© Bio-Institut HBLFA Raumberg-Gumpenstein
WT BioGÜpH: Aktive Veränderung des pH-Wertes von Rindergülle durch Zugabe von anorganischen und organischen Substanzen
Projektleitung
Walter Starz
Forschungseinrichtung
LFZ Raumberg-Gumpenstein
Projektnummer
101156Projektlaufzeit
-
Finanzierungspartner
Bundesministerium für Land- und Forstwirtschaft, Umwelt und Wasserwirtschaft| Bundesministerium für Nachhaltigkeit und Tourismus| Bundesministerium für Landwirtschaft, Regionen und Tourismus
Allgemeine Projektinformationen
Abstract (deutsch)
Ammoniak (NH3)-Emissionen, die bei der Lagerung von Gülle entstehen, führen zu Eutrophierung und Bodenversauerung. In der Landwirtschaft stellen Emissionen aufgrund des Verlusts wertvoller Nährstoffe einen wirtschaftlichen Schaden dar. Andere gasförmige Emissionen aus der Gülle in der Form von Methan (CH4) und Lachgas (N2O) tragen als Treibhausgase zur globalen Klimaerwärmung bei. NH3- und CH4-Emissionen aus der Gülle hängen von deren pH-Wert ab.
Das Ziel dies WT ist die Absenkung des pH-Werts in Rindergülle mit Hilfe von anorganischen Säuren (wie Phosphorsäure oder Oxalsäure) auf einen Ziel pH-Wert von um 6 zu erreichen.
Ebenso sollen organische Substanzen als Nebenprodukt der Lebensmittelerzeugung (Molke und Sauerkrautsaft) hin auf ihre pH-Wert absenkende Wirkung hin überprüft werden.
Es gilt herauszufinden, wie Rindergülle auf den Zusatz von anorganischen und organischen Substanzen reagiert.
Das Ziel dies WT ist die Absenkung des pH-Werts in Rindergülle mit Hilfe von anorganischen Säuren (wie Phosphorsäure oder Oxalsäure) auf einen Ziel pH-Wert von um 6 zu erreichen.
Ebenso sollen organische Substanzen als Nebenprodukt der Lebensmittelerzeugung (Molke und Sauerkrautsaft) hin auf ihre pH-Wert absenkende Wirkung hin überprüft werden.
Es gilt herauszufinden, wie Rindergülle auf den Zusatz von anorganischen und organischen Substanzen reagiert.
Schlagwörter (deutsch)
Anorganische Säure, Molke, Sauerkrautsaft, Stickstoff, Verluste
Titel (englisch)
Active manipulation of pH value of cattle slurry by adding inorganic and organic material
Abstract (englisch)
Slurry is known as a source of ammonia (NH3), methane (CH4) and nitrous oxide (N2O) emissions. The loss of nutrients has a negative impact on farmers in economic terms. Whereas NH3 depositions lead to eutrophication and soil acidification, CH4 and N2O emissions are known for their global warming potential. CH4 and NH3 emissions depend on the pH value of the slurry and previous studies show that emissions could be reduced by lowering the pH.
The aim of this study is the reduction of pH value in cattle lurry using inorganic acids (such as phosphoric acid or oxalic acid) to a target pH the sixth.
Similarly organic substances are checked as byproducts of food production (whey and sauerkraut juice) indicate its pH decreasing effect.
It is to find out how cattle slurry reacts to the addition of inorganic and organic substances.
The aim of this study is the reduction of pH value in cattle lurry using inorganic acids (such as phosphoric acid or oxalic acid) to a target pH the sixth.
Similarly organic substances are checked as byproducts of food production (whey and sauerkraut juice) indicate its pH decreasing effect.
It is to find out how cattle slurry reacts to the addition of inorganic and organic substances.
Projektziele
Diese WT sollte darstellen, wie hoch die Effizienz von anorganischen Säuren ist den pH-Wert abzusenken und dann auf dem angestrebten Ziel pH-Wert von um 6 zu halten. Da anorganische Säuren in der Biologischen Landwirtschaft nur zur Reinigung und nicht als Düngerzusatz zugelassen sind, soll mit organischen Stoffen aus der Lebensmittelindustrie versucht werden eine pH-Wert Absenkung zu erreichen. Dazu werden Molke und Sauerkrautsaft verwendet. Beides sind Produkte, die aufgrund einer Fermentation mit Milchsäure, sauer sind.
Da aktuell der Käseverbrauch ansteigt, fällt in den Molkereien immer mehr Molke an, für die eine Verwertungsmöglichkeit gesucht wird. Daher wird der Versuch mit Molke von Seite der Obersteirischen Molkerei unterstützt.
