CS254717B1 - Process for working excrements of utility animals - Google Patents

Process for working excrements of utility animals Download PDF

Info

Publication number
CS254717B1
CS254717B1 CS85791A CS79185A CS254717B1 CS 254717 B1 CS254717 B1 CS 254717B1 CS 85791 A CS85791 A CS 85791A CS 79185 A CS79185 A CS 79185A CS 254717 B1 CS254717 B1 CS 254717B1
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
ammonia
water
fed
rectification column
waste water
Prior art date
Application number
CS85791A
Other languages
Czech (cs)
Other versions
CS79185A1 (en
Inventor
Jan Cervenka
Zdenek Broz
Jiri Mostecky
Jan Cermak
Original Assignee
Jan Cervenka
Zdenek Broz
Jiri Mostecky
Jan Cermak
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 Jan Cervenka, Zdenek Broz, Jiri Mostecky, Jan Cermak filed Critical Jan Cervenka
Priority to CS85791A priority Critical patent/CS254717B1/en
Priority to FR8601561A priority patent/FR2576741B1/en
Priority to HU86504A priority patent/HU197273B/en
Priority to DE19863603739 priority patent/DE3603739A1/en
Publication of CS79185A1 publication Critical patent/CS79185A1/en
Publication of CS254717B1 publication Critical patent/CS254717B1/en

Links

Classifications

    • 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
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01CPLANTING; SOWING; FERTILISING
    • A01C3/00Treating manure; Manuring
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01CAMMONIA; CYANOGEN; COMPOUNDS THEREOF
    • C01C1/00Ammonia; Compounds thereof
    • C01C1/26Carbonates or bicarbonates of ammonium
    • 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
    • C02F1/58Treatment of water, waste water, or sewage by removing specified dissolved compounds
    • C02F1/586Treatment of water, waste water, or sewage by removing specified dissolved compounds by removing ammoniacal nitrogen
    • 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
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/30Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel
    • 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
    • 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
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/40Bio-organic fraction processing; Production of fertilisers from the organic fraction of waste or refuse

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Soil Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Fertilizers (AREA)
  • Treatment Of Sludge (AREA)

Abstract

Process for the preparation of liquid manure from cattle excrement, if appropriate after fermentation resulting in the production of methane, the liquid manure first being alkalinised with lime, before the separation of the sludge obtained and the conveyance of the residual water at the head of a rectifying column, in which the ammonia is driven off by steam, of which the condensation with the ammonia gives ammonia water, in which the ammonia is fixed to carbon dioxide to give ammonium carbonate as a result of the contact of the ammonia water with the biogas or with the fumes obtained as a result of the combustion of the biogas, the residual water being sterilised during the extraction of the ammonia.

Description

Vynález se týká způsobů zpracování kejdy z exkrementu užitkových zvířat.The present invention relates to methods for treating slurry from animal excrement.

Kejda nebo tekutý hnůj vzniká v bezstelivových stájích. Nejvíce kejdy se produkuje v chovech vepřů a skotu popř. nosnic. Problémy s využím kejdy limitují zvětšování velkokapacitních chovů. V současné době se používají s menšími obměnami následující způsoby využití či zpracování kejdy.Slurry or liquid manure is formed in bedless stables. Most slurry is produced in pig and cattle breeding respectively. laying hens. Problems with the use of slurry limit the expansion of large-scale breeds. The following uses of slurry are currently used with minor variations.

První a nejjednodušší způsob je rozvoz kejdy na pole. Přitom se jednak využívá hnojivých vlastností kejdy ke zvyšování úrodnosti půdy a jednak se využívá sorpčních vlastností půdy к likvidaci kejdy. Způsob má následující nevýhody. 1) Ve vegetačním období nelze kejdu 100 a více dnů na pole vyvážet, a proto je třeba budovat investičně náročné zásobní nádrže. 2) Náklady na rozvoz jednotkového množství kejdy narůstají s rostoucí velikostí stáje v důsledku větší rozvozové vzdálenosti. Pro chov 15 000 ks prasat se kalkuluje 30 Kčs/t kejdy. 3) V případě zředěné vepřové kejdy rozvoz na pole z hlediska úrodnosti půdy více škodí než prospívá. 4) Kejda je silně bakteriologicky znečištěná. Vzniká riziko šíření infekčních nemocí. 5) Při přehnojení, prudkých deštích anebo náhlé oblevě dochází к silnému znečistění povrchových popř. podzemních vod kejdou. 'The first and easiest way is to deliver manure to the field. The fertilizer properties of slurry are used to increase the fertility of the soil and the sorption properties of the soil are used to dispose of the slurry. The method has the following disadvantages. 1) It is not possible to export slurry for 100 or more days to the field during the growing season and therefore it is necessary to build investment-intensive storage tanks. 2) The cost of delivering slurry unit quantities increases with the increasing size of the stables due to the larger delivery distance. For breeding 15 000 pieces of pigs is calculated 30 Kcs / t slurry. (3) In the case of diluted pig slurry, the distribution to the field of soil fertility is more harmful than good. 4) Slurry is heavily bacteriologically contaminated. There is a risk of spreading infectious diseases. 5) In case of over-fertilization, heavy rainfall or sudden thaw, the surface or surface contamination is heavily polluted. groundwater slurry. '

