DE3017642A1

DE3017642A1 - Verfahren zur umwandlung fluessiger abfallstoffe aus viehzuchtbetrieben in verbrennungsgase und schlammstoffe fuer duengemittelzwecke

Info

Publication number: DE3017642A1
Application number: DE19803017642
Authority: DE
Inventors: Vladimiro Pozzi
Original assignee: Giza SpA
Current assignee: Giza SpA
Priority date: 1979-05-09
Filing date: 1980-05-08
Publication date: 1980-11-20
Also published as: PL224112A1; AU5802380A; ES8102071A1; AR224402A1; ES491270A0; BR8002824A; YU123080A; SE8003431L; FR2455848A1; BE883184A; DK170880A; GB2050339A; MA18835A1; DD150592A5; IT1113392B; FI801349A; IN152493B; PT71193A; IT7922488A0; GR67603B

Description

"Verfahren zur Umwandlung flüssiger Abfallstoffe aus Viehzuchtbetrieben in Verbrennungsgase und Schlammstoffe für Düngemittelzwecke"

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Umwandlung flüssiger Abfallstoffe aus Viehzuchtbetrieben in Verbrennungsgase sowie in ein verarbeitetes Schlamm-Material, das für Düngezwecke Verwendung finden kann.

Es ist allgemein bekannt, daß in den großen Viehzuchtbetrieben, und insbesondere in Betrieben, die sich mit der Rinderund Schweinezucht befassen, große Mengen an flüssigen Abfallstoffen· anfallen, deren Beseitigung große Probleme aufwirft, und zwar insbesondere wegen der starken Verschmutzung und Verseuchung, die durch diese Abfallstoffe verursacht werden kann. Nun weiß man andererseits, daß solche flüssigen Abfallstoffe aus Viehzuchtbetrieben in gewissen Fällen als Düngemittel verwendet werden können, doch entstehen auch in diesem Fall erhebliche Aufwendungen angesichts der Notwendigkeit, sehr große Sammelbehälter aufzustellen, damit diese flüssigen Abfallstoffe zum gegebenen Zeitpunkt als Düngemittel verwendet werden können. Hinzu kommt die Tatsache, daß für den Transport der flüssigen Abfallstoffe an dem Einsatzort entsprechend konstruierte Fahrzeuge eingesetzt werden müssen. Man hat nun versucht, solche flüssigen Abfallstoffe aus Viehzuchtbetrieben aufzubereiten, um sie in ein Gas und eine nicht verschmutzende Restflüssigkeit aufzuschließen bzw. zu zersetzen, doch sind die Ergebnisse, soweit sie bis jetzt vorliegen, sehr dürftig und auf keinen Fall zufriedenstellend, was sich allein schon

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aus der Tatsache ergibt, daß das Problem bis zum heutigen Tag noch nicht gelöst worden ist.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht somit darin, ein Verfahren zu entwickeln, mit dessen Hilfe es möglich ist, flüssige Abfallstoffe aus Tierzuchtbetrieben aufzubereiten und aus diesen einerseits Verbrennungsgase zu gewinnen, die unmittelbar als solche verwendet werden können, und andererseits verarbeitete Schlammstoffe, die als Düngemittel mit einem sehr hohen Wirkungsgrad verwendbar sind. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren der vorgenannten Art zu entwickeln, das einfach und mühelos durchgeführt werden kann und zu dessen Durchführung nur sehr einfache und wirtschaftliche Geräte und Apparaturen erforderlich werden.

Diese Aufgaben werden auf der Grundlage eines Verfahrens verwirklicht, bei dem flüssige Abfallstoffe aus Tierzuchtbetrieben in einen luftdicht verschlossenen Gärbehälter eingeführt werden, wo die flüssigen Abfallstoffe bei einer Temperatur zwischen etwa 30 und ¹K) C über einen Zeitraum von ca. 10 bis 20 Tagen unter ständigem Umrühren aufbereitet werden. Während dieses Verfahrenablaufes entwickeln sich Verbrennungsgase und Schlammstoffe mit hohem Düngungspotential.

Um die charakteristischen Eigenschaften des Verfahrens besser verständlich zu machen, wird nachstehend ein Beispiel beschrieben, das unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung in schematischer Darstellung erläutert wird.

