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Die vorliegende Erfindung betrifft
ein Verfahren zum Behandeln eines flüssigen Abfall-Stroms, der unter
anderem Stickstoff und/oder Phosphor und/oder organische Materialien
und/oder Schwermetalle enthält.
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Die Abfall-Ströme des vorgenannten Typs sind
Abfallströme,
die aus organischen Abfällen
bestehen, wie z. B. die Fermentationsbrühen, insbesondere die Brühen, die
aus der industriellen Herstellung von Hefen oder Enzymen stammen,
die Schlämme
einer Kläranlage,
das Wasser, das für
Oberflächenbehandlungen,
wie z. B. zum Kaltwalzen, verwendet wird und das nach der Verwendung
mit Metallen beladen ist, oder auch die Abfallströme aus der
Viehhaltung und insbesondere die Tierexkremente.
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Je nach ihrer Art werden diese Abfallströme auf unterschiedliche
Weise behandelt, um mit einem Minimum an Verschmutzungen oder Belästigungen
in die Umwelt abgegeben (entsorgt) werden zu können. Dennoch sind bestimmte
Behandlungen nicht zufriedenstellend insofern, als sie keine ausreichende
Verwertung der Produkte ermöglichen,
die aus dem behandelten Abfallstrom stammen, oder insofern, als
sie keine schadstofffreie Verwertung dieser Produkte ermöglichen.
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Nachstehend wird als erläuterndes
Beispiel die Behandlung von Gülle
näher beschrieben.
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Bei den meisten Schweinezüchtern stehen
die Tiere auf Lattenrösten
oberhalb von großen
Gruben, die dazu bestimmt sind, ihre Exkremente aufzunehmen. Diese
Gruben werden nur ein- oder zweimal pro Jahr entleert, was nicht
nur Geruchsbelästigungen
für die
Arbeiter in der Tierzucht hervorruft, sondern sich auch als gefährlich für die Tiere
und sogar für
das Personal des Betriebs auswirken kann, da die Anwesenheit der
Gülle die
Entwicklung von Bakterien und anderen Keimen und somit die Verbreitung
von Krankheiten fördert.
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Die Behandlung der Gülle kann
auf biologischem oder physikalisch-chemischem Wege erfolgen. Es gibt
derzeit nämlich
mehrere Typen von physikalisch-chemischen Behandlungen der Gülle, die
in den Gruben gesammelt wird.
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Bei einem ersten Behandlungstyp,
der unter der Bezeichnung "Balcopure" des "Porc Magazine" Nr. 328, publiziert
im Dezember 1999, kurz beschrieben wird, wird die Gülle mit
Kalk gemischt und das dabei gebildete Ammoniak wird mit Luft ausgeschleppt.
Vom Gesichtspunkt der Geruchsbelästigung
aus betrachtet erlaubt es diese Behandlung, nur die Gerüche zu unterdrücken, die
auf die Anwesenheit von Ammoniak zurückzuführen sind. Es hat jedoch nur
eine begrenzte und sekundäre
Wirkung auf die flüchtigen
Fettsäuren,
die Mercaptane und Schwefelwasserstoff, die in der Gülle ebenfalls
vorhanden sind oder bei der Fermentation letzterer gebildet werden
und die alle eine bedeutende Schadstoffquelle darstellen. Darüber hinaus
erlauben die in der Gülle
noch vorhandenen organischen Schadstoffe nicht ihre Entsorgung in
die natürliche
Umgebung. Die behandelte Gülle
muss nämlich
in einem Sammelbecken gesammelt und der Einwirkung von Bakterien
unterworfen werden, bevor sie verteilt oder entsorgt werden kann,
was beträchtliche
Geruchsbelästigungen
mit sich bringt.
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Bei einem zweiten Behandlungstyp
werden die feste Phase und die flüssige Phase der Gülle voneinander
getrennt und der flüssigen
Phase gibt man ein chemisches Ausflockungsmittel zu. Die Gerüche, die
bei der Fermentation der Gülle
entstehen, werden durch Zugabe von spezifischen Produkten maskiert.
Außerdem erlaubt
der in der behandelten Gülle
noch enthaltene Schadstoff nicht ihre Beseitigung in die natürliche Umwelt und
das Sammeln in einem Sammelbecken ist immer noch erforderlich.
