DK156133B - Fremgangsmaade og apparat til toerring og konditionering af hoensemoeg eller et lignende pastaagtigt materiale - Google Patents

Description

DK 156133 B

Opfindelsen angâr en fremgangsmâde og et apparat til torring og konditionering af hensemeg eller et lignen-de pastaagtigt materiale ved anvendelse af bæremateri-aler som varmebærer og som bærer for mikroorganismer.

5 Teknikkens stade ved terring af pastaagtige materialer er felgende:

Pastaagtige materialer., der kan pumpes og udsprojtes, terres svævende i en luftstrom i sprojteterreapparater.

Til terring af ikke-pumpelige materialer skal der an-10 vendes bekostelige udsprejtningsapparater. Desuden kan der anvendes som oftest indirekte opvarmede kontakt-lagsterreapparater. Ved disse metoder anvendes varm gas henholdsvis varmebærematerialer under normalt tryk.

Til temperaturfelsomme materialer anvendes grovvakuum-15 terrere.

Aile i det foregâende beskrevne metoder er i konstruk-tiv og driftsmæssig henseende teknisk vanskelige, for-bundne med store investeringsomkostninger og har sâvel et stort varmebehov som et stort energiforbrug. Desuden 20 skal det terrede slutprodukt til markedsfering som re gel til sidst granuleres.

Det er den foreliggende opfindelses formai ved anvendelse af mikroorganismer, der koncentreres pâ bæreele-menter, med den mindst mulige energi at terre et granu-25 leret, briketteret eller smâtskâret pastaagtigt materi ale, idet en lille del af de forhândenværende organiske eller ogsâ uorganiske stoffer af mikroorganismerne om-dannes til varme og reststoffer. Meget ofte er disse organiske stoffer uensket i slutproduktet, fordi 30 de har en ubehagelig lugt og forringer det torrede slut- produkts holdbarhed. Endelig skal det terrede produkt

DK 156133 B

2 udgâ fra tarringsprocessen i granuleret form og kunne bringes pâ markedet i denne form.

Fremgangsmâden ifalge opfindelsen beskrives i det fal-gende i forbindelse med h0nsem0g som eksempel, men er 5 ingenlunde begrænset til dette anvendelsesomrâde. Som felge af den globale tendens til atter at anvende bio-logiske godningsmidler har man forsagt at oparbejde hansemag fra store honserier pâ en sâdan mâde, at det kan lagres uden problemer og ogsâ sælges i supermar-10 keder. Herved er det vigtigt, at vandindholdet sænkes til under 15%, at der steriliseres, sa at aile farlige bakterier dræbes, og at lugten mindskes sa meget, at den ikke er til gene for omgivelserne.

Teknikkens nuværende stade er, at moget enten terres 15 i solen, sâfremt klimaet tillader dette, og dernæst steriliseres og gares lugtfrit i en tromletarrer ved hjælp af oliebrændere, eller at der i stedet for en tromletarrer anvendes bândtarrere. Man har forsagt at arbejde med indirekte tarrere, f.eks. en rartarrer, 20 hvorued der imidlertid opstod driftsforstyrrelser pâ grund af tilstopning. Desuden har man allerede foreslâ-et metoder og apparater til fremstilling af gadnings-midler ud fra organiske affaldsmaterialer, især ekskre-menter fra dyr, hvorwed materialet râdnes og derefter 25 terres. Ved aile disse kendte fremgangsmâder opstâr to problemer, nemlig dels alvorlige lugtgener for omgi-velserne, hvilke kun kan elimineres ved hjælp af beko-stelige gasrensningsanlæg, og dels problemet: energiom-kostningerne. Omkostningerne- til tarring med tung olie 30 udgar op til 40?ô af de samlede omkostninger.

Disse ulemper ved de kendte metoder kan ved en frem-gangsmâde af den i krav l's indledning angivne art af-hjælpes ved de i krav l's kendetegnende del angivne 3

DK 156133 B

foranstaltninger.

Krav 2 og 3 kendetegner to hensigtsmæssige udfarelses-former for fremgangsmâden ifolge opfindelsen.

Ved fremgangsmâden ifolge opfindelsen kan fcil opnâelse 5 af optimale arbejdsbetingelser for de selektive mikro-organismer pH-værdien i materialebunken ændres til et neutralt eller eventuelt et svagt surt omrâde, f.eks. ved tilsætnings af Οθ£ til den gennem mogbunken strom-mende konditionerede luft. Tilsætning af roggas har 10 vist sig at være særlig hensigtsmæssig til dette formai .

