AT391851B - Verfahren zur entfernung von ammoniumanteilen aus guelle, sowie vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens - Google Patents

Description

Nr. 391 851

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Entfernung von Ammoniumanteilen aus, insbesondere für die Biogasbereitung bestimmter, Gülle durch Strippung sowie auf eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens;

Die bei der Haltung von Nutzvieh anfallende Gülle muB entsprechend entsorgt werden, da das Ausfuhren der 5 Gülle auf die Felder auf Grund der dadurch gegebenen Belastung des Grundwassers heutzutage nicht mehr gut vertretbar ist Eine der Methoden zur Entsorgung der Gülle ist darin gelegen, daß die Gülle im Zuge einer anaetoben Gärung von einem Großteil der organischen Bestandteile unter Bildung von Biogas befreit wird. Bei dieser anaeroben Vergärung bleibt jedoch der Ammoniumanteil in der Gülle praktisch unverändert wodurch es, beispielsweise auf Grund der Geruchsbelästigung, nicht möglich ist die von der Biogasanlage herrührende Gülle 10 unmittelbar auf die Felder zu verfahren. Es muß dann die Gülle einer aeroben Behandlung zwecks Abbaues der restlichen BSB5- und CSB-Bestandteile unterworfen werden. Bei diesen aeroben Verfahren können dann auch die Ammoniumanteile nitrifiziert werden, was jedoch einen erheblichen Mehraufwand von Energie und Investitionen benötigt

Aus diesem Grunde wurde bereits votgeschlagen, die Gülle einer Ammonium-Strippung zu unterziehen. 15 Üblicherweise werden zur Strippung Dampf, Luft oder spezielle Inertgase verwendet Dies ist jedoch auf Grund der Kosten für die Dampfeizeugung, für die Komprimierung, und/oder Konditionierung der Luft aufwendig.

In der GB-PS 2139 610 wird ein Verfahren zur Entfernung von Ammoniak aus Abwässern von Deponien beschrieben. Dabei wird die zu behandelnde Flüssigkeit mit intermittierenden Zyklen von Belüftung und Ruhezeit behandelt wobei der Gasaustausch an einer großen Oberfläche in flachen offenen Becken vorgenommen ist Es 20 handelt sich dabei also um die bereits vorstehende erwähnte Strippung ammoniumhältiger Abwässer mit Luft.

Gemäß der DD-PS 204 463 werden zur Strippung der Flüssigkeit nicht näher definierte Rauchgase verwendet welche offenbar einen entsprechenden S02~Anteil enthalten müssen, um über den Umweg der schwefeligen Säure das Calciumkarbonat in Calciumsulfit umzuwandeln. Es handelt sich bei diesem bekannten Verfahren um eine spezielle chemische Umsetzung von Calciumkarbonat Eine Entfernung von Ammoniumanteilen aus Gülle 25 otLdgl. ist in dieser Druckschrift nicht erwähnt

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, mit welchem mit möglichst geringem energetischen und apparativen Aufwand eine Entfernung der AmmoniumanteUe aus der Gülle erzielt werden kann.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst daß als Stripp-Gas von einem Brenner, insbesondere 30 einem Biogasbrenner, kommende Abgase durch die vorher alkalisierte, vorzugsweise auf ein pH von etwa 11 gebrachte, Gülle durchgeleitet werden, wobei die Strippung thermisch, vorzugsweise bei ein» Temperatur von etwa 90 °C, und/oder desorptiv, vorzugsweise bei einem Druck von etwa 0,5 bar, geführt wird. Die von dem Brenner kommenden Abgase weisen dabei jene Konditionen auf, die für die Austreibung der Ammoniumanteile günstig sind. Insbesondere dann, wenn die Gülle für die Verarbeitung in einer Biogasanlage bestimmt ist ist es 35 günstig, einen Teil des von der Biogasanlage bereiteten Biogases dem Brenner zuzuführen und die von diesem Biogasbrenner kommenden Abgase durch die alkalisierte Gülle zu leiten. Dadurch wird mit sehr geringem energetischen Aufwand eine entsprechende Verminderung der Ammoniumanteile in der Gülle erreicht Außerdem sind die Brennerabgase entsprechend warm, so daß hier eine Aufheizung der Gase, wie es beispielsweise bei der Strippung mit Luft angezeigt ist nicht erforderlich ist wodurch eine gemischte, thermisch und desorptiv geführte 40 Strippung erreicht wird.

