CS210290B1

CS210290B1 - Method of treating the refuse waters from animal large-scale production and facility for executing the same

Info

Publication number: CS210290B1
Application number: CS481180A
Authority: CS
Inventors: Jaroslav Svanda; Jan Paca; Vaclav Koska
Original assignee: Jaroslav Svanda; Jan Paca; Vaclav Koska
Priority date: 1980-07-07
Filing date: 1980-07-07
Publication date: 1982-01-29

Description

Předmětem vynálezu je způsob zpracování odpadních voď z živočišné velkoprodukce, zejména výkalů a oplachových vod z velkovýkrmen prasat, při němž se zpracovává kapalný podíl výkalů a jako hlavní produkt se získává zkirmdvatelný koncenrát, jakož i zařízení k provádění tohoto způsobu. Jako vedlejší produkt se odděluje sypká pevná hmota; použitelná jako hnojivo nebo ke kompostování, a brýdový kondenzát o čistotě umožňující jeho opětovné použití pro technologické účely ve velkovýkrmně, jako tekuté hnojivo pro podpovrchovou zálivku v zahradnických nebo zelinářských provozech anebo jako ředicí voda při tvorbě bioplynu ve vyhnívacím procesu. Přebytečný kondenzát je možno po dočištění na sorpčních filtrech vypouštět do vodních toků.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention relates to a process for the treatment of large-scale waste water, in particular excrement and rinse water, from large-scale pig fodder, in which the excrement liquid is processed and a confirmatable concentrate is obtained as the main product. A bulk solid is separated as a by-product; for use as fertilizer or for composting, and waste vapor condensate of a purity enabling it to be reused for technological purposes in large-scale feed, as liquid fertilizer for subsurface watering in horticultural or vegetable plants or as dilution water for biogas production in digestion processes. Excess condensate can be discharged into watercourses after cleaning on sorption filters.

Kapalná část výkalů se po odseparování hrubších pevných podílů a případném předehřevu a provzdušnění podrobí zkrácené aerobní kultivaci, načež se aerobně zpracovaný substrát zahušťuje na vícestupňové odparce bud¹ pod mez tekutosti, nebo do pastovitého stavů, kdy se použije jako pojivo pro granulaci krmných směsí určených pro prasata nebo skat, anebo se pro účely uskladnění nebo přípravu krmných směsí pro drůbež dosušuje ještě dále v sušárnách. Dosušován může být zahuštěný koncentrát buď přímo, anebo ve směsi s objemovými přísadami krmných směsí, jako vojtěškové moučky nebo slunečnicového nebo sójového šrotu.The liquid portion of the feces after separation of coarser solids and optional preheating and aeration subjected shortened aerobic cultivation, then aerobically treated substrate thickens to a multistage evaporator either ^one below the yield point, or paste-like state when it is used as a binder for pelletizing compound feeds for pigs or skat, or it is dried further in drying rooms for the purpose of storage or preparation of compound feedingstuffs for poultry. The concentrated concentrate may be dried either directly or in admixture with bulking ingredients such as alfalfa meal or sunflower or soy meal.

Předmětem vynálezu je způsob a zařízení pro zpracování odpadních vod z živočišné velkoprodukce, zejména čerstvých výkalů a oplachových vod z velkovýkrmen prasat, při němž se biologicky zpracovává kapalný podíl výkalů a získává se bílkovinný koncentrát, představující hodnotnou zkrmovatelnou hmotu, jakož i zařízení k provádění tohoto způsobu. Tato hmota může být využita jako přísada do krmných směsí připravovaných zejména pro monogastrická zvířata, např. drůbež, prasata anebo i skot atd. Jako vedlejší produkt se odděluje sypká pevná hmota, která může být s výhodou použita ke kompostování, pro tvorbu bioplynu, jako hnojívo anebo po dosušení spálena, a zkondenzovaná brýdová pára o čistotě umožňující její opětovné použití pro technologické účely ve velkovýkrmně, popř. pro vypuštění do vodoteče po předcházejícím dočištění.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention relates to a method and an apparatus for the treatment of large-scale waste water, in particular fresh excrement and rinse water from large-scale swine fodder, in which the liquid fraction of the excrement is biologically processed to obtain a protein concentrate representing valuable feedstuff. . This material can be used as an additive to compound feed prepared especially for monogastric animals such as poultry, pigs or even cattle, etc. As a by-product, a loose solid matter is separated, which can advantageously be used for composting, for biogas production as fertilizer or, after drying, burned, and condensed vapors of purity allowing their reuse for technological purposes in large-scale feed, resp. for discharge into the watercourse after previous purification.

