NL9500510A

NL9500510A - Composting method and the compost obtained

Info

Publication number: NL9500510A
Application number: NL9500510A
Authority: NL
Inventors: Berend Jan Smit
Original assignee: Berend Jan Smit
Priority date: 1994-03-14
Filing date: 1995-03-14
Publication date: 1995-10-02

Abstract

The invention relates to a composting method comprising the steps of: i) mixing cellulose-containing (cellulosic) material with manure; ii) dewatering the mixture; and iii) aerobically composting the dewatered mixture to produce compost water abstracted from the mixture preferably being mixed with fresh cellulose-containing material, and to the compost obtained.

Description

COMPOSTERINGSWERKWIJZE EN DE VERKREGEN COMPOSTCOMPOSTING METHOD AND COMPOST OBTAINED

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een composteringswerkwijze, meer in het bijzonder op een composteringswerkwijze waarbij cellulose-houdend materiaal wordt gemengd met mest, dat na ontwateren wordt onderworpen aan aërobe compostering.The present invention relates to a composting process, more particularly to a composting process in which cellulosic material is mixed with manure, which is subjected to aerobic composting after dewatering.

Op dit moment bestaat er een mestoverschot, hetgeen problemen oplevert voor wat betreft het milieu, het agrarisch bedrijf en dergelijke.At the moment there is a manure surplus, which poses problems with regard to the environment, the agricultural business and the like.

Verder bestaat er in toenemende mate een overschot aan cellulose-houdend materiaal, zoals stro, kaf, houtsnippers, bast, berm- en/of slootafval, welk afval ontstaat door het maaien van bermen en het schonen van sloten. Veel van dit cellulose-houdend materiaal, met name het berm- en/of slootafval kan slechts tegen toenemende kosten worden gestort, terwijl het ontoelaatbaar is geworden dergelijk afval over het land uit te strooien. Compostering van dit materiaal leidt tot compost, dat als belangrijkste eigenschap grondstructuurverbetering bezit. Derhalve is compost geen gewenst produkt en is thans in relatief grote hoeveelheden beschikbaar.Furthermore, there is an increasing surplus of cellulose-containing material, such as straw, chaff, wood chips, bark, roadside and / or ditch waste, which waste is generated by mowing verges and cleaning ditches. Much of this cellulosic material, in particular roadside and / or ditch waste, can only be dumped at increasing costs, while it has become inadmissible to sprinkle such waste over the land. Composting of this material leads to compost, the main property of which is soil structure improvement. Therefore, compost is not a desirable product and is now available in relatively large amounts.

De onderhavige uitvinding beoogt voor het overschot aan mest en cellulose-houdend materiaal te verminderen en daarvoor een gecombineerde toepassing te vinden, zodanig dat de gevormde compost een aanzienlijk betere waardering krijgt door daarvan verbeterde eigenschappen.The present invention aims to reduce the surplus of manure and cellulose-containing material and to find a combined application therefor, such that the compost formed has a considerably better appreciation due to its improved properties.

De onderhavige uitvinding is gebaseerd op het inzicht, dat door het mengen van mest en deze cellulose-houdende stof het water uit de mest wordt vastgehouden door de cellulose-houdende stof, waardoor minder effluent ontstaat. Hierbij is verder gebleken dat de ammoniak-emissie uit de mest door menging met het cellulose-houdende materiaal aanzienlijk is verminderd. Bovendien wordt de daaropvolgende compostering uitgevoerd bij een zodanige temperatuur, bijvoorbeeld 60- 80eC, dat in het cellulose-houdende materiaal aanwezige nadelige componenten, zoals onkruidzaden in het geval van berm- en/of slootafval, door de compostering bij hoge temperatuur onwerkzaam worden gemaakt. Derhalve wordt een inherent nadeel van cellulose-houdende stof op optimale wijze ontweken.The present invention is based on the insight that by mixing manure and this cellulose-containing substance, the water from the manure is retained by the cellulose-containing substance, so that less effluent is created. It has further been found that the ammonia emission from the manure is considerably reduced by mixing with the cellulose-containing material. In addition, the subsequent composting is carried out at such a temperature, for example 60-80 ° C, that harmful components present in the cellulose-containing material, such as weed seeds in the case of roadside and / or ditch waste, are rendered ineffective by the high-temperature composting. Therefore, an inherent drawback of cellulosic material is optimally avoided.

