BE1008005A6 - METHOD FOR PROCESSING AND SLURRY apparatus used therewith. - Google Patents

METHOD FOR PROCESSING AND SLURRY apparatus used therewith. Download PDF

Info

Publication number
BE1008005A6
BE1008005A6 BE9400138A BE9400138A BE1008005A6 BE 1008005 A6 BE1008005 A6 BE 1008005A6 BE 9400138 A BE9400138 A BE 9400138A BE 9400138 A BE9400138 A BE 9400138A BE 1008005 A6 BE1008005 A6 BE 1008005A6
Authority
BE
Belgium
Prior art keywords
slurry
aqueous phase
liquid
fraction
phase
Prior art date
Application number
BE9400138A
Other languages
Dutch (nl)
Original Assignee
G C M Geodetics Construction M
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by G C M Geodetics Construction M filed Critical G C M Geodetics Construction M
Priority to BE9400138A priority Critical patent/BE1008005A6/en
Priority to AU15719/95A priority patent/AU1571995A/en
Priority to PCT/BE1995/000011 priority patent/WO1995021140A1/en
Application granted granted Critical
Publication of BE1008005A6 publication Critical patent/BE1008005A6/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F9/00Multistage treatment of water, waste water or sewage
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/44Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis
    • C02F1/441Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis by reverse osmosis
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/44Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis
    • C02F1/444Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis by ultrafiltration or microfiltration
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C05FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05FORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C, e.g. FERTILISERS FROM WASTE OR REFUSE
    • C05F3/00Fertilisers from human or animal excrements, e.g. manure
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/24Treatment of water, waste water, or sewage by flotation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/42Treatment of water, waste water, or sewage by ion-exchange
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2103/00Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
    • C02F2103/20Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated from animal husbandry
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A40/00Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production
    • Y02A40/10Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production in agriculture
    • Y02A40/20Fertilizers of biological origin, e.g. guano or fertilizers made from animal corpses
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/141Feedstock
    • Y02P20/145Feedstock the feedstock being materials of biological origin

Abstract

Werkwijze voor het bewerken van drijfmest waarin men deze drijfmest door zeven scheidt in een vloeibare en een vaste fractie, men de vloeibare fractie aan een biochemisch afbraakproces onderwerpt en aan een flotatie/sedimentatiestap. De aldus verkregen waterige fase wordt in het bijzonder opeenvolgend aan een ultrafiltratiestap, aan een ionenuitwisselingsstap en aan een omgekeerde osmose onderworpen ter vorming van gezuiverd water en een concentraat. De ionenwisselaar wordt door middel van kalkmelk gezuiverd hetgeen aldus ook een bruikbare meststof oplevert. De uitvinding heeft verder ook betrekking op een inrichting voor het toepassen van deze werkwijze.Process for slurry processing in which this slurry is separated by sieving into a liquid and a solid fraction, the liquid fraction is subjected to a biochemical degradation process and a flotation / sedimentation step. In particular, the aqueous phase thus obtained is successively subjected to an ultrafiltration step, an ion exchange step and a reverse osmosis to form purified water and a concentrate. The ion exchanger is purified by means of lime milk, which thus also provides a useful fertilizer. The invention further also relates to a device for applying this method.

Description

       

   <Desc/Clms Page number 1> 
 werkwijze voor het bewerken van drijfmest en daarbii te qebruiken   inrichtingen'  
Deze uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het bewerken van drijfmest waarin deze drijfmest gescheiden wordt in een vloeibare en een vaste fractie. 



   Een dergelijke werkwijze is bijvoorbeeld reeds bekend uit het Brits octrooi nr. 1 576 423. In deze bekende werkwijze wordt de drijfmest aan een vacuümfiltratiestap onderworpen waarbij de verkregen vaste fractie verder onder druk uitgeperst wordt tot een vochtgehalte van ongeveer 57 %. Aldus wordt een verhandelbaar vast produkt verkregen, eventueel na menging met turf, zand of grond. 



   Een nadeel van deze bekende werkwijze is evenwel dat geen oplossing geboden wordt voor de verwerking van de sterk verontreinigde vloeibare fractie. 



   De uitvinding heeft dan ook tot doel een werkwijze te verschaffen die niet alleen een bruikbaar vast produkt oplevert doch die verder ook een herbruikbare vloeistof geeft. 



   Tot dit doel is de werkwijze gekenmerkt door de opeenvolging van bewerkingsstappen als aangegeven in conclusie   l.   



   Door het biochemisch afbraakproces kan een groot gedeelte van de organische stof verwijderd worden via de bovendrijvende en de gesedimenteerde fase zonder dat hiertoe flocculanten zoals polyelectrolyten vereist zijn. Dergelijke polyelectrolyten verhogen immers de kostprijs van het zuiveringsproces en vormen bovendien 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 een bijkomende verontreiniging. Verder wordt de membraanseparatie door de aanwezigheid van polyelectrolyten duidelijk bemoeilijkt aangezien deze polyelectrolyten de neiging hebben zich op de membranen te accumuleren, dit in tegenstelling tot de gebruikte micro-organismen. 



   Bij voorkeur voert men genoemde membraanseparatie uit door toepassing van de omgekeerde osmose techniek. Vastgesteld werd dat in vergelijking tot bijvoorbeeld nanofiltratie deze techniek betere resultaten oplevert. Verder hebben de membranen ook een langere levensduur. 



   In een doeltreffende uitvoeringsvorm verwijdert men voor genoemde membraanseparatie, via ionenuitwisseling, anionen uit genoemde waterige fase. 



