DD151032A1 - Verfahren und einrichtung zur verwertung von guelle aus industriemaessigen tierproduktionsanlagen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur vollstaendigen Verwertung von Guelle aus industriemaeszigen Tierproduktionsanlagen und eine Einrichtung zur Durchfuehrung des Verfahrens. Ziel der Erfindung ist es, die sogenannte Nullguelle, d.h. nicht in fluessig und Feststoffe getrennte Guelle, vollstaendig zu verwerten und mit sehr geringem Material-, Zeit- und Kostenaufwand sowie weitestgehend gefahrlos fuer Mensch und Material zur Verwertungsstelle zuzufuehren. Hier liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Transport von Guelle nahe an die Verwertungsstelle unter Anwendung einer Druckrohrleitung und einer mobilen Vorrichtung zur dosierbaren Guellezapfung sowie eine Vorrichtung zur Bremsung der Massekraefte in Rohrleitungen zu schaffen. Die Aufgabe wird in der Weise geloest, dasz die Guelle ueber eine Guellepipeline m. auf ihrer Laenge verteilten Zapfstellen in mobile Zapf- und Dosierbunker geleitet wird, wobei ein Einlaszventil in Abhaengigkeit von der Guellemenge des Zapf- und Dosierbunkers gesteuert und dasz die im Zapf- und Dosierbunker enthaltene Menge Guelle ueber ein Auslaszventil in ein unter dem Zapf- und Dosierbuker stehendes Tankfahrzeug geleitet und von diesem an seinen Bestimmungsplatz gebracht und vernetzt wird, waehrend der Zapf- und Dosierbunker wieder gefuellt wird. Die Anwendungsgebiete liegen in der Landwirtschaft bzw. bei groszen Tierkonzentrationsstaetten.

Description

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Titel der Erfindung

Verfahren und Einrichtung zur Verwertung von Gülle aus industriemäßigen Tierproduktionsanlagen«

A33vgendungs£ebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur vollständig gen Verwertung von Gülle aus industriemäßigen Tierproduktionsanlagen und eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens« Durch eine stetig fortschreitende Industriealisierung der Tierproduktion entstehen hohe Konzentrationen an Tierbeständen. Damit verbunden ist der Anfall großer Mengen Exkremente von den Tieren« Teils aus arbeitshygienischen, teils aus volkswirtschaftlichen Gründen ist man deshalb dazu Übergegangen, die Gülletechnologie als Enttnistungsverfahren anzuwenden«

So rationell diese Technologie auch ist, so entstehen doch durch den Anfall großer Abwasser und Abproduktmengen auf einem eng begrenzten Territorium neue Probleme.

Im Vergleich zu häuslichen Abwässern enthält die Gülle eine hohe Konzentration an Wasserschadstoffen organischer und mineralischer Art, die es nicht gestatten, sie in den Vorfluter direkt einzuleiten.

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Andererseits erfordert 8ber die Erhaltung und rationelle Nutzung der Umwelt, daß die mit hochwertigen Nährstoffen und organischen Substanzen angereicherte Gülle verlustlos für die Reproduktion und Steigerung der Bodenfruchtbarkeit genutzt wird.

Charakteristik^„der^bekannten technischen Lösungen

Zunächst wurde die Gülle auf natürliche biologische Art über den Boden nutzbar gemacht und verwertet. Dazu ist eine große Menge Transportraum und viele Kilometer Fahrtstrecke befüllt und die gleiche Fahrtstrecke leer notwendig.

Der Aufwand ist sehr hoch und schmälert den Gewinn der Tierproduktionsanlagen. Zur Verbesserung dieses Zustandes wurden Verfahren zur Mechanisierung der Pestflüseigtrennung entwickelt und die künstlichbiologische Aufbereitung des Güllefugats in Experimentalanlagen erprobt.

Da jedoch in der flüssigen Phase nach der Festflüssigtrennung im Fugat die ursprünglichen Stickstoff- und Caliuramengen noch weitgehend enthalten sind, M die Pestflüssigtrennung nur als Teilverfahren in einer Flüssigkeitsaufbereitungstechnologie zu verstehen, daß keinesfalls bis zur Vorfleitfähigkeit führt. Obwohl die künstlich-biologischen Verfahren meist mehrstufig ausgelegt sind, geht der Abbau von Nährstoffen vor allem bei Stickstoff nicht soweit, daß eine wasserwirtschaftlich schadlose Ableitung in den Vorfluter möglich ist

Aus der DDR PS 129847 ist ein Verfahren bekannt gewor* den, dessen Ziel es ist, mit geringem Kostenaufwand und wartungsarmen Betrieb Gülleflüssigkeiten aus industriemäßigen Tierproduktionsanlagen zu reinigen.

