SK49293A3

SK49293A3 - Method and installation for processing animal excrement liquid manure

Info

Publication number: SK49293A3
Application number: SK49293A
Authority: SK
Inventors: Georg Halfter
Original assignee: Georg Halfter
Priority date: 1991-09-20
Filing date: 1992-09-16
Publication date: 1993-08-11
Also published as: EP0559858B1; DE4131296A1; AU2548092A; CZ91693A3; JP2545041B2; WO1993006063A1; ES2103963T3; JPH06502838A; HU9301457D0; PL299320A1; ATE148878T1; HUT68619A; CN1077704A; CA2096644A1; AU656807B2; EP0559858A1; DE59208041D1

Abstract

The invention concerns a method of processing animal excrement and liquid manure (fluid-solid materials) in order to utilize the ammonia in the material in non-volatile, chemically bound form as fertilizer, and the disposal by combustion of the polluting constituents of the material which are not easy to react chemically, or residues arising from the process, such as residual ammonia, methane gas or strong-smelling gaseous substances such as skatoles and mercaptans. The method is characterized in that the non-bonded and/or dissolved ammonia in the material is converted, by the addition of carbon dioxide and gypsum, into a non-volatile nitrogenous fertilizer which is readily absorbed by plants. Exhaust air from animal-husbandry facilities is preferably used as the source of carbon dioxide. Strong-smelling substances, residual ammonia and methane and other volatile substances from the exhaust air are removed from the material usually in a stripping procedure by passing oxygen, preferably in the form of air, and in particular exhaust air from animal-husbandry facilities, into the material. Such substances are combusted over a thermal catalyst, or in combustible gas, when they leave the installation.

Description

Vynález sa týka spôsobu a zariadenia na úpravu zvieracích exkrementov, hnojovice a močovky, pričom v ďalšom popise sa tieto materiály označujú za kvapalné látky, a viazania dusíkových zlúčenín obsiahnutých v kvapalných látkach a tvorených najmä čpavkom, na hnojivo ľahko prijímané rastlinami a na redukciu nepríjemných zápachových látok, ktoré kvapalné látky obsahujú.The present invention relates to a method and apparatus for treating animal excrements, manure and slurry, the following description of which are said to be liquid, and the binding of nitrogen compounds contained in the liquid, mainly consisting of ammonia, to fertilizer readily absorbed by plants and to reduce unpleasant odor. substances containing liquid substances.

Vynález sa tiež týka spôsobu, ktorým by sa vyriešil problém úpravy a zlepšenia odpadového vzduchu z chlievov a maštaliThe invention also relates to a method for solving the problem of treating and improving the waste air from the livers and greasy

Doterajší stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

Pri stále intenzívnejšom chove úžitkových zvierat narastá množstvo produkovaných odpadových látok a odpadového vzduchu z maštali, chlievov a iných objektov pre chov zvierat, ktoré môžu jednak výrazne poškodzovať životné prostredie a jednak nad merne zvyšujú výrobné náklady spojené s chovom hospodárskych zvierat.As animal husbandry is increasingly intensive, the amount of waste and waste air produced from stables, livestock and other livestock buildings is increasing, which can both significantly damage the environment and increase production costs associated with livestock farming.

Kvapalné látky sa obvykle zhromažďujú a skladujú v nádržiach a zberačoch, napríklad v močovkových zberačoch alebo v zberačoch na hnojovicu, ktoré sa vyrábajú z rôznych materiálov, napríklad z ocele, plastov, dreva alebo betónu, pričom v súčasnosti sa zberače najčastejšie zhotovujú z monolitického betónu, betónovaním na mieste. K týmto konštrukčným jednotkám treba pripočítať tiež zariadenia na výrobu bioplynu, ktoré obsahujú odplynenú hnojovicu.Liquid substances are usually collected and stored in tanks and collectors, such as slurry or slurry collectors, which are made of a variety of materials, such as steel, plastic, wood or concrete, and currently collectors are most often made of monolithic concrete, on-site concreting. Biogas plants containing degassed manure must also be added to these units.

Podľa súčasného stavu chovu úžitkových zvierat sa odpadový vzduch z chlievov vypúšťa takmer výhradne do okolitého ovzdušia a prispieva tak k zvyšovaniu množstva nepriaznivých emisií vo vzduchu.According to the current state of livestock breeding, the exhaust air from the livestock is emitted almost exclusively into the ambient air and thus contributes to increasing the amount of unfavorable air emissions.

Ak sa v niektorých prípadoch odpadový vzduch z maštali a chlievov aj čistí, ale tento čistiaci proces nie je spojený s využitím čpavku a prípadne oxidu uhličitého alebo metánu obsiahnutého v odpadovom vzduchu, výsledkom takéhoto riešenia, nasadených technických prostriedkov a postupov je iba zvýšenie nákladov, takže pre užívateľa sa tým iba zvyšujú výrobné náklady.If, in some cases, the waste air from the stables and the livestock is also cleaned, but this cleaning process is not associated with the use of ammonia and possibly carbon dioxide or methane contained in the exhaust air, the result of such a solution, technical means and processes for the user, this only increases production costs.

V týchto zariadeniach sa nádrže na kvapalné látky musia periodicky vyprázdňovať, pričom dĺžka každej periódy závisí jednak od poveternostných podmienok, predovšetkým však od objemu zásobnej nádrže.In these plants, the liquid tanks must be emptied periodically, the length of each period depending on the weather conditions and, in particular, on the volume of the storage tank.

Vyprázdňovanie nádrží a vyvážanie ich obsahu sa robí pomocou cisternových vozidiel alebo cisterien uložených na motorových vozidlách, alebo priamo pomocou čerpadla a rozvodného potrubia, ktorým sa kvapalné látky dopravujú prevažne na poľnohospodárske úžitkové plochy, ako sú polia alebo lúky, kde sa rozstrekujú.The emptying of the tanks and the balancing of their contents shall be carried out by means of tank vehicles or tanks stored on motor vehicles, or directly by means of a pump and a manifold, which transports liquids predominantly to agricultural use areas such as fields or meadows where they are sprayed.

Rozstrekovanie kvapalných látok sa vykonáva najčastejšie pomocou centrálneho rozptýľovacieho systému, napríklad o d r á ž arúrového rozstrekovacieho zariadenia, alebo decentralizovaných rozstrekovav ktorých rozptyľované látky p r i c h á tak. znečisťuje cieho taniera, kývavého postrekovači ch systémov c í ch rúrových jednotiek dzajú do styku s okolitým vzduchom, ktorý sa zápachovými látkami a čpavkom.The spraying of the liquid substances is most often carried out by means of a central dispersing system, for example an irradiation spraying device, or a decentralized sprayer whose dispersing substances are still present. it contaminates the platter, the swinging spraying systems of the air-handling unit, and the air in contact with the odorous and ammonia air.

Rozstrekovanie kvapalných látok na obhospodarovanej poľnohospodárskej ploche sa vykonáva už dávno, pretože tieto kvapalné látky obsahujú cenné živiny pre výživu rastlín, ktoré sú v kvapalných látkach vo forme dusíka, fosforových a draselných zlúčenín.Spraying of liquid substances on farmland has been carried out for a long time since these liquid substances contain valuable plant nutrients which are in the form of nitrogen, phosphorus and potassium compounds in liquid substances.

Prírodné hnojivo, prítomné v kvapalných látkach najmä vo forme dusíkových zlúčenín, je z národohospodárskeho hľadiska cennou látkou, ktorá by sa ináč musela vyrábať umele, chémie3 kou cestou .The natural fertilizer present in liquid substances, in particular in the form of nitrogen compounds, is a valuable economic substance which would otherwise have to be produced artificially, chemically.

Umelé dusíkové hnojivá sa vyrábajú výlučne na surovinovej báze dusíka obsiahnutého v atmosférickom vzduchu. Pretože vzduch obsahuje približne 80 % dusíka, pri výrobe týchto hnojív treba odstrániť podiel kyslíka, ktorý tvorí 20 %.Artificial nitrogen fertilizers are produced exclusively on the basis of raw nitrogen contained in atmospheric air. Since air contains approximately 80% nitrogen, the production of these fertilizers requires the removal of 20% oxygen.

To sa realizuje takzvaným Lindovým postupom, prevažne však spaľovaním kyslíka na oxid uhoľnatý a oxid uhličitý, pretože potreba kyslíka ako vedľajšieho produktu Lindovho postupu je obmedzená.This is accomplished by the so-called Lind process, but mainly by burning oxygen to carbon monoxide and carbon dioxide, since the need for oxygen as a by-product of the Lind process is limited.

