NO178296B - Produkter inneholdende vannlöslige forbindelser av nitrogen og fosfor som er rasktvirkende gjödsel, fremgangsmåte ved fremstilling av dette, samt anvendelse derav - Google Patents
Produkter inneholdende vannlöslige forbindelser av nitrogen og fosfor som er rasktvirkende gjödsel, fremgangsmåte ved fremstilling av dette, samt anvendelse derav Download PDFInfo
- Publication number
- NO178296B NO178296B NO920190A NO920190A NO178296B NO 178296 B NO178296 B NO 178296B NO 920190 A NO920190 A NO 920190A NO 920190 A NO920190 A NO 920190A NO 178296 B NO178296 B NO 178296B
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- sludge
- nitrogen
- content
- products
- added
- Prior art date
Links
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 85
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 title claims description 47
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 title claims description 27
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 26
- 230000008569 process Effects 0.000 title claims description 8
- 150000003018 phosphorus compounds Chemical class 0.000 title 1
- 239000010802 sludge Substances 0.000 claims description 87
- 239000002689 soil Substances 0.000 claims description 43
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 27
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 claims description 22
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 20
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 19
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical group N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 14
- 230000012010 growth Effects 0.000 claims description 13
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 claims description 12
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 12
- 244000005700 microbiome Species 0.000 claims description 12
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 claims description 12
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 12
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 11
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 claims description 11
- BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L potassium carbonate Substances [K+].[K+].[O-]C([O-])=O BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 11
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 9
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 9
- VTLYFUHAOXGGBS-UHFFFAOYSA-N Fe3+ Chemical compound [Fe+3] VTLYFUHAOXGGBS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000008394 flocculating agent Substances 0.000 claims description 8
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 claims description 6
- 150000003863 ammonium salts Chemical class 0.000 claims description 6
- AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L calcium dihydroxide Chemical group [OH-].[OH-].[Ca+2] AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 6
- 239000000920 calcium hydroxide Substances 0.000 claims description 6
- 229910001861 calcium hydroxide Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 6
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N cadmium atom Chemical compound [Cd] BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 150000007522 mineralic acids Chemical class 0.000 claims description 5
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 claims description 5
- 239000010865 sewage Substances 0.000 claims description 5
- ATRRKUHOCOJYRX-UHFFFAOYSA-N Ammonium bicarbonate Chemical compound [NH4+].OC([O-])=O ATRRKUHOCOJYRX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N alumane Chemical class [AlH3] AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000001099 ammonium carbonate Substances 0.000 claims description 4
- 235000012501 ammonium carbonate Nutrition 0.000 claims description 4
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 claims description 4
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims description 4
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910000027 potassium carbonate Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 claims description 4
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 claims description 4
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 claims description 2
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 claims 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 73
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 19
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 description 19
- 239000000463 material Substances 0.000 description 19
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 239000010801 sewage sludge Substances 0.000 description 13
- 238000002386 leaching Methods 0.000 description 9
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 9
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 description 8
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 8
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 8
- 239000012065 filter cake Substances 0.000 description 8
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 6
- BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N ammonium sulfate Chemical class N.N.OS(O)(=O)=O BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 235000011130 ammonium sulphate Nutrition 0.000 description 6
- 239000003673 groundwater Substances 0.000 description 6
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 6
- 244000025254 Cannabis sativa Species 0.000 description 5
- 229910052921 ammonium sulfate Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 5
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 5
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 5
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 5
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 5
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 5
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 5
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000004063 acid-resistant material Substances 0.000 description 4
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 4
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 4
- -1 e.g. aluminium Chemical class 0.000 description 4
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 4
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 description 4
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 4
- 238000010979 pH adjustment Methods 0.000 description 4
- 239000003415 peat Substances 0.000 description 4
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 4
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 4
- 235000021317 phosphate Nutrition 0.000 description 4
- 230000001376 precipitating effect Effects 0.000 description 4
- 239000003516 soil conditioner Substances 0.000 description 4
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 4
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 229910000288 alkali metal carbonate Inorganic materials 0.000 description 3
- 150000008041 alkali metal carbonates Chemical class 0.000 description 3
- 150000004645 aluminates Chemical class 0.000 description 3
- LFVGISIMTYGQHF-UHFFFAOYSA-N ammonium dihydrogen phosphate Chemical compound [NH4+].OP(O)([O-])=O LFVGISIMTYGQHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910000387 ammonium dihydrogen phosphate Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000001166 ammonium sulphate Substances 0.000 description 3
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 description 3
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 3
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 description 3
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 description 3
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 description 3
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 3
- 239000003110 molding sand Substances 0.000 description 3
- 235000019837 monoammonium phosphate Nutrition 0.000 description 3
- 235000019645 odor Nutrition 0.000 description 3
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 3
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 3
- 229940072033 potash Drugs 0.000 description 3
- 235000015320 potassium carbonate Nutrition 0.000 description 3
- 235000011181 potassium carbonates Nutrition 0.000 description 3
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 3
- 239000000344 soap Substances 0.000 description 3
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 3
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 3
- 239000010803 wood ash Substances 0.000 description 3
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910002651 NO3 Inorganic materials 0.000 description 2
- NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N Nitrate Chemical compound [O-][N+]([O-])=O NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000008044 alkali metal hydroxides Chemical class 0.000 description 2
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 description 2
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 2
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 2
- 239000002361 compost Substances 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 description 2
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 description 2
- 230000035558 fertility Effects 0.000 description 2
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 2
- 238000005187 foaming Methods 0.000 description 2
- HYBBIBNJHNGZAN-UHFFFAOYSA-N furfural Chemical compound O=CC1=CC=CO1 HYBBIBNJHNGZAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 2
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 150000002484 inorganic compounds Chemical class 0.000 description 2
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N kaolin Chemical compound O.O.O=[Al]O[Si](=O)O[Si](=O)O[Al]=O NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000010871 livestock manure Substances 0.000 description 2
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 2
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 2
- 235000016709 nutrition Nutrition 0.000 description 2
- 239000003895 organic fertilizer Substances 0.000 description 2
- 230000003204 osmotic effect Effects 0.000 description 2
- 230000008635 plant growth Effects 0.000 description 2
- OTYBMLCTZGSZBG-UHFFFAOYSA-L potassium sulfate Chemical compound [K+].[K+].[O-]S([O-])(=O)=O OTYBMLCTZGSZBG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 229910052939 potassium sulfate Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000011151 potassium sulphates Nutrition 0.000 description 2
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 2
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 2
- 239000002195 soluble material Substances 0.000 description 2
- 238000001694 spray drying Methods 0.000 description 2
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- 241000251468 Actinopterygii Species 0.000 description 1
- 208000024827 Alzheimer disease Diseases 0.000 description 1
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004254 Ammonium phosphate Substances 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 1
- 241000195493 Cryptophyta Species 0.000 description 1
- 241000234642 Festuca Species 0.000 description 1
- IOVCWXUNBOPUCH-UHFFFAOYSA-M Nitrite anion Chemical compound [O-]N=O IOVCWXUNBOPUCH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-L Phosphate ion(2-) Chemical compound OP([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010042618 Surgical procedure repeated Diseases 0.000 description 1
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 1
- 241000209140 Triticum Species 0.000 description 1
