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Verfahren zur Bereitung von proteinhaltigen Futtermitteln Die Erfindung
betrifft ein Verfahren zur Bereitung von Futtermitteln mit einem 20 - 40 %igen Gehalt
an verdaulichen Proteinen aus aktiviertem, bei der Reinigung von Abwässern aus der
thermischen bzw. chemischen Holzverarbeitung gewonnenem Oberschußschlamm.
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Es entsteht bei thermischer bzw. chemischer Holzverarbeitung, wie
z.B. zu Cellulose, Holzfaserplatten o.ä,, Abwasser, das Komponenten enthält, wie
Saccharide und andere organische Verbindungen, die vor dem Ablassen in natürliche
Gewässer aus dem Abwasser beseitigt werden müssen.
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Bei der biologischen Abwasserreinigung, die unter Zusatz von Nährstoffen,
d.i. Substanzen mit Phosphor- und Stickstoffgehalt,
in einer für
Mikroorganismen im aktivierten Überschußschlamm annehmbaren Form durchgeführt wird,
entsteht eine sogenannte Biomasse, die Proteine und eine ganze Reihe von biologischen
Substanzen enthält. Die in der Biomasse des Oberschußschlammes enthaltenen Proteine
sind größtenteils verdaulich und somit zur Ernährung von Nutztieren geeignet.
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Je nach dem anfallenden Abwasser und der Art des durchgeführten Abwasserreinigungsprozesses
kann man aus der überschüssigen Biomasse einen 20 - 50 zeigen Gehalt an verdaulichen
Proteinen gewinnen. Experimentell wurde festgestellt, daß der nach der Abwasserreinigung
übriggebliebene Oberschußschlamm im Falle der Herstellung von Holzfaserplatten 20
- 30 | an verdaulichen Proteinen, Sulfatcellulose 15 - 30 8 an verdaulichen Proteinen,
und Sulfitcellulose 30 - 55 % an verdaulichen Proteinen enthält.
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Auch aktivierter Oberschußschlamm aus städtischen Abwasserkläranlagen
enthält verdauliche Proteine. Es werden auch schon Versuche mit der Verfütterung
dieses Schlammes an Nutztiere gemacht. Obgleich festgestellt wurde, daß ein behandelter
Oberschußschlamm rein vom Futtermittelgesichtspunkt geeignet wäre, stieß dessen
Anwendung zu
diesen Zwecken auf den Widerstand von Hygienikern,
die bei den verwendeten Behandlungsvorgängen die Gefahr sahen, daß eventuelle krankheitserregende
Keime auf die gefütterten Tiere und von deren Fleisch bis auf den Menschen übertragen
werden könnten.
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Die Ergebnisse eigener Fütterungsversuche haben gezeigt, daß ein Zusatz
von getrocknetemtaktiviertem Oberschußschlamm in geeigneten Mengen zu den bekannten,
zur Mast von Kleinvieh, auch Geflügel, benutzten Futtermischungen einen Anteil des
Proteinbedarfs der gefütterten Tiere decken kann. Während der Fütterungsversuche
hat es sich jedoch gezeigt, daß dabei folgende Bedingungen erfüllt werden müssen:
a) Aufrechterhaltung des SchStimmnährwertes; b) Beseitigung von den Verdauungskanal
von Tieren ungünstig beeinflussenden Substanzen; c) gute Vermischbarkeit des fertigen
Produktes mit Futtergemischen; d) bakteriologische Unschädlichkeit.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Bereitung
von Futtermittel mit 20 - 40 Zigem Gehalt von verdaulichen Proteinen aus aktiviertem,
bei der Reinigung von Abwässern der Holzverarbeitung gewonnenen Überschußschlamm
zu schaffen.
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Die Erfindung besteht darin, daß der aktivierte Oberschußschlamm von
fasrigen Komponenten durch Siebfilterung befreit wird, daß er ohne besondere Behandlung
oder nach der Aufbereitung seiner Sedimentations- bzw. Entwässerungseigenschaften
mit Polyelektrolyten oder durch Thermohydrolyse entwässert und so ausgetrocknet
wird, daß die Vernichtung der verdaulichen, im Schlamm enthaltenen Proteine verhütet
wird, worauf der so ausgetrocknete aktivierte Oberschußschlamm mit einem Frischdampfstrom
sterilisiert wird, wonach eine Granulierung des getrockneten Materials durchführbar
ist.
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Das erfindungsgemäße, im Versuchsbetrieb und durch die Praxis als
vollkommen brauchbar und als sehr nützlich bewiesene Verfahren besteht aus den nachfolgenden
Vorgängen: 1. Beseitigung der fasrigen unverdaulichen Komponenten aus dem aktivierten
Oberschußschlamm durch Siebfiltration, bei der z.B. Rotationssiebe mit einer der
Größe der unverdaulichen Beimischungen entsprechenden Maschenweite verwendet werden
können, die jedoch für die Partikel des aktivierten Schlammes durchlässig sind.
