DE102012024111A1 - Odor treatment of biosubstrate, comprises introducing an odor treatment substance based on iron chloride into the biosubstrate - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie ein Geruchsbehandlungsstoff zur Geruchsbehandlung von Biosubstraten gemäß Oberbegriff der Patentansprüche 1 und 4, sowie mehrere diesbezügliche Geruchsbehandlungsstoffe.The invention relates to a method and an odor treatment substance for the odor treatment of biosubstrates according to the preamble of claims 1 and 4, as well as several relevant odor treatment substances.
Aus dem Stand der Technik gemäß
Grundsätzlich wird dieses Mittel WÄHREND des Biogasprozesses zugeführt und dämpfen bzw cracken die Schwefelwasserstoffverbindungen ausschließlich nur während des Gasungsvorganges.Basically, this agent is supplied DURING the biogas process and attenuate or crack the hydrogen sulfide compounds exclusively only during the gassing process.
Der Biogasungsprozess ist hauptsächlich ein anaerober Prozess. Wenn die Gärreste aus dem Fermenter ausgeräumt werden, werden diese am Luftsauerstoff belüftet.The biogasification process is mainly an anaerobic process. If the fermentation residues are removed from the fermenter, they are aerated on the atmospheric oxygen.
Von da an beginnt der Gärrest, Gärbrei aber wieder seine Schwefelwasserstoffbildung.From then on, the digestate begins, but Gärbrei again begins to produce hydrogen sulphide.
Ausgegaste Gärreste aus Biogasanlagen werden sodann entweder auf landwirtschaftliche Flächen als Dünger ausgebracht, oder auf Deponien abgelegt. In beiden Fällen verursachen diese ausgebrachten Gärreste enorme Geruchsbelästigungen. Diese Gerüche basieren im Wesentlichen auf dem Vorliegen der oben erwähnten Schwefel-Wasserstoffverbindungen.Degassed fermentation residues from biogas plants are then either applied to agricultural land as fertilizer, or deposited in landfills. In both cases, these applied fermentation residues cause enormous odor nuisance. These odors are based essentially on the presence of the above-mentioned sulfur-hydrogen compounds.
Grundsätzlich liegt dasselbe Problem bei landwirtschaftlicher Gülle, d. h. bei Gülle aus der Viehhaltung vor. Wird diese wieder auf Ackerflächen ausgebracht, führt dies bekannterweise zu ganz erheblicher Geruchsbelästigung für alle Anwohner.Basically, the same problem with agricultural manure, d. H. in manure from livestock. If this is applied again on arable land, this leads, as is known, to quite considerable odor nuisance for all residents.
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, Gärresten aus Biogasanlagen NACH dem Gärprozess einer wirksamen geruchsdämpfenden Behandlung zu unterziehen. In Bezug auf ebenso Schwefelwasserstoff bildende Abfälle aus der Lebensmittelproduktion oder aus den Gärresten aus Biogasanlagen liegt die Aufgabe zugrunde, auch diese Abfälle einer geruchsdämpfenden Behandlung zu unterziehen.The invention is therefore based on the object of subjecting fermentation residues from biogas plants AFTER the fermentation process of an effective odor-damping treatment. With respect to hydrogen sulfide-forming waste from food production or from the digestate from biogas plants, the object is also to subject these wastes to an odor-damping treatment.
Kern der Erfindung in Bezug auf die Anwendung auf Biogasgärrestes ist, dass der Geruchsbehandlungsstoff NACH finaler Ausgasung eines Biogasgärsubstrates dem diesbezüglichen Gärrest, oder der Gülle VOR Ausbringung auf landwirtschaftliche Flächen oder Deponien zugeführt/zugemischt wird.Core of the invention in relation to the application to Biogasgärrestes is that the odor treatment AFTER final outgassing of a biogas fermentation substrate the relevant digestate, or manure before application to agricultural land or landfills is fed / admixed.
Dabei ist bestrebt, nicht nur Schwefelwasserstoffe zu binden oder zu beseitigen, sondern auch bspw Buttersäure und Fettsäuren.It is endeavored not only to bind or eliminate hydrogen sulfide, but also, for example, butyric acid and fatty acids.
Dabei ist zu berücksichtigen, dass bspw Schwefelwasserstoffe nicht nur eine extreme Geruchsbelastung sind, sondern bei Betrieb in biogas- oder kulturanlagen sogar lebensgefährlich werden können, weil sie in großen dosen narkotische und toxische Wirkung haben. Auch diese gilt es zu mindern.It should be noted that, for example, hydrogen sulfide not only an extreme odor burden, but can even be life-threatening when operating in biogas or cultural plants, because they have narcotic and toxic effects in large doses. These too should be reduced.