Na viazanie, prípadne spaľovanie kyslíkového podielu vo vzduchu treba na výrobu 1 kg dusíka dodať najmenej 1 kg uhlíka vo forme zemného plynu, vykurovacieho oleja alebo uhlia. Ak sa produkujú väzobné produkty na využitie oxidu uhoľnatého, získava sa v značnom množstve kyselina uhličitá, ktorá sa dostáva do atmosféry, kde spôsobuje zvyšovanie takzvaného skleníkového efektu.At least 1 kg of carbon in the form of natural gas, fuel oil or coal must be supplied for the production of 1 kg of nitrogen to bind or burn oxygen in the air. When binding products are produced to utilize carbon monoxide, a considerable amount of carbonic acid is obtained, which enters the atmosphere where it causes an increase in the so-called greenhouse effect.

Z týchto dôvodov je preto stále dôležitejšou úlohou nielen zamedziť likvidáciu obsahu dusíka v zvieracích exkrementoch a v maštaľnom odpadovom vzduchu, ale aj previesť ho do takej formy, aby sa dusík mohol využiť ako prírodné hnojivo v čo najširšom merítku, čo je základnou úlohou vynálezu.For these reasons, it is therefore an increasingly important task not only to prevent the destruction of the nitrogen content of animal excrements and in the waste air, but also to convert it into such a form that nitrogen can be utilized as a natural fertilizer on the widest possible scale.

V tejto súvislosti treba uvažovať o tom, že v rôznych krajinách sveta prírodné hnojivá zo zvieracích a dokonca aj z ľudských exkrementov sú z ekonomických dôvodov často jediným druhom hnojiva, ktoré je k dispozícii. Pri konvenčných spôsoboch rozstrekovania neupravených kvapalných látok, popísaných skoršie, vychádza 80 až 90 % dusíka nazmar.In this context, it should be considered that in various countries of the world natural fertilizers from animal and even human excrements are often the only type of fertilizer available for economic reasons. In the conventional spraying methods for the untreated liquid substances described above, 80 to 90% of the nitrogen is wasted.

Najväčší podiel dusíka uniká ako plynný neviazaný dusík, napríklad vo forme čpavku do atmosféry, pričom čiastočne k tomuto úniku dochádza už pri rozstrekovaní kvapalných látok r o zstrekovacím procesom a čiastočne v relatívne krátkej dobe po rozstreku kvapalných látok, pričom dĺžka tejto doby závisí od poveternostných podmienok a od vlastností poľnohospodárskej pôdy. Rovnaké zásady platia tiež pre zvlášť nepríjemne zapáchajúce zlúčeniny typu skatol a merkaptán, ktoré sa tiež nachádzajú v kvapalných látkach. Tieto menované látky sú chemicky menej reaktívne, a preto sa nemôžu zjednodušeným spôsobom úpravy chemicky viazať a oddeľovať.The largest proportion of nitrogen escapes as gaseous unbound nitrogen, for example in the form of ammonia into the atmosphere, some of which are already present when the liquid is sprayed through the spraying process and partly in a relatively short time after the liquid spray. from the characteristics of agricultural land. The same principles also apply to particularly unpleasant odorous compounds of the type skatol and mercaptan, which are also present in liquid substances. These substances are chemically less reactive and therefore cannot be chemically bound and separated by a simplified treatment.

Ďalším problémom z hľadiska ochrany životného prostredia, súvisiacim s chovom úžitkových zvierat, je odlučovanie plynného metánu, najmä u hovädzieho dobytka a všeobecne i iných druhov prežúvavcov.Separation of gaseous methane, in particular in bovine animals and, in general, other ruminant species, is another environmental concern related to the rearing of livestock.

Plynný metán predstavuje tridsaťkrát väčšie potenciálne ohrozenie ozónovej vrstvy ako kyselina uhličitá. Pretože okrem toho plynný metán zaťažuje životné prostredie tým, že sa uvoľňuje v značnom množstve najmä pri fermentačných procesoch na skládkach odpadov, ktoré sa nevyužívajú pre zúžitkovanie skládkových plynov, prípadne ako bežne známy bahenný plyn z ryžových polí a bažinatých polí, prípadne ako kalový plyn zo sedimentov kalu v málo prevzdušňovaných vnútrozemských vodných nádržiach s nepohyblivou vodou, veľmi dôležité je realizovať aspoň čiastkové riešenie tohoto problému.Methane gas is 30 times the potential ozone depletion potential higher than carbonic acid. Because, moreover, methane gasses the environment by releasing it in large quantities, particularly in fermentation processes at landfill sites that are not used for landfill gas recovery, or as a commonly known mud gas from paddy fields and marshy fields, or as sludge gas from sludge sediments in low aerated inland water reservoirs with fixed water, it is very important to realize at least a partial solution to this problem.

Úlohou vynálezu preto je vyriešiť uvedené problémy, spojené s chovom úžitkových zvierat, pričom v ideálnom prípade je úlohou vynálezu vyriešiť tieto problémy v jedinom kombinovanom spôsobe.It is therefore an object of the invention to solve the problems associated with the breeding of livestock, and ideally, it is an object of the invention to solve these problems in a single combined method.

Z uvedených dôvodov by bolo nezodpovedné vyriešiť tieto problémy spojené s odstraňovaním hnojovice, močovky a zvieracích exkrementov a tiež s úpravou maštaľného odpadového vzduchu tak, že by došlo k zničeniu alebo úniku hodnotných látok bez príslušného úžitkového efektu. Likvidácia zaťažujúcich látok nie je pre životné prostredie priaznivá, pretože i pri chemických a biologických procesoch, pri ktorých dochádza k premene látok, nejde o žiadne perpetum mobile.For these reasons, it would be irresponsible to solve these problems associated with the removal of slurry, slurry and animal excrements, as well as the treatment of the leachate exhaust air, so that valuable substances would be destroyed or leaked without the relevant benefit effect. The disposal of polluting substances is not environmentally beneficial, because even chemical and biological processes that convert substances are not perpetum mobile.

Najväčší význam má odborne správny postup úpravy uvedených kvapalných látok, ktoré sa prevádzajú do spracovanej formy, pričom takto upravené kvapalné látky sa potom môžu rozstrekovať na obhospodarovanú poľnohospodársku pôdu v takej koncentrácii, ktorá zodpovedá koncentrácii kvapalných látok nanesených rovnomerne na jednotku plochy pôdy zodpovedajúcej rozsahu množstva týchto látok, ktoré rastliny sú schopné prijímať a ktoré sa môžu biologicky a bakteriálne v pôde rozložiť.It is of the utmost importance to have the correct treatment of said liquid substances which are converted into a processed form, and the treated liquid substances can then be sprayed on the agricultural land at a concentration corresponding to the concentration of liquid substances distributed uniformly per unit area. substances that the plants are capable of receiving and which can biodegrade and bacterial in the soil.

Ak sa neupravené kvapalné látky rozstrekujú na poľnohospodárske úžitkové plochy v blízkosti osídlených oblastí, môže dôjsť k nepriaznivému ovplyvneniu zdravia obyvateľov. V takýchto emisných oblastiach sa u ľudí objavujú zápaly slizníc, bolesti hlavy, poruchy spánku a rôzne alergie.If untreated liquids are sprayed on agricultural areas near populated areas, the health of the population may be adversely affected. In such emission areas, people develop mucosal inflammations, headaches, sleep disorders and various allergies.

Nepriaznivé pôsobenie na životné prostredie majú najmä plynné a takzvané voľné neviazané látky obsiahnuté v kvapalných látkach uvedeného druhu. Medzi tieto látky patrí predovšetkým čpavok, zápachové látky vznikajúce rozkladom bielkovín, typu skatol a tiež organické zlúčeniny síry merkaptánového typu.In particular, gaseous and so-called free unbound substances contained in liquid substances of the above-mentioned type have an adverse effect on the environment. These substances include, in particular, ammonia, odorous substances resulting from the decomposition of proteins of the skatol type and also organic sulfur compounds of the mercaptan type.

Hlavne voľný čpavok predstavuje pre zdravie vysoko škodlivú látku, ktorá tiež predstavuje potenciálne nebezpečenstvo pre stromy, zatiaľ čo intenzívne zápachové látky sa nachádzajú v kvapalných látkach skôr v menších koncentráciách, avšak intenzita zápachu hlavne u merkaptánu je mimoriadne výrazná. Už v ppm a dokonca v tisíckrát menšej koncentrácii možno ešte zápach vnímať.In particular, free ammonia is a highly harmful substance to health, which also poses a potential hazard to trees, while intense odorous substances are found in lower concentrations in liquid substances, but the odor intensity, especially for mercaptan, is particularly pronounced. Even in ppm and even a thousand times lower concentration, the smell can still be perceived.

Okrem nepriaznivého pôsobenia emisií z kvapalných látok na ľudské zdravie venuje sa stále častejšie pozornosť zisteniu, že atmosféra a najmä jej horné vrstvy môžu byt poškodzované plynnými zložkami kvapalných látok a maštaľného odpadného vzduchu. V tomto smere je ešte škodlivejší metán, ktorý sa uv o T ň u j e pri chove hovädzieho dobytka.In addition to the adverse effects of liquid emissions on human health, attention is increasingly being paid to the finding that the atmosphere, and in particular its upper layers, may be damaged by the gaseous components of the liquid substances and the exhaust air. In this respect, methane, which is mentioned in the breeding of cattle, is even more harmful.