  Via de ionenuitwisseling worden anionen zoals nitraat verwijderd. De meeste kationen van de waterige fase komen in het concentraat van de membraanseparatie terecht terwijl daarnaast gezuiverd water verkregen wordt. Dit water kan opnieuw gebruikt worden bijvoorbeeld voor het reinigen van stallen, installaties en dergelijke of ook als drinkwater. Wegens het laag mineralengehalte dienen in dit laatste geval wel mineralen toegevoegd te worden. 



   In een doeltreffende uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding voert men genoemde scheiding van de drijfmest in genoemde vloeibare en vaste fractie door zeven uit, meer bepaald op een schuden/of trilzeef. 



   Vastgesteld werd dat op deze manier het grootste gedeelte van de aanwezige fosfor in de vaste fractie terecht komt waardoor de   anionenuitwisseaar   duidelijk minder belast wordt. Ook het grootste gedeelte van het aanwezige calcium komt aldus in de vaste fractie terecht. In vergelijking met de bekende filter- en perstechniek wordt dus een groter gedeelte 

 <Desc/Clms Page number 3> 

 van de voedingselementen gevaloriseerd en wordt de zuivering van de vloeibare fractie merkelijk vereenvoudigd. 



   Bij voorkeur onderwerpt men genoemde waterige fase   vöör   genoemde membraanseparatie, in het bijzonder vóór genoemde ionenuitwisseling, aan een ultrafiltratiestap. Door deze ultrafiltratie worden ondermeer ketenmoleculen zoals eiwitten en dergelijke verwijderd waardoor deze de volgende fijnere membraanseparatie en eventueel ook de ionenuit- wisselingsstap niet meer kunnen verstoren. 



   Een belangrijk voordeel van de werkwijze volgens de uitvinding is dat ze als een gesloten systeem kan werken. Hiermee wordt bedoeld dat enkel herbruikbare produkten geproduceerd worden. Zowel de hierboven beschreven bovendrijvende fase als de gesedimenteerde fase kunnen immers opnieuw bij de vaste fractie gevoegd worden en aldus eveneens als meststof dienst doen. Het concentraat van de membraanseparatie en de eventuele reststroom of concentraat van de ultrafiltratie daarentegen kunnen bij de vloeibare fractie gevoegd worden. 



   In een voorkeursuitvoeringsvorm voert men genoemde ionenuitwisseling verder in een ionenuit- wisselaar uit die men op voorafbepaalde tijdstippen met kalkmelk spoelt. 



   De aldus verkregen kalkmelk aangerijkt met de anionen uit de ionenuitwisselaar, in het bijzonder met nitraat, is een waardevolle meststof die na evaporatie van het water eventueel aan de vaste fractie kan toegevoegd worden. Op deze manier wordt dus enkel een vaste meststof en gezuiverd water verkregen. 



   De uitvinding heeft verder ook betrekking op een inrichting voor het bewerken van drijfmest door toepassing van de werkwijze volgens de uitvinding. De 

 <Desc/Clms Page number 4> 

 kenmerkende eigenschappen van deze inrichting zijn aangegeven in conclusie 10. 



   Verdere voordelen en bijzonderheden van de uitvinding zullen blijken uit de hierna volgende beschrijving van een bijzondere uitvoeringsvorm van de werkwijze en van de inrichting volgens de uitvinding. 



  Deze beschrijving wordt enkel als voorbeeld gegeven en is duidelijk niet bedoeld om de draagwijdte van de uitvinding te beperken. De gebruikte verwijzingscijfers hebben betrekking op de bijgaande tekeningen waarin de enige figuur een schematische voorstelling weergeeft van een mogelijke uitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding. 



   In de werkwijze volgens de uitvinding wordt uitgegaan van drijfmest, bijvoorbeeld varkensdrijfmest, runderdrijfmest of eventuele analoge afvalstoffen. De drijfmest heeft bijvoorbeeld een samenstelling zoals weergegeven in de volgende tabel voor varkensdrijfmest. 



    Tabel l   :   Samenstelling   varkensdrijfmest in kg/m3 
 EMI4.1 
 
<tb> 
<tb> water <SEP> 940
<tb> Droge <SEP> stof <SEP> 80
<tb> As <SEP> 25
<tb> Organische <SEP> stof <SEP> 55
<tb> N-Kjeldahl <SEP> 6, <SEP> 8 <SEP> 
<tb> N-NH4 <SEP> 4, <SEP> 4 <SEP> 
<tb> P <SEP> (als <SEP> Pros) <SEP> 4, <SEP> 5 <SEP> 
<tb> K <SEP> (als <SEP> KO) <SEP> 6, <SEP> 5 <SEP> 
<tb> Ca <SEP> (als <SEP> CaO) <SEP> 4, <SEP> 5 <SEP> 
<tb> Cl <SEP> 1, <SEP> 5 <SEP> 
<tb> SO <SEP> 2, <SEP> 0 <SEP> 
<tb> 
 
In een eerste fase wordt de drijfmest mechanisch gescheiden in een vaste en een vloeibare fractie. Bij voorkeur gebeurt dit door zeven. 



  Vastgesteld werd dat op deze manier het grootste 

 <Desc/Clms Page number 5> 

 gedeelte van het aanwezige fosfaat en tevens van het calcium in de vaste fractie achter blijft. 



   Om de drijfmest te zeven wordt, in de weergegeven inrichting, drijfmest vanuit een drijfmestput 1 via een pomp 2 op een schud- of trilzeef 3 gepompt. Deze zeef 3 weerhoudt in het bijzonder deeltjes met een grootte tot 150   J1..   De pomp 2 is bijvoorbeeld een driewegpomp waarmee tegelijkertijd een gedeelte van de drijfmest opnieuw in de drijfmestput 1 kan gepompt worden om aldus een homogeen mengsel te verkrijgen. 



