<Desc/Clms Page number 1>
Gerecycleerd produkt en werkwijze en inrichting voor het vervaardigen hiervan. Deze uitvinding heeft betrekking op een gerecycleerd produkt, meer speciaal een produkt op basis van mest, alsmede op een werkwijze en een inrichting voor het vervaardigen van zulk produkt.
Het is bekend dat in veel landen een groot overschot bestaat aan mest dat afkomstig is van de veestapel.
Gezien de omvang van dit overschot stelt de verwerking hiervan een groot probleem.
De uitvinding heeft tot doel hieraan een oplossing te bieden die toelaat het hergebruik van zulke meststof in de hand te werken of zulke meststof in een verbrandingsinstallatie te kunnen aanwenden.
De uitvinding beoogt een produkt dat kan worden vervaardigd op basis van de vaste bestanddelen van mest en dat van zodanige aard is dat hiervoor een groot aantal toepassingen kan worden bedacht die kommercieel haalbaar zijn.
Hiertoe betreft de uitvinding in de eerste plaats een gerecycleerd produkt, meer speciaal een produkt op basis van mest, met als kenmerk dat het minstens en bij voorkeur hoofdzakelijk bestaat uit door middel van een polymerisatie gefixeerd mest. Doordat het mest door middel van een polymerisatie gefixeerd is, ontstaat, zoals hierna nog zal blijken, een produkt met een waaier van toepassingsmogelijkheden.
<Desc/Clms Page number 2>
Volgens de uitvinding kan het mest door een minder of meer doorgevoerde polymerisatie in mindere of meerdere mate worden gefixeerd. De polymerisatie kan dan ook worden doorgevoerd in funktie van de aanwending van het beoogde produkt.
Op deze wijze kan ook de biologische afbreekbaarheid van het produkt worden gekozen in funktie van de toepassing.
Volgens een bijzonder kenmerk van de uitvinding worden verschillende polymerisatiegraden toegepast in éénzelfde produkt, wat het voordeel biedt dat bepaalde gedeelten van het produkt vlugger biologisch afbreken dan andere gedeelten.
In een belangrijke toepassing van de uitvinding wordt het produkt uitgevoerd in de vorm van een blok of van een tegel, die als bouwkomponent ter beschikking kan worden gesteld.
Deze blokken of tegels kunnen hierbij worden uitgevoerd als afboording en/of bekleding voor vijvers en oevers of dijken. De mest wordt hierbij slechts gedeeltelijk gefixeerd, zodanig dat de blokken biologisch afbreken over een relatief lange termijn, bijvoorbeeld vijf jaar. Dergelijke blokken bieden het voordeel dat bij aanvang na het aanbrengen niet alleen een degelijke afboording of bekleding wordt verkregen, doch deze blokken ook als voedingsbodem funktioneren voor oeverbegroeiing. Op lange termijn komt deze oeverbegroeiing de stevigheid van de oevers ten goede.
Volgens een andere belangrijke toepassing worden volgens de uitvinding tuintegels voor de land- en tuinbouwsektor vervaardigd, waarbij minstens een gedeelte van deze
<Desc/Clms Page number 3>
tuintegels is gevormd uit onvolledig gepolymeriseerd mest, zodanig dat een biologische afbraak kan optreden, waardoor de onderliggende bodem, waarop zulke tegels zijn aangebracht, kontinu bemest wordt. Hierdoor ontstaat een systeem van bemesting met vertraagde werking.
Deze tegels zijn bij voorkeur aan de onderzijde en bovenzijde samengesteld uit mest dat in een verschillende graad gefixeerd, respektievelijk gepolymeriseerd is, waarbij aan de bovenzijde een meer doorgedreven polymerisatie is doorgevoerd. Hierdoor wordt een loopvlak verkregen dat relatief stabiel is, zonder dat de bemesting vanaf de onderzijde wordt uitgesloten.
De tegels zijn in het bijzonder geschikt voor looppaden tussen groentebedden.
Volgens nog een belangrijke toepassing worden volgens de uitvinding sierstenen vervaardigd. Hierbij wordt een doorgedreven polymerisatie uitgevoerd, zodat geen of vrijwel geen biologisch afbraak kan plaatsvinden. Bij voorkeur worden deze sierstenen van een toplaag, meer speciaal een slijt-en/of sierlaag, uit kunststof voorzien, die bijvoorbeeld door middel van extrusie is aangebracht.