Je už zrejmé, že ozónová vrstva v atmosfére je do značnej miery poškodená. Táto ozónová vrstva, ktorá sa nachádza vo výške asi 20 až 50 km okolo Zeme, pôsobí ako ochranný štít, ktorý absorbuje nebezpečné ultrafialové žiarenie obsiahnuté v slnečnom svetle.It is already clear that the ozone layer in the atmosphere is largely damaged. Located at about 20 to 50 km around the Earth, this ozone layer acts as a protective shield that absorbs the dangerous ultraviolet radiation contained in sunlight.

Treba pripomenúť, že problém metánu ako emisného plynu, ktorý má svoj pôvod v maštaľnom odpadnom vzduchu, sa doteraz úplne zanedbával. Ak si uvedomíme, že na svete žijú miliardy prežúvavcov, pričom napríklad každá krava vylúči denne priemerne 200 litrov metánu, možno si ľahko spočítať, že celkové množstvo metánu, ktoré prichádza do úvahy, je obrovské.It should be recalled that the problem of methane as an emission gas, which has its origin in the flue gas exhaust, has so far been completely neglected. If we realize that there are billions of ruminants in the world, for example, each cow excreted an average of 200 liters of methane per day, it is easy to calculate that the total amount of methane in question is huge.

Úplné vyriešenie tohto problému je pochopiteľne nepredstaviteľné. Avšak značný úspech by znamenalo zníženie objemu uvoľňovaného plynného metánu, pokiaľ by to bolo možné dosiahnuť jednoduchým a realizovateľným spôsobom.Obviously, a complete solution to this problem is unimaginable. However, considerable success would mean reducing the volume of methane gas released if this could be achieved in a simple and practicable manner.

Úlohou vynálezu preto je vyriešiť spôsob a zariadenie, ktorým by sa z kvapalných látok odstránili prchavé a chemicky neviazané zlúčeniny, najmä zlúčeniny dusíka a zapáchajúce látky, prípadne ktorým by bolo možné obsah týchto látok v kvapalných látkach podstatne znížiť takým spôsobom, že tieto látky budú hlavne chemicky viazané a zlúčeniny dusíka, hlavne čpavok, sa prevedie na formu dusíkatého hnojiva, ktoré rastliny budú dobre príjmať, pričom prebytok plynných látok z tohto procesu sa má termicky zlikvidovať, prípadne v zjednodušenej verzii spôsobu podľa vynálezu sa má uskutočňovať iba termická 1 i k v i d á c i a .SUMMARY OF THE INVENTION It is therefore an object of the present invention to provide a method and apparatus for removing volatile and chemically unbound compounds, in particular nitrogen compounds and odorous substances, or to substantially reduce the content of such substances in such a way that they are mainly chemically bound and nitrogen compounds, especially ammonia, are converted into a nitrogen fertilizer form, which the plants will receive well, the excess of gaseous substances from this process to be thermally destroyed, or in a simplified version of the process according to the invention .

Ďalšou úlohou vynálezu je vyriešiť taký spôsob, ktorým by sa emisie z maštaľného odpadného vzduchu vrátane zápachových látok a obsahu metánu, ak sa v maštali chová hovädzí dobytok alebo iní prežúvavci, podstatne znížili a taktiež by sa celkove využil voľný čpavok z maštaľného odpadného vzduchu, pričom podľa možností by sa mali dosiahnuť všetky tieto účinky v jedinom spôsobe úpravy kvapalných látok.It is a further object of the invention to provide a method by which emissions from flue gas, including odorous substances and methane content, when bovine or other ruminants are kept in the poultry, would be substantially reduced, and also free use of free ammonia from the flue gas. where possible, all these effects should be achieved in a single liquid treatment method.

Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION

Tieto úlohy sa prekvapujúco podarilo vyriešiť spôsobom podľa vynálezu a zariadením na uskutočnenie tohto spôsobu, ktoré sa týkajú úpravy a spracovania zvieracích exkrementov, hnojovice a močovky, pričom tieto materiály sa spoločne nazývajú kvapalné látky, a ktorým sa dosiahla možnosť využitia čpavku obsiahnutého v kvapalných látkach ako chemicky viazaného neprchavého hnojiva na hnojenie rastlín a ktorým sa súčasne dosiahla termická likvidácia látok, ktoré ťažko chemicky reagujú a sú škodlivé pre životné prostredie a ktoré sú obsiahnuté v kvapalných látkach, pričom spôsobom podľa vynálezu sa taktiež dosiahla likvidácia látok produkovaných v priebehu tohto spôsobu, najmä zvyškov čpavku, plynného metánu alebo plynných zápachových látok, napríklad typu skatol a merkaptán. Podstata vynálezu spočíva v tom, že čpavok obsiahnutý v kvapalných látkach v neviazanej a/alebo rozpustenej forme sa prevedie pridaním oxidu uhičitého a sadry medzi kvapalné látky na nezapáchajúce hnojivo, dobre pri jímateľné rastlinami a ako zdroj oxidu uhličitého sa využije hlavne maštaľný odpadný vzduch, pričom kvapalné látky sa celkove zbavujú v strippingovom procese privádzaním kyslíka, najmä vo forme vzduchu a predovšetkým maštaľného odpadového vzduchu, zápachových látok, zvyškového čpavku a metánu pochádzajúceho z maštaľného odpadového vzduchu a iných prchavých látok, ktoré sa pri výstupe zo zariadenia spaľujú termicko-katalyticky alebo pomocou horľavých p 1 y nov .Surprisingly, these objects have been solved by the process according to the invention and the apparatus for carrying out the process, which relates to the treatment and processing of animal excrements, manure and slurry, collectively referred to as liquid substances, which have made it possible to utilize ammonia contained in liquid substances as chemically bonded non-volatile fertilizer for plant fertilization and at the same time thermal destruction of substances which are difficult to chemically react and are harmful to the environment and which are contained in liquid substances, and the process according to the invention also achieved the disposal of substances produced during this process ammonia residues, methane gas or odorous gas, for example of the scatol and mercaptan type. SUMMARY OF THE INVENTION The invention is based on the fact that ammonia contained in liquid substances in unbound and / or dissolved form is converted by addition of carbon dioxide and gypsum into liquid odorless fertilizers, easily collected by plants, and mainly used as a source of carbon dioxide. the liquids are generally stripped of the stripping process by supplying oxygen, in particular in the form of air and in particular of exhaust gas, odorous substances, residual ammonia and methane from exhaust gas and other volatile substances which are combusted thermally-catalytically or via flammable p 1 y nov.

V zjednodušenej verzii spôsobu podľa vynálezu odpadá úprava kvapalných látok sadrou a kvapalné látky sa spracúvajú iba strippingovým procesom, pri ktorom sa pridáva iba kyslík, prípadne vzduch a najmä maštaľný odpadový vzduch a tento spôsob sa uskutočňuje na zariadení znázornenom na obr. 2. Tento zjednodušený postup sa robí v takých prípadoch, kedy je spracúvané množstvo kvapalných látok natoľko malé, že by vynaloženie celkových nákladov na postup podľa vynálezu nebolo odôvodnené. Táto zjednodušená verzia spôsobu úpravy kvapalných látok podľa vynálezu prichádza do úvahy tiež pre malé pojazdné zariadenie.In a simplified version of the method according to the invention, the treatment of the liquid substances with gypsum is eliminated and the liquid substances are treated only by a stripping process in which only oxygen or air and in particular the exhaust air is added, and this process is carried out on the apparatus shown in FIG. 2. This simplified procedure is carried out in cases where the amount of liquid to be treated is so small that the total cost of the process according to the invention would not be justified. This simplified version of the process for treating liquid substances according to the invention is also possible for a small mobile device.

Úprava kvapalných látok s pridávaním rozplavenej sadry sa najlepšie uskutočňuje použitím vyzrážanej sadry, ktorá sa získava napríklad pri odsírovaní dymových plynov. Obsah sušiny sadry v rozplavenom kale by sa mal pohybovať medzi 5 % a 25 %, pričom z hľadiska reakčnej kinetiky sú vhodnejšie vyššie koncentrácie sadry. Najvhodnejšia koncentrácia sadry v rozplavenom kale je však medzi 10 % a 20 %, pretože pri tomto rozsahu koncentrácií sa ľahšie dosiahne dispergovateľnosť sadry vo vode a možnosť bezproblémového pridávania sadrového kalu do zariadenia na vykonanie úpravy kvapalných látok.The treatment of liquid gypsum plaster is best accomplished by using precipitated gypsum, which is obtained, for example, from flue gas desulfurization. The dry matter content of the gypsum sludge should be between 5% and 25%, with higher gypsum concentrations being more suitable for reaction kinetics. However, the most suitable gypsum concentration in the flooded sludge is between 10% and 20%, since at this concentration range gypsum dispersibility in water and the possibility of problem-free addition of gypsum sludge to the liquid treatment plant are easier to achieve.