Dosud známé způsoby zpracování živočišných exkrementů je možno obecně roztřídit do tří skupin:The previously known methods of processing animal excrements can generally be classified into three groups:

— založené na 'využití mechanické cesty v kombinaci s případným tepelným zpracováním exkrementů, — procesy založené na biologickém zpracování exkrementů a — procesy kombinované- based on the use of a mechanical path in combination with the possible heat treatment of manure, - processes based on the biological treatment of manure and - combined processes

Postuipy zařazené do druhé a třetí skupiny lze obecně rozdělit podle charakteru biologického procesu na postupy pracující s aerobním procesem a postupy založené na anaerobním zpracování výkalů, popř. procesy kombinované.Postuips classified into the second and third groups can generally be divided according to the nature of the biological process into processes working with an aerobic process and processes based on anaerobic treatment of feces, respectively. combined processes.

Systémy, které využívají čistě biologické cesty zpracování exkrementů, mají společnou nevýhodu v tom, že vyžadují velké zdržné doby výkalů v aeračních nádobách pro odbourání BSK 5 do té míry, aby bylo možno výslednou odpadní vodu vypouštět přímo do vodoteče. Dlouhé zdržné doby výkalů v aeračních zařízeních vyžadují současně přiměřeně velké plochy pro čistírenská zařízení. Zkrácené zdržné doby zpracovávaného materiálu v aeračním zařízení je možno dosáhnout pouze za cenu dalšího dočištění, ve většině případů dočištění chemického, založeného na použití nákladných a často i deficitních chemikálií, a vyžadujícího pochopitelně i další přídavná zařízení.Systems that utilize purely biological excrement processing routes have the common disadvantage of requiring large excrement residence times in aeration vessels to break down BOD 5 to the extent that the resulting wastewater can be discharged directly into the watercourse. At the same time, long excrement residence times in aeration plants require reasonably large areas for sewage plants. Reduced residence times of the processed material in the aeration plant can only be achieved at the expense of further refinement, in most cases refinement of chemical, based on the use of expensive and often deficient chemicals, and of course requiring additional equipment.

Podobné nevýhody se projevují i u procesů, při nichž je biologický proces kombinován s mechanickým, popř. i tepelným zpracováním výkalů, jak vyplývá z následujících příkladů.Similar disadvantages also occur in processes where the biological process is combined with a mechanical or a biological process. heat treatment of feces, as follows from the following examples.

Je znám např. západoněmecký systém WKH, při němž se výkaly ze sběrné jímky podrobí separaci pevných částic, které předcházejí smísení výkalů ve směšovací komoře s dávkovanými koagulanty. Filtrát je dopravován k čisticímu zařízení, kde jsou rozptýlené zbytky pevných částic odstraněny biologicky a flotaci. V dalším stupni čištění dochází k vysrážení solí a k devitalizaci mikroorganismů. Na odtoku má voda hodnotu 20—30 BSK 5, je čirá a neobsahuje živé organismy. Kal se vede na separační zařízení, přičemž odseparovaná pevná fáze se dopravuje do šneku vyhřívaného párou, kde se mísí se suchou hmotou z předchozího cyklu. Výsledná hmota se dosušuje v tQplovzdušné sušárně, vyhřívané párou, při pracovní teplotě cca 100 °C. Páry se odvádějí k vodnímu propírání a nezkondenzovatelné aromatické látky se spalují v hořáku kotle pro výrobu páry. Voda částečně recirkuluje a rovněž u sušení výsledný produkt se zčásti vrací do šneku. Osušek je po hygienické stránce nezávadný, je' pasterizován a uchovává si všechny původní proteiny.For example, the West German WKH system is known in which the faeces from the collecting well are subjected to a separation of solid particles which precede the mixing of the faeces in the mixing chamber with the metered coagulants. The filtrate is conveyed to a treatment facility where the suspended solids are removed biologically and flotated. In the next stage of purification, the salts precipitate and the microorganisms are devitalized. At the outflow the water has a value of 20-30 BOD 5, it is clear and does not contain living organisms. The sludge is fed to a separator, whereby the separated solid phase is conveyed to a steam heated screw where it is mixed with the dry matter from the previous cycle. The resulting mass is dried in a steam heated air oven at a working temperature of about 100 ° C. The vapors are discharged for water washing and the non-condensable flavorings are burned in a steam boiler burner. The water is partially recirculated, and also for drying, the resulting product is partially returned to the screw. The towel is hygienically safe, pasteurized and retains all the original proteins.

