DE4309129C1 - Verfahren und Vorrichtung zur Gewinnung eines konzentrierten Eiweißextraktes aus der Flüssigkeit von Gülle - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zur Gewinnung eines konzentrierten Eiweißextraktes aus der Flüssigkeit von GülleInfo
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- A23J—PROTEIN COMPOSITIONS FOR FOODSTUFFS; WORKING-UP PROTEINS FOR FOODSTUFFS; PHOSPHATIDE COMPOSITIONS FOR FOODSTUFFS
- A23J1/00—Obtaining protein compositions for foodstuffs; Bulk opening of eggs and separation of yolks from whites
- A23J1/001—Obtaining protein compositions for foodstuffs; Bulk opening of eggs and separation of yolks from whites from waste materials, e.g. kitchen waste
- A23J1/003—Obtaining protein compositions for foodstuffs; Bulk opening of eggs and separation of yolks from whites from waste materials, e.g. kitchen waste from animal excrements, e.g. poultry manure
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine
Vorrichtung zur biologischen Aufbereitung von Gülle zum
Zwecke ihrer Reinigung und Wiedergewinnung von Wertstoffen.
Ein Verfahren, welches die Merkmale nach dem Oberbegriff
des Patentanspruches 1 aufweist, ist aus der DD 1 46 616
bekannt, wobei die erzeugte Biomasse sich durch einen hohen
Rohprotein- und relativ niedrigen Aschegehalt auszeichnet.
Bei dem bekannten Verfahren, wird der Gülle eine Hefe
zugesetzt und anschließend eine Fermentation bei einer
Temperatur von 30 bis 40° Celsius vorgenommen. Der
technische Ablauf des Verfahrens ist in der genannten
Druckschrift nicht beschrieben.
Aus ökologischer Sicht sind biologische Verfahren zur
Reinigung tierischer Exkremente in möglichst komplex
konstruierten Vorrichtungen zu bevorzugen.
Bekannt sind außerdem aerobe Verfahren, bei denen
Lebensgemeinschaften aus Mikroorganismen die gewünschte
Reinigung bewirken. Unter ständiger Luft-Sauerstoff-Zufuhr
werden diesen Mikroorganismen Lebensbedingungen geschaffen,
so daß sie sich rasch vermehren und eine biologische
Umsetzung der Feststoffe in der Gülle bewirken.
Bei einem sogenannten Belebtschlammverfahren wird der
Schlamm nachfolgend vom Wasser getrennt und zum Beispiel
als Düngemittel wiederverwendet, wobei ein Teil als
Rücklaufschlamm mit Katalysatorfunktion in den Prozeß
zurückgeführt wird.
Die DE 41 20 143 C1 beschreibt eine Vorrichtung zur
biologischen Behandlung von Gülle und dergleichen organisch
verunreinigter Flüssigkeit, bei der ein um eine vertikale
Achse in einem mit Gülle aufnehmenden Behälter drehendes
Rührwerk mit durch die Drehung angeströmten Rührelementen
vorgesehen ist. Diese Rührelemente werden durch siebartige,
um Achsen winklig zur Drehachse des Rührwerks beweglich
angeordnete Schwenkplatten gebildet, die etwa quer zur
Anströmung bei der Drehung des Rührwerks in der Gülle
eintauchen. Zweck dieser Maßnahme ist die Schaffung einer
möglichst großen Besiedelungsfläche für Mikroorganismen mit
dem Zweck einer verbesserten Reinigungswirkung.
In der DE 33 19 276 A1 wird ein Verfahren zur Belüftung
von Gülle beschrieben, bei dem eine bestimmte Luftmenge
blasenfrei von unten und eine andere Menge in wählbaren
Intervallen unter Bildung großer Blasen zugeführt wird, um
dadurch eine schonende Begasung und alternativ eine
Röhrenwirkung zu erzielen. Eine Güllebehandlung in mehreren
aufeinanderfolgenden Stufen ist aus der DE 32 43 103 A1
bekannt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den technischen
Ablauf eines an sich bekannten Verfahrens nach dem
Oberbegriff des Patentanspruches 1 zu gestalten, um aus den
Feststoffen der Gülle ein konzentriertes Eiweißextrakt zu
gewinnen, welches einer weiteren Verwendung zugeführt
werden kann.
Zur Lösung dieser Aufgabe sieht das erfindungsgemäße
Verfahren einen Verfahrensablauf nach dem Kennzeichen des
Patentanspruches 1 vor.