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Bei einem dritten Behandlungstyp
trennt man die flüssige
und die feste Phase der Gülle
voneinander und führt
eine Elektroflockung mit der flüssigen
Phase aus. Dieser Behandlungstyp ist insbesondere beschrieben in
der Zeitschrift "Reussir
Porcs", Nr. 45,
veröffentlicht
im Dezember 1998. Der Wirkungsgrad dieser Behandlung, der sich ergibt
aus dem Restschadstoff in der behandelten Gülle, hängt stark von der Zusammensetzung
der Gülle
ab und ist demnach weder reproduzierbar noch zuverlässig.
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Bei einem anderen Behandlungstyp,
wie er in FR-A-2 431 462 beschrieben ist, wird die Gülle einer Stufe
der anaeroben Digestion unterworfen, anschließend gibt man Kalk und ein
Koagulationsmittel zu, um in einer Elektrofloationsstufe Flocken
zu bilden, die man von der flüssigen
Phase abtrennt. Die Oxidation des Abfallstromes wird anschließend in
einer katalytischen Oxidationsstufe vom Ozonisierungs-Typ fortgesetzt.
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Ziel der vorliegenden Erfindung ist
es daher, ein Verfahren zur Behandlung eines Abfallstroms vorzuschlagen,
der unter anderem Stickstoff und/oder Phosphor und/oder organische
Materialien und/oder Schwermetalle enthält, das insbesondere die Beseitigung
(Entsorgung) mindestens eines Teils des behandelten Abfallstroms
ohne Belästigungen
und ohne Umweltverschmutzung erlaubt.
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Ein weiteres Ziel der vorliegenden
Erfindung besteht darin, ein Verfahren zur Behandlung eines Abfallstroms,
wie er vorstehend beschrieben worden ist, vorzuschlagen, das die
Kontrolle der Zusammensetzung der bei der Behandlung erhaltenen
Produkte in einem bestimmten Ausmaß erlaubt.
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Dieses Ziel wird erreicht mit einem
Verfahren zur Reinigung eines Abfallstroms, der insbesondere Stickstoff
und/oder Phosphor und/oder organische Materialien und/oder Schwermetalle
enthält,
das dadurch gekennzeichnet ist, dass es die folgenden Stufen umfasst:
- – man
gibt eine Base zu, um insbesondere mindestens eines Teils des Stickstoffs
in Form von gasförmigem Ammoniak
zu verflüchtigen
und/oder mindestens einen Teil des Phosphors und/oder mindestens
einen Teil der organischen Materialien auszufällen;
- – man
unterwirft die dabei erhaltene Mischung einer Elektroflockung; und
- – man
trennt die bei der Elektroflockung gebildeten Flocken und die gegebenenfalls
in der flüssigen
Phase, die den gereinigten Abfallstrom darstellt, vorhandenen Schlämme ab.
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Die so erhaltene flüssige Phase
besteht aus Wasser, dessen Reinheit von der Zusammensetzung des Ausgangs-Abfallstroms
abhängt.
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Die Elektroflockungsstufe erlaubt
wegen der Auflösung
der Elektroden die Bildung von Flocken, die ihrerseits die Abtrennung
der suspendierten Materialien und der restlichen Kolloide erlauben.
Die Elektroflockung erlaubt außerdem
die Ausfällung
eines eventuellen Phosphors, der durch Zugabe von Kalk noch nicht ausgefällt worden
ist, in Form von Phosphaten und die Oxidation der organischen Materialien
des Abfallstroms dank des von den Elektroden abgegebenen Sauerstoffs,
wobei diese Oxidation bewirkt, dass eventuelle Geruchsschadstoffe
und die Verfärbung
des Abfallstroms reduziert werden.
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Vorzugsweise eliminiert man nach
der Zugabe einer Base die Schlämme,
die gegebenenfalls ausgefällt
worden sind. Die Ausfällung
oder Nicht-Ausfällung
der Schlämme
hängt von
dem pH-Wert der Mischung des Abfallstroms und von der Base und der
Zusammensetzung des Abfallstroms selbst ab.
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Vorzugsweise hat der pH-Wert der
Mischung nach einer eventuellen Einstellung einen Wert, der ≥ 8,5 und < 9,5 ist.