Opfindelsen angâr tillige et apparat til udovelse af fremgangsmâden, hvilket er ejendommeligt ved det i krav 6's kendetegnende del angivne.

15 Ved fremgangsmâden ifolge opfindelsen kan torringen, der tillige forer til slutproduktets konditionering, gennemfores f.eks. pâ den pâ tegningen viste mâde.

Det forinden f.eks. ved hjælp af en presse af speciel konstruktion til smâ strenge formede honsemag 27 trans-20 porteres ved hjælp af et transportbând 26 ind i en re-aktor 1 og fordeles ved hjælp af et fordelingsorgan 12 lost, d.v.s. luftgennemtrængeligt pâ i reaktoren værende allerede torret honsemog. Ved reaktorens bund fjernes fra reaktoren samtidigt en til den tilfor te 25 mængde mog svarende mængde materiale. I reaktoren 1 er anbragt f.eks. vertikalt hængende bærematerialer i form af tove med til disse fastgjorte, som regel or-ganiske bæreelementer. Pâ disse bærematerialer har der i reaktorens indkoringsperiode dannet sig et stort an-30 tal selektive mikroorganismer. Selektivt skal i denne forbindelse betyde, at de for det pâgældende honsemog 4

DK 156133 B

mag og for miljaet i reaktoren bedst egnede mikroorga-nismer dominerer. Herved optimeres den mikrobiologiske procès, materialets opholdstid afkortes og uanskede organiske stoffer fjernes optimalt. Disse bærermate-5 rialer kan selvfalgelig ogsâ inden deres anvendelse forsynes med selektive mikroorganismer.

Sa snart fyldeprocessen er afsluttet, begynder tarre-processens farste fase, den mikrobiologiske fase. Gen-nem den lest pakkede magbunke sendes en defineret mæng-10 de luft 28, hvorved mikroorganismerne forsynes med oxy- gen og varme, og CO2 samt vanddamp fjernes. Denne v/arme afgives i en varmeveksler 18 tilctels til den frisk til-farte luft. Bakterierne trænger nu fra bæreelementerne, der f.eks. kan hâve form af terninger, hurtigt ind i 15 det friske granulat, hvor deres aktivitet begynder.

Denne virksomhed er lig med bakterievirksomheden i en kompostbunke, idet bakterierne nedbryder forskellige organiske substanser, især sukker, fedtsyrer og andre let nedbrydelige carbonforbindelser til CO2 og reststof, 20 hvorved der opstâr varme. Denne varme opstâr ogsâ inden i det pâgældende granulat og uddriver fugtigheden fra dette ved overfladen, hvor fugtigheden fores med af den forbi overfladen strygende luft. I varmeveksleren 18 kondenseres og bortledes den starste del af fugtig-25 heden.

Ved et forsagsapparat har man f.eks. konstateret, at der - nâr processen styres sâledes, at der aldrig opstâr en mættet-damp-atmosfære - i kondensatet kun fin-des meget smâ mængder forurening henholdsvis værdifulde 30 stoffer sâsom ammoniak, og at kondensatet, der har en pH-værdi pâ 7,8 til 8, derfor kan tilfores kloakken, uden at dette medfarer problemer.

Et andet væsentligt punkt for processtyringen er, at 5

DK 156133 B

kolegrænsetemperaturen .ikke ma nâs, da ellers mikroor-ganismernes aktivitet vil reduceres meget eller vil standse helt. Ved fremgangsmâdens praktiske gennemfo-relse kan processen styres ved hjælp af en far blæse-5 ren anbragt klap, der kan indstilles ved hjælp af tem-peratur- og/eller fugtighedstyrede impulsgivere i re-aktorens indre.

Efter 20 til 30 timer afhængigt af det friske materia-les fugtighed vil fugtigheden i materialet være sunket 10 til under 40%, hvorefter temperaturen i materialet be-gynder at synke. Dette er et indicium for, at mikroor-ganismernes aktivitet opharer, fordi fugtigheden er for ringe. I forsagsapparatet har man pâ dette tidspunkt i materialet malt en temperatur pâ 70 til 80°C. Hermed 15 er processens mikrobiologiske fase afsluttet. I forsags- apparatet har man kunnet konstatere, at aile ubehage-ligt lugtende bestanddele omdannedes, og at slutproduk-tet ikke medfarte nogen lugtgener.