- 235000021307 Triticum Nutrition 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 229910001854 alkali hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001963 alkali metal nitrate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001964 alkaline earth metal nitrate Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001342 alkaline earth metals Chemical class 0.000 description 1
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 description 1
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 1
- BVCZEBOGSOYJJT-UHFFFAOYSA-N ammonium carbamate Chemical compound [NH4+].NC([O-])=O BVCZEBOGSOYJJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000908 ammonium hydroxide Substances 0.000 description 1
- ZRIUUUJAJJNDSS-UHFFFAOYSA-N ammonium phosphates Chemical class [NH4+].[NH4+].[NH4+].[O-]P([O-])([O-])=O ZRIUUUJAJJNDSS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000019289 ammonium phosphates Nutrition 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 238000004380 ashing Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 150000001661 cadmium Chemical class 0.000 description 1
- 229940065285 cadmium compound Drugs 0.000 description 1
- 150000001662 cadmium compounds Chemical class 0.000 description 1
- QCUOBSQYDGUHHT-UHFFFAOYSA-L cadmium sulfate Chemical compound [Cd+2].[O-]S([O-])(=O)=O QCUOBSQYDGUHHT-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L calcium carbonate Substances [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229940043430 calcium compound Drugs 0.000 description 1
- 150000001674 calcium compounds Chemical class 0.000 description 1
- 235000014633 carbohydrates Nutrition 0.000 description 1
- 150000001720 carbohydrates Chemical class 0.000 description 1
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 description 1
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- KXDHJXZQYSOELW-UHFFFAOYSA-N carbonic acid monoamide Natural products NC(O)=O KXDHJXZQYSOELW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000009264 composting Methods 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- BUACSMWVFUNQET-UHFFFAOYSA-H dialuminum;trisulfate;hydrate Chemical compound O.[Al+3].[Al+3].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O BUACSMWVFUNQET-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 1
- 230000003467 diminishing effect Effects 0.000 description 1
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019797 dipotassium phosphate Nutrition 0.000 description 1
- 229910000396 dipotassium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000011038 discontinuous diafiltration by volume reduction Methods 0.000 description 1
- 239000003651 drinking water Substances 0.000 description 1
- 235000020188 drinking water Nutrition 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 210000003608 fece Anatomy 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 239000010408 film Substances 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 230000035784 germination Effects 0.000 description 1
- 239000004519 grease Substances 0.000 description 1
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 1
- 231100001240 inorganic pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 150000002736 metal compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910000000 metal hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004692 metal hydroxides Chemical class 0.000 description 1
- 244000000010 microbial pathogen Species 0.000 description 1
- 235000013379 molasses Nutrition 0.000 description 1
- 150000002823 nitrates Chemical class 0.000 description 1
- 150000002826 nitrites Chemical class 0.000 description 1
- 229910017464 nitrogen compound Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002830 nitrogen compounds Chemical class 0.000 description 1
- QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N nitrogen group Chemical group [N] QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000001477 organic nitrogen group Chemical group 0.000 description 1
- 239000003002 pH adjusting agent Substances 0.000 description 1
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 1
- 239000011236 particulate material Substances 0.000 description 1
- 239000013618 particulate matter Substances 0.000 description 1
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000000135 prohibitive effect Effects 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 230000029219 regulation of pH Effects 0.000 description 1
- 150000004671 saturated fatty acids Chemical class 0.000 description 1
- 235000003441 saturated fatty acids Nutrition 0.000 description 1
- 239000013535 sea water Substances 0.000 description 1
- 150000004760 silicates Chemical class 0.000 description 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 238000003892 spreading Methods 0.000 description 1
- 230000007480 spreading Effects 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 description 1
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 description 1
- 235000000346 sugar Nutrition 0.000 description 1
- 150000008163 sugars Chemical class 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- XTQHKBHJIVJGKJ-UHFFFAOYSA-N sulfur monoxide Chemical class S=O XTQHKBHJIVJGKJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052815 sulfur oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910021653 sulphate ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 description 1
- 150000004670 unsaturated fatty acids Chemical class 0.000 description 1
- 235000021122 unsaturated fatty acids Nutrition 0.000 description 1
- 235000013311 vegetables Nutrition 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 description 1
- 239000004552 water soluble powder Substances 0.000 description 1
- 230000004580 weight loss Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
- C05F—ORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C, e.g. FERTILISERS FROM WASTE OR REFUSE
- C05F7/00—Fertilisers from waste water, sewage sludge, sea slime, ooze or similar masses
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F11/00—Treatment of sludge; Devices therefor
- C02F11/18—Treatment of sludge; Devices therefor by thermal conditioning
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
- C02F3/30—Aerobic and anaerobic processes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
- C05F—ORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C, e.g. FERTILISERS FROM WASTE OR REFUSE
- C05F1/00—Fertilisers made from animal corpses, or parts thereof
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A40/00—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production
- Y02A40/10—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production in agriculture
- Y02A40/20—Fertilizers of biological origin, e.g. guano or fertilizers made from animal corpses
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/141—Feedstock
- Y02P20/145—Feedstock the feedstock being materials of biological origin
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Fertilizers (AREA)
- Treatment Of Sludge (AREA)
Description
Foreliggende oppfinnelse vedrører produkter inneholdende vannløslige forbindelser av nitrogen og fosfor som er rasktvirkende gjødsel fremstilt av organisk slam, en fremgangsmåte ved fremstilling av dette, samt anvendelser derav.
Foreliggende oppfinnelse viser at det eksisterer en synergisk virkning mellom vannløselige organiske stoffer og gjødnings-emner, som medfører at sistnevnte forblir lengre i jorden uten å bli vasket ut enn det som er tilfellet når de organiske stoffene ikke er tilstede. Dette er et viktig moment i å begrense utslippet av gjødningsemner til vassdrag og grunnvann. Det vises videre til at blandinger av vann-løselige organiske stoffer og allminnelige gjødningsemner øker tilveksten av planter pr. mengde gjødningsemne mer enn sistnevnte brukt alene. Foreliggende oppfinnelse viser hvordan slike vekstfremmende og utslippsbegrensende blandinger også kan fremstilles fra biologisk slam ved en ny og fordelaktig behandlingsmåte.
Kjente fremgangsmåter for behandling av biologisk slam etc. har som målsetning : a) ødelegge patogene mikroorganismer som kan være tilstede i slammet, b) fjerne ubehagelig lukt, og
c) omdanne en avvannet slam-"kake" inneholdende typisk 15-25 % tørrstoff til kompostert materiale som også inneholder
typisk 20 - 25 £ tørrstoff.
Siden dette slammet er biologisk aktivt og utsettes for forråtnelse med dannelse av illeluktende forbindelser, blir slammet i enkelte tilfeller tørket og granulert og det resulterende produktet selges som jordforbedringsmiddel.
Et typisk komposteringsanlegg har en behandlingstid på minst 14 dager og i løpet av denne tiden må slammet vendes
mekanisk, luftes og holdes ved en temperatur på ca. 30 0 C. Produktet må deretter "modnes" i en periode på 4 - 6 uker.
Slike anlegg krever store kapitalinvesteringer og store arealer.
Materialene som er fremstilt på denne måten er beheftet med store ulemper ved at materialenes egenskaper og oppførsel i mange tilfeller tilsvarer slammet de er fremstilt av. Materialenes tørrstoffinnhold av forbindelser med toksiske tungmetaller som f.eks. kadmium og bly og potensielt toksiske lettmetaller som f.eks. aluminium, er identisk med innholdet av disse metallene i slammet som materialene er fremstilt fra. Disse materialene kan heller ikke pumpes.
Det er vist at disse materialene er potensielt anvendelige som gjødsel. Imidlertid vil innholdet av plantenærings-stoffer, primært forbindelser av nitrogen og fosfor, frigjøres for sakte til at de er generelt anvendelige dersom de ikke tilføres i svært store mengder. Dette er i sin tur utelukket på grunn av det høye innholdet av toksiske tungmetaller. En annen årsak som utelukker bruk av store mengder av disse materialene er faren for overflateavrenning. Dette kan skje dersom store nedbørsmengder forekommer rett etter tilføring av disse materialene til et dårlig drene-rende, tungt jordsmonn som f.eks. leire, da næringsstoffene inngår i store partikler som lett transporteres i avrennings-vannet .
Videre vil investeringene i anlegg og utstyr for å omdanne slammet til et granulært produkt være hindrende for potensi-elle brukere.
Hittil har disse momentene ført til at mesteparten av anleggene for fremstilling av organisk slam enten deponerer den rå slamkaken på godkjente fyllplasser og/eller bruk av slamkaken som jordforbedringsmidler innen jordbruket, dvs. som et tillegg til bruk av husdyrgjødsel.
I tillegg til de få anleggene som fremstiller et granulert, tørket produkt, er det noen få anlegg som har installasjoner som forbrenner slammet. Denne metoden vil effektivt redusere volumet til produktet som kommer ut av behandlingsanlegget, men den er meget kostbar og innebærer risiko for utslipp av tungmetalldamper og svoveloksider til atmosfæren.
Miljøvernmyndighetene er sterkt bekymret om to utviklinger : i) det høye innholdet av tungmetaller (spesielt kadmium og bly) i jordbruksprodukter og dyrkingsjorden, og ii) det økende innholdet av organiske og uorganiske forurensninger (spesielt fosfat, nitrat og nitritt) i grunnvannet.
Andre miljømessige problemer vedrører innholdet av (løselige) aluminiumforbindelser i a) drikkevann og dyrkingsjord siden de har vært antatt å være årsak til Alzheimers sykdom og b) i skogsjord fordi de antas være årsak til skogsdød. Aluminiumsalter er vanlig brukt som flokkulanter ved vannbehandling og det er ikke uvanlig at tørrstoffet i slammet fra slike anlegg inneholder så mye som 10 masse-St aluminium som stammer fra flokkulanten.
