NL8501374A - Werkwijze voor het omzetten van drijfmest in commercieel waardevolle- en/of milieuvriendelijke stoffen. - Google Patents

Description

» ' · - 1 -

Werkwijze voor het ontzetten van drijfmest in commercieel waardevolle- en/of milieu vriendelijke stoffen.

Zoals bekend geeft het overschot van mest uit de bio-industrie op het ogenblik in Nederland een aanzienlijk milieuprobleem.

De uitvinding heeft betrekking op een proces waar-5 bij drijfmest op een goedkopere wijze dan nu gebruikelijk, kan worden omgezet in commercieel waardevolle- of milieu vriendelijke stoffen.

Bekend is het proces zoals aangegeven in fig. 1, waarbij drijfmest 1 anaerobe wordt vergist in 2 waarbij 10 biogas 3 ontstaat en een vloeistof 4 waarin zich de niet vergiste organische verbindingen bevinden, alsmede ammoniak, fosfaten en zware metalen.

Ammoniak en fosfaat zijn te verwijderen door de vloeistof met kalk 5 te behandelen, waardoor een fosfaat-15 houdend kalkslib 6 ontstaat en de pH van de vloeistof wordt verhoogd.

Door de vloeistof in een stripper 7 met een circulerende luchtstroom 8 in contact te brengen, wordt de ammoniak uit het water gestript. In een absorptievat 9 wordt de nu 20 ammoniak bevattende lucht in contact gebracht met water 10 waarin een zuur 11 is opgelost. De ammoniak uit de lucht reageert met het zuur tot een ammoniumzout 12. Hierna wordt de nu ammoniakvrije lucht weer naar stripper 7 gevoerd.

25 Het effluent uit de stripper 7 bevat nu weinig of of geen fosfaat en ammoniak, maar nog wel alle mineralen en niet omgezette organische verbindingen en kan daarom nog niet op openbare wateren worden geloosd.

De volgende stap kan zijn om het effluent door 30 middel van omgekeerde osmose 13 te scheiden in een stroom schoon water 14 en in een stroom 15 die de ongewenste verbindingen bevat.

Deze laatste stroom kan door verdamping van het water in verdamper 16 worden vernietigd, waarna een koek 35 17 overblijft, dat kan worden verbrand in 18, waarna er een as 19 overblijft.

8501374 - 2 -

Het vorenstaande behoort tot de bekende stand der techniek.

Er zijn echter enkele nadelen. Ten eerste wordt er een zuur verbruikt, waarmee een zout 14 gevormd wordt die 5 in de meeste gevallen geen, of weinig commerciële waarde heeft. Ten tweede zijn de benodigde investeringen hoog.

In deze uitvinding wordt daarom een andere procesgang voorgesteld, zie fig. 2.

De drijfmest 2.1 wordt door omgekeerde osmose 2.2 10 gesplitst in een stroom schoon water 2.3, dat geloosd kan worden en een stroom 2.4 dat alle verontreinigingen in een verhoogde concentratie bevat.

Door de verhoogde concentratie aan ammoniak in stroom 2.4 wordt het anaëroob vergisten van deze stroom 15 bemoeilijkt, zo niet onmogelijk gemaakt.

Ammoniak en fosfaat worden daarom eerst verwijderd door middel van een proces zoals ook is beschreven in Nederlands Octrooi aanvrage nr. 8400686 van J. Th. Drese.

Bij dit proces wordt in een absorptievat 2.5 het 20 ammoniakgehalte en de temperatuur van de vloeistof verhoogd, door deze in contact te brengen met een met waterdamp verzadigde warme circulerende gasstroom 2.6. met een hoge concentratie aan ammoniak,.

De warme vloeistof 2.7 kan nu enige tijd bewaard 25 worden in een tank 2.8, waardoor anders niet afbreekbare organische verbindingen omgezet kunnen worden in verbindingen die bij anaerobe vergisting biogas leveren.

Voor of na, tank 2.8 worden de pH en de temperatuur van de vloeistof verder verhoogd om het strippen van 30 ammoniak in 2.9 door circulerende gasstroom 2.10 mogelijk te maken.

De pH wordt verhoogd door kalk 2.26 toe te voegen, waarna in afscheider 2.27 fosfaat met de kalkslib 2.17 kan worden afgevoerd.