Volgens nog een toepassing van de uitvinding worden volgens de uitvinding kweekpotjes vervaardigd voor de tuin-en landbouw-, inklusief de hobbysektor. Door een slechts gedeeltelijke fixatie van de mest, wordt hierbij bekomen dat dergelijke kweekpotjes het voordeel bieden dat zij zowel als drager voor een plant kunnen fungeren, als als meststof kunnen dienst doen. De biologische afbreekbaarheid wordt hierbij bij voorkeur zodanig gekozen dat deze enkele maanden bedraagt.
<Desc/Clms Page number 4>
De uitvinding heeft eveneens betrekking op een werkwijze voor het realiseren van het voornoemde produkt, met als kenmerk dat zij hoofdzakelijk bestaat in het drogen van de mest en vervolgens het door middel van een polymerisatie fixeren ervan alsmede het vormgeven ervan.
Het drogen van de mest gebeurt bij voorkeur opeenvolgend door het ontwateren ervan en vervolgens het thermisch drogen van het bekomen slib.
De mest zal bij voorkeur aan één of meer zuiveringsprocédés worden onderworpen teneinde nadelige bestanddelen hieruit te verwijderen en om het bekomen produkt geurloos te maken.
De voornoemde polymerisatie gebeurt bij voorkeur door de gedroogde en gezuiverde mest te mengen met een geschikt polymerisatiemiddel.
Voor het polymerisatiemiddel wordt bij voorkeur gebruik gemaakt van een reaktief mengsel van meerdere komponenten.
De vormgeving gebeurt bij voorkeur door het persen van de bekomen mengeling in een bepaalde vorm terwijl de polymerisatie en fixatie plaatsvindt.
Volgens voorkeurdragende uitvoeringsvormen wordt gekozen uit vormgevingsprocessen van volgende aard : - een gemeenschappelijke injektie en kompressie ; - een proces gelijkaardig aan het RTM-systeem (Resine
Transfer Moulding) ; - een proces gelijkaardig aan het RIM-procédé (Reac- tion Injection Moulding).
<Desc/Clms Page number 5>
Volgens de uitvinding zal de fixatiegraad, en ook de reaktiesnelheid bij voorkeur worden geregeld door de keuze en/of instelling van één of meer van volgende parameters : - de verhouding van de gebruikte hoeveelheden van de komponenten van het voornoemde reaktief mengsel ; - de verhouding tussen de hoeveelheid te fixeren produkt en de hoeveelheid polymerisatiemiddel ; - de kompressiedruk bij het vormgeven ; - de temperatuur tijdens het persen.
Meer speciaal zal een reagentia-gehalte gekozen worden als volgt : - voor een zeer sterke fixatie : 25 ä 30 gew. %, bij- voorbeeld in het geval van de voornoemde siertegels ; - voor een gemiddelde fixatie : 10 ä 15 gew. %, bij- voorbeeld in het geval van de voornoemde tuintegels voor de land-en tuinbouwsektor ; - voor een zwakke fixatie : 5 ä 8 gew. %, bijvoorbeeld in het geval van een bekleding voor oevers en dergelijke ; - voor een zeer zwakke fixatie : 1 ä 2 gew. %, bijvoor- beeld in het geval van de voornoemde kweek- of teeltpotjes.
Met het inzicht de kenmerken van de uitvinding beter aan te tonen, is hierna een voorkeurdragende uitvoeringsvorm van de voornoemde werkwijze beschreven, als voorbeeld zonder enig beperkend karakter, met verwijzing naar de enige bijgaande figuur die deze werkwijze in een blokschema weergeeft.
Zoals in deze figuur is weergegeven wordt hierbij uitgegaan van mest 1 dat van verschillende bronnen kan afkomstig zijn, zoals van runderen, varkens, hennen en dergelijke.
<Desc/Clms Page number 6>
Zoals bekend bestaat zulke mest 1 uit een grote hoeveelheid water waarin vaste substanties aanwezig zijn.
In een eerste stap ondergaat de mest 1 bij voorkeur een eerste droging in een voordroger 2. In deze voordroger 2 gebeurt bijvoorbeeld een mechanische ontwatering door middel van dekanteren, filtratie, centrifugatie, uitpersen of dergelijke.
Het hieruit ontstane afvalwater wordt afgevoerd, bijvoorbeeld naar een waterzuiveringsinstallatie 3.
De waterzuiveringsinstallatie 3 kan van eender welk type zijn. Bij voorkeur wordt hiertoe het waterzuiveringssysteem aangewend dat door de Belgische firma Seghers Engineering wordt gekommercialiseerd onder de merknaam Unitank.
