DD157341A5 - METHOD FOR THE EVALUATION OF LIVESTOCK PRODUCTS OF ANIMALS AND EQUIPMENT FOR IMPLEMENTATION - Google Patents

METHOD FOR THE EVALUATION OF LIVESTOCK PRODUCTS OF ANIMALS AND EQUIPMENT FOR IMPLEMENTATION Download PDF

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DD157341A5
DD157341A5 DD22703081A DD22703081A DD157341A5 DD 157341 A5 DD157341 A5 DD 157341A5 DD 22703081 A DD22703081 A DD 22703081A DD 22703081 A DD22703081 A DD 22703081A DD 157341 A5 DD157341 A5 DD 157341A5
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manure
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fermentation
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Ivan Vasilenko
Vyacheslav D Shepevavlev
Anatoly G Puzankov
Ivan Z Metelsky
Viktor I Borodin
Pavel P Bushtets
Alfred N Grigorian
Konstantin I Bitrikh
Vladimir P Dibtsov
Karen V Alexandrian
Stephan E Markarian
Evgeny V Degtyarev
Albert F Sholin
Vyacheslav K Alexeev
Vitaly V Lalov
Alexandr A Shmushkin
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Vnii Kompl Probl Mashinostr Dl
Vnii Biosinteza Belkovykh Vesc
Vnii Genetiki I Selektsii Mikr
Tei I Ktl Khim Selskogo Khozya
Anii Mekh I Elek Selskogo Khoz
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Abstract

Die Erfindung betrifft die Verarbeitungstechnologie von Viehhaltungsabfaellen und sieht anaerobe Vergaerung von Stallmist, die unter staendigem Umruehren erfolgt, Trennung der vergaerten Masse in fluessige und feste Fraktionen, die als Duengung verwendet werden, und Biogasentwicklung vor. Gemaess der Erfindung wird der Stallmist vor der anaeroben Vergaerung einer Dekompressionsbehandlung unterzogen, die mit gesteuerter Unterdruckerzeugung gefuehrt wird. Die als Folge der anaeroben Vergaerung entstehenden Biogas und andere stickstoff- und kohlenstoffenthaltende Komponenten werden als tropische Elemente des Kulturmediums im aeroben Prozess verwendet, bei dem sie einer Verarbeitung mittels prototrophen Bakterien unterzogen werden. Die Biomasse der letzteren wird desintegriert und als Futter verwendet. Das nach der Verarbeitung mittels der prototrophen Bakterien abgehende Gasgemisch wird dabei als Energietraeger im System der anaeroben Vergaerung verwendet, waehrend die vergaerte Masse vor der Trennung in Fraktionen durch eine mineral-organische Suspension ausgefaellt wird. In der Einrichtung zur Realisierung dieses Verfahren ist gemaess der Erfindung der Speicherungsbehaelter /9/ ueber das Mittel /10/ zur Entnahme des Biogases und die Reinigungseinheit /12/ mit dem aeroben mikrobiologischen Reaktor /13/ verbunden, der eine Einrichtung /25/ zur Desintegrierung der Biomasse, einen Konzentrator /24/ der Biomasse, eine Rohrleitung /26/ zur Ableitung des abgearbeiteten Biogases in das Erwaermungssystem /6/, einen Gaerungsbehaelter /5/ enthaelt, waehrend der anaerobe Behaelter /4/ eine Einrichtung /11/ zur automatischen Regelung und Kontrolle der Intensitaet des Gaerungsprozesses besitzt. Die Erfindung ermoeglicht, in Viehhaltungskomplexen einen beschleunigten Biokonversionszyklus von Futterstoffen durchzufuehren.The invention relates to the processing technology of livestock waste and provides anaerobic digestion of manure, which is carried out under constant agitation, separation of the fermented mass into liquid and solid fractions, which are used as Duengung, and biogas development. According to the invention, the manure is subjected to a decompression treatment prior to the anaerobic digestion, which is carried out under controlled negative pressure generation. The biogas and other nitrogen and carbon containing components produced as a result of anaerobic digestion are used as tropical elements of the culture medium in the aerobic process, where they undergo processing by means of prototrophic bacteria. The biomass of the latter is disintegrated and used as feed. The resulting after processing by means of the prototrophic bacteria gas mixture is used as an energy carrier in the anaerobic digestion system, while the fermented mass is precipitated prior to separation into fractions by a mineral-organic suspension. In the device for implementing this method, according to the invention, the storage tank / 9 / via the means / 10 / for taking out the biogas and the cleaning unit / 12 / is connected to the aerobic microbiological reactor / 13 /, which is a device / 25 / for disintegration the biomass, a concentrator / 24 / biomass, a pipeline / 26 / for the discharge of biogas processed into the A / 6 / heating system, a fermentation tank / 5 /, while the anaerobic tank / 4 / A / 11 / automatic regulation device and controlling the intensity of the fermentation process. The invention allows for an accelerated bioconversion cycle of feeds in livestock farming complexes.

Description

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Berlin, den 7·4.1981 58 589/13Berlin, 7 · 4.1981 58 589/13

Verfahren zur Verwertung von Lebenstätigkeitsprodukten von Tieren und Anlage zur Ausführung . · .Process for the exploitation of life activity products of animals and plant for execution. ·.

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verarbeitung von Viehaltungsabfallen wie Stallmist, Pflanzenreste und deren Gemische sowie eine Anlage zur Ausführung desselben.The invention relates to a method for processing waste Viehhaltungs such as manure, plant residues and mixtures thereof and a plant for the execution of the same.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann auf dem Gebiet der Verarbeitung von organiachen Abfällen der landwirtschaftlichen Produktion, vorzugsweise in Viehhaltungskomplexen und Tierzuchtfarmen sowie in anderen künstlichen ekologischen Systemen mit geschlossenem Biokonversionszyklus von Nährstoffen und Energie verwendet werden.The method of the invention can be used in the field of processing organic waste of agricultural production, preferably in livestock farming and animal breeding farms, as well as in other artificial ecosystems with closed bioconversion cycle of nutrients and energy.

Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions

In der Praxis besteht eine Reihe von technologischen Prozessen, die mit der Verarbeitung von organischen Abfällen zusammenhängen. Dazu gehören solche diesbezügliche Prozesse wie Mistkompostierung, aerobe mikrobiologische Verarbeitung, Anwendung von Mistabflüssen zur Berieselung von Feldern, Methangärung, Verarbeitung durch Fliegenmaden, Anwendung für Düngungs- und/oder Futterzwecke nach spezieller biochemischer Behandlung u.a.In practice, there are a number of technological processes related to the processing of organic waste. These include such related processes as dung composting, aerobic microbiological processing, application of manure effluents for irrigation of fields, methane fermentation, processing by fly maggots, application for fertilizer and / or animal feed after special biochemical treatment, and others.

Zu den Hauptforderungen, die an diese Prozesse unter Pr'oduktionsbedingungen gestellt werden, gehören Erzeugungsmöglichkeiten von Verarbeitungsprodukten (Düngemitteln bzw. Futterstoffen) mit der erforderlichen Qualität unter minimalen, Verlusten der Düngungseigenschaften des Stallmistes, minimaler Aufwand von Zeit und Finanzmitteln je Endproduktein-The main demands placed on these processes under production conditions include the production of processing products (fertilizers) of the required quality with minimal losses of fertilizer properties of manure, minimal expenditure of time and funds per end product.

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Die Qualität der erzeugten Verarbeitungsprodukte ist durch den Erhaltungsgrad jenes Düngungs-.bzw· Eiweißpotentials, das im Ausgangsmist enthalten ist, sowie durch Vollkommenheit der Umwandlung der in ihm enthaltenden Nährstoffe in das Futterprodukt (pflanzliche, mikrobielle oder eine 'andere eiweißenthaltende Biomasse) gekennzeichnet.The quality of the processed products produced is characterized by the degree of maintenance of that fertilizing potential contained in the starting manure and by the perfection of conversion of the nutrients contained therein into the feed product (vegetable, microbial or other protein-containing biomass).

'Zur Erzielung der maximalen Höhe dieses Kennwertes bei erforderlicher Prozeßgeschwindigkeit müssen vor allem Verluste an Stickstoff und organischen Stoffen minimiert werden, die bei deren ungesteuerter Zersetzung unvermeidlich sind, die mit intensiver Zerstreuung flüchtiger Zersetzungsstoffe des organischen Stoffes in Gestalt von stickstoff- und kohlenstoffenthaltenden Gasen begleitet werden, wobei eine rasche und ausreichend wirtschaftliehe Umwandlung der organischen Mistmasse ins Putter gewährleistet werden muß·In order to obtain the maximum height of this characteristic at the required process speed, losses of nitrogen and organic substances, which are unavoidable in their uncontrolled decomposition inevitably accompanied by intensive dispersion of volatile decomposition substances of organic matter in the form of nitrogen and carbon containing gases, must be minimized in which rapid and sufficiently economical conversion of the organic manure mass into the putter must be ensured.

Die bekannten Verfahren zur Verarbeitung von Lebenstätigkeitsprodukten von Tieren besitzen jeweils eine unterschiedliche, maximal erreichbare Geschwindigkeit und Wirtschaftlichkeit und die gewonnenen Produkte entsprechen den sanitär-zootechnischen Anforderungen in verschiedenem Masse· Jedoch genügt keines von ihnen bis zum heutigen Tage voll den Anforderungen einer intensiven Tierzucht, Wirtschaft und des Naturschutzes. Daher bleiben Stallmist und Mistabflüsse immer noch eine Haupt quelle der Bodenverunreinigung sowie des Luft- und Wasserbeckens in der Standortzone von größeren Viehhaltungskomplexen und Tierzuchtfarmen,The known methods for processing of life-activity products of animals each have a different, maximum achievable speed and efficiency and the products obtained meet the sanitary-zootechnischen requirements to varying degrees · However, none of them fully meets the requirements of intensive livestock, economy today and nature conservation. As a result, manure and manure drains remain a major source of soil contamination and of the air and water basin in the site zone of larger livestock farms and animal breeding farms.

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Das Fehlen von annehmbaren technologischen Lösungen auf dem Gebiet der Mistverarbeitung behindert die Entwicklung der Viehwirtschaft auf industrieller Basis und gestattet es nicht, die Produktion von tierischen Erzeugnissen gemäß den modernen Anforderungen der Wirtschaft, Zoohygiene und des Umweltschutzes zu intensivieren.The lack of acceptable technological solutions in the field of manure processing hinders the development of animal husbandry on an industrial basis and does not allow to intensify the production of animal products in accordance with the modern requirements of the economy, zoological hygiene and environmental protection.

Konkrete Vor- und Nachteile der bekannten Verfahren .sind am Beispiel moderner Verarbeitungstechnologien von -Viehhaltungsabfällen sichtbar, die in größeren.Viehhaltungskomplexen und Tierzuchtfarmen Anwendung finden.Concrete advantages and disadvantages of the known methods are apparent from the example of modern processing technologies of livestock waste used in larger animal husbandry complexes and animal breeding farms.

Ein Hauptverfahren zur Verarbeitung des flüssigen Stall-, mistes ist dessen Anwendung als organisches Düngemittel, Hierbei war die am meisten verbreitete Operation bei dessen Vorbereitung zum Einbringen in den Boden bis vor kurzer Zeit dessen Lagerung in einem Lagunensystem und nachfolgende Einbringung in den Boden durch Beregnung oder Berieselung. Die Lagunen sind meist als offene Absetzteiche ausgeführt, in denen eine biologische Zersetzung eines Teils des flüssige** Stallmistes oder der Mistabfäile unter Gewinnung von organischem Düngemittel stattfindet, die zur Düngung geeignet sind.One of the main methods of processing the liquid manure is its use as an organic fertilizer. In this regard, the most common operation in its preparation for incorporation into the soil has until recently been its storage in a lagoon system and subsequent introduction into the ground by irrigation or sprinkling. The lagoons are mostly designed as open settling ponds, in which a biological decomposition of part of the liquid manure or manure occurs with the recovery of organic fertilizer suitable for fertilization.

In diesen Lagunen verbleibt der flüssige Stallmist eine recht lange Zeit (etwa 100 Tage), wird mit Hilfe von festen oder schwimmenden"Turbinen durchgelüftet, und die feste Mistfraktion, die sich am Lagunenboden absetzt, wird einmal in zwei oder drei Jahren fortgereinigt. Dieses einfache, aber extensive Mistverarbe it längsverfahren zeichnet sich durch hohe Verluste an Nährstoffen aus. Die Verluste an Ammoniumstickstoff erreichen in einer normalen aeroben Lagune 90 % von dessen Ausgangsgehalt.In these lagoons the liquid manure remains for a fairly long time (about 100 days), is aerated by means of fixed or floating turbines, and the solid manure fraction settling on the lagoon floor is cleaned up once every two or three years , but extensive manure slaughtering processes are characterized by high losses of nutrients, and the ammoniacal nitrogen emissions reach 90 % of their initial content in a normal aerobic lagoon.

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Da die aerobe Fermentation bereits bei einer Temperatur . von + 18 aufhört, werden die Lagunen in der Winterzeit zu einfachen Speichern von Mistabflüssen. Die Lagunen sind auch in sanitär-hygienischer Hinsicht unbefriedigend infolge des Portbestehens von Salmonellen bei der erwähnten Temperatur während der gesamten Speicherungsdauer»Because the aerobic fermentation already at a temperature. stops by +18, the lagoons become easy stores of manure drains during the winter months. The lagoons are also unsatisfactory in sanitary-hygienic terms due to the port existence of Salmonella at the mentioned temperature during the entire storage period »

Das Lagunenverfahren wird mitunter mit der Behandlung in einem System von Oxidationsgräben kombiniert. In den Oxidationsgräben, die sich unter den Schlitzboden von Viehhaltung sr äumen befinden, sind Aeratoren, d, h. rotierende Läufer mit Schaufeln angeordnet, die die Mistmasse umrühren, mit Sauerstoff sättigen und durch einen Kanal befördern. Die aerobe Zersetzung geht bei diesem Verfahren auch in der Winterperiode vor sich, wenn auch die Prozeßgeschwindigkeit gering ist, das System von Oxidationsgräben hohe Kapitaleinlagen erfordert und zu hohen Verlusten an Nährstoffen aus dem Stallmist führt. Zu den Betriebsnachteilen dieses Verfahrens gehören rascher Verschleiß von Aerationseinrichtungen und starke Schaumbildung, wobei der Schaum mitunter in den Viehhaltungsraum gelangen kann. Da unter diesen Bedingungen bekanntlich keine sicheren Methoden zur Kontrolle der Schaumbildung bestehen, ist der erwähnte Nachteil schwerwiegend und problematisch. Schließlich muß noch gesagt werden, daß bei der für die entwickelten Länder charakteristischen Bevölkerungsdichte zum erheblichen Nachteil aller Abarten des Lagunenverfahrens der Stalldungverarbeitung die Verunreinigungsgefahr von Grundwasser, insbesondere bei leichten Böden, starke Geruchsentwickl.ung im Frühling und unvermeidliche Beanspruchung von größeren Bodenflächen gehören.The lagoon process is sometimes combined with treatment in a system of oxidation trenches. In the oxidation trenches, which are located under the slatted floor of livestock housing, are aerators, d, h. rotating rotors are arranged with blades that stir the slurry, saturate with oxygen, and convey through a channel. The aerobic decomposition also occurs in the winter season in this process, although the process speed is low, the system of oxidation trenches requires high capital investments and leads to high losses of nutrients from the manure. The operational disadvantages of this method include rapid wear of aeration devices and excessive foaming, with the foam sometimes being able to enter the livestock room. Since it is known that there are no safe methods for controlling foam formation under these conditions, the mentioned disadvantage is serious and problematic. Finally, it must be said that the density of population characteristic of developed countries is a major disadvantage of all varieties of manure lagoon processing, including the risk of contamination of groundwater, especially in light soils, strong odor development in spring and unavoidable use of larger land.