Schnellwachsende Hefen haben die Fähigkeit, die biogenen
Elemente aus den organischen Feststoffen der tierischen
Exkremente aktiv zu assimilieren und dabei eine
beträchtliche Menge an Biomasse mit einem hohen
Eiweißgehalt anzuhäufen, der bis zu 60% der Trockenmasse
erreichen kann. Dabei stellt sich auch ein hoher
Abreinigungsgrad der verbleibenden Restflüssigkeit ein. Für
die Hefezüchtung ist eine Vielzahl von Rohstoffen, in denen
Kohlenwasserstoffe vorkommen, geeignet, zum Beispiel
Paraffine, Hydrolysate aus Holz, Ethanol, Erdgas und
anderen. Die Hefezellen aggregieren im Verlauf der
Fermentation nicht und lassen sich leicht abtrennen, sobald
die notwendige Konzentration erreicht ist. Die
Zusammensetzung der Hefe kann vorzugsweise 43%
Kohlenwasserstoff, 30% Sauerstoff, 7,5% Stickstoff, 6,5%
Wasserstoff, 1,5% Phosphor, 1% Schwefel, 0,5% Magnesium und
8% Asche jeweils in der Trockenmasse enthalten. Eine
Analyse ist in der nachfolgenden Tabelle enthalten:
Bestandteil | |
Gehalt in % der Trockenmasse | |
Kohlenstoff | |
43 | |
Sauerstoff | 30 |
Stickstoff | 7,5 |
Wasserstoff | 6,5 |
Phosphor | 1,5 |
Schwefel | 1 |
Magnesium | 0,5 |
Asche | 8 |
In der Asche sind Mg, Cu, Co, Fe, Mn, Mo, Zn, Ca, K und Na
enthalten. Die Schweinegülle enthält entsprechend
nachstehender
Tabelle mit Ausnahme der Kohlenwasserstoffe alle für das
Züchten von Futterhefe notwendigen Elemente, wobei Zink und
Mangan in etwas kleineren Mengen vorkommen.
Der optimale pH-Wert bei der Hefezüchtung liegt bei 4-5,5.
Dieser pH-Wert ist notwendig für die Unterdrückung der
natürlichen bakteriellen Mikroflora, die in der Gülle enthalten
ist und für die das pH-Optimum bei 6-7,5 liegt. Werden optimale
Züchtungsbedingungen geschaffen, ist die bakterielle Mikroflora
in der Lage, die Gülle zu reinigen und Eiweißbiomasse
anzuhäufen. Beispielsweise wurden bei der Reinigung von Gülle
nach der ersten Reinigungsstufe in einem Belebtschlammbecken
Melasse und Eisensulfat (FeSo₄)-Lösung in der notwendigen Menge
beigegeben. Die gezüchtete Biomasse enthielt 62,7% Eiweiß. Der
Reinigungsgrad der Gülle wird durch die Daten in der
nachfolgenden Tabelle veranschaulicht:
Unbestreitbar ist auch die wirtschaftliche Zweckmäßigkeit der
Züchtung von Futterhefe auf bei der Schweinezucht anfallenden
Abgängen. Es genügt, Einheitspreise der Rohstoffe und
Reagenzien für den Erhalt von 1 t Futterhefe zu vergleichen
(sh. Tabelle):
Die wirtschaftliche Zweckmäßigkeit der Züchtung von Futterhefe
auf den Nährstoffen in Schweinegülle ist unbestritten. Dies
ergibt sich ohne weiteres aus einem Vergleich der Kosten für
Rohstoffe und Reagenzien zur industriellen Züchtung von
Futterhefe auf Paraffinen und der Kosten für die Züchtung von
Futterhefe auf Nährstoffen der Schweinegülle.
Eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen
Verfahrens ist auf der Zeichnung schematisch in einer
Seitenansicht dargestellt.
Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens sind
wenigstens zwei Behälter 1 und 2 vorgesehen, deren Innenräume
durch Leitungen 3 und 4 miteinander verbunden sind. Diese
Leitungen 3 und 4 sind mit ihrem einen Ende im unteren Bereich
an den einen Behälter und mit dem anderen Ende im oberen
Bereich an den anderen Behälter angeschlossen. An der Oberseite
beider Behälter 1 und 2 sind Anschlüsse 5 und 6 zur separaten
Druckluftbeaufschlagung und Druckentspannung jedes der beiden
Behälter 1 und 2 vorgesehen. An der Unterseite beider Behälter
1 und 2 befinden sich Ausläufe 7 und 8 für die Flüssigkeit.