Die dazu gestellte Aufgabe sieht ein Verfahren vor, mit dessen Hilfe eine Reinigung von großen Mengen Gülleflüssigkeiten aus industriemäßigen TierProduktionsanlagen gewährleistet ist, wobei die Nährstoffe und organischen Substanzen umfassen eliminiert bzw, verwertet werden und das gereinigte Wasser in einer Qualität dargeboten wird, daß es zur sofortigen gefahrlosen Ableitung bzY^o Wieder- oder Weiterverwendung zur Verfugung steht, ohne daß eine weitergehende künstlichbiologische Aufbereitung (3· Reinigungsstufe) erforderlich ist.

Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, daß Gülleflüssigkeiten mittels Intensivbodenbehandlung gereinigt werden.

Die Gülleflüssigkeit wird mittels intermittierender Beregnung auf landwirtschaftliche Nutzflächsiso aufgeleitet, daß die Höhe der Einseigabe die Beregnungsintensität und die Länge der Retentionszeit in Abhängigkeit von der Infiltrationsleistung des Bodens erfolgt« Die Aufleitung der Gülleflüssigkeit wird so vorgenommen, daß die Belastung 20 bis 40 GV je ha . beträgt und ein hoher !fährstoffentzug durch Anwendung einer Fruchtfolge aus Hackfrucht, PeIdfutter und Getreide erreicht wird und die unterirdischen Abflüsse nur solche Konzentrationen an Wasserschadstoffen aufweisen, die zu keinerlei Beeinträchtigung der Gewässer führen. Das Verfahren wird in der Weise durchgeführt ₉ daß die anfallende Gülle in bekannter Weise einer Festflüssigtrennung unterworfen und die dabei anfallende Gülleflüssigkeit, als das Pugat 2stufig biologisch behandelt wird.

Dieses Pugat wird auf eine ungedränte landwirtschaftliche Fläche aufgeleitet.

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Die Aufleitung erfolgt in den Monaten April bis November durch Beregnung unter bewußter Einbeziehung der Infiltrationsleistung des Bodens. Nach einem Beispiel beträgt die Höhe der Einzelgabe 20 mm bei einer Standzeit für die Regner von 7

Stunden,

Bei einer Einzelgabe von 20 mm wird die Standzeit von 4mal einer Stunde Regenzeit und 3mal einer Stunde Unterbrechung aufgeteilt·

Mit diesem vorzugweise wasserwirtschaftlichen Gründen dienenden Verfahren wird das Pugat der Gülle über eine Rohrleitung ähnlich einer Wasserleitung dem Beregnungsfeld zugeführt und verregnet« Soll aber z«B„ Rindergülle mit 5 bis 6 % TS-Gehalt auf ein größeres Territorium ganzjährig ausgebracht werden, dann ist das Verfahren nicht brauchbar. Die nicht zentrifugierte Gülle läßt sich mit den bekannten Regnern nicht verregnen, es müssen also Fahrzeuge eingesetzt werden, die die Gülle auf dem Territorium vernetzen.

Um nicht zentrifugierte Gülle durch Rohrleitungen leiten zu können, müssen bestimmte physikalische Voraussetzungen erfüllt sein, z.B. muß eine Druckrohrleitung zur Verfügung stehen mit beispielsweise 250 mm Nennweite. Die in den Druckrohrleitungen vorwärts bewegte Gülle muß zur Erhaltung ihrer Konsistenz eine Mindestgeschwindigkeit von 0,55 m/Sekunde haben. Das heißt, es·

3 müssen in einer Stunde ca. 97 m dieser Nullgülle durch die Leitung fließen. Um diese Menge mit Fahrzeugen zu vernetzen, müssen stündlich zehn Tankwagen mit zehn Kubikmeter Fassungsvermögen befüllt werden. Dieses Befüllen stellt das Problem dar; denn die in einem Meter Druckrohrleitung enthaltene Nullgülle wiegt ca, fünfzig Kilogramm.