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Ande-ren Verfahren zur Stalldungverarbeitung, die die Anwendung des Stalldungs ausschließlich 25u Düngungszwecken vorsehen, liegt dessen Trennung in feste und flüssige Fraktion zugrunde. Der an Nährstoffen reichste Festteil wird gemietet, dann getrocknet bzw. kompostiert, wonach er in den Boden eingebracht wird»Other methods of manure processing, which provide for the use of manure exclusively for fertilization purposes, are based on its separation into solid and liquid fractions. The nutrient richest solid part is rented, then dried or composted, after which it is introduced into the soil »

Insgesamt gestattet die Trennung in Fraktionen, Abmessungen und Leistung der Ausrüstungen herabzusetzen, die Dauer der liachverarbeitung der flüssigen Phase zu verringern, sie in einem Umlaufzyklus zu verwenden, wobei der gesamte Wasserbedarf reduziert wird. Jedoch besitzt diese Technologie bisher nur beschränkte Verbreitung, da sie erhebliche Bodenflächen zur Gewährleistung der gefahrenfreien Anwendung von größeren Mengen von flüssigem Stallmist durch dessen unmittelbare Einbringung in den Boden voraussetzt·Overall, the separation into fractions, dimensions and performance of the equipment allows to reduce the liquid processing time, to use it in one circulation cycle, reducing the total water requirement. However, this technology has so far only limited distribution, as it requires significant floor space to ensure the risk-free use of larger amounts of liquid manure by its direct introduction into the ground ·

Außerdem übersteigen, wie die vorliegenden Ergebnisse agrochemischer Untersuchungen bestätigen, die Verluste an Stickstoff und organischen Stoffen während der biothermischen Behandlung bei der Kompostierung in den meisten Fällen 30 % von deren Gehalt in der festen Fraktion, d· h, sie sind groß genug. Die Stickstoffverluate bei der unmittelbaren Einbringung der flüssigen Stalldungphase in den Boden erreichen 95 .% von dessen Ausgangsgehalt·Moreover, as the present results of agrochemical studies confirm, the losses of nitrogen and organics during biothermal treatment in composting exceed in most cases 30 % of their content in the solid fraction, that is, they are large enough. The nitrogen losses in the direct introduction of the liquid manure phase into the soil reach 95 % of its initial content .

In den letzten Jahren fand das Verfahren der aeroben Stalldungsverarbeitung zur Dünngung in oberirdischen Turmspeichern Verbreitung, Hierbei wird zum Unterschied vom Lagunenverfahren der flüssige Stallmist aus dem Viehhaltungsraum nicht gleich in einen Speicher befördert,. Zunächst gelangt er in einen oder mehrere Behälter, die mit Aeratoren versehen sind, wo«er 7 bis 10 Tage verbleibt. Unter Aerationsbedingungen zer-In recent years, the method of aerobic manure processing for fertilization in overground tower storage was widespread, this is unlike the Lagunenverfahren the liquid manure from the livestock room not immediately transported into a memory. First, it enters one or more containers equipped with aerators, where it remains for 7 to 10 days. Decomposed under aerating conditions

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setzen die Mikroorganismen intensiv organische Stoffe und erhöhen die Temperatur bis auf 42 bis 65 0C· Dadurch wird die Desinfizierung des Gemisches erreicht, wonach der flüssige Stallmist in den Speicher befördert wird·the microorganisms intensively set organic substances and increase the temperature up to 42 to 65 ° C. This results in the disinfection of the mixture, after which the liquid manure is transported into the storage tank.

Die Transportierung des Stalldungs auf das Feld und das Einbringen in den Boden erfolgen mit Hilfe von großen Tankzysternen,: die mit Pumpen und Vorrichtungen zur Einbringung des Stalldungs unter dem Boden ausgestattet sind. Dieses Verfahren gestattet, die Behandlungszeit des Stalldungs bis auf 7 Tage zu verkürzen, d. h. es ist das intensivste von allen beschriebenen Verfahren, Jedoch bleiben auch die Verluste an Nährstoffen aus dem Stallmist dabei hoch (der Ammoniumstickstoff geht bereits in der Aerationsstufe fast völlig verloren), und die organischen Stoffe gehen infolge der biothermischen Zersetzung um 50 bis 55 % verloren» Am wirtschaftlichsten im Sinne der Erhaltung des Düngungspotentials des'Stalldungs sowie der Gewährleistung eines bestimmten Entseuchungsgrades· desselben ist das Verfahren der anaeroben Vergärung (Methanvergärung) des Stalldungs in geschlossenen Behältern«The transport of the manure to the field and the placing in the ground is carried out by means of large tank cysterns: equipped with pumps and devices for bringing in manure under the ground. This method makes it possible to reduce the treatment time of manure to 7 days, ie it is the most intensive of all described methods, however, the losses of nutrients from the manures remain high (the ammonium nitrogen is almost completely lost in the aeration stage), and the organic substances are lost by 50 to 55 % as a result of the biothermal decomposition. "The method of anaerobic digestion (methane fermentation) of the manure in closed containers is most economical in terms of maintaining the fertilising potential of the animal manure and ensuring a certain level of depletion.

In den bestehenden Paulbehältern wird der Stallmist 25 bis 28 Tage lang bei einer Temperatur von 56 0C gehalten, wonach er auf das PeId transportiert oder in einen Speicher befördert wird» . .In the existing Paul containers, manure is kept for 25 to 28 days at a temperature of 56 0 C, after which it is transported to the pond or transported to a storage facility ». ,

Ein Nachteil dieses Prozesses ist seine hohe Energieintensität, die mit der erforderlichen Aufrechterhältung des .thermophilen Betriebszustandes «im Reaktor verbunden ist, was bei der erwähnten Gärungsexposition zu beträchtlichem Energieaufwand führt oder zum Verbrauch des größeren Teils des entwickelten Methan enthaltenden Gases zur Erwärmung des Paulbehälters zwingt. Dadurch erreichen die Verluste an orga-A disadvantage of this process is its high energy intensity, which is associated with the necessary maintenance of the "thermophilic operating condition" in the reactor, which leads to considerable energy expenditure in the fermentation exposure mentioned or for consumption of the greater part of the developed methane-containing gas to heat the Paulbehälters. As a result, the losses of orga-

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nischen Stoffen unter fast vollkommener Erhaltung des Ammoniakstickstoffs in Form des verbrennten Bioga'aes 30 bis 40 %. , :nical substances with almost complete preservation of ammoniacal nitrogen in the form of the burnt Bioga'aes 30 to 40 %. ,:

Allerdings erfordert :das betrachtete Verfahren zur Realieierung desselben hohe Anfangskapitalanlagen und ist daher bei niedrigen Geschwindigkeiten der anaeroben Verarbeitung in der Regel unrentabel«However, requires: the method considered to Realieierung same high initial capital investments and is therefore unprofitable "at low speeds of the anaerobic processing in the control

Eine weitere Gruppe von Verwertungstechnologien der Viehhaltungsabfälle setzt deren Verarbeitung unter Gewinnung von nicht nur organischen Düngern, sondern auch von Futtereiweiß voraus. Die direkte Verarbeitung des Stalldungs zum Futter unter Ausschluß des Pflanzenzuchtstadiums ermöglicht, den traditionellen Zyklus der Biokonversion von Nährstoffen (der unter natürlichen Bedingungen zwei bis drei Jahre beträgt) erheblich zu verkürzen, wobei deren Rückführung in das Futter im Laufe von einigen Tagen gewährleistet wird·Another group of livestock waste recycling technologies requires their processing to yield not only organic fertilizers but also feedstuffs. The direct processing of the manure to feed, excluding the plant breeding stage, makes it possible to significantly shorten the traditional bioconversion cycle of nutrients (which is two to three years under natural conditions), ensuring their return to feed within a few days.

Infolge der bilogischen Besonderheiten des Verdauungstraktes der Tiere gelangen in das Futter bis zu 40 % des Eiweißes aus der Futterration, wobei im Stallmist der Rinder beispielsweise das sogenannte "Einzellen"-eiweiß aus den Mikroorganismen des Pansens"enthalten'ist, das Aminosäure, d» h. ein wertvolleres Eiweiß als das"pflanzliche Protein des Futters, enthält.Due to the special features of the digestive tract of the animals, up to 40 % of the protein in the feed is obtained from the feed ration. In the stable dung of the cattle, for example, the so-called "single cell" protein from the rumen microorganisms is contained. a more valuable protein than the "vegetable protein of the feed contains.

Deshalb ist eine Reihe von· Verarbeitungsverfahren auf die · Gewinnung der Eiweißkomponente unmittelbar aus de.m Stalldung zur Verwendung in der Futtefration der Tiere orientiert, Bach der Art der den erwähnten Stalldungverarbeitungsverfahren zugrunde liegenden Prozesse lassen sie.sich in wärmephysikaliache, wärmechemische und biochemische mit biochemischer Ein- bzw, Mehrstufenfiltration· der schädlichenTherefore, a number of processing methods are directed to the recovery of the protein component directly from the manure for use in the animal feed livestock, and the processes underlying the mentioned manure processing techniques allow them to be classified as heat-physical, thermochemical and biochemical Single or multi-stage filtration · harmful

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Stoffe einteilen. Die bekannteste 'Technologie, die das wärmephysikalische Verfahren der Gewinnung der unverdauten Eiweiße aus dem Stalldung realisiert, ist der sogenannte 11C ere co-Pro ζ eß ".Divide fabrics. The best-known 'technology which realizes the heat-physical methods of obtaining the undigested protein from the manure, is the so-called 11 C ere co-Pro ζ ESS. "

Das Grundprinzip dieses Verfahrens besteht in folgendem: der auf der Farm anfallende Stallmist wird mit Wasser bis zu 80 % Feuchtigkeit verdünnt und nach Passieren von drei Separatoren in drei Fraktionen getrennt· Die faserige Fraktion (C^-Produkt-unverdaute pflanzliche Reste) wird siliert und den in Mast stehenden Bullenkälbern als Futter vorgelegt. Die flüssige Fraktion .wird eingedampft, getrocknet und granuliert. Das auf diese Weise gewonnene Produkt (C2) enthält bis zu 30 % Eiweiß, 4 % Fette, 25 % Asche und wird in granulierter Form den Schweinen und Hühnern verfüttert.The basic principle of this method is as follows: the manure obtained on the farm is diluted with water up to 80 % moisture and separated after passing through three separators in three fractions · the fibrous fraction (C ^ product undigested vegetable residues) is ensiled and presented to the bull calves in fattening as fodder. The liquid fraction is evaporated, dried and granulated. The product obtained in this way (C 2 ) contains up to 30 % protein, 4 % fat, 25% ash and is fed in granulated form to pigs and chickens.

Die bei der Trennung anfallenden Aschereste und von den Tieren nicht aufgenommenen Futterelemente werden als Dung (C .,-Produkt) verwendet. Der Prozeß ermöglicht industriemäßige Gewinnung in relativ kurzer Zeit (bis zu 6 Tagen) aus dem Stalldung von unverdauten Nährstoffen bei hohem Sterilisationsgrad des Produktes, relativ niedrigem Energieaufwand und mäßigem Verunreinigungsgrad der Umgebung. Jedoch haben bisher in keinem einzigen Land die medizinischen Kontrollorgane ihre Erlaubnis zur allgemeinen Anwendung der auf diese Weise gewonnenen Produkte als Futter gegeben. Dies erklärt sich dadurch, daß schädliche Stoffe (Mykotoxine, Schwermetalle, Pestizide u.a.) bei diesem Verarbeitungsverfahren aus dem Futterzyklus nicht vollkommen abgeleitet werden und sich im Organismus des Tieres speichern. In der Folge führt dies nach drei bis fünf Rezirkulationen zur Erkrankung der Tiere (Leberzirrhose) -und beeinträchtigtThe ashes obtained during the separation and feed elements not taken up by the animals are used as manure (C., Product). The process allows industrial recovery in a relatively short time (up to 6 days) from the manure of undigested nutrients with a high degree of sterilization of the product, relatively low energy input and moderate environmental contamination. However, in no single country have the medical control authorities given their permission to use the products obtained in this way as feed in general. This is explained by the fact that harmful substances (mycotoxins, heavy metals, pesticides, etc.) are not completely derived from the feed cycle during this processing procedure and are stored in the animal's organism. As a result, after three to five recirculations, this leads to disease of the animals (liver cirrhosis) - and impaired

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demgemäß die Verbrauchteigenschaften der Produkte» -accordingly the consumption properties of the products »-

Außerdem fehlt im als Dung angewendeten CU-Produkt organischer Stoff fast vollkommen, weshalb das Düngungspotential des Stallmistes für den Feldbau fast vollständig verlorengellt.In addition, organic matter is almost completely absent in the CU product used as manure, which is why the manure potential of manure for field production is almost completely lost.

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Als Beispiel des thermochemischen Verfahrens zur Gewinnung von Puttern aus dem Stallmist dient der sogenannte "Wittingham-Prozeß", Nach dieser Technologie wird der von der offenen Mastfläche gesammelte Stallmist mit Wasser bis zu 85 % Feuchtigkeit verdünnt, Nach Passieren eines Absetzaerators, wo schwere Niederschläge (Sand u.a.) abgetrennt werden, werden die Mistabflüsse in einer Zentrifuge getrennt, wobei der.Hauptteil der Nährstoffe (insbesondere der Einweiße und Fette) in der flüssigen Fraktion verbleibt, die darauf mit Eisenchlorid behandelt wird, wodurch ein flockenartiger Niederschlag ausfällt. Der erzeugte !liederschlag wird herausgelb'st, getrocknet und zu Granalien verarbeitet, die von 30 bis 50 % Roheiweiß enthalten« Die feste Mistfraktion wird mit Alkali hydrolysiert, wodurch ein Produkt erzeugt wird, das energiemäßig der Melasse entspricht.As an example of the thermochemical method for obtaining petties from the manure of manure, the so-called "Wittingham process" is used. According to this technology, manure collected from the open mast surface is diluted with water up to 85 % moisture, after passing a settling aerator where heavy precipitates ( Sand, etc.), the manure effluents are separated in a centrifuge, the majority of the nutrients (especially the whites and fats) remaining in the liquid fraction, which is then treated with ferric chloride to precipitate a flake-like precipitate. The produced precipitate is leached out, dried and processed into granules containing from 30 to 50 % crude protein. "The solid manure fraction is hydrolyzed with alkali to produce a product corresponding in energy to the molasses.

Zu den Vorteilen dieses Verfahrens gehört außer denen des thermophyalkalischen Verarbeitungsverfahrens ,die Möglichkeit der beschleunigten Einbeziehung in den Futterzyklus der Tiere außer der unverdauten Stoffe, zusätzlich auch einiger Mineralelemente aus dem Stalldung.The advantages of this method, apart from those of the thermophyalcal processing method, include the possibility of accelerated inclusion in the animal feed cycle, in addition to the undigested substances, in addition to some mineral elements from the manure.

Aufgrund derselben Nachteile wie beim thermophyalkalischen Verarbeitungsverfahren ("Cereco-Prozeß") hat der th'ermochemische "Wittingham-Prözeß" keine Verbreitung gefunden, " .Due to the same drawbacks as in the thermophyalcal processing method ("Cereco process"), the thermochemical "Wittingham process" has found no use ".

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Bin Beispiel der biochemischen Einstufenfiltration des Stallmistes bei dessen Verarbeitung zu Futter.ist der "Bellami-Prozeß" , ein technologischer Prozeß zur Gewinnung der Biomasse von thermophilen Bakterien auf dem Stalldungsubstrat·An example of biochemical single-stage filtration of farmyard manure when processed into feed is the "Bellami Process", a technological process for recovering the biomass of thermophilic bacteria on the housing substrate.

Das Prinzip dieser Technologie besteht in der aeroben Zersetzung des chemisch behandelten Stalldungzellstoffes sowie löslicher Nährstoffe mit speziellen Bakterien, die imstande sind, Zellulose und Lignin zu spalten. Der Prozeß erfolgt in einer sukzessiv aufgebauten Reihe von Fermentatoren, denen zur Intensivierung des Prozesses Sauerstoff zugeführt und in denen konstante optimale Temperatur aufrechterhalten wird.The principle of this technology is the aerobic decomposition of the chemically treated manure pulp as well as soluble nutrients with specific bacteria capable of cleaving cellulose and lignin. The process takes place in a succession of fermenters, to which oxygen is added to intensify the process and in which a constant optimum temperature is maintained.

Die gewonnene Biomassensuspension wird gesammelt, abgefiltert und bis zur Konsistenz eines weichen Pulvers getrocknet.The recovered biomass suspension is collected, filtered off and dried to the consistency of a soft powder.

Das Produkt enthält bis zu 55 % Rohproteinj das Verfahren ermöglicht die Vearbeitung von über 95 % der Ausgangsmistmenge ·The product contains up to 55 % crude protein. The process makes it possible to process more than 95 % of the starting waste amount.

Die Anwendung der Stalldungsverarbeitungsverfahren mit der Einstufenfiltration schädlicher Stoffe gestattet, eine hohe Ausbeute von eiweißenthaltenden Produkten aus dem Stalldung bei recht hohem Eiweißgehalt zu erzielen.The application of the manure processing methods with the one-stage filtration of harmful substances makes it possible to achieve a high yield of protein-containing products from the manure with a rather high protein content.