   Op de schudzeef 3 kan een steekvaste meststof verkregen worden die via een archimedesschroef 4 in een reservoir 5 aangebracht wordt waarin de vaste meststof verder kan drogen. Eventueel door uitloging vrijkomende vloeistof wordt opnieuw naar de drijfmestput 1 geleid. De toepassing van een dergelijk natuurlijk droogproces brengt een belangrijke rendementsverhoging van het systeem met zich mee. 



   In de vloeibare fractie, die in een opslagtank 6 opgevangen wordt, wordt door middel van een doseerinrichting 7 automatisch een preparaat op basis van enzymen en/of bacteriën toegediend. Deze enzymen en/of bacteriën zorgen voor een afbraak van colloïdaal gesuspendeerde deeltjes of agglomeraten die in de vloeibare fractie aanwezig zijn en dit door een biochemisch afbraakproces. Bij voorkeur hebben deze enzymen en/of bacteriën ten minste een polypeptidase werking, meer bepaald een a en ss-polypeptidase werking. 



  Het afbraakproces gaat ten minste zover door totdat de genoemde agglomeraten, die ondermeer vetten, suikers (zetmeel) en eiwitten bevatten, uiteenvallen in kleinere bestanddelen. 



   De vloeibare fractie wordt door middel van de pomp 2 in een bewerkingstank 8 overgepompt waarin het biochemisch afbraakproces kan verder gaan. Deze tank 8 

 <Desc/Clms Page number 6> 

 heeft bijvoorbeeld een volume dat nagenoeg gelijk is aan de totale hoeveelheid drijfmest die per dag dient verwerkt te worden. 



   In de tank 8 wordt de vloeibare fractie aan een eerste   flotatie/sedimentatiestap   onderworpen. Door de gedeeltelijke afbraak van de colloïdale deeltjes wordt dit colloïdaal systeem immers zodanig verstoord dat een gedeelte van de aanwezige vaste stof zal komen boven te drijven terwijl een ander gedeelte zal sedimenteren. Zowel de bovendrijvende als de gesedimenteerde fractie worden opnieuw op de zeef 3 aangebracht en dit respectievelijk via een overloop 9 en een afsluiter 10. Op de zeef 3 bevindt zich bij voorkeur nog een gedeelte van de vaste fractie van de drijfmest dat aldus helpt tegengaan dat de bovendrijvende en de gesedimenteerde fractie opnieuw in het reservoir 6 zouden terecht komen. 



   In de bewerkingstank 8 bevindt zieh bij voorkeur een tussenschot. De toevoer van vloeibare fractie in deze tank 8 wordt in het bijzonder zodanig gecontroleerd dat er een minimale verstoring van de vloeistof optreedt. 



   Naast de bewerkingstank 8 is een analoge buffertank 11 voorzien waarin de waterige fase van de bewerkingstank 8 via een afsluiter 12 overgebracht wordt. In deze buffertank 11 kunnen de enzymen en/of bacteriën verder hun werk doen en wordt opnieuw een afscheiding van bovendrijvende en gesedimenteerde fase uitgevoerd, respectievelijk via overloop 13 en afsluiter 14. 



   Bovenaan de tanks 8 en 11 is een ventilator 15 voorzien voor het wegzuigen van gassen die uit de vloeibare fractie vrijkomen, zoals bijvoorbeeld COz geproduceerd door de   aërobe   bacteriën. Verder is een filter 16 voorzien voor het zuiveren van deze gassen. 

 <Desc/Clms Page number 7> 

 



   De uit de buffertank 11 afgevoerde waterige fase wordt bij voorkeur eerst door een ultrafiltratiesysteem 17 geleid of door een analoog filtersysteem zoals bijvoorbeeld   zogenoemde "cartridge   filters" waarmee eveneens bacteriën en grotere ketenmoleculen kunnen verwijderd worden. Een belangrijk voordeel van de werkwijze volgens de uitvinding is dat in de tanks 8 en 11 het colloidaal systeem of de emulsie kan gebroken worden door enzymen en/of   aërobe   bacteriën die weinig of niet op de membranen van het ultrafiltratiesysteem zullen accumuleren. Indien daarentegen gebruik gemaakt wordt van polyelectrolyten werd vastgesteld dat de ultrafiltratiemembranen zeer snel verstopt werden. Tevens werd in de tanks 8 en 11 een harde massa verkregen die moeilijk verder te bewerken was. 



   Het concentraat van het ultrafiltratiesysteem 17 wordt over een afsluiter 18 bij voorkeur opnieuw naar de opslagtank 6 geleid terwijl het permeaat aan een verdere membraanseparatie in een membraanseparator 19 onderworpen wordt. Ook het concentraat van deze laatste membraanseparator 19 wordt over een afsluiter 20 opnieuw naar de opslagtank 6 gevoerd. Op deze manier ontstaan er dus geen onbruikbare reststromen. Het gezuiverde water komt in een reservoir 11 terecht. 



   Als membraanseparator 19 kan eventueel gebruik gemaakt worden van een nanofiltratiesysteem. 



  Verder zou gebruik kunnen gemaakt worden van een electrodialysesysteem hetgeen evenwel relatief duur is. 



   In de voorkeursuitvoeringsvorm zoals weergegeven in de figuur wordt, op een minder dure manier en in vergelijking tot een nanofiltratiesysteem betere resultaten verkregen door gebruik te maken van een membraanseparator 19 op basis van de omgekeerde osmose techniek.   Vöör   deze membraanseparator 19 wordt 

 <Desc/Clms Page number 8> 

 een ionenuitwisselaar 22 voorzien voor het verwijderen van anionen uit het permeaat van het ultrafiltratiesysteem 17. Het grootste gedeelte van deze anionen wordt gevormd door nitraten aangezien de meeste fosfaten reeds in de vaste fractie achter gebleven zijn. 