Značný význam má tiež miesto dávkovania sadry do zariadenia podľa vynálezu. Toto miesto je umiestnené tak, aby sa kvapalné látky stretávali vo veľkom prebytku so sadrou, aby tak bola pokrytá ekvivalentná potreba pre chemickú premenu čpavku na síran amonný. To je zvlášť dôležité, pretože proces prebieha pri izbovej teplote, a preto nie je nutný žiadny prívod energie, takže i z tohto hľadiska je spôsob podľa vynálezu priaznivý pre okolité prostredie. Pridávanie sadrového kalu sa uskutočňuje s výhodou na sacom nátrubku čerpadla na čerpanie kvapalných látok. Má to, okrem iného, tú výhodu, že vo výstrední kovom závitovom čerpadle dochádza súčasne k intenzívnemu premiešavani u reagujúcich látok a pretože teleso a skriňa čerpadla je z elastomérnho materiálu s vysokou odolnosťou proti agresívnym látkam a proti odieraniu, nemôže byt materiál slabým miestom celého zariadenia.Also of great importance is the site of gypsum dosing into the device according to the invention. This site is located so that the liquid substances meet in large excess with the gypsum to meet the equivalent need for the chemical conversion of ammonia to ammonium sulfate. This is particularly important since the process takes place at room temperature and therefore no energy input is required, so that the process according to the invention is also environmentally friendly. The gypsum sludge is preferably added to the suction inlet of the liquid pumping pump. This has, inter alia, the advantage that in the eccentric metal screw pump there is a simultaneous intensive mixing of the reactants and since the pump housing and the housing are made of an elastomeric material with high resistance to aggressive substances and abrasion, the material cannot be a weak point .

Riešenie zadanej úlohy sa hľadalo celým radom známych spôsobov a zariadení. Tak je napríklad v DE-PS 37 12 788 popísaný spôsob nastavovania potreby vápnika pri hnojení hnojovicou, pričom ako doplnková prísada sa iba pri nedostatku vápnika v pôde pridáva do hnojov ice dolomit. Pretože dolomit má neutrálnu až takmer zásaditú reakciu a je prakticky nerozpustný vo vode, jeho reakčná aktivita voči rovnako zásadito reagujú9 cemu čpavku je slabá. V tomto spise sa popisuje tiež zariadenie na uskutočnenie tohto spôsobu, ktoré vyžaduje veľké náklady na meracie a analytické prvky pre kontrolu priebehu spôsobu podľa tohto spisu.The solution of the assigned task was sought by a number of known methods and devices. Thus, for example, DE-PS 37 12 788 describes a method of adjusting the calcium requirement for fertilizer fertilization, with ice dolomite being added to the fertilizer as a supplementary additive only in the absence of calcium in the soil. Since dolomite has a neutral to near alkaline reaction and is practically insoluble in water, its reaction activity against equally alkaline ammonia is weak. Also described herein is an apparatus for carrying out the method, which requires a high cost of measuring and analytical elements to control the course of the method of the disclosure.

V časopise Mul! und Abfall č. 20 z roku 1988, str. 469 až 472, je popísaný spôsob eliminácie čpavku z priesakových vôd zo skládok chemickým zrážaním na fosforečnan horečnatý a fosforečnan amonný, pričom tento postup by sa mohol využiť aj pre zrážanie čpavku z hnojovice. Odhliadnuc od toho, že úplné vyzrážanie čpavku nie je nutné, tento známy spôsob je z hľadiska potrebných zariadení a prístrojov príliš nákladný na to, aby sa mohol použiť v stredne veľkých poľnohospodárskych prevádzkach. Poľnohospodári by okrem toho museli mať určité znalosti o chémii a technikách použitých pri tomto známom spôsobe, aby sa zaistil racionálny priebeh tohoto procesu.In Mul! und Abfall Nr. 20 of 1988, p. 469 to 472, a method for eliminating ammonia from leachate from landfills by chemical precipitation to magnesium phosphate and ammonium phosphate is described, which process could also be used to precipitate ammonia from slurry. Apart from the fact that complete precipitation of ammonia is not necessary, this known method is too expensive in terms of the equipment and apparatus needed to be used in medium-sized agricultural operations. In addition, farmers would need to have some knowledge of the chemistry and techniques used in this known method in order to ensure the rational process.

Spôsob podľa vynálezu prebieha naproti tomu v svojej najjednoduchšej verzii bez komplikácií, iba sa pridáva kyslík alebo vzduch, najmä maštaľný odpadový vzduch, a pomocný spaľovací plyn, napríklad propán, bután, zemný plyn a podobne. Taktiež potrebné zariadenia sú úplne jednoduché a nevyžadujú žiadne prostriedky na získavanie meraných veličín pre chemickú analýzu.The process according to the invention, on the other hand, runs in its simplest version without complications, only adding oxygen or air, in particular flue gas, and an auxiliary combustion gas, for example propane, butane, natural gas and the like. Also, the necessary devices are quite simple and do not require any means to obtain measured quantities for chemical analysis.

Úplná úprava kvapalných látok a maštaľného odpadového vzduchu spôsobom podľa vynálezu je založená na viazaní rozpusteného čpavku, prípadne iba ľahko viazaného čpavku a iných zásadito reagujúcich látok obsiahnutých v kvapalných látkach pomocou sadry na síran amonný podľa nasledujúceho chemického vzorcaThe complete treatment of the liquid substances and the waste exhaust air by the method according to the invention is based on the binding of dissolved ammonia, possibly only lightly bound ammonia and other alkaline reacting substances contained in the liquid substances with gypsum to ammonium sulphate according to the following chemical formula

CaSCK + 2 HNa + COa + HaO -? CaCOa + (NHa)SCUCaSCK + 2 NaNa + COa + HaO -? CaCO3 + (NH3) SCU

C a S O sa zavádza do procesu podľa vynálezu vo forme disperzie. Sadra sa môže s výhodou získavať z odsírovacích zariadení na odsírovanie dymových plynov ako najlacnejšia surovina.C and SO are introduced into the process according to the invention in the form of a dispersion. Gypsum can advantageously be obtained from flue gas desulfurization plants as the cheapest raw material.

Spôsob podľa vynálezu je takto priaznivý pre okolité prostredie hneď z dvoch dôvodov, pretože jednak viaže čpavok a jednak opäť využíva produkt, ktorý by inak bol odpadovým materiálom z ekologického procesu.The process according to the invention is thus environmentally friendly for two reasons, because it binds ammonia and, on the other hand, reuses a product that would otherwise be waste material from an ecological process.

Ako reakčné prostredie okrem CaSO* je nutný mierny prúd oxidu uhličitého. V normálnych podmienkach postačuje obsah oxidu uhličitého v maštaľnom odpadovom vzduchu, ktorý sa spravidla pohybuje okolo 4 %. Ak takýto odpadový vzduch nie je k dispozícii, pridáva sa do procesu kyselina uhličitá z oceľových fliaš.A moderate stream of carbon dioxide is required as a reaction medium in addition to CaSO *. Under normal conditions, the carbon dioxide content of the flue gas, which is generally about 4%, is sufficient. If such waste air is not available, carbonic acid from steel bottles is added to the process.

CaSCU sa do procesu podľa vynálezu privádza bez pomocného d ispergačného činidla, s výhodou vo forme rozplaveného kalu. Obsah sadry v rozplavenom kale (suspenzii) je 15 %, vztiahnuté na 100 hmotnostných dielov vodnatej hmoty. Použiteľný rozsah koncentrácií sadry v rozplavenom kale sa však pohybuje medzi 10 % a 30 %.The CaSCU is fed to the process according to the invention without the aid of a dispersant, preferably in the form of sludge. The gypsum content of the slurry is 15%, based on 100 parts by weight of the aqueous mass. However, the usable range of gypsum concentrations in the sludge sludge is between 10% and 30%.

Reakcia prebieha už pri teplote okolo 30 %yAk táto teplota nie je zaistená a dosiahne sa len o niečo nižšia teplota, môže sa tento rozdiel vyrovnať zvýšením obsahu sadry v rozplavenom sadrovom kale. Pri spôsobe podľa vynálezu sa však nevyžadujú žiadne zvláštne opatrenia na úpravu teploty.The reaction is already at a temperature of about 30%. If this temperature is not assured and only a slightly lower temperature is reached, this difference can be compensated by increasing the gypsum content in the gypsum sludge. However, no special temperature adjustment measures are required in the process of the invention.

Ak by sa spôsob podľa vynálezu mal využívať v priemyslovom merítku, kde je z hľadiska hospodárnosti dôležitý rýchly priebeh tohto postupu, bolo by možné využiť energiu zo spaľovania odpadných plynov, uvoľňovaných z procesu podľa vynálezu, zo spaľovania zbytkových plynov a potrebných podporných horľavých plynov.If the process according to the invention is to be used on an industrial scale, where rapid operation of the process is important for economy, it would be possible to use the energy from the combustion of the waste gases released from the process according to the invention, from the combustion of residual gases and the necessary supporting combustible gases.