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Darüber hinaus hat die Anmelderin
festgestellt, dass der in Form von Schlämmen ausgefällte Stickstoff die Neigung
hat, sich in der flüssigen
Phase wieder aufzulösen.
Die Möglichkeit,
die feste Phase, die aus Schlämmen
besteht, abzuziehen, erlaubt die Verkürzung der Zeitdauer, die für die Verflüchtigung
des in der flüssigen
Phase enthaltenen ammoniakalischen Stickstoffes erforderlich ist,
und die Erzielung eines an Stickstoff reichen Schlammes, der gegebenenfalls
als Düngemittel
durch einfaches Ausstreuen nutzbar gemacht werden kann; die biologische
Stabilität
des Schlammes erlaubt dabei eine Lagerung auf den freien Feldern, ohne
dass eine Geruchsbelästigung
entsteht.
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Um die Verflüchtigung des Ammoniaks zu fördern und
zu beschleunigen, wird dieser zweckmäßig durch ein Gas, vorzugsweise
Luft, und vorzugsweise nach der Eliminierung der durch Zugabe der
Base gegebenenfalls gebildeten Schlämme ausgeschleppt; die Eliminierung
der Schlämme
erlaubt gleichzeitig die Beschleunigung der Verflüchtigung
des Ammoniaks und die Erleichterung der Durchführung des Ausschleppens mit
der Luft.
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Um das Ausschleppen von Schäumen zu
vermeiden, die sich in der Stufe der Verflüchtigung des Ammoniaks bilden
können,
ist es wünschenswert,
diese zu brechen, sodass sie nicht mehr nachteilig für das gute Funktionieren
der Anlagen sind und auch nicht in das System zur Neutralisation
von Ammoniak eindringen können.
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Vorzugsweise wird die verwendete
Base ausgewählt
aus der Gruppe Kalk, Magnesiumoxid und einer Mischung von Kalk und
Magnesiumoxid. Der Kalk weist eine besonders vorteilhafte Eigenschaft
auf, wie die Anmelderin gezeigt hat. Der Kalk erlaubt nämlich nicht
nur die Ausfällung
eines Teils des ammoniakalischen Stickstoffs und des Phosphors aus
dem Abfallstrom in Form von Calciumsalzen, und das Ausschleppen
der suspendierten Materialien (der unlöslichen organischen Materialien),
sondern auf überraschende
Weise auch die Ausfällung
eines Teils des gegebenenfalls in dem Abfallstrom enthaltenen Kaliums
in Form von nicht-identifizierten Salzen. Bisher erlaubten nur teure
und schwierig durchzuführende
Membranverfahren die Herabsetzung des Kaliumgehaltes einer Lösung. Darüber hinaus
hat der Kalk eine bakterizide Wirkung, sodass es möglich ist,
den erhaltenen Niederschlag auszustreuen, ohne dass insbesondere
eine Gefahr besteht in Bezug auf die Verbreitung von genetisch modifizierten
Organismen und Mikroorganismen in der natürlichen Umgebung.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsvariante
wird das verflüchtigte
Ammoniak durch eine Säure
neutralisiert. Vorzugsweise handelt es sich bei dieser Säure um Schwefelsäure, die
mit Ammoniak reagiert unter Bildung von Ammoniumsulfat, das als
Düngemittel
verwendbar ist.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform
gibt man vor und/oder nach und/oder während der Stufe der Elektroflockung
ein Adsorbens zu, das die Erhöhung
der Reinheit des behandelten Abfallstroms, die Verbesserung seiner
Farbe und seine vollständigere
Desodorierung erlaubt. Bei diesem Adsorbens handelt es sich beispielsweise
um Aktivkohle.
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Bei einer Variante des Verfahrens
gibt man vor oder während
der Durchführung
der Elektroflockungsstufe ein Salz zu. Dieses Salz reagiert in der
Elektroflockungsstufe unter Bildung beispielsweise und auf vorteilhafte
Weise im Falle von Natriumchlorid von Hypochloriten, die vorteilhafte
bakterizide Eigenschaften aufweisen, um insbesondere die bakteriologische
Stabilität
des behandelten Abfallstroms zu gewährleisten. Es ist darüber hinaus
darauf hinzu weisen, dass die Hypochlorite anschließend mindestens
teilweise verflüchtigt
werden, was kein Problem für
die Beseitigung (Entsorgung) des behandelten Abfallstroms in die
natürliche
Umgebung mit sich bringt. Die Chloridionen nehmen ebenfalls an der
Oxidation der organischen Materialien in der Stufe der Elektroflockung
teil.