Jedoch enthält das bei der Einstufenverarbeitung des Stalldungs mittels Bakterien erzeugte Eiweißprodukt alle schädlichen Stoffe dea Ausgangsstalldungs (Mykotoxine, Pestizide, Schwermetalle u.a.), die im festen Rest des Kulturmediums (d. h, im Stalldung) vorhanden sind. Dazu istHowever, the protein product produced in the one-stage processing of the housing by bacteria contains all the harmful substances of the parent stallion (mycotoxins, pesticides, heavy metals, etc.) contained in the solid residue of the culture medium (i.e., in manure). Is to

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auch der Verarbeitungsprozeß mittels thermophiler Bakterien an sich sehr energieintensiv, .' :..also the processing process by means of thermophilic bacteria in itself very energy-intensive,. : ..

Die feinste bilogische Filtration von schädlichen Stoffen bei der Verarbeitung des Stallmistes zu Futter gewährleisten biologische Mehrstufenprozesse wie traditioneller Feldbau, biologische Teiche, biologische Fischzuchtteiche u.a. · -The finest biologic filtration of harmful substances in processing manure into feed ensures biological multi-step processes such as traditional field farming, biological ponds, biological fish farming ponds and more. · -

Jedoch sind die bisher bekannten Prozesse der biologischen Reinigung praktisch unsteuerbar, erfordern große Flächen (Feld, Teiche, Lagunen), sind von Klima- und Witterungsbedingungen stark abhängig, können eine Verunreinigungsquelle der Umgebung und des Grundwassers darstellen. Um ein Vielfaches wird die Dauer des Prozesses erhöht, die zur Erzeugung der Eiweißproduktion erforderlich ist (im ; Feldbau erfolgt die Ernte in der Regel einmal im Jahr, die Fischzucht dauert einige Monate)« Somit sind die modernen Prozesse der bilogischen Mehrstufenfiltration zur Anwendung derselben in Systemen intensiver Tierzucht denkbar ungeeignet.However, the previously known processes of biological purification are practically uncontrollable, require large areas (field, ponds, lagoons), are highly dependent on climatic and weather conditions, can be a pollution source of the environment and groundwater. In many cases, the process required to produce protein is increased (in general, crops are harvested once a year, and fish farming takes a few months). "Thus, the modern processes of multi-stage bilographic filtration are widely used in Systems of intensive animal breeding conceivably unsuitable.

Außer den vorstehend beschriebenen Technologien sind Versuche bekannt, das Eiweißfutter unter Benutzung von Stalldungverarbeitungsprodukten zu erzeugen, die bei der Stalldungverarbeitung nach allgemein verwendeten Technologien der aeroben Reinigung gewonnen werden, die nicht speziell auf die Erzeugung von Futter aus dem Stallmist orientiert sind.In addition to the technologies described above, there are known attempts to produce the protein feed using manure processing products obtained in manure processing in accordance with generally used aerobic purification technologies which are not specifically oriented towards the production of feed from manure.

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Bekanntlich werden infolge der aeroben mikrobiologischen Mistverarbeitung die Nährstoffe desselben in das Eiweiß von Einzellenbakterien und Infusorien umgewandelt, die beim Absterben auf dem Boden des Faulbehälters in Gestalt des sogenannten Belebtechlammes ausfallen. Die Untersuchungen haben.ergeben, daß der Belebtschlamm über 42 % Protein enthält. Die Konzentration der Trockensubstanz im Belebtschlamm überteigt 6% nicht. Die Verarbeitungstechno-.logien des Belebtschlammes in Eiweißfutterzusätze sehen dessen Konzentrierung, Zerkleinerung, Wärmesterilisieruag und nachfolgende Trocknung vor,As is known, as a result of the aerobic microbiological manure processing, the nutrients thereof are converted into the protein of single-cell bacteria and infusoria, which precipitate on dying on the bottom of the digester in the form of the so-called Belebtechlamm. The investigations have revealed that the activated sludge contains over 42 % protein. The concentration of the dry substance in the activated sludge does not exceed 6%. The processing technologies of activated sludge in protein feed additives provide for its concentration, comminution, heat sterilization and subsequent drying,

< ' .-. '·.<'.-. '·.

Die Anwendung dieses Verfahrens der Gewinnung von Eiweißen aus dem Stallmist gestattet, die Rentabilität solcher kostspieliger Reinigungsanlagen wie Faulbehälter einigermaßen zu erhöhen. Jedoch weist das Verfahren bedeutende Nachteile auf:Use of this method of recovering egg whites from manure allows to increase reasonably the profitability of such expensive cleaning equipment as digesters. However, the method has significant disadvantages:

1, Da an der Trockensubstanz im Ausgangsbelebtschlamm nicht mehr als 6 % enthalten ist, sind zur Konzentrierung derselben komplizierte, energieintensive Ausrüstungen erforderlichj 1, Since the dry matter in the initial activated sludge does not contain more than 6%, complex, energy-intensive equipment is required to concentrate it

2, Der Prozeß der Wärmesterilisation kann bei einer äußerst geringen Exposition (in der Größenordnung von einigen Zehntelsekunden) bei gleichzeitig hoher Wärmeenergiekonzentration (der sogenannte "Wärmeschock") geführt werden, sonst zersetzen sich zusammen mit den Helmintheneiern und anderen patogenen zu vernichtenden Mitteln auch Aminosäuren und Eiweiße der Einzeller, die den Belebtschlamm ausmachen, was dessen Futterwert erniedrigt. Die Ausrüstungen für diese Operationen sind gleichfalls recht kostspielig und unzuverlässig im Betrieb, .2, The process of heat sterilization can be performed at extremely low exposure (of the order of a few tenths of a second) with high heat energy concentration (the so-called "thermal shock"), otherwise decompose together with the helminth eggs and other pathogens to be destroyed also amino acids and Proteins of the protozoa, which make up the activated sludge, which lowers its feed value. The equipment for these operations is also quite costly and unreliable in operation,.

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3. Das nach, dieser Technologie gewonnene Produkt ist von den schädlichen Stoffen des Ausgangsmistes nicht frei.3. The product obtained by this technology is not free from the harmful substances of raw manure.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Das Ziel der Erfindung ist die Beseitigung der erwähnten Nachteile»The object of the invention is the elimination of the mentioned disadvantages »

Darlegung des V/esens der ErfindungStatement of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Verwertung von Viehhaltungsabfällen durch deren zweistufige mikrobielle Verarbeitung zu schaffen, deren erste Stufe in Gestalt eines anaeroben Zersetzungsprozesses des organischen Stoffes unter Bildung von gasförmigen Ausscheidungen, die zweite Stufe aber in Gestalt eines aeroben Syntheseprozesses des Eiweißes unter Benutzung von gasförmigen Ausscheidungen, die auf der ersten Stufe entstanden waren, und von Abfällen des Viehhaltungsbetriebes als Nahrungsei emente von eiweißsynthesierenden Mikroorganismen der zweiten Stufe realisiert wird, was bei bestimmten Parametern dieser Prozesse einen höchsten Grad der Einbeziehung aller im Stallmist enthaltenen Uährstoffe in den Putterzyklus der landwirtschaftlichen Produktion gewährleistet, sowie eine Anlage zur Realisierung dieses Verfahrens zu schaffen, deren Ausführung durch einfache und zuverlässige Konstruktion gekennzeichnet ist und eine hohe Arbeitsleistung und Wirtschaftlichkeit gewährleistet.The invention has for its object to provide a method for the utilization of livestock waste by their two-stage microbial processing, the first stage in the form of an anaerobic decomposition process of the organic material to form gaseous precipitates, the second stage but in the form of an aerobic synthesis process of the protein Utilization of gaseous effluents originated in the first stage and realized by livestock operations as nutrient elements of second stage protein synthesis microorganisms which, for certain parameters of these processes, maximize the inclusion of all nutrients contained in manure into the putter cycle of the agricultural production, as well as to create a plant for the realization of this method, whose execution is characterized by simple and reliable construction and a high performance and economic ensured.

Diese Aufgabe ist dadurch gelöst, daß im Verfahren . zur Verwertung von Lebenstätigkeitsprodukten der Tiere, das in der anaeroben Vergärung des Stallmistes, die unter ständigem Umrühren durchgeführt wird, in der Trennung der gegorenen Masse in flüssige und feste Fraktionen, die zur Düngung verwendet werden, und in der'Entwicklung des BiogasesThis object is achieved in that in the process. for the exploitation of animal life products derived from the anaerobic digestion of manure, carried out with continuous stirring, the separation of the fermented mass into liquid and solid fractions used for fertilization and the development of biogas

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besteht, erfindungsgemäß der Stallmist vor der anaeroben Vergärung einer Dekompressionsbehandlung unterzogen, die anaerobe Vergärung unter gesteuerter Ünterdruckerzeugung gefuhrt wird und die dabei entwickelten Biogase und anderen stickstoff« und kohlenstoffenthaltenden Komponenten nach deren Abtrennung aus den ausgestoßenen Luftmasseh der Viehhaltungsräume und aus der flüssigen Mistfraktion als trophische Elemente des Kulturmediums im aeroben Prozeß verwendet werden, bei dem sie.durch prototrophe Bakterien verarbeitet werden} die Biomasse dieser letzteren wird desihtegriert und als Futter verwendet, wobei das nach der Verarbeitung durch prototrophe Bakterien abgehende Gasgemisch als Energieträger im System der anaeroben Vergärung verwendet wird, während die gegorene Masse vor der Trennung in Fraktionen mittels einer mineral-organischen Suspension ausgefällt wird.According to the invention, the manure is subjected to a decompression treatment prior to anaerobic digestion, the anaerobic digestion under controlled pressure generation and the resulting biogas and other nitrogen and carbon containing components separated from the ejected air mass of the cattle holding spaces and from the liquid manure fraction as trophic elements of the culture medium in the aerobic process in which they are processed by prototrophic bacteria. The biomass of the latter is desihtegrated and used as feed, the gas mixture leaving after processing by prototrophic bacteria being used as energy carrier in the anaerobic digestion system the fermented mass is precipitated before separation into fractions by means of a mineral-organic suspension.

Zur Verbesserung der Zerkleinerung und Dispergierung des Stallmistes sowie zur Beschleunigung der Einleitung des Prozesses der anaeroben MistVergärung ,und zur nachfolgenden Intensivierung desselben wird die Dekompressionsbehandlung des Stallmistes zweckmäßigerweise durqh dessen SättigenTo improve the comminution and dispersion of manure and to accelerate the initiation of the process of anaerobic manure fermentation, and the subsequent intensification of the same, the decompression treatment of manure is suitably durqh its saturation

mit Gas unter einem Druck von 50 bis 120 kp/cm mit nachfolgendem Druckabfall auf 0 bis 1200 mm WS durchgeführt.with gas under a pressure of 50 to 120 kp / cm with subsequent pressure drop to 0 to 1200 mm WS performed.

Zur Vermeidung der Sättigung der Mistmasse, die der Dekompressionsbehandlung mit Sauerstoff unterzogen wird, der einen Hemmstoff des anaeroben Prozesses darstellt,· kann als das zur Sättigung der Mistmasse bestimmte Gas ein Biogas verwendet werden.To avoid saturation of the slurry mass subjected to decompression treatment with oxygen, which is an inhibitor of the anaerobic process, biogas may be used as the gas for saturating the dung mass.

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Zur Beschleunigung der Ableitung· der gasförmigen Metabolismusprodukte aus dem Kultivierüngsmedium von Methanbakterien wird der Unterdruck in der Gärkammer zweckmäßigerweise im Bereich von O bis 1200 mm WS aufrechterhalten und die Masse zyklischerweise umgerührt, wobei ein jeder Zyklus von dem Moment an beginnt, da ein Unterdruck von 100 - 900 mm WS erreicht ist.To accelerate the discharge of the gaseous metabolism products from the culturing medium of methane bacteria, the negative pressure in the fermentation chamber is conveniently maintained in the range of O to 1200 mm WC and the mass is cyclically stirred, each cycle starting from the moment a vacuum of 100 - 900 mm WS is reached.

Zur Gewährleistung der Biosynthese von Biweiß -können im Prozeß methanoxidierende Mikroorganismen vorzugsweise folgender Arten verwendet werden:To ensure the biosynthesis of bi white, methane-oxidizing microorganisms, preferably of the following types, can be used in the process:

Methilococcus capsulatusj :Methilococcus capsulatusi:

Methilosinus trichosporiumjMethilosinus trichosporium

Methilosinus sporium.Methilosinus sporium.

Zur Erhöhung der Intensität des Prozesses der Einweißbiosynthese wird der aerobe Prozeß zweckmäßigerweise bei' Überdruck des' Gasgemisches gerführt und folgender Kultivierungsbetrieb aufrechterhalten:To increase the intensity of the process of protein biosynthesis, the aerobic process is conveniently carried out at 'overpressure of the' gas mixture and the following culturing operation is maintained:

Temperatur des Kulturmediums 30 bis 45 0C Azidität (pH) . 5,5 bis 7,0Temperature of the culture medium 30 to 45 0 C acidity (pH). 5.5 to 7.0

Druck des sauerstoffenthaltenden Gases ' 1,1 bis 40 kp/ - cm2/ at a)Pressure of the oxygen-containing gas 1.1 to 40 kp / cm 2 / at a)

Kohlensäuregehalt * bis 30 %.Carbonic acid content * up to 30%.

Zur Intensivierung des Prozesses der Trennung der 'gegorenen Masse in flüssige und feste Fraktionen sowie zur Bilanzierung der Zusammensetzung der gewonnenen festen organischen Düngung hinsichtlich der hauptsächlichen Düngungskomponenten (Stickstoff, Phosphor, Kalzium) kann als Fällungsmittel eine Suspension folgender Zusammensetzung verwendet werden:To intensify the process of separating the fermented mass into liquid and solid fractions, and to balance the composition of the recovered solid organic fertilizer with respect to the main fertilizer components (nitrogen, phosphorus, calcium), the precipitant used may be a suspension of the following composition:

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· 58 539/13  · 58 539/13

Monoammoniumphosphat/M^H2PO./ 5 bis 15 % Kaliumchlorid /GaCl2/ 5 bis 15 % Monoammonium phosphate / M ^ H 2 PO./ 5 to 15% potassium chloride / GaCl 2/5 to 15%

Lösungsmittel (flüssige Mistfraktion) - der Rest, wobei das YqIumenverhältnis von Suspension und der auszufällenden liasse im Bereich von 1:1 bis 2 : 2 gewählt werden kann. \ Solvent (liquid manure fraction) - the remainder, wherein the YqIumenverhältnis of suspension and liase to be precipitated in the range of 1: 1 to 2: 2 can be selected. \

Die Aufgabe wird ferner dadurch gelöst, daß in der Anlage zur Verwertung von Yienhaltungsabfallen, die einen anaeroben mikrobilogischen Reaktor enthält, der einen Gärungs- und einen Speicherungsbehälter einschließt, die mit einem Erwärmungssystem sowie mit Vorrichtungen zur Zuführung von Stallmist und Entnahme der gegorenen Masse versehen sind, die letzte von denen mit einem Mittel zur Trennung der gegorenen Hasse in feste und flüssige Fraktionen verbunden ist, während der Speicherungsbehälter Mittel zur Entnahme und Reinigung des Biogases besitzt, erfindungsgemäß der Speicherungsbehälter über das Mittel zur Biogasentnahme und eine Reinigungseinheit mit einem aeroben mikrobiologischen Reaktor verbunden ist, der einen Desintegrator der Biomasse, einen Konzentrator, eine Abführungsleitung des abgearbeiteten Biogases zum Erwärmungssystem des Gärungsbehälters besitzt, während der anaerobe mikrobiologische Reaktor eine Einrichtung zur automatischen Regelung und Kontrolle der Intensität des Gärungsprozesses besitzt·The object is further achieved in that in the Yienhaltungsabfall utilization plant comprising an anaerobic microbial reactor including a fermentation and storage tank provided with a heating system and devices for feeding manure and removing the fermented mass , the last of which is connected to a means for separating the fermented Hasse in solid and liquid fractions, while the storage container has means for removal and purification of the biogas, according to the invention the storage container connected via the means for biogas removal and a purification unit with an aerobic microbiological reactor with a biomass disintegrator, a concentrator, a discharge line of the processed biogas to the fermentation tank heating system, while the anaerobic microbiological reactor is an automatic control and monitoring device the intensity of the fermentation process

Zweckmäßigerweise ist die Einrichtung zur automatischen Regelung und Kontrolle der Intensität des GärungsprozessesConveniently, the means for automatic control and monitoring of the intensity of the fermentation process

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mit einem Mittel zur Aufrechterhaltung des vorgegebenen Unterdrucks im Speicherungsbehälter und einem Zähler der Biogasmenge versehen, die während der Aufrechterhaltung der Gärungsintensität zusammenwirken.provided with a means for maintaining the predetermined negative pressure in the storage tank and a counter of the amount of biogas, which interact during the maintenance of the fermentation intensity.