Druhý způsob je aerobně-biologické čistění. Přitom se obvykle z kejdy mechanickou separací oddělí tuhý podíl vhodný ke kompostování a kapalná část, tj. odpadní voda se vede do aerobně biologické čističky, kde dojde к odbourání významné části organického , a dusíkatého znečištění. Způsob má následující nevýhody 1) Zařízení pro tento způsob je vždy investičně a většinou i energericky náročné. 2) Významná část organických látek a většina ostatních cenných hnojivých látek (čpavek) se bud zničí, nebo projde čističkou a nevyužije se. 3) V zimním období je v důsledku nízké biologické aktivity mikroorganismů účinnost čistění nevyhovující.The second method is aerobic-biological purification. Typically, a solid portion suitable for composting is separated from the slurry by mechanical separation and the liquid part, i.e. the waste water is fed to an aerobic biological treatment plant, where a significant part of the organic and nitrogen contamination is degraded. The method has the following disadvantages: 1) The apparatus for this method is always investment-intensive and mostly energy-intensive. 2) A significant proportion of organic matter and most other valuable fertilizers (ammonia) are either destroyed or passed through a sewage treatment plant and are not used. 3) In winter, due to the low biological activity of microorganisms, cleaning efficiency is unsatisfactory.

Třetí způsob je kombinace anaerobního vyhnívání a aerobního dočištění. Představuje dosud technicky nejdokonalejší řešení. V anaerobním vyhnívání produkují ve fermentorou při teplotě 35 až 40 °C anaerobní bakterie bioplyn, tj. v podstatě směs metanu a oxidu uhličitého. Přitom se ale ve zpracovávané kejdě rozloží tolik odbouratelných uhlíkatých látek, že jejich poměr к dusíkatým látkám poklesne pod kritickou hodnotu, která je podmínkou pro činnost bakterií v aerobním dočištění. Tento problém se řeší bud přídavkem odbouratelné uhlíkaté látky (např. metanolu) nebo snížením obsahu dusíkatých látek odčpavkováním. Druhá možnost je výhodnější. Odpadní voda po metanové fermentaci, mechanické separaci tuhého podílu a odčpavkování je aerobně dočistitelná s podstatné menšími investičními a provozními náklady než surová kejda po samotné mechanické separaci. Výhodou uvedeného způsobu látek zpracování kejdy je, že se při částečném rozkladu organických látek získává cenný zdroj energie - bioplyn, a při odčpavkování amonné hnojivo. Nevýhodou jsou značné investiční náklady zejména v části anaerobního vyhnívání.The third method is a combination of anaerobic digestion and aerobic purification. It represents the most technically perfect solution so far. In anaerobic digestion, anaerobic bacteria produce biogas, i.e. essentially a mixture of methane and carbon dioxide, in a fermenter at a temperature of 35-40 ° C. At the same time, however, so much degradable carbonaceous substances are decomposed in the treated manure that their ratio to nitrogenous substances falls below the critical value, which is a precondition for the activity of bacteria in aerobic purification. This problem is solved either by adding a degradable carbonaceous substance (eg methanol) or by reducing the nitrogen content by deprotection. The latter is preferable. Waste water after methane fermentation, mechanical separation of solids and dewatering is aerobically cleanable with substantially lower investment and operating costs than raw slurry after mechanical separation alone. The advantage of this slurry treatment method is that a valuable energy source - biogas - is obtained in the case of partial decomposition of organic substances, and ammonium fertilizer is used for the removal. The disadvantage is the considerable investment costs, especially in the part of anaerobic digestion.

Způsob zpracování kejdy podle tohoto vynálezu do značné míry odstraňuje nevýhody předchozích způsobů. Ve způsobu zpracování kejdy podle tohoto vynálezu se kejda po mechanické separaci tuhého podílu zalkalizuje vápněním. Odpadní voda vzniklá mechanickým oddělením tuhého podílu z kejdy obsahuje dusíkaté látky převážně ve formě kyselého uhličitanu amonného. Při vápnění dochází ke srážecí reakci mezi hydroxidem vápenatým a uhličitanovými ionty. Srážecí reakcí se dosahuje dvou účinků. Pvní účinek spočívá v tom, že se čpavek uvolní z chemické vazby a jeho tenze par nad odpadní vodou se tím zvýší dvoj- až trojnásobně (podle abslolutní hodnoty obsahu čpavku v odpadní vodě, podle teploty atd). Gměrně zvýšení tenze par se sníží množství energie potřebné pro vypuzení čpavku z odpadní vody. Druhý účinek spočívá v tom, že sraženina uhličitanu vápenatého se váže na jemné nerozpuštěné organické nečistoty, které přešly do odpadní vody přes mechanickou spearaci. Sraženina dobře sedimentuje a lze ji od odpadní vody snadno oddělit např. usazováním. Usazený kal se vrací na zahuštění mechanickou separací.The slurry treatment process of the present invention largely eliminates the disadvantages of the previous methods. In the slurry treatment process of the present invention, the slurry is basified by calcination after mechanical separation of the solids. Waste water produced by mechanical separation of solids from slurry contains nitrogenous substances mainly in the form of ammonium acid carbonate. During liming, a precipitation reaction occurs between calcium hydroxide and carbonate ions. The clotting reaction achieves two effects. The first effect is that ammonia is released from the chemical bond and its vapor pressure above the wastewater is increased by two to three times (according to the absolute value of the ammonia content in the wastewater, according to the temperature, etc.). Proportionally increasing the vapor pressure will reduce the amount of energy required to expel the ammonia from the waste water. A second effect is that the calcium carbonate precipitate binds to fine undissolved organic impurities that have passed into the wastewater through mechanical spearing. The precipitate settles well and can be easily separated from the waste water by settling, for example. The settled sludge is returned for thickening by mechanical separation.