Het voorgedroogde produkt uit de voordroger 2, dat in wezen nog in de vorm van slib kan zijn, ondergaat in een volgende stap een droging in een thermische drooginstallatie 4.
De thermische droging in de drooginstallatie 4 berust op het feit dat het hierin via een ingang 5 toegevoerde produkt 6 wordt gedroogd door verwarming. Bij voorkeur gebeurt deze verwarming door het produkt 6 in kontakt te brengen met een verwarmd oppervlak.
Voor deze drooginstallatie kan gebruik worden gemaakt van bekende inrichtingen. Meer speciaal wordt hierbij, zoals schematisch is weergegeven in de figuur, gebruik gemaakt van een drooginstallatie die door de Belgische firma Seghers Engineering wordt gekommercialiseerd onder de naam Seghodryer.
<Desc/Clms Page number 7>
Zoals weergegeven in de figuur betreft het hierbij een vertikale meertrapsdroger die gevormd is uit horizontale platen 7 die worden verwarmd met behulp van thermische olie 8, die cirkuleert in een in of aan de platen 7 aangebrachte kanalisatie 9, en die op een niet weergegeven wijze wordt verwarmd.
Met behulp van horizontale rakels 10, die bevestigd zijn aan een centrale draaiende as 11, welke aangedreven wordt door middel van een motor 12, wordt het toegevoerde produkt 6 hierbij in eerste instantie over de verwarmde bovenste plaat 7 geschraapt en van buiten naar binnen bewogen, tot het via een opening 13 op de volgende, eronder gelegen plaat 7 terechtkomt. Vanop deze plaat 7 wordt het rakelen herhaald, doch van binnen naar buiten, waar het produkt 6 dan weer via een opening 14 op de volgende plaat terechtkomt.
Op deze wijze kan het produkt 6 voor meer dan 90 % worden ontwaterd, zonder dat de grondstof van dit produkt in onmiddellijke aanraking komt met verwarmingsvloeistof. Deze wijze van drogen, die een indirekt drogingsproces wordt genoemd, heeft hierbij het voordeel dat de temperatuur en de droogsnelheid optimaal kunnen worden geregeld door middel van de temperatuur van de olie 8.
Door de door middel van de rakels 10 gekreëerde beweging in het produkt 6, waarbij dit kontinu wordt gemengd en gewenteld, wordt een bijzonder hoge thermische efficiëntie bereikt en wordt gelijktijdig een lokale oververhitting van het produkt 6 voorkomen, zodat de kans op zelfontbranding wordt geminimaliseerd.
<Desc/Clms Page number 8>
De verplaatsing over een verwarmd oppervlak zou uiteraard ook op een andere wijze dan met rakels kunnen worden verwezenlijkt.
Het bij de droging vrijkomende vocht, dat zieh presenteert in de vorm van damp, wordt via een uitgang 15 afgevoerd en kan in een waterzuiveringsinstallatie 3 worden behandeld, bijvoorbeeld na kondensatie.
Het thermisch gedroogde produkt 6 verlaat de drooginstallatie 4 via uitgangen 16 in de vorm van korrels 17A-17B, zogenaamde "pellets", met een diameter van doorgaans 1 tot 4 mm met een droge stof gehalte van meer dan 90 %. De kwaliteit van de gedroogde korrels is bijzonder goed. Zij zijn sferisch van vorm en bovendien zeer hard.
Bij voorkeur is de drooginstallatie 4 opgenomen in een terugkoppelomloop 18, via dewelke een gedeelte van het gedroogde produkt, met andere woorden van de korrels 17A-17B wordt teruggevoerd, waarbij deze terugkoppelomloop 18 ervoor zorgt dat het produkt 6 dat aan de ingang 5 wordt toegevoerd reeds in de beginfase de vorm van een korrel heeft.
Deze terugkoppelomloop 18 bevat een conditioneerinrichting 19 die tussen de voordroger 2 en de ingang 5 is geplaatst.
In deze conditioneerinrichting wordt het slib dat afkomstig is uit de voordroger 2 in kontakt gebracht met de via de terugkoppelomloop 18 toegevoerde korrels, zodanig dat, zoals schematisch is weergegeven, een produkt 6 aan de ingang 5 wordt verkregen dat in wezen bestaat uit een harde kern 20 die bekleed is met een laag 21 gevormd uit het slib afkomstig uit de voordroger 2.