Das Mittel zur Aufrechterhaltung des vorgegebenen Uriterdruckes ist zweckmäßigerweise in Gestalt einer Balgpumpe ausgeführt, die aus einer Kraftkammer, einem Balg, einem Taktgenerator, einem Drucksteller, einem pneumatischen Vergleichselement und aus Druckluftventilen besteht, zwei von denen mit dem Balg, dem Speicherungsbehälter und dem Gasbehälter, die Übrigen aber mit der Kraftkammer, dem Drucksteller und dem pneumatischen Vergleichselement verbunden sind, dessen einer Eingang an den Balg, dessen anderer Eingang aber an den Drucksteller angeschlossen ist, wobei der Zähler der Biogasmenge mit dem mit den Druckluftventi-.len verbundenen Taktgenerator verbunden ist*The means for maintaining the predetermined Uriterdruckes is suitably designed in the form of a bellows pump, which consists of a power chamber, a bellows, a clock generator, a pressure plate, a pneumatic comparison element and compressed air valves, two of which with the bellows, the storage container and the gas container, but the remainder are connected to the power chamber, the pressure plate and the pneumatic comparison element whose one input to the bellows, whose other input is connected to the pressure plate, the counter of the amount of biogas is connected to the connected to the Druckluftventi-len clock generator *

Zur Erhöhung der Arbeitszuverlässigkeit und einfachen konstruktiven Gestaltung bei gewährleisteter erforderlicher Genauigkeit der Mistdosierung bei der Mistzufuhr zum Reaktor ist das Mittel zur Mistzuführung und Entnahme der gegorenen Masse zweckmäßigerweise in Gestaltung von mindestens drei miteinander nicht in Verbindung stehenden Druckluftkammern mit in ihnen einmontierten einem Ein- und einem Ausgangsabschnift einer elastischen Materialleitung ausgeführt, die mittels Stutzen verbunden sind, und mit einem pneumatischen Impulserzeuger versehen, dessen Ausgang mitTo increase the working reliability and simple design with guaranteed required accuracy of manure in the manure feed to the reactor means for manure and removal of the fermented mass expediently in the design of at least three non-communicating air chambers with them einmontierten in one and a Output section of an elastic material line carried out, which are connected by means of nozzles, and provided with a pneumatic pulse generator whose output with

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der Kammer des Eingangsabschnittea unmittelbar, mit den Kammern des Eingangs- und Zwischenabschnittes aber über Zeitverzögerungselemente in Verbindung gesetzt ist.the chamber of the Eingangsabschnittea directly, with the chambers of the input and intermediate section but via time delay elements is connected.

Das Grundprinzip der vorliegenden Erfindung besteht in folgendem.·The basic principle of the present invention consists in the following.

Aufgrund der durchgeführten Untersuchungen und theoretischen Begründungen der Ablaufgesetzmäßigkeiten der Prozesse der mikrobilogischen Verarbeitung von organischen Substraten ist festgestellt worden, daß ihre Intensität von der Anfälligkeit, des Substrats für die mikrobiologische Zersetzung (Homogenität, Fehlen der konkurierenden Flora, niedrige Höhe des Oxidations- und Eeduktionspotentials) sowie von den Zufuhrbedingungen der trophischen Elemente zum Kulturmedium und von den Entnahmebedingungen von Metabolismusprodukten aus demselben abhängig ist»Based on the investigations and theoretical justifications of the processes of microbial processing of organic substrates, it has been found that their intensity depends on the susceptibility of the substrate for microbiological decomposition (homogeneity, lack of competing flora, low level of oxidation and reduction potential) as well as the conditions of supply of the trophic elements to the culture medium and the conditions of withdrawal of metabolism products from the same. »

Es ist bekannt, daß in jedem Kubikzentimeter des zur Behandlung geleiteten Stalldunges etwa 6 Mlrd· verschiedene Mikroorganismen enthalten sind, unter denen neben den Methanbakterien, die für den Prozeß der anaeroben Vergärung verantwortlich sind, ein bedeutender Teil der für den Prozeß nutzlosen Mikroben enthalten ist, die mit der Arbeitspopulation um das gemeinsame Substrat wettkämpfen. Daraus ergibt sich eine wesentliche Verlangsamung des normalen-Prozesses der Methanvergärung, die gegenüber der Kontrolle (bei fehlendem Konkurrenzkampf) zwei bis drei Tage beträgt.It is known that in each cubic centimeter of treated manure for manure, there are about 6 billion different microorganisms, including, in addition to the methane bacteria responsible for the anaerobic digestion process, a significant portion of the microbes that are useless for the process, which compete with the working population around the common substrate. This results in a significant slowdown in the normal process of methane fermentation, which is two to three days compared to control (in the absence of competition).

Der Einfluß der entgegenwirkenden Population auf das Beschleunigungstempo des Prozesses ist durch eine folgendeThe influence of the counteracting population on the speed of acceleration of the process is through a following

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Gleichung charakterisiert, die die Veränderung der Größe der Arbeitspopulation (y) in der Zeit (t) beschreibt:Characterizes the equation that describes the change in the size of the working population (y) in time (t):

(dy/dt) = r - ky - pz (1)(dy / dt) = r - ky - pz (1)

wo es bedeutet:where it means:

r, k und ρ - positive Konstanten, die den konkreten Wachst umsbedingungen der Population entsprechen, die im vorliegenden Medium existiert}r, k and ρ - positive constants that correspond to the specific growth conditions of the population that exists in this medium}

ζ -* Größe der konkurrierenden Population, ζ - * size of the competing population,

Aus der Gleichung (1) folgt, daß die Beseitigung der konkurrierenden Population (z=O) bei übrigen gleichen Bedingungen das Anstiegstempo der Zahl von methanbildenden Bakterien und somit die Geschwindigkeit des eigentlichen Methanvergärimgsp1?özesses vergrößert· *From Equation (1) it follows that the elimination of the competing population (z = 0) under otherwise equal conditions increases the rate of increase of the number of methanogenic bacteria and thus the rate of the actual methane permeabilization process.

Durch experimentelle Untersuchungen ist ferner festgestellt worden, daß die Durchführung der Dekompressionsbehandlung des Materials, die die Sterilisation desselben vor der Zuführung zum Kulturmedium gewährleistet, eine Verkürzung der Exposition des Methanvergärungsprozesses des Stallmistes mindestens um zwei Tage gewährleisten kann.It has also been found through experimental studies that the performance of the decompression treatment of the material, which ensures its sterilization prior to delivery to the culture medium, can ensure a reduction of exposure of the manure fermentation process of the manure by at least two days.

Es ist ferner festgestellt worden, daß die Geschwindigkeit des Prozesses der Zersetzung von organischen Abfällen nicht nur durch das Bestehen von wettkämpfenden Populationen von Mikroorganismen, sondern auch durch die Speicherung im Kulturmedium von Metabolismusprodukten begrenzt werden kann.It has also been found that the speed of the organic waste decomposition process can be limited not only by the existence of competing populations of microorganisms, but also by storage in the culture medium of metabolism products.

Zu diesen gehören hier vor allem Methan und Kohlensäure·These include mainly methane and carbon dioxide ·

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....... 58 589/13... 58 589/13

Theoretisch ist bewiesen worden,· daß der Charakter des inhibierenden Einflusses, von Hetabolismusprodukten auf die Wachstunisgeschwindigkeit (/ü) der Arbeitspopulation durch folgende Beziehung bestimmt wird:Theoretically, it has been proven that the character of the inhibitory influence of metabolites on the growth rate (/ μ) of the working population is determined by the following relationship:

., /umax . kp > s (o>. ., / umax. kp> s (o >.

Γ * U3 + S) Up + P2) » u; Γ * U 3 + S) Up + P 2 ) » u;

darin bedeuten:in it mean:

ρ - Konzentration der inhibierenden Metabolismusprodukte im Medium}ρ - concentration of inhibitory metabolism products in the medium}

K ·. Konstante, die die Konzentration von Austauschprodukten bei /U(p) = ^Ug charakterisiert;K ·. Constant, which characterizes the concentration of exchange products at / U (p) = ^ Ug;

Kg - Konstante, die die Substratkonzentration bei M(q\-'° charakterisiertjKg - constant that characterizes the substrate concentration at M (q \ - '° j

S - Konzentration des organischen Substratteils (Stallmist oder andere Abfälle),S - concentration of the organic part of the substrate (manure or other waste),

Aus dieser Gleichung folgt, daß sich zur Erhöhung der Prozeßintensität bei übrigen gleichen Bedingungen der Ausdruck (K„ + P-d)i der im Kenner auf der rechten Seite steht,It follows from this equation that in order to increase the process intensity under otherwise identical conditions, the expression (K "+ P-d) i stands on the right in the connoisseur,

P Jj .P yy.

verringert, d, h. eine ständige Ableitung von Metabolismusprodukten aus dem Kulturmedium gewährleistet werden muß»reduced, d, h. a permanent derivation of metabolism products from the culture medium must be ensured »

Durch Untersuchungen ist festgestellt worden, daß dies durch die Führung des Prozesses bei Unterdruck in einem Gasbehälter im Bereich von 100 bis 900 mm V/S erzielt werden kann, wobei die gesamte gärende Masse volumenmäßig umgerührt wird»It has been found by research that this can be achieved by conducting the process at reduced pressure in a gas vessel in the range of 100 to 900 mm V / S, with the total fermenting mass being stirred in volume »

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Da die gegorene Masse, die im Ergebnis der anaeroben mikrobiologischen Stalldungverarbeitung entsteht, eine stabile Kolloidlösung darstellt, wenn sie zur nachfolgenden Trennung in feste und flüssige Fraktionen zweckmäßigerweise ausgefällt wird.Because the fermented mass that results from anaerobic microbiological silage processing is a stable colloidal solution when appropriately precipitated for subsequent separation into solid and liquid fractions.

Die durchgeführten Untersuchungen haben festzustellen erlaubt, daß zu diesem Ziel die Koagulierung der gegorenen Masse durch Electrolyte am geeignetsten ist, die den Boden nicht verunreinigen, gut ausfällen und den Düngungswert des Stallmistes erhöhen· Zur Koagulierung mittels Elektrolyten ist erforderlich, daß deren Konzentration einen bestimmten Wert (Koagulationsschwelle, mmol in g/1) nicht übersteigen würde, der durch die folgende Beziehung gegeben istiThe investigations carried out have established that coagulation of the fermented mass by electrolytes most suitable for this purpose, which does not contaminate the soil, precipitates well and increases the fertilizer value of the manure. For coagulation by means of electrolytes it is necessary that their concentration has a certain value (Coagulation threshold, mmol in g / 1) given by the following relationship

D3 D 3

. A ♦ e. · Z, A ♦ e. · Z

darin bedeuten:in it mean:

O - Proportionalitätsfaktorj 'O - proportionality factor j '

D - Dielektrizitätskonstante des auszufällenden Mediums (40 bis 80 für die gegorene Masse)\ D - dielectric constant of the precipitated medium (40 to 80 for the fermented mass) \

k - Boltzmannsehe Konstantesk - Boltzmannsehe constant

e - Elektronladungje - electron charge j

T - Temperatur °Kj 0T - temperature ° Kj 0

A- Konstante der Yan-der-Waalsschen Anziehung;A- constant of Yan-der-Waals attraction;

Z - Ladungsgröße des dominierenden Ions,Z - charge size of the dominant ion,

227 030 3227 030 3

-22- " ' · 7.4.1981-22- '' · 7.4.1981

....' 58 589/13.... '58 589/13

Also stellt die Druckerhöhung im Kultivierungssystem einee der Verfahren zur Konzentrationssteigerung des Substrats (CH., Og) in der Kulturflüssigkeit dar. Da die Prozeßintensität von der Konzentration des Substrats (CH., O2) abhängig ist, stellt die Druckerhöhung im Kultivierungseystem eines der effektiven Verfahren zur Steigerung der Prozeßleistung dar·So, the pressure increase in the cultivation system einee of procedures for the increase in concentration of the substrate (CH., Og) in the culture liquid. Since the process intensity on the concentration of the substrate (CH., O 2) is dependent, the pressure increase in the Kultivierungseystem one of the effective Method for increasing the process performance

Erfindungsgemäß muß.das bei der anaeroben Stallmistvergärung entwickelte Biogas in die bakterielle Biomasse im aeroben Prozeß der intensiven Fermentation utilisiert werden« .According to the invention, the biogas developed in the anaerobic digestion of manure must be utilized in the bacterial biomass in the aerobic process of intensive fermentation.

Ausgehend vom Henry-Gesetz: Pa = Sx, wo S die Henrysehe Konstante, Pa - partielle Druckspannung über der Flüssigkeit und χ die Konzentration des methanenenthaltenden Gases in der Flüssigkeit bedeutet. Die Konzentration der Trockensubstanzen im Kulturmedium und die Produktivität des Prozesses hängen praktisch linear von dem Druck ab, bei dem der Kultivierungsprozeß vor sich geht· Mit Rücksicht darauf ist durch experimentelle Untersuchungen festgestellt worden, daß der aerobe Prozeß der mikrobiologischen Oxidierung des Biogases zweckmäßigerweise bei einem Druck der Gasphase im Fermentator von 1,1 bis 40 kp/cm (ata) geführt wird·Starting from Henry's law: Pa = Sx, where S is the Henry's constant, Pa - partial compressive stress above the liquid and χ the concentration of the methane-containing gas in the liquid. The concentration of the dry matter in the culture medium and the productivity of the process depend almost linearly on the pressure at which the cultivation process takes place. With this in mind, it has been found by experimental investigations that the aerobic process of microbiological oxidation of the biogas is expediently at a pressure the gas phase in the fermenter is guided from 1.1 to 40 kp / cm (ata)

Die erwähnten Hauptgesetzmäßigkeiten (1), (2), (3·) sind einem Verfahren zur Verarbeitung von Lebenstätigkeitsprodukten von Tieren unter Gewinnung von organisch-mineralischen Düngern und Futtereiweiß sowie Anlagen hoher Arbeitsleistung zur anaeroben Verarbeitung von organischen AbfällenThe above-mentioned main rules (1), (2), (3 ·) are a method for processing life-living products of animals to obtain organic-mineral fertilizers and feed whites, and high-performance plants for anaerobic processing of organic wastes

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auf industrieller Basis zugrunde gelegt worden. Erfindungsgemäß wird zur Ausfällung der vergärten Masse -eine Suspension verwendet, die aus 5 bis 15 % Monoammoniumphosphat, bis 15 % Kaliumchlorid und Lösungsmittel besteht, als welches eine flüssige.Mistfraktion verwendet wird, die in die auszufällende Masse unter einem Volumenverhältnis zu dieser von 1 ϊ 1 bis 2 s 2 eingeführt wird,on an industrial basis. According to the invention, to precipitate the hardened mass, a suspension is used which consists of 5 to 15% monoammonium phosphate, 15 % potassium chloride and solvent, using a liquid fraction which is added to the mass to be precipitated at a volumetric ratio of 1 ϊ 1 to 2 s 2 is introduced

Hach der Ausführung der erwähnten Operation schafft man ein wirtschaftliches Verfahren zur Verwertung von Viehhaltungsabfällen, das auf der Basis von gesteuerten mikrobiologischen Prozessen ausgeführt wird, die mit höherer Geschwindigkeit ablaufen und eine höhere Verwertungseffektivität von Lebenstätigkeitsabfällen von Tieren als die bekannten Verfahren gewährleisten, .Following the execution of the above-mentioned operation, an economical livestock waste recycling process is realized, which is carried out on the basis of controlled microbiological processes, which proceed at a higher rate and ensure a higher recovery efficiency of animal livestock waste than the known methods.

Die Ausführung des Verfahrens ist nur in einer Anlage, möglich, in der die erforderlichen Prozeßparameter eingehalten sind· Der in der Praxis erzielte Umwandlungsfaktor von Lebenstätigkeitsprodukten von Tieren zu Putter, unter welchem das Verhältnis der Menge von Nährstoffen und deren Zersetzungsprodukten, die in den Lebenstätigkeitsabfällen von Tieren enthalten sind, zur Menge dieser Stoffe, die zu einem Putter umgewandelt sind, das allen zoosanitären Anforderungen genügt, ,verstanden wird, beträgt für die Anlagen mit einem Rauminhalt der Arbeitskammer bis 20 m 0,9·Execution of the process is possible only in a plant in which the required process parameters are met. The practical conversion factor of life - product from animal to putter, under which the ratio of the amount of nutrients and their decomposition products present in the living waste of The volume of these substances converted into a putter which satisfies all zoosanitary requirements is, for systems with a working chamber volume of not more than 20 m, 0.9

Die durchgeführten Experimente haben ergeben, daß bei der Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Verwertung von Lebenstätigkeitsprodukten von Tieren die Gewinnung vonThe experiments carried out have shown that in the application of the method according to the invention for the utilization of life activity products of animals, the production of

227 0 30 3227 0 30 3

-24- 7.4.1981-24- 7.4.1981

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konzentrierten organisch-mineralischen Düngern ohne Verluste an Nährstoffen gewährleistet wird* Hierbei wird zugleich ein höherer Grad der Einbeziehung der in den Lebenstätigkeitsprodukten von Tieren enthaltenen Nährstoffe in den Futterzyklus der landwirtschaftlichen Produktion gewährleistet.This will also ensure a higher degree of inclusion of the nutrients contained in the life-cycle products of animals into the feed cycle of agricultural production.

