1. Paddock: Unterteilung, Aufbau, Abführung und Weiterbehandlung der Ausscheidungen ./. Nitratbelastung Wasserkörper

 

Vorbemerkung:

Die Diskussion um Nitratbelastung der Wasserkörper nimmt stetig zu, die Trinkwasserversorgung verteuert sich, denn Bakterien wandeln im menschlichen Körper Nitrat zu Nitrit um und in Folge entstehen im Magen in Verbindung mit Eiweißbestandteilen Nitrosamine. Diese sind hochtoxisch und kanzerogen. Insbesondere Säuglinge sind empfindlich für Nitrit, da bei Ihnen eine Veränderung des Blutes eintreten kann (Blausucht) *.

Ursächlich reden wir hier von Gülle, die auf Flächen in zu hohem Maße aufgebracht wird und deren Harnstoff- bzw. Ammoniakanteil (s.u.) diese Problematik verursacht. Die Konzentration dieser Proteinabbaustoffe im Urin ist abhängig von der Versorgung der Tiere. Qualitativ hochwertige Proteine (Schwefeldüngung!) in reduzierter Gesamtmenge lassen die Belastung sinken - siehe zu Proteinqualität und -quantität über den hier hinterlegten link.

Paddocks und (Tages)ausläufe bilden hier ein Modell der Umwelt ab, insbesondere wenn, wie bei uns, dort ein Brunnen das Tränkwasser aus der Tiefe darunter gewinnt.

* Hierzu eine kleine Anmerkung:

Technisch ist es machbar, Nitrat aus dem Trinkwasser zu entfernen, teuer, aber machbar. Der Blick an die bretonische oder mexikanische Küste mit Blau- bzw. Braunalgenbildung aus Eutrophierung (N und P aus Gülle!), zeigt die Dimension, denn dort kollabieren Systeme.  Ein kleiner Schritt in die richtige Richtung wäre vllt. alle Flächen kontur, also quer zu jedem Gefälle zu pflügen auch wenn die Zahl der Wendungen dabei höher ist. UND: Spülwasser der Waschmaschinen für die Toiletten, statt Trinkwasser, wäre eine Möglichkeit, diese Ressource zu schonen.

 

Es gilt somit Wege zu finden, die flüssigen Ausscheidungen der Tiere aufzufangen und abzuleiten.

Kot selbst enthält aus der Proteinverdauung bei Pferden Aminosäuren, welche im Dickdarm nicht mehr aufgenommen werden und keinen Harnstoff, denn der wird über die Nieren ausgeschieden. Feste und flüssige Ausscheidungen sind also voneinander zu trennen. Box oder Unterstand mit Stroheinstreu sind hier fehl am Platz: urindurchsuppte Mischungen aus Stroh und Kot müssen im Freiland abgedeckt werden, um Auswaschungen zu vermeiden. Allerdings trennt diese Schutzmaßnahme dann beispielsweise auch die Fledermäuse von einer Nahrungsquelle, den Mistkäfern. Reiner Kot ist  bester Grundstoff und geht in die Rotteförderung - siehe hinterlegten link.

 

Es ist es illusorisch, einen Paddock von etlichen Quadratmetern komplett abdichten und drainagieren zu wollen.

 

Daraus einen Blick auf das Verhalten unserer Vierbeiner:

Sie mögen es nicht, wenn beim "Wasserlassen" etwas an den Hinterbeinen hochspritzt, werden also harte Untergründe nicht als Pinkelstellen verwenden.

Ein Pferd, welches nur auf weichen Untergründen steht, bekommt über die Jahre breitere Trachten und längere Zehen mit flacheren Winkeln.

Daraus folgt, dass unterschiedliche Bodenausführung auf dem Auslauf nicht nur Hufgesundheit erhält, sondern auch Teile des Paddocks vor Urinbelastung schützen kann.

Anreiz, Kot an bestimmter Stelle abzusetzen, ist die Möglichkeit die Hinterhand dort tiefer zu stellen.

 

Daraus unterteilen wir in abgesenkte Pferdetoilette für´s Feste und Pinkelstreifen mit Sandfüllung, ergänzt durch Gummipflaster, Kopfstein und planebenen verlegten Platten zur Hufpflege auf dem gesamten restlichen Padock. Zusätzlich ein in pH-stabilem Beton tiefeingelassenes Faß zur Aufnahme des Urins  von den drainagierten Anteilen inkl. Unterstand (Matten statt Streu) nebst Krankenbox und den Auswaschungen der Pferdetoilette als organischen Anteil für unsere Bakterien. Dort findet Stufe 1 der bakteriellen Umsetzung (s. unten) statt.

