DE102014011043A1

DE102014011043A1 - Process for treating agricultural wastewater and installation therefor

Info

Publication number: DE102014011043A1
Application number: DE102014011043.5A
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2014-07-26
Filing date: 2014-07-26
Publication date: 2016-01-28

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Behandeln von Abwässern aus der Landwirtschaft. Diese werden dazu in ein wannenförmiges Bauwerk geleitet. Nach einer gewissen Ruhezeit schwimmen die festen Bestandteile auf den flüssigen auf. Die flüssigen Bestandteile können nun abgeleitet werden. Nach dem Trocknen können die festen Bestandteile nun weiter genutzt werden. Die Nutzung erfolgt mittels Pelletierens als Dünger oder durch Bepflanzung noch im wannenförmigen Baukörper und Zuführung des Rauminhalts zur Biogasproduktion. Die Erfindung betrifft daneben eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens.The invention relates to a method for treating wastewater from agriculture. These are directed to a trough-shaped structure. After a certain period of rest, the solid components float on the liquid. The liquid ingredients can now be derived. After drying, the solid ingredients can now continue to be used. The use takes place by pelletierens as fertilizer or by planting still in the trough-shaped structure and supply of the space content for biogas production. In addition, the invention relates to a device for carrying out the method.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Behandeln von Abwässern aus der Landwirtschaft, insbesondere von Gülle und eine dazu geeignete Einrichtung. Die Gülle besteht aus festen Bestandteilen und einem hohen Anteil Jauche. Die zum größten Teil aus Wasser bestehende Jauche muss mit entsorgt werden.The invention relates to a method for treating wastewater from agriculture, in particular from manure and a device suitable for this purpose. The manure consists of solid components and a high proportion of manure. The existing mostly of water manure must be disposed of.

Stand der TechnikState of the art

Einrichtungen zum Behandeln von Abwässern aus der Landwirtschaft sind bekannt. So wird mit der Offenbarung US 201270017461 A1 eine Vorrichtung beschrieben, bei der Schlämme innerhalb eines Gebäudes flächig ausgebracht werden. Mit Hilfe eines Querbalkens, der auf Schienen entlang sich gegenüberliegenden Außenseiten des Gebäudes verfahrbar ist, wird ein Werkzeug derart durch den Schlamm geführt, dass dieser einer Umwälzung unterliegt. Dabei ist das Werkzeug in Längsrichtung des Querbalkens verfahrbar und mit Hilfe des Querbalkens so auch über die gesamte Fläche des Gebäudes bewegbar. Bei der Umschichtung des Schlamms wird diesem die Feuchtigkeit entzogen. Nachteilig ist, dass diese Art der Trocknung hohe Energiekosten mit sich bringt. Der verfahrbare Querbalken ist regelmäßig zu warten, weshalb auch dort mit erhöhten Kosten zu rechnen ist.Facilities for treating wastewater from agriculture are known. So, with the revelation US 201270017461 A1 describes a device in which sludges are applied flat within a building. With the help of a crossbar, which is movable on rails along opposite outer sides of the building, a tool is guided through the mud so that it is subject to a circulation. In this case, the tool is movable in the longitudinal direction of the crossbar and with the help of the crossbar so over the entire surface of the building movable. When shifting the sludge this moisture is removed. The disadvantage is that this type of drying entails high energy costs. The movable crossbeam is to be maintained regularly, which is why there is also to be expected at increased costs.

