WO2010130276A1 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung von feststoffartigem, biologisch abbaubarem dünge- oder bodenlockerungsmittel aus kommunalem und/oder industriellem klärschlamm - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur herstellung von feststoffartigem, biologisch abbaubarem dünge- oder bodenlockerungsmittel aus kommunalem und/oder industriellem klärschlamm Download PDF

Info

Publication number
WO2010130276A1
WO2010130276A1 PCT/EP2009/003955 EP2009003955W WO2010130276A1 WO 2010130276 A1 WO2010130276 A1 WO 2010130276A1 EP 2009003955 W EP2009003955 W EP 2009003955W WO 2010130276 A1 WO2010130276 A1 WO 2010130276A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
mixture
sludge
calcium oxide
converter
mixer
Prior art date
Application number
PCT/EP2009/003955
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Armand Loewe-Fürstenberg
Original Assignee
Loewe-Fuerstenberg Armand
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Loewe-Fuerstenberg Armand filed Critical Loewe-Fuerstenberg Armand
Priority to EP09776677.8A priority Critical patent/EP2429974B8/de
Priority to PL09776677T priority patent/PL2429974T3/pl
Priority to DK09776677.8T priority patent/DK2429974T3/en
Publication of WO2010130276A1 publication Critical patent/WO2010130276A1/de

Links

Classifications

    • 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
    • C02F11/12—Treatment of sludge; Devices therefor by de-watering, drying or thickening
    • C02F11/121—Treatment of sludge; Devices therefor by de-watering, drying or thickening by mechanical de-watering
    • 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
    • C02F11/12—Treatment of sludge; Devices therefor by de-watering, drying or thickening
    • C02F11/13—Treatment of sludge; Devices therefor by de-watering, drying or thickening by heating
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05D—INORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C; FERTILISERS PRODUCING CARBON DIOXIDE
    • C05D9/00—Other inorganic fertilisers
    • 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
    • C02F2103/00—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
    • C02F2103/26—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated from the processing of plants or parts thereof
    • C02F2103/28—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated from the processing of plants or parts thereof from the paper or cellulose industry
    • 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
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00—Technologies for solid waste management
    • Y02W30/40—Bio-organic fraction processing; Production of fertilisers from the organic fraction of waste or refuse

Definitions

  • the invention relates to a process for the production of solids-like, biodegradable fertilizer or soil loosening agent from municipal and / or from the food and paper industry derived sewage sludge, with the addition of alkaline substances, and an apparatus for performing the method.
  • the object of the invention is to design a process for the production of solid-like, biodegradable fertilizer or soil loosening agent from municipal and / or from the food and paper industry derived sewage sludge, in which the alkaline substances, especially calcium oxide, targeted and under controllable conditions of the exothermic - Reaction in the manufacturing process can be introduced.
  • a device or system is to be specified, which is suitable for carrying out the method.
  • the use of biodegradable fertilizer is intended to eliminate and hinder the hitherto harmful anthropogenic effects on the soil.
  • This object is achieved by a process for the production of solid-like, biodegradable fertilizer or soil loosening agent from municipal and / or industrial sewage sludge, with addition of alkaline substances, in which
  • the delivered sewage sludge is pre-dewatered until it has about 20% to 40% dry matter, and intermediately stored in a sewage sludge bunker,
  • the dewatered sewage sludge is continuously stirred, at least in the lowest part of the sewage sludge bunker, the pretreated sewage sludge is carried out of the sewage sludge bunker, fed together with previously prepared cellulose sludge directly at least one continuous mixer and processed there to a sewage sludge and cellulose sludge mixture,
  • the sewage and cellulose sludge mixture is supplied with calcium oxide under pressure such that the mixture treated with calcium oxide leaves the continuous mixer before an exothermic reaction starts,
  • the calcium oxide-treated mixture is fed to at least one converter in which the mixture undergoes further mixing and is dehydrated by the hyperthermia of the chemical reaction,
  • the dehydrated mixture enriched with the oligoelements is subjected to post-drying followed by pulverization, granulation or pelletization.
  • any waste from the food industry, household, agriculture, slaughterhouse, paper industry, cardboard, untreated wood is suitable for manufacture into a fertilizer in this process according to the invention, provided it has an organic constituent and does not contain an excessive amount of heavy metals and other toxins.
  • Sewage and cellulose sludge are particularly suitable starting materials.
  • the water content of the waste should be about 50 to 70% by weight, and the most suitable materials are those having a solids content of about 25 to 35% by weight.
  • the water content of an organic waste material may, of course, be adjusted according to use in the process of the invention.
  • the process according to the invention may be carried out in a closed batch converter at atmospheric pressure until the reaction cycle is complete. Increased pressure should be avoided, as increasing the pressure in the transducer may result in excessive hyperthermia. An excessive increase in temperature would have negative dissolving properties on plastics and thus trigger toxins (DIOXIN, FURAN, PCB, etc.), which could be disposed of even in an air washing system only at enormous cost.
  • fibrous cellulosic sludge can provide a desirable property of the final product, namely the solid fertilizer, namely the ability to absorb the moisture and transport it further through the capillary.
