Bundesanstalt für Landwirtschaft und Ernährung

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Titel: Verbundprojekt: Entwicklung einer Nachrüstlösung zur Säure-Applikation in Flüssigmistkanälen von Tierställen (SAFT) - Teilprojekt 3
Titel (englisch): Collaborative project: Development of a retrofit solution for application of acid in slurry channels of animal barns (SAFT) - subproject 3
Beschreibung (dt.): Das übergeordnete Ziel des Projektes ist die Entwicklung einer Technologie zur Minderung der Ammoniak- (NH3) und Methan- (CH4) Emissionen aus der Tierhaltung, speziell aus der Lagerung von Flüssigmist in Tierställen. Durch Ansäuern des Flüssigmistes mit einer starken Säure (z. B. Schwefelsäure) wird der pH-Wert unter 5,5 gesenkt, so dass es zu einer Verschiebung des NH4+/NH3-Gleichgewichts kommt und kein NH3 mehr vorliegt, das gasförmig entweichen könnte. Hierdurch bleibt der Düngewert des Stickstoffs im Flüssigmist bis zum Acker verlustfrei erhalten. Durch die pH-Wert-Verschiebung werden die typischen Mikroorganismen im Flüssigmist inaktiviert, die sich in den Ausscheidungen befinden bzw. sich im Flüssigmistkanal ansiedeln. Hierunter befinden sich auch methanbildende Mikroorganismen, die insbesondere in den tieferen anaeroben Schichten vorkommen. Durch die mikrobielle Hemmung ist auch eine deutlich reduzierte Methanbildung und somit eine Emissionsminderung auf Stallebene zu erwarten. Die zu entwickelnde Technologie soll aus fünf Komponenten bestehen: - Sichere und anwenderfreundliche Logistik und Handhabung konzentrierter Säure zur Applikation in den Flüssigmist, der unter den Tieren im Stall lagert; - Schutzbeschichtungen für neue und existierende Flüssigmistkanäle aus Beton durch Kunststoff-Farbanstrich oder Kunstharz-Anstriche; - Verteilung der Säure im Flüssigmist zur Einstellung eines homogenen pH-Wertes; - Messtechnik zur kontinuierlichen pH-Wert-Ermittlung des Flüssigmists; - Prozesscomputer zur Datenerfassung und -verarbeitung sowie zur Steuerung der Säureapplikation (Steuerung und Dokumentation der Mengen und Zeitpunkte).
Beschreibung (engl.): The overall objective of the project is the development of a technology for reduction of ammonia (NH3) and methane (CH4) emissions from animal husbandry, especially from the storage of slurry in animal houses. By acidifying the slurry with a strong acid (e.g. sulfuric acid), the pH can be decreased below 5.5 so that NH4+/NH3-balance is shifted and there is no more NH3 formation in gaseous form. As a result, the manure value of the nitrogen in the slurry remains loss-free up to the field. By the pH shift, the typical microorganisms in the slurry are inactivated, which are located in the excretions or settle in the slurry channel. These include methane-forming microorganisms, which occur in particular in deeper anaerobic layers. Due to the microbial inhibition also a significantly reduced methane formation and thus an emission reduction on barn level is expected. The technology to be developed should consist of five components: - Safe and user-friendly logistics and handling of concentrated acid for application to the slurry, which is stored under the animals within the barn; - protective coatings for new and existing slurry channels made of concrete through plastic paint or synthetic resin paint; - distribution of the acid in the slurry to get a homogeneous pH; - Measurement technology for the continuous pH determination of the slurry; - Process computer for data acquisition and processing as well as for control of acid application (control and documentation of quantities and times). Before starting the investigation, the regulatory, construction and safety relevant questions should be clarified by literature research and expert surveys. Preliminary tests will be carried out to clarify which acids are suitable for the intended purpose, how the value for money and market availability should be classified and which ecological consequences are associated with the application during application. The addition of sulfuric acid to slurry is often discussed to cause increased releases of toxic hydrogen sulfide (H2S) (animal welfare and MAK value: 5 ppm). Therefore, outgassing of H2S from slurry after addition of sulfate and acidification is systematically investigated under laboratory conditions ex ante. First of all, a dosing and distribution system for acid application will be used in a test compartment at the teaching and research station Frankenforst of the University of Bonn. However, the pH of slurry influences the microbial mineralization of organic N compounds and thus has direct and indirect effects on the fertilizer value and the plant compatibility of the slurry. Therefore, the acidified slurry types are analyzed regarding their N fractions (Nt, Norg, Nmin) and tested for compatibility in a vessel experiment with ryegrass.
Laufzeit: Beginn: 01.09.2018 / Ende: 31.10.2021
Ausf. Einrichtung: S F - Soepenberg GmbH, Hünxe
Themenfelder: Tierhaltung, animal husbandry
Förderprogramme: Programm zur Innovationsförderung des Bundesministeriums für Ernährung und Landwirtschaft
Schlagworte: Düngung, fertilization, Emissionen, emissions, Klima (Klimarelevanz / Klimaschutz /Klimawandel), climate (climate relevance, climate protection, climate change), Landtechnik, agricultural engineering, Digitalisierung, Digitale Welt, digital world, Prozessqualität, process quality, Schweine, pigs, Rinder, cattle, Schweine, pigs, Biotechnologie, biotechnology
Förderkennzeichen: 281B102516
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Weizen Stroh

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+Weizen -Gerste

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Weizen*

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"Kleegras und Grünland"

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