Jiný proces je založen na kombinaci anaerobního a aerobního způsobu zpracování tekutého hnoje, shromažďovaného ve skladovacích jímkách anebo vedeného přímo do vyhnívací jímky s dočištěním odpadní vody pomocí flokulantů a následnou separací tuhé fáze. Při anaerobním zpracování ve vyhnívací jímce se při tom dosahuje 95% čisticího účinku (obsah BSK 5 činí 1.000—2.000 mg/lj. Část anaerobně zpracovaného substrátu přepadá přepadem umístěným uprostřed vyhnívací jímky dále samospádem na aerobní zpracování s účinností procesu 70% (BSK 5 na výstupu z aerobního zpracování činí 300—600 mg/1). Zbytek BSK 5 není možno biologicky dočistit, a proto se používá prostředku na vyvlookování. Zbytky suspenze se odstraňují v dekantačním zařízení. Pro vyčiření vody se dále zařazuje filtr s aktivním uhlím, čímž se získá BSK 5 o průměrné hodnotě 40 mg/LAnother process is based on a combination of anaerobic and aerobic liquid manure treatment, collected in storage pits or led directly to a digester with waste water treatment by flocculants and subsequent solid phase separation. In the anaerobic treatment in the digester, 95% of the cleaning effect is achieved (BOD 5 content is 1,000-2,000 mg / l. Part of the anaerobically treated substrate overflows through the overflow located in the middle of the digester further by gravity aerobic treatment with a process efficiency of 70% The aerobic treatment output is 300-600 mg / l) The remainder of BOD 5 cannot be biologically cleaned and therefore a flash-out agent is used, the remainder of the suspension is removed in a decanter. obtains BOD 5 with an average value of 40 mg / L

Uvedené nedostatky v podstatné míře odstraňuje způsob a zařízení pro zpracování odpadních vod z živočišné velkovýroby, zejména čerstvých výkalů a oplachových vod z velkovýkrmen prasat podle vynálezu, který patří do třetí skupiny zpracovatelských postupů, tj. postupů využívajících pro zpracování výkalů biologickou cestu v kombinaci s mechanickými postupy.The aforementioned drawbacks are substantially eliminated by the method and apparatus for the treatment of large-scale waste water, in particular fresh excrement and rinse water from large-scale pig feeds according to the invention, which belongs to the third group of treatment processes, i.e. progresses.

Podstata vynálezu, iresp. způsobu podle vynálezu spočívá v tom, že surové výkaly spolu s oplachovými vodami se po homogenizaci, předehřevu a provzdušnění podrobí mechanické separaci, při níž se oddělí pevné podíly o velikosti nad 0,5—1,0 mm. Ty se potom jako vedlejší produkt odvádějí k dalšímu využití, ke kompostování nebo anaerobnímu zpracování za účelem tvorby kalového plynu apod. Kapalný podíl se po případném dalším předehřevu podrobí zkrácené aerobní kultivaci, načež se aerobně zpracovaný substrát odpařením zahustí na koncentraci 40—65 % hmot. Vzniklé brýdové páry se podrobí parciální kondenzaci, při níž se kondenzát rozdělí na podíl obsahující nejméně 50 % těkavých derivátů mastných kyselin, který lze odvádět jako tekuté hnojivo mimo prostory velkovýroby, a na nejméně jeden další podíl, který obsahuje zbytkové množství mastných kyselin.SUMMARY OF THE INVENTION, iresp. The process according to the invention consists in subjecting the raw feces together with the rinsing waters to mechanical separation after homogenization, preheating and aeration, in which solids over 0.5-1.0 mm are separated. These are then passed as by-product for further use, composting or anaerobic treatment to form sludge gas, and the like. The liquid fraction is subjected to a shortened aerobic culture after further preheating, whereupon the aerobically treated substrate is concentrated to 40-65% by weight. The resulting vapour vapors are subjected to partial condensation in which the condensate is separated into a fraction containing at least 50% volatile fatty acid derivatives which can be removed as a liquid fertilizer off-site and into at least one other fraction containing residual fatty acids.

Kapalný podíl je podroben aerobní kultivaci, prováděné při teplotách 15—35 °C po doibu 3—5 drní. Je-li aerobní kultivace vedena v oblasti termofiliní, tj. při teplotě 35— —65 °C, dosahuje se přibližně stejného nárůstu bílkovinné hmoty, tj. 35—40%, již za dobu 1—3 dnů.The liquid fraction is subjected to aerobic cultivation carried out at temperatures of 15-35 ° C after a doib of 3-5 grit. When aerobic cultivation is conducted in the thermophilic range, i.e. at a temperature of 35-65 ° C, approximately the same increase in protein mass, i.e. 35-40%, is achieved within 1-3 days.

Dočištění přebytečného kondenzátu před vypuštěním do vodoteče se provádí sorpčním pochodem, např. vypírkou přes vrstvu zeminy.Purification of excess condensate before discharge into the watercourse is carried out by a sorption process, eg scrubbing through a layer of soil.