Mírou organického uhlíkatého znečistění je např. chemická spotřeba kyslíku na rozložení příměsí obsažených ve vodě (CHSK).A measure of organic carbon pollution is, for example, the chemical oxygen demand for the distribution of impurities contained in water (COD).

Vyjadřuje se v mg kyslíku spotřebovaného na rozložení nečistot v 1 kg vzorku. Zatímco odpadní voda před vápněním má hodnoty CHSK asi 5 000 až 2 500, po vyčištění srážecí reakcí s vápnem klesne hodnota CHSK asi na 2 500 až 2 700. Pokud se do odpadní vody přidává flokulční nebo koagulační činidlo, dojde к vysrážení a sedimentaci i koloidních látek a hodnota CHSK v odpadní vodě poklesne na 600 až 1 400. Kromě uhlíkatých látek přechází do sraženiny nejméně 99 % fosforu.It is expressed in mg of oxygen consumed for the distribution of impurities in 1 kg of sample. While the wastewater before lime has COD values of about 5,000 to 2,500, after purification by precipitation with lime, the COD value drops to about 2,500 to 2,700. If a flocculating or coagulating agent is added to the wastewater, even colloidal In addition to the carbonaceous substances, at least 99% of the phosphorus passes into the precipitate.

Zalkalizovaná odpadní voda se ve výměníku tepla předehřeje co nejblíže к bodu varu a nastřikuje se na vrch vypuzovací části rektifikační kolony. Zde se odpadní voda protiproudým způsobem uvádí do styku s vodní parou. Přitom čpavek z odpadní vody přechází do parní fáze, takže se obsah čpavku v odpadní vodě snižuje. Odpadní voda se sníženým obsahem čpavku stéká ze spodku vypuzovací části rektifikační kolony do vařáku, kde se jí dodává teplo a vyvíjí se vodní pára s obsahem čpavku odpovídajícím jeho relativní těkavosti a zbytkovém obsahu v odpadní vodě. Z vařáku se odčpavkovaná odpadní voda vede do výměníku teplota, kde předá tepelnou energii odpadní vodě nastřikované do rektifikační kolony. Přitom se ochladí a vystupuje z procesu odčpavkování. Je možné i jiné uspořádání, kdy se vodní pára do rektifikační kolony vyrábí z jiné vody a odpadní voda se odvádí ze spodku kolony, aniž by stékala do vařáku.The alkalized waste water is preheated in the heat exchanger as close as possible to the boiling point and injected onto the top of the stripping part of the rectification column. Here, the waste water is brought into contact with water vapor in a countercurrent manner. Here, the ammonia from the waste water passes into the vapor phase, so that the ammonia content in the waste water is reduced. Waste water with a reduced ammonia content flows from the bottom of the stripper part of the rectification column to the digester, where it is supplied with heat and water vapor is produced with ammonia content corresponding to its relative volatility and residual content in the waste water. From the digester, the effluent effluent is fed to a heat exchanger, where it transfers heat energy to the effluent injected into the rectification column. In doing so, it cools and exits from the dewatering process. Another arrangement is also possible in which the water vapor to the rectification column is produced from other water and the waste water is discharged from the bottom of the column without flowing into the digester.

Odpadní voda ve vypuzovací koloně a vařáku je při teplotě asi 100 °C a může se při této teplotě sterilizovat. Dobu zdržení odpadní vody ve vařáku lze upravit podle průtoku odpadní vody vařákem a podle požadavku hygienika na dobu potřebnou ke sterilizaci volbou vhodného objemu vařáku.The waste water in the stripper column and the digester is at a temperature of about 100 ° C and can be sterilized at this temperature. The residence time of the wastewater in the digester can be adjusted according to the wastewater flow through the digester and the hygienist's requirement for the time required for sterilization by selecting the appropriate digester volume.

Vodní pára se čpavkem z vrchu vypuzovací části vstupuje do obohacovací části rektifikační kolony, kde se při protiproudem styku se zpětným tokem obohacuje čpavkem. Z vrchu obohacovací části kolony se vede parní směs do kondenzátoru, kde úplně zkondenzuje na čpavkovou vodu. Část čpavkové vody se vrací na vrch obohacovací části kolony a vytváří zpětný tok. Ostatní čpavková voda se vede к dalšímu zpracování.The water vapor with ammonia from the top of the stripping section enters the enrichment section of the rectification column, where it is enriched with ammonia in countercurrent contact with the return stream. From the top of the enrichment part of the column, the steam mixture is fed to a condenser where it condenses completely to ammonia water. Some of the ammonia water is returned to the top of the enrichment portion of the column to produce a reflux. The other ammonia water is led to further processing.

