NL8902933A - Werkwijze en inrichting voor het behandelen van drijfmest, in het bijzonder geschikt voor het behandelen van varkensdrijfmest. - Google Patents

Description

Titel: Werkwijze en inrichting voor het behandelen van drijfmest, in het bijzonder geschikt voor het ____behandelen van varkensdrijfmest.

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het behandelen van drijfmest, in het bijzonder geschikt voor varkensdrijfmest, waarbij middels een stripproces ammoniak uit de mest wordt verwijderd, alsmede op een inrichting voor het toepassen van de werkwijze.

Een werkwijze voor het behandelen van drijfmest is reeds beschreven in de oudere Nederlandse octrooiaanvrage 8801827. Bij de bekende werkwijze wordt de mest eerst in een stripper/absorber ontdaan van ammoniak en fosfaten, terwijl voor of na het stripproces een scheiding in een vaste en een vloeibare fractie plaats vindt.

De uitvinding beoogt in het algemeen een meer efficiënte werkwijze voor het behandelen van drijfmest ter beschikking te stellen, en meer in het bijzonder een werkwijze waarbij in het stripproces tevens de scheiding van de drijfmest in een waterige fractie en een vaste fractie is geïntegreerd.

Hiertoe wordt volgens de uitvinding een werkwijze van de beschreven soort daardoor gekenmerkt, dat de drijfmest wordt gescheiden in een vaste en een vloeibare fractie; dat de vaste fractie wordt toegevoerd aan een drooginrichting en dat althans de in de de drooginrichting verlatende droog-lucht opgeslagen warmte wordt gebruikt om in temperatuur verhoogde lucht te verkrijgen, die wordt gebruikt voor het strippen van ammoniak uit tenminste de waterige fractie van de drijfmest.

Een inrichting voor het behandelen van drijfmest, in het bijzonder geschikt voor varkensdrijfmest omvattende een stripinrichting voor het verwijderen van ammoniak uit de mest wordt volgens de uitvinding gekenmerkt door een separator die de mest scheidt in een vaste koek en een vloeibare fractie; een drooginrichting voor het drogen van de koek; en door middelen om met behulp van de de drooginrichting verlatende drooglucht warme, met waterdamp verzadigde lucht te vormen, die als striplucht aan de strip-inrichting kan worden toegevoerd.

In het volgende zal de uitvinding nader worden beschreven met verwijzing naar de bijgevoegde tekening.

Figuur 1 illustreert schematisch een eerste uitvoerings-voorbeeld van een werkwijze volgens de uitvinding voor het behandelen van drijfmest? en figuur 2 illustreert schematisch een tweede uitvoerings-voorbeeld van een werkwijze volgens de uitvinding.

Figuur 1 illustreert schematisch een eerste uitvoerings-voorbeeld van een werkwijze voor het behandelen van drijfmest.

Drijfmest wordt bij 1 toegevoerd aan een gepakte kolom 2, eventueel na eerst van de grove bestanddelen te zijn ontdaan middels een niet getoonde zeef. In de gepakte kolom wordt de drijfmest in innig contact gebracht met een warme, met waterdamp verzadigde luchtstroom 17. De luchtstroom stript een groot deel van de zich in de mest bevinden C02 uit de mest en ook een deel van de ammoniak. Bovendien wordt de temperatuur van de drijfmest door de warme luchtstroom verhoogd. De gepakte kolom vormt een luchtstripin-richting. De de gepakte kolom 2 verlatende drijfmest wordt toegevoerd aan een separator 4, die de drijfmest scheidt in een waterige fractie en een koek. Eventueel kan de scheiding worden bevorderd door toevoeging van een elek-troliet. Als separator kan een centrifuge of decanteur worden toegepast maar ook een andere voor dergelijke doeleinden bekende inrichting, zoals bijvoorbeeld een zeefhandpers. De koek verlaat bij 5 de separator en wordt aan een drooginrichting toegevoerd. Aan de overblijvende waterige fractie, die bij 6 de separator verlaat, wordt bij 7 kalk toegevoegd, zoals schematisch met een pijl 8 is aangegeven.