Vorteilhafterweise können die als Stripp-Gas eingesetzten Abgase vor dem Durchleiten durch die Gülle von CO2 weitgehend befreit werden. Dies hat den Vorteil, daß dadurch vermieden wird, daß sich innerhalb der Stripp-Kolonne Ammoniumcarbonatanteile bilden, die dann innerhalb der Gülle ausfallen und sich in der Kolonne absetzen. Dabei kann das Stripp-Gas zur Befreiung von CO2 durch bereits gestrippte Gülle hindurchgeleitet 45 werden, wodurch einerseits CO2 durch die Gülle aufgenommen, also das Stripp-Gas von CO2 befreit wird, und andererseits die Gülle, die vor der Ammoniumstrippung alkalisiert wurde, wieder neutralisiert wird, was für die Verarbeitung zu Biogas wesentlich ist. Die eingesetzten methanbildenden Bakterien haben nämlich ihr Wirkungsoptimum in einem neutralen bis leicht sauren pH-Bereich. Es kann das vom Brenner kommende Stripp-Gas zunächst direkt in die bereits gestrippte Gülle eingeleitet und dann auf Stripptemperatur abgekühlt werden. Es 50 kann aber auch das vom Brenner kommende Strippgas zunächst gekühlt, dann durch die bereits gestrippte Gülle durchgeleitet und anschließend dem Strifp-Praaeß zugeführt werden, was ergibt, daß sich auf Grund der niedrigeren Temperatur mehr CO2 in der bereits gestrippten Gülle löst, wodurch eine bessere CO2 Entfernung aus dem

Strippgas und eine bessere Neutralisation der gestrippten Gülle erzielt wird. Zur Kühlung des Strippgases kann die zu strippende alkalisierte Gülle eingesetzt werden, wodurch die zu strippende Gülle auf Reaktionstemperatur 55 aufgeheizt wird. Es kann das Biogas vor der Verbrennung zu Strippgas bereits von C(>2 befreit werden, was den Vorteil hat, daß nach dem Brenner nur jene C02 Menge aus dem Strippgas zu entfernen ist, die bei der Verbrennung von Biogas entsteht. Diese Menge ist naturgemäß geringer, wodurch eine besonders wirkungsvolle CC^-Befreiung des Stripp-Gases ermöglicht ist Das Biogas kann zur Befreiung von CO2 durch eine NH4+-hältige Flüssigkeit geleitet werden. Es bildet sich dabei Ammoniumcarbonat, welches eine stabile wässerige - 2 ·

Nr. 391 851 Lösung bildet, die Düngereigenschaften aufweist und direkt auf die Felder verfahren werden kann. Diese NH^1"-hältige Flüssigkeit kann durch Auswaschen des in den Abgasen der Strippung enthaltenen NH^ hergestellt werden. Man erzielt dadurch zwei Schritte in einem Arbeitsgang, nämlich einerseits die Befreiung des Biogases von CC>2 und anderseits die Befreiung der Stripp-Abgase von Ammoniumionen. Es kann jedoch das CC>2 auch durch einen Membranprozeß aus dem Biogas entfernt werden. Für eine besonders wirkungsvolle Ausführung des Verfahrens kann das für die Strippung dienende Gas durch die zu strippende Gülle hindurchgesaugt werden, wodurch innerhalb des Reaktionsraumes, in dem die Strippung stattfindet, ein Unterdrück herrscht, wodurch die NH^+ - haltigen Dämpfe leichter aus der Gülle ausgetrieben werden können.

Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird eine Vorrichtung eingesetzt, bei welcher eine Strippkolonne vorgesehen ist. Dieser Strippkolonne ist erfindungsgemäß ein Brenner vorgeschaltet, dessen Abgasraum mit dem Gaseingang der Strippkolonne verbunden ist Dadurch sind die vom Brenner kommenden Abgase direkt zur Strippung der Gülle einsetzbar.