Det første av disse problemene i) har ført til en rekke nye bestemmelser i mange land, som begrenser mengden av slambasert jordforbedringsmiddel som kan tilføres et gitt jordbruksareal over en gitt tid. Denne mengden er mye mindre enn det som ble tillatt tidligere og medfører derfor at produksjonsanlegget må være ansvarlig for transport av slammet til flere og mer fjerntliggende steder enn det som var tilfellet før. Dette vil i sin tur øke driftskostnadene til anleggene og gjøre deponeringsproblemene enda større.
Disse bestemmelsene vil også gjelde den rå slamkaken og det granulerte og komposterte materialet nevnt tidligere, siden alle disse produktene har samme innhold av tungmetaller. Det andre problemet ii) nevnt over har ført til restriksjoner ved drift og plassering av fyllplasser og har også ført til en økt kontroll med anvendelse av kunstgjødsel og husdyrgjødsel. Det er sannsynlig at også disse aktivitetene vil bli underlagt strengere bestemmelser i fremtiden. Mangel på passende deponier for biologisk slam og spesielt kloakkslam er allerede et stort problem i mange land og denne situa-sjonen vil sannsynligvis bli forverret.
En annen konsekvens av ii) er at anlegg for avløpsbehandling vil bli pålagt å redusere mengden av nitrogenforbindelser som slippes ut under drift. Dette vil sannsynligvis føre til et krav om denitrifisering av avløpsvannet fra slike anlegg. Den vanligste denitrifikasjonsmetoden går ut på å la mikroorganismer formere seg i avløpsvannet og derved omdanne det løselige nitrogenet enten til cellevev eller nitrogen-gass. Dette krever nærvær av en karbonkilde, dvs. en vannløselig, metaboliserbar karbonholdig forbindelse, som ofte må tilsettes avløpsvannet før eller under denitrifi-seringsprosessen. Det er ikke kjent noen slambaserte produkter som kan anvendes som karbonkilde ved denitrifisering.
Foreliggende oppfinnelse vedrører en fullstendig ny fremgangsmåte ved behandling av kloakkslam og annet biologisk slam hvor alle hovedproblemene som er forbundet med behandling av slikt slam er løst.
Ved å anvende fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen oppnås sterilisering, (dvs. ved fjerning av mikroorganismer), stabilisering (forhindrer vekst av mikroorganismer slik at langtidslagring muliggjøres), volumreduksjon, luktfjerning (dvs. uten lukt av svovel eller råtnende materialer), stor grad av reduksjon av metall innholdet inkludert tungmetaller, og omsetning til anvendelige, salgbare produkter med enestående egenskaper. Kostnadene forbundet med behandling av slam ved fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen er også betydelig mindre enn ved kjente fremgangsmåter som gir dårligere sluttprodukter.
Produktene i henhold til foreliggende oppfinnelse er kjennetegnet ved at det vannløselige nitrogenet er i form av urea og ammoniumsalter, hvilke produkter er flytende eller tørkede og inneholder henholdsvis 15 - 30 masse-56 eller mer enn 50 masse-56 av en vannløselig permenterbar karbonkilde, at masseforholdet mellom nitrogen og karbon, sistnevnte i form av f ermenterbare substanser, er fra 1:1 til 1:10 og fortrinnsvis mellom 1:2 og 1:5, at innholdet av nitrogen er mellom 5 og 25 masse-56, at innholdet av kadmium er mindre enn 5 ppm, innholdet av kvikksølv er mindre enn 2 ppm og innholdet av bly er mindre enn 20 ppm og at innholdet av gjødningsstoffer utvaskes sakte når produktet er tilsatt jordsmonnet.
Produktene kan anvendes som karbonkilde for for eksempel denitrifisering av utløpsstrømmer fra kloakkrenseanlegg, etanolfremstilling eller vekst av proteinrike mikroorganismer for bruk i dyrefor.
Oppfinnelsen vedrører også en fremgangsmåte ved fremstilling av produktene over som er kjennetegnet ved at organisk slam inneholdende minst 15 % tørrstoff oppvarmes til minst 180°C og fortrinnsvis mellom 210 og 230°C i minst 2 minutter, og fortrinnsvis mellom 3 og 7 minutter, hvorpå de uløselige organiske komponentene hydroliseres til vannløslige forbindelser ved hjelp av en katalysator, fortrinnsvis uorganiske syrer, uoppløst faststoff skilles ut, og metallioner fra gruppe 2b, 3a, 4a, 5a, 6b, 7b og 8 i det periodiske system fjernes ved utfelling ved tilsetting av et fellingsreagens, hvilket fellingsreagens tilsettes trinnvis slik at flokkulanter tilsatt til den rå slamvæsken gjenvinnes fra produktet og brukes om igjen, hvilke flokkulanter er jern (III) og/eller aluminiumssalter gjenvunnet ved utfelling ved pH mindre enn 4.5.
Fremgangsmåten katalyseres fortrinnsvis ved at slammet tilsettes uorganiske syrer, fortrinnsvis svovelsyre som brukes i en mengde slik at pH i produktene er mindre eller lik 1.5, og fortrinnsvis mellom 0.5 og 1.0, eller ved at slammet tilsettes metallsalter, hvilke metallsalter er vannløslige forbindelser av jern (III) og/eller aluminium i en mengde på minst 100 ppm og fortrinnsvis 200 ppm basert på tilført slam.
Fellingsreagenset er fortrinnsvis ammoniakk, ammoniumkarbonat, ammoniumkarbamat, kaliumhydroksid eller kaliumkarbonat eller en blanding av disse, hvilket fellingsreagens har en verdi som plantenaeringsstof f, eller at alt eller deler av fellingsreagenset er kalsiumhydroksid og at forholdet mellom nitrogen og karbon er mellom 1:1 og 1:10, fortrinnsvis mellom 1:2 og 1:5.
Oppfinnelsen vil nå bli beskrevet mer detaljert ved hjelp av utførelseseksempler med henvisning til de medfølgende tegninger. Figur 1 viser et flytskjema av en utførelsesform av fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen. Figur 2 viser en skisse av en kolonne for bestemmelse av ni trogenutvasking.
I figur 1 er det vist et flytskjema for en utførelsesform av fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen.
Slam inneholdende minst 10 £ og fortrinnsvis 15 % eller mer partikler blandes med en mengde av reaktorproduktet i en blandetank, typisk 20-35 vol-%, slik at det gjøres lett pumpbart og en mengde mineralsyrer, fortrinnsvis svovelsyre, tilsettes slik at pH i den resulterende blandingen er under 1.5, fortrinnsvis 0.5-0.8. Dette utgjør typisk 20 - 50 gram svovelsyre pr. kg. tørrstoff.
Det totale innholdet av Fe(III) og Al(III) justeres om nødvendig slik at det tilsvarer minst 200 ppm av tørrstoffet. Den nødvendige mengden vil variere i henhold til slamtypen og tallene over er representative for kloakkslam.
Den resulterende blandingen oppvarmes til minst 180 °C og fortrinnsvis mellom 210 og 245 °C i en periode på minst 2 og fortrinnsvis 3-5 minutter. Denne behandlingen gjør at blandingen omdannes til reaktorproduktet, som er en dispersjon med lav viskositet inneholdende 2-5 masse-£ partikler .
Partiklene bunnfeller og eventuelle ikke-blandbare oljer flyter opp til overflaten og begge disse fraksjonene fjernes i separate beholdere. Partiklene oppkonsentreres i et filter 9 til en filterkake som inneholder så mye tørrstoff som mulig, typisk minst 40 masse-56.
pH i den klare vanndige fasen justeres f.eks. med ammoniakk eller alkalimetall karbonat eller hydroksid, først til pH 4.0 ± 0.4 og deretter til 7.5 ± 0.5, og det utfelte materialet fjernes etter hver pH-justering. Den resulterende klare væsken inndampes deretter til et innhold på 20 og fortrinnsvis minst 30 masse-£ oppløst fast stoff.
Slam med lavt innhold av fosfor og/eller tungmetaller, f.eks. slam fra papir- og celluloseindustrien, og avhengig av anvendelsen av sluttproduktet, kan tilsettes finfordelt kalsiumhydroksid og/eller karbonat som fellingsmiddel.
Avvannet biologisk slam 1 inneholdende minst 10 masse-# fast stoff føre til en blandetank 2 hvor en syre 3, fortrinnsvis svovelsyre, tilsettes i en mengde på minst 10 gram og typisk mellom 20 og 50 gram pr. kg. tørrstoff, sammen med en mengde av produktet 4 fra reaktoren 5 (se over), typisk 10-40 masse-% av det inngående slammet. Hensikten med dette er å omsette det opprinnelige slammet til en lett pumpbar dispersjon. Siden tilsetningen av syre kan medføre en liten gassdannelse, er tanken 2 forsynt med et utløp, slik at at gass 6 fra tanken kan føres f.eks. til blanding med fødeluften til kjelen 7 eller til et adsorpsjonstårn. Alle deler av tanken og blanderen/impelleren er fremstilt av syrebestandige materialer.