Teplo uvolněné kondenzací parní směsi v kondenzátoru představuje podstatnou část tepla dodávaného do vařáku. Toto teplo se v kondenzátoru předává chladicí kapalině a lze jej opět využít. Možným způsobem využití je, že se jako chladicí kapalina přivádí do kondezátoru stedená voda určená к přípravě užitkové teplé vody. Tak lze ohřívat vodu na teplotu 85 až 90 °C. Jiným možným způsobem využití kondenzačního tepla parní směsi je ohřev vody cirkulující v systému ústředního vytápění. Podmínkou je, aby ochlazená cirkulující voda vstupující do kondenzátoru měla teplotu nižší než 55 až 60 °C. Cirkulující voda se přitom může ohřívat na teplotu 85 až 90 °C. Při racionálním využití kondenzačního tepla je množství tepla nevratně spotřebovaného na odčpavkování malé (25 až 45 MJ/t odpadní vody).The heat released by condensation of the steam mixture in the condenser represents a substantial part of the heat supplied to the digester. This heat is transferred to the coolant in the condenser and can be reused. A possible use is that dilute water intended for the production of domestic hot water is fed into the condenser as a cooling liquid. Thus, water can be heated to a temperature of 85 to 90 ° C. Another possible way of utilizing the condensation heat of the steam mixture is to heat the water circulating in the central heating system. The condition is that the cooled circulating water entering the condenser has a temperature lower than 55 to 60 ° C. The circulating water can be heated to a temperature of 85 to 90 ° C. With the rational use of condensation heat, the amount of heat irreversibly consumed for the drainage is small (25 to 45 MJ / t waste water).

Produktem z obohacovací Části rektifikační kolony je čpavková voda (obvykle 8 až % hmot NH^). Čpavková voda je к přímému hnojení nevhodná, protože při jejím použití dochází ke značným ztrátám čpavku do atmosféry vytékáním. Čpavek obsažený ve čpavkové vodě lze chemicky vázat kyselou složkou, která je v procesu obvykle к dispozici, a to oxidem uhličitým obsaženým v kouřových plynech - spalinách vznikajících při výrobě tepla potřebného na odčpavkování v rektifikační koloně spalováním uhlíkatých látek. Oxid uhličitý se využívá tak, že se v absorbéru uvádí do styku čpavková voda s kouřovými plyny. V absrobéru probíhá chemická reakce, při které oxid uhličitý z kouřových plynů přechází do čpavkové vody a chemie?·, у váže čpavek .The product from the enrichment part of the rectification column is ammonia water (usually 8 to wt% NH4). Ammonia water is unsuitable for direct fertilization because of its considerable loss of ammonia into the atmosphere by leakage. The ammonia contained in the ammonia water can be chemically bound by the acidic component normally available in the process, namely the carbon dioxide contained in the flue gases - the flue gases generated during the production of the heat required for the removal in the rectification column by combustion of carbonaceous substances. Carbon dioxide is used by contacting ammonia water with the flue gases in the absorber. There is a chemical reaction in the absrober, during which the carbon dioxide from the flue gases passes into the ammonia water and chemistry? ·, У binds ammonia.

Z absorbéru vystupuje jako kapalná fáze koncentrovaný roztok čpavku vázaného kysličníkem uhličitým - směs normálního a kyselého uhličitanu amonného. Tenze par čpavku (a tudíž i únik čpavku při aplikaci) nad roztokem s molovým poměrem oxidu uhličitého a čpavku 0,5 při obsahu čpavku 8 až 10 % hmot. NH^ a při teplotě okolo 20 °C je asi 15 až 20krát menší než nad čpavkovou vodou se stejným obsahem čpavku. V uvedeném poměru se snížil i únik Čpavku při aplikaci.A concentrated solution of ammonia bound ammonia - a mixture of normal and acidic ammonium carbonate - emerges from the absorber as a liquid phase. The vapor pressure of ammonia (and hence ammonia leakage when applied) above the solution with a molar ratio of carbon dioxide to ammonia of 0.5 with an ammonia content of 8 to 10% by weight. NH 2 and at a temperature of about 20 ° C is about 15 to 20 times smaller than above ammonia water with the same ammonia content. Ammonia leakage during application was also reduced in this ratio.

Obsah čpavku v odpadní vodě se obvykle snižuje na 10 % vstupní hodnoty a méně. Pokud nebyly koloidní látky odstraněny z kapalné fáze flokulačním nebo koagulačním Činidlem již při vápnění a pokud je jejich odstranění z hlediska zatížení následujícího biologického dočištění prospěšné, mohou být flokulací odstraněny i z odčpavkované odpadní vody. Parametry zbytkového organického znečistění odpadní vody prošlé technologií zpracování kejdy podle tohoto vynálezu při odstranění koloidních látek zhruba odpovídají parametrům splaškových vod z komunálních zařízení a z bytů a jsou obvykle lepší než u vyčištěné vody ze samostatných aerobních čističek zpracovávajících kejdu v zimním období.The ammonia content of the waste water is usually reduced to 10% of the input value and less. If the colloidal substances have not been removed from the liquid phase by the flocculation or coagulation agent already during liming, and if their removal is beneficial in terms of the burden of subsequent biological treatment, they can also be removed from the effluent effluent by flocculation. The parameters of residual organic wastewater contamination through the slurry treatment technology of the present invention, when removing colloids, roughly correspond to the parameters of sewage from municipal facilities and homes and are usually better than purified water from separate sludge aerobic sewage treatment plants in winter.