Vorteilhafterweise kann in der den Abgasraum des Brenners mit der Strippkolonne verbindenden Leitung eine Einrichtung zur Entfernung von CC>2 aus den vom Brenner kommenden Abgasen eingebaut sein. Dadurch kann auf besonders einfache Weise das CO2 aus den zum Strippen eingesetzten Gasen entfernt werden. Die Entfernung des CC>2 ist, wie schon angeführt, deshalb günstig, weil damit verhindert wird, daß die beim Strippen auszutreibenden Ammoniumanteile Ammoncarbonat bilden und bei entsprechender Konzentration in der Strippkolonne ausfallen und die Kolonne verlegen. Bei einer besonders einfachen Ausbildung kann die Einrichtung zur Entfernung des CO2 aus den vom Brenner kommenden Abgasen ein Reaktor sein, in welchem die vom Brenner kommenden Abgase durch bereits gestrippte Gülle durchleitbar sind. Damit wird sowohl eine Konditionierung der bereits gestrippten Gülle, nämlich eine Neutralisierung derselben, als auch eine Entfernung des CC>2 aus den in die Strippkolonne einzuführenden Gase erzielt Die Einrichtung zur Entfernung des CO2 aus den vom Brenner kommenden Abgasen kann auch eine Membrananlage sein, wodurch eine besonders genau steuerbare CC^-Entfemung erzielt wird. Für eine besonders gute Durchmischung der Abgase des Brenners mit der bereits gestrippten Gülle, kann der Abgasraum des Brenners über eine Leitung, in welche gegebenenfalls ein Kühler eingebaut ist mit einer selbstansaugenden Begasungseinrichtung verbunden sein, mittels welcher die vom Brenner kommenden Abgase in die bereits gestrippte Gülle einbringbar sind. Dabei kann der Kopfraum des die selbstansaugende Begasungseinrichtung enthaltenden Reaktors mit dem unteren Ende der Strippkolonne verbunden sein, wodurch das über die selbstansaugende Begasungseinrichtung eingebrachte, und im Reaktor von der Flüssigkeit wieder abgetrennte Gas ohne zusätzliche Fördereinrichtung in die Strippkolonne eingebracht werden kann. Es kann jedoch der Abgasraum des Brenners auch über eine Leitung mit dem unteren Ende eines Reaktionsgefäßes verbunden sein, in welchem von der Strippkolonne kommende gestrippte Gülle, z. B. kaskadenartig, im Gegenstrom in direktem Kontakt mit den vom Brenner kommenden Abgasen führbar sind. Dadurch wird eine Anlage erreicht, mit welcher bei möglichst geringem Energieaufwand ein sehr intensiver Gasaustausch mit der Flüssigkeit erreicht wird. Der Kopf des Reaktionsgefäßes kann über eine Leitung mit dem Bodenbereich der Strippkolonne verbunden sein, in welche ein Wärmetauscher zur Kühlung der Strippgase eingebaut ist. Dies ergibt eine besonders gute Konditionierung der Strippgase für den eigentlichen Strippvorgang. Weiters kann in die Zuführungsleitung für die zu strippende Gülle ein Wärmetauscher eingebaut sein, dessen eine Seite von der zu strippenden Gülle und dessen andere Seite von der bereits gestrippten Gülle durchströmt ist. Dadurch wird erreicht, daß die heiße, aus der Strippkolonne kommende gestrippte Gülle die frische zu strippende Gülle bereits aufheizt, wobei die gestrippte Gülle so weit abgekühlt wird, daß sie ein entsprechendes Lösungsvermögen von Kohlendioxyd aus dem zur Verbrennung gelangenden bzw. den vom Brenner kommenden Gas aufweist. Zur Erzielung einer desorptiven Strippung der Gülle kann in der von der Strippkolonne wegführenden Abgasleitung eine Vakuumpumpe, vorzugsweise eine Wasserringpumpe, eingebaut sein. Dieser Vakuumpumpe kann ein an sich bekannter Ammoniumwäscher nachgeschaltet sein, wodurch die Strippabgase von der Ammoniumbelastung befreit werden können. Dem Ammoniumwäscher kann ein mit CC>2-hältigem Gas durchströmtes Reaktionsgefäß nachgeschaltet sein, wodurch das Ammonium in Ammoniumcarbonat übergeführt und abgeschieden werden kann. Zur Entfernung der Ammoniumanteile aus den Strippabgasen kann der Vakuumpumpe auch ein Filter, z. B. ein Torf- oder Kompostfilter, nachgeschaltet sein. Die von dem Filter kommenden Abgase sind entsprechend unbelastet und können bedenkenlos in die Atmosphäre abgelassen werden.