Dersom analyser av den innkommende slammet viser at innholdet av Al^<+>og Fe^<+>er lavere enn 200 ppm av tørrstoff, bør det tilsettes en mengde aluminium og/eller Fe(III) salt, fortrinnsvis i form av sulfat, for å oppnå denne konsentrasjonen.
Blandetanken 2 bør en kapasitet som tilsvarer minst 1 times produksjon.
Dispersjonen fra tanken 2 pumpes til den første holdetanken 8, hvis hensikt er å sikre en jevn væskestrøm til reaktoren 5. Alle deler til holdetanken 8 og blanderen/impelleren er fremstilt av syrebestandige materialer.
Hensikten med reaktoren 5 er å varme opp den tilførte slam-strømmen slik at en stor mengde av det partikkelf ormige materialet, som i tilfeller med kloakkslam og slam fra jordbruks-, papir- og celluloseindustrien består av cellulose, hydrolyseres i løpet av kort tid til vannløselige forbindelser. Dette forutsetter bruk av syre og de tidligere nevnte aluminium og jern (III) saltene som hydrolysekata-lysatorer og muligheter for å oppnå høy temperatur i reaktoren 5.
Betraktninger vedrørende optimale forhold med hensyn til maksimal reduksjon av mengden partikkelformig materiale, variable kostnader for katalysatorer og energi og faste kostnader til nedbetaling av anlegget indikerer at denne tiden ikke bør overskride 15 minutter og bør ligge mellom 2 og 10 minutter. Det optimale temperaturområdet for slik slam er funnet å være minst 180 °C og fortrinnsvis mellom 210 °C og 245 °C. Mengden av syre bør være slik at reaksjonsproduk-tenes pH ligger under 1.5 og fortrinnsvis 0.5 - 0.8.
Den første holdetanken 8 bør ha en kapasitet som tilsvarer minst 2 timer slamproduksjon.
Siden det tidligere er rapportert at cellulosehydrolyse krever mye lenger tid under tilsvarende betingelser ved-rørende tid, temperatur og surhet, er det meget uventet at driftsbetingelsene her er tilstrekkelige til å redusere mesteparten av slammets celluloseinnhold til vannløselige forbindelser.
Vi har vært i stand til å vise at dette skjer på grunn av små mengder Fe(III) og/eller Al-salter i slammet. Selv om disse forbindelsene er tilstede i tilstrekkelige mengder i f.eks,, kloakkslam, kan det være behov for å tilsette disse i tilfellet med f.eks. slam fra papirindustrien.
Reaktoren 5 er utformet som et langt rør som er kveilet opp på seg selv, slik at den tilførte væsken varmes opp ved varmeveksling med den utgående, behandlede væsken, mens den midtre delen oppvarmes ytterligere til det tidligere nevnte temperaturområdet ved hjelp av en ytre varmekilde som f.eks. en termisk væske. Temperaturen til utløpsvæsken bør være lavere enn 100 "C og fortrinnsvis 60-80 'C. Dette er energibesparende og er fordelaktig for den videre behand-1 ingen.
En del av væsken fra reaktoren 5 føres til settlingstanken 9 og en del føres tilbake til blandetanken 2 via røret 10.
Alle deler av reaktoren 2 må fremstilles av syrebestandige materialer.
Hensikten med settlingstanken 9 er å la partikkelrester felles ut og la fettsyrer, som ellers vil medføre skumdannelse senere i prosessen, flyte opp til overflaten. Tanken 9 er utstyrt med en skummeanordning, som kan være i form av et passende plassert dreneringsrør, for å fjerne flytende substanser 11 (inkludert plastrester), olje og fett til en lagringstank.
Materialet som utfelles i bunnen av tanken 9 pumpes til et filter 12, enten direkte eller via et trommelfilter.
Tanken 9 må være fremstilt av et syrebestandig materiale og bør ha en kapasitet tilsvarende minst 6 og fortrinnsvis 12 timers slamproduksjon.
Hensikten med hovedf il teret 12 er å fjerne så mye vann-løselige materialer soom mulig fra partikkelsrestene. Væsken som presses ut av filteret pumpes via ledning 13 til den første pH-reguleringstanken 14.
Filterkaken fra filteret 12 vil typisk inneholde 10-30 % av det tilførte slammets tørrstoff og vil typisk inneholde 40-60 masse-Sé tørrstoff. Sammensetningen vil variere i sterk grad avhengig av den typen slam den stammer fra. Typiske tørr-stoffanalyser viser at en filterkake etter behandling i henhold til oppfinnelsen av innenlandsk kloakkslam inneholder 20-40 rnasse-^ askedannende forbindelser (hovedsakelig silikater og kalsiumforbindelser), 40-60 masse-& uløselige organiske forbindelser, sannsynligvis cellulose og 5-15 masse-^ vannløselige materialer fra den medfølgende vanndige fasen. Innholdet av tungmetaller i en slik filterkake vil være proprosjonalt med den mengden som er i den medfølgende vanndige fasen, dvs. typisk i området 10-30 % av konsentrasjonen til slike metaller i råslammet.
Dette materialet kan brukes som et jordforbedringsmiddel.
Hensikten med den første pH-reguleringstanken 14 er å justere pH slik at en større del av Al- og Fe( 111 )-sal ter, som kan brukes som flokkuleringsmidler til rå slamvæsker, utfelles samtidig som man unngår en uønsket utfelling av tungmetaller. Det ojptimale pH-området for dette er mellom 3.5 - 4.5. Desto høyere pH, jo bedre utbytte, men samtidig økende fare for utfelling av tungmetaller. Valget av det flørste pH-regule-ringsnivået er derfor avhengig av det tilførste slammets innhold av tungmetaller, men vil ikke i noen tilfeller falle under det nevnte området.
Fellingsmidlene kan velges blant følgende : alkalimetall hydroksid, alkalimetall karbonat, ammoniakk eller ammonium karbonat. Ammoniakkgass er det foretrukne fellingsmiddelet, siden den er rimelig, enkel å anvende, tilfører ikke vann til systemet og forbedrer næringsverdien til sluttproduktet. Et utmerket alternativ til ammoniakk er utvasket treaske, dersom dette er tilgjengelig. Pottaske, dvs. kaliumkarbonat, bør foretrekkes dersom innholdet av kadmium eller kvikksølv er høyt i det tilførte slammet (henholdsvis > 100 ppm eller > 10 ppm tørrstoff) for å redusere risikoen for at det dannes tungmetallaminer, det vil si komplekser av tungmetallfor-bindelser og ammonium hydroksid eller ammoniumsalter. Kalsium hydroksid kan brukes som fellingsmiddel for slam med et lavt fosfatinnhold.
De blandede metallhydroksidene som utfelles i tanken 14, fjernes fra bunnen av tanken 14 og filtreres f.eks. i et posefilter 15. Filtratet pumpes til den andre pH-justerings-tanken 16, mens restene oppløses i mineralsyre, valgt fra svovelsyre eller saltsyre, og brukes igjen som flokkulant.
Hensikten med den andre pH-reguleringstanken 16 er å justere pH slik at en større del av tungmetallene utfelles. Det optimale pH-området hvor dette skjer, er mellom 6.5 og 8.5, avhengig av det valgte fellingsmiddel, men pH vil i alle tilfeller ligge innen det antydede området.
Fellingsmiddelet kan velges fra følgende : alkalimetall hydroksid, alkalimetall carbonat, ammoniakk og ammoniumkarbonat. Selv om ammoniakk kan brukes som fellingsmiddel, er pottaske, dvs. kalium karbonat, foretrukket for produkter som stammer fra slam med høyt innhold av tungmetaller, da det sikrer maksimal utfelling av slike metaller ved pH 7 (som karbonater), reduserer risikoen for dannelse av løselige kadmiumkomplekser og bidrar til plantenaeringsverdien til sluttproduktet. Dersom utvasket treaske er tilgjengelig, er dette et utmerket alternativ til pottaske. Kalsium hydroksid kan også brukes som fellingsreagens for slam med lavt fosfatinnhold.
De utfelte blandede tungmetallene føres ut av tanken 16 og pumpes til en filtreringsanordning 17, f.eks. et posefilter. Filtratet pumpes til inndampere (ikke vist), og restene deponeres f.eks. på en fylling. Mengdene av tørrstoff i disse restene er i tilfellet med kloakkslam ca. 1 masse-^ av tørrstoffet i det tilførte slammet.