Způsob podle vynálezu je založen na využití látek, které jsou obsaženy ve výkalech v roztoku, koloidní formě a ve formě jemné suspenze pro tvorbu produktu s vysokou nutriční hodnotou za použití zkrácené aerobní kultivace. Způsob zpracování odpadních vod z živočišné veikoprodukce je zaměřen na výrobu bílkovinného zkrmovatelného produktu z výkalů, při němž není používáno žádných přídavných chemikálií. Zkrácenou fermentaci v mezofilní nebo termofilní oblasti se biologicky zpracují lehce odbouratelné mastné kyseliny a deriváty, které představují převážný zdroj zápachu a umožňují nárůst další buněčné hmoty. Termická separace pevných látek v odpařovací stanici znamená vedle zakoncentrování produktu 1 další odstranění zápachu, které je umožněno stopováním nežádoucích těkavých látek párou při odpařování vody. Odpadní voda, tvořená brýdovým kondenzátem, neobsahuje žádné pevné látky ani rozpuštěné soli. Zpracování jak pevného produktu, tak i odpadní vody za vyšších teplot představuje hygienický stupeň, který vedle fermentace představuje způsob likvidace choroboplodných zárodků.The method according to the invention is based on the use of the substances contained in the feces in solution, colloidal form and in the form of a fine suspension for the production of a product with a high nutritional value using a shortened aerobic culture. The method of waste water treatment from animal co-production is directed to the production of a protein feed product from feces, in which no additional chemicals are used. Shortened fermentation in the mesophilic or thermophilic region is readily biodegradable to easily degradable fatty acids and derivatives, which are the predominant source of odor and allow the growth of additional cellular matter. The thermal separation of the solids in the evaporation station means, in addition to concentrating the product 1, a further odor removal, which is made possible by the tracing of the undesirable volatiles by the steam during evaporation of the water. The waste water formed by the vapor condensate does not contain any solids or dissolved salts. The treatment of both solid product and waste water at elevated temperatures is a hygienic step which, in addition to fermentation, is a method of destroying germs.

Zařízení k provádění uvedeného způsobu podle vynálezu se skládá ze separačního zařízení, napojeného přímo nebo přes mezizásobník surových výkalů na jednu nebo více sbromažďovacích jímek, umístěných pod stájemi velkovýroby, a z vícestupňové odpařovací stanice, kde pracovní prostor prvního stupně odpařovací stanice je přes studenou větev kondenzátorů brýdových par napojen na výstup kapalného podílu do separačního zařízení. Pracovní prostor posledního stupně odpařovací stanice je potom napojen přímo anebo přes sušárnu na linku pro transport bílkovinného produktu. Pracovní prostory všech stupňů odpařovací stanice jsou pak přes horkou větev prvního kondenzátorů spojeny společně nebo odděleně s mezizásobníkem kondenzátu brýdových par, opatřeným jednak potrubím pro recirkulaci kondenzátu do stájí, jednak odvodem kondenzátu na dočištění. Toto zařízení je charakterizováno tím, že mezi separační zařízení a první kondenzátor vícestupňové odpařovací stanice je začleněn fermentor, jehož přívodní část je napojena na odvod kapalného podílu ze separačního zařízení a jeho výstupní část je přes studenou větev prvního kondenzátorů napojena pa první stupeň odpařovací stanice. Součástí celého zařízení je i vyhnívací zařízení, které je jednak napojeno na odvod pevné fáze ze separačního zařízení, jednak spojeno i s potrubím pro odvod brýdových par z prvního kondenzátorů.The apparatus for carrying out the method according to the invention consists of a separating device connected directly or via an intermediate storage tank to one or more collecting sumps located below the large-scale stables and a multi-stage evaporation station where the first stage evaporation station is through the cold branch vapor connected to the outlet of the liquid fraction to the separation device. The working space of the last stage of the evaporation station is then connected directly or via a dryer to a protein product transport line. The working spaces of all stages of the evaporation station are then connected together or separately to a vapor condensate intermediate reservoir equipped with a condensate recirculation conduit to the stables via a hot branch of the first condensers and a condensate drain for cleaning. This device is characterized in that a fermenter is connected between the separation device and the first condenser of the multi-stage evaporation station, the inlet part of which is connected to the removal of the liquid fraction from the separation device and its outlet part is connected to the first stage of the evaporation station. Part of the whole plant is also a digester, which is connected to the solid phase removal from the separation device and also connected to the vapor vapor piping from the first condensers.

Pro účely mechanické separace se jako nejvýhodnější jeví spádové nebo vibrační síto, které je nenáročné na obsluhu i údržbu. Stejně dohře však může být použita i odstředivka nebo usazovací nádrž. Volba separačního zařízení se v tomto případě řídí spíše způsobem dopravy a využitím oddělených hrubších pevných podílů, než vlastní zpracovatelskou technologií. V zásadě je třeba respektovat pouze skutečnost, že není žádoucí ostré dělení kapalné části výkalů od pevné fáze, neboť na rozdíl od většiny užívaných technologií, při nichž se pro zpracování využívá odseparovaná pevná část výkalů, je tento postup založen na využití látek obsažených v kapalném podílu pp separaci v různých formách, při jejichž Zpracování vzniká produkt s vysokou nutriční hodnotou i při zkrácené aerobní kultivaci.For the purpose of mechanical separation, the sloping or vibrating screen, which is easy to operate and maintain, appears to be the most suitable. However, a centrifuge or settling tank can be used in the same way. In this case, the choice of separation device is governed by the method of transport and the use of separated coarse solids rather than the actual processing technology. In principle, it is only necessary to respect the fact that a sharp separation of the liquid feces from the solid phase is not desirable since, unlike most of the technologies used in which the separated solid feces is used for processing, this procedure is based on utilization of substances contained in the liquid fraction. pp separation in various forms, the processing of which produces a product with high nutritional value even in shortened aerobic cultivation.