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Selbst wenn die benötigte Pumpstation und die in sieben Kilometern entfernte Abfüllstelle in gleicher Höhe liegen, wiegt die mit 0,55 m pro Sekunde Geschwindigkeit zu bewegende Nullgülle-Säule Dreihundertfünfzigtausend Kilogramm, Diese Nullgülle-Säule muß bei der Befüllung der Tankfahrzeuge zehnmal Je Stunde beschleunigt und wieder gebremst werden· Dieser Vorgang erfordert energetisch betrachtet ca· Sechszigtausend meterkilopond Antriebsenergie und ebensoviel Bremsenergie· Die Vernichtung der Energie, d.h.· die Vernichtung der der bewegten Nullgülle-Säule innewohnenden Wucht, stellt das eigentliche zu lösende Problem dar· Mit dem Güllegeber bekannter Art steht keine Lösung des Problems zur Verfugung. Auf Absperrorgane umzurüsten _f die evtl. geeignet werden, ist ohne wesentliche Kachteile nicht möglich. Da die Schließzeiten den sich in der Leitung ausbildenden Schließdruck beeinflussen, müssen diese Schließzeiten in gewissen Grenzen gehalten werden, denn je kürzer die Schließzeit desto größer die Drücke· Strebt die Schließzeit gegen Null, wachsen die Drücke (Kräfte) über alle Grenzen· Daraus ergibt sich auch welch große Gefahr für Mensch und Material besteht, wenn man versucht, die Verkürzung der Schließzeiten z.B. durch eine Verlängerung des Schließhebels zu bezwingen·

Auf Grund dieses allgemeingültigen Sachverhaltes müßte also auf ein System mit Außenlagerbehältern und Entnahmepumpen bzw, Schwerkraftförderung ausgewichen werden· Diese Lösungen sind jedoch sehr kostenaufwendig, weil neben den hohen Anlagenkosten auch in vielen Fällen eine Energiezuführung mit Transformatorenstation erforderlich ist·

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, sogenannte Hullgülle, d.h., nicht in Flüssig- und Peststoffe getrennte Gülle vollständig zu verwerten und mit sehr geringem Material-, Zeit- und Kostenaufwand sowie weitgehend gefahrlos für Mensch und Material der Verwertungsstelle zuzuführen.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Transport von Gülle nahe an die Ver™ netzungsstelle unter Anwendung einer Druckrohrleitung und eine mobile Vorrichtung zur dosierbaren, Güllezapfung sowie eine Vorrichtung zur Bremsung der Massenkräfte in Rohrleitungen zu schaffen.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe besteht darin, daß die Gülle über eine Güllepipeline mit auf ihrer Länge verteilten Zapfstellen in vorzugsweise mobile Zapf- und Dosierbunker geleitet wird, wobei ein Einlaßventil in Abhängigkeit von der Füllraenge des Zapf- und Dosierbunkers gesteuert \3ird. und daß die im Zapf- und Dosierbunker enthaltene Menge Gülle über ein zweckmäßig mit Hand zu betätigendes Auslaßventil unter Ausnutzung der Schwerkraft in einen unter dem Zapf- und Dosierbunker stehendes Tankfahrzeug geleitet wird und das nach Auslauf der dosierten Güllemenge aus dem Zapf- und Dosierbunker das Auslaßventil selbständig schließt und das Einlaßventil selbst wieder öffnet bis die dosierte Güllemenge wieder eingelaufen ist und das in der Zwischenzeit das Tankfahrzeug an seinen Bestimmungsplatz fährt und die geladene Gülle· menge vernetzt« Die Umsetzung des mobilen Zapf- und Dosierbunkers an eine andere Zapfstelle der Güllepipeline erfolgt vorzugsweise mittels eines schweren Traktors mit Hubhydraulik im Huckepackverfahren.

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Zur Durchsetzung des Verfahrens sind die an der Güllepipeline angeordneten Zapfstellen als FeIdhydranten ausgebildet.