Den første og andre pH-reguleringstanken, henholdsvis 14 og 16, kan kombineres som utfelling i et enkelt trinn i tilfelle
a) små anlegg (< 5000 tonn/år tilført tørrstoff) og/eller b) dersom innholdet av tungmetaller er lavt (f.eks. Cd < 1.5 ppm
tørrstoff) og/eller c) dersom Al-holdige forbindelser brukes som flokkulanter i form av aluminater. I tilfellet c) kan restene vaskes ved pH 10.5 ± 1, f.eks. med en løsning av natrium hydroksid, for spesifikk fjerning av aluminium som aluminat. For slam som inneholder store mengder kvikksølv, kan den vandige fasen behandles med en fellingsreagens som er spesielt valgt for dette, f.eks. Degussa<R>TMT 15.
Hensikten med inndamperne (ikke vist) er å redusere volumet til produktet som kommer ut av anlegget og å gi en stabil vandig fase, hvis osmotiske trykkpotensiale er slik at mikroorganismer ikke kan formere seg. Mens et innhold av oppløst fast stoff på ca. 20 % er tilfredsstillende for å imøtekomme det siste kravet, vil transportmessige og tilhørende kostnader kreve at den vandige fasen skal inneholde mer tørrstoff, typisk 30 rnasse-^ eller mer.
Den vandige fasen fra flere typer biologisk slam, inkludert slant fra slakterier, kloakkrenseanlegg og _matvareindustri, vil inneholde fettsyrer. Disse fettsyrene vil ikke bli fjernet fullstendig i settlingstanken 9 på grunn av deres lave løselighet i vann, og de vil bli omdannet til såper ved pH høyere enn ca. 3, dvs. under det første pH-justerings-trinnet. Disse såpene er meget effektive surfaktanter og vil medføre skumdannelse i en uhensiktsmessig utformet inndamper, dvs. en inndamper hvor det skjer en koking med bobledannelse. Vi har derfor funnet det hensiktsmessig å bruke tynn-film inndampere eller sprøytetørkere for å redusere volumet av væsken.
Anvendelsen av to eller flere tynn-film inndampere i serie, sikrer fjerning av en tilstrekkelig mengde vann til å gi et produkt inneholdende 30-40 % vannløselig fast stoff. Det er ikke tilrådelig å bruke slike inndampere for disse vandige fasene med høyere innhold av fast stoff, fordi viskositeten og risikoen for krystallisering blir for høy for pumping. Alternativt kan et vasketårn eller sprøytetørkingstårn, som drives slik at produktet inneholder 30-40 % fast stoff, erstatte tynn-film inndamperne.
Det bør legges merke til at dampen fra inndamperne vil inneholde små mengder organiske forbindelser, først og fremst furfural. Dette bør fortrinnsvis kondenseres og føres tilbake til det første settlingsbassenget i det biologiske behandlingsanlegget, hvor det vil utgjøre en lett tilgjengelig karbonkilde og derved påskynde denitrifiserings-prosessene.
Produktlagertanken (ikke vist) inneholder den delen av det tilførte tørrstoffet, typisk 3/5 for kloakkslam, som er omdannet til vannløselige forbindelser og justert til pH 7.5 ± 0.5, oppkonsentrert til 30-40 masse-£ tørrstoff. Dette rep-resenterer en betydelig volumreduksjon, noe som- er spesielt verdifullt i områder med kaldt klima, siden slike produkter må lagres opptil 6 måneder før de kan brukes^
Anlegget beskrevet over er meget kompakt og kan plasseres i en bygning med et areal på ca. 200 m<2>for et anlegg med en kapasitet på 15000 tonn/år, 20 £ tørrstoff, ikke medregnet områder for energiproduksjon. Lagring av ferdige produkter behøver ikke skje under tak.
I tilfellet med kloakkslam vil ca. 1/4 til 1/7 av tørrstoffet bli fjernet i henholdsvis settlingstrinnet og pH-justerings-trinnet og vil gi den resterende 3/5 pluss tilsatte kjemika-lier i løsning.
Filterkaken fra hovedfilteret 12 inneholder delvis hydroly-sert cellulose, løselige karbonkilder og viktige plante-naeringsmidler (hovedsakelig fosfor og nitrogen), som inneholder mindre tungmetaller enn slammet som den ble fremstilt av. Filterkakens lave pH gjør at den ikke kan nedbrytes av mikroorganismer.
Vi har imidlertid funnet at filterkaken raskt komposteres og gir et utmerket vekstmedium for planter dersom pH i filterkaken økes, f.eks. ved tilsetning av finmalt kalk, treaske, ammoniakk og lignende.
Oljene fra settlingstanken 9, hovedsakelig mettede og umettede fettsyrer, som fjernes og lagres i en tank (ikke vist) kan brukes ved fremstilling av såpe og surfaktanter og som en komponent i dyrefor. De kan oppløses i en liten mengde alkali og brukes som karbonkilde for denitrifiseringen. Hydroksidslammet vil inneholde metaller i tillegg til alkali og alkaliske jordmetaller. Dersom det brukes to fellingstrinn, vil Fe(III) og Al(III) utgjøre størstedelen av slammet som utfelles ved pH 4. Disse kan oppløses fortrinnsvis i svovelsyre for gjenbruk som flokkulanter. Dersom det anvendes et enkelt fellingstrinn kan Al(III) gjenvinnes som aluminat ved jyasking med alkali ved pH > 10. __
De oppløste faste stoffene i væsken fra inndamperne (ikke vist) inneholder hovedsakelig alkalimetall og/eller ammonium fosfater, alkalimetall og/eller ammonium sulfater og vannløselige, karbonholdige materialer, hovedsakelig karbohydrater og avledede forbindelser. Denne væsken kan brukes som en karbonkilde for denitrifiseringen eller som et enestående kombinert gjødsel og jordforbedringsmiddel. Produktet kan også sprøytetørkes til et pelletiserbart, vannløselig pulver som inneholder ca. 90 % tørrstoff.
Sammensetningen av produktet fra inndamperne vil variere i henhold til slammet som brukes og valg av driftsegenskaper innen oppfinnelsens beskyttelsesomfang.
Mens kloakkslambaserte produkter fremstilt ved kjent teknologi typisk inneholder 20-25 tørrstoff og 1-2 % nitrogen (kompost) eller 85-95 % tørrstoff og 4-7 masse-Sé nitrogen (pellets), hvor nitrogenet er sakte opptakbare forbindelser (proteiner), vil produktet som er fremstilt i henhold til foreliggende oppfinnelse fra det samme slammet inneholde minst 20 56 og generelt minst 30 masse-^ tørrstoff, hvorav ca. 1/3 er uorganiske materialer, hvorav en del er raskt tilgjengelig nitrogen i form av ammoniumsulfat. Produktet som er . fremstilt ved sprøytetørking av denne løsningen vil inneholde opptil 25 % nitrogen, avhengig av råslammets sammensetning og valg av pH-justeringsmiddel.
Mens innholdet av enkelte tungmetaller ved kjente kloakkslambaserte forbindelser typisk er Cd > 10 ppm, Pb > 100 ppm, er det betydelig lavere i produktene fremstilt i henhold til oppfinnelsen og typisk Cd < 5 ppm og Pb < 25 ppm.
Produktene fremstilt i henhold til kjent teknologi, f.eks. kompostert og/eller pelletisert slam, er faste stoffer inneholdende fermenterbart materiale og som utsettes for fermentering i nærvær av tilstrekkelig fuktighet. Dette vil medføre utvikling av lukt og andre håndteringsproblemer.
Produktet som er fremstilt i henhold til oppfinnelsen er derimot fullstendig stabile og ute av stand til å fermen-teres. Disse egenskapene er meget overraskende siden komponentene er meget fermenterbare, men det er funnet at fermenterbarheten avtar når konsentrasjonen av tørrstoff overskrider ca. 20 %. Årsaken til dette er sannsynligvis at det osmotiske potensialet til væsker som inneholder mer enn ca. 20 5é tørrstoff, er for høyt til at mikroorganismene kan formere seg.
Siden det er sannsynlig at de uorganiske forbindelsene i væsker som inneholder mer en 20 masse-56 uorganiske forbindelser og 30-40 masse-56 organiske forbindelser vil kunne felles ut, er det foretrukket å sprøytetørke væsker inneholdende 40 masse-£ eller mer oppløste faste stoffer, dersom det er ønskelig med et mer konsentrert sluttprodukt.