Die Umwandlung der Nährstoffe aus dem Stalldung zu Futter durch dessen Verwendung im Feldbau geht, sehr langsam vor sich (in zwei bis drei Jahren seit dem Augenblick des Einbringens des Stalldungs in den Boden)» Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht, das Eiweißfutter bereits nach ein'bis zwei Tagen nach der Zuleitung des Stalldungs zur Behandlung herzustellen.The conversion of the nutrients from the manure to feed through its use in agriculture is very slow (in two to three years since the moment of bringing the manure into the ground) »The inventive method allows the protein feed after ein'bis two days after feeding the manure for treatment.

Berechnet auf eine Tonne der absolut trockenen Mistsubstanz kann aus den Produkten der anaeroben Verarbeitung über 60 kg Eiweiß gewonnen werden. Dies bedeutet, daß aus dem Stalldung einer Mastanlage für 10 000 Großrinder etwa 600 t Eiweiß im Jahr (ungefähr 1,7 t Biweiß pro Tag) ohne Qualität se inbuße und Verringerung des Produktionsvolumens von organischen Düngemitteln erzeugt werden können.Calculated on one ton of absolutely dry manure, over 60 kg of protein can be obtained from the products of anaerobic processing. This means that from the manure of a fattening facility for 10,000 large cattle about 600 tonnes of protein per year (about 1.7 tonnes of protein per day) can be produced without sacrificing quality and reducing the production volume of organic fertilizers.

Die durchgeführten Versuche zur Verfütterung an die Tiere des aus der Biomasse von methanoxidierenden Bakterien gewonnenen Biweiß- und Vitaminkonzentrats haben keine negativen Folgen der Verfütterung dieses Produktes erbracht.The experiments carried out on the animals of the biweiß and vitamin concentrate obtained from the biomass of methane-oxidizing bacteria have not produced any negative consequences of the feeding of this product.

Der Anwendungseffekt des Biweiß- und Vitaminkonzentrates mikrobieilen Ursprungs als Futterzusatz ist dem EffektThe application effect of the biweiß and vitamin concentrate of microbial origin as feed additive is the effect

227 030 3227 030 3

-25- 7.4.1981-25- 7.4.1981

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der zielgleichen Anwendung von bekannten Eiweiß- und Vitaminzusatzen derselben Konzentration ähnlich.the similar application of known protein and Vitaminzusatzen the same concentration similar.

Die erfindungsgemäß vorgeschlagene Technologie gestattet, im Viehhaltungsbetrieb einen beschleunigten Zyklus der Biokönversion von Futterstoffen parallel zum traditionellen Weg der Regeneration derselben im Feldbau auszuführen, was reale Möglichkeiten der Ausgestaltung von Viehhaltungskomplexen als abfallfreie Betrieben gewährleistet, die allen Anforderungen des Umweltschutzes entsprechen»The technology proposed according to the invention makes it possible to carry out an accelerated cycle of bioconversion of feeds parallel to the traditional way of regenerating them in field production at the livestock farm, which provides real possibilities of designing livestock complexes as waste-free operations meeting all requirements of environmental protection »

Ausführungsbeispielembodiment

Zum besseren Verständnis des Grundgedankens der Erfindung liegen der Patentschrift Zeichnungen des technologischen Schemas des Verfahrens und der konkreten Ausführung der Einrichtungen gemäß der Erfindung beij es zeigen:For a better understanding of the basic idea of the invention, the patent specification drawings of the technological scheme of the method and the concrete embodiment of the devices according to the invention are shown in FIG.

Pig« 1ί technologisches Schema des Verfahrens zur Verwertung von Lebenstätigkeitsprodukten von TierenjPig «1ί Technological scheme of the process for the utilization of life activity products of animalsJ

Fig. 2: Schema der Einrichtung zur dosierten Mistzuführung;Fig. 2: Scheme of the device for metered manure supply;

Fig· 3: schematische Darstellung der Konstruktion der Einrichtung zur Dekompressionsbehandlung des Stallmistes 5 · ·3: schematic representation of the construction of the device for decompression treatment of manure 5 ·

Fig· 4: Schema der Einrichtung zur automatischen Regelung und Kontrolle der Intensität des Vergärungsprozesses des Stallmistes}FIG. 4: Scheme of the device for automatic regulation and control of the intensity of the fermentation process of the manure

Fig. 5: Schema der technologischen Reihe zur Entwässerung der * vergärten Mistmassej Fig. 5: Scheme of the technological series for dewatering the * fermented manure j

22703 0 322703 0 3

-26- 7.4.1981-26- 7.4.1981

58 589/1358 589/13

Fig. βϊ Erläuterung der Ausfällungsintensität der vergärten • " Masse ohne Behandlung (Kurven 1, 2, 3) und bei Behandlung der vergärten Masse durch eine IT, P, Ca-enthaltende Suspension (Kurven 1, 2, 3).Fig. Βϊ Explanation of the precipitation intensity of the fermented mass without treatment (curves 1, 2, 3) and when treating the treated mass by an IT, P, Ca-containing suspension (curves 1, 2, 3).

Die in den Zeichnungen dargestellten Einrichtungen (Pig· 2, 3, 5» 6 und 7) gehören zur Konstruktion der Anlage (Pig, 1) zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, die •eine Einrichtung 1 zur dosierten Mistzuführung, einen Zerkleinerungshomogenisator 2, eine Einrichtung 3 zur Dekorapressionsbehandlung, einen anaeroben mikrobiologischen Reaktor 4» der einen Gärungsbehälter 5 einschließt, der mit einem Erwärmungssystem 6, einer Einrichtung.zur Entnahme 7 und zur Rezirkulierung 8 der vergärten Masse ausgestattet ist ι sowie einen Speicherungsbehälter 9 enthält, der mit einem Mittel zur Entnahme des Biogases 10, einer Einrichtung 11 zur automatischen Regelung und Kontrolle der Intensität des Gärungsprozesses und einer Reinigungseinheit 12 ausgestattet ist. Die letztere ist mit einem aeroben mikrobiologischen Reaktor 13 verbunden, dessen Eingang über einen Konzentrator-Sterilisator 14 auch mit einem Ventilationssystem 15 eines Viehhaltungsraumes 16 verbunden und mit einem Zuteiler 17 von Mineralkomponenten ausgestattet ist. Der Ausgang des anaeroben mikrobiologischen Reaktors 4 ist mit einem Trenner 18 der vergärten Masse in flüssige 19 und feste Fraktion 20 verbunden, der mit einer Einrichtung 21 zur Vorbereitung der Ausfällungspension und einem System 22 zur Rezirkulierung der flüssigen Mistfraktion ausgestattet ist, .The devices shown in the drawings (Pig * 2, 3, 5 »6 and 7) belong to the construction of the plant (Pig, 1) for carrying out the method according to the invention, the • a metered manure supply device 1, a comminution homogenizer 2, a device 3 for decorapression treatment, an anaerobic microbiological reactor 4 "which includes a fermentation vessel 5, which is equipped with a heating system 6, a device for removal 7 and recirculation 8 of the fermented mass ι and a storage container 9 containing a means for removal of the biogas 10, a device 11 for automatic regulation and control of the intensity of the fermentation process and a cleaning unit 12 is equipped. The latter is connected to an aerobic microbiological reactor 13, whose inlet via a concentrator-sterilizer 14 is also connected to a ventilation system 15 of a livestock room 16 and equipped with an arbiter 17 of mineral components. The output of the anaerobic microbiological reactor 4 is connected to a separator 18 of the fermented mass in liquid 19 and solid fraction 20 equipped with a device 21 for preparing the precipitating board and a system 22 for recirculating the liquid manure fraction.

Der Ausgang des aeroben.mikrobiologischen Reaktors 13 ist mit einem Konzentrator 24 (Verdicker) der Biomasse ver-The output of the aerobic microbiological reactor 13 is mixed with a concentrator 24 (thickener) of the biomass.

227 03 0 .3227 03 0 .3

-27- · 7.4.1981-27- · 7.4.1981

• 58 589/13• 58 589/13

bunden, und letzterer ist mit einer Einrichtung 25 zur Desintegrierung derselben verbunden. Hierbei ist eine Rohrleitung 26 für Abgase des aeroben mikrobiologischen Reaktors 13 mit dem Erwärmungssystem 6 des anaeroben. Reaktors 4 über eine Reinigungseinrichtung 27» eine Rohrleitung 28 zur Zuführung de ti Oxidationsmittels mit der Quelle des sauerstoffenthaltenden Gases verbunden, als welches Luft aus einem Verdichter 29 oder Sauerstoff aus einer Druckflasche 30 verwendet wird· ' The latter is connected to a device 25 for disintegrating the same. Here, a pipeline 26 for exhaust gases of the aerobic microbiological reactor 13 with the heating system 6 of the anaerobic. Reactor 4 connected via a cleaning device 27 »a pipe 28 for supplying de ti oxidizing agent with the source of the oxygen-containing gas, as which air from a compressor 29 or oxygen from a pressure bottle 30 is used · '

Das Schema der Einrichtung 1 zur dosierten Mistzuführung ist in Pig· 2 dargestellt, -The scheme of the metered-mist feed device 1 is shown in Pig * 2.

Gemäß diesem Schema besteht die Einrichtung 1 aua einem abgedichteten Gehäuse, in dem Abschnitte deff elastischen Materialleitung, und zwar ein Eingangsabschnitt 31, ein Zwischenabschnitt 32 und ein Endabschnitt 33 eingeschlossen sind, die beispielsweise aus Gummirohr bzw, Gummischlauch gefertigt sind. Das abgedichtete Gehäuse ist durch Membranen 36 mit Stutzen in drei Druckluftkammern entsprechend den vorgenannten Abschnitten der Materialleitung unterteilt.According to this scheme, the device 1 consists of a sealed housing in which portions of the elastic material conduit, namely an input portion 31, an intermediate portion 32 and an end portion 33 are enclosed, which are made of rubber tube or rubber tube, for example. The sealed housing is divided by diaphragms 36 with nozzles in three compressed air chambers corresponding to the aforementioned sections of the material line.

Diese Druckluftkammern sind über Verzögerungsleitungen 34 und 35 verbunden, die aus nach dem Wiederholungsschema geschalteten Relais und einer Drossel 37 mit einem Impulserzeuger 38 bestehen. Die variable Drossel 37 gewährleistet die Variierung der Folgefrequenz von Impulsen,These compressed air chambers are connected via delay lines 34 and 35, which consist of switched according to the repetition scheme relay and a throttle 37 with a pulse generator 38. The variable throttle 37 ensures the variation of the repetition frequency of pulses,

Die Einrichtung 3 zusammen mit dem anaeroben mikrobiologischen Reaktor 4 ist schematasch in Pig, 3 dargestellt. Sie besteht aus einem Einlaßventil 39» einer Dekompressionskammer 40, die mit einem Druckanzeiger 41 ausgestattet ist,The device 3 together with the anaerobic microbiological reactor 4 is shown schematically in Pig, FIG. It consists of an inlet valve 39 »a decompression chamber 40, which is equipped with a pressure gauge 41,

227 0 30 3227 0 30 3

-28- · " · 7.4.1981-28- · "· 7.4.1981

- ;. 58 589/13   -;. 58 589/13

einem Ablaßventil 42, das mit einem Injektor 43 verbunden ist.a drain valve 42 connected to an injector 43.

Hierbei wird eine Gasleitung 44 der Dekompressionskammer 40 mit-Hilfe von Ventilen 45 und 46 mit einer Druckgasquelle 47 iim Augenblick des Anlassens der Anlage) oder mit einem Mittel 48 zur Gasverdichtung bei normalem Betrieb verbunden, ; Here, a gas line 44 of the decompression chamber 40 with the aid of valves 45 and 46 with a compressed gas source 47 i at the moment of starting the system) or with a means 48 for gas compression in normal operation connected;

Die Einrichtung 11 zur automatischen Steuerung und Kontrolle der Intensität des Stallmistvergäruagsprozesses ist in Pig. 4 schematisch dargestellt und enthält: ein Mittel zur Aufrechterhaltung des vorgegebenen Unterdrucks im Speicherungsbehälter 9 durch zwangsweise Ableitung des während der Gärung entstehenden Biogases aus dem Speicherungsbehälter 9» das in Gestalt einer gesteuerten Balgpumpe ausgeführt ist, die aus einem Balg 50, einer Kraft kammer 51» einera Drucksteller 52, aus Druckluftvent ilen 53» 54» 55 und 56 sowie aus einem Impulserzeuger 57 mit einem Trigger 58 besteht; eine regelbare Drossel 59» einen Druckluftbehälter 60, ein Druckluftventil 61, ein Vergleichselement 62, dessen einer Eingang an einen Einsteller 63 des maximalen UnteMrucks, dessen zweiter Eingang aber an einen Balg 50 angeschlossen ist, der über ein Ventil 55 mit einem Gasbehälter 64 verbunden ist, während der Ausgang Über das Druckluftventil mit der Kraftkammer 51 verbunden ist} einen Zähler 65 der Menge des abgeleiteten Biogases, der aus einem magnetisch gesteuerten Kontakt 66, einem elektropneumatischen Wandler 67 und einem Zifferanzeiger 68 besteht.The device 11 for automatically controlling and controlling the intensity of the manure spill process is shown in Pig. 4 schematically shows and contains: a means for maintaining the predetermined negative pressure in the storage tank 9 by forcibly diverting the resulting during fermentation biogas from the storage tank 9 »is executed in the form of a controlled bellows pump, the chamber from a bellows 50, a force 51» a pressure plate 52, from compressed air valves 53 »54» 55 and 56 and consisting of a pulse generator 57 with a trigger 58; an adjustable throttle 59 »a compressed air tank 60, a compressed air valve 61, a comparison element 62, whose one input to an adjuster 63 of the maximum UnteMrucks, the second input but is connected to a bellows 50 which is connected via a valve 55 to a gas tank 64 while the output is connected to the force chamber 51 via the compressed air valve}, a counter 65 of the amount of the derived biogas, which consists of a magnetically controlled contact 66, an electropneumatic transducer 67 and a numeral indicator 68.