Wichtig ist also, dass die Zugabe dieses Stoffes nicht wie bekannt während des Biogasprozesses vorgenommen wird, sondern DANACH. Danach heisst, nach dem Belüften des Gärrestes.It is therefore important that the addition of this substance is not carried out as known during the biogas process, but after that. After that, after aerating the digestate.
In Bezug auf die Anwendung auf Abfälle aus der Lebensmittelproduktion ist die Erfindung, dass der Geruchsbehandlungsstoff NACH finaler Behandlung eines Biosubstrates, als Endabfall aus der Lebensmittelproduktion, dem diesbezüglichen Biosubstrat (Endabfall) VOR Ausbringung auf landwirtschaftliche Flächen oder Deponien zugeführt/zugemischt wird. Damit wird der Vorteil erzielt, dass bei Ausbringung des Biosubstrates auf Ackerflächen, die entstehenden Gerüche erheblich bis ganz reduziert bzw eliminiert sind.With respect to the application to wastes from food production, the invention is that AFTER final treatment of a biosubstrate, as a final waste from food production, the odoriferous substance is supplied / admixed to the relevant biosubstrate (final waste) BEFORE application to agricultural land or landfills. Thus, the advantage is achieved that when applying the biosubstrate on arable land, the resulting odors are significantly reduced or completely eliminated.
Von besonderem Vorteil ist, dass sämtliche nachfolgend noch beschriebenen Inhaltsstoffe des Geruchsbehandlungsstoffes in der verwendeten Konzentration und Mischungsverhältnis zum Biosubstrat selbst biologisch vollständig abbaubar sind, und doch eine optimale Geruchsminderung erzielt wird.It is of particular advantage that all of the ingredients of the odor treatment substance described below are completely biodegradable in the concentration used and the mixing ratio to the biosubstrate itself, and yet optimum odor reduction is achieved.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist angegeben, dass das so behandelte Biosubstrat landwirtschaftliche Gülle ist, die zumindest aus Gülle aus der Viehhaltung, und/oder aus Gärresten aus der Biogasproduktion, und/oder aus Schlempe aus der Bioethanolproduktion, und/oder prozesstechnische Abfallprodukte aus der Nahrungsmittel- oder der Zuckerproduktion, und/oder aus Schlachtabfällen besteht. Diese Biosubstrate sind normalerweise extrem stark riechend und stellen ohnbe Geruchsbehandlung eine enorme Belastung der Anwohner dar. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und dem erfindungsgemäßen Geruchsbehandlungsstoff ist dies beseitigbar, wobei der Geruchsminderungsstoff biologisch gut abbaubar ist.In a further advantageous embodiment, it is stated that the biosubstrate treated in this way is agricultural manure, at least from liquid manure from livestock farming, and / or from fermentation residues from biogas production, and / or from vinasse from bioethanol production, and / or process-technological waste products from the foodstuffs - or sugar production, and / or slaughterhouse waste. These biosubstrates are usually extremely odorous and represent an enormous burden on the residents without any odor treatment. With the method according to the invention and the odor treatment substance according to the invention, this can be eliminated, the odor control substance being readily biodegradable.
In vorteilhafter Weise besteht der Geruchsbehandlungsstoff aus Eisenchlorid oder Eisenchloriden (Eisen-II-Chlorid, Eisen-III-Chlorid, welches mit einem Netzmittel vermischt ist.Advantageously, the odor treatment substance consists of iron chloride or iron chlorides (iron (II) chloride, iron (III) chloride, which is mixed with a wetting agent.
Vorzugsweise und vorteilhafterweise ist ausgestaltet, dass als Netzmittel ein oder mehrere Tenside oder Tensid-Wassergemische dem Eisenchlorid oder den Eisenchloriden zugemischt ist. Damit wird verhindert dass sich Eisenchloride absetzen. Stattdessen bleiben diese im zumeist flüssigen Biosubstrat durch das Netzmittel nicht nur gut in Schwebe, sondern die Reaktionsfreudigkeit mit dem Biosubstrat wird dadurch deutlich erhöht.Preferably and advantageously it is configured that one or more surfactants or surfactant-water mixtures is admixed with the iron chloride or the iron chlorides as wetting agent. This will be prevents iron chlorides from settling. Instead, these stay in the mostly liquid biosubstrate by the wetting agent not only good in limbo, but the reactivity with the biosubstrate is thereby significantly increased.