  • the calcium oxide preferably in mist form only in the lower, d. H. to inject the gravity-facing part of the continuously flowing down mass.
  • Hard lime is preferably used as the calcium oxide whose reaction time begins at the earliest in 6 minutes.
  • the hard lime can be fed under a pressure between 1.0 bar and 50 bar, preferably between 15 bar and 30 bar the mixture.
  • the lower part of the mixture present in the continuous mixer corresponds approximately to one half of the volume of the mixture or of the continuous mixer.
  • the hard lime can be injected at several points of a shell of the continuous mixer in the lower volume half of the homogenized mass, preferably concentric injected.
  • the mass can be sprayed with the quick lime in several levels at the level of the lower half of the volume.
  • the hard lime can reach the mass via rotating and / or pivotable injection nozzles.
  • the minerals supplied to the continuous mixer are in powder form.
  • the powder particles may have a size between 0.01 mm to 0.08 mm.
  • a flour-like pulverization i. H. in the range of 0.02 mm to 0.06 mm, in which a high surface-to-volume ratio can be achieved.
  • the powdery minerals may be supplied under atmospheric or elevated pressure to a second, above the first, horizontal half of the continuous mixer.
  • the increased pressure is in the range between 1.5 bar and 30 bar, preferably between 5 bar and 15 bar.
  • a more effective solution is to feed the minerals via spray nozzles, similar to the hard lime, the homogenized mass.
  • the powdery substances, ie hard lime and minerals can also be impulsively supplied, for example, at predetermined time intervals.
  • Another positive aspect of the pulsed delivery of powdered materials to the continuous mixer is a cleaning effect of the injectors.
  • the minerals used in the process contain at least 20% to 30% of main nutrients, namely Ca (calcium), Mg (magnesium), K (potassium), Na (sodium), P (phosphorus), more than 70% of which are based on calcium and Magnesium is eliminated.
  • NPK NITROPHOSKA
  • trace elements as fertilizer, so-called trace element fertilization to selected plant varieties, such as wheat, is also known. Although the trace elements are indispensable for the functions of living organisms, plants therein, however, no statistically detectable additional yield is achieved by the use of the micronutrient fertilizer. can be reached if only the trace elements are used alone.
  • the quality characteristics namely a silica content of between 40 and 50% and a grain size not exceeding 0.06 mm (at least in 80% of the total mass) are essential for the assessment of economic competitiveness compared to conventional fertilizers which do not meet these quality characteristics .
  • the health of plants, animals and humans demands the fulfillment of this standard, a high price-performance ratio.
  • the customer should not co-finance ineffective quartz shares or expensive CO 2 -content.
  • Alkalization should not be carried out with ammonia because of its volatility.
  • the suitable alkaline addition is calcium oxide (lime, CaO). Calcium oxide is the most preferred alkali for use in the process according to the invention.
  • the addition of an alkali is the most important process step in the process according to the invention.
  • the special effect is the alkaline hydrolysis of organic components in the waste, so that they can be metabolized more easily by plants and soil bacteria.
  • the chemical reaction results in an increase in the temperature of the waste which, depending on the ambient temperature at which the process is carried out, may have the effect of reducing the microbial population. For this reason, it is not influenced by changing ambient temperatures, since the method according to the invention is an absolutely closed system.
  • the chemical-physical reaction causes an exotherm to 110 ° C, the pH is increased to 12.5. As a result, a bactericidal and fungicidal effect is achieved.
  • the end product is highly alkaline, stable and disinfected, so it is inert. It can be transported and stored without odor or health problems. Furthermore, at this pH, corrosion problems are avoided. Consequently, waste converted to a fertilizer having a pH of 12 and plus can be stored for a considerable time.
  • nitrogen dioxide may be incorporated into the organic waste material as a solid.
  • the mixture flowing continuously through the continuous mixer can be further treated batchwise in the converter. Since larger quantities of sewage sludge and cellulose sludge may be considered in the industrial process, several converters of correspondingly large volumes can be provided, which can absorb the mass falling from the continuous mixer. This is necessary because the mixing process in the converter can take one to three hours, preferably about two hours.
  • the expiring from the continuous mixer mass should be shielded from the external influences and, which is particularly important in terms of possible release of methane gas, be airtight fed to the converter.
  • the hyperthermia produced during mixing in the transducers can be tempered by water or air cooling.
  • the resulting hyperthermia can be adjusted so that a temperature of about 120 0 C is not exceeded. If plastic parts are treated in the converter, which are subject to a subsequent sorting, a temperature of 110 0 C should not be exceeded, otherwise the Melt plastic pieces and cause lumping by dissolution and initiate release of toxic gases.
  • the heated by hyperthermia water can be returned to a water cycle and used for heating support.
  • the still hot mixture removed from the converter can be dried and pulverized, granulated or pelleted.
  • the mixture is first fed to a second mixer with lowering of temperature and subjected there together with additives such as oligoelements and zeolites, a further homogenization before it is dried.
  • additives such as oligoelements and zeolites, a further homogenization before it is dried.
  • Zeolites do not work very well with alkaline substances, especially at elevated temperature, so it is suggested that these should not be fed to the first mixer and the converter but to the second mixer after removal of the mixture from the converter.