<Desc/Clms Page number 9>
Doordat het droogoppervlak hierbij systematisch wordt vergroot is de droogefficiëntie zeer groot. Als gevolg van het bekleden van de kern 20 met de laag 21, die bestaat uit ontwaterd mest, wordt de moeilijke kleef-fasetransitie in de drooginstallatie 4 vermeden, waardoor de afslijting van de schrapers en de platen wordt uitgesloten. Tevens wordt hierdoor een lager energieverbuik bekomen door minder wrijving.
Zoals aangeduid met stroomlijn 22 in het schema van de figuur, kan een gedeelte van het produkt dat uit de uitgang 15 treedt direkt worden teruggevoerd.
De overblijvende hoeveelheid produkt die via de stroomlijn 23 wordt verder geleid voor verdere behandeling passeert bij voorkeur eerst een scheidingsinrichting 24, waarbij een onderscheid gemaakt wordt tussen kleine korrels 17A en grote korrels 17B. De kleine korrels 17A worden naar de conditioneerinrichting 19 teruggevoerd, waar zij terug van een laag 21 worden voorzien, waarna zij terug in de thermische drooginstallatie 4 worden gebracht.
De scheiding kan worden uitgevoerd door middel van een separatiehopper die op de uitgang 16 aansluit.
De verblijftijd van het produkt 6 in de drooginstallatie 4 is ongeveer een half uur. Indien de recirkulatie in beschouwing word genomen, verblijft iedere korrel 17A-17B wel langer in deze drooginstallatie 4.
Als een gevolg van de langdurige blootstelling aan de hitte, worden alle faecale mikro-organismen vernietigd en blijven slechts enkele onschadelijke sporen over. Meer speciaal worden de faecale Streptococcus en coliformen
<Desc/Clms Page number 10>
volledig vernietigd en worden 98% van de "total count" en 78% van de aërobe sporen verwijderd.
Om zelfontbranding uit te sluiten wordt bij voorkeur gebruik gemaakt van een hoofdzakelijk gesloten drooginstallatie 4. De toevoer via de ingang 5 en de afvoer via de uitgang 16 kan hierbij gebeuren door middel van niet in de figuur weergegeven roterende ventielen. Op deze wijze wordt een ongekontroleerde inlaat van lucht vermeden en kan het zuurstofgehalte in de drooginstallatie 4 beperkt worden gehouden en dus zelfontbranding worden uitgesloten. De atmosfeer in de drooginstallatie 4 bestaat dan immers hoofdzakelijk uit stoom.
De korrels 17A-17B kunnen eventueel worden afgekoeld in een gefluidiseerd bed om zelfontbranding bij het afkoelen te vermijden. Op deze wijze wordt meteen alle stof verwijderd.
De grotere korrels 17B worden dan volgens de uitvinding verder verwerkt.
Hierbij kan eerst een zuivering worden uitgevoerd in een zuiveringsinstallatie 25, bijvoorbeeld een chemische zuivering waarbij het betreffende produkt wordt bevrijd van schadelijke bestanddelen en/of geurloos wordt gemaakt. Deze zuivering kan bijvoorbeeld bestaan uit een demetalisering of een demineralisatie, waarbij zware metalen kunnen worden verwijderd en de fosfaat- en stikstofgehaltes kunnen worden verminderd.
De restprodukten die uit deze zuivering resulteren, kunnen worden afgevoerd naar een afvalverzamelplaats of afvalverwerkingsinstallatie 26.
<Desc/Clms Page number 11>
Vervolgens wordt het basisprodukt gepolymeriseerd, respektievelijk gefixeerd, wat schematisch door het schemablok 27 wordt voorgesteld. Hierbij wordt het produkt in kontakt gebracht met één of meer polymerisatiemiddelen 28, wat bijvoorbeeld door bijeenvoeging en menging kan gebeuren.
Afhankelijk van de grondstof, met andere woorden van de mest, waaraan al dan niet nog andere produkten inmiddels zijn toegevoegd, bijvoorbeeld andere afvalstoffen, is het duidelijk dat de polymeren in de bepaalde verhoudingen worden toegevoegd en vervolgens de polymerisatiereaktie zal worden geïnitieerd.
Voor de polymeren of polymerisatiemiddelen kunnen verschillende produkten worden aangewend. Een voorbeeld hiervan is het onder de merknaam Lomacs beschikbare produkt.
Opgemerkt wordt dat het te fixeren produkt op het ogenblik van de toevoeging van de polymerisatiemiddelen niet noodzakelijk droog is. Het mest kan immers tijdens het zuiveren met bepaalde vloeibare substanties, bijvoorbeeld zuiver water, gemengd geworden zijn, waardoor het te fixeren produkt bijvoorbeeld terug een brei is geworden.