Gjødslings- og jordforbedringsegenskapene til (kloakk) slam er beskrevet i litteraturen ("Slamspredning på åkermark, Nilsson, K., Edner, S., Avfallsaktiebolag, 9.90 og "Operatio-nal experiences of sludge application to forest sites in southern Scotland" Arnot, J.M. et al., Seminar ved universi-tet i York 5-7/9/89). Det er spesielt nevnt at utvasking av nitrogenholdige forbindelser til grunnvannet er meget lavere pr. kg. tilsatt N når (kompostert) slam brukes som nitrogen-kilde istedenfor kunstgjødsel. Dette forklares med at nitrogen i slikt slam er organisk bundet og frigjøres sakte, slik at jordsmonnets nitrogenbindingskapasitet ikke over- skrides, mens det motsatte er tilfelle ved kunstgjødsel som f.eks. ammoniumsalter, alkali og alkaliske jordmetall nitrater, urea osv.
Imidlertid er slam og kjente materialer basert på slam ikke generelt akseptert som gjødsel, siden nitrogeninnholdet ofte er for sent og ujevnt tilgjengelig til å kunne anvendes på denne måten for eksempel til avlinger i kjølig klima. Det er funnet at mengden av nitrogen som er tilsatt i form av kjente slambaserte produkter må være 2-3 eller flere ganger større enn det som tilsettes i form av vanlig kunstgjødsel for å gi samme vekstforbedring i slike klima. Siden slambaserte produkter typisk inneholder kun 1/5 - 1/10 av massen av nitrogen i kunstgjødsel, gjør dette at mengden av slambasert produkt som brukes er 10-30 ganger større enn mengden av kunstgjødsel for å gi samme utbytte av avlinger som for eksempel gress, hvete, grønnsaker etc. Slike store volumer er vanskelige og kostbare å håndtere, og de tilfører også uakseptabelt store mengder av (tunge) metaller til jordsmonnet .
Mens produktene fremstilt i henhold til oppfinnelsen inneholder betydelig større mengder nitrogen enn kjente slambaserte materialer, er nitrogenet tilstede nesten fullstendig som ammoniumsalter, dvs. uorganisk bundet. Forståelsen av virkemåten til organisk og uorganisk nitrogen vil føre til antagelsen av at produktene fremstilt i henhold til oppfinnelsen inneholder nitrogen som a) er lett tilgjengelig og b) lett utvaskes til grunnvannet.
Det er derfor fullstendig uventet og overraskende at mens a) kan vises å være lignende til det som skjer ved bruk av uorganisk nitrogen, er b) tilsvarende det som skjer når det brukes organisk nitrogen, og det vises under at anvendelsen av produktene fremstilt i henhold til oppfinnelsen fører til en økning i total jordsmonn + utvasket + plantenitrogen som er mer enn det som tilsettes som produkter i henhold til oppfinnelsen. Videre kan det vises at graden av jordforbedring er større ved bruk av produktene i henhold til oppfinnelsen enn ved å bruke kjente slambaserte produkter og selvfølgelig mye mer markert enn ved bruk av kunstgjødsel.
Eksempel 1. Nitrogenutvasking
A) Eksperimentell fremgangsmåte
6 kolonner konstruert som vist i fig. 2 ble fylt som følger: a-b 1 del torv til 7 deler vannvasket støpesand b-c 1 del torv til 10 deler vannvasket støpesand c-d vannvasket støpesand
Kolonnen ble mettet med vann og overskuddet av vann ble drenert bort i løpet av 5 døgn gjennom utløpet.
Hver kolonne ble fylt med en løsning med følgende sammensetning (i) 150 ml av et produkt fremstilt fra et biologisk slam i henhold til oppfinnelsen; (ii) 150 ml av en løsning av ammoniumsulfat og ammoniumdihydrogenfosfat med samme N og P innhold som produktet brukt i (i); (iii) en mengde pelletisert kloakkslambasert produkt med samme N innhold som (i); (iv) en mengde ubehandlet kloakkslam som (i) var basert på og med samme N innhold som (i); (v) en mengde flytende organisk gjødsel (Vadheim Groplex) med tilsvarende N og P innhold som (i); og (vi) destillert vann.
Utløpet var åpent i en periode på 5 minutter etter tilføring av væskene og væsken som ble drenert ut av kolonnene i løpet av denne tiden ble oppsamlet, målt (ml-6xl) og undersøkt for N innhold. Utløpet ble deretter stengt i en periode på 5 døgn og åpnet igjen for at væske som var drenert gjennom kolonnen i løpet av denne tiden kunne oppsamles, måles (ml-6X2) og undersøkes for N.
En mengde destillert vann tilsvarende 1.3 ganger det som var drenert ut ble tilsatt til kolonnen og prosedyren gjentatt. Denne rutinen ble gjentatt to ganger til, hvoretter kolonnen ble demontert og strata a-b, b-c og c-d adskilt fra hverandre, veid fuktig og tørt, individuelt blandet for å sikre homogenitet og undersøkt for N. Resultatene er gitt i tabell 1.
B. Tolkning av resultater
Økningen i totalt nitrogen som er vist er så mistenkelig i tilfellet med produktene fremstilt i henhold til oppfinnelsen at det er antatt å skyldes at disse produktene har en tilbøyelighet til å påskynde vekst av nitrogenfikserende bakterier. Det er videre antatt at dette i sin tur er en konsekvens av at de karbonholdige materialene til produktene fremstilt i henhold til oppfinnelsen er lettere assimilerbare av bakterien (fermenterbare) enn de fra for eksempel kolonne (iii) til (v ).
Omfanget av nitrogenutvasking som er marginalt høyere i tilfellet med produktet fremstilt i henhold til oppfinnelsen enn for produktene (iii) til (v) er allikevel dramatisk lavere enn for kunstgjødsel systemet i (ii). Det skal også legges merke til at denne mengden avtar med tiden mens den holder seg høy i tilfellet (il). Den større mengden tilgjengelig N i kolonne (i) antyder av mindre N må tilsettes som produkt fremstilt i henhold til oppfinnelsen enn for de andre produktene for å sikre lik plantevekst.
Eksempel 2. Jordforbedringsegenskaper
A. Euktighetsabsor<p>s. lon og retens. lon i sandjord Fertiliteten til sandjord er meget avhengig i hvilken grad de er stand til å holde en film av fuktighet og næringsstoffer rundt jordpartiklene som er tilgjengelige for planterøttene. Siden pakkematerialet i kolonnene (i) til (vi) inneholder sandjord, ble den fuktige og tørre vekten til strata a-b, b-c og c-d målt for hver kolonne før og etter rutinen beskrevet under A. eksperimentell metode, og disse resultatene er vist i tabell 2. Vekttapet ble også målt som en funksjon av tørketid ved 5CPC.
Det dramatisk høyere fuktighetsinnholdet til prøvene fra kolonne (i) og den lavere gradienten til tørkekurven for strata, angir meget sterkt at produktene fremstilt i henhold til oppfinnelsen har en overlegen evne til å forbedre sandjordens egenskap til å holde på fuktigheten (og dermed også næringsstoffene) og derved forbedre dens fertilitet.
B. Fuktjghetsabsorpsjon og porøsitet i leirjord
Jordsmonn som inneholder leire holder på fuktighet og næringsstoffer bedre enn sandjord, mens den store mengden av fine partikler (<10 u) som er tettpakket, - hindrer lett transport av luft, fuktighet og næringstoffer. Slikt jordsmonn har en tendens til å sprekke ved tø_rking, en faktor som kan eksponere planterøttene og føre til dårlig vekst.
For å bestemme hvorvidt produktene fremstilt i henhold til oppfinnelsen virket som jordforbedring for slike jordsmonn, ble prosedyrene beskrevet under eksperimentell metode og fuktighetsabsorpsjon og retensjon i sandjord utført med kolonnene hvis strata a-b omfattet 4 deler porselensleire, 3 deler sand og 1 del torvfiber. For å reflektere det faktum at næringsstoffer og jordforbedringsmidler må trenge ned i leiren dersom de skal være effektive, ble intervallet mellom hver tilsetning av vann økt til 7 døgn og den øvre 1/3 av strata a-b ble fjernet før analyse. Resultatene er vist i tabell 3.
Som vist i tabell 3, utviser kolonnen inneholdende produktene fremstilt i henhold til oppfinnelsen overlegen fuktighets- (og næringstoff) penetrering og retensjonsegen- skaper at disse produktene er i stand til å forbedre leirjord. Det viser at kun prøve a-b fra kolonnen behandlet med produkter fremstilt i henhold til oppfinnelsen dannet en smulelignende struktur ved tørking. Sammen med den lavere uttørkningshastigheten indikerer-dette at prøven både er mer porøs og holder bedre på fuktigheten enn de andre.