Pri už spomínanom zvýšení obsahu sadry v rozplavenom sadrovom kale a predovšetkým pri koncentrovanom dávkovaní sadry do kvapalných látok má rovnako veľký význam miesto, na ktorom sa pridávanie sadry do zariadenia pre úpravu kvapalných látok uskutočňuje.With the aforementioned increase in gypsum content in the plaster gypsum sludge and, in particular, in the concentrated gypsum feed into the liquid substances, the place where the gypsum is added to the liquid treatment device is equally important.

11

Toto miesto je určené tak, že upravované kvapalné látky sa stretávajú vo veľkom prebytku so sadrou, ako to zodpovedá ekvivalentnej potrebe pre chemickú premenu čpavku na síran am o n n ý podľa už uvedeného chemického vzorca. Dávkovacie miesto sadry sa s výhodou nachádza na sacom nátrubku výstredníkového závitového čerpadla na čerpanie kvapalných látok.This site is determined so that the treated liquid substances meet in large excess with the gypsum as corresponding to the equivalent need for the chemical conversion of ammonia to ammonium sulphate according to the above chemical formula. The gypsum dosing point is preferably located on the suction nozzle of an eccentric screw pump for pumping liquids.

Takto zvolené miesto na pridávanie sadry je okrem toho veľmi výhodné preto, že vo výstrední kovom závitovom čerpadle sa môžu ihneď intenzívne premiešavať reakčné zložky, kvapalné látky a sadra. Pretože v alternatívnom prevedení spôsobu podľa vynálezu sa nad výstredníkovým závitovým čerpadlom pridáva kyselina uhličitá z oceľových fliaš, môže prebehnúť úplná reakcia podľa uvedeného chemického vzorca.Furthermore, the gypsum addition point chosen is very advantageous in that the reactants, the liquid substances and the gypsum can be mixed intensively immediately in the eccentric metal screw pump. Since, in an alternative embodiment of the method according to the invention, carbonic acid from steel bottles is added above the eccentric screw pump, a complete reaction according to the above chemical formula can take place.

Pretože výstredníkové závitové čerpadlo preberá prakticky funkciu predradeného reaktora, jeho použitie je i z tohto dôvodu veľmi dôležité.Since the eccentric screw pump practically assumes the function of a pre-reactor, its use is therefore very important.

Miešacie oblasti zariadenia sú pri uskutočňovaní chemických postupov spravidla miestami najväčšieho opotrebenia a odberu materiálu, spôsobovaného turbulenciou prúdiacich látok, chemickou koróziou a podobnými nepriaznivými vplyvmi. Pretože v zariadení podľa vynálezu prebieha premiešavaní e reakčných zložiek vnútri výstredníkového závitového čerpadla, ktorého teleso je vyrobené z e 1 astomérneho materiálu s vysokou odolnosťou proti agresívnemu pôsobeniu a proti odieraniu, nie je toto miesto slabým miestom zariadenia z hľadiska najväčšieho namáhania materiálu.The mixing areas of the apparatus are generally the places of greatest wear and material removal due to turbulence of the flowing substances, chemical corrosion and similar adverse effects when carrying out chemical processes. Since in the apparatus according to the invention, the reactants are mixed inside the eccentric screw pump, whose body is made of an astomeric material with high resistance to aggressive action and abrasion, this place is not a weak point of the apparatus in terms of the greatest material stress.

Ako sadru, pochopiteľne, možno použiť bežný hydrát síranu vápenatého CaSCU.ôHaO. Produktom spôsobu podľa vynálezu je v tomto prípade okrem síranu amonného tiež uhličitan vápenatý, ktorý rovnako predstavuje živnú látku pre rastliny. Uhličitan vápenatý pôsobí vo vyzrážanej forme ako dlhodobo účinné hnojivo a súčasne neutralizuje mierne kyslo reagujúci síran amonný.As a gypsum, of course, a conventional calcium sulfate hydrate of CaSO4 · H2O may be used. In this case, the product of the process according to the invention is in addition to ammonium sulfate also calcium carbonate, which also constitutes a plant nutrient. Calcium carbonate acts as a long-acting fertilizer in the precipitated form and at the same time neutralizes the slightly acid-reactive ammonium sulfate.

22

Popísaná zrážacia reakcia pre zrážanie čpavku pridaním sadry je sprevádzaná súčasne a/alebo simultánne odplynením kvapalných látok a spaľovaním plynov z odplyňovacieho procesu. Okrem toho sa spaľuje plynný metán, pochádzajúci z maštaľného odpadového vzduchu, privádzaného z maštali pre chov hovädzieho dobytka.The described precipitation reaction for the precipitation of ammonia by the addition of gypsum is accompanied by simultaneous and / or simultaneous degassing of liquids and combustion of gases from the degassing process. In addition, methane gas is derived from the pulverized exhaust air supplied from the bovine houses.

Pretože koncentrácia horľavých plynov uvoľňovaných z o d plyňovania kvapalných látok je príliš nízka na to, aby išlo o spáliteľné zmesi, musia sa k týmto plynom pridávať ďalšie horľavé plyny, ktoré sú takzvanými podpornými plynmi pre spaľovací proces, ľýmito podpornými plynmi sú zemný plyn, propán alebo bután. Spaľovanie plynov uvoľňovaných v priebehu spôsobu podľa vynálezu musí prebiehať tak, že sa musí zaistiť hlavne spaľovanie dusíka a zápachových zlúčenín. Čpavok sa môže spaľovať čiastočne, pričom pri tomto spaľovaní vznikajú oxidy dusíka ako produkty spaľovacieho procesu.Since the concentration of flammable gases released from the gassing of liquids is too low to be a combustible mixture, other flammable gases must be added to these gases, which are the so-called support gases for the combustion process, the support gases being natural gas, propane or butane. . The combustion of gases released during the process according to the invention must be carried out in such a way that the combustion of nitrogen and odorous compounds in particular must be ensured. The ammonia can be partially combusted, producing nitrogen oxides as the products of the combustion process.

V tomto prípade sa praktizuje úplné spaľovanie, pretože pri tomto spaľovaní je menšia potreba kyslíka ako pri čiastočnom spaľovaní. Spaľovanie čpavku prebieha napríklad podľa nasledujúceho chemického vzorcaIn this case, complete combustion is practiced, since this combustion requires less oxygen than partial combustion. The combustion of ammonia takes place, for example, according to the following chemical formula

NHa + 3 0₂ - 2 N₂ + 6 HsONHa + 3 0 ₂ - 2 N ₂ + 6 H 5 O

Pri uvedenej spaľovacej reakcii pre spaľovanie čpavku vzniká energia v množstve približne 302 kcal. Pretože zmesi odpadných plynov obsahujú tiež metán s ešte vyššou kalorickou hodnotou, získava sa pomerne značné množstvo využiteľnej energie. Túto energiu obsiahnutú v spalinách možno využiť vo výmenníkoch tepla a použiť napríklad na prípravu teplej vody.Said combustion reaction for ammonia combustion generates an energy of about 302 kcal. Since the waste gas mixtures also contain methane with an even higher calorific value, a relatively large amount of usable energy is obtained. This energy contained in the flue gas can be used in heat exchangers and used, for example, to produce hot water.

Spaľovanie odpadových plynov môže pochopiteľne prebiehať tiež katalytický na temperovaných katalyzátorových sieťkach alebo filtroch podobne ako v katalyzátoroch na úpravu výfukových plynov zo spaľovacích motorov. 0 tom, či je katalytický spôsob spaľovania výhodnejší, rozhoduje v jednotlivých prípa1 3 doch množstvo spaľovaných plynov. Preto treba v týchto jednotlivých prípadoch rozhodnúť, ktorá zo spaľovacích metód na spaľovanie odpadových plynov z procesu podľa vynálezu sa uprednostní .Naturally, the combustion of the waste gases can also take place catalytically on tempered catalyst screens or filters, similarly to catalysts for treating exhaust gases from internal combustion engines. Whether the catalytic method of combustion is preferable depends on the amount of combustion gases in each case. Therefore, it is necessary to decide in these individual cases which of the combustion methods for combustion of the waste gases from the process according to the invention is to be preferred.

Spôsob podľa vynálezu bude bližšie objasnený v nasledujúcich príkladoch uskutočnenia, pričom tento spôsob nie je obmedzený iba na uvedené príklady.The method according to the invention will be explained in more detail in the following examples, which method is not limited to the examples.

V týchto príkladoch nie sú popísané meracie a regulačné prístroje a mechanizmy. Aby sa spôsob podľa vynálezu v praxi realizoval optimálne, je vhodné použiť jednoduché meracie a regulačné mechanizmy a prístroje, ktoré sú na trhu dostupné. Napríklad iónsenzitívne elektródy používané na meranie hodnôt pH sa môžu využívať na meranie koncentrácie NHa, COs a Ca.Measuring and control instruments and mechanisms are not described in these examples. In order for the method according to the invention to be optimally realized in practice, it is appropriate to use simple measuring and control mechanisms and instruments available on the market. For example, ion-sensitive electrodes used to measure pH values can be used to measure NHa, COs, and Ca concentrations.