Mezizásobnífc surových výkalů je proveden jako otevřená nádoba, opatřená ohřevem a provzdušňovacím zařízením.The intermediate stock of raw feces is in the form of an open container provided with heating and an aeration device.

i Odpařovací stanice celého zařízení je provedena tak, že jednotlivé stupně jsou vytvořeny jako trubkové odparky, nejlépe odparky pracující na principu splývajícího filmu, a poslední stupeň jako horizontální rotorová odparka.The evaporation station of the whole apparatus is designed such that the individual stages are designed as tubular evaporators, preferably evaporators operating on the principle of a flowing film, and the last stage as a horizontal rotor evaporator.

První kondenzátor zařízení je opatřen potrubím pro odvod kondenzátu brýdových pár, popř. pro recirkulaci kondenzátu do fermentorů nebo jeho odvod do vyhnívacího zařízení pevného podílu po separaci.The first condenser of the device is provided with a condensate discharge condensate vapor condensate conduit. for recirculating the condensate to the fermenters or discharging it to the solid digester after separation.

K hlavním výhodám způsobu a zařízení pro zpracování odpadních vod z živočišné velkovýroby podle vynálezu patří kromě již dříve uvedených předností. také příznivá energetická bilance celé jednotky, neboť je použito takových metod termického zpracování, které mají ve srovnání s jinými způsoby, zejména © přímým sušením nezahuštěných fermentorových výkalů, nízké energetické nároky na 1 kg odpařené vody. Další výhodou, která vyplývá ze zařazení odpařovácího procesu do procesu zpracování surových výkalů, je skutečnost, že zpracovávaný substrát je v odpař ovací stanici dokonale uzavřen vůči atmosféře a přichází s ní do styku až po ochlazení, kdy jsou těkavé složky již pohlceny v destilátu, takže vznikají pouze zanedbatelné exhalace.In addition to the aforementioned advantages, the main advantages of the method and apparatus for the treatment of large-scale waste water from the animal production according to the invention are the advantages mentioned above. also a favorable energy balance of the whole unit, as heat treatment methods are used which have low energy requirements per kg of evaporated water compared to other methods, in particular by direct drying of non-thickened fermenter feces. A further advantage that results from the inclusion of the evaporation process in the raw feces treatment process is the fact that the treated substrate in the evaporation station is perfectly enclosed to the atmosphere and only comes into contact with it after cooling, when the volatile components are already absorbed in the distillate, only negligible exhalations arise.

Příkladové provedení zařízení pro zpracování odpadních vod z živočišné velkoprodukce podle vynálezu je dále schematicky znázorněno na připojeném výkresu.An exemplary embodiment of a plant for the treatment of waste water from a large-scale animal production according to the invention is further illustrated schematically in the accompanying drawing.

Ve znázorněném uspořádání jsou surové výkaly, tzv. kejda, shromažďovány v jímceIn the illustrated arrangement, the sludge is collected in a sump

2, umístěné pod stájí nebo halou 1. Vykli4 zení kejdy z bezsteliivových stájí z podrostovými kanály se provádí hydraulicky, přičemž sběrný systém je oplachován technologickou vodou, tj. upravenou odpadní vodou z tepelného zpracování výkalů anebo částí kapalině fáze z mechanické separace surových výkalů.The disposal of slurry from the litter-free stables from the undergrowth ducts is carried out hydraulically, the collection system being rinsed with process water, i.e. treated waste water from the thermal treatment of feces or parts of the liquid phase from the mechanical separation of raw feces.

Surové výkaly z jímky 2 jsou spolu s oplachovými vodami dopravovány do mezizásobníku 3, kde jsou homogenizovány. Mezizásobník 3 slouží současně k vyrovnávání odchylek ve sběru výkalů a jejich odběru pro další zpracování. Obsah mezizásobiníku 3 je mírně aerován, popř. i předehříván. Homogenizované surové výkaly jsou z mezizásobníku 3 vedeny do uzlu separace, na separační zařízení 4. V separačním zařízení 4 jsou hrubé pevné podíly o velikosti částic nad 0,5-1,0 mm odděleny od kapalné fáze a jemných pevných podílů, které se v kapalné fázi vyskytují ve formě koloidních částic' nebo jemné suspenze. Takto se oddělí asi 15—20 % objemu pevných částic.The raw feces from the sump 2 are transported together with the rinsing water to the intermediate storage tank 3, where they are homogenized. Intermediate tank 3 serves at the same time to compensate for deviations in feces collection and their collection for further processing. The content of the intermediate reservoir 3 is slightly aerated, resp. even preheated. The homogenized raw feces are fed from the intermediate tank 3 to the separation node, to the separation device 4. In the separation device 4, the coarse solids with a particle size above 0.5-1.0 mm are separated from the liquid phase and the fine solids which phase in the form of colloidal particles or a fine suspension. In this way, about 15-20% of the solids are separated.