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2. Entwässerung des aktivierten Oberschußschlammes auf einem geeigneten
und ökonomischen Wege bis zur geeignetsten, technisch erzielbaren Trockenheit.
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Dazu kann man verwenden: a) geeignete Zentrifugenkonstruktionen (z.B.
Schneckenzentrifuge oder selbstentleerende Zentrifuge); b) geeignet konstruierte
Druckluftflotationsanlagen evtl.
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mit geeigneter Dosierung; c) geeignet konstruierte Vakuumfilter mit
einer Vorfiltrierschicht (PRECOAT) aus Material, das den Futtermischungen zugesetzt
werden kann und das einen Nährwert aufweist, (wie z.B. Stärke, Sojamehl, Preßölkuchen
o.ä.), oder aus einem geeigneten voluminösen Material.
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Dabei ist es möglich, den Schlamm unmittelbar nach der Entnahme aus
den Wiederbelebungsbecken oder nach einer Aufbereitung seiner Entwässerungseigenschaften
zu entwässern.
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Diese Aufbereitung von Entwässerungseigenschaften kann man z.B. durch
einen Zusatz von solchen Polyelektrolyten durchführen, die der Verwendung des entwässerten
und dann ausgetrockneten Schlammes zu den Verffftterungszwecken nicht im Wege stehen.
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Nach einer anderen Alternative kann man die Entwdsserungseigenschaften
des Oberschußschlammes durch Thermohydrolyse des (z.B. durch Sedimentation, Abschleudern,
Flotation oder Druckluft) verdickten oder entwässerten Schlammes unter Zusatz von
30 - 35 8 Salzsaure in einer
der Herabsetzung des pH-Wertes des
fertigen Gemisches auf ungefähr 3 entsprechenden Menge und durch Erhitzung dieses
Gemisches auf 9o° C aufbereiten. Das Gemisch wird nachher mit Wasser so durchgewaschen,
daß der pH-Wert des Gemisches aus Schlamm und Wasser auf 5,7 bis 6,3 erhöht wird.
Der' auf diese Weise behandelte Schlamm kann durch Zentrifugieren oder Vakuumfiltration
zu wesentlich höheren Konzentrationsgraden als beim unbehandelten Schlamm entwässert
werden. Gleichzeitig lassen-sich durch diesen Vorgang auch die Filtrations- und
Sedimentationseigenschaften des Schlammes verbessern sowie die Leistung der Entwässerungsanlagen
steigern.
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Bei der Entwässerung des Schlammes kann man die vorerwanten Prozesse
auch kombinieren.
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3. Trocknen des entwässerten aktivierten Schlammes zu einem Trockengehalt
von 9o - 97 | in einer geeigneten Trockenanlage. Beim Trocknen des aktivierten Oberschußschlammes
aus dem bei der Holzverarbeitung übriggebliebenen Abwässern wurden die nachfolgenden
Trocknertypen geprüft: a) Zerstäubungstrockner von konventioneller Konstruktion,
in den das einem Verbrennungsofen fUr Heizöl, Naturgas, Leuchtgas o.ä. entnommene
Abgasmedium eingesogen wird; b)'mitteldruckdampfbeheizter-Walzentrockner von konventioneller
Konstruktion; c) mitteldruckdampfbeheizter azeotropischer Trockner, der zur Verarbeitung
von Abdeckereiprodukten verwendet wird, jedoch von einer mit Rtcksicht auf die Modifizierung
des technologischen Prozesses vereinfachten Konstruktion.
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Außer den spezifizierten Trocknertypen kann man jede beliebige Trockenanlage,
die durch ihre Parameter der Konsistenz und dem Trockengehalt des entwässertenbzw.
behandelten Schlammes entspricht, d.i. z.B. Trommeltrockner mit Materialrückkehr,
Fluid-, Falltrockner u.ä., verwenden.
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4. Frischdampfsterilisation, bei der das getrocknete Material bis
auf 130 - 140° C kurzzeitig (5 - 15 Min.) erhitzt wird. Auf diese Art und Weise
kann man die bakteriologische Harmlosigkeit des Endproduktes sowie die Granulation
des pulverförmigen Materials, die die Manipulation bei der Verpackung und bei der
Vorbereitung von Futtermischungen erleichtert, erzielen.
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Beim Einsatz eines azeotropischen Trockners stellt die Sterilisation
des ausgetrockneten Materials die letzte Operation des Trocknungsvorganges näch
dem erfindungsgemässen Verfahren dar.
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Durch das erfindungsgemässe Verfahren zur Verarbeitung von aktiviettem,'bei
der Reinigung von Abwässern-aus einer insbesondere thermischen und chemischen Holzverarbeitung
gewonnenen Oberschußschlammes, sowie auch von anderen Arten von Abwässern, kann
man ein proteinhaltiges Futtermittel herstellen, das bakteriologisch unschädlich
ist, praktisch alle verdaulichen, im urBprdnglichen Oberschußschlamm enthaltene
Proteine aufweist und das sogar nach einigen Monaten dauernden Lagerung absolut
beständig und immer verfütterungsfähig ist.