  • the oligoelements should be treated at a lower temperature.
  • soil selectable oligo elements include, for example, boron, manganese, copper, magnesium, vanadium, chromium, iron, silicon, zinc and titanium.
  • the second mixer can also pre-mixed, derived from domestic waste processing organic substances supplied and there along with the converter removed, derived from the processing of sewage sludge mass and with the oligoelements, zeolites and optionally with other minerals, such as bentonite, a further homogenization be subjected.
  • An apparatus for carrying out the method consists of: at least one sewage sludge bunker, at least one mixer, at least one converter, at least one wood and wood material storage, at least one shredder for shredding wood waste, at least one stone mill for the possible aftertreatment of minerals, at least one silo for storage of minerals and oligoelements, at least one sorting plant, at least one granulation and / or pelletizing system, and conventional conveyors, controls, fittings and piping.
  • the mixer for receiving sewage sludge is made as a cylindrical continuous mixer whose mixing element has at least one axis of rotation which is directed diagonally or perpendicular to the horizontal bottom surface on which the mixer is placed.
  • the continuous mixer may have a jacket on which at least one inspection opening and at least one, preferably a plurality of openings for supplying calcium oxide are arranged.
  • the device is computer controlled.
  • the method according to the invention makes it possible to produce an organic fertilizer which is stable, which does not harm the environment and which is additionally enriched compared to the original waste nitrogen. Furthermore, the number of microorganisms in the final product, such as bacteria, fungi, microalgae and viruses is not included. Thus, the nitrogen content of the fertilizer is not reduced by a microbial metabolism before application to the soil. It has been found that the fertilizer according to the present invention in the Improvement of crop yields is as effective as conventional inorganic fertilizers.
  • the process can produce a fertilizer whose total nitrogen content is from about 6% to about 13% of dry weight, which is sufficient for most applications. However, they may be adjusted if necessary to produce a fertilizer having a total nitrogen content of up to 15% dry weight.
  • ammonia further increases the overall nitrogen content and is particularly advantageous for high nitrogen fertilizers because the lower molecular weight allows the nitrogen content of the waste to be increased without significantly increasing the mass.
  • 1 is a block diagram of the method comprising the most important parts of a system
  • FIG. 3 shows the pre-mixer according to FIG. 2 in a schematic side view
  • FIG. 9 shows a sewage sludge bunker, in a schematic view, 10 shows a diagonally arranged converter, in a schematic view, FIG. 11 shows an end product in a perspective view, and FIG
  • Fig. 12 shows another pre-mixer, with helical agitator, in a schematic view.
  • a device 100 which consists of the following parts:
  • a sewage sludge bunker 1 from a sewage sludge bunker 1, a cellulose sludge bunker 3, a first, the sewage sludge bunker 1 and the Celluloseschlammbunker 3 downstream mixer 13, a wood and wood material bearing 11 with a shredder 7, from which the crushed wood enters the cellulose sludge bunker 3, from four horizontally made converters 14.1, 14.2, 14.3, 14.4, which are connected downstream of the first mixer 13, a second mixer 17, a plurality of silos 4.1, 4.2, 4.3, 4.4 for storage of hard lime, minerals and oligoelements, a rock mill 5, a granulation and pelletizing 19, and from conventional, not shown conveyors, control, valve and piping.
  • the system (device 100) is equipped with the following parts, which can be put into operation at any time, even in parallel, but independently of the above: with a household bunker 2, a slitting device 8 for plastic bags filled with domestic waste, a sorting system 9 for the contents of plastic bags, one Waste preparation plant 10, a further converter 44, a removal device 15 (for the organic parts of household waste) and a sorting system 12.
  • the household waste can be sorted, with its organic parts as needed, the second, the sewage sludge processing mixer 17 ( End mixer) can be supplied.
  • the sewage sludge bunker 1 shown schematically in FIG. 9 consists essentially of:
  • the cellulosic sludge bunker 3 constructed similarly to the sewage sludge bunker 1 also accommodates the wood shredded in the shredder 7 and coming from the wood and wood material bearing 11.
  • the mixer 13 (pre-mixer), hereinafter referred to as continuous mixer) is shown schematically in FIGS. 3 and 6. It consists of an upright cylindrical casing 21, for example, placed on a floor surface BF or platform of an operating hall, which contains an agitator 38 shown in FIG. Of course, the distance between the bottom surface BF and a bottom 26 of the continuous mixer is dimensioned accordingly, so that the viscous, flowing down content can be removed without hindrance. For this purpose, the continuous mixer rests on an upper platform of the operating hall so that the mixture passes into the underlying converters 14.1, 14.2, 14.3, 14.4 under gravitational force.
  • the agitator 38 of the continuous mixer has three mutually parallel axes of rotation A, Al, A2, on each of which on several levels (as in Figure 5) distributed, propeller blade-like blade 39 are removably attached.
  • the blades 39 each have two opposing, sharp edges 42.1, 42.2, wherein the blades 39 have a variable angle of attack ⁇ .
  • the agitator has only two axes of rotation Al, A2.