Dernæst suges gennem materialet ved hjælp af en blæser 20 luft, f.eks. luft fra et hansehus. Efter 10 til 15 ti mer er fugtigheden i materialet sunket ned til en ende-lig værdi pâ un der 1550, og materialet er derfor ubegræn-set holdbart. Processen begynder pâny. Undér den samle-de procès kræves der ikke noget personale eller nogen 25 processtyrer, fordi processens forlab kan reguleres automatisk ved hjælp af et simpelt styreapparat til regulering af processen.

I det falgende forklares fremgangsmâden .ifalge opfin-delsen nærmere ved hjælp af tegningen, der viser en 30 udfarelsesform for apparatet til udovelse af fremgangs- mâden.

Forinden formet udgangsmateriale 27 tilfares en reaktor 6

DK 156133 B

1 ved hjælp af et transportbând 26 og en fordelings-slidsk 12, der cirkuleres langsomt om reaktorens ver-tikale midterakse. Samtidigt hermed fjernes fra reak-toren et tilsvarende volumen tart materiale ved hjælp 5 af et tammeorgan 4 via en udlabsslidsk 3 og en trans-portsnegl 32. Om fornadent kan en elastisk lejret in-dre del i reaktoren 1 vibreres ved hjælp af en vibra-tor 16, sa at vedhængende, tarrede materialepartikler lasnes og ligeledes fjernes fra reaktoren. Nâr fylde-10 processen er afsluttet, begynder processens mikrobio- logiske fase. To skydere 2 og 5 bringes i en tæt lukket stilling. Det formede udgangsmateriale er lest anbragt mellem i bærere 11 ophængte og med reaktorens lodrette midterakse koaksiale hulpladecylindere 14 og 15 og mel-15 lem tove 17 med til disse fastgjorte kubiske bærelege-mer (mikroorganismebærere). Bærerne 11, i hvilke tovene 17 er ophængt, er placeret stjerneformet. En bestemt mængde luft 28 tilsuges ved hjælp af en blæser 20 gen-nem en ledning 8 og blæses ind i en lufttilfarselsled-20 ning 9. Forinden er klapper 7, 7a lukket tæt. En blæser 21 suger nu luft og vanddamp fra reaktoren l's centrum gennem en rarledning 19 og transporterer denne luft-vand-dampblanding f.eks. gennem et fïlter 25 med tarv og med mikroorganismer og dernæst ind i en skorsten 24.

25 Luften 28, der forvarmes i en varmeveksler 18, fordeles fra luf ttilfarseisl-edningen 9 via et luftfordelingsrum 13 i reaktoren og strammer gennem hulpladecylinderen 14 og gennem det lest pakkede udgangsmateriale ind i reaktorens centrum, der radiait er afgrænset ved hul- 30 pladecylinderen 15. Luften forsyner mikroorganismerne pâ de nævnte bærelegemer med oxygen. Fra udgangsmateri-alet mættes luften med vanddamp, sâ at der fâs et opti-malt milja for en hurtig mikroorganismevækst. Mikroorganismerne trænger ind i materialet, hvor deres aktivi-35 tet begynder. Der dannes CO2, som sammen med varme fa- 7

DK 156133 B

res bort af den gennemstrammende luft. Varmen ager kon-tinuerligt materialets temperatur, og den gennemstram-mende luft 28 opvarmes. Dermed âges ogsâ luftens evne til optagelse af vanddamp. Denne vanddamp unddrages 5 kontinuerligt materialet. I reaktorens centrale del samles den opvarmede, med vanddamp mættede luft, ;som strammer gennem varmeveksleren 18, hvor luften atter afkales, fordi den i varmevekslerens indre stremmemde frisk tilfarte luft 28 f.eks. passerer ind i varmeveks-10 leren med en temperatur pâ 20°C, medens luften fra det last pakkede materiale fra 40°C langsomt opvarmes til 80°C og er mættet med vanddamp. Ved luftens afkaling kondenseres en del af vanddampen pâ varmeveksleren 18's varmeudvekslingsrar, hvorved der opnâs en meget god 15 varmeovergang. Det kun meget lidt forurenede vand ledes bort fra varmeveksleren.