Dit wordt overeenkomstig de uitvinding bereikt met een composteringswerkwijze die omvat: i) het mengen van cellulose-houdend materiaal met mest; ii) het ontwateren van het mengsel; en iii) het aëroob composteren van het ontwaterde mengsel tot compost.This is accomplished in accordance with the invention by a composting process comprising: i) mixing cellulosic material with manure; ii) dewatering the mixture; and iii) aerobically composting the dehydrated mixture into compost.

Een bijkomend voordeel van de compostering bij relatief hoge temperatuur is, dat de in het cellulose-houdende materiaal opgenomen hoeveelheid water door de aërobe compostering wordt verbrand, waardoor op economische wijze vermeden is voorheen de mest tegen relatief hoge kosten in te dikken, en de daarbij gevormde vloeistof noodzakelijkerwijs te behandelen. De volgens deze werkwijze gevormde compost is van zodanige aard, dat hij kan worden toegepast op landbouwgronden, waardoor het op dit moment door besproeiing met drijfmest sterk verlaagde humusgehalte weer op peil kan worden gebracht. Verder bezit de compost door de daarin opgenomen mest een mestende functie door de daarin aanwezige mestcomponenten, namelijk stikstof, fosfor, kalium, calcium, enzovoort, waardoor bijvoorbeeld tot 50 ton compost per hectare kan worden toegepast.An additional advantage of the composting at a relatively high temperature is that the amount of water contained in the cellulose-containing material is burned by the aerobic composting, thus economically avoiding previously thickening the manure at a relatively high cost, and thereby necessarily treat liquid. The compost formed according to this method is of such a nature that it can be applied to agricultural soils, so that the humus content which is currently greatly reduced by spraying with slurry can be restored. Furthermore, due to the manure contained therein, the compost has a fertilizing function due to the manure components present therein, namely nitrogen, phosphorus, potassium, calcium, etc., so that, for example, up to 50 tons of compost per hectare can be used.

Door de compostering bij relatief hoge temperatuur is de gevormde compost in wezenlijke mate vrij van onkruidzaden en dergelijk, waardoor het gebruik van herbiciden op landbouwgronden in sterke mate, bijvoorbeeld tot meer dan 50%, kan worden teruggebracht.Due to the composting at a relatively high temperature, the compost formed is substantially free of weed seeds and the like, which can greatly reduce the use of herbicides on agricultural soils, for example to more than 50%.

Tenslotte is de verkregen compost van een lage dichtheid, zodat afvoer naar andere gebieden ten opzichte van de afvoer van water bevattende mest economisch zeer rendabel is.Finally, the compost obtained is of low density, so that discharge to other areas is economically very profitable compared to the discharge of water-containing manure.

Bij voorkeur wordt aan het mengsel onttrokken water gemengd met vers cellulose-houdend materiaal. Door het terugvoeren van water is het mogelijk de hoeveelheid gevormd vloeibaar effluent sterk te beperken, en met name is het dan mogelijk de werkwijze uit te voeren zonder dat een vloeibare effluentstroom ontstaat die anderszins eventueel verder gereinigd en opgewerkt dient te worden alvorens te kunne lozen in het milieu. Als voorkeursmateriaal voor cellulose materiaal wordt gebruik gemaakt van berm- en/of slootafval, omdat dit materiaal is dat niet zonder meer kan worden gestort en dus materiaal met een negatieve prijs.Preferably, water withdrawn from the mixture is mixed with fresh cellulosic material. By returning water, it is possible to strongly limit the amount of liquid effluent formed, and in particular it is then possible to carry out the method without generating a liquid effluent stream which otherwise has to be further cleaned and worked up before it can be discharged into the environment. The preferred material for cellulose material is the use of roadside and / or ditch waste, because this is material that cannot simply be dumped and therefore material with a negative price.