In der Zeichnung sind verschiedene Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Vorrichtung gezeigt. Fig. 1 stellt eine Anlage mit einer selbstansaugenden Begasungseinrichtung dar. Fig. 2 veranschaulicht eine Ausbildung, bei welcher die heißen Brennerabgase in einen Reaktor eingeblasen werden, welcher mit bereits gestrippter Gülle durchströmt ist. Fig. 3 wieder zeigt eine Anlage, bei welcher der Brenner dem Reaktor nachgeschaltet ist, wobei in diesem Reaktor das dem Brenner zugeführte Biogas vorher von CO2 befreit wird. Bei allen drei Ausführungsbeispielen ist mit (1) die Strippkolonne bezeichnet, mit (2) der Brenner und mit (3) der Wärmeaustauscher, mit welchem die zu strippende frische alkalisierte Gülle gegen von der Strippkolonne kommende bereits gestrippte Gülle aufgewärmt wird. ¢-. ‘ -3-

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Beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 ist der Bodenbereich (Γ) der Strippkolonne (1) mit dem Kopf (4) eines Reaktionsgefäßes (5) verbunden, in welchem eine selbstansaugende Begasungseinrichtung (6) eingebaut ist. Die den Kopf (4) des Reaktionsgefäßes (5) mit dem Bodenbereich (Γ) der Strippkolonne (1) verbindende Leitung ist mit (7) bezeichnet. Die selbstansaugende Begasungeinrichtung ist als sogenannte Schachtüberfall-Begasungseinrichtung ausgebildet, wobei dieser Einrichtung mittels einer Pumpe (8) die zu begasende Flüssigkeit zugeführt und über eine Leitung (9) für das in die Flüssigkeit einzubringende Gas beschickt wird. Die zu begasende Flüssigkeit ist dabei bereits gestrippte Gülle, die vom Bodenbereich (Γ) der Strippkolonne über den Wärmetauscher (3) und die Leitung (10) dem Reaktionsgefäß (5) zuführbar ist. Von dieser Leitung (10) zweigt eine Leitung (11) ab, die zu der Pumpe (8) führt. Das in die bereits gestrippte Gülle über die selbstansaugende Begasungseinrichtung (6) einzubringende Gas stammt von dem Brenner (2), dessen Abgasraum (2') über die genannte Leitung (9) mit der selbstansaugenden Begasungseinrichtung verbunden ist. In dieser Leitung (9) ist ein Wärmetauscher (12) eingeschaltet, mit welchem die vom Brenner (2) kommenden Abgase entsprechend gekühlt werden können. Zur Kühlung dieser Gase wird frische, durch den Wärmetauscher (3) bereits vorgewärmte zu strippende Gülle verwendet, welche über die Leitung (13) vom Wärmetauscher (3) dem Wärmetauscher (12) zugeführt wird. Über die Leitung (14) wird die zu strippende Gülle am Kopf (1") der Strippkolonne (1) aufgegeben. Die zu strippende, alkalisierte Gülle wird dem Wärmetauscher (3) über die Leitung (15) zugeleitet. Die bereits gestrippte, vom Behälter (5) austretende Gülle wird über die Leitung (16) abgeleitet und kann dann den verschiedensten Verwendungszwecken zugeführt werden. Insbesondere ist dabei an die Einbringung der Gülle in eine Biogasanlage gedacht, in welcher die Gülle mittels Methanbakterien zu Biogas verarbeitet wird. (17) ist die Gaszuführungsleitung zu dem Brenner (2).