Očinky dosažitelné způsobem zpracování kejdy z exkrementů užitokových zvířat podle tohoto vynálezu jsou;The effects obtainable by the manure treatment method of the animal excrements of the present invention are;

1) Snížení obsahu nečistot v kejdě v případě organických uhlíkatých látek o zhruba 80 až 90 % , v případě dusíkatých látek zhruba o 90 % a více a v případě fosforu zhruba o 99 %. Přitom organické uhlíkaté látky a fosfor se převedou do kompostu obohaceného uhličitanen vápenatým a dusíkaté látky se převedou do koncentrovaného kapalného amonného hnojivá.1) Reduction of impurities in slurry in the case of organic carbonaceous substances by about 80 to 90%, in the case of nitrogenous substances by about 90% and more and in the case of phosphorus by about 99%. Here, the organic carbonaceous substances and phosphorus are transferred to a calcium carbonate-enriched compost and the nitrogenous substances are converted into a concentrated liquid ammonium fertilizer.

2) Voda obsažená v kejdě se při zpracování podle tohoto způsobu sterilizuje.2) The water contained in the slurry is sterilized during processing according to this method.

3) Investiční náklady na způsob zpracování kejdy podle tohoto vynálezu doplněný o aerobní dočištění jsou podstatně nižší než náklady na samotné aerobní čistění kejdy nebo na kombinované anaerobní čistění s odčpavkováním a aerobním dočištěním. V porovnání s aerobním čistěním jsou investiční náklady méně než čtvrtinové a v porovnání s kombinovaným anaerobním a aerobním čistěním méně než pětinové.3) The investment costs of the slurry treatment process of the present invention, supplemented with aerobic treatment, are substantially lower than the costs of aerobic slurry treatment alone or combined anaerobic treatment with drip and aerobic treatment. Compared to aerobic cleaning, the investment cost is less than a quarter and compared to combined anaerobic and aerobic cleaning less than one fifth.

Podstatou vynálezu je způsob zpracování kejdy z exkrementů užitkových zvířat. Kejda, nebo odpadní voda vzniklá oddělením tuhého podílu z kejdy se zalkalizuje smísením s vápnem. Vzniklý kal se oddělí a odpadní voda se předehřeje ve výměníku tepla a vede se na vrch vypuzovací části rektifikační kolony. Ve vypuzovací koloně se vypuzuje čpavek ze zalkalizované odpadní vody protiproudým stykem s vodní parou. Odpadní voda se sníženým obsahem čpavku stéká z vypuzovací kolony do vařáku, kde se z ní vyvíjí pára potřebná pro vypuzování čpavku. Z vařáku se odpadní voda se sníženým obsahem čpavku odvádí přes výměník tepla, ve kterém předá teplo odpadní vodě nastřikované na vrch vypuzovací části rektifikační kolony a vystupuje z procesu. Odpadní voda se sníženým obsahem čpavku se může také odvádět z procesu, aniž by vstupovala do vařáku. V tom případě se vodní pára na vypuzování čpavku přivádí z jiného zdroje. Směs vodní páry se čpavkem z vrchu vypuzovací části kolony se vede přes obohacovací část kolony do kondenzátoru. V obohacovací části kolony se ve směsi vodní páry a čpavku při protiproudém styku se zpětným tokem tvořeným částí čpavkové vody z kondezátofu zvyšuje obsah čpavku.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a process for the treatment of manure from animal excrements. The slurry or waste water produced by separating the solids from the slurry is made alkaline by mixing with lime. The sludge formed is separated and the waste water is preheated in a heat exchanger and passed to the top of the stripping part of the rectification column. In the stripping column, ammonia is expelled from the basified waste water by countercurrent contact with water vapor. Waste water with reduced ammonia content flows from the stripper column to the digester, where it generates the steam required for the ammonia stripping. The ammonia-reduced effluent is removed from the digester via a heat exchanger, in which it transfers heat to the effluent injected onto the top of the stripper portion of the rectification column and exits the process. The ammonia-reduced waste water can also be discharged from the process without entering the digester. In this case, the water vapor for the ammonia expulsion is supplied from another source. The water vapor / ammonia mixture from the top of the stripper section is passed through the column enrichment section to a condenser. In the enrichment part of the column, the content of ammonia increases in the mixture of water vapor and ammonia in countercurrent contact with the return flow formed by a part of the ammonia water from the condensate.

V kondenzátoru směs vodní páry a čpavku kondenzuje za vzniku čpavkové vody. Část čpavkové vody se vrací jako zpětný tok do obohacovací části kolony a zbývající část se vede do absorbéru, kde se uvádí do styku s plynem obsahujícím oxid uhličitý. Tímto plynem jsou kouřové plyny, tj. spaliny vznikající spalováním uhlíkatých látek při výrobě tepelné energie dodávané do procesu. Oxid uhličitý přechází do roztoku a chemicky se váže se čpavkem. Z absorbéru vystupuje roztok čpavku chemicky vázaného oxidem uhličitým na technický uhličitan amonný (směs normálního a kyselého uhličitanu). Tepelná energie uvolňovaná při kondenzaci směsi vodní páry a čpavku v kondenzátoru se využívá к přípravě teplé užitkové vody.In the condenser, the mixture of water vapor and ammonia condenses to form ammonia water. Some of the ammonia water is returned to the enrichment section of the column as a backflow and the remainder is passed to the absorber where it is contacted with the carbon dioxide-containing gas. This gas is the flue gas, i.e. the flue gas resulting from the combustion of carbonaceous substances in the production of thermal energy supplied to the process. Carbon dioxide goes into solution and chemically binds with ammonia. From the absorber emerges a solution of ammonia chemically bound by carbon dioxide to technical ammonium carbonate (a mixture of normal and acidic carbonate). The thermal energy released during the condensation of the water vapor / ammonia mixture in the condenser is used to produce hot water.