C. Ionebvttingsegenskaper
Jordsmonnets ionebvttingsegenskaper er viktig siden visse ioner for eksempel løselig Al^<+>er toksisk for planter og fisk, mens andre for eksempel Cd2+ også er toksisk for høyere dyrearter. Jordsmonn med en høy ionebyttingskapasitet vil binde disse ionene og begrense utvaskingen av disse til grunnvannet. Det er kjent at lav pH i jordsmonnet som for eksempel er et resultat av bruk av ammoniumsalter eller ureagjødsel, øker utvasking (Lindmark, J.-E., Våxtpressen nr. 1, 2/90).
Siden sandjord er spesielt utsatt for slik utvasking, ble ionebyttingsegenskapene til strata i kolonnene (i) til (vi) undersøkt ved å tilsette en mengde kadmiumsulfat og alumi-niumsulfat slik at innholdet av hver Cd<2+>og Al^<+>ioner i næringsstoffene som ble brukt ved starten av prosedyren eksperimentell metode, var minst 500 ppm av løsningen [vann i kolonne (vi)]. Innholdet av hver av disse to ionene i den utvaskede løsningen fra kolonnen ble målt og resultatene er vist i tabell 4.
Som vist i tabell- 4, utviste kolonnen inneholdende produkter fremstilt i henhold til oppfinnelsen at blandingen i denne kolonnen hadde en overlegen ionebyttingskapasitet. Dette er meget overraskende siden kjente teorier ville anta at bruk av ammoniumsulfat vil øke avvaskingen på grunn av at det ville senke pH i jorden [kfr. kolonne (i)] og som en løselighets-forbedrer for kadmiumforbindelser. Vi antar at nærværet av lett tilgjengelig karbonkilde øker veksten av mikroorganismer som binder metallioner og bufrer pH.
Eksempel 3. Vekstøkningsegenskaper
Etter å ha vist at produktet fremstilt i henhold til foreliggende oppfinnelse innehar enestående jordforbedringsegenskaper som ikke utvises hverken av syntetiske gjødsler, kjente slambaserte produkter eller kommersielle organiske gjødsler, ble vekstøkningsegenskapene til disse tre produkt-gruppene undersøkt.
A. Eksperimentell metode
5 såskåler [(i) - (v)] ble fylt med en blanding av 6 deler sand, 1 del porselensleire og 1 del torvfibre. På overflaten av hver skål ble det sådd 2 g gressfrø (festuca spp.) og ble dekket med 2-3 mm jord. Skålene ble vannet og holdt ved 23°C som hver ble gitt 12 timer kunstig dagslys, 12 timer mørke og ble undersøkt for spiring (ca. 7 døgn).
Når frøene spirte, ble skålene (i)-(iv) vannet med 250 ml av en løsning inneholdende b$ > N, 1% P og 4£ K fremstilt fra (i) produkt fremstilt i henhold til oppfinnelsen, (ii) en blanding av ammoniumsulfat, ammoniumdihydrogenfosfat og kaliumsulfat, (iii) kommersiell organisk gjødsel, (iv) en oppslemming av 150 g slam som produkt (i) ble fremstilt av i 150 ml. Til (v) ble det tilsatt 250 ml destillert vann som kontroll. Kaliumsulfat eller hydrogenfosfat eller ammoniumsulfat eller ammoniumdihydrogenfosfat ble tilsatt til prøvene (i), (ii) og (iv) for å oppnå det nevnte innholdet av N, P og
K.
Det ble sprøytet 500 ml destillert vann jevnt på hver skål hver 5. dag over en periode på 30 døgn og den avrente væsken ble oppsamlet fra hver skål hver 5. dag.
Etter 30 døgn ble gresset i hver skål kuttet ned til jordnivå, veid og analysert for N. 1/2 av jorden ble fjernet fra hver skål sammen med gressrøttene og jordpartiklene ble vasket bort fra røttene som deretter ble veid og analysert for N og P. Den gjenværende halvdelen av jorden i hver skål inkludert gressrøttene ble veid i fuktig og tørr tilstand og analysert for N og P. Resultatene er vist i tabell 5.
B. Konklusjoner
Resultatene fra skålene som inneholdt produktene fremstilt i henhold til oppfinnelsen er bemerkelsesverdige og kan ikke forklares ut fra nåværende forståelse av virkningsmåten til gjødsel. Det må derfor konkluderes at komponentene i produktet fremstilt i henhold til oppfinnelsen virker synergistisk med hverandre på en måte som_hittil ikke har vært beskrevet i litteraturen.
Mengden av vekst (blad + rot) som funksjon av forbrukt nitrogen dvs. tilsatt - (utvasket + i jorden + i planten + i røttene) antyder at det må tilsettes betydelig mindre mengder nitrogen til jorden i form av produktene i henhold til oppfinnelsen enn for eksempel syntetiske gjødsler for å oppnå en lik vekst.
Den relativt store mengden av nitrogen som er igjen i jorden ved slutten av vekstforsøkene hvor produktene i henhold til oppfinnelsen ble brukt, antyder at en tilførsel av gjødsel i form av produktene i henhold til oppfinnelsen vil gi tilstrekkelig nitrogen for en hel vekstsesong og at et eventuelt overskudd forblir i jorden og assimileres i det etterfølgende år. Denne mekanismen vil eliminere behovet for en såkalt toppdressing, dvs. tilføring av gjødsel midt i sesongen. Dette viser lovende besparelser både til arbeid og gjødselkostnader for for eksempel bønder og skogeiere.
Den lave og avtagende utvaskingen av nitrogen med tiden er et viktig bidrag i forsøkene på å redusere nitrogennivået i grunnvann som renner av fra jordbruksområdene.
Utslipp fra for eksempel kloakkrenseanlegg vil ofte inneholde nitrogen i mengder som kan føre til en rask vekst av alger og andre mikroorganismer i resipienten og ledninger som fører avløpsvæsken. Bortsett fra å være en ulempe ved nødvendig-heten av jevnlig rensing av slike vannveier og ledninger, kan denne groingen også være skadelig ut fra synspunktet med å opprettholde et tynt akvatisk miljø for eksempel i innsjøer og dammer og også i sjøvann. Dette har ført til at slike avløpsvaesker behandles ved at mikroorganismer får vokse i dem under kontrollerte betingelser slik at det både skjer en fiksering og reduksjon av nitrater og nitritter til nitrogen og derved reduseres mengden av nitrat som slippes ut i miljøet.
Denne prosessen krever en lett tilgjengelig karbonkilde slik at de tidligere nevnte mikroorganismene kan formere seg raskt. Slike karbonkilder må generelt tilsettes og det brukes ofte forbindelser som for eksempel metanol og molasse. Dette resulterer i betydelige økte behandlingskostnader.
Fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen, spesielt når den brukes for behandling av for eksempel papir og masseindustri-slam, gir produkter som virker som lett tilgjengelige karbonkilder for slike denitrifiseringsprosesser.
Deponering av celluloserike slam som har et lavt fosfat og metal1 innhold, for eksempel fra papir og masseindustrien, er ofte kostbart og vanskelig. Behandlet i henhold til frem-gangsmåtene vil det gi flytende reaktorprodukter som har et rikt innhold av C^-sukkere. pH i disse reaktorproduktene kan helt eller delvis justeres med kalsiumhydroksyd slik at deres nitrogeninnhold blir optimalisert for etterfølgende fermentering til for eksempel etanol eller et proteinrikt dyrefor.
Claims (5)
1.
Produkter inneholdende vannløselige forbindelser av nitrogen og fosfor som er rasktvirkende gjødsel fremstilt av organisk-slam,karakterisert vedat det vannløselige nitrogenet er i form av urea og ammoniumsalter, hvilke produkter er flytende eller tørkede og inneholder henholdsvis 15 - 30 masse-% eller mer enn 50 masse-^ av en vannløselig fermenterbar karbonkilde, at masseforholdet mellom nitrogen og karbon, sistnevnte i form av fermenterbare substanser, er fra 1:1 til 1:10 og fortrinnsvis mellom 1:2 og 1:5, at innholdet av nitrogen er mellom 5 og 25 masse-56, at innholdet av kadmium er mindre enn 5 ppm, innholdet av kvikksølv er mindre enn 2 ppm og innholdet av bly er mindre en 20 ppm og at innholdet av gjødningsstoffer utvaskes sakte når produktet er tilsatt jordsmonnet.
2.