227 O 3O 3227 O 3O 3

-29- 7.4.1981-29- 7.4.1981

58 589/1358 589/13

Die Einrichtung zur Ausfällung der vergärten Masse ist . in Pig. 5 schematisch dargestellt· Sie besteht aus einer Einheit 69 zur Vorbereitung der Ausfällsuspension mit einem Regler 70 der Susρensionszuführung, einer Einrichtung 22 zur Rezirkulierung der flüssigen Mistfraktion,einem Koagulator 71» der mit einem Umrührer 72 ausgestattet ist, einer Ausfällkammer 73, einem Granuliertrenner 74 und aus Dosiereinrichtungen 21 und 23eThe means for precipitating the hardened mass is. in Pig. It consists of a unit 69 for preparing the precipitation suspension with a regulator 70 of the suspension feed, a device 22 for recirculating the liquid manure fraction, a coagulator 71 equipped with a stirrer 72, a precipitation chamber 73, a granulation burner 74 and from metering devices 21 and 23e

Die vorstehend beschriebene Anlage und die zu ihr gehörenden Einrichtungen arbeiten auf die folgende Weise·The installation described above and the facilities belonging to it operate in the following way:

der Stallmist wird aus dem Viehhalterungsraum 16 (Pig, 1) mit Hilfe der Einrichtung 1 zur dosierten Mistzuführung (Pig. 1, 2) dem Zerkleinerungshomogenisator 2 zugeführt, wo er bis auf Teilchen mit einer Größe zerkleinert wird, die 1 bis 2 mm übersteigt, und dabei in eine homogene Masse umgeformt· Nach dem Zerkleinerungshomogenisator gelangt der Stallmist in die Einrichtung 3 zur Dekompressionsbehandlung, die zum Zerreißen der Hüllen von Mikroorganismen von konkurrierenden Gruppen und Helmintheneiern führt· Die biologisch aktiven Stoffe, die hierbei in die behandelte Mistmasse abgeschieden v/erden, beschleunigen den Prozeß der Methanvergärung im Gärungsbehälter 5 des anaeroben Reaktors 4, in den der der Dekompressionsbehandlung unterzogene Stallmist eingespritzt sowie ein aktiver Sauer eingeführt wird, der die Arbeitsassoziation von Methanbakterien enthält. Der Prozeß wird bei einer Temperatur von 50 bis 56 °, einem pH von 6,5 bis 7t bei einem Unterdruck im Speicherungsbehälter 9 geführt, der im Bereich von 0 bis /-1200/ mm V/S aufrechterhalten wird. 'the stable manure is supplied from the livestock holding space 16 (Pig, 1) to the comminution homogenizer 2 by means of the metered manure feed device 1 (Pig 1, 2), where it is comminuted to particles of a size exceeding 1 to 2 mm, and thereby converted into a homogeneous mass · After the comminution homogenizer, the manure enters the device 3 for decompression treatment which causes the husking of microorganisms of competing groups and helminth eggs to break. The biologically active substances which are deposited in the treated manure mass accelerate the process of methane fermentation in the fermentation tank 5 of the anaerobic reactor 4 into which the decompression treatment-treated manure is injected and an active acid containing the working association of methane bacteria is introduced. The process is conducted at a temperature of 50 to 56 ° C, a pH of 6.5 to 7 tons at a negative pressure in the storage tank 9 maintained in the range of 0 to / -1200 / mm V / S. '

2270 3 0 32270 3 0 3

-30- 7.4.1981-30- 7.4.1981

'58 589/13'58 589/13

Während der Methanvergärung im Gärungsbehälter 5 findet . eine intensive Umwandlung organischer Stoffe statt, die mit dem Übergang flüchtiger (vorwiegend ammoniakalischen) Stickstofformen in eine beim Einbringen und Speichern stabile Ammoniumform und der Entwicklung von Biogas begleitet wird, das zu 65 % aus Methan (CH.) und zu 35 % aus Kohlendioxid (SOg) besteht.During the methane fermentation in the fermentation tank 5 finds. intensive conversion of organic matter accompanied by the transfer of volatile (predominantly ammoniacal) nitrogen species into a stable ammonium form and the development of biogas containing 65 % methane (CH.) and 35 % carbon dioxide ( SOg) exists.

Die vergärte Masse wird mit Hilfe der Einrichtung 7 zur Entnahme derselben aus dem Gärungsbehälter 5 abgeleitet und dem Trenner 18 zugeführt, in den auch die Ausfällsuspension gelangt, die aus der flüssigen Mistfraktion 19 und einem Koagulanten besteht, als welcher die einen Düngungswert besitzenden Mineralkomponenten verwendet werden, und zwar 5 bis 15 % Monoammoniumphosphat (NH.HgPO,) und gleiche Menge Kalziumchlorid (CaCIp). Hierbei erfolgt das Vermischen der Ausfällsuspension mit der auszufällenden vergärten Masse bei deren Volumenverhältnis von Ί : bis 2:2* Dadurch nimmt die Ausfällgeschwindigkeit gegenüber dem natürlichen Abstehen um Dutzende von Malen zu und der Energieaufwand für die Abtrennung der festen Fraktion 20 entsprechenderweise ab« ·The fermented mass is discharged by means of the device 7 for removing the same from the fermentation tank 5 and fed to the separator 18, in which also passes the precipitation suspension, which consists of the liquid manure fraction 19 and a coagulant, as which a fertilizer possessing mineral components are used , namely 5 to 15% monoammonium phosphate (NH.HgPO,) and the same amount of calcium chloride (CaCIp). In this case, the precipitation suspension is mixed with the precipitated fermented mass at its volume ratio of Ί: to 2: 2. As a result, the precipitation rate increases dozens of times compared with the natural standoff and the energy expenditure for the separation of the solid fraction 20 accordingly decreases.

Das während der Stallmistvergärung entwickelte Biogas wird aus dem Speicherungsbehälter 9 mittels eines Biogasentnahmemittels 10 entnommen, das von der Einheit 11 gesteuert wird, die zur Konstruktion der Einrichtung zur Kontrolle und Steuerung des Methanvergärungsprozesses gehört (Pig. 1, 4).·The biogas developed during the manure fermentation is taken from the storage vessel 9 by means of a biogas removal means 10 controlled by the unit 11 belonging to the construction of the means for controlling and controlling the methane fermentation process (Pig.1, 4).

Danach passiert das Biogas die Reinigungseinheit 12 und gelangt in den aeroben mikrobiologischen Reaktor 13, dem •auch Wasser, Quellen von- Stickstoff, Phosphor, Kalium, Magnesium und Mikroelemente (mit Hilfe des Zuteilers 17),Thereafter, the biogas passes through the purification unit 12 and enters into the aerobic microbiological reactor 13, the • water, sources of nitrogen, phosphorus, potassium, magnesium and microelements (with the aid of the allocator 17),

227 0 30 3227 0 30 3

-31- . 7.4.1981-31-. 07/04/1981

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säuerstoffenthaltende Gas-Luft und/oder Sauerstoff aus der Druckflasche 28 oder vom Verdichter 29 sowie stickstoff- und kohlenstoffenthaltende Gase zugeführt werden, die in der Einrichtung 14 aus den Ventilationsabgängen des Viehhaltungsraums :16 adsorbiert worden sind.acid-containing gas-air and / or oxygen from the pressure bottle 28 or from the compressor 29 as well as nitrogen- and carbon-containing gases are fed, which have been adsorbed in the device 14 from the ventilation outlets of the livestock room: 16.

Als Produzent von Eiweißstoffen wird eine gemischte Kultur von Mikroorganismen folgender Arten verwendet:As a producer of proteins, a mixed culture of microorganisms of the following types is used:

Methilococcus capsulatusj : .Methilococcus capsulatusj :.

Methilosinus trichosporiumj . Methilosinus sporium·Methilosinus trichosporium. Methilosinus sporium ·

Fakultative methilotrophische Organismen, die zur gemischten Kultur der Mikroorganismen gehören und imstande sind, die Methanhomologen zu assimilieren, gehören zu der Art Flävobakterium gasotypicum, .Optional methilotrophic organisms belonging to the mixed culture of microorganisms and capable of assimilating methane homologues belong to the species Flävobacterium gasotypicum,.

Der aerobe Kultivierungsprozeß erfolgt bei einer Temperatur von 36 bis 50 0G, wobei pH des Kulturmediums im Bereich von 4fO bis 6,0, die Konzentration des'Ammoniakstickstoffes im Bereich von 50 bis 150 mg/1, des Phosphor im Bereich von 50 bis 100 mg/1 aufrechterhalten wird·The aerobic cultivation process is carried out at a temperature from 36 to 50 0 G, wherein pH of the culture medium in the range of 4FO to 6.0, the concentration des'Ammoniakstickstoffes in the range of 50 to 150 mg / 1, of phosphorus in the range of 50 to 100 mg / 1 is maintained ·

Der Kultivierungsprozeß wird bei einem Gasdruck geführt, der höher als der atmosphärische Druck ist und im. Bereich von 1,1 bis 40 kp/cm liegt. Das rezirkulierte Gasgemisch wird durch eine Reinigungseinrichtung 27 geleitet, wo es vom Kohlendioxidüberschuß befreit wird, wobei der Kohlendioxidgehalt in konstanter Höhe-aufrechterhalten wird· Die kontinuierliche Kultivierung der gemischten Kultur erfolgt bei einem Verdünnungskoeffizienten von 0,15 bis 0,25 h" · Die Suspension von Mikroorganismen gelangt aus dem Stadium der Kultivierung im aeroben Reaktor 13 in die Ein-The cultivation process is conducted at a gas pressure higher than the atmospheric pressure and in the. Range of 1.1 to 40 kp / cm. The recirculated gas mixture is passed through a purifier 27 where it is freed from excess carbon dioxide, maintaining the carbon dioxide content at a constant level. The continuous culture of the mixed culture is carried out at a dilution coefficient of 0.15 to 0.25 h of microorganisms passes from the stage of cultivation in the aerobic reactor 13 into the

227030 3227030 3

-32- 7.4.1981-32- 7.4.1981

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richtung 24 zur Vorverdickung, wo eine Druckabnahme des Plusses erfolgt, wodurch die im Kulturmedium gelösten Gase aus der flüssigen Phase und teilweise aus den Mikroorganismen selber desorbiert werden» Hierbei findet infolge hoher Druckabnahmegeschwindigkeit das Zerreißen der Hüllen eines Teiles der zu kultivierenden Bakterien statt. Als Polge davon gehen die im Innern der Zellen enthaltenen biologischen Stoffe in das Kulturmedium über, das nach der vorläufigen Verdickung in der Einrichtung 24 in den aeroben Reaktor 13 teilweise zurückkehrt und zur Stimulierung des Wachstums von Mikroorganismen benutzt wird·Direction 24 for pre-thickening, where a decrease in the pressure takes place, whereby the dissolved gases in the culture medium from the liquid phase and partially from the microorganisms are desorbed itself »This takes place as a result of high pressure drop the rupture of the shells of a part of the bacteria to be cultivated. As a result of this, the biological substances contained in the cells pass into the culture medium which, after preliminary thickening in the device 24, partially returns to the aerobic reactor 13 and is used to stimulate the growth of microorganisms.

Das auf dem Stadium der Reinigung (in der Einrichtung 27) absorbierte Kohlendioxid, das während der Biosynthese entwickelt worden ist, und die es begleitenden Komponenten der abgearbeiteten Gasphase aus dem Kultivierungsstadium im Reaktor 13 sowie das im Verdicker (Konzentrator) 24 desorbierte Gas werden mit der atmosphärischen Luft vermischt und im Erwärmungssystem des Wärmeaustauschers 6 verbrannt, durch welchen mit Hilfe der Einrichtung 8 zur Rezirkulierung die vergärte Masse mit einer Periodizität geleitet wird, die von der Veränderung der Temperatur im Gärungsbehälter abhängig ist·The carbon dioxide absorbed at the stage of purification (in the device 27), which has been developed during the biosynthesis, and the accompanying components of the processed gas phase from the cultivation stage in the reactor 13 and the gas desorbed in the thickener (concentrator) 24 are mixed with the mixed atmospheric air and burned in the heating system of the heat exchanger 6, through which by means of the means 8 for recirculation, the fermented mass is passed with a periodicity that is dependent on the change in temperature in the fermentation tank ·

Die gewonnene Biomasse von methanoxidierenden Mikroorganismen, die bis auf eine Konzentration von 180 bis 200 kg ACB/m verdickt ist, wird dem Desintegrator 25 zugeleitet, wo die Bakterienhüllen zerstört werden, wonach das erzeugte Konzentrat in eine Putterabteilung 75 geleitet wird, wo es in das Putter als Eiweißzusatz, vorwiegend in flüssigem Zustand, eingeführt wird»·The biomass recovered from methane oxidizing microorganisms, thickened to a concentration of 180 to 200 kg ACB / m, is fed to the disintegrator 25, where the bacterial envelopes are destroyed, after which the concentrate produced is directed into a puttering compartment 75 where it enters the Putter as protein supplement, mainly in the liquid state, is introduced »

227 0 30 3227 0 30 3

-33- 7.4.1981-33- 7.4.1981

. 58 589/13, 58 589/13

Die Wirkungsweise von originellen Einrichtungen, die zur Konstruktion der Anlage gehören, ist durch Pig, 2, 3, 4The operation of original equipment, which is part of the construction of the plant, is by Pig, 2, 3, 4

und 5 erläutert. .and FIG. 5 explains. ,

In Pig. 2 ist eine Einrichtung zur dosierten Mistzuführung dargestellt. Sie wird sowohl zur Mistzuführung zum Gärungsbehälter 5 wie auch zur Entnahme aus demselben der vergärten Masse, Zuführung des Piltrats in die Ausfälleinrichtung 18 und Durchpumpung der zu vergärenden Masse durch den Wärmeaustauscher 6 benutzt·In Pig. 2 shows a device for metered manure feed. It is used both for supplying the manure to the fermentation vessel 5 and for removing it from the same of the fermented mass, feeding the pilitrate into the precipitation device 18 and pumping the mass to be fermented through the heat exchanger 6.

Die Einrichtung arbeitet auf die folgende Weise.The device works in the following way.

Das beförderte oder dosierte Medium (flüssiger Mist, Kulturflüasigkeit oder Piltrat) füllt die Anschnitte 31, 32 und 33 der Materialleitung, wonach unter der Druckluftwirkung, die am Ausgang des Impulserzeugers 38 entsteht, der Endabschnitt 33 der Materialleitung zusammengedrückt wird, wodurch der Austritt des zu befördernden Mediums verhindert wird.The conveyed or metered medium (liquid manure, Kulturflüasigkeit or Piltrat) fills the gates 31, 32 and 33 of the material line, after which the compressed air effect, which arises at the output of the pulse generator 38, the end portion 33 of the material line is compressed, whereby the outlet of conveyed medium is prevented.

Im nächsten Augenblick wird der Bingangsabschnitt 31 der Materialleitung unter der Druckluftwirkung am Ausgang der Verzögerungsleitung 35 versperrt, und das gesamte Volumen des zu befördernden Mediums, das die elastische Materialleitung gefüllt hat, ist nun im Zwischenabschnitt 32 eingesperrt. Danach tritt am Ausgang des.Impulserzeugers 38 UuIl auf, der Endabschnitt wird geöffnet, der Zwischenabschnitt 32 aber, der über die Verzögerungsleitung 36 gesteuert wird, wird zusammengedrückt, wobei das in ihm eingeschlossene Medium in Richtung des Endabschnitts 33 ausgestoßen wird, der danach unter der Wirkung eines nächst-en Druckluft impuls es am Ausgang des Impulserzeugers 38 zusammengedrückt wird, wo-In the next instant, the material line entrance section 31 is obstructed at the exit of the delay line 35 by the action of the compressed air, and the entire volume of the medium to be conveyed that has filled the elastic material line is now locked in the intermediate section 32. Thereafter, 38 UuIl occurs at the output of the pulse generator, the end portion is opened, but the intermediate portion 32, which is controlled via the delay line 36, is compressed, wherein the medium enclosed in it is ejected in the direction of the end portion 33, which is then under the Effect of a next-compressed air pulse it is compressed at the output of the pulse generator 38, where-

227 0 30 3227 0 30 3

-34- ' 7.4.1981 . ' · ·. 58 589/13-34- '7.4.1981. '· ·. 58 589/13

bei das erwähnte Mediumvolumen aus .der Einrichtung befördert wird. Da darauf der Druck in den pneumatischen Kammern der Abschnitte 31 j 32 und 33 erneut abfällt, werden die letzteren, aufgesperrt, so daß sie nun auf einen nächsten Füllungszyklua der elastischen Materialleitung durch das zu befördernde (zu dosierende) Medium vorbereitet sind.at the said medium volume from the device is conveyed. Since then the pressure in the pneumatic chambers of the sections 31 j 32 and 33 drops again, the latter, unlocked, so that they are now prepared for a next Füllungszyklua the elastic material line through the medium to be transported (to be dosed).

Der Stallmist v/ird vor dem Gelangen in den anaeroben mikrobiologischen Reaktor 4 erfindungsgemäß einer Dekompressionsbehandlung unterzogen, die die Erhöhung der Anfälligkeit dieses grobdispersen Mediums für die mikrobielle Zersetzung und die Zuführung einer begleitenden Mikroflora bezweckt, die eine hemmende Wirkung auf die Entwicklung der Arbeitspopulation von Methanbildenden Bakterien ausübt.According to the invention, the manure is subjected to a decompression treatment prior to entry into the anaerobic microbiological reactor 4, which aims to increase the susceptibility of this coarse-disintegrated medium to microbial decomposition and the delivery of an accompanying microflora which has an inhibiting effect on the development of the working population of methane Bacteria exerts.