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Die vorliegende Erfindung ist besser
verständlich
und ihre Charakteristika und Vorteile sind besser ersichtlich beim
Lesen der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die beiliegenden
Zeichnungen, die eine bevorzugte Ausführungsform einer Vorrichtung
zeigen, welche die Durchführung
einer bevorzugten Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens, dargestellt
anhand von Beispielen, auf welche die Erfindung jedoch nicht begrenzt
ist, erlauben, wobei zeigen:
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1 die
grundlegenden Stufen des erfindungsgemäßen Verfahrens;
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2 die
verschiedenen Stufen einer bevorzugten Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Verfahrens,
angewendet auf Gülle;
und
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3 ein
Beispiel für
eine Vorrichtung, die zur Durchführung
der in der 2 dargestellten
bevorzugten Ausführungsvariante
geeignet ist.
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Die grundlegenden Stufen des erfindungsgemäßen Verfahrens
werden nachstehend unter Bezugnahme auf die 1 beschrieben. Der Abfallstrom A wird
mit einer Base B gemischt. Die dabei erhaltene Mischung A + B wird
einer Elektroflockung unterworfen. Nach der Elektroflockung erhält man eine
flüssige
Phase D, die gegebenenfalls Schlämme
E in Suspension und Flocken F enthält, die auf der flüssigen Phase
D schwimmen. Die Abtrennung der Schlämme E und der Flocken F von
der flüssigen
Phase erlaubt die Herstellung eines gereinigten Abfallstroms, der
der oben genannten flüssigen
Phase D entspricht.
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In der nachfolgenden Tabelle I sind
die Ergebnisse angegeben, welche die Behandlung des Konzentrats
betreffen, das nach der Nanofiltration von Fermentationsbrühen in den
grundlegenden Stufen des vorstehend beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahrens
erhalten worden ist.
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Der Gesamtstickstoff stellt den so
genannten Kjeldahl-Stickstoff (NR) dar, den Stickstoff in oxidierter Form
und den Stickstoff in reduzierter Form.
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Es sei darauf hingewiesen, dass das
erfindungsgemäße Verfahren,
angewendet auf ein Konzentrat, das bei der Nanofiltration einer
Fermentationsbrühe
erhalten wird, die Eliminierung von 95% des DCO der Brühe, von
90% des Gesamtstickstoffs und von mehr als 99% der suspendierten
Materialien erlaubt.
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Unter Bezugnahme auf die 2, in der eine bevorzugte
Variante der Durchführung
des erfindungsgemäßen Verfahrens,
in vorteilhafter Weise angewendet auf Gülle, dargestellt ist, wird
die Gülle
A mit Kalk B gemischt. Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es möglich, ungelöschten Kalk
oder gelöschten
Kalk zu verwenden. Die Zugabe von Kalk führt zur Ausfällung eines
Teils des in ammoniakalischer Form vorliegenden Stickstoffs in Form
von Salzen sowie zur Ausfällung
der suspendierten organischen Materialien. Der Phosphor fällt ebenfalls
in Form von Calciumsalzen aus und überraschenderweise bildet das
Kalium ebenfalls Salze, die ausfallen. Alle ausgefallenen Materialien
bilden die Schlämme
G1, die bei der bevorzugten Ausführungsvariante
des erfindungsgemäßen Verfahrens
durch Dekantieren von der flüssigen
Phase H1 abgetrennt werden. Gleichzeitig reicht die Zugabe von Kalk
aus, um den pH-Wert der flüssigen
Phase auf einen Wert von ≥ 7
und vorzugsweise > 12
zu erhö hen,
wobei der in dieser flüssigen
Phase enthaltene Stickstoff in Form von Ammoniak freigesetzt wird.