Indien verder bij voorkeur de gevormde vloeistof wordt onderworpen aan microfiltratie en/of omgekeerde osmose, ontstaat een zeer voordelig proces, doordat veelal de overblijvende vloeistof na reiniging in principe kan worden geloosd in het riool of zelfs in het milieu.Furthermore, if the formed liquid is preferably subjected to microfiltration and / or reverse osmosis, a very advantageous process is created, because in principle the remaining liquid can in principle be discharged into the sewer or even into the environment after cleaning.

Indien verder bij voorkeur tijdens de microfiltratie en/of omgekeerde osmose gevormde vaste stof wordt onderworpen aan de aërobe compostering, ontstaat een composteringswerkwijze met als af te voeren produkten het waardevolle compost en loosbaar water.Furthermore, if solid material formed during the microfiltration and / or reverse osmosis is subjected to the aerobic composting, a composting method is created with the valuable compost and discharable water as products to be disposed of.

Teneinde de compostering verder te bevorderen heeft het voorkeur dat het ontwaterde mengsel wordt geënt met micro-organismen die de compostering bevorderen. Alsdan is het mogelijk binnen een tijdsbestek van 2-10 weken, bij voorkeur 3-6 weken, een uitstekende compost te vormen, één en ander afhankelijk van de heersende buitentemperatuur. Hierbij heeft het verder voorkeur dat de compostering plaatsvindt bij een temperatuur tussen 65 en en regelmatige beluchting (één keer per week) plaatsvindt, terwijl daarbij zoveel mogelijk het opgebouwde temperatuurregime niet nadelig wordt beïnvloed.In order to further promote composting, it is preferred that the dehydrated mixture be inoculated with microorganisms that promote composting. It is then possible to form excellent compost within a time frame of 2-10 weeks, preferably 3-6 weeks, depending on the prevailing outside temperature. It is further preferred that the composting takes place at a temperature between 65 and regular aeration (once a week), while the built-up temperature regime is not adversely affected as much as possible.

De relatieve hoeveelheden van het cellulose-houdend materiaal zijn afhankelijk van het droge stof gehalte van de mest en het type afval.The relative amounts of the cellulose-containing material depend on the dry matter content of the manure and the type of waste.

Het type afval bestaat bij voorkeur uit berm- en/of slootmaaisel. In het algemeen kunnen afval en mest worden gemengd in een verhouding die is gelegen tussen 0,5 en 1.The type of waste preferably consists of verge and / or ditch clippings. In general, waste and manure can be mixed in a ratio of between 0.5 and 1.

Meer bij voorkeur in een verhouding van 1:1. In de praktijk is gebleken, dat een zeer voordelige mengverhouding mest:afval bedraagt 0,5:1.More preferably in a ratio of 1: 1. It has been found in practice that a very advantageous mixing ratio of manure: waste amounts to 0.5: 1.

Tenslotte heeft de onderhavige uitvinding betrekking op de compost die is verkregen met de composteringswerkwijze, waarin zijn gecomposteerd het mengsel van ontwaterde mest en cellulose-houdend materiaal, met name berm- en/of slootafval.Finally, the present invention relates to the compost obtained by the composting process, in which the mixture of dehydrated manure and cellulose-containing material, in particular roadside and / or ditch waste, is composted.

Genoemde en andere kenmerken van de werkwijze overeenkomstig de uitvinding zullen hierna verder verduidelijkt worden aan de hand van een aantal uitvoeringsvoorbeelden, waarvan er één is getoond in de vorm van een tekening.Mentioned and other features of the method according to the invention will be further elucidated hereinbelow on the basis of a number of exemplary embodiments, one of which is shown in the form of a drawing.

Figuur 1 toont schematisch als stroomdiagram een werkwijze voor de compostering overeenkomstig de uitvinding en de daarbij gebruikte inrichting.Figure 1 schematically shows as a flow diagram a method for composting according to the invention and the device used therewith.