Wenigstens ein Behälter 1 ist mit Einrichtungen 9 und 10 zur
dosierten Zugabe für das Verfahren benötigten Zuschlagstoffe
bestückt. In dem Ausführungsbeispiel bestehen die Mittel zur
separaten Druckbeaufschlagung aus einem Mehrwegeventil 6 und
einer Leitung 5, so daß die von einer auf der Zeichnung nicht
dargestellten Quelle zugeführte Druckluft durch das
Mehrwegeventil 6 wahlweise über die Leitung 5 in den Behälter 1
oder unmittelbar in den Behälter 2 geleitet werden kann.
Die Wirkungsweise der Vorrichtung ergibt sich wie folgt.
In beide Behälter 1 und 2 wird die von Feststoffen, zum
Beispiel durch Zentrifugieren, weitestgehend befreite Gülle bis
zu einer bestimmten Füllstandshöhe eingefüllt. Der Gülle wird
Saathefe in einer vorbestimmten Menge beigegeben. Eine
Ventilsteuerung bewirkt das Einströmen von Druckluft in einen
der beiden Behälter 1 oder 2. In diesem Behälter bildet sich
somit ein geringer Überdruck, wodurch ein entsprechender Teil
des Flüssigkeitsvolumens über eine der beiden Leitungen 3 bzw.
4 in den anderen Behälter gedrückt wird. Die besondere
Anordnung der Leitungen 3 und 4 hat zur Folge, daß die
verdrängte Flüssigkeit unten aus dem Behälter abströmt und oben
in den Nachbarbehälter einströmt. Durch am Ausgang der
Leitungen 3 und 4 angeordnete Verschlüsse gelangen die oberen
Flüssigkeitsschichten allmählich in die Leitungen 3 und 4 und
ballen sich im unteren Teil des benachbarten Behälters unter
einem Winkel von 30° zur Oberfläche der Flüssigkeit
ausgerichteten Strahl. Dieser Strahl dispergiert die aus dem
unter Druck stehenden Behälter austretende Luft und rührt die
Flüssigkeit in dem drucklosen Behälter. Ein solches
Einrührverfahren schließt Schaumbildung und Flotation der Hefe
aus, so daß auf die Beimengung eines chemischen
Antischaummittels verzichtet werden kann und ein Endprodukt
erreicht wird, welches frei ist von solchen Zusätzen.
Bei dem auf der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel
sind zwischen den beiden Behältern 1 und 2 lediglich zwei
Überströmleitungen 3 und 4 dargestellt. Die Zahl dieser
Leitungen kann jedoch zur Optimierung des Verfahrensprozesses
erhöht werden. Eine Anordnung der Leitungen 3 und 4 unter einem
Winkel von etwa 45° zur Vertikalen ist empfehlenswert, um die
zuvor erwähnte Strahlrichtung von etwa 30° der aus einer
Leitung im oberen Bereich in den Behälter eintretenden
Flüssigkeit zu erreichen. Dargestellt ist lediglich ein
Vorrichtungsschema, dessen optimale Gestaltung und
Betriebskonditionen empirisch ermittelt und bestimmt werden.
Bezugszeichenliste
1 Behälter
2 Behälter
3 Leitung
4 Leitung
5 Anschlüsse
6 Anschlüsse
7 Ausläufe
8 Ausläufe
9 Einrichtung für Zuschlagstoffe
10 Einrichtung für Zuschlagstoffe
2 Behälter
3 Leitung
4 Leitung
5 Anschlüsse
6 Anschlüsse
7 Ausläufe
8 Ausläufe
9 Einrichtung für Zuschlagstoffe
10 Einrichtung für Zuschlagstoffe
Claims (5)
1. Verfahren zur Gewinnung eines konzentrierten Eiweißextraktes
aus Gülle durch Beimengung einer schnellwachsenden Hefe mit
einem hohen Kohlenstoffgehalt, einem hohen Sauerstoffanteil
sowie Stickstoff, Wasserstoff und außerdem nach einer Analyse
der Gülle dosierten Spurenelementen, dadurch gekennzeichnet,
daß die Hefe der durch Zentrifugieren von Feststoffen
weitestgehend befreiten Gülle beigemengt wird und die Gülle bei
einer Temperatur von etwa 37° Celsius sowie unter Einwirkung
eines geringen Überdruckes bis zur Bildung eines
Eiweißassimilats in einem Kreislauf mit Beschleunigungsstrecken
und Beruhigungsintervallen umgewälzt und die verbleibende
Flüssigkeit anschließend abgezogen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Umwälzung in kleineren Teilströmen
zwischen größeren Beruhigungsmengen erfolgt.
3. Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß sie
wenigstens zwei Behälter (1, 2), deren Innenräume durch Leitungen (3, 4) miteinander verbunden sind, welche abwechselnd mit einem Ende unten an den einen Behälter und mit dem anderen Ende oben an den anderen Behälter angeschlossen sind,
Mittel (5, 6) zur separaten Druckbeaufschlagung und Druckentspannung jedes der beiden Behälter (1, 2),
absperrbare Ausläufe (7, 8) für Flüssigkeit und
Einrichtungen (9, 10) zur dosierten Zugabe von Zuschlagstoffen
aufweist.
wenigstens zwei Behälter (1, 2), deren Innenräume durch Leitungen (3, 4) miteinander verbunden sind, welche abwechselnd mit einem Ende unten an den einen Behälter und mit dem anderen Ende oben an den anderen Behälter angeschlossen sind,
Mittel (5, 6) zur separaten Druckbeaufschlagung und Druckentspannung jedes der beiden Behälter (1, 2),
absperrbare Ausläufe (7, 8) für Flüssigkeit und
Einrichtungen (9, 10) zur dosierten Zugabe von Zuschlagstoffen
aufweist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die
beiden oberen Behälterenden durch eine weitere Leitung mit
einem darin angeordneten Absperrventil miteinander verbunden
sind.
5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 3 und 4, dadurch
gekennzeichnet, daß die Leitungen (5, 6) zwischen den beiden
Behältern (1, 2) unter einem Winkel von etwa 45° gegenüber der
vertikalen angeordnet sind.
Priority Applications (8)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19934309129 DE4309129C1 (de) | 1993-03-22 | 1993-03-22 | Verfahren und Vorrichtung zur Gewinnung eines konzentrierten Eiweißextraktes aus der Flüssigkeit von Gülle |
DK94103015.7T DK0616759T3 (da) | 1993-03-22 | 1994-03-01 | Fremgangsmåde og apparat til udvinding af et koncentreret proteinekstrakt fra væskefasen af gylle |
EP94103015A EP0616759B1 (de) | 1993-03-22 | 1994-03-01 | Verfahren und Vorrichtung zur Gewinnung eines konzentrierten Eiweissexstraktes aus der Flüssigkeit von Gülle |
AT94103015T ATE153493T1 (de) | 1993-03-22 | 1994-03-01 | Verfahren und vorrichtung zur gewinnung eines konzentrierten eiweissexstraktes aus der flüssigkeit von gülle |
ES94103015T ES2103511T3 (es) | 1993-03-22 | 1994-03-01 | Procedimiento y dispositivo para la obtencion de un extracto proteinico concentrado a partir del liquido de estiercol. |
DE59402869T DE59402869D1 (de) | 1993-03-22 | 1994-03-01 | Verfahren und Vorrichtung zur Gewinnung eines konzentrierten Eiweissexstraktes aus der Flüssigkeit von Gülle |
SI9400139A SI9400139A (en) | 1993-03-22 | 1994-03-21 | Process and device for producing concentrated extract of albumen from liquid part of manure |
HRP4337754.8A HRP940181B1 (en) | 1993-03-22 | 1994-03-21 | Process and apparatus to produce concentrated protien extract from liquid phase of manure |
Applications Claiming Priority (1)
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---|---|---|---|
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DE4309129C1 true DE4309129C1 (de) | 1994-11-03 |
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE19934309129 Expired - Fee Related DE4309129C1 (de) | 1993-03-22 | 1993-03-22 | Verfahren und Vorrichtung zur Gewinnung eines konzentrierten Eiweißextraktes aus der Flüssigkeit von Gülle |
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DE (1) | DE4309129C1 (de) |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DD146616A1 (de) * | 1979-07-06 | 1981-02-18 | Wolf Hadeball | Verfahren zur gewinnung von biomasse aus guelle |
-
1993
- 1993-03-22 DE DE19934309129 patent/DE4309129C1/de not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DD146616A1 (de) * | 1979-07-06 | 1981-02-18 | Wolf Hadeball | Verfahren zur gewinnung von biomasse aus guelle |
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