Eine Besonderheit bei der Erfindung ist, dass es in der Mischung von Eisenchloriden mit Tensiden zu Ausfällungen kommt. Gleichzeitig reagiert das Eisenchlorid aber mit den für die Geruchsbelastung oftmals verantwortlichen Schwefelwasserstoffverbindungen.A special feature of the invention is that precipitation occurs in the mixture of iron chlorides with surfactants. At the same time, however, the iron chloride reacts with the often responsible for the odor pollution hydrogen sulfide compounds.
Somit werden durch gleichzeitige Zugabe von Tensiden zum Eisenchlorid gleich zwei Reaktionen ausgelöst. Die Ausfällung sowie die Reaktion mit Schwefelwasserstoff. Dies macht die Wirksamkeit dieses Geruchsbinders aus.Thus, simultaneous addition of surfactants to ferric chloride causes two reactions. The precipitation and the reaction with hydrogen sulfide. This makes the effectiveness of this odor binder.
Weiterhin ist vorteilhaft ausgestaltet, dass der Geruchsbehandlungsstoff mindestens ein Nitrat enthält. Nitrate selbst enthalten das Anion NO3. Diese wird unter anderem von Pflanzen zur Aminosäurebildung benötigt, und gilt als elementare Nahrung von Grünpflanzen, auch von höhreren aquatischen Pflanzen.Furthermore, it is advantageous that the odor treatment substance contains at least one nitrate. Nitrates themselves contain the anion NO 3 . This is needed among other things by plants for the amino acid formation, and is regarded as elementary food of green plants, also of higher aquatic plants.
Ebenfalls wird das Kation Kalzium und/oder Kalium zum Pflanzenwachstum benötigt. verwendet man also Kaliumnitrat und oder Kaliziumnitrat in dem besagten Geruchsbehandlungsstoff, so untersützt dies die eingangs beschriebene Wirkung der Geruchsbindung. Gleichzeitig schaden bei einer Ausbringung der so geruchsgedämpften Substrate auf Ackerflächen oder in die besagte aquatische Kultureinrichtung keineswegs den Pflanzen, sondern düngen diese noch zusätzlich. In der beschriebenen Weise eingesetzt, wird gleichzeitg sowohl eine Geruchsdämpfung als auch eine Düngung bewirkt. Da dieselbe Wirkung für die gelösten Tenside gilt, ist der Geruchsbehandlungsstoff wirksam für die Geruchsreduzierung und gleichzeitig nicht nur biologisch abbaubar, sondern sogar förderlich für die mit den Reststoffen gedüngten Pflanzenkulturen.Also, the cation calcium and / or potassium is needed for plant growth. If, therefore, potassium nitrate and / or potassium nitrate are used in said odor treatment substance, this supports the effect of the odor binding described above. At the same time damage to an application of so odor-damped substrates on arable land or in the said aquatic cultural institution by no means the plants, but fertilize them in addition. Used in the manner described, both an odor damping and fertilization is effected at the same time. Since the same effect applies to the dissolved surfactants, the odorant is effective for odor reduction and, at the same time, not only biodegradable, but even beneficial to the crops fertilized with the residuals.
Ähnliches geschieht, wie oben ausgeführt mit dem System aus Eisenchlorid.The same thing happens, as stated above with the iron chloride system.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der Geruchsbehandlungsstoff mit Wasser aufgemischt ist. Dadurch wird der Geruchsbehandlungsstoff leichter dosierbar.In a further advantageous embodiment, it is provided that the odor treatment substance is mixed with water. As a result, the odor treatment substance is easier to dose.
Als weiterer Zuschlagstoff ist vorgeschlagen, dass ein Zuschlagstoff mit einer Mischung aus monocyclischem Monoterpen und Citral mit beigemischt wird. Diese Substanzen sind biologisch ebenfalls abbaubar und wirken effektiv in der Geruchsreduktion mit.As a further additive is proposed that an aggregate with a mixture of monocyclic monoterpene and citral is mixed with. These substances are also biodegradable and are effective in reducing odor.
Vorteilhafterweise ist dabei ausgestaltet, dass das Mischungsverhältnis im Zuschlagstoff der Anteil von monocyclischem Monoterpen zwischen 90% bis 97% liegt und der Anteil von Citral bei 3% bis 10% liegt.Advantageously, it is configured such that the mixing ratio in the aggregate is the proportion of monocyclic monoterpene between 90% to 97% and the proportion of citral is 3% to 10%.