Het strippen van ammoniak uit drijfmest wordt door een hoge pH bevorderd en daarom wordt kalk toegevoegd. Daar de meeste C02 reeds in kolom 2 uit de drijfmest is verwijderd, is relatief weinig kalk nodig om tot een voldoend hoge pH van bijvoorbeeld 10 a 11 te komen.

De kalk bindt tevens het fosfaat in de mest tot calcium-fosfaat, dat in een settler 9 wordt afgescheiden samen met andere kalkverbindingen. Het calciumfosfaat en de andere neergeslagen kalkverbindingen kunnen desgewenst naar de separator worden teruggevoerd, zoals schematisch bij 10 is aangegeven, om verder te worden ingedikt.

De resterende waterige fractie, die bij 11 de settler 9 verlaat wordt vervolgens toegevoerd aan een tweede gepakte kolom 12, waar de zich nog in de waterige fractie bevindende ammoniak middels een luchtstriproces wordt verwijderd.

Hiertoe wordt een warme luchtstroom 16 door de gepakte kolom 12 gevoerd. De luchtstroom die de gepakte kolom 12 verlaat is de eerder genoemde, aan de gepakte kolom 2 toegevoerde luchtstroom 17.

De de gepakte kolom 12 verlatende waterige fractie bevat vrijwel geen ammoniak en fosfaat meer en kan zonder schade voor het milieu op een stuk land worden verregend of in de bodem worden geïnfiltreerd o.d. zoals schematisch met een pijl 13 aangegeven. Desgewenst kan eerst nog organisch materiaal worden verwijderd.

De uit de separator verkregen koek wordt naar een drooginrichting 18 gevoerd om met behulp van door een fornuis 19 verwarmde drooglucht 20 te worden gedroogd. De de droger 18 verlatende drooglucht 15 is warm en bevat veel waterdamp. Deze lucht is derhalve zeer geschikt om als striplucht te gebruiken. De de droger verlatende luchtstroom 15 bevat echter ook nog uit de koek afkomstige ammoniak, die om een hoog striprendement te verkrijgen eerst uit de luchtstroom 15 dient te worden verwijderd.

Hiertoe is een derde gepakte kolom 21 voorzien, waarin de luchtstroom 15 met een waterstroom 22, waarin een zuur is opgelost, in contact wordt gebracht. De toevoer van het zuur is schematisch bij 23 aangegeven.

De waterstroom 22 wordt middels een pomp 24 gerecir-culeerd en het gevormde ammoniumzout wordt als oplossing bij 25 verwijderd, en kan desgewenst nog door de droger 18 worden gedroogd. De aldus van ammoniak ontdane luchtstroom 15 wordt vervolgens gebruikt om ammoniak uit de settler 9 verlatende waterige fractie te strippen, zoals bij 16 is aangegeven, en hierboven reeds is beschreven. Desgewenst kan een deel 26 van de luchtstroom 15 weer naar het fornuis 19 worden teruggevoerd om samen met verse lucht 27 te worden verwarmd. Hiertoe kunnen ventilatoren 28, 29 zijn voorzien.

Met voordeel kan althans in een deel van de brandstofbehoefte van het fornuis 19 worden voorzien door hiertoe een deel van de gedroogde mestkoek te gebruiken, die veel brandbaar organisch materiaal bevat. Eén en ander is schematisch bij 30 aangegeven.

Bij 31 is aangegeven, dat de as van de verbrande gedroogde mest weer aan de gedroogde mest kan worden toegevoegd.

De as bevat nog steeds de minerale meststoffen, zoals kalium en fosfaat. Door een deel van de gedroogde mest als brandstof te gebruiken en de as weer terug te voeren neemt derhalve wel het volume van de gedroogde mest af, doch gaan de waar-devolle minerale meststoffen niet verloren. De gedroogde mest wordt bij 32 afgevoerd.