35 Van de uittredende ammoniakrijke gasstroom 2.11 wordt bij 2.12 een deel afgetakt waaruit door koeling 2.13 een condensaat 2.14 van ammoniak en water wordt verkregen. De rest van de gasstroom 2.15 wordt samen met de hoofdstroom 2.16 weer naar het absorptievat 2.5 gevoerd, 40 waarmee de gaskringloop gesloten is.

8501374 • « i·. * - 3 -

Fosfaat wordt met de kalkslib bij 2.17 uit de vloeistof verwijderd. Behalve stofoverdracht vindt in stripper 2.9 ook warmte-overdracht plaats van de vloeistof naar de gasfase.

5 Het effluent 2.18 uit stripper 2.9 bevat geen of weinig ammoniak en fosfaat en kan nu anaëroob worden vergist.

Afhankelijk van de marktsituatie kan ook een deel van deze effluent als ingedikte, ammoniak- en fosfor-10 vrije-, mest verkocht worden.

Door het ontbreken van ammoniak kan nu ook bij hoge temperaturen vergist worden, hetgeen aanleiding geeft tot een een snellere reaktie waardoor de afmetingen van de vergister 2.19 aanzienlijk beperkt kunnen worden.

15 Het effluent 2.21 uit de vergister bevat nog mineralen en niet omgezette organische verbindingen en mag daarom nog niet geloosd worden.

Zoals eerder beschreven kan dit effluent in 2.22 ingedampt worden, waarna de koek 2.23 kan worden verbrand 20 in oven 2.24. De verbrandingswarmte van dekoek kan voor de indamping gebruikt worden. Er blijft nog een as 2.25 over.

De voordelen van bovengenoemd systeem ten opzichte van het bestaande in fig. 1 zijn.:

Ten eerste: de massastroom door de absorber 2.5, 25 stripper 2.9 en de vergister 2.19 wordt geringer, waardoor de afmetingen van de betreffende apparatuur ook afneemt.

Ten tweede: kan drijfmest in 2.8 een tijd bij hoge temperatuur bewaard blijven, waardoor de biogasproduktie zal toenemen.

30 Ten derde: er is geen zuur nodig en er wordt een waardevol bijprodukt verkregen.

Ten vierde: door het ontbreken van ammoniak wordt anaëroob vergisten bij een hoge temperatuur mogelijk, waardoor de benodigde afmetingen van de vergister 2.19 35 veel kleiner kunnen worden.

De afzonderlijke deelprocessen, behalve het in Ned. Octrooi aanvrage 8400686 beschreven stripproces, zijn niet nieuw. Wel is de voorgestelde combinatie nieuw, waardoor de kosten van het verwerken van drijfmest aanzienlijk 40 kunnen dalen.

8501374

Claims (5)

1. Werkwijze voor het behandelen van drijfmest waarbij deze wordt omgezet in commercieel waardevolle en in milieu vriendelijke afvalstoffen, met het kenmerk dat de 5 drijfmest na een eventuele voorbehandeling, door middel van omgekeerde osmose wordt verdeeld in een stroom schoon water en een stroom die de in de drijfmest aanwezige bestanddelen in een .verhoogde concentratie bevat, waarna deze stroom in een absorptievat verder met ammoniak wordt 10 verrijkt en in temperaturen wordt verhoogd door contact met een ammoniak bevattende circulerende gasstroom, waarna door verhoging van de pH en de temperaturen, de vloeistof door middel van contact in een stripper, met een circulerende in essentie ammoniakvrije gasstroom, de 15 ammoniak uit de vloeistof wordt gestript, waarna de vloeistof anaëroob wordt vergist.

2. Een werkwijze volgens conclusie 1, met als kenmerk dat een deel van het circulerende gas uit de stripper wordt gecomprimeerd en gekoeld, waardoor door condensatie 20 een oplossing van ammoniak in water wordt verkregen.

3. Een werkwijze volgens conclusie 1 en 2, met het kenmerk dat de vloeistof tussen het absorbtievat en de stripper een tijd bij een hoge temperatuur wordt opgeslagen. 25

4) Een werkwijze volgens conclusie 1 en 2 met het kenmerk dat de vloeistof uit de omgekeerde osmose wordt ingedampt.

5. Een werkwijze volgens conclusie 1, 2 en en 4 met het het kenmerk dat de koek uit de indamper wordt verbrand 30 en waarbij de verbrandingswarmte wordt gebruikt voor het indampingsproces. 8501374