DE2900930A1 - Verfahren zur behandlung von jauche mit hohem gehalt an fluessigem material - Google Patents

Verfahren zur behandlung von jauche mit hohem gehalt an fluessigem material

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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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Description

BESCHREIBUNG :
Die Erfindung betrifft Verbesserungen bei der Behandlung von Jauche aus Ställen.
Der hier benutzte Ausdruck "Jauche", ein Synonym für Gülle, bezeichnet den 'Teil von Stallmist einschliesslich Pferdemist, der im wesentlichen flüssiges Material enthält und in kleinerer Menge organische Abfälle, Strohabfälle und dergleichen.
Der Ausdruck "Behandeln" soll die Auftrennung der Jauche in eine feste Phase und eine flüssige Phase und die Verminderung des Gehalts an umWeltVerschmutZendem Material in der flüssigen Phase bedeuten. Der Gehalt an uraweltverschmutzendera Material wird durch folgende Parameter gemessen:
DOB : biologischer Sauerstoffbedarf
DOC : chemischer Sauerstoffbedarf
SS : Feststoff in Suspension (Schwebstoffe)
!!,„.+ : A-jimor.i3>3ticlcstoff
NKJ : Kjeldahlstickstoff
Ziel der Erfindung ist ein Verfahren und eine Vorrichtung, die nicht die bis jetzt bekannten Nachteile aufweisen und ausgezeichnete Ergebnisse bei der Behandlung von Jauchen mit hohem Gehalt an flüssigen Materialien, d.h. eines Rückstandmaterials mit hohem DOB, liefern.
Das erfindungsgemässe Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass man ein Flockungsmittel und ein Koagulationsmittel der Jauche zufügt, das Gemisch bewegt bzw. rührt, um das Flockungsmittel und das Koagulationsmittel mit der Jauche reagieren zu lassen, und man gestattet das Dekantieren bzw. Abklären des Gemisches, wonach die Feststoffe abgetrennt werden, um
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schliesslich eine flüssige Phase zu erhalten, die im wesentlichen aus Wasser besteht und ein DOB von weniger als 4000 mg/1 aufweist, wenn die in Betracht gezogene Jauche Schweinejauche ist, während den vorerwähnten Arbeitsgängen eine aerobe Stabilisierung der Schlammstoffe bzw. des Bodensatzes vorhergeht, wenn die in Betracht gezogene Jauche Rinder.jauche ist, um so eine flüssige Phase zu erhalten, die aus iiiasser besteht, das ein DGB von weniger als 500 mg/1 aufweist.
Vorzugsweise wird als Koagulierungsmittel Eisentrichlorid oder Aluminiumsulfat gewählt, während das Flockungsmittel vorzugsweise ein 2-cationischer Polyelektrolyt ist.
Die folgenden Ausführungen zeigen lediglich eine beispielsweise Ausführungoform. Die Bezugszeichen beziehen sich auf die beigefügten Zeichnungen.
Die Figuren 1, 2 und 3 gehören alle zur gleichen schematischen Darstellung einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens. Die Figur 1 ist der obera Teil dieses Schemas, Figur 2 ist davon der mittlere Teil und Figur 3 der untere Teil.
Die Vorrichtung bzw. Anlage zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens umfasst einen Behälter 1 zur Aufbewahrung der Jauche, wobei der Eintritt der Rohjauche durch den Pfeil 2 und die Leitung 3 dargestellt ist. Der Vorratsbehälter 1 ist mit zwei Pumpen 4- und 5 ausgestattet, mit welchen Leitungen 6 und 7 verbunden sind, die nach Durchgang durch einen Durchsatzregler 8 (mit Rücklaufleitung 9) und einer Leitung 10, auf ein Schüttelsieb 11 mündet.
Das Schüttelsieb 11, das Maschenöffnungen zwischen 0,5 5 mm hat, ist über einem Behälter 12 angeordnet, der mit
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einem überlauf 13 und einer Entleerungsleitung 13' für die flüssige Phase und einen Abgang 14 für die feste Phase versehen ist.