Uiteindelijk vindt een vormgeving plaats, welke stap schematisch door het schemablok 29 is voorgesteld. Het vormgeven kan er zoals voornoemd in bestaan dat het met polymerisatiemiddel 28 gemengde produkt in een vorm wordt geperst, waarbij de polymerisatie bij voorkeur gelijktijdig plaatsvindt met het persen.
Opgemerkt wordt dat, eens dat de polymerisatiereaktie geïnitieerd is, de fixatie zeer snel plaatsgrijpt en de vormgeving ook zeer snel dient te worden gerealiseerd, wat betekent in enkele sekonden. Het is immers juist tijdens
<Desc/Clms Page number 12>
deze periode dat de grondstof op basis van de mest, vermengd met de polymerisatieagentia vatbaar is voor vormgeving. Een vlugge vormgeving, bijvoorbeeld door persen onder zeer hoge druk is dan ook wenselijk. Bij voorkeur gebeurt dit in zogenaamde anti-kleefmatrijzen die bestaan uit een teflon-staal konstruktie.
Aangezien de mest op zieh reeds een aantal organische bestanddelen bevat, kan reeds een doeltreffend resultaat worden bekomen met een minimum aan polymerisatiereagentia. Ook het feit dat meststof op zieh reeds samendrukbaar is in droge vorm draagt ertoe bij dat weinig polymerisatiemiddel kan volstaan voor een goede hechting.
De uitvinding heeft ook betrekking op inrichtingen om de voornoemde werkwijze te realiseren, met als kenmerk dat deze in hoofdzaak bestaan in de kombinatie van een voordroger 2 waarin een ontwatering van de mest 1 plaatsvindt ; een thermische drooginstallatie 4 ; en een fixatie- en vormgevingsinstallatie, waarbij bijvoorbeeld een fixatie en een vormgeving wordt uitgevoerd zoals hiervoor beschreven en aangeduid met de referenties 25-26-27 in de figuur.
Het is duidelijk dat de inrichting volgens de uitvinding ook op een andere manier kan zijn samengesteld dan weergegeven in het schema van de bijgaande figuur. In dit schema kunnen immers bepaalde onderdelen weggelaten worden of vervangen worden door andere, of kunnen nog onderdelen worden toegevoegd om bijvoorbeeld bijkomende behandelingen uit te voeren. Hierbij kunnen de middelen voor het drogen en de middelen voor het fixeren van eender welke andere geschikte aard zijn.
<Desc/Clms Page number 13>
De inrichting kan ook worden opgesplitst in verschillende fabrikatie-eenheden die op verschillende lokaties zijn opgesteld. Zo bijvoorbeeld kunnen meerdere voordrogers worden aangewend die worden ingeplant in gebieden met sterk mestproducerende bedrijven. Op deze lokaties kunnen ook waterzuiveringseenheden worden opgericht. De overige handelingen kunnen in een gemeenschappelijke verwerkingseenheid worden gerealiseerd die is opgebouwd uit bijvoorbeeld de voornoemde drooginstallatie 4 en verschillende produktie-eenheden voor de fixatie en vormgeving.
Het is duidelijk dat het vormgeven niet noodzakelijk dient te gebeuren door middel van samendrukken in een matrijs.
Vanzelfsprekend kunnen ook andere technieken, zoals extrusie worden toegepast.
Opgemerkt wordt dat eventuele afvalstoffen die hieruit voortkomen, kunnen worden verbrand, waarbij de vrijgekomen warmte kan worden aangewend voor de verwarming van de thermische drooginstallatie 4.
Het is duidelijk dat de werkwijze van de uitvinding een volkontinu-fabrikatie toelaat.
De volgens de uitvinding verwezenlijkte produkten kunnen ook als brandstof, bijvoorbeeld in cementovens, worden aangewend.
De uitvinding kan in wezen met slib van verschillende oorsprong worden gerealiseerd. Onder het begrip"mest" wordt volgens de uitvinding dan ook alle grondstof verstaan die voedingsstoffen bevat.
De huidige uitvinding is geenszins beperkt tot de als voorbeelden beschreven en in de figuur weergegeven
<Desc/Clms Page number 14>
uitvoeringsvorm, doch dergelijk gerecycleerd produkt en de werkwijze en inrichting voor het vervaardigen ervan, kunnen volgens de uitvinding in verschillende varianten worden gerealiseerd zonder buiten het kader van de uitvinding te treden.