Oddělený kapalný podíl, který obsahuje 0,5—3 % hmot. sušiny, se bezprostředně po separaci vede do fermentoru 5 k biologickému zpracování. Fermentor 5 je vytvořen jako nádoba s duplikátorovým pláštěm, opatřená aeračním zařízením. Kapalná část výkalů se ve fermentoru 3 podrobí zkrácené aerobní kultivaci, při níž dochází v důsledku biologické aktivity ve výkalech obsažených mikroorganismů a jejich asimilace k odbourání silně páchnoucích složek, tj. mastných kyselin a derivátů těchto kyselin, a k nárůstu buněčné hmoty, tj. bakteriální flóry, čímž se zvýší podíl zkrmovatelných bílkovin v substrátu. Současně probíhá i částečná biologická sterilizace patogenní mikroflóry.A separate liquid fraction containing 0.5 - 3 wt. immediately after separation, it is fed to the fermenter 5 for biological treatment. The fermenter 5 is formed as a container with a duplicator jacket provided with an aeration device. The liquid part of the faeces in the fermenter 3 is subjected to a shortened aerobic culture, whereby due to the biological activity of the faeces contained in the microorganisms and their assimilation, the strongly odorous components, i.e. fatty acids and derivatives thereof, are degraded and cell mass, i.e. bacterial flora. thereby increasing the proportion of feedable proteins in the substrate. At the same time, partial biological sterilization of the pathogenic microflora takes place.

Vyfermentovaný substrát se dále v prvním kondenzátoru 6 předehřeje kondenzačním teplem brýdových par z následného zpracování výkalů na teplotu cca 60—75 °C, načež se vede do dehydratačního uzlu. Dehydratace probíhá ve třístupňové odpařovací stanici, v níž jsou první stupeň 8 i druhý stupeň 9 provedeny jako svislé odparky, zatímco třetí stupeň 10 tvoří horizontální odparka.The fermented substrate is further preheated in the first condenser 6 by the condensation heat of the vapor vapor from the subsequent treatment of feces to a temperature of about 60-75 ° C, and then passed to the dehydration node. Dehydration takes place in a three-stage evaporation station in which the first stage 8 and the second stage 9 are both vertical evaporators, while the third stage 10 is a horizontal evaporator.

Jednotlivé stupně odpařovací stanice 8, 9, 10, jsou napojeny ,na parní zdroj 15, na nějž může být popř. napojena i sušárna 11. Kondenzát topné ipáry se z jednotlivých stupňů odpařovací -stanice 8, 9, 10 odvádí společným sběrným potrubím 19.The individual stages of the evaporation station 8, 9, 10 are connected to a steam source 15, to which it may be provided. The heating condensate is discharged from the individual stages of the evaporation station 8, 9, 10 via a common manifold 19.

Teplo pro odpařovací stanici, popř. i pro sušárnu 11 se získává z odpadního tepla jiných provozů, popř. může být využito částečně i tepelné energie vznikající při tvorbě kalového plynu ve vyhnívacím zařízení 13, v němž je v anaerobním procesu zpracovávána oddělená pevná fáze výkalů z mechanické separace 4, zředěná k tomuto účelu brýdovým kondenzátem z prvního kondenzátoru 6 na sušinu cca 8 % hmot. Pro vytápění sušárny 11 je ovšem možno v závislosti na typu sušárny použít i jiných, tradičních topných nebo sušicích médií, jako horkého vzdučhu, spalin apod.The heat for the evaporation station, resp. also for the dryer 11 is recovered from the waste heat of other plants, respectively. In some cases, the thermal energy generated by the sludge gas formation in the digester 13 can be utilized, in which an anaerobic process treats the separated solid phase of feces from mechanical separation 4, diluted for this purpose by vapor condensate from the first condenser 6 to about 8 wt. However, other traditional heating or drying media, such as hot air, flue gas, etc., may also be used to heat the dryer 11, depending on the type of dryer.

Výsledný produkt se z posledního stupně 10 odpařovací stanice anebo ze sušárny 11 odvádí transportní linkou 18 do výrobny krmivá. O tom, jak je transportní linka 18 uspořádána, rozhoduje jednak konsistence dopravovaného produktu, jednak místní podmínky.The resulting product is removed from the last stage 10 of the evaporation station or from the dryer 11 via a transport line 18 to the feed production plant. The consistency of the product to be conveyed and the local conditions determine how the transport line 18 is arranged.