Eine weitere Lösung der Aufgabe besteht darin, daß der Zapf» und Dosierbunker unterfahrbar ausgebildet und auf Stützen angeordnet ist und das er mit einem festen Zulaufrohr und einem Schwimmerventil versehen ist und daß an seinem Bodenteil ein Auslaufstutzen und ein als S_chnellschlußschieber ausgebildetes Auslaßventil mit Zapfstutzen und Befüllrohr vorgesehen ist sowie am Auslaßventil ein Antriebsgestänge mit Handgriff und Gegengewicht und daß ein Entleerungsschieber unmittelbar hinter dein Zapfstutzen in Fahrtrichtung gesehen, angeordnet ist und der Schwimmer des Schwitmnerventils einstellbar vorgesehen ist und mit einer füllstandsanzeige verbunden*

Für den Huckepacktransport sind an den Stützen des Zapf- und Dosierbunkers Traversen mit Sicherungsstecker angeordnet und in ihrem Abstand auf das Transportfahrzeug abgestimmt.

Anhand der Zeichnung wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung erläutert*

Die Zeichnung zeigt die Prinzipskizze des Zapf- und Dosierbunkers mit dem darunter stehenden Tankfahrzeug und gestrichelt dargestellten Transporttraktor

In einem Rinderzucht» und Mastkombinat LiPA 1930

fallen jährlich ca* 45*000 nrVa Kullgülle mit einer Trockensubstanz von ca_e 6 % an« Diese Gülle wird durch eine Güllepipeline 1, die im Beispiel eine Länge von 7 km hat, gepumpt.

In der Güllepipeline 1 sind in wirtschaftlich und territorial bedingten Abständen Zapfstellen 2 angeordnet, die vorteilhafterweise als Feldhydranten ausgebildet sind· Diese Zapfstellen 2 werden über einen Schlauch 3 an einen Zapf- und Dosierbunker 4 angeschlossen·

Dieser Zapf- und Dosierbunker 4 ist mit einem festen Zulaufrohr 5 und einem Schwimmerventil 6 z.B. nach TGL 12930 ausgerüstet. Im Auslaufstutzen 7 ist ein Schnellschlußschieber 8 mit Zapfstutzen 9 und Befüllrohr 10 angeordnet.

Die Betätigung des Schnellschlußschiebers 8 und des Befüllrohrs 10 erfolgt von Hand über ein Antriebsgestänge 11 mit Handgriff 12 und es wird durch ein Gegengewicht 13 in die Ausgangslage zurückgeführt. Der Handgriff 12 ist im Bedienbereich des Traktoristen angeordnet. Die Handkraft liegt bei ca. zehn kp. Uieht dargestellt ist ein Entleerungsschieber hinter dem Zapfstutzen in Fahrtrichtung gesehen angeordnet₉ der vor allem die Spühlung der Sinkstoffe ins Tankfahrzeug 14 ermöglicht.

Der Schwimmer 15 ist zur Gewährleistung des richtigen Füllstandes einstellbar vorgesehen und mit einem nicht dargestellten Zeiger versehen, der den Füllstand anzeigt.

Die Gestaltung des Zapf- und Dosierbunkers 4 in seiner oberen Lamelle ist auf das Regelverhalten des Schwitmaerventils 6 so abgestimmt, daß eine ausreichende Schließzeit erreicht wird. Zur Bedienung des Entleerungs-Schiebers und zur Einstellung des Schwimmers 15 ist eine nicht dargestellte Leiter vorgesehen, da der Zapf-, und Dosierbunker 4 auf vier Stützen 16 angeordnet ist. Der Auslaufstutzen 7 ragt ca. 0,5 m in den Zapf- und Dosierbunker 4 hinein, damit einerseits die Ausmündung 17 des Zulaufrohres 5 immer unter dem Flüssigkeitsspiegel erfolgt und Lufteinschlag (Schaumbildung) ver-

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mieden wird und andererseits eine Grobsinkstoffablagerung zum Schutz des Schnellschlußschiebers 8 erreicht wird.

Für den Huckepacktransport sind an den Stützen 16 nicht dargestellte Traversen mit Sicherungssteckern angeordnet und in ihrem Abstand auf das Transportfahrzeug 18 abgestimmt. Als Transportfahrzeug 18 wird zweckmäßigerweise der schwere Traktor K 700 mit Hubhydraulik verwendet.

