Geschlossener, versickerungssicherer Container für die Mistkompostierung mit Abluftreinigung und Wärmenutzung

• Research unit: FOEN
• Project number: UTF 739.13.24

Key words (German)

Mistkompost, Gülle, Kompost, Berge, Berglandschaft, Nährstoff, Gülleausbringung, Mistlagerung, mobil, modular, Ammoniak, Stickstoff, Prozess, Luft-Wärmepumpe, energieeffizient, Abluft

Short description (German)

Bei der Tierhaltung fallen Hofdünger in Form von Mist bzw. Mistkompost und Gülle an. In der Berglandwirtschaft ist aus verschiedenen Gründen - u.a. flexiblerer zeitlicher Anwendung, einfacherer Ausbringungstechnik, rascherer Nährstoffverfügbarkeit und entsprechender Stallhaltungssysteme- eine Verschiebung von der Mist- zu Güllewirtschaft zu erkennen. Das kann sich negativ auf die Pflanzenbestände des Grünlandes, den Humusgehalt des Bodens und die Nitratauswaschung auswirken. Durch die grösser werdenden Betriebe und die besonderen klimatischen Bedingungen in den Berggebieten kann es zudem zu Engpässen bei der Mistlagerung kommen. Ein geschlossenes System in Form eines Kompostcontainers ist eine Möglichkeit, dem entgegen zu wirken. So kann der Mist auch während der Wintermonate unter kontrollierten Bedingungen aufbereitet und im Frühjahr bereits als reifer Mistkompost eingesetzt werden. Gleichzeitig bietet er eine temporäre Lagermöglichkeit. Im Rahmen des kantonalen Projektes «klimaneutrale Landwirtschaft Graubünden» wurde auf dem Betrieb von Peter Angelini im Oberengadin der Prototyp eines geschlossenen, elektrisch betriebenen Kompostcontainer entwickelt, der mobil und modular einsetzbar ist und weitgehend vollautomatisch betrieben werden kann. Im vorliegenden Projekt soll dieser Container optimiert werden: Geruchs- und Ammoniakemissionen sollen aus der Abluft entfernt und der Stickstoff zurückgewonnen werden. Kompostierprozess und -produkt sollen optimiert und das System versickerungssicher sein. Auf der energetischen Seite soll die Nutzung der Prozesswa¨rme in Kombination mit einer Luft-Wärmepumpe und die Ergänzung durch PV-Module zur Gewinnung der benötigten Energie abgeklärt werden. Hauptmarkt wird die Aufbereitung von Tiefstreumist bei Bauern in der Bergzone sein. Der Kompostcontainer könnte aber auch im urbanen Raum als lokale Kompostieranlage genutzt werden. Der Container soll inkl. Abluftreinigung verkauft oder auch vermietet werden. Dafür sollen am Ende des Projektes auch Zahlen zu den Kosten und ein Businessplan zu Verfügung stehen.

Results according to contract (German)

1. Die Qualität des Kompostierprozesses ist sichergestellt und standardisiert inkl. Nachweis, dass kein Prozesswasser aus dem System austritt sowie einer Prozessanleitung (Standard Operating Procedure, SOP) und der Bestätigung der Betriebssicherheit
   
   
2. Das ausgewählte System zur Abluftreinigung ist installiert und reduziert den Ammoniakgehalt in der Abluft gegenüber der Eintrittsluft mindestens um 70%. Der MAK -Wert gema¨ss SUVA von 20 ppm wird ebenfalls eingehalten. Stickstoffverluste und Methanproduktion während der Kompostierung sind anhand von Literaturangaben und Messungen bilanziert und mit einer herkömmlichen Mistkompostierung bzw. -aufbereitung verglichen. Die Einhaltung der gesetzlichen Anforderungen bezu¨glich Luftreinhaltung ist eingescha¨tzt. Für das Filtersystem liegen eine Wartungsu¨bersicht, und eine Bedienungsanleitung vor.
   
   
3. Die Bedingungen für die Installation einer Wärmepumpe zur Nutzung der Prozesswärme sind abgeklärt. Der Beitrag der Wärmeenergie aus der Abluft des Kompostcontainers an eine Warmwasseraufbereitung über die geplante Luft-Wasser-Wärmepumpe soll bei Vollauslastung jährlich 2’400kWh betragen.
   
   
4. Die Funktionsfähigkeit der Moduleinheit ist anhand mindestens eines ganzen Kompostierdurchgangs nachgewiesen und dokumentiert. Energieproduktion und N-Frachten (Ammoniak, Nitrat, Lachgasentwicklung) sind gemessen bzw. berechnet.
   
   
5. Ein Schlussbericht mit Darstellung der Ergebnisse aus 1 bis 4 und dem weiteren Vorgehen ist redigiert und dem BAFU abgegeben. Der Bericht dokumentiert auch, wie die Umweltschutzauflagen bezüglich Luftreinhaltung, Gewässerschutz und Biodiversität eingehalten werden, insbesondere bei Lagerung und Einsatz des Stickstoffs, der aus der Abluft zurückgewonnen wird. Die zukünftige Vermarktung wird anhand der Kostenberechnung der Anlage (Investition, Betrieb) und eines Businessplans beschrieben.
   
   
6. Textbausteine, Illustrationen und mindestens 3 Fotografien (genauere Angaben s. Beilage 3) für die Verwendung in öffentlichen Publikationen sind bereitgestellt und dem BAFU abgegeben.
   
   
7. Eine Präsentation der Ergebnisse mit entsprechender Power-Point Darstellung wird am Schluss des Projektes für interessierte Personen aus dem BAFU durchgeführt.

Project aims (German)

Der mit einem Abluftreinigungssystem (voraussichtlich Biofilter) ergänzte Kompostcontainer funktioniert ganzjährig und liefert innerhalb von 4-9 Wochen einen qualitativ guten Mistkompost. Das System ist versickerungssicher, der Ammoniakgehalt in der Abluft wurde um 70% reduziert und beträgt max. 20 ppm. Angaben zur energetischen Nutzung der Prozesswärme liegen vor. Der Arbeitsaufwand für eine Prozesseinheit ist definiert. Die Vermarktung ist mit einem Businessplan und Zahlen zur Wirtschaftlichkeit (Investition, Betrieb) vorbereitet.