Fremgangsmåte ved fremstilling av produkter i henhold til krav 1,karakterisert vedat organisk slam (1) inneholdende minst 15% tørrstoff oppvarmes (5) til minst 180°C og fortrinnsvis mellom 210 og 230°C i minst 2 minutter, og fortrinnsvis mellom 3 og 7 minutter, hvorpå de uløselige organiske komponentene hydrolyseres til vannløselige forbindelser ved hjelp av en katalysator, fortrinnsvis uorganiske syrer, uoppløst faststoff skilles ut, og metallioner fra gruppe 2b, 3a, 4a, 5a, 6b, 7b og 8 i det periodiske system fjernes ved utfelling (16) ved tilsetting av et fellingsreagens, hvilket fellingsreagens tilsettes trinnvis slik at flokkulanter tilsatt til den rå slamvæsken gjenvinnes fra produktet og brukes om igjen, hvilke flokkulanter er jern (III) og/eller aluminiumsalter gjenvunnet ved utfelling ved pH mindre enn 4,5.
3.
Fremgangsmåte i henhold til krav 2,karakterisert vedat fremgangsmåten katalyseres ved at slammet tilsettes uorganiske syrer (3), fortrinnsvis svovelsyre som brukes i en mengde slik at pH i produktene er mindre eller lik 1,5, og fortrinnsvis mellom 0,5 og 1,0, eller ved at slammet tilsettes metallsalter, hvilke metallsalter er vannløselige forbindelser av jern(III) og/eller aluminium i en mengde på minst 100 ppm, og fortrinnsvis minst 200 ppm, basert på tilført slam.
4.
Fremgangsmåte i henhold til krav 3,karakterisert vedat fellingsreagenset er ammoniakk, ammoniumkarbonat, ammoniumkarbarnat, kaliumhydroksyd eller kaliumkarbonat eller blandinger av disse, hvilket fellingsreagens har en verdi som plantenæringsstoff, eller at alt eller deler av fellingsreagenset er kalsiumhydroksyd og at forholdet mellom nitrogen og karbon er mellom 1:1 og 1:10, fortrinnsvis mellom 1:2 til 1:5
5.
Anvendelse av produktene i henhold til krav 1, som karbonkilde for denitrifisering av utløpsstrømmer fra kloakkrenseanlegg, etanolfremstilling eller vekst av proteinrike mikroorganismer for bruk i dyrefor.
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NO920190A NO178296C (no) | 1992-01-15 | 1992-01-15 | Produkter inneholdende vannlöslige forbindelser av nitrogen og fosfor som er rasktvirkende gjödsel, fremgangsmåte ved fremstilling av dette, samt anvendelse derav |
PCT/NO1993/000012 WO1993014046A1 (en) | 1992-01-15 | 1993-01-14 | Fertilizer mixture and process for production of the fertilizer mixture |
AU33698/93A AU3369893A (en) | 1992-01-15 | 1993-01-14 | Fertilizer mixture and process for production of the fertilizer mixture |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NO920190A NO178296C (no) | 1992-01-15 | 1992-01-15 | Produkter inneholdende vannlöslige forbindelser av nitrogen og fosfor som er rasktvirkende gjödsel, fremgangsmåte ved fremstilling av dette, samt anvendelse derav |
Publications (4)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO920190D0 NO920190D0 (no) | 1992-01-15 |
NO920190L NO920190L (no) | 1993-07-16 |
NO178296B true NO178296B (no) | 1995-11-20 |
NO178296C NO178296C (no) | 1996-03-20 |
Family
ID=19894779
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO920190A NO178296C (no) | 1992-01-15 | 1992-01-15 | Produkter inneholdende vannlöslige forbindelser av nitrogen og fosfor som er rasktvirkende gjödsel, fremgangsmåte ved fremstilling av dette, samt anvendelse derav |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
AU (1) | AU3369893A (no) |
NO (1) | NO178296C (no) |
WO (1) | WO1993014046A1 (no) |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2430673B (en) | 2005-09-29 | 2011-02-09 | United Utilities Plc | Treatment of putrescible cakes |
US9272936B2 (en) | 2009-04-01 | 2016-03-01 | Earth Renewal Group, Llc | Waste treatment process |
BE1020209A5 (nl) | 2011-08-30 | 2013-06-04 | Renovius Man | Opwerking van vervuilde biomassa stromen. |
RU2520144C1 (ru) * | 2013-01-09 | 2014-06-20 | Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт сельскохозяйственного использования мелиорированных земель Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ ВНИИМЗ Россельхозакадемии) | Способ получения жидкого гуминового удобрения |
CN108299088A (zh) * | 2018-02-11 | 2018-07-20 | 平南县德湖种养农民专业合作社 | 一种龟背竹专用肥料及其制作方法 |
CN110467323B (zh) * | 2019-09-17 | 2022-03-25 | 昆明理工大学 | 一种高温微氧和微电流协同处理污泥快速释放内碳源的方法 |
JP7120682B1 (ja) | 2021-08-23 | 2022-08-17 | 智昭 雨谷 | 乾燥糞の製造方法及び製造システム |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB8829024D0 (en) * | 1988-08-11 | 1989-01-25 | Newtech Mfg Pty | Process for treating organic material sewage sludge treatment |
DE3928815A1 (de) * | 1988-12-13 | 1990-06-21 | Still Otto Gmbh | Verfahren zur behandlung von biomassen, z. b. bei der biologischen abwasserreinigung anfallenden klaerschlaemmen, guelle, sonstigen mikrobiologischen oder nachwachsenden biomassen |
-
1992
- 1992-01-15 NO NO920190A patent/NO178296C/no not_active IP Right Cessation
-
1993
- 1993-01-14 AU AU33698/93A patent/AU3369893A/en not_active Abandoned
- 1993-01-14 WO PCT/NO1993/000012 patent/WO1993014046A1/en active Application Filing
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
AU3369893A (en) | 1993-08-03 |
WO1993014046A1 (en) | 1993-07-22 |
NO920190L (no) | 1993-07-16 |
NO920190D0 (no) | 1992-01-15 |
NO178296C (no) | 1996-03-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Zhou et al. | Effects of heavy metals on planting watercress in kailyard soil amended by adding compost of sewage sludge | |
CN109179964B (zh) | 一种可资源化的污泥泥水分离材料及其应用 | |
KR100401247B1 (ko) | 무발효 퇴비, 유기질 비료 및 그의 제조방법 | |
Engida et al. | Review paper on beverage agro-industrial wastewater treatment plant bio-sludge for fertilizer potential in Ethiopa. | |
CN105198511B (zh) | 一种利用制革厂污泥和木质纤维的多功能有机肥及其制备方法和应用 | |
KR100822377B1 (ko) | 축산분뇨의 소화 처리에 따른 부산물의 비료화 처리 방법 및 이를 위한 처리 장치 | |
Jakobsen | Leaching of nutrients from pots with and without applied compost | |
NO178296B (no) | Produkter inneholdende vannlöslige forbindelser av nitrogen og fosfor som er rasktvirkende gjödsel, fremgangsmåte ved fremstilling av dette, samt anvendelse derav | |
DK166580B1 (da) | Fremgangsmaade til omdannelse af ammoniumholdig gylle eller lignende | |
CN108994065B (zh) | 一种污染土壤的多效修复剂制备及其修复方法 | |
Lee et al. | Effect of composting of paper mill sludge for land spreading | |
Arora et al. | Review on dehydration and various applications of biogas slurry for environmental and soil health | |
RU2489414C2 (ru) | Способ получения органоминерального удобрения из осадков сточных вод с помощью компостирования | |
JPH0585874A (ja) | 土壌改良材の製造方法 | |
KR100822378B1 (ko) | 축산분뇨의 소화 처리에 따른 부산물의 비료화 처리 방법 및 이를 위한 처리 장치 | |
JP2000264764A (ja) | 排泥からなる堆肥の製造方法 | |
RU2777787C2 (ru) | Применение растительного сырья | |
RU2777790C2 (ru) | Применение плодородного субстрата для изготовления почвогрунта | |
RU2777789C2 (ru) | Способ получения плодородного субстрата | |
RU2777786C2 (ru) | Основа препарата для обработки осадков сточных вод и/или отходов сельского хозяйства, в частности навоза и помета | |
RU2777791C2 (ru) | Почвогрунт, полученный с использованием плодородного субстрата | |
RU2777788C2 (ru) | Способ обработки осадков сточных вод или сельскохозяйственных отходов, в частности навоза, помета, препаратом на основе растительного сырья | |
RU2761818C1 (ru) | Способ получения основы препарата для обработки осадков сточных вод и/или отходов сельского хозяйства, навоза и помета, с использованием зерна риса | |
RU2761206C1 (ru) | Способ получения основы препарата для обработки осадков сточных вод и/или отходов сельского хозяйства с использованием зерна пшеницы | |
RU2761202C1 (ru) | Плодородный субстрат, полученный посредством обработки осадков сточных вод препаратом на основе растительного сырья |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM1K | Lapsed by not paying the annual fees |
Free format text: LAPSED IN JULY 2002 |