Die vom Kopf (1") der Strippkolonne (1) austretenden Strippgase werden über eine Vakuumpumpe (18), welche vorliegend als Wasserringpumpe ausgebildet ist, über die Leitung (19) abgesaugt und weiter einem Ammoniakwäscher (20) zugeführt. Die von Ammonium befreiten Abgase treten über die Leitung (21) und das ammoniumhältige Wasser über die Leitung (22) aus dem Ammoniakwäscher (20) aus. Das Ammoniakwasser kann dann in entsprechenden weiteren Anlagen verarbeitet werden. Beispielsweise könnte das Ammoniakwasser in ein Torf- oder Kompostfilter eingebracht werden, wo durch ammoniumveraibeitende Bakterien dieses Ammonium abgebaut wird bzw. nitrifiziert wird.

Bei Betrieb der Vorrichtung wird Biogas, das über die Leitung (17) dem Brenner (2) zugeführt wird, verbrannt. Die aus dem Abgasraum kommenden Abgase werden durch den Wärmetauscher (12) unter Aufwärmung der zu strippenden Gülle gekühlt und der selbstansaugenden Begasungseinrichtung zugeführt. Diese Brennerabgase bestehen im wesentlichen aus Stickstoff, Kohlendioxyd, etwas CO und einem Rest Sauerstoff. In dem Reaktionsgefäß (5) wird das enthaltene CO2 durch bereits gestrippte Gülle, die in das Reaktionsgefaß über die Leitung (10) eingebracht wird aus dem Strippgas herausgelöst, wobei das Strippgas im wesentlichen dann aus Stickstoff, einem geringen eventuell noch vorhandenem Rest von CO2 und einem Rest von Sauerstoff besteht und über die Leitung (7) in den Bodenbereich (1') der Strippkolonne (1) eingeführt wird. In der Strippkolonne herrscht auf Grund der Vakkumpumpe (18) Unterdrück, so daß die Strippung in der Strippkolonne (1) eine gemischte Strippung ist, u. zw. eine thermisch-desorptive Strippung. Die thermische Energie kommt dabei durch die Verbrennung des Biogases und die desorptive Strippung erfolgt auf Grund des Vakuums. Die zu strippende Gülle, die vorher alkalisiert, z. B. auf einen pH-Wert von 11 gebracht wurde, wird über den Wärmetauscher (3), der einerseits mit der frischen Gülle und anderseits mit bereits gestrippter heißer Gülle beschickt wird, vorgewännt und über den Wärmetauscher (12) gegen die Brennerabgase erneut weiter aufgeheizt und über die Leitung (14) am Kopf (1") der Strippkolonne aufgegeben.

Die selbstansaugende Begasungseinrichtung (6) arbeitete dabei folgendermaßen, daß im Kreislauf geführte Flüssigkeit einem sogenannten Schachtüberfall zugeführt wird, wobei die in dem Schacht abwärtsströmende Flüssigkeit bis tief unter das Flüssigkeitsniveau in dem Reaktionsgefäß (5) geführt wird. Innerhalb dieses abwärtsströmenden Flüssigkeitsstrahles wird durch die Strömung ein Unterdrück erzeugt, wodurch Gas selbsttätig angesaugt wird. Die Durchmischung von Gas und Flüssigkeit erfolgt dabei einerseits in dem abströmenden Strahl und anderseits dann im Reaktionsgefäß, wo der gasreiche Flüssigkeitsstrahl relativ tief unterhalb des Flüssigkeitsniveaus austritt. Zur Erzielung dieses Flüssigkeitsstrahls ist die Pumpe (8) vorgesehen, die unbegaste Flüssigkeit aus der Leitung (10) abzweigt und der Begasungseinrichtung zuführt.