   Voor het verwijderen van de anionen uit de ionenwisselaar 22 wordt deze op voorafbepaalde tijdstippen gespoeld met een vloeistof uit reservoir 23. Als vloeistof wordt bij voorkeur gebruik gemaakt van kalkmelk. Wanneer deze kalkmelk nagenoeg verzadigd is met ionen vormt deze immers een waardevolle meststof. 



  De verzadigde kalkmelk wordt dan in een drooginrichting 24 gedroogd tot een vast calcium en stikstof-rijk produkt. De voorkeur wordt gegeven aan een zogenoemde "banddrooginstallatie" waarin de verdamping nog kan versneld worden door het inblazen van warme stallucht. 



  Het gedroogde produkt kan als dusdanig gebruikt worden of kan onder de vaste fractie gemengd worden. In deze vaste fractie zitten de plantenvoedingselementen beter vast op de vaste stof dan in de oorspronkelijke drijfmest zodanig dat deze langzamer in de grond dringen en beter door de planten kunnen opgenomen worden. 



   Wat betreft het gezuiverd water zoals dit uit de membraanseparator komt, werd experimenteel vastgesteld dat dit relatief basisch is. Eventueel nog aanwezige ammoniak kan aldus eenvoudig door zogenoemd "strippen" waarbij het water fijn verneveld wordt, verwijderd worden. Desgewenst kan de pH gecorrigeerd worden door een automatische   pH-correctie   27. Verder kan in het vergaarbekken 21 het water door beluchting verrijkt worden met zuurstof. 



   Het water uit het vergaarbekken 21 kan als dusdanig gebruikt worden om bijvoorbeeld stallen te reinigen of kan, na toevoeging van mineralen, zelfs als drinkwater gebruikt worden. 

 <Desc/Clms Page number 9> 

 



   Een gedeelte van het gezuiverde water wordt via een leiding 25 naar een spoelreservoir 26 geleid. 



  Met dit water kan het ultrafiltratiesysteem 17 en de membraanseparator 19 op voorafbepaalde tijdstippen gespoeld worden. De hiervoor vereiste spoelleidingen werden duidelijkheidshalve niet in de figuur weergegeven. Indien gebruik gemaakt wordt van onschadelijke spoelmiddelen kan het spoelwater na gebruik in de opslagtank 6 gedoseerd worden, en dit bij voorkeur verspreid in de tijd. 



   Uit de hierboven gegeven beschrijving van een mogelijke uitvoeringsvorm van een werkwijze en een inrichting volgens de uitvinding zal het duidelijk zijn dat hieraan nog allerhande wijzigingen kunnen aangebracht worden zonder buiten het kader van deze octrooiaanvraag te treden. 



   Zo zou er nog een bijkomende ionenwisselaar kunnen voorzien worden achter de afsluiter 20 om kationen uit het concentraat van de membraanseparator 19 te verwijderen. Uiteraard kunnen verder ook middelen voorzien worden om de temperatuur van de vloeistof in de tanks 8 en 11 te regelen en kan tevens allerhande controle apparatuur en automatische stuurinrichtingen voorzien worden. De inrichting kan aldus autonoom continu werken hetgeen een positieve invloed heeft op de levensduur van de verschillende membranen.



   <Desc / Clms Page number 1>
 method for working slurry and devices to be used therewith
This invention relates to a slurry processing method in which this slurry is separated into a liquid and a solid fraction.



   Such a method is already known, for example, from British Patent No. 1 576 423. In this known method, the slurry is subjected to a vacuum filtration step in which the solid fraction obtained is further pressed under pressure to a moisture content of approximately 57%. A marketable solid product is thus obtained, optionally after mixing with peat, sand or soil.



   However, a drawback of this known method is that no solution is offered for the processing of the highly contaminated liquid fraction.



   The object of the invention is therefore to provide a method which not only yields a usable solid product, but which also provides a reusable liquid.



   For this purpose, the method is characterized by the sequence of processing steps as defined in claim 1.



   The biochemical degradation process allows a large part of the organic matter to be removed via the supernatant and the sedimented phase without the need for flocculants such as polyelectrolytes. After all, such polyelectrolytes increase the cost of the purification process and also form

 <Desc / Clms Page number 2>

 an additional contamination. Furthermore, membrane separation is clearly complicated by the presence of polyelectrolytes as these polyelectrolytes tend to accumulate on the membranes, unlike the microorganisms used.



   Preferably, said membrane separation is carried out using the reverse osmosis technique. It was found that this technique produces better results compared to, for example, nanofiltration. The membranes also have a longer service life.



   In an effective embodiment, anions are removed from said aqueous phase for said membrane separation, via ion exchange.



  Anions such as nitrate are removed via the ion exchange. Most of the cations of the aqueous phase enter the concentrate of the membrane separation while purified water is additionally obtained. This water can be reused, for example for cleaning stables, installations and the like, or also as drinking water. Due to the low mineral content, minerals need to be added in the latter case.



   In an effective embodiment of the method according to the invention, said separation of the slurry into said liquid and solid fraction is carried out by sieving, in particular on a sliding and / or vibrating screen.



   It was found that in this way the majority of the phosphorus present ends up in the solid fraction, as a result of which the anion exchanger is significantly less loaded. The majority of the calcium present thus also ends up in the solid fraction. In comparison with the known filtering and pressing technique, a larger part is used

 <Desc / Clms Page number 3>

 of the nutritional elements and the purification of the liquid fraction is considerably simplified.