De luchtstroom 33, die de eerste gepakte kolom 2 verlaat bevat onder meer ammoniak en stankcomponenten. De ammoniak kan op dezelfde wijze worden verwijderd als reeds beschreven voor de luchtstroom 15 met behulp van een stripper/absorber 34, waarin de lucht met een een zuur bevattende waterstroom 35 in contact wordt gebracht. De waterstromen 35 en 22 kunnen afzonderlijk van een zuur worden voorzien, doch in het getoonde voorbeeld wordt het zuur voor beide waterstro men gemeenschappelijk bij 36 toegevoerd. Evenzo wordt het ammoniumzout in dit voorbeeld gemeenschappelijk bij 25 afgevoerd.

De van ammoniak ontdane luchtstroom 27, die de inrichting 34 verlaat bevat nog stankcomponenten, die met behulp van een niet getoond biofilter verwijderd kunnen worden.

Efficiënter is het om de luchtstroom 37 te benutten als onderwind voor het fornuis 19, zoals schematisch bij 38 is getoond. De stankcomponenten worden dan verbrand.

Het is zelfs mogelijk om de nog ammoniak bevattende luchtstroom 33 direkt als onderwind aan het fornuis 19 toe te voeren, zoals schematisch bij 39 is aangegeven.

Figuur 2 toont een tweede uitvoeringsvoorbeeld van een inrichting volgens de uitvinding. In figuur 2 zijn elementen, die corresponderen met elementen van figuur 1 met dezelfde verwijzingscijfers aangegeven als in figuur 1.

In het in figuur 2 getoonde uitvoeringsvoorbeeld wordt voor het stripproces wel de warmte-inhoud van de uit de droger 18 tredende drooglucht 15 gebruikt, maar niet de drooglucht zelf.

De luchtstroom 15, die de droger verlaat wordt weer toegevoerd aan een stripper/absorber 21, die de ammoniak verwijdert uit de luchtstroom 15 middels een waterstroom 22, evenals in het uitvoeringsvoorbeeld van figuur 1. De gepakte kolom 21 werkt tevens als stofvanger. In de gepakte kolom 21 wordt de latente en voelbare warmte van de drooglucht overgebracht naar de waterstroom 22. De waterstroom 22 stroomt behalve door de gepakte kolom 21 ook door een gepakte kolom 40, waarin warmte en waterdamp worden opgenomen door een stroom verse lucht 41, die na het verlaten van de gepakte kolom 40 als striplucht 16 wordt gebruikt.

De in figuur 2 getoonde werkwijze, die gebruik maakt van gescheiden luchtstromen 15 en 16 biedt als voordeel, dat de hoeveelheid voor het stripproces te gebruiken lucht onafhankelijk van de hoeveelheid de droger verlatende drooglucht kan worden gekozen.

Ook kunnen nu de afgassen van het fornuis direkt als drooglucht naar de droger 18 worden gevoerd, zoals bij 45 schematisch is aangegeven. De uit de droger tredende lucht wordt nu immers niet voor het stripproces zelf gebruikt.

De luchtstroom 15 en ook de koek 5 kunnen nu zonder bezwaar C02 bevatten zonder dat dit leidt tot een hoger kalkverbruik. Voorts is geen warmte wisselend oppervlak in het fornuis 19 nodig om de drooglucht te verwarmen. Doordat de koek 5 C02 mag bevatten kan de separator 4 voor de gepakte kolom 2 worden geplaatst, zoals in figuur 2 is getoond. De gepakte kolom 2 behoeft dan een minder grote materiaalstroom te verwerken, waardoor de kans op vervuiling verkleint.

Door toepassing van de boven beschreven werkwijze respectievelijk inrichting voor het behandelen van drijfmest kan derhalve op energie-zuinigewijze drijfmest worden omgezet in een voor het milieu onschadelijke waterige fractie en in opnieuw te gebruiken waardevolle droge meststof. Deze droge meststof kan bovendien een relatief gering volume hebben indien de gedroogde koek deels als brandstof wordt gebruikt voor de inrichting die de drooglucht verschaft.

De transportkosten, respectievelijk de voor transport van de droge meststoffen benodigde energie zijn derhalve ook relatief gering.

Door toepassing van een eerste stripbewerking in de inrichting 2 wordt voorts het kalkverbruik aanzienlijk verlaagd.