Jako příklad jsou uvedeny parametry procesu zpracování směsné kejdy z chovu vepřů a skotu a ze sociálních zařízení umístěných v areálu živočišné výroby.As an example, the process parameters of mixed slurry from pig and cattle breeding and sanitary facilities located in the area of animal production are presented.

Denní produkce činí 100 t kejdy o obsahu 1,5 kg NH^/t kejdy, 20 kg nerozpuštěných látek/t kejdy a s organickým znečištěním CFSK 10 000. Na vápnění se spotřebuje denně 0,7 t práškového páleného vápna o obsahu 90 % CaO. Po proběhnutí srážecí reakce se v kontinuálním usazováku . z kejdy odděluje kal s 80 kg nerozpuštěných látek/t kalu a odpadní voda prakticky bez tuhých příměsí, která však obsahuje kromě .rozpuštěných látek ještě koloidní látky a volný čpavek a má CHSK 2 500. Z kalu se na pásovém filtru odděluje kompost s 30 % sušiny v množství 10 t/den. Odpadní voda se po předehřátí ve výměníku tepla nastřikuje do rektifikační kolony, kde se obsah čpavku v odpadní vodě snižuje na 0,15 kg/t. Odčpavkovaná odpadní voda předá ve výměníku teplo a odtéká na aerobní dočištění. Jako další produkt vystupuje z rektifikační kolony 1,23 t čpavkové vody za den o obsahu 100 kg NH^/t.The daily production is 100 tons of manure containing 1.5 kg NH4 / t manure, 20 kg of suspended solids / t manure and with organic contamination of CFSK of 10,000. 0.7 tons of quick calcined lime containing 90% CaO is used for liming. After the precipitation reaction is carried out in a continuous settler. from slurry separates the sludge with 80 kg of suspended solids / t sludge and waste water practically free of solids, but contains, in addition to the suspended solids, colloidal substances and free ammonia and has a COD of 2,500. dry matter in an amount of 10 t / day. After pre-heating, the waste water is injected into a rectification column in the heat exchanger, where the ammonia content in the waste water is reduced to 0.15 kg / t. The waste water discharged transfers heat to the exchanger and flows to the aerobic after-treatment. As a further product, 1.23 t of ammonia water per day containing 100 kg NH4 / t is exited from the rectification column.

V absorbéru se čpavková voda kontaktuje s kouřovými plyny o obsahu 8 0 objemových CC>2. Z absorbéru vytéká kapalné hnojivo, roztok technického uhličitanu amonného s molovým poměrem CO2:NH3 = 0,55 v množství 1,40 t/den o obsahu 240 kg technického uhličitanu amonného na 1 t kapalného hnojivá. Při předehřátí odpadní vody nastřikované do rektifikační kolony na 90 °C je třeba do vařáku rektifikační kolony dodávat 20,9 GJ tepelné energie za den při teplotní hladině asi 120 až 130 °C. V kondenzátoru rektifikační kolony se kondezační teplo využívá к přípravě teplé užitkové vody. К její přípravě se využije 17,1 GJ/den tepelné energie.In the absorber, the ammonia water is contacted with a flue gas containing 80% by volume CC> 2 . Liquid fertilizer, a solution of technical ammonium carbonate with a molar ratio of CO 2 : NH 3 = 0.55 in the amount of 1.40 t / day containing 240 kg of technical ammonium carbonate per 1 ton of liquid fertilizer flows out of the absorber. When the waste water injected into the rectification column is preheated to 90 ° C, 20.9 GJ of thermal energy per day at a temperature level of about 120 to 130 ° C must be supplied to the rectification column boiler. In the rectifier column condenser, the condensation heat is used to produce hot water. 17.1 GJ / day of thermal energy is used for its preparation.

Modifikaci uvedeného příkladu představuje použití koagulantu, zde chloridu železitého. Chlorid želzeitý se dávkuje do odčpavkované odpadní vody za výměníkem tepla v množství 1 kg FeCl3 na 1 t odpadní vody, tj. 90,7 kg FeCl3/den a odpadní voda se vede přes míchanou nádobu do usazováku. Přitom z odpadní vody vyvločkují koloidní látky a vločky odsedimentují. Čirá nažloutlá odpadní voda s CHSK 1 300 se vede z usazováku do aerobního dočištění.A modification of the example is the use of a coagulant, here ferric chloride. The iron (III) chloride is fed into the effluent downstream of the heat exchanger in an amount of 1 kg of FeCl 3 per 1 ton of effluent, i.e. 90.7 kg of FeCl 3 / day, and the effluent is passed through a stirred vessel to a settler. At the same time, colloidal substances flocculate from the waste water and the flakes de-sediment. Clear yellowish waste water with COD 1300 is led from settler to aerobic after-treatment.