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In dieser Zeichnung ist eine Anlage zur Aufbereitung flüssiger Abfallstoffe aus Tierzuchtbetrieben, wie sie der vorliegenden Erfindung zugrunde liegt, dargestellt. Ein flüssiges Abfallprodukt aus einem Tierzuchtbetrieb, das über eine Rohrleitung 1 herbeigeführt wird, wird über ein Gitter 3 in ein Gefäß 2 geleitet. Über eine Tauchpumpe 4 und eine Rohrleitung 5 wird das flüssige Produkt dann an einen Homogenisierungsbehälter 6 verwiesen, der mit einem mechanischen Rührwerk ausgestattet ist. Aus dem Behälter 6 wird das flüssige Abfall material über eine Pumpe 7 und eine Rohrleitung 8 anschließend in den oberen Abschnitt einer Gärungsapparatur bzw. eines Reaktors 9 eingeführt, der gleichfalls mit einem mechanischen Rührwerk ausgestattet ist, das in der Zeichnung schematisch angedeutet wird.

Auf dem Dom bzw. der Kuppel des Gärungsbehälters 9 befindet sich eine Rohrleitung 10, aus. der die Verbrennungsgase abgeleitet werden (die sich innerhalb der Gäranlage bilden). Diese Gase können, nachdem sie durch einen Kondensatabscheider und einen Reinigungsturm hindurchgeleitet worden sind (der der Einfachheit halber nicht in der Zeichnung dargestellt ist), direkt nutzbringend verwendet werden, so beispielsweise für Heizzwecke oder zur Erzeugung elektrischer Energie. Aus dem unteren Abschnitt der Gäranlage 9 werden die in Gärung übergegangenen flüssigen Abfallstoffe über eine Rohrleitung 11 abgeführt und über eine Pumpe 12 in einen Wärmeaustauscher 13 geleitet, um von dort dann über die Rückflußleitung wieder in den Gärungsbehälter zurückgeführt zu werden.

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Die Aufgabe des Wärmeaustauschers 13 besteht darin, die Temperatur der in dem Gärungsbehälter 9 eingeschlossenen Flüssigkeit konstant zu halten. Wenn der Gärungsprozeß kontinuierlich abläuft, werden die aufbereiteten Schlammstoffe (für die der Gärungsz^klus zum Abschluß gebracht worden ist) kontinuierlich über die Abflußöffnung '15 im oberen Teil des Gärungsbehälters abgeführt. Wird das Verfahren dagegen diskontinuierlich durchgeführt, so können die Schlammstoffe auch am Boden des Gärungsbehälters abgeführt werden. Das flüssige Abfallmaterial aus den Viehzuchtbetrieben (das, wenn es sich um flüssige Abfallstoffe aus der Rinderzucht handelt, zuvor einen Zerkleinerungsprozeß durchmachen muß, damit das vorhandene Strohmaterial zerkleinert wird. Es handelt sich hierbei um einen Vorgang, der den Charakter einer Grobsiebung hat, während, wenn es sich um flüssige Abfallstoffe aus einem Schweinezuchtbetrieb handelt, diese nur einem Grobsiebprozeß unterzogen werden) verbleibt innerhalb der Gäranlage 9 (die luftdicht abgeschlossen ist) für einen Zeitraum zwischen 10 und 20 Tagen, bei einer Temperatur zwischen ca. 30 bis 40° C, vorzugsweise bei einer Temperatur von ca. 35° C. Man hat nun bei flüssigen Abfallstoffen aus Rinderzuchtbetrieben festgestellt, daß die optimale Verweilzeit innerhalb der Gäranlage bei einer Temperatur von 35° C 20 Tage beträgt, um den Aufbereitungsprozeß zum Abschluß zu bringen. Demgegenüber beläuft sich dieser optimale Zeitraum bei Abwässern aus Schweinezuchtbetrieben auf lediglich 10 bis 15 Tage.

Außerdem wurde festgestellt, daß, im Falle flüssiger Abfallstoffe aus Rinderzuchtbetrieben, das Verfahren dann optimal ablaufen kann, wenn innerhalb der Gäranlage 9 der Anteil an Trockenstoffen etwa 5 - 10 % des Gesamtmaterials beträgt.