Die Vorrichtung gemäß Fig. 2 unterscheidet sich von der Vorrichtung gemäß Fig. 1 dadurch, daß die Einrichtung zur Entfernung von CO2 aus den Brennerabgasen durch einen Reaktor (23) gebildet ist, bei welchem bereits gestrippte Gülle kaskadenartig nach unten geführt und im Gegenstrom dazu die Brennerabgase hindurchgeleitet werden. Die vom Reaktor (23) abströmenden, von CO2 befreiten Gase werden über die Leitung (24) im Bodenbereich (1') der Strippkolonne (1) zugeführt. In dieser Leitung (24) ist ein Kühler (25) vorgesehen, mit welchem, falls dies noch erforderlich ist, die Strippgase auf die erforderliche Temperatur gekühlt werden können. Weiters ist innerhalb der Leitung (24) noch eine Pumpe (26) eingebaut, mittels welcher die Strippgase auf den entsprechenden Betriebsdruck in der Strippkolonne (1) gebracht werden können.

Die vom Bodenbereich (1') der Strippkolonne abgezogene, bereits gestrippte Gülle wird über die Leitung (27) am Kopf (23') des Reaktors (23) aufgegeben. Die im Gegenstrom zu den Brennerabgasen geführte Gülle wird im Bodenbereich des Reaktors (23) über die Leitung (28) von dem Reaktor (23) abgezogen und dem ' -4-

Nr. 391 851 Wärmetauscher (3) zugeführt, von welchem sie dann über die Leitung (29) zur Weiterverarbeitung abgeführt wird.

Die zu strippende Gülle wird nach ihrer Alkalisierung über die Leitung (30) dem Wärmetauscher (3) zugeführt und von dort über die Leitung (31) dem Kopf (1") der Strippkolonne zugeleitet. Die vom Kopf (1") austretenden Strippabgase werden über die Leitung (32) einem Wärmetauscher bzw. Kondensator (33) zugeführt, wo die Strippabgase auf entsprechende Temperatur abgekühlt werden, um einen Ammoniakwäscher (34) zugeführt werden zu können. In die Leitung (35), die vom Kondensator (33) zum Ammoniakwäscher (34) führt, ist eine Vakuumpumpe (36) eingeschaltet, mittels welcher der für die desorptive Strippung innerhalb der Kolonne (1) erforderliche Unterdrück erzeugt wird. Vom Kondensator (33) führt eine Leitung (37) zu einer Gas-Flüssigkeits-Austauschkolonne (38), in welcher das vom Kondensator anfallende Ammoniakwasser gegen frisches Biogas geführt wird. In die Leitung (37) mündet eine vom Ammoniakwäscher (34) kommende Leitung (39) ein, in welcher das ammoniumhältige Abwasser aus dem Ammoniumwäscher abgeführt wird. Das von Ammoniumanteilen befreite Abgas wird über die Leitung (40) abgeführt.

Die Gasaustauschkolonne wird über die Leitung (41) mit frischem Biogas beaufschlagt, welches entsprechende Anteile CO2 enthält, die durch die Ammoniumionen in der Gasaustauschkolonne (38) in Ammoncarbonat übergeführt werden, welches dann über die Leitung (42) aus der Gasaustauschkolonne (38) ausgetragen wird. Das von CO2 befreite Biogas wird über die Leitung (43) dem Brenner (2) zugeleitet.

Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 entspricht in weiten Bereichen dem gemäß Fig. 2. Der Unterschied ist lediglich darin gelegen, daß das Biogas vor seiner Verbrennung durch den Reaktor (23) geführt wird. Dazu ist eine Leitung (44) vorgesehen, mit welcher das frische Biogas im unteren Bereich des Reaktors (23) eingeblasen wird. Auch in diesem Reaktor wird das Gas im Gegenstrom zu bereits gestrippter Gülle, welche über die Leitung (27) im Kopf (23) des Reaktors eingebracht wird, geführt. Das von CO2 befreite Biogas wird über die Leitung (24) dem Brenner (2) zugeführt, von dessen Abgasraum (2') eine Leitung (45) zu einer Einrichtung (46) zur Entfernung von Kohlendioxyd zugeleitet wird. Aus dieser Einrichtung (46) wird das in den Verbrennungsabgasen enthaltene CO2, z. B. mittels einer Membrananlage, herausgefiltert und über die Leitung (47) abgeführt. Das von CC>2 befreite Abgas, das als Strippgas dient, wird über die Leitung (48) im Bodenbereich (1') der Strippkolonne (1) eingeführt. Die Strippung und die Weiterverarbeitung der Strippabgase erfolgen in gleicher Weise wie gemäß Fig. 2.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird anschließend an Hand Fig. 1 kurz geschildert. Die von der Nutzviehhaltung herriihrende Gülle weist etwa ein pH von 6 auf und wird nach Befreiung von absetzbaren Stoffen künstlich auf ein pH von 11 gebracht Die etwa 15 °C aufweisende Gülle wird gegen bereits gestrippte Gülle im Wärmetauscher (3) auf etwa 60 °C aufgeheizt und dann innerhalb des Wärmetauschers (12) durch Verbrennung von Biogas auf 90 °C erwärmt. Innerhalb der Strippkolonne wird durch die Vakuumpumpe (18) ein Druck erzeugt, der etwa 0,5 bar beträgt. Die von der Strippkolonne ablaufende gestrippte Gülle wird durch die frische Gülle auf etwa 35 °C gekühlt und über die Leitung (10) sowie über die Abzweigleitung (11) und die Pumpe (8) einem Reaktionsbehälter (5) zugeführt, welcher eine selbstansaugende Begasungseinrichtung (6) aufweist. In diesem Behälter wird das vom Brenner kommende Abgas von CO2 befreit. In dem Brenner (2) werden etwa 40 m3 Biogas pro Stunde verbrannt, die für die Strippung von etwa 7 m^ Gülle pro Stunde ausreichen. Die beim Verbrennen von Biogas entstehende Gasmenge entspricht etwa 400 m^, die dann durch die Strippkolonne (1) durchgesetzt werden. Die ammoniumfreie Gülle wird dann zu Biogas weiterverarbeitet, wobei bei Verarbeitung von 7 m^ Gülle etwa 190 m^ Biogas erhalten werden können. Von diesen 190 m^ werden die genannten 40 m^ Biogas, die zur Erzeugung der Strippgase dienen, abgezweigt.

Die Verarbeitung des Ammoniums, das aus der Strippkolonne ausgetrieben wird, zu Ammoniakwasser und in weiterer Folge die Überführung desselben zu Ammoncarbonat ermöglicht es, dieses so aus den Abdämpfen auszuscheiden, daß es beispielsweise durch Verarbeitung mit nitratbildenden Bakterien zu einem Dünger weiterverarbeitbar ist Dies ist wie angeführt in den sogenannten Kompostfiltem möglich, wo nitratbildende Bakterien den Stickstoff der Ammoniumverbindungen nitrifizieren können. In dieser Form kann dann der Kompost der entsprechend mit Nitrat bzw. Nitritverbindungen angereichert ist auf das Feld verbracht werden, wo er einen sehr guten Dünger ergibt. * ' -5-

Claims (24)