<Desc / Clms Page number 1>
Recycled product and method and device for manufacturing this. This invention relates to a recycled product, more particularly a product based on manure, as well as a method and an apparatus for manufacturing such product.
It is known that in many countries there is a large surplus of manure from livestock.
Given the size of this surplus, processing it poses a major problem.
The object of the invention is to provide a solution to this which permits to promote the reuse of such fertilizer or to be able to use such fertilizer in a combustion installation.
The object of the invention is a product which can be manufactured on the basis of the solid constituents of manure and which is of such a nature that it is possible to devise a large number of applications which are commercially feasible for this.
To this end, the invention primarily relates to a recycled product, more particularly a product based on manure, characterized in that it consists at least and preferably mainly of manure fixed by means of a polymerization. Because the manure is fixed by means of a polymerization, a product with a range of application possibilities is created, as will become clear below.
<Desc / Clms Page number 2>
According to the invention, the manure can be fixed to a lesser or greater degree by a more or less polymerization carried out. The polymerization can therefore be carried out in function of the application of the intended product.
In this way, the biodegradability of the product can also be selected depending on the application.
According to a special feature of the invention, different degrees of polymerization are used in the same product, which offers the advantage that certain parts of the product biodegrade faster than other parts.
In an important application of the invention, the product is in the form of a block or of a tile, which can be made available as a building component.
These blocks or tiles can be designed as borders and / or cladding for ponds and banks or dykes. The manure is only partially fixed, such that the blocks biodegrade over a relatively long term, for example five years. Such blocks offer the advantage that, at the start after application, not only a solid border or coating is obtained, but these blocks also function as a nutrient medium for bank growth. In the long term, this bank vegetation will enhance the firmness of the banks.
According to another important application, according to the invention, garden tiles for the agricultural and horticultural sector are manufactured, wherein at least a part of these
<Desc / Clms Page number 3>
garden tiles are formed from incompletely polymerized manure, such that biodegradation can occur, so that the underlying soil on which such tiles are applied is continuously fertilized. This creates a system of fertilization with a delayed effect.
These tiles are preferably composed on the bottom and top of manure which is fixed or polymerized to a different degree, with a more thorough polymerization being carried out on the top. This provides a tread that is relatively stable, without excluding fertilization from the bottom.
The tiles are particularly suitable for walkways between vegetable beds.
According to another important application, ornamental stones are manufactured according to the invention. Extensive polymerization is carried out here, so that no or virtually no biodegradation can take place. These decorative stones are preferably provided with a top layer, more particularly a wear and / or decorative layer, of plastic, which is applied, for example, by extrusion.
According to another application of the invention, according to the invention, cultivation pots are manufactured for the garden and agricultural sector, including the hobby sector. By only partial fixation of the manure, it is hereby obtained that such cultivation pots offer the advantage that they can both function as a carrier for a plant and can serve as fertilizer. The biodegradability is preferably chosen such that it is several months.
<Desc / Clms Page number 4>
The invention also relates to a method for realizing the aforementioned product, characterized in that it mainly consists of drying the manure and subsequently fixing it by means of a polymerization and shaping it.
The drying of the manure is preferably done successively by dewatering it and then thermally drying the sludge obtained.
The manure will preferably be subjected to one or more purification processes in order to remove harmful components therefrom and to render the obtained product odorless.
The aforementioned polymerization is preferably effected by mixing the dried and purified manure with a suitable polymerizing agent.
The polymerizing agent preferably uses a reactive mixture of several components.
The molding is preferably done by pressing the obtained mixture into a certain shape while the polymerization and fixation take place.
According to preferred embodiments, molding processes of the following nature are selected: - a common injection and compression; - a process similar to the RTM system (Resine
Transfer Molding); - a process similar to the RIM (Reaction Injection Molding) process.
<Desc / Clms Page number 5>
According to the invention, the degree of fixation, and also the reaction rate, will preferably be controlled by the selection and / or setting of one or more of the following parameters: - the ratio of the amounts of the components of the aforementioned reactive mixture used; - the ratio between the amount of product to be fixed and the amount of polymerizing agent; - the compression pressure during shaping; - the temperature during pressing.
More specifically, a reagent content will be chosen as follows: - for a very strong fixation: 25 to 30 wt. %, for example in the case of the aforementioned decorative tiles; - for an average fixation: 10 to 15 wt. %, for example in the case of the aforementioned garden tiles for the agricultural and horticultural sectors; - for a weak fixation: 5 to 8 wt. %, for example in the case of a coating for banks and the like; - for a very weak fixation: 1 to 2 wt. %, for example in the case of the aforementioned culture or cultivation pots.