Spôsob podľa vynálezu má rad výhod, z ktorých možno uuviesť predovšetkým úsporu obstarávacích nákladov, vyplývajúcu z použitia bežných rozdeľovač í ch a rozstrekovacích mechanizmov, napríklad odrazových tanierov, nosných ramien s tryskami alebo postrekovač í ch systémov. Spôsobom a zariadením podľa vynálezu, ak sa uskutočňuje pri dobrých pôdnych a poveternostných podmienkach, aby sa obmedzilo poškodenie pôdy a rastlín, sa dosahujú veľké plošné výkony. Využitím spôsobu podľa vynálezu sa dosahujú tiež priaznivejšie dopravné parametre pri rozvoze hnojov ice, pretože úpravou podľa vynálezu sa zvyšuje obsah dusíka, využiteľný rastlinami. Ďalšou výhodou je premena sadry, ktorá je na hnojenie inak nepouži teľná, a nižšie prevádzkové náklady v dôsledku nižších cien použitých reakčných látok.The method according to the invention has a number of advantages, among which, in particular, it is possible to mention the cost savings resulting from the use of conventional distributor and spraying mechanisms, for example reflector plates, nozzle support arms or sprinkler systems. The process and apparatus according to the invention, when carried out under good soil and weather conditions, in order to limit soil and plant damage, high surface performance is achieved. By using the process according to the invention, more favorable transport parameters are also achieved in the distribution of manure, since the treatment according to the invention increases the nitrogen content usable by the plants. Another advantage is the conversion of gypsum, which is otherwise unusable for fertilization, and lower operating costs due to lower prices of the reactants used.

Ďalšie výhody sa prejavujú pri mobilných zariadeniach, ktoré sú vybavené zásobnou nádržou na kvapalné látky; tieto výhody spočívajú v tom, že možno zachovať súčasné systémy pre chov úžitkových zvierat, nie je nutná doprava hnojovice do úpravní a dosahujú sa nízke režijné náklady.Additional advantages are seen with mobile devices equipped with a liquid storage tank; these advantages are that current livestock systems can be maintained, manure transport to treatment plants is not necessary and low overhead costs are achieved.

V prípade stacionárnych zariadení využívajúcich maštaľný odpadový vzduch výhody spočívajú v tom, že hodnota hnojovice sa zvyšuje v dôsledku jej obohatenia dusíkom získaným zo vzduchu, a tým sa dosahujú lepšie dopravné parametre (obsah síranu amonného sa zvýšil približne o 100 %. Emisie zápachu z maštaľného odpadového vzduchu sú odstránené, a tým možno znížiť vzdialenosť maštaľných objektov od osídlených oblastí. Centrálnym zachytávaním maštaľného odpadového vzduchu je umožnené bez zvláštnych nákladov použiť rekuperačné zariadenie na spätné získavanie tepla. V dôsledku viazania dusíka možno podľa o kolností vynechať kryt na vzduchotesné uzavretie nádrže na hnojovicu, čo prináša ďalšiu úsporu nákladov a zníženie pohyblivých nákladov sa dosiahne využitím oxidu uhličitého z maštaľného odpadového vzduchu.In the case of stationary plants using stagnant waste air, the advantage is that the value of the slurry increases as a result of its enrichment with nitrogen extracted from the air, thus achieving better transport parameters (ammonium sulphate content increased by approximately 100%). By means of the central collection of the waste air, a heat recovery system can be used at no extra cost, as a result of nitrogen bonding, the cover for the airtight closure of the manure tank can be omitted, which brings additional cost savings and a reduction in moving costs is achieved by using carbon dioxide from the flue gas.

Výhody sa prejavujú aj nepriamo, pretože v chove úžitkových zvierat sa už dlho usiluje o zníženie emisií a nepriaznivého pôsobenia zápachu na okolie. Doposiaľ používané opatrenia na obmedzenie zápachu uvoľňovaného z hnojovice boli napríklad pridávanie chemických prísad do hnojovice už v chlievoch alebo umiestňovanie chlievov vo väčších vzdialenostiach od obytných oblastí. Pri skladovaní hnojovice sa zápach obmedzoval najmä vetraním, čo bolo neuspokojivé, zakrývaním nádrží krytmi, ktoré zvyšovali obstarávacie náklady alebo pridávaním chemických prísad do hnojovice, prípadne využitím hnojovice na výrobu bioplynu, pri ktorej boli nutné vysoké prevádzkové náklady. Pri aplikácii hnojovice sa používali zariadenia na jej zapracovanie do pôdy, ktoré sú náročné technicky, na spotrebu energie a sú použiteľné len vo veľmi malom rozsahu. Na znižovanie emisií v maštaľnom odpadovom vzduchu sa používalo splachovanie ochodzí v chlievoch, biologické pračky vzduchu s bakteriálnymi kultúrami alebo znižovanie koncentrácie škodlivých látok.Indeed, the benefits are also indirect, since the livestock farming has long sought to reduce emissions and the adverse effects of odor on the environment. The measures used so far to reduce the odor released from manure were, for example, adding chemical additives to the manure already in the manure or placing the mane at greater distances from the residential areas. When storing slurry, the smell was mainly limited by ventilation, which was unsatisfactory, by covering the tanks with covers that increased procurement costs or adding chemical additives to slurry, or using slurry for biogas production, which required high operating costs. In the application of slurry, equipment for its incorporation into the soil was used, which is technically demanding, energy consuming and can only be used to a very small extent. To reduce emissions in the flue-gas waste air, flushing of stalls, biological air scrubbers with bacterial cultures or reducing the concentration of harmful substances were used.

Príklady uskutočnenia vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

55

Príklad 1Example 1

Spôsob prebiehajúci v zariadení podľa obr. 1.The method of the apparatus of FIG. First

Zo zásobnej nádrže 9_ sa kvapalina čerpá sacím košom so samočistiacim filtrom 10 pomocou výstredníkového závitového čerpadla J_ cez 11 akové/objemové regulačné zariadenie 2. a bezpečnostný prepad 1 do miešacieho valca 4. reaktora 1 7. Tlakové/ objemové regulačné zariadenie 2. sa prípadne môže vynechať, ak sa množstvo čerpanej kvapaliny reguluje pomocou sledovania počtu otáčok výstredníkového závitového čerpadla 1. Prívodným potrubím 18 sa cez pórovité teleso 1 privádza kyslík, vzduch, najmä však odpadový vzduch z chlievov pre chov hospodárskych zvierat, ktorý sa vtláča do miešacieho valca 4 vo forme jemne rozptýlených bubliniek.From the storage tank 9, the liquid is pumped through a suction basket with a self-cleaning filter 10 by means of an eccentric screw pump 11 via an ac / volumetric control device 2 and a safety overflow 1 into the mixing cylinder 4 of the reactor. omit if the amount of pumped liquid is controlled by monitoring the rotational speed of the eccentric screw pump 1. Oxygen, air, in particular livestock livestock exhaust air, is fed through the inlet duct 18 through the porous body 1 and injected into the mixing cylinder 4 in the form of finely dispersed bubbles.

Pórovité teleso 16 je vyrobené z keramického materiálu alebo z plastov, napríklad z polyetylénu, polypropylénu, polyamidu alebo podobných materiálov. Toto pórovité teleso 16 má tvar trúbkového dutého telesa s uzavretou vonkajšou stenou, otvorenou vnútornou stenou a s jemne pórovitým materiálom telesa, ktorým prípadne prechádzajú kapiláry. Týmto pórovitým materiálom telesa 16 je automaticky zaistený taký prívod vzduchu do miešacieho valca 4_, že dochádza k jemnému rozptýleniu vzduchu, ktoré je nevyhnutné na uskutočnenie spôsobu podľa vynálezu. Týmto vytvorením pórovitého telesa 16 sa môžu vynechať prívodné trysky, ktoré by inak boli potrebné.The porous body 16 is made of a ceramic material or of plastics, for example polyethylene, polypropylene, polyamide or the like. This porous body 16 is in the form of a tubular hollow body with a closed outer wall, an open inner wall and a finely porous body material through which capillaries may pass. The porous material of the body 16 automatically ensures the air supply to the mixing cylinder 4 such that the air is finely dispersed, which is necessary for carrying out the process according to the invention. By providing the porous body 16, the supply nozzles that would otherwise be required can be omitted.

Alternatívne a/alebo doplnkovo sa môže kyslík privádzať tiež priamo na výtlačnú stranu výstredníkového závitového čerpadla 1, takže sa dráha kvapaliny, na ktorej prebiehajú reakcie v zmesi kvapalných látok a sadrovej kaše, ešte viac predlžuje.Alternatively and / or additionally, oxygen can also be supplied directly to the discharge side of the eccentric screw pump 1, so that the liquid pathway in which the reaction takes place in the mixture of liquid substances and gypsum slurry is further extended.