   Preferably, said aqueous phase is subjected to an ultrafiltration step before said membrane separation, in particular before said ion exchange. This ultrafiltration removes chain molecules such as proteins and the like, so that they can no longer disturb the next finer membrane separation and possibly also the ion exchange step.



   An important advantage of the method according to the invention is that it can operate as a closed system. This means that only reusable products are produced. Indeed, both the supernatant phase described above and the sedimented phase can again be added to the solid fraction and thus also serve as fertilizer. The membrane separation concentrate and any residual flow or ultrafiltration concentrate, on the other hand, may be added to the liquid fraction.



   In a preferred embodiment, said ion exchange is further carried out in an ion exchanger which is rinsed with lime milk at predetermined times.



   The milk of lime thus obtained enriched with the anions from the ion exchanger, in particular with nitrate, is a valuable fertilizer which can be added to the solid fraction after evaporation of the water. In this way, only a solid fertilizer and purified water are obtained.



   The invention furthermore also relates to an apparatus for working slurry by applying the method according to the invention. The

 <Desc / Clms Page number 4>

 characteristic features of this device are stated in claim 10.



   Further advantages and details of the invention will become apparent from the following description of a special embodiment of the method and of the device according to the invention.



  This description is given by way of example only and is clearly not intended to limit the scope of the invention. The reference numbers used refer to the accompanying drawings in which the only figure represents a schematic representation of a possible embodiment of the device according to the invention.



   The method according to the invention is based on slurry, for example pig slurry, bovine slurry or any analogous waste materials. For example, the slurry has a composition as shown in the following table for pig slurry.



    Table 1: Pig slurry composition in kg / m3
 EMI4.1
 
<tb>
<tb> water <SEP> 940
<tb> Dry <SEP> fabric <SEP> 80
<tb> As <SEP> 25
<tb> Organic <SEP> substance <SEP> 55
<tb> N-Kjeldahl <SEP> 6, <SEP> 8 <SEP>
<tb> N-NH4 <SEP> 4, <SEP> 4 <SEP>
<tb> P <SEP> (as <SEP> Pros) <SEP> 4, <SEP> 5 <SEP>
<tb> K <SEP> (if <SEP> KO) <SEP> 6, <SEP> 5 <SEP>
<tb> Ca <SEP> (if <SEP> CaO) <SEP> 4, <SEP> 5 <SEP>
<tb> Cl <SEP> 1, <SEP> 5 <SEP>
<tb> SO <SEP> 2, <SEP> 0 <SEP>
<tb>
 
In the first phase, the slurry is mechanically separated into a solid and a liquid fraction. Preferably this is done by sieving.



  This was determined to be the largest

 <Desc / Clms Page number 5>

 part of the phosphate present and also of the calcium in the solid fraction remains.



   To screen the slurry, slurry is pumped from a slurry pit 1 via a pump 2 onto a shaking or vibrating screen 3, in the device shown. In particular, this screen 3 retains particles with a size of up to 150 µl. The pump 2 is, for example, a three-way pump with which at the same time a part of the slurry can be pumped again into the slurry pit 1, so as to obtain a homogeneous mixture.



   A stabile fertilizer can be obtained on the shaking sieve 3, which is applied via an archimedean screw 4 into a reservoir 5 in which the solid fertilizer can further dry. Any liquid released by leaching is again led to the slurry pit 1. The use of such a natural drying process entails a significant increase in the efficiency of the system.



   In the liquid fraction, which is collected in a storage tank 6, a preparation based on enzymes and / or bacteria is automatically administered by means of a dosing device 7. These enzymes and / or bacteria degrade colloidal suspended particles or agglomerates that are present in the liquid fraction through a biochemical degradation process. Preferably, these enzymes and / or bacteria have at least a polypeptidase activity, in particular an a and ss polypeptidase activity.



  The degradation process continues at least until the said agglomerates, which include fats, sugars (starch) and proteins, decompose into smaller components.



   The liquid fraction is pumped by means of the pump 2 into a processing tank 8 in which the biochemical degradation process can continue. This tank 8

 <Desc / Clms Page number 6>

 for example, has a volume almost equal to the total amount of slurry to be processed per day.



   In the tank 8, the liquid fraction is subjected to a first flotation / sedimentation step. After all, due to the partial degradation of the colloidal particles, this colloidal system is disturbed in such a way that part of the solid present will float to the top while another part will sediment. Both the supernatant and the sedimented fraction are re-applied to the sieve 3, respectively via an overflow 9 and a valve 10. The sieve 3 preferably still contains a part of the solid fraction of the slurry which thus helps to prevent the supernatant and the sedimented fraction would return to reservoir 6.



   Preferably, there is a partition in the processing tank 8. The supply of liquid fraction in this tank 8 is in particular controlled in such a way that minimal disturbance of the liquid occurs.



   In addition to the processing tank 8, an analog buffer tank 11 is provided in which the aqueous phase of the processing tank 8 is transferred via a valve 12. In this buffer tank 11 the enzymes and / or bacteria can continue their work and a separation of supernatant and sedimented phase is carried out again, via overflow 13 and valve 14 respectively.



   At the top of the tanks 8 and 11, a fan 15 is provided for extracting gases released from the liquid fraction, such as, for example, CO2 produced by the aerobic bacteria. Furthermore, a filter 16 is provided for purifying these gases.

 <Desc / Clms Page number 7>

 



   The aqueous phase discharged from the buffer tank 11 is preferably first passed through an ultrafiltration system 17 or through an analog filter system such as, for example, so-called "cartridge filters" with which bacteria and larger chain molecules can also be removed. An important advantage of the method according to the invention is that in tanks 8 and 11 the colloidal system or the emulsion can be broken by enzymes and / or aerobic bacteria that will accumulate little or not on the membranes of the ultrafiltration system. On the other hand, when using polyelectrolytes, it was found that the ultrafiltration membranes were clogged very quickly. A hard mass was also obtained in tanks 8 and 11, which was difficult to process further.