  • the continuous mixer shown in FIGS. 3 and 2 has an inspection opening 22 introduced in the casing 21 in the form of a hinged door provided with a viewing window 34, which permits entry into the interior of the continuous mixer.
  • the glazed viewing window 34 in turn allows a visual observation of the homogenization process.
  • a special feature of the continuous mixer are openings 24 for the supply of calcium oxide, which at a lower, the bottom 26 of the continuous mixer facing shell portion 28, namely distributed at several parallel to the ground 26 levels El, E2, E3 at equal distances B from each other on the shell part 28 are.
  • the casing part 28 has a height which corresponds approximately to a volume half 16 of the continuous mixer.
  • the in-plane openings 24 are offset from those in the other plane.
  • the shell 21 has a plurality of openings 23 for the supply of minerals, which are above the lower shell portion 28, ie in the region of an upper volume half 18 of the upright continuous mixer 13.
  • rotating spray nozzles 35 (see Fig. 4) extending into the interior of the continuous mixer are installed, which are also arranged pivotally for better penetration of the homogenized mixture by minerals and calcium oxide.
  • FIG. 12 shows a continuous mixer 46 (premixer) which can optionally be used.
  • the continuous mixer 46 has an agitator with three evenly distributed on the circumference of the mixer coils 47 which are arranged one below the other mounted on a hollow shaft 49.
  • the hollow axle 49 has a plurality of openings 51 and is closed at its free end 52.
  • the helices 47 are still connected via struts 53 with the hollow shaft 49 and thus stiffened.
  • the coils 47 have a plurality of through openings 48.
  • On the jacket of the continuous mixer 46 also not shown openings for supplying the other powdery substances, such as oligo elements are arranged.
  • FIG. 10 An important part of the system are horizontal converters 14.1, 14.2, 14.3, 14.4; 44, each consisting of a closed, airtight container with closable inlet and outlet openings 43.1, 43.2 and with one or more electrically driven screws 27.
  • the converters 14.1, 14.2, 14.3, 14.4; 44 inclined (see Fig.l right side, - inclination S), whereby the decrease of the dehydrated mass can be facilitated.
  • Such an inclined converter is shown in FIG. 10.
  • the converter is a type of reactor operating in batch mode.
  • the converters 14.1, 14.2, 14.3, 14.4; 44 are each surrounded by an additional, outer shell 40, with which a water-fillable, peripheral space 41 is created, which in turn is in contact with a water cycle, not shown.
  • the converter in the present case has a length of 10.0 m and a width of 5.0 tn and is equipped with 1.00 x 1.50 large viewing window 34, with three thermal control sensors, three sensors for pH measurement, two partial pressure measurements and equipped with two gas measurements and three lighting fixtures.
  • the second mixer 17 (final mixer), in which a final stage of the homogenization is performed.
  • the final mixer has a structure similar to that of the continuous mixer.
  • a device 200 shown in FIG. 8 (Appendix) consists of the same parts that have been listed in the description of the device 100. The difference is mainly due to design changes of the mixer 13.2 (premixer) over the mixer 13.
  • the mixer 13.2 At the upper half of the volume of the mixer 13.2 missing the openings for the supply of minerals. Now, the mixer 13.2 only openings 24 for the supply of calcium oxide, which are also distributed in the region of the lower volume half 16 on the casing 21.
  • the sewage sludge bunker 1 was filled with a quantity of previously partially dewatered sewage sludge 30.
  • the composition of the delivered sewage sludge 30 corresponds to a sludge analysis shown in Table No. 1.
  • two screws 33.1, 33.2 are set in motion. The directions of rotation (equal or unequal) can be switched.
  • the screws 33.1, 33.2 can also operate at predetermined time intervals.
  • the cellulose sludge is prepared by mixing it with the highly comminuted wood and, together with the supplied sewage sludge, is examined and recorded in a laboratory 6 (incoming inspection).
  • the sludge is mixed with the other minerals (about 40%).
  • the outflowing sludge passes directly into the continuous mixer 13 and continuously falls on the rotating blades 39 (see Fig. 6) and is repeatedly severed there.
  • minerals namely lava meal, basalt flour and bentonite
  • lava meal namely lava meal, basalt flour and bentonite
  • the minerals M withdrawn the silos 4.2, 4.3, 4.4, fed to a rock mill 5 and mixed there.
  • the calcium oxide stored in Silo 4.1 is not mixed with the minerals.
  • a grinder can be provided, with which a desired grain size (0.04 bi 0.06 mm) of the calcium oxide can be achieved.
  • the calcium oxide passes through openings 24 and spray nozzles 35, under a pressure of 15 bar directly into the lower volume half 16 of the continuous mixer.
  • the flow rate of the mixture 29 in the continuous mixer 13 is controlled by setting rotational speeds n1, n2, n3 of the agitator 38 so that the residence time of the mixture in the continuous mixer is about 5 minutes.
  • the enriched with minerals and calcium oxide mixture 29 is now airtight fed to the converters 14.1, 14.2, 14.3, 14.4, shielding from external influences via channels, not shown.
  • the reaction time (under atmospheric pressure) in the hermetically sealed converters 14.1, 14.2, 14.3, 14.4 is 2 hours each.