Výstupný nátrubok 20 miešacieho valca 4. je dimenzovaný tak, že v miešacom valci 4. nemôže vznikať žiadny tlak, to znamená, že účinkom prívodu vzduchu do miešacieho valca 4_ sa do1 6 siahne čiastočné zníženie tlaku pár v reakčnej hmote, a tým sa uľahčuje odstránenie plynov z kvapalných látok.The outlet nozzle 20 of the mixing cylinder 4 is sized such that no pressure can be generated in the mixing cylinder 4. i.e., the effect of the air supply to the mixing cylinder 46 achieves a partial reduction of the vapor pressure in the reaction mass, thereby facilitating removal. gases from liquid substances.

Kyslík, prípadne podiel kyslíka obsiahnutý vo vzduchu, ktorý sa vytláča do miešacieho valca 4_, pôsobí' mierne oxidačné na kvapalnú látku, prípadne spôsobuje aktiváciu bakteriálnych rozkladných procesov. Tým dochádza čiastočne tiež k určitému dezodoračnému účinku na kvapalnú látku.The oxygen, or the proportion of oxygen contained in the air, which is discharged into the mixing cylinder 4, is slightly oxidizing to the liquid substance or causes the activation of bacterial decomposition processes. This also partly results in some deodorizing effect on the liquid substance.

Súčasne so začiatkom prívodu kyslíka, pripadne vzduchu sa z miešacej nádrže 36 cez dávkovacie zariadenie 35 privádza do kvapalnej látky desaťpercentný sadrový kal 37., pripravený rozplamením sadry, ktorý sa do tekutej látky privádza vo výške sacieho nátrubku 3 8 výstrední koveho závitového čerpadla 1_. Sadrový kal 37 sa dávkuje v objemových množstvách za jednotku času, napríklad 100 litrov za hodinu.Simultaneously with the start of the oxygen supply or the air, a 10% gypsum sludge 37 is prepared from the mixing tank 36 via the metering device 35, prepared by the gypsum blowdown, which is fed into the liquid at the suction nozzle 38 of the eccentric metal screw pump. Gypsum sludge 37 is metered in volume amounts per unit of time, for example 100 liters per hour.

Pretože miešacia nádrž 36 je vybavená miešadlom s motorom M., sadrový kal 37 je stále dobre tekutý a klesá pôsobením vlastnej váhy k dávkovaciemu miestu. Na druhej strane výstredníkové závitové čerpadlo j_ má sací účinok. Aby sa dosiahol dokonale rovnomerný prívod sadrového kalu, možno s výhodou použiť malé dávkovacie čerpadlo. V takomto prípade sa potom môže počet otáčok oboch čerpadiel, výstredníkového závitového čerpadla 1_ na kvapalinu a dávkovacieho čerpadla sadrového kalu 3 7, vzájomne prispôsobiť tak, aby sa dosiahlo hospodárne a optimálne využitie pridávaných látok.Since the mixing tank 36 is equipped with an agitator with an engine M, the gypsum sludge 37 is still well flowing and decreases by its own weight to the dosing point. On the other hand, the eccentric screw pump 1 has a suction effect. In order to achieve a perfectly uniform supply of gypsum sludge, a small metering pump can be advantageously used. In this case, the rotational speed of the two pumps, the eccentric screw pump 7 and the gypsum slurry metering pump 37 can then be adjusted to each other in order to achieve an economical and optimal use of the added substances.

Oxid uhličitý, potrebný na viazanie čpavku, sa nachádza v privádzanom vzduchu, v prípade, že ako zdroj vzduchu sa použije odpadný vzduch z chlievov. Ak nejde o tento prípad, potom sa musí oxid uhličitý privádzať z iného zdroja, napríklad z oceľovej fľaše alebo zo zásobníka 31 cez ventil 32 , dávkovacie regulačné zariadenie 3 3 a prívodné potrubie 34 . Oxid uhličitý sa s výhodou privádza do systému podľa vynálezu v mieste 39. ktoré sa nachádza nad výstupom výstredníkového závitového čerpadla J_. Tým sa dosahuje zvlášt intenzívne pr em i eš avan i eThe carbon dioxide required to bind the ammonia is present in the incoming air, when the exhaust air from the livestock is used as the air source. If this is not the case, then the carbon dioxide must be supplied from another source, for example a steel bottle or a container 31 via a valve 32, a metering regulating device 33 and a supply line 34. The carbon dioxide is preferably introduced into the system according to the invention at a location 39 which is located above the outlet of the eccentric screw pump. This achieves a particularly intense average

7 reakčnej hmoty a doba vzájomného kontaktu sa predlžuje.7 and the contact time increases.

Za zmienku stojí ešte ďalší možný zdroj oxidu uhličitého, ktorý by mohol priniesť zaujímavé výsledky a ktorým sú výfukové plyny vznetových spaľovacích motorov a podobných agregátov, ktoré sa tak hodnotia a ktoré pokrývajú až jednu tretinu potreby oxidu uhličitého.It is worth mentioning another possible source of carbon dioxide that could produce interesting results, namely the exhaust gases of compression-ignition internal combustion engines and similar units, which are assessed and which cover up to one third of the carbon dioxide needs.

Akonáhle reakčná hmota prejde miešacím valcom 4_, opustí spracovaná kvapalina toto hlavné reakčné pásmo výstupným nátrubkom 20.As soon as the reaction mass passes through the mixing cylinder 4, the treated liquid leaves this main reaction zone through the exit nozzle 20.

Na odrážacom taniere 5. dochádza k oddeľovaniu kvapalnej látky od plynných zložiek zmesi a taktiež od skôr privedených plynov, napríklad od vzdušného kyslíka, metánu, oxidu uhličitého, chemicky nepremeneného čpavku a tiež od neviazaných zvyškov plynných látok.The reflecting plate 5 separates the liquid from the gaseous components of the mixture and also from the previously introduced gases, for example from air oxygen, methane, carbon dioxide, chemically unconverted ammonia, and also from unbound gas residues.

Plynné zložky sa vedú cez priechod plamenným filtrom 6_, ktorý zamedzuje spätné šľahnutie, a po pridaní dávky plynu podporujúceho horenie, privedeného v mieste 45 z potrubia 46 . ktoré je spojené cez nastavovacie zariadenie 13 na nastavenie množstva plynu a ventil 12 so zdrojom 11 horľavého plynu, na miesto upravené na zapálenie plameňa 7_·The gaseous components are passed through a flame-retardant filter 6 to prevent back-flushing and after addition of a burst of combustion-promoting gas at point 45 from line 46. which is connected via an adjusting device 13 for adjusting the amount of gas and a valve 12 with a source of combustible gas 11 to a location adapted to ignite the flame 7;

Upravené kvapalné látky 19 opúšťajú samospádom reaktor 1 7 a dočasne sa skladujú v nádrži alebo sa priamo cez rozstrekovací zásobník alebo rozstrekovacie potrubie rozstrekujú na hnojenú poľnohospodársku pôdu. Iné vedľajšie alebo odpadové produkty sa pri tomto spôsobe neobjavujú.The treated liquids 19 leave the reactor 17 by gravity and are temporarily stored in a tank or sprayed directly onto fertilized agricultural land directly through a spray hopper or spray pipe. Other by-products or waste products do not appear in this process.

V alternatívnom prevedení môže spaľovanie odpadových ply nov z procesu podľa vynálezu prebiehať tiež katalytický bez vzniku plameňa alebo termokata1 yt icky na príslušne temperovanom katalytickom útvare.In an alternative embodiment, the combustion of the waste gases of the process according to the invention can also take place catalytically without the formation of a flame or thermocatalyst on an appropriately tempered catalytic formation.

Príklad 2Example 2

V tomto príklade sa spôsob podľa vynálezu uskutočňuje v zariadení podľa obr. 2.In this example, the method of the invention is carried out in the apparatus of FIG. Second

V tomto prípade ide o zjednodušenú verziu spôsobu podľa vynálezu, pri ktorej voľný čpavok nie je viazaný, ale likviduje sa termicky a/alebo termokata1yticky spolu s inými plynmi objavujúcimi sa vo výstupe spôsobu podľa vynálezu a uvoľňovanými z kvapalných látok.In this case, it is a simplified version of the process according to the invention in which the free ammonia is not bound but disposed thermally and / or thermocatalytically together with other gases appearing at the outlet of the process according to the invention and released from the liquid substances.

Priebeh tohto spôsobu je v podstate podobný ako v príklade 1, iba sa vynecháva procedúra s primiešavaním sadrového kalu k reakčnej hmote.The process is essentially similar to that of Example 1, except that the procedure of admixing the gypsum sludge to the reaction mass is omitted.

Pri termickej likvidácii plynov podľa tohto príkladu uskutočnenia spôsobu podľa vynálezu sa získava zo spaľovacej exotermie podstatne viac energie. Preto by bolo účelné využiť odpadové teplo zo spôsobu podľa príkladu 2.In the thermal destruction of gases according to this embodiment of the method according to the invention, substantially more energy is obtained from the combustion exotherm. Therefore, it would be expedient to utilize the waste heat from the method of Example 2.