Weiterhin ist vorteilhaft ausgestaltet, dass dem Gemisch aus Zuschlagstoff und Gülle bzw Zuschlagstoff und Schlämmen nachträglich ein mineralisches Mehl beigemischt wird.Furthermore, it is advantageously designed that the mixture of aggregate and manure or aggregate and slurries is subsequently admixed with a mineral flour.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist angegeben, dass der Ausgangsstoff des Zuschlagstoffes aus Zitronenöl gebildet wird, und dass als Zitronenölquelle limonenhaltige Pflanzen oder Pflanzentrester verwendet werden.In a further advantageous embodiment, it is stated that the starting material of the additive is formed from lemon oil, and that lime-containing plants or plant pomace are used as the source of lemon oil.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist angegeben, dass Natriumbicarbonat plus Zitronensäure zugeführt wird.In a further advantageous embodiment it is indicated that sodium bicarbonate plus citric acid is supplied.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist angegeben, dass das so behandelte Biosubstrat zum Kulturwasser einer aquatischen Kultureinrichtung bspw gemäß
Der besondere Vorteil für die Anwendung auch in diesen Kultureinrichtungen ist, dass auch hier der Geruchminderungsstoff von den aquatischen Pflanzen in allen in der Lösung in Wasser sich ergebenden Produkten aufgenommen und verstoffwechselt wird, bzw werden kann.The particular advantage for the application in these cultural institutions is that here, too, the odor control substance of the aquatic plants in all in the solution in water resulting products is taken up and metabolized, or can be.
Da es sich in solchen Kultureinrichtungen oftmals um die Kultivierung von Wasserlinsen handelt, haben gerade diese Pflanzengattungen durch ihre Eigenschaft als Schwachlichtpflanzen einen hohen Eisenbedarf.Since it is often in such cultural institutions to the cultivation of duckweed, just these plant species have a high iron requirement due to their characteristic as low light plants.
Die Erfindung ist in ihrer prinzipiellen Nutzung in der Zeichnung dargestellt und nachfolgend näher beschrieben.The invention is illustrated in its basic use in the drawing and described in more detail below.
Es zeigt:It shows:
Bei der Bearbeitung von Gülle
Es ist in beiden Fällen aber auch möglich den Geruchsbehandlungsstoff bereits im Tank
Die Gülle
Die abgetrennte Dünnphase wird sodann einem Kulturwassermischer
Dieses resultierende Kulturwasser kann dann direkt den aquatischen Kulturen zugeführt werden, oder es können in der Stickstoff austreibenden Phase als erstes Kulturen von Liguminosen oder Azolla zugeführt werden, in welchen des Stickstoff effektiv biogen resorbiert wird.This resulting culture water may then be supplied directly to the aquatic cultures or, in the nitrogen-sprouting phase, cultures of liguminoses or Azolla may first be added in which the nitrogen is effectively bio-absorbed.
Dadurch ist die aquatischen Kultureinrichtung dennoch von Personal begehbar. Auch für die aquatische Kultureinrichtung gilt, dass der Geruchsbehandlungsstoff den Geruch beseitigt oder stark reduziert und zugleich die Kulturen düngt, und alle benutzten Inhaltsstoffe biologisch verwertet werden.As a result, the aquatic cultural institution is still accessible by staff. Also applies to the aquatic cultural institution that the odor treatment substance eliminates or greatly reduces the odor and at the same time fertilizes the cultures, and all ingredients used are biologically utilized.
Somit ist der Geruchsbehandlungsstoff vielseitig und wirksam einsetzbar.Thus, the odor treatment substance is versatile and effective to use.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Gärrestedigestate
- 22
- Gülle aus ViehhaltungManure from livestock
- 33
- Tanktank
- 44
- Tanktank
- 55
- GeruchsbehandlungsstoffOdor treatment material
- 66
- AusbringungSpreading
- 77
- AusbringungSpreading
- 1010
- DünnphasentrennungThin phase separation
- 1111
- DickphaseDick phase
- 1212
- Biogasnachvergasung/Kompostier/KarbonisierungBiogasnachvergasung / composting / carbonization
- 1313
- Brunnenwasser oder KondensatWell water or condensate
- 1414
- KulturwassermischerCulture water mixer
- 1515
- Aquatischen PflanzenkultureinrichtungAquatic plant culture facility
- 1616
- aquatische Kulturwannenaquatic culture pans
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 2008050974 [0029] DE 2008050974 [0029]
Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature
- http://de.wikipedia.org/wiki/Biogas#Biogasentschwefelung [0002] http://en.wikipedia.org/wiki/Biogas#Biogas desulphurisation [0002]
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-
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