Claims (4)

1. Způsob zpracování kejdy z exkrementů užitkových zvířat vyznačený tím, že se kejda zalkalizuje smísením s vápnem, oddělí se vzniklý kal a odpadní voda se vede na vrch vypuzovací čisti rektifikační kolony, ve které se z ní v protiproudém styku vypuzuje čpavek parou, dále se uvádí do vařáku, kde;.se uvádí do vařáku, kde se ohřevem vyvíjí pára pro vypuzování čpavku a/nebo odpadní voda se sníženým obsahem čpavku vystupuje z procesu, vodní pára se čpavkem z vrchu vypuzovací části kolony se vede do obohacovací části rektifikační kolony, kde se protiproudým stykem se zpětným tokem zvyšuje obsah čpavku ve směsi vodní páry a čpavku, tato směs se dále vede do kondenzátoru, kde kondenzuje na čpavkovou vodu, část čpavkové vody se přitom vrací na vrch obohacovací části rektifikační kolony, kde vytváří zpětný tok a zbývající část vystupuje jako produkt z rektifikační kolony.1. A process for the treatment of manure from animal excrements, characterized in that the manure is made alkaline by mixing with lime, the resulting sludge is separated and the waste water is conveyed to the top of the purification column of the rectification column in which ammonia is expelled in countercurrent contact. fed to a reboiler, where it is fed to a reboiler where the ammonia evacuation steam is developed by heating and / or the ammonia-reduced waste water exits the process, the water vapor with ammonia from the top of the evacuation column is fed to the enrichment portion of the rectification column, where the ammonia content of the water vapor / ammonia mixture is increased by countercurrent contact with the backflow, the mixture is further fed to a condenser where it condenses to ammonia water, while some of the ammonia water returns to the top of the enrichment section of the rectification column a portion emerges as the product from the rectification column. 2. Způsob podle bodu 1 vyznačený tím, že se odpadní voda před vstupem do rektifikační kolony předehřeje ve výměníku tepla odpadní vodou se sníženým obsahem čpavku vystupující z procesu.2. A method according to claim 1, characterized in that the waste water is preheated in the heat exchanger with a reduced ammonia content exiting the process before entering the rectification column. 3. Způsob podle bodu 1 vyznačený tím, že čpavková voda vystupující jako produkt z rektifikační kolony se vede do absorbéru, kde se uvádí do styku s plynem obsahujícím oxid uhličitý.3. The process of claim 1 wherein the ammonia water exiting the rectification column is fed to an absorber where it is contacted with a carbon dioxide gas. 4. Způsob podle bodu 1 a 3 vyznačený tím, že se jako plyn obsahující oxid uhličitý přivádí do absorbéru kouřové plyny - spaliny vznikající při výrobě tepelné energie spalováním uhlíkatých látek.4. A process as claimed in claim 1, characterized in that flue gases - combustion products produced by the combustion of carbonaceous substances - are fed to the absorber as carbon dioxide-containing gas.
CS85791A 1985-02-06 1985-02-06 Process for working excrements of utility animals CS254717B1 (en)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS85791A CS254717B1 (en) 1985-02-06 1985-02-06 Process for working excrements of utility animals
FR8601561A FR2576741B1 (en) 1985-02-06 1986-02-05 PROCESS FOR PROCESSING SLURRY FROM EXCREMENTS OF RETURNED LIVESTOCK
HU86504A HU197273B (en) 1985-02-06 1986-02-06 Process for processing dung water deriving from the excrement of useful animals
DE19863603739 DE3603739A1 (en) 1985-02-06 1986-02-06 METHOD FOR PROCESSING JUCHE FROM EXCERMENTS FROM FARM LIVING

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS85791A CS254717B1 (en) 1985-02-06 1985-02-06 Process for working excrements of utility animals

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CS79185A1 CS79185A1 (en) 1987-06-11
CS254717B1 true CS254717B1 (en) 1988-01-15

Family

ID=5340686

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS85791A CS254717B1 (en) 1985-02-06 1985-02-06 Process for working excrements of utility animals

Country Status (4)

Country Link
CS (1) CS254717B1 (en)
DE (1) DE3603739A1 (en)
FR (1) FR2576741B1 (en)
HU (1) HU197273B (en)