Pro zlepšení kvality brýdového kondenzátu a dosažení jeho maximální zužitkovatelnosti se brýdové páry z odpařovací stanice podrobí parciální kondenzaci, při níž se podíly obsahující zapáchající složky, především mastné kyseliny a jejich deriváty, maximálně zachytí v prvním kondenzátoru B. Ve znázorněném technologickém schématu se brýdové páry z pracovních prostorů jednotlivých stupňů odpařovací stanice vedou společně do prvního kondenzátoru 6, kde částečně kondenzují a přitom předehřívaijí aerobně zpracovaný substrát, vedený z fermentoru 5 do prvního stupně 8 odpařovací stanice. Kondenzát, který se oddělí v prvním kondenzátoru 6, odpovídá objemově cca 30% z celkového množství kondenzátu brýdových par. Obsahuje hlavní podíl zapáchajících těkavých složek, tj. vyšších derivátů mastných kyselin, takže může být s výhodou využit jako ředicí voda pro vyhnívací zařízení 13.In order to improve the quality of the vapor condensate and to achieve its maximum utilization, the vapor vapor from the evaporation station is subjected to partial condensation in which the constituents containing odorous components, in particular fatty acids and their derivatives, are maximally captured in the first condenser B. The working spaces of the individual stages of the evaporation station lead together to the first condenser 6, where they partially condense while preheating the aerobically treated substrate from the fermenter 5 to the first stage 8 of the evaporation station. The condensate that is separated in the first condenser 6 corresponds to approximately 30% by volume of the total vapor vapor condensate. It contains a major proportion of odorous volatile components, i.e. higher fatty acid derivatives, so that it can advantageously be used as dilution water for the digester 13.

Kondenzát z druhého kondenzátoru 7, který má minimální zápach a objemově činí více než 60% celkového objemu kondenzátu brýdových par, se shromažďuje v mezizásobníku 12, odkud se z větší části vrací potrubím 16 jako technologická voda do stájí. Zde je využit jáko horká sterilní voda pro desinfekci stájí nebo pro oplach odtokových kanálů, popř. může být po smísení s čerstvou vodou použit jako napájecí voda. Jako napájecí voda může být popř. využita i chladicí voda z druhého kondenzátoru 7. Zbytek brýdového kondenzátu z mezizásobníiku 12 může být po dočištění na sorpčním filtru 14 vypuštěn do vodoteče.The condensate from the second condenser 7, which has a minimum odor and is more than 60% by volume of the total vapor vapor condensate volume, is collected in the intermediate reservoir 12, from where it largely returns via line 16 as process water to the stables. Here is used as hot sterile water to disinfect the stables or to rinse outflow channels, or. can be used as feed water when mixed with fresh water. As feed water it can be used. cooling water from the second condenser 7 may also be used. The remainder of the vapor condensate from the intermediate reservoir 12 can be discharged into the water stream after the sorption filter 14 is cleaned.

Užití dvojice za sebou řazených kondenzátorů se jeví jako optimální, neboť takto řešenou parciální kondenzací se kondenzát brýdových par účelně rozdělí do více samostatně využitelných frakcí a zredukují se náklady na čistírenská zařízení. Znázorněné uspořádání, které umožňuje i předehřev vyfermentovaného substrátu vedeného do prvního stupně odpařovací stanice, je v daném případě vzhledem k vlastnostem zpracované látky účelnější než alternativní možnost separátní kondenzace brýdových par z jednotlivých stupňů odpařovací stanice.The use of a pair of sequential capacitors appears to be optimal, since the partial condensation thus solved will efficiently divide vapor vapor condensate into several separately usable fractions and reduce the costs of sewage plants. The arrangement shown, which also allows preheating of the fermented substrate to the first stage of the evaporation station, is in this case more efficient than the alternative possibility of separate condensation of vapors from the individual stages of the evaporation station due to the properties of the treated substance.