  • the mixture is fed to the final mixer 17, in which a final stage of the homogenization is carried out.
  • a temperature of about 60 0 C - 70 0 C is not exceeded.
  • a UV lamp (not shown) may be installed between the transducers 14.1, 14.2, 14.3, 14.4 and the end mixer 17 for the purpose of sterilizing the mixture.
  • the feeding of zeolites and oligoelements takes place in the same way as the supply of other minerals to the first mixer 13.
  • the jacket of the end mixer 17 is provided with a plurality of openings 23 and spray nozzles (not shown).
  • the converter 44 is set in motion. In the converter 44 there is a reaction of the refuse with calcium oxide. Soft lime with an accelerated reaction time of ⁇ 2 minutes is used as calcium oxide. Thereafter, the organic parts of household waste are removed from the converter 44 and fed directly to the end mixer 17 via the removal device 15.
  • the other components of household waste enter the sorting plant 12 and further into a container 18 for metals and a container 25 for plastics.
  • the finished mass is withdrawn from the final mixer 17, subjected to a product inspection in the laboratory 36 and further transported after a subsequent drying via a conveyor belt, not shown, to the granulation / pelletizing plant 19.
  • the granules or pellets 50 are supplied to a bagging plant 20.
  • the pellets 50 (see Fig. 11) have a humidity of 20%, are about 25 mm long and have a diameter of about 12 mm. To increase the drug delivery area, the pellets are quarter-rounded. Through a loose bed The pellets with each other and the Inertie a mold is avoided.
  • the pellets are cylindrical and polygonal.
  • the granules have a grain size of 0.2 - (6-8) mm and a humidity of 5-8%.
  • the premixer 13.2 is fed via the openings 24 only calcium oxide from the silo 4.1.
  • the remaining mineral substances and oligoelements are fed directly from the silos 4.2, 4.3, 4.4 and 4.5, optionally via rock mill 5, to the final mixer 17.
  • Table 2 indicates quantities of ingredients per year production.

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von feststoffartigem, biologisch abbaubarem Dunge- oder Bodenlockerungsmittel aus kommunalem und/oder aus Nahrungsmittel- und/oder Papierindustrie stammendem Klarschlamm, mit Zugabe von alkalischen Substanzen, mit nachfolgenden Verfahrensschritten: - der Klärschlamm wird entwässert und kontinuierlich gerührt, - der Klärschlamm wird zusammen mit vorher vorbereitetem Celluloseschlamm direkt einem Durchlaufmischer (13) zugeführt und dort zu einem Gemisch (29) verarbeitet, - während des Mischprozesses im Durchlaufmischer (13) wird dem Gemisch (29) Calciumoxid unter Druck derart zugeführt, dass das mit Calciumoxid behandelte Gemisch den Durchlauf mischer (13) verlässt, bevor eine exothermische Reaktion ansetzt, - danach wird das mit dem Calciumoxid behandelte Gemisch wenigstens einem Umwandler (14.1, 14.2; 14.3, 14.4) zugeleitet, in dem das Gemisch einem weiteren Mischvorgang unterzogen und durch die Hyperthermie der chemischen Reaktion dehydriert wird, - dem dehydrierten Gemisch werden Oligoelemente zugeführt, - und danach wird das dehydrierte und mit den Oligoelementen angereicherte Gemisch einer Nachtrocknung mit anschließender Pulverisierung oder Granulierung unterzogen. Ferner betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von feststoffartigem, biologisch abbaubarem Dünge- oder Bodenlockerungsmittel aus kommunalem und/oder industriellem Klärschlamm
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von fest- stoffartigem, biologisch abbaubarem Dünge- oder Bodenlockerungsmittel aus kommunalem und/oder aus Nahrungsmittel- und Papierindustrie stammendem Klärschlamm, mit Zugabe von alkalischen Substanzen, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens .
Auf Grund der mehrjährigen Erfahrung mit der Verwendung von synthetischen Düngemitteln wurde festgestellt, dass ihre Verwendung negative Folgen für die natürlichen Eigenschaften des Erdbodens, vor allem eine zunehmende Bodenerosion und chemische Verschmutzung des natürlichen Wassersystems mit sich bringt. Daher wurde es versucht, umweltfreundliche Düngemittel auf Basis von organischen Materialien herzustellen, die den Erdboden mit Nährstoffen anreichern können.
Es ist seit langem bekannt, den Klärschlamm zwecks Düngemittelherstellung mit alkalischen Substanzen, wie Branntkalk, zu behandeln. So beispielsweise ist in DE 19644612 Al ein Verfahren zur Herstellung von festen, vorzugsweise pelettierten Düngemitteln aus trockenen Abfällen, und zwar unter Verwendung von Wasser, beschrieben. Zum Pelettieren wird üblicherweise das notwendige Wasser in Form von schlammförmigen Abfällen eingebracht, wobei die Mengen an trockenem Abfall einerseits und schlammförmigem Abfall andererseits so gewählt werden, dass eine zusätzliche nachträgliche Trocknung vermieden werden kann. Zur Bindung von überschüssiger Feuchtigkeit können Branntkalk, Dolomitbranntkalk oder calciumoxidhaltige Flugasche zugemischt werden. In der Schrift DE 19644612 Al sind keinerlei Verfahrensschritte angegeben, die nötig sind, um die starke, wenn nicht gewaltige exothermische Reaktion von Calci- umoxid mit Wasser zu beherrschen.