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0351922A1 (en) * 1988-07-19 1990-01-24 DRESE, Jan Theo A process and an apparatus for treatment of manure, in particular liquid manure
DE3905265A1 (en) * 1989-02-21 1990-08-23 Krumme Hermann Josef METHOD FOR REFINING GUELLE
IT1244740B (en) * 1991-02-13 1994-08-08 Enichem Agricoltura Spa CONTINUOUS PROCESS FOR THE PREPARATION OF FERTILIZERS FROM ANIMAL WASTE
US6368849B1 (en) 1998-02-20 2002-04-09 Bioscan A/S Method and plant for the treatment of liquid organic waste
US6521129B1 (en) * 2001-08-24 2003-02-18 Ken Stamper Process for producing energy, feed material and fertilizer products from manure
FI116521B (en) 2002-05-21 2005-12-15 Preseco Oy Procedure for processing organic material
MY143253A (en) 2002-08-01 2011-04-15 Gfe Patent As Method and device for stripping ammonia from liquids
DE10354063C5 (en) 2003-11-19 2009-09-24 Gesellschaft für Nachhaltige Stoffnutzung mbH Process and apparatus for obtaining nitrogen fertilizer from organic waste products
FR2903096B1 (en) * 2006-06-28 2008-12-19 Cycliz Sas Soc Par Actions Sim PROCESS FOR TREATING A SLURRY SUCH AS A PIG SLURRY
WO2010136046A1 (en) * 2009-05-28 2010-12-02 N.E.S. Aps Method and system for separation of animal slurry
IT1398647B1 (en) * 2010-03-08 2013-03-08 Ecotecno S P A WASTE DENITRIFICATION PROCEDURE
ITFO20120001A1 (en) * 2012-02-13 2012-05-14 Celeste Baccarani NEW PROCESS FOR THE PRODUCTION OF NPK NITRATE-BASED NITRATE FERTILIZERS ADDED WITH ORGANIC SUBSTANCE
CN106045267A (en) * 2016-08-05 2016-10-26 牧原食品股份有限公司 Pig farm manure fertilizer ecological circulation treatment system
WO2020131116A1 (en) * 2018-12-21 2020-06-25 Bion Environmental Technologies, Inc. Process to recover ammonium bicarbonate from wastewater
EP4440990A1 (en) * 2021-10-06 2024-10-09 ComFerm Holding ApS Recovering ammonia for example from composting

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE31237C (en) * Dr. A. FELDMANN in Bremen Process for the preparation of ammonia or highly concentrated ammonia water
DE21252C (en) * C. H. SCHNEIDER in Freiburg i. B Apparatus for the production of ammonia
DE420498C (en) * 1924-06-11 1925-10-27 F Raschig Dr Method and device for the processing of raw ammonia water
GB392560A (en) * 1931-11-17 1933-05-17 Holmes W C & Co Ltd Improvements in and relating to the distillation of ammoniacal liquor
DE933749C (en) * 1951-06-01 1955-10-06 Gen Electric Process for the continuous production of dilute, aqueous ammonium carbonate solutions
GB873890A (en) * 1959-08-18 1961-08-02 Douglas Buckley Royston Improvements in or relating to ammonia stills
CS201654B1 (en) * 1976-10-29 1980-11-28 Jaroslav Kristoufek Method of obtaining concentrated nitrogenous and organic phosphatocalcareous products from organic materials,animal excrements and sewage sludge
US4279703A (en) * 1978-08-16 1981-07-21 Bethlehem Steel Corporation Apparatus for the distillation of weak ammonia liquor
BE895557Q (en) * 1980-10-16 1983-07-07 Gen Electric Recovering ammonia from ammonium cpd. in aq. stream - by reaction with lime at temp. avoiding scaling in subsequent stripping step

Also Published As

Publication number Publication date
FR2576741A1 (en) 1986-08-08
HU197273B (en) 1989-03-28
HUT40054A (en) 1986-11-28
DE3603739C2 (en) 1990-05-17
CS79185A1 (en) 1987-06-11
FR2576741B1 (en) 1990-06-29
DE3603739A1 (en) 1986-08-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4710300A (en) Method for processing of organic materials containing nitrogen compounds
US12209026B2 (en) Nutrient recovery systems and methods
US4076515A (en) Method for treatment of digester supernatant and other streams in wastewater treatment facilities
CS254717B1 (en) Process for working excrements of utility animals
US20090282882A1 (en) Process for the conversion of liquid waste biomass into a fertilizer product
Georgiou et al. Investigation of an integrated treatment technique for anaerobically digested animal manure: lime reaction and settling, ammonia stripping and neutralization by biogas scrubbing
NL8902573A (en) METHOD AND APPARATUS FOR PROCESSING MANURE
EP0625961A1 (en) Effluent treatment process
US11999664B2 (en) Processes and systems for producing ammonia products and/or calcium carbonate products
Brienza et al. Ammonia stripping and scrubbing for mineral nitrogen recovery
CN102030431A (en) Process method for recovering nitrogen and phosphorus composite nutrients from biogas slurry and purifying primary methane
UA125721C2 (en) A method for conversion of poultry manure
KR100723066B1 (en) Livestock manure fertilization method and apparatus
US20230026882A1 (en) Methods of producing ammonium bicarbonate during the production of organic fertilizers
KR20030055854A (en) Organic waste cleanser and method of recycling organic waste
US12252450B2 (en) Aqueous and solid ammonium sulfate fertilizers and methods of producing
RU2242444C1 (en) Method for preparing waste water of swine complexes and swine farms for agricultural application
CA1099943A (en) Treatment of animal waste to produce materials for use in fodder and on the land
RU2294910C2 (en) Method of producing organomineral mixtures from alcohol production liquid wastes
SU998452A1 (en) Proces for producing fertiliser from liquid substrates made by methane fermentation of organic slit or excrements of domestic animals
US6585900B2 (en) Process for the treatment of sludge
JP2004099426A (en) Method for producing organic fertilizer utilizing organic waste
CS274594B1 (en) Process for ammonia collecting from waste water after methane fermentation of slurry from domestic animals excrement
IT201600121178A1 (en) Process for the removal of nitrogen from breeding slurry and liquid digestate
GB1582017A (en) Purification of liquid manure