   The concentrate of the ultrafiltration system 17 is preferably led again via a valve 18 to the storage tank 6 while the permeate is subjected to a further membrane separation in a membrane separator 19. The concentrate of this last membrane separator 19 is also fed back to the storage tank 6 via a valve 20. In this way, no unusable residual flows are created. The purified water ends up in a reservoir 11.



   A nanofiltration system can optionally be used as membrane separator 19.



  Furthermore, an electrodialysis system could be used, which is however relatively expensive.



   In the preferred embodiment as shown in the figure, better results are obtained in a less expensive manner and compared to a nanofiltration system by using a membrane separator 19 based on the reverse osmosis technique. Before this membrane separator turns 19

 <Desc / Clms Page number 8>

 an ion exchanger 22 provided for removing anions from the permeate of the ultrafiltration system 17. The majority of these anions are formed by nitrates since most of the phosphates have already remained in the solid fraction.



   In order to remove the anions from the ion exchanger 22, it is rinsed at predetermined times with a liquid from reservoir 23. The liquid preferably used is lime milk. After all, when this milk of lime is almost saturated with ions, it forms a valuable fertilizer.



  The saturated milk of lime is then dried in a dryer 24 to a solid calcium and nitrogen-rich product. Preference is given to a so-called "belt drying installation" in which evaporation can still be accelerated by blowing in warm stable air.



  The dried product can be used as such or it can be mixed under the solid fraction. In this solid fraction, the plant nutrients are more firmly attached to the solid than in the original slurry, so that they penetrate the soil more slowly and are better absorbed by the plants.



   Regarding the purified water as it comes out of the membrane separator, it has been experimentally determined to be relatively basic. Any ammonia still present can thus be removed simply by so-called "stripping" in which the water is finely atomized. If desired, the pH can be corrected by an automatic pH correction 27. Furthermore, in the reservoir 21, the water can be enriched with oxygen by aeration.



   The water from the collecting basin 21 can be used as such, for example to clean stables or, after adding minerals, it can even be used as drinking water.

 <Desc / Clms Page number 9>

 



   A part of the purified water is led via a line 25 to a flushing reservoir 26.



  With this water the ultrafiltration system 17 and the membrane separator 19 can be rinsed at predetermined times. For the sake of clarity, the flushing lines required for this were not shown in the figure. If use is made of harmless rinsing means, the rinsing water can be dosed into the storage tank 6 after use, and this preferably spread over time.



   From the description given above of a possible embodiment of a method and a device according to the invention, it will be clear that all kinds of changes can still be made to this without departing from the scope of this patent application.



   For example, an additional ion exchanger could be provided behind the valve 20 to remove cations from the concentrate of the membrane separator 19. Of course, further means can also be provided to control the temperature of the liquid in the tanks 8 and 11, and all kinds of control equipment and automatic steering devices can also be provided. The device can thus operate autonomously continuously, which has a positive influence on the life of the different membranes.


    

Claims (14)

