Agrartechnische Forschung, Band 6 (2000)

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Biofilter - Einfluß unterschiedlicher Filtermaterialien auf die Effektivität
(2000) Martinec, Milos; Hartung, Eberhard; Jungbluth, Thomas
Um den Einfluß des Filtermaterials auf die Effektivität von Biofiltern zu prüfen, wurden fünf verschiedene Filtermaterialien parallel an einem Mastschweinestall getestet. Die höchste Geruchsreduktion von etwa 81 % wurde bei den Filtermaterialien Biochips und Kokosfaser- Fasertorf festgestellt. Alle Filtermaterialien reduzieren zusätzlich die Emissionen von Ammoniak im Durchschnitt um etwa 9 bis 30 %. Biofilter mit Biochips wiesen deutlich niedrigere Strömungswiderstände und Stromverbrauch auf als die mit anderen Filtermaterialien. Geruchsemissionen aus der landwirtschaftlichen Nutztierhaltung können durch Biofilter um etwa 25 % bis 95 % reduziert werden. Hierbei warden die Ammoniakemissionen gleichzeitig auch teilweise reduziert (ca. 0 bis 35 %). Der Einsatz von Biofiltern ist aber bei ordnungsgemäßem Betrieb mit sehr hohen Betriebskosten verbunden (HARTUNG et al., 1997; HOPP, 1998; MANNEBECK, 1994). Deswegen werden Biofilter nur dann eingesetzt, wenn der Mindestabstand nach Richtlinien VDI 3471 (1986) und VDI 3472 (1986) oder TA-Luft (1986) unterschritten wird. Eine wesentliche Möglichkeit, Biofilter weiter zu optimieren, besteht in der Auswahl des Filtermaterials. Das Ziel der vorliegenden Untersuchungen war es, die Geruchsreduktion ausgewählter Filtermaterialien zu ermitteln. Des weiteren sollte der Einfluß des Filtermaterials auf die Höhe der Emissionsminderung von NH3, CO2, CH4, N2O, der Strömungswiderstand und der Stromverbrauch überprüft werden.
Emission von Methan (CH4) und Lachgas (N2O) aus der Tierhaltung
(2000) Hartung, Eberhard; Monteny, Gert-Jan
Die Treibhausgase Methan (CH4) und Lachgas (N2O) tragen zum globalen Treibhauseffekt bei. Die wesentlichen Quellen für die Emission von Treibhausgasen aus der landwirtschaftlichen Nutztierhaltung sind die Tiere selbst, die Stallanlagen, die Außenlagerung von Festmist und Flüssigmist und deren Behandlung und Aufbereitung (z. B. Kompostierung), sowie die Ausbringung von Wirtschafts- und Kunstdünger. Die Methanemissionen aus der Nutztierhaltung sind zum größten Teil endogener Natur. Lachgas wird dagegen hauptsächlich während der Lagerung und Behandlung von tierischen Exkrementen und nach ihrer Ausbringung produziert und freigesetzt. Obgleich in vielen Ländern bereits starke Bestrebungen bestehen, die Umweltbelastung durch Nährstoffeinträge sowie durch Ammoniak- und Geruchsemissionen zu reduzieren, wird die Verminderung von Treibhausgasen in der Zukunft an Bedeutung gewinnen, um die Kriterien einer integrierten und nachhaltigen Landwirtschaft (Kyoto-Vereinbarung) zu erreichen. Im Gegensatz zu Ammoniak- und Geruchsemissionen, welche die Landwirte direkt betreffen, ist es momentan nicht zwingend notwendig, Treibhausgase zu reduzieren, da noch keine entsprechenden Gesetze vorliegen. Im Vergleich zu den Daten über die Ammoniakemissionen aus der landwirtschaftlichen Nutztierhaltung liegen für die Emission von Methan und Lachgas in der Literatur bis dato nur wenige und nur sehr eingeschränkt nutzbare Werte vor. Die nachfolgend zusammengestellte Literatur zeigt, dass verläßliche Daten über die Methanemissionen mehr oder weniger nur im Bereich der Stallhaltungssysteme vorliegen. Es sind kaum Emissionsdaten für N2O-Emissionen vorhanden. Dies ist im wesentlichen dadurch bedingt, dass teilweise noch erhebliche Schwierigkeiten bei der Konzentrationsmessung von N2O bestehen (Auflösegenauigkeit kontinuierlich arbeitender Messgeräte wie z. B. IR-Spectormeter). Die in der Literatur zu findenden Emissionsraten weisen eine große Variation auf, welche im wesentlichen durch die Vielzahl der auf die Emissionen der Treibhausgase wirkenden Einflußfaktoren (z. B. Temperatur, Substratart) zurückzuführen ist. Daher werden womöglich die momentan für die Erstellung nationaler und internationaler Emissionskataster benutzten Standard-Emissionsraten durch zukünftige Versuchsergebnisse teilweise revidiert werden müssen. Darüber hinaus steigt mit zunehmendem Wissen über die Höhe der quellspezifischen Emissionsraten auch die Notwendigkeit, eine weitere Detaillierung der Emissionsfaktoren sowie der auf sie einwirkenden Einflussfaktoren, welche zur Berechnung nationaler Emissionsraten herangezogen werden, vorzunehmen.
Umweltgerechte Mastschweinehaltung I - Sensitivität der Emissionsmessungen
(2000) Gallmann, Eva; Hartung, Eberhard; Jungbluth, Thomas
Mit der Zielsetzung, die Umweltwirkung von Mastschweinehaltungssystemen zu beurteilen, werden am Institut für Agrartechnik der Universität Hohenheim im Rahmen von kontinuierlichen Emissionsmessungen ein Vollspaltenstall (VSP) mit einem frei belüfteten Haltungssystem mit getrennten Klimabereichen (GK) miteinander verglichen. Zur Sicherung der Zuverlässigkeit der Daten ist zunächst eine Prüfung der Qualität der Messung, der methodischen Vorgehensweise und Versuchsdurchführung notwendig. Schließlich werden Kriterien für eine Datenselektion unter Berücksichtigung der Sensitivität der Emissionsmessungen festgelegt, bevor die Daten für einen Vergleich der Emissionsraten herangezogen werden. Bei der Bestimmung der Gaskonzentrationen von Ammoniak (NH3) und Methan (CH4) muß eine Wasserdampfquerempfindlichkeit der Meßgeräte von 0,23 bzw. 0,65 ppm/g H2O/kg Luft berücksichtigt werden. Dies schränkt vor allem bei CH4 die Verwendbarkeit und Aussagekraft von geringen Konzentrationswerten bei Wassergehalten in der Probenluft von 10 bis 20 g/kg Luft stark ein. Der Nachweis von Leckluftströmen an der Zuluftöffnung des frei belüfteten Haltungssystems mit einer hohen zeitlichen Auflösung gelingt durch einen Vergleich der Kohlendioxidkonzentration (CO2) in zwei Höhen mit der Hintergrundkonzentration. Für diese Zeiträume ist keine Emissionsratenbestimmung möglich. Bei der Betrachtung des Verlaufs der Gaskonzentrationen im Flüssigmistkeller zeigt sich beim System GK ein Einfluß der Zulufttemperatur auf den Luftaustausch durch den Spaltenboden. Die bei beiden Systemen beobachteten CO2-Konzentrationen weisen darauf hin, daß Umsetzungsprozesse in den Exkrementen im Vergleich zum tierspezifischen Anteil an der Gasfreisetzung stärker beteiligt sind, als bisher vermutet.

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