Die feste Phase wird von einem Förderband 15 aufgenommen.
Die feste Phase wird abgeführt zu einer Vorrats-, Kompostierungs- und Trocknungsvorrichtung, und zwar in der Richtung, die durch den Pfeil 16 (Fig. 1) angegeben ist, während die flüssige Phase durch die Ablaufleitung 13' dem Koagulationsbehälter 17 (Fig. 2) zugeführt wird.
Im Koagulationsbehalter 17, der mit Niveau-Einstellern N
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und N ausgestattet ist, ebenso wie der Vorratsbehälter 1, ist ein Rührer 18 vorgesehen, um kontinuierlich die im Koagulationsbehälter behandelten Materialien zu. mischen.
Der Koagulationsbehälter 17 wird ausgehend vom Behälter durch die Dosierpumpe 19 und die Leitungen 19' und 19" mit einer wässrigen Eisenchloridlösung oder Aluminiumsulfatlösung gespeist. Man verwendet vorzugsweise FeCl.-. Der Behälter 20 erhält Wasser durch die Leitung 21, die ihrerseits eine Abzweigung der Hauptwasserzufuhrleitung 22 ist (angeschlossen an der. Wasserzutritt W) .
Der Behälter 20 ist ebenfalls mit einem Rührer 23 und einem Niveauregler N ausgestattet.
Ein dritter Behälter 24 ist schliesslich vorgesehen, um eine wässrige Lösung eines Polyelektrolyten aufzunehmen. Dieser Behälter 24 mit Niveauregler N wird mit Wasser durch den Abzweig 25 der Hauptleitung 22 gespeist. Der PoIyelektrolyt und das Wasser werden miteinander mit Hilfe eines Rührers 26 vermischt.
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— ι —
Diese Lösung wird durch die Dosierungspunpe 27, die zwischen den Leitungen 27' und 27" sitzt, der Leitung 28 zugeführt.
Die Leitung 28 liegt stromabwärts der Speisepumpen 29 - 30, die ihrerseits stromabwärts vom Behälter 17 liegt. Die Pumpen 29 - 30 führen die flüssige Jauchephase, die mit dem Eisenchlorid vermischt ist, also die flüssi^a Passe, die vom Behälter 17 kommt;, durch die Leitung 31 zur Leitung 26.
Die Leitung 28 führt sowohl die aus dem Behälter 17 als auch die aus dem Behälter 24- kommende Lösung zur Zentrifuge 32.
Die Reaktionen zwischen dem Flockungsmittel und dem Koagulationsmittel und der flüssigen Phase der Jauche erfolgen demnach im vresentlictrm in der Leitung 28. Die Feststoffe werden demnach genäss dem Pfeil 34- aus der Zentrifuge 32 in Sichtung des Förderbandes zum Behälter 36 für aktivierten Schlamm abgeführt.
Die flüssige Phase erfährt in diesem Behälter für aktivierten Schis::1." ei~-j biologische Oxidation, um den DOB unter das gesetzlich zugelassene Maximum zu verringern (100 mg/1).
Die belüftete Flüssigkeit wird über die Leitung 37 zum Absetzbehälter 33 geführt. Im Absetzbehälter 38 werden die Schlammstoffe von der klaren Flüssigkeit abgetrennt. Die Schlammstoffe v/erden mit Hilfe der Pumpe 39, die zwischen den Leitungen 39' und 39" sitzt, dem Vorratsbehälter 1 für die Jauche zugeführt. Die Leitung ^9" besitzt eine Rücklauf abzweigung 4-0.