Unter den oben erwähnten Gärungsbedingungen entwickeln sich innerhalb der Gäranlage spontan anärobe Stämme (ggf. Stämme gleicher Art von außen in den Gärungsbehalter einführen), die das flüssige Abfallmaterial aufbereiten und Verbrennungsgase entwickeln, die im Durchschnitt aus . ca. 70 % Metangas und 30 % Kohendioxyd bestehen. Diese Gase werden über die Rohrleitung 10 abgeführt, ohne daß hierzu Pumpen oder ähnliche Aggregate erforderlich wären, nachdem innerhalb des Gärungsbehälters ein leichter Überdruck (etwa 200 mm WS) besteht. Die Schlammstoffe, die sich innerhalb des Gärungsbehälters 9 bilden und die aus diesem kontinuierlich oder diskontinuierlich abgeführt werden, besitzen ein sehr hohes Düngungspotential, das dem der nicht aufbereiteten Ausgangsflüssigkeit entspricht. Diese für Düngezwecke bestens geeigneten Schlammstoffe haben darüber hinaus noch den Vorteil, daß sie "ausgewogen" sind, d.h., sie besitzen einen Stickstoff-, Phosphor- und Kaliumgehalt, der innerhalb solcher Dosierungsgrenzen liegt, die für den direkten Einsatz als Düngemittel geeignet sind.

Sehr wichtige Eigenschaften, die auf der Grundlage des vorstehend beschriebenen Verfahrens erzielt werden können, sind darüber hinaus dadurch gekennaeichnet, daß die Schlammstoffe sehr leicht entwässert werden können, so daß sie in Säcke verpackt, bei geringem Platzbedarf aufbewahrt und leicht transportiert werden können.

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Hinzu kommt, daß diese Schlammstoffe wasserdurchlässig sind, so daß das Wasser durch die Schlammstoffe selbst hindurchdringen kann, wenn diese auf einem Grundstück zum Zwecke der Düngung ausgestreut worden sind.

Außerdem können die Schlammstoffe mühelos über Pumpen befördert und verteilt werden (wodruch deren Einsatz im Hinblick auf die erforderliche Düngung des Bodens erleichtert wird), was insbesondere auf die geringen Abmessungen der in den Schlammstoffen suspendierten Festteilchen und auf den geringen Anteil flüchtiger Feststoffe zurückzuführen ist.

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Claims

.-Ing. Dp.-Ing. HfilNZ NICKELS

PATENTANWALT 48 BIELEFELD/WESTF.

Detmolder Straße 26 - IV/We-

Diess. Az.: G 53/1

GIZA S. p. A., Via Provinciale Sud, 6, 1-42011 Ragnolo in Piano Reggio Emilia (Italy)

Patentansprüche

1. Verfahren zur Umwandlung flüssiger Abfallstoffe aus Viehzuchtbetrieben in Verbrennungsgas und zu Düngemittelzwecken verwendbare Schlammstoffe, dadurch gekennzeichnet, daß ein flüssiges Abfallprodukt aus Tierzuchtbetrieben in einem luftdicht abgeschlossenen Behälter (9) während eines Zeitraumes zwischen etwa 10 und 20 Tagen und bei einer Temperatur zwischen ca. 30 und 40° C ständig durchgerührt wird, wobei sich während dieses Verfahrens Verbrennungsgase und Schlammstoffe mit hohem Düngungspotential entwickeln.

„ Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet j daß die Temperatur im wesentlichen bei einem Wert von etwa 35 C konstant gehalten wird.

ο Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet , daß die flüssigen Abfallstoffe innerhalb des Behälters (9) über einen Zeitraum zwischen 15 und 20 Tagen aufbereitet werden.

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4·. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehalt an Trockenstoffen innerhalb der Behälter (9) zwischen 5 und 10 %, verglichen mit der Gesamtmenge der in dem Behälter (9) enthaltenen Substanz, gehalten wird.

5. Zu Düngemittelzwecken geeignete Schlammstoffe, die auf der Grundlage des in den Patentansprü·? chen 1 bis 4· beschriebenen Verfahrens gewonnen werden, dadurch gekennzeichnet, daß diese Schlammstoffe leicht entwässert werden können, wasserdurchlässig sind, mühelos über Pumpen befördert und verteilt werden können und ein hohes Düngungspotential aufweisen.

6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den den Ansprüchen 1 bis k, dadurch gekennzeichnet , daft in Abfallstoff-Durchlaufrichtung hintereinander und über Rohrleitungen (5, 8, 11, 14·) miteinander verbunden ein Gefäß (2) mit Gitter (3) und Tauchpumpe (4), ein Homogenisierungsbehälter (6) mit mechanischem Rührwerk und zugeordneter Pumpe (7), ein Gärungsbehälter (9) mit mechanischem Rührwerk, Aus- und Einlassen (15, 10,11) und zugeordneter Pumpe (12) sowie einem Wärmetauscher (13) mit zum Behälter (9) zurückgeführter Leitung (14·) angeordnet sind.

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