1. Nr. 391 851 PATENTANSPRÜCHE 1. Verfahren zur Entfernung von Ammoniumanteilen aus, insbesondere für die Biogasbereitung bestimmter Gülle durch Strippung, dadurch gekennzeichnet, daß als Stripp-Gas von einem Brenner, insbesondere einem Biogasbrenner, kommende Abgase durch die vorher alkalisierte, vorzugsweise auf ein pH von etwa 11 gebrachte, Gülle durchgeleitet werden, wobei die Strippung thermisch, vorzugsweise bei einer Temperatur von etwa 90 eC, und/oder desorptiv, vorzugsweise bei einem Druck von etwa 0,5 bar, geführt wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die als Stripp-Gas eingesetzten Abgase vor dem Durchleiten durch die Gülle von CO2 weitgehend befreit werden.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Stripp-Gas zur Befreiung von CO2 durch bereits gestrippte Gülle hindurchgeleitet wird.
4. 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das vom Brenner kommende Stripp-Gas zunächst direkt in die bereits gestrippte Gülle eingeleitet und dann auf Stripptemperatur abgekühlt wird.
5. 5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das vom Brenner kommende Stripp-Gas zunächst gekühlt, dann durch die bereits gestrippte Gülle durchgeleitet und anschließend dem Stripp-Prozeß zugeführt wird.
6. 6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß zur Kühlung des Stripp-Gases die zu strippende alkalisierte Gülle eingesetzt wird.
7. 7. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Biogas vor der Verbrennung zu Stripp-Gas bereits von CO2 befreit wird.
8. 8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Biogas zur Befreiung von CO2 durch NH^-hältige Flüssigkeit geleitet wird.
9. 9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die NH^-haltige Flüssigkeit durch Auswaschen des in den Abgasen der Strippung enthaltenen NH^ hergestellt wird.
10. 10. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das CO2 durch einen Membranprozeß aus dem Biogas entfernt wird.
11. 11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das für die Strippung dienende Gas durch die zu strippende Gülle hindurchgesaugt wird.
12. 12. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 11, bei welcher eine Strippkolonne vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß dieser Strippkolonne (1) ein Brenner (2) vorgeschaltet ist, dessen Abgasraum (2') mit dem Gaseingang der Strippkolonne (1) verbunden ist.
13. 13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß in der den Abgasraum (2*) des Brenners (2) mit der Strippkolonne (1) verbindenden Leitung (9, 7; 24; 45,48) eine Einrichtung zur Entfernung von CO2 aus den vom Brenner (2) kommenden Abgasen eingebaut ist
14. 14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Entfernung des CO2 aus den vom Brenner (2) kommenden Abgasen ein Reaktor (23) ist, in welchem die vom Brenner (2) kommenden Abgase durch bereits gestrippte Gülle hindurchleitbar sind.
15. 15. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Entfernung des CO2 aus den vom Brenner (2) kommenden Abgasen eine Membrananlage (46) ist. ' -6- Nr. 391 851
16. 16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Abgasraum (2') des Brenners (2) über eine Leitung (9), in welcher gegebenenfalls ein Kühler (12) eingebaut ist, mit einer selbstansaugenden Begasungseinrichtung (6) verbunden ist, mittels welcher die vom Brenner (2) kommenden Abgase in die bereits gestrippte Gülle einbringbar sind.
17. 17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Kopfraum (4) des die selbstansaugende Begasungseinrichtung (6) enthaltenden Reaktors (5) mit dem unteren Ende (1') der Strippkolonne (1) verbunden ist.
18. 18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 15 und 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Abgasraum (2') des Brenners (2) über eine Leitung mit dem unteren Ende eines Reaktionsgefäßes (23) verbunden ist, in welchem von der Strippkolonne (1) kommende gestrippte Gülle, z. B. kaskadenartig, im Gegenstrom in direktem Kontakt mit den vom Brenner (2) kommenden Abgasen führbar sind.
19. 19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Kopf (4) des Reaktionsgefäßes (5) über eine Leitung (24) mit dem Bodenbereich (1') der Strippkolonne (1) verbunden ist, in welche ein Wärmetauscher (12) zur Kühlung der Stripp-Gase eingebaut ist.
20. 20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß in die Zuführungsleitung (15; 30) für die zu strippende Gülle ein Wärmetauscher (3) eingebaut ist, dessen eine Seite von der zu strippenden Gülle und dessen andere Seite von bereits gestrippter Gülle durchströmt ist.
21. 21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß in der von der Strippkolonne (1) wegführenden Abgasleitung (19; 32) eine Vakuumpumpe (18; 36), vorzugsweise eine Wasserringpumpe, eingebaut ist.
22. 22. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß der Vakuumpumpe (18; 36) ein an sich bekannter Ammonium Wäscher (20; 34) nachgeschaltet ist.
23. 23. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß dem Ammoniumwäscher (20; 34) ein mit C02-hältigem Gas durchströmtes Reaktionsgefäß (38) nachgeschaltet ist
24. 24. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß der Vakuumpumpe (18; 36) ein Filter, z. B. Torf- oder Kompostfilter, nachgeschaltet ist. Hiezu 3 Blatt Zeichnungen -7-