Die aus dem Absetzbehälter 38 kommende klare Flüssigkeit wird durch die Leitung 4-1 im Sinne des Pfeils 4-1' abgeführt und erfüllt folgende Anforderungen:
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DOB : unterhalb 100 mg/1
DOG : unterhalb 1000 mg/1
SS : unterhalb 100 mg/1
KKj : unterhalb 300 mg/1
ILrp+ : unterhalb 150 mg/1
Die Wahl der richtigen Gruppen von Polyelektrolyten, die gleichzeitige Wirkung dieses Polyelektrolyten und des Koagulieungsmittels auf die Jauche mit Hinblick auf die Koagulation, die Flockung und das Dekantieren der kolloidalen Teilchen in Suspension stellen die wesentlichen Elemente des erfindungsgemässen Verfahrens dar.
Wie sich aus der Beschreibung des Verfahrens und der Einrichtung ergibt, werden die aus dem Absetzbehälter 38 gewonnenen Schlammstoffe des Vorratsgefäss 1 für die Jauche zugeführt, von welchem aus sie zur gleichen Zeit wie die Jauche behandelt werden.
Es ist typisch i'ür das erfindungsgemässe Verfahren, dass die biologische Klärung nicht den Hauptarbeitsgang des Klärprozesses darstellt. Die physikalisch chemische Behandlung mit Hilfe des Flockungsmittels und des Koagulationsmittels, stellt den Hauptschritt des Verfahrens dar (99 % des suspendierten Materials oder der Schwebstoffe werden durch diese Verfahrensphase abgetrennt).
Auf diese Weise braucht man nicht befürchten, dass das Funktionieren der gesamten Anlage durch Mängel der biologischen Reinigung bzw. Klärung behindert wird.
Als beispielsweise Ausführungsform werden anschliessend einige Einzelheiten über die Abmessungen gewisser Teile der Anlage sowie über die Verweilzeiten des Materials in der Anlage angegeben. Diese Angaben sind, wie offensichtlich ist, keine
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Festlegung sondern können lediglich als optimale Verhältnisse für diese Ausführungsform betrachtet werden, die natürlich abgeändert werden können.
Die genannten Einzelteile können die folgenden Abmessungen oder Fassungsvermögen haben:
Vorratsbehälter für Jauche (D 8 nr pro Tag
Durchsatz an Jauche (12) 21 m3
Koagulationsbehälter (17) 3 m3 pro Tag
30 m3
Behälter für Koagulierungs-
mittel		 (20) 3 m3 pro Tag
0,5 in3
Behälter für Flockungsmittel (24-) 3 m3 pro Tag
0,5 m5
Behälter für aktivierten
Schlamm		 (3b) 100 m3 pro Tag
24- m3
Absetzbehälter (38) 2 m3 pro Tag
24- m3
Die Drehgeschwindigkeit der verschiedenen Rührer ist vorzugsweise eine der folgenden:
l-ov-
Rührer (23) 1000 - 3000 Upm
Rührer (18) 50-100 Upm
Rührer (26) 100 Upm
Das oben beschriebene Verfahren und die Vorrichtung bzw» Anlage eignen sich besonders gut zur Behandlung von Jauche die aus Schweineställen stammt»
Wenn man dagegen Mist behandelt, der von Grosstieren oder Rindern, wie Kälbern, Kühen oder Ochsen stammt, wird den oben beschriebenen Arbeitsgängen eine Stabilisierung der
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Jauche in einem belüfteten Stabilisierungsbehälter 4-2 für die Schlammstoffe vorgeschaltet (Fig. 1 und 2).
Nach Dekantieren des Gemisches werden die Festteilchen abgetrennt, was eine flüssige Phase ergibt, die im wesentlichen aus V/asser besteht, das ein DOB unterhalb 500 mg/1 hat.
Bei der Behandlung von Jauche, die von Rindern stammt, stellt die Kombination einer Stabilisierung der belüfteten Schlämme mit einer physikalisch-chemischen Behandlung (Koagulation und Floclcung) sowie die richtige Wahl der Koagulationsmittel und Flockungsmittel, die dazu bestimmt sind, alle suspendierten koagulierten Stoffe wegzuschaffen, die wesentlichen Elemente des erfindungsgemässen Verfahrens.