Die Aufgabe der Erfindung ist, ein Verfahren zur Herstellung von feststoffartigem, biologisch abbaubarem Dünge- oder Bodenlockerungsmittel aus kommunalem und/oder aus Nahrungsmittel- und Papierindustrie stammendem Klärschlamm zu konzipieren, bei dem die alkalischen Substanzen, insbesondere Calciumoxid, gezielt und unter kontrollierbaren Bedingungen der exothermi- schen Reaktion in das Herstellungsverfahren eingeführt werden können. Gemäß einer weiteren Aufgabe der Erfindung soll eine Vorrichtung, bzw. Anlage angegeben werden, die zur Durchführung des Verfahrens geeignet ist. Durch den Einsatz von biologisch abbaubarem Düngemittel sollen die bisher schädlichen anthropogenen Einflüsse auf den Erdboden eliminiert und zukünftig verhindert werden.
Diese Aufgabe ist durch ein Verfahren zur Herstellung von feststoffartigem, biologisch abbaubarem Dünge- oder Bodenlockerungsmittel aus kommunalem und/oder industriellem Klärschlamm, mit Zugabe von alkalischen Substanzen, gelöst, bei dem
der angelieferte Klärschlamm wird vorab entwässert, bis er etwa 20% bis 40% Trockensubstanz aufweist, und in einem Klärschlammbunker zwischengelagert ,
der entwässerte Klärschlamm wird wenigstens in unterstem Teil des Klärschlammbunkers kontinuierlich gerührt, der so vorbehandelte Klärschlamm wird aus dem Klärschlammbunker herausgetragen, zusammen mit vorher vorbereitetem Celluloseschlamm direkt wenigstens einem Durchlaufmischer zugeführt und dort zu einem Klär- und Celluloseschlamm-Gemisch verarbeitet,
während des Mischprozesses im Durchlaufmischer wird dem Klär- und Celluloseschlamm-Gemisch Calciumoxid unter Druck derart zugeführt, dass das mit Calciumoxid behandelte Gemisch den Durchlaufmischer verlässt, bevor eine exothermische Reaktion ansetzt,
danach wird das mit dem Calciumoxid behandelte Gemisch wenigstens einem Umwandler zugeleitet, in dem das Gemisch einem weiteren Mischvorgang unterzogen und durch die Hyperthermie der chemischen Reaktion dehydriert wird,
dem dehydrierten Gemisch werden - nach deren Abkühlung - wenigstens Oligoelemente zugeführt,
und danach wird das dehydrierte und mit den Oligoelemen- ten angereicherte Gemisch einer Nachtrocknung mit anschließender Pulverisierung, Granulierung oder Pelettierung unterzogen.
Jeder Abfall aus Lebensmittelindustrie-, Haushalt, Landwirtschaft, Schlachthof, Papierindustrie, Kartonagen, unbehandeltem Holz ist zur Herstellung in ein Düngemittel in diesem erfindungsgemäßen Verfahren geeignet, vorausgesetzt, er weist einen organischen Bestandteil auf und umfasst nicht ein übermäßiges Maß an Schwermetallen und anderen Toxinen. Klär- und Celluloseschlamm sind besonders geeignete Ausgangsmaterialien. Bevorzugt sollte der Wassergehalt des Abfalls etwa 50 bis 70 Gew.-% betragen und die am meisten geeigneten Materialien sind solche mit einem Feststoffgehalt von etwa 25 bis 35 Gew.- %. Der Wassergehalt eines organischen Abfallmaterials kann natürlich entsprechend zur Verwendung im erfindungsgemäßen Verfahren eingestellt werden.
Das Verfahren gemäß Erfindung kann in einem geschlossenen Chargenumwandler bei Atmosphärendruck durchgeführt werden, bis der Reaktionszyklus abgeschlossen ist. Ein erhöhter Druck ist zu vermeiden, da durch die Erhöhung des Drucks im Umwandler eine übermäßige Hyperthermie entstehen kann. Eine exzessive Temperaturerhöhung würde negative anlösende Eigenschaften auf Kunststoffe haben und damit Toxine (DIOXIN, FURAN, PCB u. ä.) auslösen, die selbst in einer Luftwaschanlage nur mit enormem Kostenaufwand entsorgt werden könnten.
Durch die Zugabe von faserigem Celluloseschlamm kann eine erwünschte Eigenschaft des Endproduktes, also des feststoffartigen Düngemittels erzielt werden, nämlich die Fähigkeit, die Feuchtigkeit zu absorbieren und durch die Kapillare weiter zu transportieren .
Um die exothermische Reaktion von Calciumoxid mit dem in dem Gemisch enthaltenen Wasser zu vermeiden, wird es vorgeschlagen, das Calciumoxid, vorzugsweise in Nebelform nur in den unteren, d. h. den der Erdanziehungskraft zugewandten Teil der kontinuierlich nach unten fließenden Masse einzuspritzen.