Opgemerkt wordt, dat na het voorgaande diverse modificaties voor de deskundige voor de hand liggen. Zo zou bijvoorbeeld de separator ook na de gepakte kolom 12 kunnen worden geplaatst. Een voordeel daarvan is dat de koek 5 en dus de luchtstroom 15 geen ammoniak meer bevat. De stap van de absorptie van ammoniak in de inrichting 21 zou dan kunnen vervallen. Een bezwaar kan zijn dat de gepakte kolom 12 de gehele materiaalstroom dient te verwerken. Voorts wordt opgemerkt dat waar in het voorgaande is gesproken over gepakte kolom hieronder ook steeds verstaan kan worden een samenstel van meerdere gepakte kolommen of bedden of meer in het algemeen een stripinrichting, ook wel stripper of stripper/absorber genoemd.

Deze en soortgelijke modificaties worden geacht binnen het kader van de uitvinding te vallen.

Claims (29)

1. Werkwijze voor het behandelen van drijfmest, in het bijzonder geschikt voor het behandelen van varkensdrijfmest, waarbij middels een stripproces ammoniak uit de mest wordt verwijderd, met het kenmerk, dat de drijfmest wordt gescheiden in een vaste en een vloeibare fractie; dat de vaste fractie wordt toegevoerd aan een drooginrichting en dat althans de in de de drooginrichting verlatende drooglucht opgeslagen warmte wordt gebruikt om in temperatuur verhoogde lucht te verkrijgen, die wordt gebruikt voor het strippen van ammoniak uit tenminste de waterige fractie van de drijfmest.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat althans een deel van de vaste fractie, na in de drooginrichting te zijn gedroogd, wordt gebruikt als brandstof voor een fornuis, dat de voor het drogen benodigde verwarmde drooglucht verschaft.

3. Werkwijze volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat de as van de als brandstof gebruikte vaste fractie weer aan het niet als brandstof gebruikte deel van de de drooginrichting verlatende gedroogde vaste fractie wordt toegevoegd.

4. Werkwijze Volgens conclusie 2 of 3, met het kenmerk, dat als drooglucht via een warmtewisselaar in het fornuis verwarmde lucht wordt gebruikt.

5. Werkwijze volgens conclusie 2 of 3, met het kenmerk, dat als drooglucht de afgassen van het fornuis worden gebruikt.

6. Werkwijze volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de de drooginrichting verlatende drooglucht althans deels in contact wordt gebracht met een een zuur bevattende waterstroom en van ammoniak wordt ontdaan, en dat de van ammoniak ontdane warme en met waterdamp verzadigde verkregen lucht wordt gebruikt als striplucht voor het tenminste uit de waterige fractie van drijfmest strippen van ammoniak.

7. Werkwijze volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de de drooginrichting verlatende drooglucht althans deels in contact wordt gebracht met een waterstroom, die latente en voelbare warmte uit de drooglucht opneemt, dat de drooglucht vervolgens wordt afgevoerd en dat de waterstroom in contact wordt gebracht met een stroom verse lucht teneinde deze te verwarmen en met waterdamp te verzadigen, waarna de aldus verkregen warme verzadigde lucht als striplucht voor het tenminste uit de waterige fractie van de drijfmest strippen van ammoniak.

8. Werkwijze volgens conclusie 7, met het kenmerk, dat de waterstroom een zuur bevat.

9. Werkwijze volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de voor het strippen van ammoniak uit de drijfmest gebruikte lucht na het stripproces in contact wordt gebracht met tenminste de waterige fractie van de nog niet van ammoniak ontdane drijfmest teneinde in een tweede stripproces de C02 althans deels uit de drijfmest op te nemen, en althans de waterige fractie in temperatuur te verhogen.

10. Werkwijze volgens conclusie 9, met het kenmerk, dat de na het tweede stripproces resulterende luchtstroom in contact wordt gebracht met een een zuur bevattende waterstroom teneinde de luchtstroom van ammoniak te ontdoen.

11. Werkwijze volgens conclusie 10, met het kenmerk, dat de van ammoniak ontdane luchtstroom door een biofilter wordt gevoerd voor het verwijderen van stankcomponenten.