Figuur 1 toont de inrichting 1 voor het uitvoeren van de composteringswerkwijze overeenkomstig de uitvinding. De inrichting 1 omvat een mesttank 2, waarin mest, bijvoorbeeld dierlijke mest, wordt opgeslagen. Vanuit de mesttank 2 wordt de mest toegevoerd aan een vloeistof/vast-scheider 3. Deze schelder 3 kan de vorm hebben van een filterbandpers, een wormpers en dergelijke. Belangrijk is dat de gevormde ontwaterde mest 4 een droge stofgehalte heeft van circa 40-80%, bij voorkeur 50-60%. De resterende vloeistof of gier, wordt opgeslagen in een tank 5.Figure 1 shows the device 1 for carrying out the composting method according to the invention. The device 1 comprises a manure tank 2, in which manure, for example animal manure, is stored. The manure is supplied from the fertilizer tank 2 to a liquid / solid separator 3. This separator 3 can take the form of a filter belt press, a worm press and the like. It is important that the dehydrated manure 4 formed has a dry matter content of about 40-80%, preferably 50-60%. The remaining liquid, or liquid manure, is stored in a tank 5.

De inrichting 1 omvat verder een opslag 6 voor berm- en slootafval dat in rollen 7 is aangevoerd en gestapeld op een plateau 8.The device 1 further comprises a storage 6 for roadside and ditch waste which is supplied in rollers 7 and stacked on a plateau 8.

De ontwaterde mest 4 en het afval 7 worden gemengd in een verhouding 1 : 5 en daarbij gebracht in een hal 9 op een doorlaatbare vloer 10, in de vorm van rillen 11 met een lengte van bijvoorbeeld 50 meter, een breedte van 3 meter en een hoogte van 2 meter.The dehydrated manure 4 and the waste 7 are mixed in a ratio of 1: 5 and then placed in a hall 9 on a permeable floor 10, in the form of grooves 11 with a length of, for example, 50 meters, a width of 3 meters and a height of 2 meters.

Het materiaal in de ril 11 wordt gehakseld en daarbij belucht. Teneinde geuroverlast te vermijden wordt over de ril een plastic doek 12 gelegd.The material in the groove 11 is chopped and thereby aerated. In order to avoid odor nuisance, a plastic cloth 12 is placed over the score.

Afhankelijk van het jaargetijde wordt na bijvoorbeeld één week het doek 12 verwijderd en opnieuw belucht door hakselen waarbij het doek .12 op- en af gerold wordt.Depending on the season, the cloth 12 is removed after, for example, one week and aerated again by chopping, whereby the cloth 12 is rolled up and down.

Voorafgaande aan het composteren wordt gevormd water via een leiding 13 afgevoerd naar een scheiding 7, 14 en aldaar gezeefd met uit de tank 5 afkomstige dunne mest. Het retentaat wordt via de leiding 15 toegevoerd aan de composteringshal teneinde aldaar na menging met afval 7 te worden gecomposteerd.Before composting, formed water is discharged via a pipe 13 to a separation 7, 14 and sieved there with thin manure originating from the tank 5. The retentate is fed via line 15 to the composting hall in order to be composted there after mixing with waste 7.

Het filtraat wordt via de leiding 16 toegevoerd naar een op zich bekende microfiltratie-eenheid 17 die bestaat uit een aantal microfiltratie-eenheden. Echter, het filtraat kan tevens worden teruggevoerd naar de composteringshal 9 en aldaar gemengd met mest en berm- en/of slootafval.The filtrate is supplied via line 16 to a microfiltration unit 17 known per se, which consists of a number of microfiltration units. However, the filtrate can also be returned to the composting hall 9 and mixed there with manure and roadside and / or ditch waste.