Da aktuell der Käseverbrauch ansteigt, fällt in den Molkereien immer mehr Molke an, für die eine Verwertungsmöglichkeit gesucht wird. Daher wird der Versuch mit Molke von Seite der Obersteirischen Molkerei unterstützt.
Praxisrelevanz
Geruchsemissionen aus der Landwirtschaft sind ein sehr aktuelles Thema und immer wieder ein Ansatzpunkt für Konflikte. In diesem Zusammenhang hat in der Gesellschaft gerade Gülle mit einem sehr negativen Image zu kämpfen.
Eine langfristige Senkung des pH-Wertes von unter 7 würde aber nicht nur die Geruchsemissionen deutlich reduzieren sondern würde auch den wertvollen Stickstoff in der Gülle im Betriebssystem halten. Somit könnte langfristig die Nährstoffsituation, gerade im biologisch wirtschaftenden Grünland-Betrieb, verbessert werden.
Eine langfristige Senkung des pH-Wertes von unter 7 würde aber nicht nur die Geruchsemissionen deutlich reduzieren sondern würde auch den wertvollen Stickstoff in der Gülle im Betriebssystem halten. Somit könnte langfristig die Nährstoffsituation, gerade im biologisch wirtschaftenden Grünland-Betrieb, verbessert werden.
Berichte
Kurzfassung
Die während der Güllelagerung entstehenden Ammoniakemissionen führen zu ökologischen sowie zu ökonomischen Schäden und können durch die Senkung des pH-Wertes der Gülle reduziert werden. Deshalb wurden in der folgenden Arbeit die Möglichkeiten zur Lenkung des Gülle-pH-Wertes und die daraus resultierenden Emissionen durch die Zugabe von milchsäurehaltigen Flüssigkeiten untersucht. Der Versuch wurde am Institut für Biologische Landwirtschaft und Biodiversität der Nutztiere der HBLFA Raumberg-Gumpenstein durchgeführt. Dort wurde die hofeigene Rindergülle in drei Versuchsbehältern je einmal mit Sauerkrautsaft, Molke und Wasser in einem Mischungsverhältnis von 1:1 verdünnt. Diese Gülleversuchsbehälter waren mit jeweils drei Sonden ausgestattet, die kontinuierlich Daten über den pH-Wert, das Redox-Potential und die elektrische Leitfähigkeit ermittelten. Um die Nährstoffzusammensetzung der jeweiligen Varianten zu beurteilen, wurden während des Versuches Proben gezogen und diese auf deren Inhaltsstoffe untersucht. Weiter wurden die Kohlenstoff- und Stickstoffemissionen während des Untersuchungszeitraumes ermittelt. Im Versuch wurde festgestellt, dass der pH-Wert durch die Molkezugabe auf pH 5,5 und durch die Zugabe von Sauerkrautsaft auf pH 5,9 reduziert werden konnte. In der mit Wasser verdünnten Variante hingegen konnte lediglich ein pH-Wert von pH 7,5 erzielt werden. Zudem wurde festgestellt, dass eine signifikante Reduktion der N-Emissionen von 3,16 g/m³ FM (Wasser) auf 0,50 g/m³ FM (Molke) bzw. 0,06 g/m³ FM (Sauerkrautsaft) erreicht wurde, wenn milchsäurehaltige Gülleverdünnungsmittel beigemischt werden. Durch die Zugabe von Sauerkrautsaft und Molke konnte zwar keine signifikante, aber eine tendenzielle Steigerung der C-Emissionen beobachtet werden. Die mit Wasser verdünnte Variante enthielt einen N-Gehalt von 2,20 g/kg FM. Wurde Molke hinzugegeben, stieg der N-Gehalt um 0,59 g/kg FM, durch die Sauerkrautsaftzugabe gar um 0,91 g/kg FM. Der Ammoniumgehalt nahm von 0,94 g/kg FM (Wasser) auf 1,23 g/kg FM (Molke) bzw. 1,42 g/kg FM (Sauerkrautsaft) zu.
Aufgrund der reduzierten N-Emissionen und der effizienteren Verwertung vorhandener Nährstoffe stellt der Einsatz von Molke und Sauerkrautsaft eine sinnvolle Alternative zur herkömmlichen Wasserverdünnung dar. Allerdings entsteht durch die Verwendung der milchsauren Gülleverdünnungsmittel ein erhöhter Lager-, Logistik- und Arbeitsaufwand. Deshalb ist die Wirtschaftlichkeit dieser Methode für jeden Betrieb individuell zu prüfen.