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Wie weiter oben erläutert, hat
die Anmelderin festgestellt, dass der in den Schlämmen G1
eingelagerte ammoniakalische Stickstoff sich löst oder wieder auflöst in der
flüssigen
Phase H1, wodurch es möglich
ist, in Abhängigkeit
von der Dauer und/oder der Oberfläche des Kontakts zwischen den
Schlämmen
G1 und der flüssigen
Phase H1 die Stickstoff-Konzentration der Schlämme G1 zu kontrollieren, die
dazu bestimmt sind, ausgestreut und als Düngemittel nutzbar gemacht zu
werden. Insbesondere ist es auf diese Weise möglich, das Stickstoff/Phosphor-Verhältnis der
Schlämme
G1 zu kontrollieren.
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Die nach dem Dekantieren erhaltene
flüssige
Phase H1 wird einem Luftstrom ausgesetzt, sodass sich der größte Teil
des darin enthaltenen mineralisierbaren Stickstoffs in Form von
gasförmigem
Ammoniak verflüchtigt.
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Das auf diese Weise verflüchtigte
Ammaniak wird mit Schwefelsäure
in Form von Ammoniumsulfat neutralisiert, das ebenfalls als Düngemittel
verwendet werden kann.
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Nach der Verflüchtigung des Ammoniaks wird
die flüssige
Phase H2 mit Natriumchlorid und Schwefelsäure so gemischt, dass ihr pH-Wert
auf einen bevorzugten Wert zwischen 8,5 einschließlich und
9,5 gebracht wird. Bei einer nicht dargestellten Variante gibt man
außerdem
pulverförmige
Aktivkohle zu, um die Behandlung zu vervollständigen. Die so erhaltene Mischung
H3 wird in eine Elektroausflockungszelle eingeführt. Gegebenenfalls kann das
Mischen in der Elektroausflockungszelle selbst durchgeführt werden.
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Ziel der Elektroausflockungsstufe
ist es insbesondere, die suspendierten Materialien und die Kolloide in
Form von Flocken auszufällen,
den verbleibenden Phosphor in Form von Phosphaten auszufällen und
die organischen Materialien zu oxidieren, was zur Desodorierung
und zur Aufhellung der Mischung H3 beiträgt. Darüber hinaus bildet das Natriumchlorid
unter der Einwirkung des elektrischen Stroms bei der Elektroausflockung
Hypochlorite, die bakterizide Eigenschaften aufweisen.
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Nach der Abtrennung der bei der Elektroausflockung
gebildeten Flocken F wird die Mischung aus der flüssigen Phase
D und den gegebenenfalls vorhandenen Schlämmen E dekantiert und die flüssige Phase
D stellt den gereinigten Abfallstrom dar.
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Je nach Kaliumgehalt der behandelten
Gülle kann
dieses Wasser wiederverwendet werden, entweder zum Tränken der
Tiere oder, und dies ist im Allgemeinen der Fall, bei zu hohem Kaliumgehalt
zum Reinigen der Anlage selbst oder auch eines Schweinestalls.
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Die oben schwimmenden Flocken F können außerdem,
wenn ihr Gehalt an Schadstoffen es erlaubt, als Düngemittel
nutzbar gemacht werden aufgrund ihrer hohen Stickstoff-Konzentration.
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Unter Bezugnahme auf die 3 wird nachstehend ein Beispiel
für eine
Anlage, welche die Durchführung
der bevorzugten Variante der oben beschriebenen Erfindung erlaubt,
näher beschrieben.
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Diese Anlage umfasst einen Mischer 1,
in dem die Mischung aus der Gülle
A und Kalk B hergestellt wird. Die resultierende Mischung wird dann
in einen Dekanter 2 eingeführt. Die Dekantation kann auf
statische oder dynamische Weise durchgeführt werden, wobei mit einem
Rührer
langsam gerührt
wird, um die Dekantation der festen Materialien und der Salze, die
sich in Form von Schlämmen
G gebildet haben, zu beschleunigen.
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Die flüssige Phase H1 wird behandelt
durch Ausschleppen mittels Luft in einer geeigneten Einrichtung 3.