Eine weitere Vorrichtung ist in der Schrift DE 10 2007 030 927 A1 offenbart, nach der eine Schlammbehandlung mit Hilfe von Containern erfolgt. Die Container weisen ein lichtdurchlässiges Dach auf, das dazu beiträgt, dass die Temperatur in dem Container steigt. So wird das im Schlamm enthaltene Wasser schneller entzogen. Zusätzlich sind im Container waagerechte Gitter in unterschiedlichen Höhen vorgesehen. Der Schlamm wird zunächst auf dem obersten Gitter abgelegt, bevor er dann nach einer ersten Trocknung auf ein unterhalb angeordnetes Gitter verlagert wird, wobei eine Umschichtung des Schlamms erfolgt. Nach einem mehrstufigen Trocknen ist der Klärschlamm um seine Feuchtigkeitsanteile reduziert und in Volumen und Gewicht so weit verringert, dass eine Entsorgung leichter und kostengünstiger möglich ist. Nachteilig ist aber, dass dieses Vorgehen die Anfertigung von speziellen Containern fordert. Das Ausbringen des Schlamms auf dem obersten Gitter ist zusätzlich nur mit erhöhtem technischen Aufwand zu erreichen, so dass auch hier hohe Wartungskosten und Instandhaltungsarbeiten notwendig sein dürften.Another device is in the Scriptures DE 10 2007 030 927 A1 discloses sludge treatment by means of containers. The containers have a translucent roof, which helps to raise the temperature in the container. Thus, the water contained in the sludge is withdrawn faster. In addition, horizontal gratings in different heights are provided in the container. The sludge is first deposited on the uppermost grid before it is then transferred to a grid arranged below it after a first drying, wherein a rearrangement of the sludge takes place. After a multi-stage drying, the sewage sludge is reduced by its moisture content and reduced in volume and weight so much that disposal easier and cheaper possible. The disadvantage, however, is that this procedure requires the production of special containers. The spreading of the sludge on the top grid is additionally only with increased technical effort to achieve, so that high maintenance costs and maintenance work should be necessary here.

Darstellung der ErfindungPresentation of the invention

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren bereitzustellen, mit dem kostengünstig Abwässer aus der Landwirtschaft einer Reinigung bzw. einer Veredlung unterzogen werden können.The object of the invention is therefore to provide a method, can be subjected to the cost of wastewater from agriculture a cleaning or finishing.

Darüber hinaus ist es Aufgabe der Erfindung, eine Einrichtung bereitzustellen, mit der das Verfahren durchgeführt werden kann.Moreover, it is an object of the invention to provide a device with which the method can be carried out.

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Behandeln Abwässern aus der Landwirtschaft umfasst mehrere Verfahrensschritte. Zunächst werden die Abwässer aus der Landwirtschaft in ein wannenförmiges Bauwerk geleitet. Dort stehend setzen sich die festen Bestandteile der Abwässer, die in der Regel etwa 10% ausmachen, an der Oberfläche der flüssigen Bestandteile ab. Dieser Prozess dauert mehrere Tage, in der Regel mehr als acht, meistens 10 bis 14 Tage, selten drei Wochen. In der Folge können die flüssigen Bestandteile aus dem wannenförmigen Bauwerk abgepumpt werden, während die festen Bestandteile auf den Boden des wannenförmigen Bauwerks sinken und dort liegen bleiben. Nach einer letzten Trocknung ist die Entnahme der festen Bestandteile möglich. Diese können dann z. B. pelletiert werden. eine Ausbringung mit Hilfe einer Drillmaschine ist denkbar.The process according to the invention for treating wastewater from agriculture comprises several process steps. First, the wastewater from agriculture is directed into a trough-shaped structure. Standing there, the solid components of the effluents, which usually make up about 10%, settle on the surface of the liquid constituents. This process takes several days, usually more than eight, usually 10 to 14 days, rarely three weeks. As a result, the liquid components can be pumped out of the trough-shaped structure, while the solid components sink to the bottom of the trough-shaped structure and remain there. After a final drying, the removal of the solid components is possible. These can then z. B. be pelleted. an application using a seed drill is conceivable.

Sinnvoll ist, wenn durch eine vorhergehende Abscheidung von Flüssigkeit die Anteil der festen Bestandteile auf ca. 40% erhöht wird. Dann ist die Einrichtung noch wirtschaftlicher zu betreiben. Auch wäre es möglich, die Eingabe von Abwässern aus der Landwirtschaft mehrfach erfolgen zu lassen, ohne zwischendurch die festen Bestandteile dieser Abwässer aus dem wannenförmigen Bauwerk zu entfernen.It makes sense if the proportion of solid constituents is increased to approx. 40% by a previous separation of liquid. Then the device is even more economical to operate. It would also be possible to make the input of wastewater from agriculture multiple times, without having to remove in between the solid components of this wastewater from the tub-shaped structure.