Durch die Anwendung der. Zapf- und Dosierbunker 4 an den Zapfstellen 2 der Güllepipeline 1 wird der Material- und Kostenaufwand wesentlich verringert. Darüberhinaus wird durch den Einsatz des Zapf- und Dosierbunkers 4 ein weitgehend kontinuierlicher Fließprozeß und eine Verkürzung der Befüllzeit des Tankfahrzeuges 14 sowie des Zapf- und Dosierbunkers 4 erreicht

Durch die mobile Gestaltung des Zapf- und Dosierbunkere 4 und die damit bedingte Verkürzung der Fahrtstrecke kann der Wirkungsgrad des Verfahrens der mobilen Ausbringung der Gülle wesentlch erhöht werden

Der Anschluß des Zapf- und Dosierbunkers 4 kann an jede als Feldhydrant ausgebildeten Zapfstelle 2 der Güllepipeline 1 erfolgen. Der Zapf« und Dosierbunker 4 dient, wie der Name bereits sagt, als Dosierbanker, wodurch eine problemlose optimale Befüllung der Tankfahrzeuge 14 geschaffen ist.

Durch den kontinuierlichen Fließvorgang ist die Anwendung einer kleineren Rohrnennweite der Güllepipeline 1 und eines kleineren Pumpaggregates möglich, Energiezuführungen sind nicht erforderü>h, weil die Bedienung manuell erfolgt.

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Je dichter die Zapfstellen zueinander angeordnet sind, um so wirtschaftlicher wird das Verfahren, weil die Pahrtkilometer der Tankfahranzeige weniger werden.

Claims (5)

11604 Erfindungsaflsprüche
1. (1) mit auf ihrer Länge verteilten Zapfstellen (2) in vorzugsweise mobile Zapf- und Dosier? bunker (4) geleitet wird, wobei ein Einlaßventil in Abhängigkeit von der Füllmenge des Zapf- und Dosierbunkers (4) gesteuert wird und daß die in Zapf» und Dosierbunker (4) enthaltene Menge Gülle übet ein zweckmäßig tnit Hand zu betäti» gendes Auslaßventil unter Ausnutzung der Schwerkraft in ein unter dem Zapf- und Dosierbunker (4) stehendes Tankfahrzeug (14) geleitet wird und daß nach Ablauf der dosierten Güllemenge aus dem Zapf- und Dosierbunker (4) das Auslaßventil selbständig schließt und daß Einlaßventil selbst wieder öffnet bis die dosierte Güllemenge wieder eingelaufen ist und daß in der Zwischenzeit das Tankfahrzeug (14) an seinen Bestimmungsplats fährt, die geladene Güllemenge vernetzt*

   1. Verfahren zur Verwertung von Gülle aus industriemäßigen Tierproduktionsanlagen dadurch gekennzeichnet, daß die Gülle über eine Güllepipeline
2. 2. Verfahren nach Punkt 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Umsetzung des mobilen Zapf- und Dosierbunkers (4) an eine andere Zapfstelle (2) der Güllepipeline (1) mittels eines schweren Traktors mit Hubhydraulik im Huckepackverfahren erfolgt, .
3. 3# Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Punkt 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, daß die Zapfstellen (2) als Feldhydranten ausgebildet sind«
4. 4« Einrichtung nach Punkt 3 dadurch gekennzeichnet, daß der Zapf- und Dosierbunker (4) unterfahrbar ausgebildet und auf Stutzen (16) angeordnet ist und daß er mit einem festen Zulaufrohr (5) und einem Sclrwioimerventil (6) versehen ist und daß

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   an seinem Bodenteil ein Auslaufstutzen (7) und ein als Schnellschlußschieber (8) ausgebildetes Auslaßventil mit Zapfstutzen (9) und Befüllrohr (10) vorgesehen ist sowie am Auslaßventil ein Antriebsgestänge (11) mit Handgriff (12) und Gegengewicht (13) und daß ein Entleerungsschieber unmittelbar hinter dem Zapfstutzen (9) in Fahrtrichtung gesehen angeordnet ist und der Schwimmer (15) des Schwimmerventils (6) einstellbar vorgesehen und mit einer Füllstandsanzeige verbunden ist*
5. 5. Einrichtung nach Punkt 4 dadurch gekennzeichnet, daß für den Huckepacktransport an den Stutzen (16) des Zapf- und Dosierbunkers (4) Traversen mit Sicherheitssteckern angeordnet und in ihrem Abstand auf das Transportfahrzeug (18) abgestimmt sind·

   Hierzu 1 SeHe Zeichnungen