Príklad 3Example 3

Spôsob podľa vynálezu sa uskutočňuje pomocou zariadenia z obr.The method according to the invention is carried out by means of the apparatus of FIG.

..

Tento príklad zodpovedá príkladu 1 s tým rozdielom, že úpravárenskému zariadeniu je predradený upravovací stupeň, v ktorom sa upravuje hnoj privádzaný vo forme hustej hmoty. Pred tento stupeň je vhodné zaradiť stacionárne zariadenie, aby sa zaistil bezproblémový priebeh hlavného procesu.This example corresponds to Example 1, except that the treatment plant is preceded by a treatment stage in which the manure supplied in the form of a thick mass is treated. It is advisable to place a stationary device before this stage in order to ensure the smooth running of the main process.

Predradené zariadenie 50 pozostáva z prepadovej nádrže 40 s rozomieľacím piestom 41 , prípadne zariadením na trenie, uloženým vo válcovom site 42 . V tomto predradenom zariadení 50 možno použiť aj iné, najmä rotujúce rozomieľacie zariadenia a systémy .The upstream device 50 consists of an overflow tank 40 with a grinding piston 41 or a friction device mounted in a cylindrical screen 42. Other, especially rotating grinding devices and systems may be used in this upstream device 50.

Príklad 4Example 4

99

V tomto príklade sa spôsob podľa vynálezu uskutočňuje na zariadení podľa obr. 3.In this example, the method of the invention is carried out on the apparatus of FIG. Third

V tomto prípade ide o zjednodušenú verziu spôsobu podľa vynálezu, prípadne o stupeň úpravy, uskutočnený na mieste. Zariadenie 60 na obr. 3 je veľmi jednoduchou obmenou odlučovača čpavku zo zvieracích exkrementov. ľoto zariadenie má kanál privádzajúci kvapalné látky, ktorý vyúsťuje do nádrže 61 alebo priamo v nádrži 61 sa do prúdu kvapalných látok vháňa odpadový vzduch 14 z chlievov a maštali, obsahujúci oxid uhličitý a privádzaný prívodným potrubím 34. Z miešacej nádrže 36 sa do nádrže 61 privádza cez dávkovacie zariadenie 35 sadrový kal 37. V nádrži 61 potom prebieha vyzrážanie CaCOs a súčasne sa tvorí síran amonný, rozpustný v prostredí udržovanom v nádrži 61. ľakto upravené kvapalné látky sa potom vedú cez prepadové potrubie do vlastnej skladovacej nádrže na kvapalinu, odkiaľ sa tekuté látky môžu odoberať na postrek poľnohospodárskeho pozemku alebo na ďalšiu úpravu spôsobom podľa príkladu 1.This is a simplified version of the process according to the invention or a modification step carried out on site. The device 60 of FIG. 3 is a very simple variation of the ammonia separator from animal excrements. Accordingly, the apparatus has a liquid supply channel that flows into the tank 61 or, directly in the tank 61, exhaust air 14 from the stables and greases containing carbon dioxide is introduced into the liquid stream and fed via the inlet pipe 34. From the mixing tank 36 via the metering device 35, the gypsum sludge 37. CaCO 3 is precipitated in the tank 61 and at the same time the ammonium sulphate is formed, soluble in the environment maintained in the tank 61. any treated liquids are then passed through an overflow pipe to their own liquid storage tank. the substances may be taken for spraying on agricultural parcels or for further treatment in the manner described in Example 1.

V závislosti od prietokových pomerov a od intenzity premiešavaní a obsahu nádrže 61 prebieha odvádzanie sedimentov prepadovým potrubím 5 5 . Pri tvorbe kalu v nádrži 61 sa tento kal odčerpáva čerpadlom 56 a používa sa ihneď na hnojenie alebo sa skladuje v zásobnej nádrži.Depending on the flow conditions and the mixing intensity and the contents of the tank 61, the sediments are discharged via the overflow pipe 5 5. When sludge is formed in the tank 61, the sludge is pumped off by the pump 56 and used immediately for fertilization or stored in a storage tank.

V alternatívnom prevedení je nádrž 61 vybavená miešadlom.In an alternative embodiment, the tank 61 is equipped with a stirrer.

V takomto prípade odtekajú spracované kvapalné látky v plnom rozsahu prepadovým potrubím 55.In such a case, the processed liquids flow completely through the overflow line 55.

Claims

1. Method for treating animal excrements, manure and slurry in the form of liquid substances for the use of ammonia from liquid substances as a chemically bound non-volatile fertilizer for plant fertilization and also for the thermal removal of chemically difficult and environmentally hazardous substances contained in liquid substances or residuals substances remaining after the treatment in liquid substances, for example residues of ammonia, methane gas or odorous gases such as skatol and mercaptan, characterized in that the ammonia contained in the liquid substances in unbound and / or dissolved form is converted , by adding carbon dioxide and gypsum to liquid substances, to odorless fertilizers which are well absorbed by the plants, and mainly to use the exhaust air, whereby the liquid substances are generally stripped off in the stripping process by supplying oxygen, in particular in the form of air, and in particular, stable exhaust, odorous substances, residual ammonia and methane by livestock waste air and other volatile substances to the outlet of the device thermal-combusted catalytically or with flammable gases.

Method according to claim 1, characterized in that in a simplified version of the method, the treatment of the gypsum with gypsum is eliminated and the gypsum is processed only by the stripping process according to claim 1.

Method according to claim 1, characterized in that the gypsum is added in an alluvial form with a dry matter content of 5 to 25% and in particular it is waste gypsum from a desulphurisation process 21.

Method according to at least one of Claims 1 to 3, characterized in that the additional metering of the plaster gypsum into the device takes place in the suction nozzle of the eccentric screw pump.

Method according to claim 1, characterized in that in the simplified version of the method, the treatment of the liquid substances is carried out only by means of gypsum and stagnant exhaust air according to the ammonia coupling reaction.

6. Apparatus for carrying out a process for treating animal excrements, manure and slurry in the form of liquid substances for the use of ammonia contained in liquid substances as chemically bound non-volatile fertilizer for plant fertilization and also for thermal removal of chemically difficult to react and environment pollutants contained in liquid substances or residual substances remaining in the liquid after the treatment, for example ammonia, methane gas or odorous gas, for example skatol and mercaptan, in which the ammonia contained in the liquid substances in unbound and / or dissolved form is converted by adding carbon dioxide and gypsum to non-malodorous fertilizer liquid, well absorbed by plants, and in particular, the exhaust air is used as a source of carbon dioxide, whereby the liquid substances are generally disposed of in the stripping process of feeding m oxygen, in particular in the form of air and in particular of exhaust gas, odorous substances, residual ammonia and methane coming from exhaust gas and other volatile substances, which are combusted thermally-catalytically or by combustible gases when leaving the plant; that consists of an eccentric screw pump (1), a pressure / volumetric control device (2), a safety overflow (3), a mixing cylinder (4), a reflecting plate (5), a flame filter (6), a closing flame (

7), level indicator (

8), storage tank (

9), a self-cleaning filter (10) on the suction basket, an auxiliary combustion gas source (11), an ov22 valve (12) for controlling the auxiliary combustion gas supply, an adjusting device (13) for adjusting the amount of gas supplied, air supply (14) or oxygen 0 ₂ , a regulating device (15) for controlling the amount of air, the porous body (16), the reactor (17), the supply line (18) for the supply of oxygen, air or exhaust air, exhausting the pipes to discharge the treated liquid (19) , an outlet nozzle (20), an inlet pipe (21) for supplying fluids to be processed, an oxygen source (22) or stagnant exhaust air enriched with NHs from animal excrements, an adjusting device (23) for adjusting the amount of oxygen or air, a valve (24) ) for regulating the oxygen or air supply, the carbon dioxide reservoir (31), the valve (32) for regulating the carbon dioxide supply, the doses a control device (33) for controlling the amount of carbon dioxide supplied, a feed line (34) for supplying carbon dioxide, a dosing device (35) for dosing gypsum sludge, a mixing tank (36) for gypsum leaching or dispersion preparation, overflow tank (40) , a grinding piston (41) or a friction device, a pre-screen (42), a pre-apparatus (50), and a device (60) for preparing pretreatment and recovery of ammonium sulphate from ammonia contained in the liquid or from the exhaust air containing

jUCE gaseous components release the from animals excrements. 7. claims simplified 1 and 2. e on the make method according to 8. claims simplified 1 and 5. equipment on the embodiments e method according to 9. Device according to claim 6. STAMP e n é by

It comprises an eccentric screw pump (1) which functions as a pre-reactor.

Device according to claim 6 or 7, characterized in that it is in the form of a mobile device. 1 - eccentric screw pump 1 o 40 4 1 - overflow tank - sizing piston ô _