Statt der Entfernung der festen Bestandteile ist es aber auch denkbar, dass dort Mais gesät wird, der die Biomasse aus dieser Anlage weiter steigert. Die wachsenden Maispflanzen nutzen die düngende Wirkung der festen Bestandteile der Abwässer. Gemeinsam mit den ausgereiften Pflanzen werden dann die festen Bestandteile dem wannenartigen Bauwerk entnommen und einer Biogasanlage zugeführt.Instead of removing the solid constituents, however, it is also conceivable that corn is sown there, which further increases the biomass from this plant. The growing corn plants use the fertilizing effect of the solid components of the wastewater. Together with the mature plants, the solid components are then removed from the trough-like structure and fed to a biogas plant.

Erhöhen kann man die Biomasse noch dadurch, dass gegenüber den herkömmlichen Vorgaben der Landwirtschaft der Mais mit einer erhöhten Dichte ausgebracht wird, so dass eine vergrößerte Zahl von Pflanzen pro Quadratmeter geerntet werden kann. Da es im vorliegenden Verfahren nicht um die Nahrungsmittel oder Tierfuttermittelproduktion geht, kommt es also auch nicht auf die Größe oder Qualität der Maiskolben an. Wichtig ist die zu erzielende Tonnage der Biomasse.The biomass can be further increased by applying the corn with an increased density in comparison to the conventional requirements of agriculture, so that an increased number of plants per square meter can be harvested. Since the present process is not about food or animal feed production, it does not depend on the size or quality of the corncob. Important is the tonnage of biomass to be achieved.

Zudem ist es möglich, in der Zeit, in der die festen Bestandteile Abwässer aus der Landwirtschaft einer Trocknung unterzogen werden, die Anlage anderweitig zu nutzen. Von Vorteil ist dann bei entsprechender Überdeckung der zu trockenenden Materialien, vorzugsweise mit einem Gitter, die Nutzung zur Geflügelmast. Da das wannenförmige Bauwerk vorzugsweise mit einer Überdachung versehen ist, könnten auch so alle Anforderungen an derlei Anlagen erfüllt werden.In addition, it is possible to use the plant elsewhere during the period in which the solid constituents sewage from agriculture are subjected to drying. An advantage is then at appropriate coverage of the materials to be dried, preferably with a grid, the use of poultry mast. Since the trough-shaped structure is preferably provided with a roof, so could all requirements for such systems can be met.

Zur Lösung der zweiten Aufgabe der Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens wird ein wannenförmiges Bauwerk vorgeschlagen, welches einen weitestgehend ebenen Boden aufweist. Dieser Boden ist von Rinnen durchzogen. Die Rinnen sind so dimensioniert, dass eine ausreichende Ableitung von flüssigen Bestandteilen der Abwässer aus der Landwirtschaft möglich ist. Damit nicht Festbestandteile dieser Abwässer in die Rinnen gelangen, sind diese mit Deckelementen abgedeckt. So ist auch eine grobe Vorfilterung von u. U. im flüssigbestandteil verbliebener, nicht aufschwimmender fester Bestandteile möglich.To solve the second object of the device for carrying out the method, a trough-shaped structure is proposed, which has a largely flat bottom. This floor is traversed by gutters. The gutters are dimensioned so that a sufficient discharge of liquid components of the wastewater from agriculture is possible. So that solid components of this wastewater do not get into the gutters, they are covered with cover elements. So is a rough pre-filtering of u. U. in the liquid component remaining, not floating constituents possible.

Da die Entnahme der getrockneten Bestandteile aber auch die Ausbringung von Maissaat durch Rinnen behindert werden könnte, ist es von Vorteil, wenn die Deckelemente mit ihrer Oberseite in einer Ebene mit dem Boden des wannenförmigen Bauwerkes abschließen. Bei entsprechender Ausgestaltung ist so auch eine verbesserte Befahrbarkeit der Anlage gewährleistet.Since the removal of the dried components but also the application of maize seed could be hindered by grooves, it is advantageous if the cover elements complete with their top in a plane with the bottom of the tub-shaped structure. With an appropriate design as well as an improved drivability of the system is guaranteed.