Een geconcentreerde vaste stof bevattende fractie wordt via de leiding 18 teruggevoerd naar de composteringshal 9 en toegevoerd aan de rillen na wegneming van het doek 12. In principe is het mogelijk dat het filtraat vanuit de leiding 16 via een klep 19 en de leiding 20 eveneens wordt toegevoerd aan de composteringshal 9 afhankelijk van de te gebruiken composteringscondities.A concentrated solid-containing fraction is returned via line 18 to composting hall 9 and fed to the grooves after removal of the fabric 12. In principle, it is possible that the filtrate from line 16 is passed through a valve 19 and line 20 as well. supplied to the composting hall 9 depending on the composting conditions to be used.

De vloeibare fractie uit de microfiltratie-eenheid 17 wordt via een leiding 21 en een pomp 22 toegevoerd aan een op zich bekende omgekeerde osmose-eenheid die bestaat uit een aantal units. Tijdens de omgekeerde osmose ontstaat water 24 dat in principe kan worden geloosd in het milieu dan wel op het riool. Een vaste stof bevattende fractie wordt via een leiding 25 afgevoerd en komt via de leiding 18 eveneens naar de composteringshal 9.The liquid fraction from the microfiltration unit 17 is supplied via a line 21 and a pump 22 to a per se known reverse osmosis unit consisting of a number of units. During the reverse osmosis, water 24 is created which can in principle be discharged into the environment or into the sewer. A solid containing fraction is discharged via line 25 and also passes via line 18 to composting hall 9.

Volgens een tweede uitvoeringsvorm van een werkwijze overeenkomstig de uitvinding wordt bermgras- en slootafvalmaaisel gehakseld en op een vaste vloer losgestort gestapeld en aangereden. Het gehakselde berm- en/of slootafval wordt gemengd met uit een mesttank afkomstige, dierlijke mest, bijvoorbeeld in een verhouding van 1:1. Het gevormde mengsel van afval en mest wordt onderworpen aan een vaste vloeistofscheiding, bijvoorbeeld met behulp van een extruder of bandfilterpers. Het ontwaterde mengsel heeft een droge stof gehalte van circa 40-80%, bij voorkeur 50-60%. De daarop volgende compostering van de droge fractie vindt plaats bij een temperatuur die in het algemeen is gelegen tussen 50-90eC, zoals 60-80°C, waarbij regelmatige omzetting gedurende circa 30 dagen plaatsvindt teneinde een hoogwaardige compost met mestwaarde te verkrijgen. Door de toevoeging van cellulose-houdend materiaal treedt een verhoging van de C:N verhouding op, waardoor de vorming van ammoniak wordt verminderd, en een droge fractie kan ontstaan met een droge stof gehalte van circa 50% en meer. De resterende vloeistof of gier wordt opgeslagen in een tank en kan teruggevoerd worden en gemengd met vers toegevoerd berm-/slootafval.According to a second embodiment of a method according to the invention, roadside grass and ditch waste clippings are chopped and stacked on a solid floor and stacked and hit. The chopped roadside and / or ditch waste is mixed with animal manure from a manure tank, for example in a ratio of 1: 1. The mixture of waste and manure formed is subjected to a solid liquid separation, for example with the help of an extruder or belt filter press. The dehydrated mixture has a dry matter content of about 40-80%, preferably 50-60%. The subsequent composting of the dry fraction takes place at a temperature generally between 50-90 ° C, such as 60-80 ° C, with regular conversion taking place for about 30 days in order to obtain a high-quality compost with fertilizer value. The addition of cellulose-containing material results in an increase in the C: N ratio, so that the formation of ammonia is reduced, and a dry fraction can be formed with a dry matter content of approximately 50% and more. The remaining liquid or liquid manure is stored in a tank and can be returned and mixed with freshly fed roadside / ditch waste.

Het regelmatig omzetten van het materiaal is afhankelijk van het jaargetijde waarin de compostering wordt uitgevoerd, echter moet voorkomen worden dat tijdens de compostering de temperatuur teveel daalt.The regular conversion of the material depends on the season in which the composting is carried out, however, it must be prevented that the temperature drops too much during composting.