With the insight to better demonstrate the features of the invention, a preferred embodiment of the aforementioned method is described below, by way of example without any limiting character, with reference to the only accompanying figure showing this method in a block diagram.
As shown in this figure, manure 1 is used here, which can come from various sources, such as cattle, pigs, hens and the like.
<Desc / Clms Page number 6>
As is known, such manure 1 consists of a large amount of water in which solid substances are present.
In a first step, the manure 1 preferably undergoes a first drying in a pre-dryer 2. In this pre-dryer 2, for instance, a mechanical dewatering takes place by means of decanting, filtration, centrifugation, squeezing or the like.
The resulting waste water is discharged, for example to a water purification installation 3.
The water purification plant 3 can be of any type. Preferably, the water purification system is used for this purpose, which is marketed by the Belgian company Seghers Engineering under the brand name Unitank.
The pre-dried product from the pre-dryer 2, which may still be essentially in the form of sludge, undergoes drying in a thermal drying installation 4 in a next step.
The thermal drying in the drying installation 4 is based on the fact that the product 6 supplied via an inlet 5 is dried by heating. Preferably, this heating is effected by contacting the product 6 with a heated surface.
Known devices can be used for this drying installation. More specifically, as shown schematically in the figure, use is made of a drying installation which is marketed by the Belgian company Seghers Engineering under the name Seghodryer.
<Desc / Clms Page number 7>
As shown in the figure, this concerns a vertical multistage dryer formed from horizontal plates 7 heated by thermal oil 8, which circulates in a channel 9 arranged in or on the plates 7, and which is shown in a manner not shown. heated.
With the aid of horizontal doctor blades 10, which are attached to a central rotating shaft 11, which is driven by means of a motor 12, the supplied product 6 is initially scraped over the heated top plate 7 and moved from the outside inwards, until it lands through an opening 13 on the next plate 7 below. The squeegee is repeated from this plate 7, but from the inside to the outside, where the product 6 then passes through an opening 14 to the next plate.
In this way, the product 6 can be dewatered for more than 90%, without the raw material of this product coming into direct contact with heating liquid. This method of drying, which is called an indirect drying process, has the advantage that the temperature and the drying speed can be optimally controlled by means of the temperature of the oil 8.
The movement in the product 6, created by means of the doctor blades 10, in which this product is continuously mixed and rotated, achieves a particularly high thermal efficiency and at the same time prevents local overheating of the product 6, so that the chance of spontaneous combustion is minimized.
<Desc / Clms Page number 8>
The movement over a heated surface could of course also be effected in a manner other than with doctor blades.
The moisture released during drying, which is presented in the form of vapor, is discharged through an outlet 15 and can be treated in a water purification installation 3, for example after condensation.
The thermally dried product 6 leaves the drying installation 4 via outlets 16 in the form of granules 17A-17B, so-called "pellets", with a diameter of usually 1 to 4 mm with a dry matter content of more than 90%. The quality of the dried granules is particularly good. They are spherical in shape and very hard.
Preferably, the drying installation 4 is included in a feedback loop 18, through which a part of the dried product, in other words from the grains 17A-17B, is recycled, this feedback loop 18 ensuring that the product 6 which is fed to the inlet 5 already in the form of a grain.
This feedback loop 18 contains a conditioning device 19 which is placed between the pre-dryer 2 and the inlet 5.
In this conditioner, the sludge originating from the pre-dryer 2 is brought into contact with the granules fed via the feedback loop 18, such that, as shown schematically, a product 6 is obtained at the inlet 5, which essentially consists of a hard core 20 which is coated with a layer 21 formed from the sludge from the pre-dryer 2.
<Desc / Clms Page number 9>
Because the drying surface is systematically enlarged, the drying efficiency is very high. As a result of coating the core 20 with the layer 21, which consists of dehydrated manure, the difficult adhesive phase transition in the drying installation 4 is avoided, which prevents the scrapers and plates from wearing off. This also results in a lower energy consumption due to less friction.
As indicated by streamline 22 in the diagram of the figure, a portion of the product exiting the outlet 15 can be recycled directly.
Preferably, the remaining amount of product passed through the streamline 23 for further treatment first passes a separator 24, distinguishing between small grains 17A and large grains 17B. The small granules 17A are returned to the conditioning device 19, where they are again coated 21, after which they are returned to the thermal drying installation 4.
The separation can be carried out by means of a separation hopper connecting to the output 16.
The residence time of the product 6 in the drying installation 4 is about half an hour. If the recirculation is taken into account, each grain 17A-17B will stay longer in this drying installation 4.