Gemäß dem Schema der in Pig. 3 dargestellten Einrichtung wird der Stallmist durch das Einlaßventil 39 der Dekompressionskammer 40 zugeführti aus der Rohrleitung 44 wird Biogas zugeleitet. Das letztere"bildet sich während der Methanvergärung im Behälter 5 und wird mittels einer Hochdruckpumpe 48 durch das Ventil 45 in die Rohrleitung 44 bzw. durch das Ventil 4β in eine Speicherungsflasche 47 eingedrückt, die zur Speicherung des Biogasüberschusses und zur Gewährleistung der Arbeit der Dekompressionskammer 40 beim Anlassen des anaeroben Reaktors erforderlich ist, wenn das Biogas noch nicht entwickelt wird«According to the scheme in Pig. 3, the manure is supplied through the inlet valve 39 to the decompression chamber 40, and biogas is supplied from the pipe 44. The latter "forms during the methane fermentation in the container 5 and is pressed by means of a high-pressure pump 48 through the valve 45 in the pipe 44 and through the valve 4β in a storage bottle 47, for storing the biogas excess and to ensure the work of the decompression 40th when the anaerobic reactor is started, if the biogas is not yet developed «

Bei Erreichen in der Dekompressionskammer eines Biogasdruckes, der 50 bis 120 kp/cm gleich ist, wird das Ventil geschlossen, das Ablaßventil 42' geöffnet, wodurch das Gas- und Plüssigkeitsgemisch durch einen Injektor 43 in den Gärungsbehälter 5 des anaeroben Reaktors eingespritzt wird.Upon reaching the decompression chamber of a biogas pressure equal to 50 to 120 kp / cm, the valve is closed, the drain valve 42 'is opened, whereby the gas and liquid mixture is injected through an injector 43 into the fermentation tank 5 of the anaerobic reactor.

227 0 30 3227 0 30 3

-35- 7.4.1981-35- 7.4.1981

58 589/1358 589/13

Infolge des abrupten Druckabfalls v/erden die Mikroorganismen und pflanzlichen Teilchen im Augenblick des Austritts aus der Decompressionskammer zerstört, wodurch die Anfälligkeit des Ausgängssubstrats (Ausgangsmists) für die durch die Mikroorganismen der Arbeitspopulation eingeleitete Verarbeitung erheblich gesteigert wird·As a result of the abrupt pressure drop v / ground the microorganisms and plant particles at the moment of exit from the destroyed Decompressionskammer, making the susceptibility of the Ausgängssubstrats (output Mists) is considerably increased by the microorganisms for the A r beitspopulation introduced processing ·

•Die Kontrolle und Steuerung des Prozesses der anaeroben Vergärung erfolgt mittels der Einrichtung 11, deren Prinzipschema in Pig·.4 dargestellt ist· Mit Hilfe dieser Einrichtung wird automatisches Aufrechterhalten eines solchen Unterdrucks im anaeroben Reaktor gewährleistet, bei dem die Prozeßintensität maximal ist· Hierbei ist der Prozeßintensität eine Biogasmenge zugeordnet, die in einer Zeiteinheit entwickelt wird·• The control and control of the process of anaerobic digestion by means of the device 11 whose schematic diagram is shown in Pig · .4 · With the help of this device, automatic maintenance of such a negative pressure in the anaerobic reactor is ensured, in which the process intensity is maximum associated with the process intensity a quantity of biogas which is developed in a unit of time ·

Die Einrichtung arbeitet auf die folgende Weise. Die zu vergärende Masse wi'rd dem Gärungsbehälter 5 zyklischerweise zugeführt, in dem Verhältnisse geschaffen werden, die für die Gewährleistung der Lebenstätigkeit der Methanbakterien erforderlich sind· Mit fortschreitendem Entwickeln des von diesen Bakterien produzierten Biogases aus der zu vergärenden Masse wird es durch ein Druckluftventil 54 einem Druckluftbehälter 50 variablen Volumens zugeleitet, der mit einem gesteuerten DeYormätor zusammenwirkt· Infolgedessen erfolgt unter gleichzeitigem Umrühren der zu vergärenden Masse eine intensive Ableitung von gasförmigen Metabolismusprodukten, d« h. Methanbakterien, in Gestalt eines methanenthaltenden Gases bei Druckabnahme im Gärungsbehälter von O bis /-1200/ mm WS. Dies führt zur erheblichen Steigerung-der Intensität des Gärungsprozesses. Das Vakuum über der zu vergärenden Masse wird von einem Vakuumeinsteller 63 eingestellt, der mit einer der Kammern eines Vergleichselementes 62 verbunden ist· Auf diese Weise wird ein proportionaler Luft-The device works in the following way. The mass to be fermented is supplied cyclically to the fermentation vessel 5, in which conditions are created which are necessary for ensuring the life activity of the methane bacteria. As the biogas produced by these bacteria progresses from the mass to be fermented, it is released by a compressed air valve 54 As a result, with simultaneous agitation of the mass to be fermented, an intensive discharge of gaseous metabolism products takes place, i.e., a compressed air reservoir 50 of variable volume. Methane bacteria, in the form of a methane-containing gas when the pressure in the fermentation tank is reduced from O to / -1200 / mmWS. This leads to a significant increase in the intensity of the fermentation process. The vacuum over the mass to be fermented is adjusted by a vacuum adjuster 63, which is connected to one of the compartments of a comparison element 62. In this way, a proportional air

2270 30 32270 30 3

-36- 7.4.1981-37- 7.4.1981

58 589/1358 589/13

verbrauch aus der Kraftkammer 51 des Mittels 8 (Fig. 1) zur zwangsweisen Ableitung des entstehenden Biogases aus dem Gärungsbehälter 5 unter Valcuumbedingungen bei vorgeschriebener Vakuumhöhe im Balg 50 je nach dem Einströmen des Biogases erzielt.consumption from the force chamber 51 of the means 8 (Fig. 1) for forcibly diverting the resulting biogas from the fermentation tank 5 under valcuum conditions at a prescribed vacuum level in the bellows 50 achieved depending on the influx of biogas.

Bei Einnahme der oberen Endstellung durch den Balg 50» was dem"vollständigen Pullen desselben mit Biogas.entspricht, sprechen die Kontakte eines magnetisch gesteuerten Gebers 66 an, schaltet sich der Stromkreis eines elektropneumatischen Wandlers 67 und eines Zifferanzeigers 68 ein. Gleichzeitig wird der Luftdruck einem Trigger 58 eines Taktgenerators 57 zugeführte Mit Druckzunahme bis auf eine dem Hochstaudruck gleiche Höhe wird der Trigger 58 umgeschaltet. Gleichzeitig werden die Druckluftventile 53» 54, 55, 56 und 61 umgeschaltet. Der zur Deformation des Balges 50 erforderliche Luftdruck gelangt vom Drucksteller 52 in die Kraftkammer 51· Das Biogas aus dem Balg 50 wird durch das Druckluft ventil 55 la einen Gasbehälter 64 ausgestoßen. In diesem Augenblick unterbindet das DrucklUftventil 56 die Zuführung des Überdruckes zum Vergleichselement 16, das Druckluftventil 54 aber die rückwärtige Zuführung des Biogases zum Speicherungsbehälter 9. Beim Übergang des Balges 50 aus der oberen End3tellung in die untere Stellung werden die Kontakte des magnetisch gesteuerten Gebers 66 getrennt, wird der elektropneumatisch^ Wandler 67 in den Ausgangszustand umgeschaltet, wobei an seinem Ausgang "0" erscheint· ·When taking the upper end position through the bellows 50, which corresponds to "completely pulling it with biogas.", When the contacts of a magnetically controlled transmitter 66 respond, the circuit of an electropneumatic transducer 67 and a digit indicator 68 turns on Trigger 58 of a clock generator 57 is switched With pressure increase to a height equal to the high pressure, the trigger 58 is switched over at the same time, the compressed air valves 53, 54, 55, 56 and 61. The pressure required for deformation of the bellows 50 air pressure passes from the pressure plate 52 in the Power chamber 51 · The biogas from the bellows 50 is discharged through the compressed air valve 55 la a gas container 64. At this moment the DrucklUftventil 56 prevents the supply of excess pressure to Vergleichselement 16, the compressed air valve 54 but the rear supply of biogas to the storage tank 9. When Transition of the bellows 50 au When the upper end position is in the lower position, the contacts of the magnetically controlled encoder 66 are disconnected, the electro-pneumatic converter 67 is switched to the initial state, with "0" appearing at its output.

Nach einer Zeitspanne, die der Füllungszeit des D'ruckluftbehälters 60 und der Entleerungszeit des Balges 50 gleich ist, wird der Trigger 58 in die Normalstellung umgeschaltet, wodurch die Steuerkammer der Druckluftventile ·. 53» 54» 55» 56 und 61 mit der Atmosphäre verbunden werden.After a period equal to the filling time of the DRAWER tank 60 and the discharge time of the bladder 50, the trigger 58 is switched to the normal position, whereby the control chamber of the compressed air valves ·. 53 »54» 55 »56 and 61 connected to the atmosphere.

227 0 30 3227 0 30 3

-37- ..· . 7.4.1981-37- .. ·. 07/04/1981

• 58 589/13• 58 589/13

In der Kraftkammer 51 wird der eingestellte Druck einge- speichert, der Speicherungsbehälter 9 wird mit dem Balg 50, die Kraft kammer 51 niit dem Vergleichselement 62 und der Druckluftbehälter 60 mit der Atmosphäre verbunden. Die den Balg 50 und den Gasbehälter 64 verbindende Rohrleitung wirdgetrennt. Im weiteren wiederholt sich der Zyklus.In the force chamber 51, the set pressure is stored, the storage container 9 is connected to the bellows 50, the force chamber 51 with the comparison element 62 and the compressed air tank 60 to the atmosphere. The pipeline connecting the bellows 50 and the gas tank 64 is disconnected. Furthermore, the cycle is repeated.

Die Zeit der vollständigen Entleerung des Balges 50 wird von der regelbaren Drossel 59 eingestellt.The time of complete emptying of the bellows 50 is set by the variable throttle 59.

Die vorliegende Einrichtung gestattet, die Intensität des Prozesses der anaeroben Mistverarbeitung dank intensiver Ableitung von Produkten des Bakterienmetabolismus in Gestalt von Biogasbläschen zu erhöhen, die aus der zu vergärenden Flüssigkeit bei Druckabnahme über ihr von 0 bis zu /-1200/ mm WS austreten.The present facility allows to increase the intensity of the process of anaerobic manure processing by means of intensive dissipation of products of bacterial metabolism in the form of biogas bubbles, which emerge from the liquid to be fermented with pressure decrease over it from 0 to / -1200 / mm WS.

Außerdem gestattet diese Einrichtung eine genaue automatische Kontrolle- der Intensität des Vergärungsprozesses zu gewährleisten»In addition, this facility allows for accurate automatic control of the intensity of the fermentation process »

Mach der anaeroben Mistverarbeitung erhält man eine gegorene Masse, die die Gestalt einer kolloidalen Lösung besitzt. Zur Gewährleistung einer hochproduktiven Entwässerung derselben ist.das Ausfällen von organischen Kolloiden erforderlich, zu.dessen Ausführung die Anwendung von bestehenden Ausfällungsverfahren durch metallenthaltende Koagulanten wegen ihrer Kostspieligkeit und der Verunreinigungsgefahr des Bodens und des Grundwassers durch schädliche Verbindungen unzweckmäßig ist.Anaerobic manure processing gives a fermented mass that has the form of a colloidal solution. In order to ensure highly productive dewatering of the same, the precipitation of organic colloids is necessary, in the course of which the application of existing precipitation processes by metal-containing coagulants is impracticable because of their expense and the contamination risk of the soil and groundwater by harmful compounds.

Daher verwenden die Urheber anstatt des metallenthaltenden Koagulanten eine Ausfällsuspension, die aus Mineraldüngern, und· zwar Monoammoniumphosphat (HH.HpPO.-) - 10 % und Kalziumchlorid (CaCl2) oder Kalk - 10 % - besteht. Als flüssigeTherefore, the author instead of the metal-containing coagulants use a Ausfällsuspension consisting of mineral fertilizers, and · Although monoammonium phosphate (HH.HpPO.-) - 10% and calcium chloride (CaCl 2) or lime - 10% - is. As liquid

227 03 0 3227 03 0 3

-38- 7.4.1981-38- 7.4.1981

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Phase des Dispersionsmediums wird flüssige Mistfraktion verwendet, die aus dem Stallmist v/ährend der Trennung abgelöst, wird. Hierbei wird die Ausfällösung in einem Verhältnis von 1 : 1 oder 2 :. 2 (zwei Volumenteile der flüssigen Phase pro zwei Mistteile) in den Stallmist eingeführt, der eine Temperatur von 50 bis 55 0G (dies ist die Misttemperatur am Ausgang des Faulbehälters) besitzt, wonach intensiv umgerührt wird, worauf man sie 10 bis 15 min lang abstehen läßt und während dieser Zeit eine rasche Trennung des Gemisches in Fraktionen im Verhältnis von 1 : 1 erzielt.Phase of the dispersion medium liquid mist fraction is used, which is detached from the manure during the separation, is. Here, the precipitation solution in a ratio of 1: 1 or 2:. 2 (two volumes of the liquid phase per two parts of manure) introduced into the manure, which has a temperature of 50 to 55 0 G (this is the manure temperature at the outlet of the digester), followed by intensive stirring, followed by 10 to 15 minutes let stand and during this time a rapid separation of the mixture into fractions in the ratio of 1: 1 achieved.

Die flüssige Fraktion fließt ab und der Absatz kommt in die mechanische Trennung. .The liquid fraction flows off and the heel comes into mechanical separation. ,

Nach der Behandlung des Stallmistes nach diesem Verfahren wird die FiItrat ionszeit um das 10fache und mehr verringert und es entsteht ein organisch-mineralischer Komplexdünger, der nach IT, P, Ca ausbalanciert ist. Ein Ausführungsbeispiel des vorliegenden Verfahrens ist durch ein Schema (Fig« 5) erläutert. Gemäß diesem Schema gelangt die vergärte Mistmasse, die eine Temperatur von 55 0C besitzt, aus dem Gärungsbehälter 5 in eine Koagulationskammer 71, die mit einem Rührwerk 72 ausgestattet ist und in die durch eine Sperrvorrichtung 70 die vorher vorbereitete Ausfällsuspension im Verhältnis von 1 : 1 oder 2:2 (zwei Lösungsteile je zwei Mistteile) zugeführt wird. Der auf diese Weise vorbereitete flüssige Stallmist gelangt in die Ausfällkammer 73, wo dessen intensive Entmischung in flüssige Fraktion und Absatz stattfindet; der Absatz wird einer Einrichtung 74 zur Entwässerung und Granulierung desselben zugeführt, und ein Teil der flüssigen Fraktion wird über die Rohrleitung 22 einer Kammer 69 zur "Vorbereitung der Ausfällsuspension zugeführt, in die von der" Dosiereinrichtung 21 auch Monoammoniumphosphat (UH1HgPO,) - 5 bis 15 % und KalziumchloridAfter treatment of the manure by this method, the filtration time is reduced by a factor of 10 and more, resulting in an organic-mineral complex fertilizer balanced to IT, P, Ca. An embodiment of the present method is illustrated by a scheme (Fig. 5). According to this scheme, the fermented manure mass, which has a temperature of 55 0 C, passes from the fermentation tank 5 in a coagulation chamber 71, which is equipped with a stirrer 72 and in which by a locking device 70, the previously prepared precipitation suspension in the ratio of 1: 1 or 2: 2 (two solution parts per two mist pieces) is supplied. The prepared in this way liquid manure reaches the precipitation chamber 73, where its intense separation takes place in liquid fraction and paragraph; the heel is fed to a means 74 for dewatering and granulation thereof and a portion of the liquid fraction is fed via the conduit 22 to a precipitation suspension preparation chamber 69 into which the dosing means 21 also deliver monoammonium phosphate (UH 1 HgPO 4). 5 to 15% and calcium chloride

227 030 3227 030 3

-39- 7.4.1981-39- 7.4.1981

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(CaCl2) oder Kalk - 5 bis 15 %. - zugeführt werden.(CaCl 2 ) or lime - 5 to 15 % . - be supplied.

Mir die Anlaßperiode, wenn kein PiItrat des flüssigen Stallmistes gewonnen .i^» wird als Dispersionsmedium normales technologisches Wasser verwendet«To me the occasion, when no PiItrat of the liquid manure of manure is won. "" Is used as dispersion medium normal technological water "

Die Ausführung des vorliegenden Verfahrens gestattet dank Verkürzung der für die Trennung des Stallmistes in Fraktionen erforderlichen Zeit, die Arbeitsleitung der Trennungseinrichtungen mehr als um das lOfache zu erhöhen. Dabei fehlen in der flüssigen Mistfraktion schwebende Teilchen praktisch vollkommen. In Fig. 6 geben die Kurven 1, 2, 3, 4 Abhängigkeiten des natürlichen Absetzens des flüssigen Stallmistes wieder:The execution of the present method, by shortening the time required for the separation of manure in fractions, allows the working line of the separator to be increased more than 10 times. In this case, suspended particles are virtually completely absent in the liquid manure fraction. In Fig. 6, the curves 1, 2, 3, 4 depict dependencies of the natural sedimentation of the liquid manure of manure:

. 1 - Frischmist}, 1 - Frischmist}

2 - vergärter Stallmist}2 - fermented stable manure}

3 - Frischmist im .Gemisch mit der Ausfällösung}3 - fresh manure in the mixture with the precipitation solution}

4- vergärter Stallmist im Gemisch mit der Ausfällösung.4- fermented manure in a mixture with the precipitation solution.