Den resterende luft-vanddampblanding trykkes som omtalt ved hjælp af blæseren 21 ind i skorstenen 24. Kondensat-stedet i reaktorens centrum fremmer desuden stramningen 20 gennem det lase materiale og forhindrer dannelsen af en mættet damp-atmosfære i dette, sa at der fra materialet udvaskes en væsentlig reduceret mængde værdifulde stoffer, f.eks. ammoniak, og der ikke opstâr noget spil-devandsproblem.

25 Luftmængden 28 reguleres af en klap i lufttilfarselsled- ningen 8 ved hjælp af nogle i reaktoren 1 anbragte tem-peratursonder.

Sa snart den mikrobiologiske fase er afsluttet, stand-ses blæseren 20, âbnes klapperne 7, 7a og igangsættes 30 en blæser 23. Blæseren 21 er fortsat i funktion. Nu tilsuges f.eks. fra et hansehus 30 luft 29 med en fug-tighed pâ 70% og en temperatur pâ mellem 22 og 27°C.

Denne luft strammer gennem materialet i reaktoren og 8

DK 156133 B

optager vand op til mætning. Den mættede spildluft strom-mer gennem rorledningen 22 ind i skorstenen 24.

Luften 28 kan ogsâ ved hjælp af blæseren 20 fores gennem torvefilteret 25, idet spjældet 10 âbnes og spjæl-5 det 31 lukkes, hvorved torvefilteret gennemskylles og det samlede vand bortledes. Efter en bestemt tid, hvis længde er afhængig af materialets art, skiftes filterets torvefyldning, der er beriget med forskellige værdifulde stoffer, og som f.eks. kan tilsættes udgangsmaterialet.

10 Sa snart den onskede restfugtighed er opnâet, standses blæserne, hvorefter der i raktoren kan fyldes en yderli-gere mængde materiale. Torreprocessen kan ogsâ gennemfo-res uden blæseren 20.

Til apparatet til udovelse af fremgangsmâden horer sâ-15 ledes en lukket cylindrisk reaktionsbeholder 1 med en indbygningsdel, der er elastisk ophængt i stjerneformet placerede bærere 11 og bestâr af to koaksiale, i bærer-ne 11 ophængte, for luft gennemtrængelige cylinderkap-per 14, 15, mellem hvilke der f.eks. i til bærerne 11 20 fastgjorte tove er ophængt formede, stabile og jævnt fordelte bæreelémenbèr; Fdroven i behdlderen er anbragt en cirkulerbar materialetilforselsslidsk 12. Gennem en lufttilforselsledning 9 passerer der luft ind i et fordelingsrum 13 afgrænset af beholderens cylindriske 25 ydervæg og af den elastisk ophængte ydre cylinder 14.

Luften passerer radiait indad og ind gennem den indre luftgennemtrængelige cylindervæg 15, hvorefter luften gennem et bundudstromningsror 6 atter suges ud af be-holderen 1. I cylinderen 15 er anbragt en varmeveksler 30 18. Det torrede materiale fjernes fra beholderen ved hjælp af et tommeorgan 4 og overfores til en bortled-ningsslidsk 3. Beholderens indbygningsdel kan vibreres vertikalt ved hjælp af en vibrator 16 til sikring af 9

DK 156133 B

materialets fjernelse fra beholderen.

Ved hjælp af fremgangsmâden og apparatet ifolge opfin-delsen kan pastaagtige materialer terres og konditio-neres med et minimum af energi og under samtidig opnâ-5 else af et umiddelbart i granuleret form dannet, hold- bart, v/ærdifuldt produkt, der ikke har nogen ubehage-lig lugt.

Claims (6)