Vorzugsweise wird als Calciumoxid Hartbranntkalk eingesetzt, dessen Reaktionszeit frühestens in 6 Minuten einsetzt. Der Hartbranntkalk kann unter einem Druck zwischen 1,0 bar und 50 bar, vorzugsweise zwischen 15 bar und 30 bar dem Gemisch zugeführt werden.
Vorzugsweise entspricht der untere Teil des im Durchlaufmi- scher momentan befindlichen Gemisches etwa einer Volumenhälfte des Gemisches bzw. des Durchlaufmischers . Der Hartbranntkalk kann an mehreren Stellen eines Mantels des Durchlaufmischers verteilt in die untere Volumenhälfte der homogenisierten Masse, vorzugsweise konzentrisch eingespritzt werden.
Zwecks Verbesserung der Homogenisierung kann das Besprühen der Masse mit dem Hartbranntkalk in mehreren Ebenen auf der Höhe der unteren Volumenhälfte erfolgen. Dabei kann der Hartbranntkalk über rotierende und/oder schwenkbare Einspritzdüsen in die Masse gelangen.
Es ist nicht ausgeschlossen, das Calciumoxid und/oder Mineralien und/oder Oligoelemente über Öffnungen zuzuleiten, die auf der ganzen Mantelhöhe des Vormischers verteilt sind.
Vorzugsweise liegen die dem Durchlaufmischer zugeführten Mineralien in Pulverform vor. Die Pulverteilchen können eine Größe zwischen 0,01 mm bis 0,08 mm aufweisen. Es wird jedoch eine mehlartige Pulverisierung, d. h. im Bereich 0,02 mm bis 0,06 mm angestrebt, bei der ein hohes Oberflächen-Volumen- Verhältnis erzielbar ist.
Es ist nicht ausgeschlossen und technisch ausführbar, die Pulverteilchen als Nanopartikeln in das Verfahren einzusetzen. Allerdings sollte man hier gesundheitliche Aspekte berücksichtigen und erforderliche Schutzmaßnahmen vornehmen.
Die pulverigen Mineralien können unter atmosphärischem oder unter einem erhöhten Druck einer zweiten, oberhalb der ersten liegenden Volumenhälfte des Durchlaufmischers zugeführt werden. Der erhöhte Druck liegt im Bereich zwischen 1,5 bar und 30 bar, vorzugsweise zwischen 5 bar und 15 bar. Soll der atmosphärische Druck verwendet werden, gelangen Mineralien zusammen mit dem Klär- und Celluloseschlamm in den Durchlaufmi- scher. Eine effektivere Lösung ist, die Mineralien über Spritzdüsen, ähnlich wie beim Hartbranntkalk, der homogenisierten Masse zuzuleiten. Die pulverförmigen Stoffe, also Hartbranntkalk und Mineralien können auch impulsartig, beispielsweise in vorbestimmten Zeitintervallen zugeführt werden. Ein anderer positiver Aspekt der impulsartigen Zuführung von pulverförmigen Stoffen dem Durchlaufmischer ist ein Reinigungseffekt der Einspritzdüsen.
Als Mineralien können Gesteinsmehle, wie Zeolithe, Lavamehl, Basaltmehl und Bentonit in Frage kommen. Die in das Verfahren eingesetzten Gesteinsmehle enthalten immerhin 20% bis 30 % von Hauptnährelementen, nämlich Ca (Calcium) , Mg (Magnesium) , K (Kalium) , Na (Natrium) , P (Phosphor) , wobei über 70% davon auf Calcium und Magnesium entfallen.
Die Notwendigkeit, Gesteinsmehle in das Land- und forstwirtschaftliche Düngemittel einzubauen, wird teilweise negiert durch wenig aussagekräftige Laboruntersuchungen. Dabei ist dem Durchschnittsfachmann der Begriff der Langzeitdüngung bekannt, dass nur durch Langzeitverwitterungsversuche das gesamte Wirkungsspektrum auf die Bodenfruchtbarkeit erkennbar gemacht werden kann.
Dass man überwiegend von NPK (also NITROPHOSKA) als Bodenfruchtbarkeitsmittel ausgeht, diese Annahme ist nicht ganz richtig. Es ist ja allgemein bekannt, dass die Böden mit einem hohen Anteil an Gesteinsmehlen, nämlich Lavalith, Basalt, Diabas, und Phonolith für die Pflanzen besonders wertvoll sind. Stärke, Mikrotubuli, Widerstandskraft und besonders guter Stoffwechsel sind die hervorragenden Eigenschaften der Pflanzen.
Die Verwendung von Spurenelementen als Dünger, sogenannte Spurenelementdüngung zu ausgewählten Pflanzensorten, beispielsweise Weizen, ist ebenfalls bekannt. Zwar sind die Spurenelemente unentbehrlich für die Funktionen der lebenden Organismen, darin Pflanzen, jedoch durch den eingesetzten Spurennähr- stoffdünger keine statistisch nachweisbare Mehrerträge er- reicht werden können, wenn nur die Spurenelemente allein verwendet werden.