In einer besonderen Ausgestaltung ist das Deckelement ein U-Profil, das mit seiner Unterseite nach oben zeigend in die Rinne hineingestellt wird. So ist ein leichtes Entnehmen und Reinigen möglich. Zudem sind höhere Auflasten, insbesondere durch landwirtschaftliche Maschinen möglich. Dazu könnten die senkrecht zum Boden des wannenförmigen Bauwerks angeordneten Schenkel des U-förmigen Deckelements teilweise unterbrochen oder mit Löchern ausgestattet sein, um ein Abfließen der flüssigen Bestandteile der Abwässer zu ermöglichen.In a particular embodiment, the cover element is a U-profile, which is placed with its underside facing upward into the gutter. So easy removal and cleaning is possible. In addition, higher loads, especially by agricultural machinery possible. For this purpose, arranged perpendicular to the bottom of the trough-shaped structure legs of the U-shaped cover element could be partially interrupted or equipped with holes to allow drainage of the liquid components of the wastewater.

Schließlich ist es für die Anlage von Vorteil, wenn es sich bei den Materialien des wannenförmigen Baukörpers und auch der Überdachung um nicht brennbare oder nur schwer entflammbare Materialien handelt, weil so die Brandlast dieses Gebäudes minimiert werden kann.Finally, it is advantageous for the system if the materials of the trough-shaped structure and also the roofing are non-flammable or hardly inflammable materials, because this way the fire load of this building can be minimized.

Ausführung der ErfindungEmbodiment of the invention

Die Erfindung wird anhand von Figuren näher erläutert. Dabei zeigenThe invention will be explained in more detail with reference to figures. Show

1: die erfindungsgemäße Einrichtung in einem Schnitt, 1 : the device according to the invention in a section,

2: einen Schnitt durch eine Rinne der erfindungsgemäßen Einrichtung und 2 a section through a channel of the device according to the invention and

3: den Boden der erfindungsgemäßen Einrichtung in einer Draufsicht. 3 : the bottom of the device according to the invention in a plan view.

1 zeigt einen Schnitt durch die erfindungsgemäße Einrichtung 1. Deren wannenförmiger Baukörper 2 ist dabei teilweise ins Erdreich 3 eingelassen. Der wannenförmige Baukörper 2 wird von einem Dach 13 überdeckt. Im wannenförmigen Baukörper 2 ist ein Boden 4 angeordnet, der auch einstückig mit dem wannenförmigen Baukörper ausgeführt sein kann. Im Boden 4 sind Rinnen 5 vorgesehen, durch die Flüssigkeit abfließen kann. Abfließende Flüssigkeit wird über einen Sammler 6 zu einem Abfluss 7 geleitet, durch den die Flüssigkeit abgepumpt wird. Sobald keine oder nur noch wenig Flüssigkeit vorhanden ist, verbleiben die festen Bestandteile 8 auf dem Boden 4 und können mit Pflanzen 9 bepflanzt werden. 1 shows a section through the device according to the invention 1 , Their tub-shaped structure 2 is partly in the soil 3 admitted. The tub-shaped structure 2 is from a roof 13 covered. In the trough-shaped structure 2 is a floor 4 arranged, which can also be designed in one piece with the trough-shaped structure. In the ground 4 are gutters 5 provided, can drain through the liquid. Outflowing liquid is via a collector 6 to a drain 7 passed, through which the liquid is pumped. As soon as little or no liquid is left, the solid components remain 8th on the ground 4 and can with plants 9 be planted.

In 2 ist ein Teil des Bodens 4 mit einer Rinne 5 im Detail dargestellt. die flüssigen Bestandteile 14 der Abwässer werden Fließrichtung 10 in die Rinnen 5 geleitet in denen sie durch Aussparungen in den Deckelementen 12 oder andere Art zu einem Abflussstutzen 15 gelangen. Von dort werden sie zu einem nicht dargestellten Sammler und schließlich zu einer Ableitung geleitet. Beim Abfließen der flüssigen Bestandteile 14 sinken die oben aufschwimmenden festen Bestandteile 8 in Sinkrichtung 11 bis auf den Boden 4 ab, wobei die Deckelemente 12 verhindern, dass sie auch zur Ableitung vordringen.In 2 is part of the soil 4 with a gutter 5 shown in detail. the liquid ingredients 14 the effluents become flow direction 10 in the gutters 5 in which they pass through recesses in the cover elements 12 or other way to a drain neck 15 reach. From there they are directed to a collector, not shown, and finally to a derivative. When draining the liquid components 14 sink the above floating solids 8th in descending direction 11 down to the ground 4 from, with the cover elements 12 prevent them from penetrating the drain.