Als Polyelektrolyten (für diesen Ausdruck sei auf Römpp's Chemielexikon, 7. Auflage, 1975, Seite 2755, rechte Spalte und 2756, linke Spalte verwiesen) haben sich insbesondere die unter der Bezeichnung CF 700 und CE 5036 von der Firma BASF und der unter der Bezeichnung Praestol 411 von der Firma Stockhausen in den Handel gebrachten Polyelektrolyten bewährt, die somit bevorzugte erfindungsgemäß verwendbare Polyelektrolyten darstellen.
Das Abklärenlassen bzw. Dekantieren kann zweckmäßig mit einer Dekantierzentrifuge, insbesondere einer solchen vom Doppelkonustyp oder vom Typ der Hydrozyklone erfolgen.
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Claims (16)

Baeck Engineering Langvennen 52 Balen-iTeet, Belgien Verfahren zur Behandlung von Jauche mit hohem Gehalt an flüssigem Material PAT' E NTl N SPRÜCHE
1. Verfahrer, zur Behandlung von Jauche mit hohem Gehalt an flüssigem Material, dadurch gekennzeichnet, dass man der Jauche ein Flockungsmittel und ein Koagulationsmittel zufügt, die Mischung zum Ablauf der Reaktion zwischen Jauche und Flockungsmittel und Koagulationsmittel rührt bzw. bewegt, die Mischung sich abklären lässt, wonach die Festteilchen abgetrennt v/erden und eine flüssige Phase erhalten wird, die im wesentlichen aus Wasser besteht, das ein DOB unter 4000 rag/l aufweist, wenn die behandelte Jauche eine solche aus Schweineställen ist, während man den vorgenannten Arbeitsgängen eine aerobe Stabilisierung der Schlammstoffe vorausgehen lässt, wenn die behandelte Jauche von Rindermist stammt,- wobei man eine flüssige Phase erhält, die aus V/asser besteht, das ein DOB unterhalb pOO mg/1 auf v/eist.
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2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Koagulationsmittel Aluminiumchlorid und/oder Aluminiumsulfat verwendet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Koagulationsmittel Eisentrichlorid (FeCl3) verwendet wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Flockungsmittel ein kationischer Polyelektrolyt verwendet wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewichtsmenge an Koagulationsmittel, pro Liter Jauche, zwischen 0,1 und 4 g liegt.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewichtsmenge an Flockungsmittel, pro Liter Jauche, zwischen 10 mg und 250 mg liegt.
7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewichtsmenge an Koagulationsmittel und Flockungsmittel, pro Liter Jauche, bei etwa 2 g bzw. 150 mg liegt.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass man die das Koagulationsmittel enthaltende Mischung mit Hilfe eines Rührers rührt, der eine Rührgeschwindigkeit zwischen 50 und 100 Upm hat.
9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Abklären bzw. Dekantieren mit Hilfe einer Zentrifuge durchgeführt wird.
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10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Abklären bzw. Dekantieren mit Hilfe einer Dekantierzentrifuge durchgeführt wird.
11. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Zentrifuge vom Typ der Doppelkegelzentrifuge ist.
12. Verfahren nache einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die vorgenannte, aus Wasser bestehende Phase einer biologischen Klärbehandlung zur Erzielung eines DOB unterhalb 100 mg/1 unterzogen wird.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass nach der Klärbehandlung der flüssigen Phase die restlichen Schlammstoffe aus dieser Phase ausgetragen und wieder der Jauche zur erneuten Behandlung zugeführt werden.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens 22% Trockenfeststoff enthaltende Phase in einen Presskörper hoher Dichte überführt wird, dass diese Presskörper als organischer Dünger für Landwirtschaft oder den Gartenbau verwendbar sind.
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens 22% Feststoffe enthaltende feste Phase einer Verpressung und/oder Granulierung unterzogen wird.
16. Verwendung des nach dem Verfahren gemäß Anspruch 15 hergestellten verpressten und/oder granulierten Materials als Bodenverbesserungsmittel und/oder Düngemittel.
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