Untersuchungen zu den stofflichen Umsetzungen bei der aerob-thermophilen Belüftung und Einsatz des Verfahrens zur Nährstoffabtrennung aus Schweinegülle
In der vorliegenden Arbeit wurden stoffliche Umsetzungen bei der aerob-thermophilen Belüftung von Schweinegülle bei Belüftungsraten von 5, 10 und 20 m³/(m³h) im halbtechnischen Maßstab untersucht. Ziel der Arbeit war die gezielte Nutzung der Selbsterhitzung zur Ammoniakstrippung aus Gülle. Der maximale Abbaugrad nach 100 h Belüftungszeit betrug bei den höchsten Belüftungsraten 27,8 (TR), 42 (CSB) bzw. 90 (BSB5). Bei der Belüftung wurden Temperaturen von bis zu 70 °C erzielt. Die Elimination von Ammoniak war abhängig von der Belüftungsrate, der Temperatur, der Belüftungszeit und dem pH-Wert. Belüftungsraten von 5, 10 und 20 m³/(m³h) ergaben bei Maximaltemperaturen von 70 °C innerhalb von 100 h Belüftungszeit NH4N-Eliminationsgrade von 55, 82 bzw. 86 Angesichts eines NH4N/Nges-Verhältnisses von durchschnittlich 0,8 in separierter Schweinegülle sowie der mikrobiellen Ammonium-Assimilation bei der Belüftung betrug die maximale Gesamtstickstoff-Elimination ca. 60 Geringere Temperaturen oder kürzere Belüftungszeiten verschlechterten die Ammoniakabtrennung. Ergebnisse einer Demonstrationsanlage, bei der die aerob-thermophile Belüftung mit mechanischen Trenneinrichtungen kombiniert wurde, zeigten, dass aus Schweinerohgülle 25 der Masse, 69 der Feststoffe, 64 des Gesamtstickstoffs und 84 des Gesamtphosphates abgetrennt werden konnten.In this work, material conversions during the aerobic thermophilic aeration of pig manure were investigated in semi-technical scale under air flow rates of 5, 10 and 20 m³/(m³ h). The aim the effort was to identify the purposeful use of selfheating for ammonia stripping from manure. With the highest air flow rate, the maximum degradation levels after 100 h were 27.8 , 42 and 90 for total solids, COD and BOD5 respectively. During aeration manure temperature of up to 70 °C was achieved. The ammonia elimination was dependent on the rate of air flow, the temperature, the period of aeration and the value of pH. Air flow rates of 5, 10 and 20 m³/(m³ h) resulted in ammonia nitrogen reductions of 55, 82 and 86 respectively. These values were obtained under an aeration period of 100 h and a maximum temperature of 70 °C. The total nitrogen reduction of about 60 was found as a result of ammonia/total nitrogen ratio of 0.8 in separated pig manure and microbial ammonia assimilation. Lower temperatures or shorter aeration times cut down the ammonia reduction efficiency. Results from a demonstration plant, where the thermophilic aeration process was combined with mechanical separation units, showed that 25 of the total mass, 69 of the total solids, 64 of the total nitrogen and 84 of the total phosphorus could be separated from raw pig manure