Die Einrichtung 3 zum Ausschleppen mittels Luft umfasst
eine Wanne 3a, die mit einem Rührer 3b ausgestattet
ist, zwei Zer stäubungsdüsen 3c,
welche die am Boden der Wanne 3a vorhandene flüssige Phase
H1 im Bereich der Oberfläche
der flüssigen
Phase H1 zerstäuben,
die in der Wanne 3a enthalten ist, und die mit einem Kamm 3d ausgestattet
ist, der das Brechen des an der Oberfläche der Flüssigkeit H1 gebildeten Schaums
erlaubt. Die Anmelderin hat gefunden, dass die Verflüchtigung
von Ammoniak schneller erfolgt durch Zerstäubung der flüssigen Phase
H1 und Hindurchleiten eines Luftstroms im Bereich des durch die
Zerstäubung
erzeugten Nebels als durch einfaches Hindurchleiten eines Luftstroms
durch die flüssige
Phase H1, d. h. durch Einleiten desselben in den Boden der Wanne 3a in
Richtung auf die Oberfläche
der Flüssigkeit
H1.
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Das auf diese Weise verflüchtigte
Ammoniak wird mit einem Luftstrom, der tangential auf die Oberfläche der
flüssigen
Phase H1 auftrifft, ausgeschleppt (mitgenommen). Die Luft/Ammoniak-Mischung
wird in eine Waschkolonne 4 eingeführt, in der eine saure Lösung auf
Basis von Schwefelsäure
im Gegenstrom zirkuliert. Wenn die Schwefelsäure-Lösung an Ammoniumsulfat gesättigt ist,
wird sie aus der Anlage abgezogen und für die Endverwertung gelagert.
Die auf diese Weise erhaltene Ammoniumsulfat-Lösung weist eine ausreichende Reinheit
auf, um als solche als Düngemittel
verwendet zu werden. Die auf diese Weise behandelte Luft wird anschließend in
die äußere Umgebung
abgegeben.
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Nach der Verflüchtigung des Ammoniaks wird
die resultierende Lösung
H2 dann nach der Zugabe von Schwefelsäure und von Natriumchlorid
in eine Elektroflockungszelle 5 eingeführt, die vier Abteile aufweist,
die mit sechs Eisenplatten ausgestattet ist, die als Elektroden
(Anoden und Kathoden) dienen und mit elektrischem Strom versorgt
werden bei einer Spannung von 12 V, wobei die erzielte Stromstärke dann
50 A beträgt.
Im Falle der Verwendung von Eisenelektroden wird der pH-Wert der
flüssigen
Phase H3 auf einen Wert zwischen 8,5 und 9,5 (vorzugsweise auf einen
Wert von 8,5) eingestellt, wie weiter oben angegeben, wodurch ein
Minimum an Löslichkeit
der gebildeten Eisenhydroxide gewährleistet wird.
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Die in der Elektroausflockungszelle 5 gebildeten
Flocken F werden anschließend
in einem zweiten Flotten-Dekanter 6 abgetrennt, der in
vorteilhafter Weise dient zur Lagerung der Mischung aus der flüssigen Phase
D, die den gereinigten Abfallstrom darstellt, und der gegebenenfalls
in Suspension vorhandenen Schlämme
E. Die Lagerung erlaubt die Abtrennung der Schlämme E durch Dekantation von
dem gereinigten Abfallstrom D. Es ist erfindungsgemäß auch möglich, die
Flocken F durch Dekantation abzutrennen, wobei sich diese dann mit
den Schlämmen
E vermischen, oder sie durch Flotations-Dekantation abzutrennen.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung erweist sich
als besonders vorteilhaft insofern, als sie die Behandlung von Gülle in der
Nähe einer
Schweinezucht erlaubt. Der gereinigte Abfallstrom D, bei dem es
sich um desinfiziertes Wasser handelt, kann zur Reinigung der Gruben,
die für
die Aufnahme der Gülle
bestimmt sind, dienen. Es ist aber auch erfindungsgemäß möglich, die
gebildete Gülle
regulär
auf halbkontinuierliche Weise zu behandeln, wodurch ihre Anreicherung
vermieden wird und die damit verbundenen Gefahren vermieden werden,
wobei gleichzeitig eine maximale Verwertung der Gülle möglich ist.
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Die vorstehend beschriebene Anlage
ist besonders geeignet für
eine Batchförmige
oder halbkontinuierliche Durchführung
des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Es ist auch möglich,
ohne dass dadurch der Rahmen der vorliegenden Erfindung verlassen
wird, das erfindungsgemäße Verfahren
auf kontinuierliche Weise durchzuführen.