Počet stupňů odpařovací stanice se obecně volí v závislosti na požadovaném stupni zakoncentrování vyfermentovaného substrátu. Podle stupně aerobního zpracování výkalů je možno přitom na odpařovací stanici získat produkt o sušině 40—60% hmot. Zahuštění kapalného substrátu na spodní hranici koncentrace, tj. na mez tekutosti ane-t ho pod ni se volí obecně v případech, kdy je možno zahuštěné výkaly bezprostředně zamíchat do krmných směsí, což je z hlediska energetického hospodářství a manipulace nejvýhodnější. Při použití zakoncentrovaného produktu v tekuté formě se současně dosáhne i snížení prašnosti a zvýšení vlhkosti krmné směsi. Produkt zahuštěný do pastovité konzistence je naproti tomu použitelný jako pojivo pro granulaci krmných směsí a může tedy nahradit melasu nebo jinou hmotu přidávanou do směsi za účelem spojení pelet. Zahušťování na vyšší koncentraci je pak žádoucí v případech, kde je třeba zakoncentrované výkaly pro účely skladování anebo krmných směsí pro drůbež dosušit dále.The number of stages of the evaporation station is generally selected depending on the desired degree of concentration of the fermented substrate. Depending on the degree of aerobic treatment of feces, a product having a dry matter content of 40-60% by weight can be obtained at the evaporation station. Thickening of the liquid substrate at the lower concentration limit, i.e., below and below the liquidity limit, is generally chosen in cases where the concentrated excrement can be immediately mixed into the feed mixtures, which is most energy and handling advantageous. By using the concentrated product in liquid form, a reduction in dustiness and an increase in the moisture of the feed mixture are also achieved. The product, which is thickened to a pasty consistency, is, on the other hand, useful as a binder for the granulation of compound feed and can thus replace molasses or other material added to the composition to join the pellets. Concentration to a higher concentration is then desirable in cases where concentrated feces for storage and / or compound feed for poultry need to be further dried.

Při procesu dosušování je možno využít přípravy tzv. premixu, který proces dosušení koncentrátu urychlí. Pro přípravu premixu se volí nejlépe objemové látky, které tvoří běžné přísady krmných směsí a které jsou schopny ovlivnit příznivě průběh difúzníph pochodů při sušení. Jsou to např. vojtělková moučka, sójový nebo slunečnicový šrpt apod. Tyto objemové přísady mohou již v malém množství podstatně zlepšit průběh sušicího procesu.In the post-drying process it is possible to use the preparation of the so-called premix, which speeds up the process of drying the concentrate. For the preparation of the premix, volumetric substances, which are common ingredients of the compound feed and which are able to favorably influence the course of the diffusion processes during drying, are preferably chosen. These include, for example, alfalfa meal, soybean or sunflower scrape, etc. These volumetric additives can significantly improve the drying process even in small quantities.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

Process for the treatment of large-scale waste water, in particular feces and rinse water from large pig feeds, characterized in that, after homogenization of the preheating and aeration, the raw feces together with the rinsing water are subjected to mechanical separation, separating solids over 0, 5 to 1.0 mm, while the liquid portion is subjected to a shortened aerobic culture after optional further preheating, after which the aerobically treated substrate is evaporated to a concentration of 40 to 65% by weight, vapor vapors being subjected to partial condensation to separate the condensate a fraction containing at least 50% volatile fatty acid derivatives and at least one other fraction comprising a residual amount of fatty acids.

2. A method according to claim 1, wherein the aerobic culture is carried out at temperatures of 35 to 65 [deg.] C. for 1 to 3 days.

3. The method of claim 1, wherein the aerobic culture is carried out at temperatures of 35-65 [deg.] C. for 1 to 3 days.

4. Method according to claim 1, characterized in that the purification of the excess condensate is carried out by means of a sorption process, e.g.

5. Apparatus for carrying out the method according to Claims 1 to 4, comprising a separating device connected directly or via an intermediate faeces storage tank to one or more collecting means. wells located under the large-scale stables and from the multi-stage evaporation station, where the working space of the first stage of the evaporation station is connected through the cold branch of the vapor condenser to the liquid outlet from the separator. for the transport of the protein product, wherein the working areas of all stages of the evaporation station are connected together or separately via a hot branch of the first condenser to a vapor condensate intermediate reservoir provided with a condensate recirculation conduit to; the condensate for the purification, characterized in that between the separation device (4) and the first condenser, (

6) a multi-stage evaporation station incorporating a fermenter (5), the supply part of which is connected to the liquid part removal from the separation device (4); wherein its output portion is across the cold branch of the first capacitors (6) on. bonded to the first stage (8) of the evaporation station, and wherein the solid phase removal from the separation device (4) is connected; a digester (13) which is also connected to a vapor vapor line from the first condensers (6). 6: Apparatus according to claim 5, characterized in that: the separation device (4) is designed as a gravity or vibrating screen.

Device according to Claim 5, characterized in that the separation device (4) is designed as a centrifuge.

Device according to Claim 5, characterized in that the separation device (4) is designed as a settling tank.

Apparatus according to any one of Claims 5 to 8, characterized in that the intermediate faeces storage tank (3) is designed as an open container; provided with heating and aeration device.

10; Device according to Claims 5 to 9, characterized in that the individual stages (8, 9) of the evaporation station are designed as a tube; The last stage (10) is a horizontal evaporator.

Device according to Claims 5 to 10, characterized in that the first condenser (6) is provided with a discharge conduit (17). vapor condensate, resp. for recirculating the condensate to the fermenter (5) or discharging it to the digester (13).