Teneinde te vermijden dat in het berm- en/of slootafval teveel grotere vaste deeltjes aanwezig zijn, zoals stenen, zand en ijzeren delen, heeft het verder voorkeur dat het aangevoerde berm- en/of slootafval voordien wordt ontdaan van dergelijke materialen. Daarbij kan het materiaal via een opvoerende transportband worden toegevoerd aan twee opeenvolgende walsen die elk zijn uitgerust met terugverende tanden, zodat tegen de tanden drukkende stenen tegen de rotatierichting van de walsen heen door achterwaarts veren van de tanden weggevoerd kan worden, terwijl het gras kan worden getransporteerd naar een soortgelijke wals, die het van stenen ontdane afval toevoert aan een schutinrichting, waarover door opwaarts schudden over scheefstaande vlakken gras voorwaarts wordt verplaatst en in het gras aanwezige kleine stenen en zand uitgezeefd worden en afgevoerd. Dit voorgereinigde afval met een relatief hoog koolstofgehalte wordt met drijfmest met een relatief hoog stikstofgehalte gemengd, welke menging gedurende 0,5 tot 4 uur, bij voorkeur 1-2 uur plaatsvindt.In order to avoid that too much larger solid particles are present in the roadside and / or ditch waste, such as stones, sand and iron parts, it is further preferred that the supplied roadside and / or ditch waste is previously stripped of such materials. In addition, the material can be fed via a rising conveyor belt to two successive rollers, each of which is equipped with spring-backed teeth, so that stones pressing against the teeth can be carried away against the rotation direction of the rollers by rear-springing of the teeth, while the grass can be removed. transported to a similar roller, which feeds the de-stoneized debris to a protective device, over which grass is advanced by upward shaking over skewed surfaces and small stones and sand present in the grass are sieved and discharged. This relatively high carbon pre-cleaned waste is mixed with relatively high nitrogen slurry, which is mixed for 0.5 to 4 hours, preferably 1-2 hours.

Met de werkwijze volgens de uitvinding is het mogelijk bijvoorbeeld 12.000 ton vloeibare en dierlijke mest te verwerken met 12.000 ton berm- en slootafval tot circa 8.000-12.000 ton compost dat niet alleen een optimaal bodemstructuur verbeterende eigenschap bezit, maar ook een goede mestwaarde bezit.With the method according to the invention it is possible, for example, to process 12,000 tons of liquid and animal manure with 12,000 tons of roadside and ditch waste into approximately 8,000-12,000 tons of compost, which not only has an optimum soil structure-improving property, but also has a good fertilizer value.

De compost bevat een zeer acceptabel fosfaatgehalte, waarbij 50 ton compost per hectare kan worden opgebracht op landbouwgrond bij een toepassingsnorm van 100 kg fosfaat per hectare.The compost contains a very acceptable phosphate content, whereby 50 tons of compost per hectare can be applied to agricultural land with an application standard of 100 kg of phosphate per hectare.

Tenslotte wordt opgemerkt dat aan het ontwaterde mengsel micro-organismen kunnen worden toegevoerd, zoals actief slib en staande bacterieculturen.Finally, it is noted that microorganisms, such as activated sludge and standing bacterial cultures, can be added to the dehydrated mixture.

Claims

A composting method, comprising: i) mixing cellulosic material with manure; ii) dewatering the mixture; and iii) aerobically composting the dehydrated mixture into compost.

The method of claim 1, wherein water withdrawn from the mixture is mixed with fresh cellulosic material.

A method according to claim 1 or 2, wherein the cellulosic material comprises roadside and / or ditch waste.

A method according to claims 1-3, wherein the formed liquid is subjected to microfiltration and / or reverse osmosis.

A method according to claim 4, wherein solid formed during microfiltration and / or reverse osmosis is subjected to aerobic composting.

A method according to claims 1-5, wherein the dehydrated mixture is inoculated with microorganisms that promote composting.

A method according to claims 1-6, wherein manure and roadside and / or ditch waste are mixed in a ratio of 0.5: 2, preferably 1: 1, more preferably 1: 0.5.

8. Compost obtained by composting dehydrated manure and roadside and / or ditch waste.