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Es ist sogar möglich, durch Verwendung einer
geeigneten Einrichtung, die Verflüchtigung des Ammoniaks ohne
vorherige Dekantation der Schlämme
G1 durchzuführen.
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Die Vorrichtung zur Durchführung des
erfindungsgemäßen Verfahrens
kann leicht konzipiert werden, sodass sie kompakt und beweglich
ist.
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In den nachfolgenden Tabellen sind
beispielhafte Zusammensetzungen der verschiedenen Phasen nach den
Hauptstufen der bevorzugten Variante des weiter oben beschriebenen
erfindungsgemäßen Verfahrens
angegeben. Die Tabellen II und III betreffen die Rohgülle A und
die homogenisierte Mischung aus Rohgülle und Kalk (A und B).
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In der verwendeten Gülle-Probe,
die einen hohen Gehalt an suspendierten Materialien (etwa 80 g/l) enthielt,
war die erhaltene Menge an flüssiger
Phase H1 unzureichend (92 l), um das gute Funktionieren der Einrichtung
der Verflüchtigung
von Ammoniak durch Ausschleppen mittels Luft zu erlauben, und daher
musste diese flüssige
Phase H1 vorher verdünnt
werden. Dieses Beispiel stellt einen Extremfall des Abfallstrom-Typs dar,
der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren
behandelt werden kann. In der Tabelle VI sind die Reinigungsausbeuten
in % angegeben.
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Die Bedeutungen der verschiedenen
Referenzen sind nachstehend angegeben:
- A
- Rohgülle
- B
- Kalk
- G1
- Schlämme
- H1
- flüssige Phase nach der Abtrennung
der Schlämme
G1
- H2
- flüssige Phase, die nach der Verflüchtigung
von Ammoniak erhalten wird
- H3
- Mischung, die in die
Elektroausflockungswanne eingeführt
wird
- F
- Flocken
- D + E
- flüssige Phase und Schlämme in Suspension
- D
- gereinigter Abfallstrom
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Die Ergebnisse der Tabelle VII entsprechen
dem nach der Nesler-Methode bestimmten Stickstoff-Gehalt.
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Der Ausdruck "Reifenlassen" entspricht einem Rühren der Mischung für eine Dauer
von etwa 45 bis 60 min.
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In der folgenden Tabelle VIII sind
die Ergebnisse angegeben, die dem chemischen Sauerstoffbedarf der
Gülle in
ihren verschiedenen Behandlungsstufen entsprechen. Die nach der
Elektroflockung erhaltene flüssige
Phase D wurde mit pulverförmiger
Aktivkohle (5 g/l) gemischt. Es ist möglich, den DCO von 7000 auf
720 mg/l (den beim Eintritt in die Elektroflockungswanne gemessenen Wert)
abzusenken durch Behandeln der flüssigen Phase H1 mit Aktivikohle
vor der Elektroflockungsstufe. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung
ist es auch möglich,
die flüssige
Phase H2 mit pulverförmiger
Aktivkohle in der Elektroflockungswanne 6 zu mischen. Es
ist ersichtlich, dass die Anwesenheit von pulverförmiger Aktivkohle
bei der Elektroflockung die erzielten Ergebnisse vom Standpunkt
des DCO sowie des Stickstoffes aus betrachtet stark verbessert;
die Aktivkohle erlaubt nämlich
das Einfangen der löslichen
stickstoffhaltigen Moleküle.
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Die gereinigte Gülle D weist in diesem speziellen
Beispiel einen pH-Wert, einen Geruch, einen Stickstoffgehalt und
einen Phosphorgehalt auf, die ihre Entsorgung in die natürliche Umgebung
erlauben.
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Es sei darauf hingewiesen, dass die
Ergebnisse des erfindungsgemäßen Verfahrens
von der Zusammensetzung des zu behandelnden Abfallstromes abhängen. So
hat die Anmelderin im Falle einer verhältnismäßig konzentrierten Gülle gezeigt,
dass die erhaltenen Ergebnisse nach dem Verdünnen der Gülle besser waren, beispielsweise
bei einer Verdünnung
mit fließendem
Wasser in der Größenordnung
von 40 Vol.-%.