As a result of the prolonged exposure to the heat, all faecal micro-organisms are destroyed and only a few harmless traces remain. More special are the faecal Streptococcus and coliforms
<Desc / Clms Page number 10>
completely destroyed and 98% of the "total count" and 78% of the aerobic tracks are removed.
In order to rule out self-ignition, a mainly closed drying installation 4 is preferably used. The supply via the inlet 5 and the discharge via the outlet 16 can be effected by means of rotary valves not shown in the figure. In this way, an uncontrolled inlet of air is avoided and the oxygen content in the drying installation 4 can be kept limited and thus spontaneous combustion can be excluded. After all, the atmosphere in the drying installation 4 then mainly consists of steam.
Grains 17A-17B can optionally be cooled in a fluidized bed to avoid spontaneous combustion on cooling. In this way all dust is immediately removed.
The larger grains 17B are then further processed according to the invention.
In this case, a purification can first be carried out in a purification installation 25, for instance a chemical purification in which the product in question is freed from harmful components and / or rendered odorless. This purification can, for example, consist of demetalization or demineralization, whereby heavy metals can be removed and the phosphate and nitrogen contents can be reduced.
The residual products resulting from this purification can be taken to a waste collection point or waste processing plant 26.
<Desc / Clms Page number 11>
Subsequently, the base product is polymerized or fixed, which is schematically represented by scheme block 27. The product is herein brought into contact with one or more polymerizing agents 28, which can be done, for example, by combining and mixing.
Depending on the raw material, in other words of the manure, to which other products have been added or not, for example other waste materials, it is clear that the polymers are added in the given proportions and then the polymerization reaction will be initiated.
Different products can be used for the polymers or polymerizing agents. An example of this is the product available under the brand name Lomacs.
It is noted that the product to be fixed is not necessarily dry at the time of the addition of the polymerizing agents. After all, the manure may have been mixed with certain liquid substances, for example pure water, during purification, so that the product to be fixed has, for example, become a knit again.
Finally, a design takes place, which step is schematically represented by the schematic block 29. The molding may, as aforementioned, consist of pressing the product mixed with polymerizing agent 28 into a mold, the polymerization preferably taking place simultaneously with pressing.
It is noted that once the polymerization reaction has been initiated, the fixation takes place very quickly and the shaping also has to be realized very quickly, which means in a few seconds. After all, it is correct during
<Desc / Clms Page number 12>
this period that the raw material based on the manure, mixed with the polymerization agents, is susceptible to shaping. A quick design, for example by pressing under very high pressure, is therefore desirable. Preferably, this is done in so-called non-stick dies which consist of a Teflon steel construction.
Since the manure already contains a number of organic constituents, an effective result can already be obtained with a minimum of polymerization reagents. The fact that fertilizer is already compressible in dry form also contributes to the fact that little polymerizing agent can suffice for good adhesion.
The invention also relates to devices for realizing the aforementioned method, characterized in that they mainly exist in the combination of a pre-dryer 2 in which a dehydration of the manure 1 takes place; a thermal drying installation 4; and a fixation and shaping installation, wherein for example a fixation and a shaping is performed as described above and indicated with references 25-26-27 in the figure.
It is clear that the device according to the invention can also be composed in a different way than shown in the diagram of the accompanying figure. After all, in this scheme, certain parts can be omitted or replaced by others, or parts can be added to carry out additional treatments, for example. The means for drying and the means for fixing can be of any other suitable nature.
<Desc / Clms Page number 13>
The device can also be split into different manufacturing units that are located at different locations. For example, several pre-dryers can be used that are implanted in areas with strong manure-producing companies. Water treatment units can also be established at these locations. The other operations can be carried out in a common processing unit, which is built up from, for example, the aforementioned drying installation 4 and various production units for fixation and shaping.
It is clear that the shaping does not necessarily have to be done by compression in a mold.
It goes without saying that other techniques, such as extrusion, can also be used.
It is noted that any waste resulting from this can be incinerated, whereby the released heat can be used for heating the thermal drying installation 4.
It is clear that the method of the invention permits continuous production.
The products produced according to the invention can also be used as fuel, for example in cement kilns.
The invention can essentially be realized with sludge of different origins. According to the invention, the term "manure" therefore means all raw material containing nutrients.
The present invention is by no means limited to those described as examples and shown in the figure
<Desc / Clms Page number 14>
According to the invention, such a recycled product and the method and device for manufacturing it can be realized in different variants without departing from the scope of the invention.