CONCLUSIES 1. Werkwijze voor het bewerken van drijfmest waarin deze drijfmest gescheiden wordt in een vloeibare en een vaste fractie, daardoor gekenmerkt dat men genoemde vloeibare fractie, waarin colloidaal gesuspendeerde deeltjes aanwezig zijn, aan een biochemisch afbraakproces onderwerpt voor het afbreken van genoemde deeltjes, men de vloeibare fractie aan een flotatie/sedimentatiestap onderwerpt waarbij een bovendrijvende en een gesedimenteerde fase verkregen wordt met daartussen een waterige fase, en men deze waterige fase aan een membraanseparatie onderwerpt ter vorming van gezuiverd water en van een concentraat.  CONCLUSIONS A method of working slurry in which this slurry is separated into a liquid and a solid fraction, characterized in that said liquid fraction, in which colloidally suspended particles are present, is subjected to a biochemical degradation process for breaking down said particles, the liquid fraction is subjected to a flotation / sedimentation step, whereby a supernatant and a sedimented phase are obtained with an aqueous phase in between, and this aqueous phase is subjected to a membrane separation to form purified water and a concentrate. 2. Werkwijze volgens conclusie 1, daardoor gekenmerkt dat men genoemde membraanseparatie door toepassing van de omgekeerde osmose techniek uitvoert.  Method according to claim 1, characterized in that said membrane separation is carried out using the reverse osmosis technique. 3. Werkwijze volgens conclusie 2, daardoor gekenmerkt dat men voor genoemde membraanseparatie door omgekeerde osmose via ionenuitwisseling anionen uit genoemde waterige fase verwijdert.  Method according to claim 2, characterized in that anions are removed from said aqueous phase for said membrane separation by reverse osmosis via ion exchange. 4. Werkwijze volgens conclusie 3, daardoor gekenmerkt dat men genoemde ionenuitwisseling in een ionenuitwisselaar uitvoert, welke ionenuitwisselaar men op voorafbepaalde tijdstippen met kalkmelk spoelt.  Method according to claim 3, characterized in that said ion exchange is carried out in an ion exchanger, which ion exchanger is rinsed with lime milk at predetermined times. 5. Werkwijze volgens conclusie 4, daardoor gekenmerkt dat men genoemde kalkmelk evaporeert van zodra hierin een voorafbepaald gehalte aan ionen aanwezig is, meer bepaald zodra deze kalkmelk nagenoeg verzadigd is met ionen.  Process according to claim 4, characterized in that said lime milk is evaporated as soon as a predetermined ion content is present therein, in particular as soon as this lime milk is substantially saturated with ions. 6. Werkwijze volgens een van de conclusies 1 tot 5, daardoor gekenmerkt dat men genoemde scheiding van de drijfmest in genoemde vloeibare en vaste fractie door zeven uitvoert, meer bepaald op een schud-en/of trilzeef.  Method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that said separation of the slurry into said liquid and solid fraction is carried out by sieving, in particular on a shaking and / or vibrating screen. 7. Werkwijze volgens conclusie 6, daardoor gekenmerkt dat men genoemde bovendrijvende en/of <Desc/Clms Page number 11> genoemde gesedimenteerde fase eveneens op genoemde schud-en/of trilzeef aanbrengt, meer bepaald op een gedeelte van genoemde vaste fractie die nog op de zeef aanwezig is.  Method according to claim 6, characterized in that said supernatant and / or  <Desc / Clms Page number 11>  also applies said sedimented phase to said shaking and / or vibrating sieve, in particular to a part of said solid fraction still present on the sieve. 8. Werkwijze volgens een van de conclusies 1 tot 7, daardoor gekenmerkt dat men genoemd concentraat opnieuw aan het begin van de cyclus bij genoemde vloeibare fractie voegt.  Process according to any one of claims 1 to 7, characterized in that said concentrate is added to said liquid fraction again at the beginning of the cycle. 9. Werkwijze volgens een van de conclusies 1 tot 8, daardoor gekenmerkt dat men genoemde waterige fase vöör genoemde membraanseparatie, in het bijzonder vöör genoemde ionenuitwisseling, aan een ultrafiltratiestap onderwerpt.  Process according to any one of claims 1 to 8, characterized in that said aqueous phase is subjected to an ultrafiltration step before said membrane separation, in particular before said ion exchange. 10. Inrichting voor het bewerken van drijfmest door toepassing van een werkwijze volgens een van de conclusies 1 tot 9, daardoor gekenmerkt dat ze een separator (3) bevat voor het scheiden van de drijfmest in een vloeibare en een vaste fractie, middelen (7) voor het doseren van enzymen en/of bacteriën in genoemde vloeibare fractie voor het afbreken van organische verbindingen, ten minste een flotatie/sedimentatietank (8,11) voor het afscheiden van een bovendrijvende en van een gesedimenteerde fase en van een zich daartussen bevindende waterige fase, en een membraanseparator (19) voor het scheiden van genoemde waterige fase in gezuiverd water en in een concentraat.  Slurry treatment device using a method according to any one of claims 1 to 9, characterized in that it comprises a separator (3) for separating the slurry into a liquid and a solid fraction, means (7) for dosing enzymes and / or bacteria in said liquid fraction for breaking down organic compounds, at least one flotation / sedimentation tank (8.11) for separating a supernatant and a sedimented phase and an aqueous phase located therebetween and a membrane separator (19) for separating said aqueous phase into purified water and a concentrate. 11. Inrichting volgens conclusie 10, daardoor gekenmerkt dat ze een schud-en/of trilzeef (3) bevat voor het scheiden van de drijfmest in genoemde vloeibare en genoemde vaste fase.  Device according to claim 10, characterized in that it comprises a shaking and / or vibrating screen (3) for separating the slurry into said liquid and said solid phase. 12. Inrichting volgens conclusie 10 of 11, daardoor gekenmerkt dat ze een ultrafiltratiesysteem (17) bevat om genoemde waterige fase te filtreren alvorens deze aan genoemde membraanseparator (19) toe te voeren. <Desc/Clms Page number 12>  Device according to claim 10 or 11, characterized in that it contains an ultrafiltration system (17) for filtering said aqueous phase before feeding it to said membrane separator (19).  <Desc / Clms Page number 12>   13. Inrichting volgens een van de conclusies 10 tot 12, daardoor gekenmerkt dat genoemde membraanseparator (19) gebaseerd is op de omgekeerde osmose techniek.  Device according to any one of claims 10 to 12, characterized in that said membrane separator (19) is based on the reverse osmosis technique. 14. Inrichting volgens conclusie 13, daardoor gekenmerkt dat ze vóór genoemde membraanseparator (19) een ionenwisselaar (22) bevat voor het verwijderen van anionen uit genoemde waterige fase.  Device according to claim 13, characterized in that it comprises an ion exchanger (22) before said membrane separator (19) for removing anions from said aqueous phase.
BE9400138A 1994-02-04 1994-02-04 METHOD FOR PROCESSING AND SLURRY apparatus used therewith. BE1008005A6 (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BE9400138A BE1008005A6 (en) 1994-02-04 1994-02-04 METHOD FOR PROCESSING AND SLURRY apparatus used therewith.
AU15719/95A AU1571995A (en) 1994-02-04 1995-02-06 Method for processing semi-liquid manure and the device to be used
PCT/BE1995/000011 WO1995021140A1 (en) 1994-02-04 1995-02-06 Method for processing semi-liquid manure and the device to be used

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BE9400138A BE1008005A6 (en) 1994-02-04 1994-02-04 METHOD FOR PROCESSING AND SLURRY apparatus used therewith.

Publications (1)

Publication Number Publication Date
BE1008005A6 true BE1008005A6 (en) 1995-12-05

Family

ID=3887949

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BE9400138A BE1008005A6 (en) 1994-02-04 1994-02-04 METHOD FOR PROCESSING AND SLURRY apparatus used therewith.