10 DK 156133 B

1. Fremgangsmâde til tarring og konditionering af hanse-mag eller et lignende pastaagtigt materiale med en orga-nisk andel, hvilket foreligger i strengform, i smâtskâ-ret tilstand, granuleret, briketteret eller i trevlet 5 form, ved blanding af dette udgangsmateriale med orga- niske eller uorganiske, formede, stabile stoffer til tilvejebringelse af en las, for luft gennemtrængelig materialebunke, kendetegnet ved, at frem-gangsmâden gennemfares i to delfaser, nemlig en mikro-10 biologisk fase og en gennemstramnings-tarrefase, der gennemfares umiddelbart efter hinanden i et og samme apparat pâ en sâdan mâde, at der i den mikrobiologiske fase ved hjælp af pâ reguleret vis gennem materialebun-ken strammende konditioneret luft i det lukkede apparat 15 og dermed i materialebunken tilvejebringes et klima, i hvilket der for pâ formede, stabile bæreelementer anbragte selektive mikroorganismer i materialebunken forefindes optimale livsbetingelser til aerob nedbrydning af en del af materialets organiske andele, eller aile 20 disse, idet det herved dannede CO2 fares med af den strammende luft, som opvarmes ved den frigjorte varme til fjernelse af vanddamp fra materialet, idet tempe-raturen i materialebunken holdes under ca. 80°C, og den konditionerede luftmængde f.eks. ved hjælp af tem-25 peraturfalere og/eller fugtighedsindikatorer i materi alebunken styres pâ en sâdan mâde, at der hverken opstâr mætning med vanddamp, eller temperaturen i bunken nærmer sig kalegrænsetemperaturen, og at den mikrobiologiske fase ledes over i gennemstramnings-tarrefasen, nâr tempe-30 raturen i materialebunken atter er sunket til f.eks. under 60°C derved, at den gennem bunken passerende, ikke med fugtighed mættede luftmængde âges til et multiplum af den i den mikrobiologiske fase gennem- DK 156133 B 11 strommende luftmængde, og at gennemstromnings-tarrefa-sen afsluttes, nâr den enskede terringsgrad i materia-lebunken er opnâet.

2. Fremgangsmâde if0lge krav 1, kendetegnet 5 ved, at de formede stabile bæreelementer i apparatet ophænges elastisk i tove, og at materialet, der skal behandles, indferes i apparatet ved hjælp af et forde-lingsorgan (12), aflejres mellem tovene og stottes yder-ligere af de formede, stabile bæreelementer, hvorved 10 der eventuelt ved vibrering af de spændte tove og af apparatets indre del opnâs en jævn fordeling af materialet mellem tovene og de formede, stabile bæreelementer.

3. Fremgangsmâde ifolge krav 1, kendetegnet ved, at der soin styret, konditioneret luft for den mi- 15 krobiologiske fase og som ikke med fugtighed mættet luft for gennemstr0mnings-t0rrefasen anvendes spildluft, f.eks. spildluft fra store dyrehold, at denne luft i en varmeveksler opvarmes af den fra processen kommende spildluft, og at varmeveksleren tillige er indrettet 20 som kondensator og placeret centrait i apparatet samt forhindrer dannelsen af en atmosfære med mættet damp i apparatet og samtidigt oger undertrykket i reaktoren.

4. Fremgangsmâde ifelge krav 1, kendetegnet ved, at der i den mikrobiologiske fase tilsættes den 25 gennem materialebunken stremmende konditionerede luft carbondioxid.

5. Fremgangsmâde ifelge krav 4, kendetegnet ved, at carbondioxidet tilsættes i form af reggas.

6. Apparat til udevelse af fremgangsmâden ifelge et 30 vilkârligt af kravene 1-5, kendetegnet ved en lukket cylindrisk reaktionsbeholder (1) med en ind- 12 DK 156133 B bygningsdel (14, 15, 17) der er ophængt elastisk i sfcjer-neformet anbragte bærere (11), og som bestâr af to ko-aksiale, i bærerne (11) ophængte, for luft gennemtræn-gellge cylinderkapper (14, 15), mellem hvilke der f.eks. 5 pa til bærerne (11) fastgjorte tove (17) jævnt fordelt er ophængt formede, stabile bæreelementer, at apparatet har en cirkulerbar ifyldningsslidsk (12), at der fin-des en lufttilforselsledning (9), et til denne sluttet luftfordelingsrum (13), der er afgrænset af beholderens 10 cylindriske væg og af den ydre elastisk ophængte cylin- derkappe (14), at der findes et fra beholderen (1) ud-gaende bundudstremningsrer (6) for den gennem materia-let passerede luft, at der inden for den anden indre cylinderkappe (15) er anbragt en varmeveksler (18), 15 at der forneden i beholderen findes et temmeorgan (4) og under beholderbunden en bortledningsslidsk (3), og at indbygningsdelene (14, 15, 17) er sâledes ophængt, at de kan vibreres vertikalt ved hjælp af en vibrator (16).