Zur Konstruktion der Kurven wurden in die Meßzylinder je 60 ml.des zu untersuchenden Stallmistes eingefüllt, und nach bestimmten Zeitspannen wurde das Volumen des entstehenden Absatzes registriert (in % zum Gesamtvolumen), Aus den angeführten Abhängigkeiten ist ersichtlich, daß zum Ausfallen von 20 % des Absatzes im Frischmist etwa 50 Stunden erforderlich waren, wobei der vergärte Stallmist sich praktisch nicht entmischte^ Nach der Vermischung des- frischen bzw. des vergärten Stallmistes mit der Ausfällösung bilden sich 50 % Absatz in 10 bis 12 min, wonach die Volumenzunahme aufhört, d. h. die Geschwindigkeit des natürlichen . Absetzens fast um das 300fache zunimmt, wobei die flüssigeFor the construction of the curves 60 ml.des to be examined stable manure were filled into the measuring cylinder, and after certain periods, the volume of the resulting paragraph was registered (in% of the total volume), From the cited dependencies can be seen that precipitation of 20 % of In the case of fresh manure, about 50 hours were required, with the fermented manure not practically segregating. After mixing the fresh or the fermented manure with the precipitation solution, 50 % of the heels are formed in 10 to 12 minutes, after which the increase in volume ceases, ie Speed of the natural. Settling increases nearly 300 times, with the liquid

227030 3227030 3

-40- 7,4.1981-40- 7,4,1981

58 589/1358 589/13

Phase gelbliche Farbe besitzt und in ihr schwebende Teilchen fehlen, während im Frischmist die flüssige Phase dunkle Farbe besitzt und im oberen Teil eine Kruste vorhanden ist, die aus schwebenden Teilchen besteht. Die Kurven 1, 2, 3» 4 geben Abhängigkeiten der Filtrationsgeschwindigkeit des gleichen Volumens (60 ml) des zu untersuchenden Stallmistes bei übrigen gleichen Bedingungen (Temperatur, Unterdruck, Filtrationsfläche, Filterpapier) wieder, aus denen ersichtlich ist, daß der vergärte Stallmist praktisch nicht filtriert wird, während der Frischmist in H min ib 60 % abgefiltert wurde und die Filtration beendet war. Für die Filtrierung derselben Arten des mit der Ausfällösung vermischten Stallmistes v/aren 50 -60 sek erforderlich, d. h. die Filtrationsgeschwindigkeit nahm proportional der Geschwindigkeit des natürlichen Absetzens zu*·Phase has yellowish color and is lacking in floating particles, while in fresh dung the liquid phase has dark color and in the upper part there is a crust consisting of floating particles. The curves 1, 2, 3 »4 give dependencies of the filtration rate of the same volume (60 ml) of the stable manure to be examined under other identical conditions (temperature, negative pressure, filtration surface, filter paper), which shows that the fermented manure is practically not while the fresh manure was filtered off in H 60 % 60 % and the filtration was complete. For filtration of the same types of manure mixed with the precipitating solution v / aren 50-60 sec was required, ie the filtration rate increased in proportion to the speed of natural settling *

Das aus der vergärten Masse gewonnene Filtrat des flüssigen Stallmistes bedarf keiner Entseuchung, was dessen Einbringen mit Hilfe von Beregnungsanlagen bzw» Anlagen zum Unter-dem-Boden-Einbringen ermöglicht.The filtrate obtained from the fermented mass of the liquid manure does not require decontamination, which makes it possible to introduce it by means of irrigation systems or plants for sub-soil introduction.

Die feste Mistfraktion, die in diesem Fall in Gestalt von kapselierten Granalien mit einer Hülle aus Mineralkomponenten erzeugt wird, stellt einen organisch-mineralischen Komplexdünger dar, der in den Boden mit Hilfe von bekannten, für die Mineraldünger bestimmten Streuern oder lokal bei der Kopfdüngung von Pflanzen eingebracht werden kann* Dabei entfällt praktisch der Bedarf an der Entwicklung von speziellen Maschinen, die ausschließlich zur Streuung von organischen Düngern bestimmt sind. Der wirtschaftliche Nutz-The solid manure fraction, which in this case is produced in the form of capsule granules with a shell of mineral components, constitutes an organic-mineral complex fertilizer which is introduced into the soil by means of known scatterers intended for the mineral fertilizers or locally in the topical application of plants In practice, there is no need for the development of special machinery intended exclusively for the dispersion of organic fertilizers. The economic benefit

227030 3227030 3

-41- ... .7.4.1981-41- ... .7.4.1981

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effekt aus der Anwendung des vorliegenden Verfahrens entsteht dank beträchtlicher Ertragserhöhung, Erhöhung der Arbeitsleistung der Trennungsvorrichtungen (die eine bedeutende . · Verringerung des Aufwandes für die Verarbeitung von 1 Tonne Stallmist gewährleistet) und dank der Reduzierung des für die Streuung von organischen Düngern erforderlichen Maschinenv parks.effect from the application of the present process is produced thanks to a considerable increase of yield, increasing the working performance of the separation devices (which ensures a significant. · reduction of the effort for the processing of 1 ton of manure) and thanks to the reduction in the required for the scattering of organic fertilizers machines v parks ,

Claims (11)

227030 3 -42- 7.4.1981 58 589/13 Erfindungsanspruch227030 3 -42- 7.4.1981 58 589/13 Claim for invention 1« Verfahren zur Verwertung von Lebenstatigkeitsprodukten von Tieren, das in der anaeroben Vergärung von Stallmist, die unter ständigem Umrühren erfolgt, in der Trennung der vergärten Masse in flüssige und feste Fraktionen, die als Düngung verwendet v/erden, sowie in der Biogasentwicklung besteht, gekennzeichnet dadurch, daß der Stallmist vor der anaeroben Vergärung einer Dekompressionsbehandlung untersogen und die anaerobe Vergärung mit gesteuerter Unterdruckerzeugung geführt wird, .während die dabei entstehenden Biogase und andere stickstoff- und Sohlenstoffenthaltende Komponenten nach deren Austritt aus den ausgestoßenen Luftmassen der Tierhaltungsräume und aus der flüssigen Mistfraktion als trophische Elemente des Kulturmediums im aeroben Prozeß verwendet werden, bei dem sie einer Verarbeitung mittels prototropher Bakterien unterzogen werdenj die Biomasse dieser letzteren wird desintegriert und als Putter verwendet, wobei das nach der Verarbeitung mittels der prototrophen Bakterien abgehende Gasgemisch als Energieträger im System der anaeroben Vergärung verwendet wird, während die vergärte Masse" vor der Trennung in Fraktionen durch eine mineral-organische Suspension ausgefällt wird,1 A method for the utilization of animal life products in anaerobic digestion of farmyard manure, which is carried out with continuous stirring, in the separation of the fermented mass into liquid and solid fractions used as fertilizer, and in the biogas development, characterized in that the manure is subjected to decompression treatment prior to the anaerobic digestion and the anaerobic digestion is conducted with controlled negative pressure generation., while the resulting biogas and other nitrogen and Sohlenstoffenthaltende components after their exit from the expelled air masses of the animal husbandry rooms and from the liquid manure fraction be used as trophic elements of the culture medium in the aerobic process in which they are subjected to processing by means of prototrophic bacteriaj the biomass of these latter is disintegrated and used as a putter, which after processing by the protot rophen bacteria outgoing gas mixture is used as energy source in the system of anaerobic digestion, while the fermented mass "precipitated before separation into fractions by a mineral-organic suspension, 2% Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Dekompressionsbehandlung des Stallmistes durch dessen2 % method according to item 1, characterized in that the decompression treatment of manure by the Sättigung mit Gas unter einem Druck von 50 bis 120 kp/cm mit nachfolgender Druckabnahme bis auf O - / —1200)mm WS durchgeführt wird·Saturation with gas under a pressure of 50 to 120 kp / cm with subsequent decrease in pressure down to O - / -1200) mm Ws. 3. Verfahren nach Punkt 2, gekennzeichnet dadurch, daß zur Sättigung der Mistmasse Biogas verwendet wird, das während der anaeroben Stallmistverarbeitung entwickelt wird.3. The method according to item 2, characterized in that biogas is used to saturate the dung mass, which is developed during the anaerobic stable manure processing. 3 0 33 0 3 -43- 7,4.1981 .-43- 7: 4,1981. 58 589/1358 589/13 4. Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß der Unterdruck in der Gärungskammer (5) im Bereich von O bis /-1200/ mm WS aufrechterhalten wird und jeder Umrührzyklus von dem Augenblick an einsetzt, da ein Unterdruck von /-10O/ bis /-900/ mm WS erreicht ist.4. The method according to item 1, characterized in that the negative pressure in the fermentation chamber (5) in the range of O to / -1200 / mm WS is maintained and each Umührührzyklus starts from the moment a negative pressure of / -10O / to / -900 / mm WS is reached. 5. Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die prototrophen Bakterien, die im aeroben Prozeß verwendet werden, aus obligaten und fakultativen Mikroorganismen folgender Arten bestehen:5. The method according to item 1, characterized in that the prototrophic bacteria used in the aerobic process consist of obligate and optional microorganisms of the following types: Methilococcus capsulatus
Methilosinus trichosporium
Methilosinus sporium.
Methilococcus capsulatus
Methilosinus trichosporium
Methilosinus sporium.
6. Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß der aerobe Prozeß der Biomassehherstellung unter einem Überdruck des Gasgemisches geführt wird, wobei aufrechterhalten werden:6. The method according to item 1, characterized in that the aerobic process of Biomassehherstellung is performed under an overpressure of the gas mixture, being maintained: Temperatur des Kulturmediums 30 bis 45 CTemperature of the culture medium 30 to 45 C Azidität 5,5 bis 70Acidity 5.5 to 70 Druck des sauerstoffenthaltehdenPressure of the oxygen containing '    ' Gases 1,1 bis 40 kp/cmGases 1.1 to 40 kp / cm (at a)(at a) _ Kohlensauregehalt bis 30 _ Carbonic acid content up to 30 % · 7» Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß zur Ausfällung der vergärten Masse eine Suspension folgender Zusammensetzung verwendet wird:7 »Method according to item 1, characterized in that a suspension of the following composition is used to precipitate the hardened mass: 227030 3227030 3 -44- 7*4.1981-44- 7 * 4.1981 58 589/1358 589/13 Monoammoniumphosphat (M^Ho PO^) 5 bis 15 % * Kalziumchlorid (GaCl2) 5 bis 15 %Monoammonium phosphate (M ^ Ho PO ^) 5 to 15% * Calcium chloride (GaCl 2 ) 5 to 15% Lösungsmittel (flüssige Mistfraktion) der Rest,Solvent (liquid manure fraction) the remainder, wobei die Vermischung der Suspension mit der auszufällen« den Masse bei einem Volumenverhältnis von 1 : 1 oder 2 ι 2 durchgeführt wird* .wherein the mixing of the suspension with the precipitate mass is carried out at a volume ratio of 1: 1 or 2 ι 2 *. 8· Anlage zur Ausführung des Verfahrens nach Punkt 1, die einen anaeroben mikrobiologischen Reaktor enthält, der einen Gärungs- und einen Speicherungsbehälter enthält, die mit einem Erwärmungssystem sowie mit Einrichtungen zur Zuführung von Stallmist und Entnahme der vergärten Masse ausgestattet sind, die letztere von denen mit einem Mittel zur Trennung der vergärten Masse in feste und flüssige Fraktionen verbunden ist, während der Speicherungsbehälter Mittel zur Entnahme und Reinigung Von Biogas besitzt, gekennzeichnet dadurch, daß der Speicherungsbehälter (9) über ein Mittel (10) zur Biogasentnahme und eine Reinigungseinheit (12) mit einem aeroben mikrobiologischen Reaktor (13) verbunden ist, der einen Biomassendesintegrator (25), einen Konzentrator (24)t eine Rohrleitung (26) zur Ableitung des abgearbeiteten Biogases in ein System (6) zur Erwärmung des Gärungsbehälters (5) besitzt, während der anaerobe mikrobiologische Reaktor (4) eine Einrichtung (11) zur automatischen Regelung und Kontrolle der Intensität des Gärungsprozesses enthält»The installation for carrying out the method according to item 1, which contains an anaerobic microbiological reactor containing a fermentation and storage tank equipped with a heating system and equipment for feeding manure and removing the hardened mass, the latter of which is connected to a means for separating the fermented mass into solid and liquid fractions, while the storage container has means for removal and purification of biogas, characterized in that the storage container (9) via a means (10) for biogas removal and a cleaning unit (12 ) is connected to an aerobic microbiological reactor (13) having a Biomassendesintegrator (25), a concentrator (24) t a pipe (26) for discharging the processed biogas in a system (6) for heating the fermentation container (5), while the anaerobic microbiological reactor (4) means (11) for autom atical regulation and control of the intensity of the fermentation process » 9· Anlage nach Punkt 8, gekennzeichnet dadurch, daß die Einrichtung (11) zur automatischen Regelung und Kontrolle der Intensität des Gärungsprozesses ein Mittel (49) zur Aufrechterhaltung dea vorgegebenen Unterdruckes im .Speicherungsbehälter (9) und einen Zähler (65) der Bio-Installation according to item 8, characterized in that the means (11) for automatically controlling and checking the intensity of the fermentation process comprise means (49) for maintaining the predetermined negative pressure in the storage tank (9) and a counter (65) of the biological storage unit. 30 330 3 -45- 7.4.1981-45- 7.4.1981 58 589/1358 589/13 gasmenge besitzt, die v/ährend der Aufrechterhaltung der vorgegebenen Intensität zusammenwirken«quantity of gas which cooperate during the maintenance of the given intensity 10« Anlage nach Punkt 9, gekennzeichnet dadurch, daß das Mittel (49) zur Aufrechterhaltung des vorgegebenen Unterdruckes in Gestalt einer Balgpumpe ausgeführt ist, die aus einer Kraftkammer (51), einem Balg (50), einem Taktgenerator (57)» einem Drucksteller (63)» einem pneumatischen Vergleichselement (62) und aus Druckluftvent ilen (53, 54, 55, 56, 61) besteht, von denen zwei mit dem Balg (50), dem Speicherungsbehälter (9) und dem Gasbehälter (64), die anderen aber mit der Kraftkammer (51), dem Drucksteller (52) und dem pneumatischen Vergleichselement (62) verbunden sind, dessen einer Eingang an den Balg (50), dessen anderer Eingang aber an den Drucksteller (63) angeschlossen ist, wobei der Biogasmengenzähler (65) mit dem Taktgenerator (57) verbunden ist, der mit den Druckluftventilen (53, 54, 55, 56, 61) gekoppelt ist,10 «system according to item 9, characterized in that the means (49) for maintaining the predetermined negative pressure in the form of a bellows pump is made up of a force chamber (51), a bellows (50), a clock generator (57)» a pressure plate (63) »consists of a pneumatic comparison element (62) and of compressed air valves (53, 54, 55, 56, 61), two of which with the bellows (50), the storage container (9) and the gas container (64) but other with the power chamber (51), the pressure plate (52) and the pneumatic comparison element (62) are connected, whose one input to the bellows (50), the other input but connected to the pressure plate (63), wherein the Biogasmengenz counter (65) is connected to the clock generator (57) which is coupled to the compressed air valves (53, 54, 55, 56, 61), 11, Anlage nach Punkt 8, gekennzeichnet dadurch, daß das Mittel (1, 7) zur Stallmistzuführung und Entnahme der vergärten Masse mindestens drei miteinander nicht in Verbindung stehende Druckluftkammern mit in ihnen einmontierten einem Eingangsäbschnitt (31), einem Zwischenabschnitt (32) und*einem Ausgangsabschnitt (33) einer . elastischen Materialleitung, die mittels Stutzen (36) verbunden sind, sowie einen pneumatischen Impulserzeuger (37) besitzt, dessen Ausgang mit der Kammer des Ausgangsabs, chnittes (33) unmittelbar, mit den Kammern des Eingangsabschnitts (31) und des Zwischenabschnitts (32) aber über Zeitverzögerungselemente (34) und (35) verbunden ist.11, installation according to item 8, characterized in that the means (1, 7) for manure supply and removal of the fermented mass at least three non-communicating compressed air chambers with them einmontierten an input section (31), an intermediate section (32) and * an output section (33) of a. elastic material line, which are connected by means of connecting pieces (36), and a pneumatic pulse generator (37) whose output with the chamber of Ausgangsabs, chnittes (33) directly, with the chambers of the input portion (31) and the intermediate portion (32) but connected via time delay elements (34) and (35).
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