Country Status (3)

Country Link
AU (1) AU1571995A (en)
BE (1) BE1008005A6 (en)
WO (1) WO1995021140A1 (en)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2744119B1 (en) 1996-01-29 1998-04-10 Rhone Poulenc Chimie PROCESS FOR TREATING AQUEOUS LIQUID EFFLUENTS CONTAINING ORGANIC AND MINERAL MATERIALS FOR THEIR RECOVERY
DE19731177C1 (en) * 1997-07-10 1998-10-15 Ufi Tec Inst Fuer Membrantechn Mobile assembly to treat small to medium quantities of farm animal slurry
FR2784094B1 (en) * 1998-09-16 2001-01-26 Agri Protech METHOD FOR TREATING BIOLOGICAL RESIDUES AND PHASE SEPARATOR FOR IMPLEMENTING THE TREATMENT PROCESS ACCORDING TO THE INVENTION OR OTHER METHODS
DE19845808C1 (en) * 1998-09-30 2000-07-13 Wilk Bernd Ulrich Method and device for the biological treatment of waste water
WO2001044123A1 (en) * 1999-12-16 2001-06-21 Texaco Development Corporation Process for removing organic and inorganic contaminants from refinery wastewater streams employing ultrafiltration and reverse osmosis
FR2812627B1 (en) * 2000-08-07 2003-02-21 Abderrazack Djenani CONTINUOUS INDUSTRIAL WASTEWATER TREATMENT PROCESS AND DEVICES FOR ITS IMPLEMENTATION
ES2183743B2 (en) * 2001-08-17 2004-03-01 Thomassen Johannes Adria INSTALLATION OF RECYCLING OF AGRICULTURAL AND SIMILAR WASTE.
CA2380797A1 (en) * 2002-04-09 2003-10-09 Institut National De La Recherche Scientifique Manure treatment method
AU2003901279A0 (en) * 2003-03-19 2003-04-03 Healey, Arthur Stephen Water purification system
DK177918B1 (en) * 2008-05-07 2015-01-05 Purfil Aps Method and apparatus for treating manure and dung from livestock, as well as biologically loaded wastewater.
US9994471B2 (en) * 2009-05-05 2018-06-12 Iwr Technologies Ltd. Livestock wastewater treatment system and method
IT1400942B1 (en) * 2010-06-23 2013-07-02 Kron Morelli PLANT AND PROCEDURE FOR THE EXTRACTION OF AMMONIACAL NITROGEN FROM LIQUID WASTE, PARTICULARLY FOR THE REDUCTION OF THE QUANTITY OF WASTE FOR THE SPREADING
CN114315433A (en) * 2020-10-09 2022-04-12 绿巨酶生技股份有限公司 Kitchen waste treatment device

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL8502919A (en) * 1985-10-25 1987-05-18 Antonius Wilhelmus Cornelis Va Processing liq. manure by filtration, fermentation - and electrophoresis, giving sepn. into usable components, including bio-gas for prodn. of electricity
EP0315713B1 (en) * 1987-11-11 1993-11-10 Josef van Opbergen GmbH &amp; Co KG Process and installation for the treatment of waste water arising from the maintenance of livestock.
DE3911024A1 (en) * 1989-04-05 1990-10-11 Omnitech Computertechnik Und E Process and plant for reducing the liquid manure volume arising in animal husbandry
JPH0651199B2 (en) * 1989-08-09 1994-07-06 荏原インフイルコ株式会社 Organic wastewater treatment method
DK94292D0 (en) * 1992-07-22 1992-07-22 Flocco Tec Aps PROCEDURE AND APPARATUS FOR WASTE CLEANING

Also Published As

Publication number Publication date
WO1995021140A1 (en) 1995-08-10
AU1571995A (en) 1995-08-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
BE1008005A6 (en) METHOD FOR PROCESSING AND SLURRY apparatus used therewith.
US5885461A (en) Process and system for treatment of pig and swine manure for environmental enhancement
Pieters et al. Farm-scale membrane filtration of sow slurry
US3677405A (en) Liquid and sludge treatment
EP0210196A1 (en) Method and device for drying and conditioning poultry manure or similar pasty materials.
CN108585262A (en) The method of purified water and equipment suitable for the method
Christensen et al. Solid–liquid separation of animal slurry
RU2360868C1 (en) Method of sewage water purification from copper ions
DE3904452A1 (en) Mobile arrangement for treating waters, such as well water or surface water, waste water or liquid manure, ...
DE2059828A1 (en) Process for cleaning waste water containing protein
EP0507416B1 (en) Method for concentrating an effluent
RU2327647C1 (en) Method of sewage water purification against copper ions
US3192154A (en) Separation of colloidal solids from liquids
JPH03118896A (en) Method for removing the solid phase from a liquid substance, particularly waste water purification method
DE2341415A1 (en) Chemical waste water processing - using purifier contg. calcium carbonate, acid and or metal sulphate, oil adsorbent and flocculant
EP0315713B1 (en) Process and installation for the treatment of waste water arising from the maintenance of livestock.
DE3390397T1 (en) Process and device for wastewater purification
JPH06237B2 (en) Wastewater treatment method and apparatus
RU2483028C1 (en) Method of purifying waste water from petroleum products
RU2660105C1 (en) Method of wastewater treatment
WO1994002418A1 (en) A method of and an apparatus for purifying aqueous suspensions containing organic material and cations
JP3759523B2 (en) Livestock wastewater treatment method and apparatus
NL2029235B1 (en) Method to remove salts and/or ions, in particular sodium, from drain water and wastewater
RU2156749C1 (en) Method of treating fat-containing waste waters
RU190581U1 (en) MOBILE WATER TREATMENT STATION

Legal Events

Date Code Title Description
RE20 Patent expired

Owner name: GCM GEODETICS CONSTRUCTION MAINTENANCE

Effective date: 20000204