In 3 ist einen Draufsicht der Einrichtung schematisch gezeigt. Im Boden 4 sind Rinnen 5 angeordnet, durch die die Flüssigkeit abfließt. Sie gelangt über die Abflussstutzen zu einem Sammler 6, der sie wiederum zu einer Ableitung 7 leitet. Über die Ableitung 7 wird die Flüssigkeit schließlich aus dem wannenförmigen Bauwerk entfernt.In 3 Fig. 2 is a schematic plan view of the device. In the ground 4 are gutters 5 arranged, through which the liquid flows. It arrives at a collector via the outlet spouts 6 which turns it into a derivative 7 passes. About the derivation 7 Finally, the liquid is removed from the trough-shaped structure.

Da es sich bei der vorhergehenden, detailliert beschriebenen Einrichtung zum Behandeln von Abwässern aus der Landwirtschaft um ein Ausführungsbeispiel handelt, kann es in üblicher Weise vom Fachmann in einem weiten Umfang modifiziert werden, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen. Insbesondere können auch die konkreten Ausgestaltungen des wannenförmigen Baukörpers in anderer Form als in der hier beschriebenen folgen. Ebenso kann der Abfluss in einer anderen Form ausgestaltet werden, wenn dies aus Platzgründen bzw. bautechnischen Gründen möglich oder notwendig ist. Weiter schließt die Verwendung der unbestimmten Artikel „ein” bzw. „eine” nicht aus, dass die betreffenden Merkmale auch mehrfach vorhanden sein können.Since the foregoing apparatus described in detail for treating wastewater from agriculture is an embodiment, it can be modified in a customary manner by a person skilled in the art to a large extent without departing from the scope of the invention. In particular, the concrete configurations of the trough-shaped structural body can also follow in a different form from that described here. Likewise, the drain can be configured in another form, if this is possible or necessary for reasons of space or structural reasons. Further, the use of the indefinite article "on" does not preclude that the features in question may also be duplicated.

Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS

11: EinrichtungFacility
22: wannenförmiger Baukörpertrough-shaped structure
33: Erdreichsoil
44: Bodenground
55: Rinnegutter
66: Sammlercollector
77: Ableitungderivation
88th: feste Bestandteilesolid components
99: Pflanzenplants
1010: Fließrichtungflow direction
1111: Sinkrichtungreceding direction
1212: Deckelementcover element
1313: Dachtop, roof
1414: flüssige Bestandteileliquid ingredients
1515: Abflussstutzendrain socket

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

US 201270017461 A1 [0002]
DE 102007030927 A1 [0003]

Claims

Process for treating agricultural wastewater, comprising the process steps - introducing the wastewater from agriculture into a trough-like structure, - the retention of wastewater from agriculture for at least eight days in the trough-like structure, - pumping out the liquid components from the tub-like structure, - The fate of the solid components in the trough-like structure until extensive drying, - Removal of the solid components and pelleting this.

A method for treating agricultural wastewater according to claim 1, characterized in that instead of removing and pelleting the solid constituents, the sowing of corn on the dried solid constituents takes place, a fertilization with the liquid components takes place and after maturing of the maize these and the solid components of the recovery take place in a biogas plant.

A method of treating agricultural wastewater according to claim 2, characterized in that the double density maize is spread over conventional agriculture.

A method for treating agricultural wastewater according to any one of the preceding claims, characterized in that during the drying of the solid components of the effluents from agriculture, the area of the trough-like structure is used for poultry fattening.

Means for treating wastewater from agriculture comprising a trough-shaped structure with a largely level floor, which is traversed at regular intervals by gutters, in the means for discharging liquids and these covering cover elements are embedded.

Means for treating wastewater from agriculture according to claim 5, characterized in that the cover elements are arranged with its upper edge in a plane with the bottom of the trough-like structure.

Means for treating wastewater from agriculture according to claims 5 or 6, characterized in that the cover elements are U-shaped and stand with the opening down in the gutter.

Means for treating wastewater from agriculture according to claims 5 to 7, characterized in that at least the trough-shaped structure consists of non or hardly flammable materials.