt zu einem Nährstoffüberschuss in den betroffenen Regionen. Auch in den europäischen Nachbarländern findet sich diese Problematik. Durch den lokal begrenzten Anfall von Wirtschaftsdüngern ist die umweltverträgliche und pflanzenbedarfsgerechte Verwertung auf den zur Verfügung stehenden landwirtschaftlichen Nutzflächen nicht mehr gegeben. Gülletransporte über die Güllebörsen verlagern nur kurzfristig das Problem ohne es langfristig zu lösen. Hinzu kommt, dass diese Transporte nur über kurze Entfernungen Sinn machen. Zu den am häufigsten genannten Problemen bei der Gülledüngung zählen neben der damit verbundenen Geruchsbelästigung vor allem die Umweltbelastung durch nicht pflanzenbedarfsgerechte Ausbringung. Als umweltbelastend gelten hier im Wesentlichen die Nährstoffe Stickstoff und Phosphor, die durch Bodenauswaschung zur Eutrophierung der Oberflächengewässer beitragen. Bedingt durch die Stickstoffüberversorgung gelangen Nitrate in das Grundwasser, die unser Trinkwasser zunehmend beeinträchtigen. Dennoch ist die umweltverträgliche Nutzung von Wirtschaftsdüngern in der Landwirtschaft unverzichtbar. Zur Verbesserung der momentanen Situation wurden in Deutschland seit 1990 zahlreiche Forschungs- und Entwicklungs(F+E)- Projekte gefördert, die sich mit der Thema der umweltverträglichen Gülleaufbereitung beschäftigen. Auch der vorliegende Bericht wurde vom Bundesministerium für Bildung und Forschung gefördert. Projektziel ist es, eine marktfähige Anlage zu entwickeln, die eine bedarfsgerechte Reinigung von Schweinegülle gemäß den Vorgaben der Düngeverordnung ermöglicht.

Projektbeschreibung

Als Verfahren der Nährstoffelimination wird das Sequencing-Batch-Reactor-Verfahren gewählt. Diese spezielle Variante der Belebtschlammverfahren hat sich als besonders leistungsfähige und flexible Möglichkeit der Abwasserreinigung erwiesen. Mit dem Hof Streyl in Dülmen-Rorup wurde ein idealer Ort für den Aufbau und Betrieb der Versuchsanlage gefunden, da hier sowohl Platz, als auch das entsprechende Abwasser in ausreichender Menge zur Verfügung standen. Bestandteil dieses Forschungsprojektes war es auch, ein Bemessungsmodul zu entwickeln, mit dem SBR-Anlagen für die bedarfsgerechte Reinigung von Schweinegülle dimensioniert und betrieben werden können.