12. Werkwijze volgens conclusie 10, met het kenmerk, dat de van ammoniak ontdane lucht als onderwind wordt gebruikt voor een fornuis, dat de voor de drooginrichting benodigde warme lucht verschaft.

13. Werkwijze volgens conclusie 9, met het kenmerk, dat de na het tweede stripproces resulterende luchtstroom wordt gebruikt als onderwind voor een fornuis, dat de voor de drooginrichting benodigde warme lucht verschaft.

14. Werkwijze volgens conclusie 6 of 8 en conclusie 10, met het kenmerk, dat de met de de drooginrichting verlatende lucht in contact gebrachte waterstroom is verbonden met de waterstroom, die met de na het tweede stripproces resulterende luchtstroom in contact wordt gebracht.

15. Werkwijze volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de drijfmest tussen het tweede stripproces en het strippen van ammoniak uit tenminste de waterige fractie wordt gescheiden in een vaste en een waterige fractie.

16. Werkwijze volgens één der conclusies 1 t/m 14, met het kenmerk, dat de drijfmest voorafgaand aan het tweede stripproces wordt gescheiden in een vaste en een waterige fractie.

17. Werkwijze volgens één der conclusies 1 t/m 14, met het kenmerk, dat de drijfmest na het strippen van ammoniak uit tenminste de waterige fractie wordt gescheiden in een vaste en een waterige fractie.

18. Inrichting voor het behandelen van drijfmest, in het bijzonder geschikt voor het behandelen van varkensdrijfmest, omvattende een luchtstripinrichting voor het verwijderen van ammoniak uit de mest, gekenmerkt door een separator die de mest scheidt in een vaste koek en een vloeibare fractie; een drooginrichting voor het drogen van de koek; en door middelen om met behulp van de de drooginrichting verlaten drooglucht warme, met waterdamp verzadigde lucht te vormen, die als striplucht aan de stripinrichting kan worden toegevoerd.

19. Inrichting volgens conclusie 18, gekenmerkt door een aan de luchtstripinrichting voor het verwijderen van ammoniak voorafgaande tweede luchtstripinrichting voor het althans deels verwijderen van C02 uit de mest, en het in temperatuur verhogen van althans de waterige fractie van de mest.

20. Inrichting volgens conclusie 18 of 19, gekenmerkt door een stripper/absorber die de tweede luchtstripinrichting verlatende lucht in contact kan brengen met een een zuur bevattende waterstroom teneinde de lucht van ammoniak te ontdoen.

21. Inrichting volgens conclusie 20, gekenmerkt door een biofilter, waaraan de van ammoniak ontdane lucht wordt toegevoerd.

22. Inrichting volgens één der conclusies 18 t/m 21, gekenmerkt door een stripper/absorberinrichting, die de de drooginrichting verlatende drooglucht ontdoet van ammoniak en met waterdamp verzadigt.

23. Inrichting volgens één der conclusies 18 t/m 21, gekenmerkt door een eerste warmtewisselaarinrichting waarin de de drooginrichting verlatende drooglucht warmte afstaat aan een waterstroom en een tweede warmtewisselaarinrichting, welke de waterstroom waterdamp en de uit de drooglucht opgenomen warmte afstaat aan een luchtstroom, welke de striplucht voor de stripinrichting vormt.

24. Inrichting volgens conclusie 23, met het kenmerk, dat de waterstroom een zuur bevat.

25. Inrichting volgens conclusie 23 of 24, met het kenmerk, dat de eerste en de tweede warmtewisselaarinrichting een gepakte kolom omvatten.

26. Inrichting volgens één der conclusies 18 t/m 25, gekenmerkt door een fornuis dat warme lucht voor de drooginrichting verschaft.

27. Inrichting volgens conclusie 26, met het kenmerk, dat het fornuis een warmtewisselaar omvat die warmte aan de afgassen van het fornuis onttrekt en afgeeft aan een luchtstroom, die aan de drooginrichting wordt toegevoerd.

28. Inrichting volgens conclusie 26, met het kenmerk, dat de afgassen van het fornuis de warme lucht voor de drooginrichting vormen.

29. Inrichting volgens conclusie 26, met het kenmerk, dat het fornuis is ingericht om gedroogde mest te verbranden.