 

2. Unterstand und Krankenbox.

Vorbemerkung:

Die Liegematten im Unterstand werden aus o.g. Grund wohl eher nicht bepinkelt. Stehendes Pferd in Krankenbox, wird allerdings auf Spänen stehen und dort entsprechend ausscheiden. Auch hier erfolgt die Ableitung flüssiger Ausscheidungen in unsere Drainageleitung. Daraus wird der Boden mit 1-1,5% Gefälle zu den Bodenabläufen in beiden Anteilen ausgerichtet.

 

3. Bearbeitung

Hierzu die notwendigen biochemischen Grundüberlegungen:

 

Die Proteinabbaustoffe Ammoniak (NH3) und CO2 werden in der Leber umgebaut zu Harnstoff (CH4N2O) und als solcher oder direkt als NH3 über die Nieren ausgeschieden. Harnstoff unterliegt unter Beteiligung des Enzyms Urease in der Umwelt einer Umwandlung in Ammonium (NH4+) bzw. Ammoniak (NH3). Daraus sind diese Beiden unsere Kontrahenten, die in einem sog. Dissoziations-Gleichgewicht vorliegen, das von Temperatur und pH-Wert abhängt.

 

Eine "Bearbeitung" durch den Einsatz von Bakterien wird in folgenden Schritten erfolgen:

 

1. aerobe Nitrifikanten (Nitrosomas und Nitrobakter) wandeln Ammonium in Nitrat um

2. fakultativ anaerobe Denitrifikanten (Pseudomonas und Alcaligenes) reduzieren Nitrat zu molekularem Stickstoff

 

bzw. alternativ, die Umwandlung in einem Schritt (Grundwasser?):

eine anaerobe Ammoniumoxidation (Anammoxreaktion) zum direkten Abbau von Ammonium zu Stickstoff mit Planctomyceten*. Die Familie der Brocadiaceae kommt hier mit 5 bekannten Gattungen in Betracht:

Brocadia (wichtigster Vertreter), Scalindua, Kuenania, Jettenia, Anamoxxoglobus.

*nach"Mikrobieller Abbau von Ammonium im Grundwasser" M.Schübl, Dr. W. Kohler

 

zusammengefaßt und ergänzt:

 

Urin: Harnstoff + Urease + Wasser > Ammonium/Ammoniak  (Dissoziationsgleichgewicht + Hydrogencarbokation!) > aerobe Nitrifikation > Nitrat + anaerobe Denitrifikation > N2.

 

Wir greifen hier auf natürliche Prozesse, wie sie auch im Boden stattfinden zurück. Da diese nicht uneingeschränkt auf die Kinetik in Wasserlösung zu übertragen sind, werden wir uU die Verfüllung der Pinkelstrecke in den Prozeß der Ansäuerung  und Nitrifikation mit einbeziehen müssen bzw. in den Behältern Anpassungen vornehmen müssen. Zum Einsatz kommen ausschließlich "heimische" Bakterien, keinesfalles Exoten wie EM aus Japan etc. deren Import Risiken birgt, die nicht abschätzbar sind.

Problem in der Umwelt ist nicht der Einsatz von Gülle per se, sondern die anfallende Menge.

Zu den Folgen von Überfrachtung  siehe bitte Unterfrauner* .

 

Gülle ist, je nach Tierart, alkalisch bis sauer:

Pferd: 7,6-9,0

Rind: 7,0-8,4 (fütterungsabhängig!)

Schwein: 5,5-8.0

Wie oben genannt, steht Ammoniak in einem Dissoziationsgleichgewicht mit Ammonium. Im basischen Milieu gast Ammoniak aus  und führt hierdurch zu Nährstoffverlusten und Umweltbelastung**.  Damit der Ammoniak-Stickstoff in Lösung bleibt, muss er in Ammonium-Stickstoff umgewandelt werden. Pferdeurin ist per se basisch, mikrobieller Harnstoffabbau  erhöht ebenso den pH-Wert über den Neutralpunkt hinaus in den basischen Bereich. Daraus folgt:

Wir steuern in Stufe 1 über eine pH-Wert-Absenkung auf kleiner 6 die Bildung von Ammonium an. Oxal- bzw. Milchsäure oder säurebildende Bakterien können hier eingesetzt werden.

** Je nach Tierart kommt es zu weiteren Ausgasungen: Methan (Wiederkäuer), Schwefelwasserstoff und Lachgas.

 Daraus:

 

1.  Ansäuerung zur Bildung von Ammonium - Untergrund Pinkelstreifen

2. Inokulation zur aeroben Nitrifizierung - Sammelbehälter mit poröser Keramikeinlage als Bakterienträger

3. Wechsel in luftdichten Behälter und Inokulation der Denitrifikanten - Intermediate Bulk Container.

 

 

Wer sich die Gesamtproblematik erschließen möchte:

 

 

 

 

dem sei diese Kleinigkeit zum Lesen empfohlen - schlappe 452 Seiten :-(

Bei Bedarf, sende ich pdf gerne zu.