Laboruntersuchungen zum Verwitterungsverhalten von FRAGSTEIN et altea (1988) oder von BLUM et altea (1989) zur Verwendung von Gesteinsmehlen in der Landwirtschaft vermitteln keine Erkenntnisse über ökologisch und ökonomisch gleichermaßen sinnvollen Einsatz in der Landwirtschaft. Aus reinen Laboruntersuchungen können keine seriösen Rückschlüsse über Eignung und Wirkung auf die landwirtschaftlich genutzten Böden gezogen werden. Der einzige Nutzen solcher Untersuchungen liegt in der Charakterisierung und Differenzierung von Bestandteilen und Wirksamkeit zwischen den verschiedenen Gesteinsmehlen. Die Beurteilung der Eignung von Gesteinsmehlen für den komplementären Einsatz in Düngesystemen wird fast ausnahmslos anhand ihres Nährelementgehaltes durchgeführt. Oft wird auch nur der PK-Gehalt berücksichtigt. Bei FRAGSTEIN (1988) sogar nur noch der „Gehalt von verfügbaren Nährstoffen."
Die langsamere, aber dafür kontinuierlich ablaufende Umsetzung die in dem Trägerprodukt befindlichen Nährstoffe werden in Laborversuchen nie festgestellt, weil lang anhaltende Verwitterungsprozesse auch in mehrstündigen Versuchen nicht erfasst werden können. Das bedeutet wiederum, dass angeblich nur ein Teil dieser notwendigen Nährstoffelemente im Laboratorium erfasst und als verfügbar eingestuft wird.
Im Zuge der biologisch-chemischen Verwitterung kommt es zu Freisetzung von Nähr- und Spurenelementen in längeren Zeiträumen. Die positive Erkenntnis ist, dass man mit einer einzigen Düngung einen Langzeitdüngeeffekt erzielt. Dabei werden gleichzeitig die Hauptbestandteile Kieselsäure (SiO2) und Tonerde (Al2O3) frei. Sie werden Bestandteile des neu gebildeten sekundären Tonminerals, also des Tons. Die Tonerde hat eine fundamentale Bedeutung für die Bodenfruchtbarkeit. Quintes- senz : Basische Gesteinsmehle in der richtigen Granulometrie bringen ökologische und ökonomische Zielsetzungen in Einklang.
Die Qualitätsmerkmale, nämlich ein Kieselsäuregehalt zwischen 40 und 50% und eine Körnung, die den Wert 0,06 mm (zumindest in 80% der Gesamtmasse) nicht überschreitet sind zwingend notwendig für die Einschätzung der ökonomischen Wettbewerbsfähigkeit gegenüber herkömmlichen Düngemitteln, die diesen Qualitätsmerkmalen nicht genügen. Die Gesundheit der Pflanzen, der Tiere und der Menschen verlangt die Erfüllung dieses Standards, ein hohes Preis-Leistungs-Verhältnis. Wirkungslose Quarzanteile oder teuer bezahlte CO2-Gehalte soll der Kunde nicht mitfinanzieren.
Eine Alkalisierung sollte nicht mit Ammoniak wegen seiner Flüchtigkeit ausgeführt werden. Die geeignete alkalische Zugabe ist Calciumoxid (Kalk, CaO) . Calciumoxid ist das besonders bevorzugte Alkali zur Verwendung im Verfahren gemäß Erfindung.
Da die Zugabe von CaO nicht das einzige Alkali ist, wird die Menge etwa 16 bis 22% des Endproduktgewichts ergeben. Geeignete Mengen anderer Alkalis können einfach unter Berücksichtigung ihrer Molekulargewichte, ihrer Basenäquivalente und ihrer Dissoziationskonstanten berechnet werden.
Die Zugabe eines Alkalis ist die wichtigste Verfahrensstufe in dem Verfahren gemäß Erfindung. Die besondere Wirkung ist die alkalische Hydrolyse von organischen Bestandteilen im Abfall, so dass sie leichter durch Pflanzen und Bodenbakterien verstoffwechselt werden können. Zweitens resultiert die chemische Reaktion in einem Anstieg der Temperatur des Abfalls, was, abhängig von der Umgebungstemperatur, bei der das Verfahren ausgeführt wird, die Wirkung einer Reduzierung der Mikrobenpopulation aufweisen kann. Aus diesem Grunde wird es nicht beeinflusst durch sich ändernde Umgebungstemperaturen, da es sich bei dem erfindungsgemäßen Verfahren um ein absolut ge- schlossenes System handelt. Durch die chemisch-physikalische Reaktion entsteht eine Exothermie auf 110 ° C, der pH-Wert wird erhöht auf 12.5. Hierdurch wird eine bakterizide und fun- gizide Wirkung erreicht.
Das Endprodukt ist stark alkalisch, stabil und desinfiziert, also inert. Er kann ohne Geruchs- oder Gesundheitsprobleme transportiert und gelagert werden. Weiterhin werden bei diesem pH- Wert Korrosionsprobleme vermieden. Folglich kann Abfall, der in ein Düngemittel mit einem pH von 12 und plus umgewandelt wurde, für eine beträchtliche Zeit gelagert werden.
In allen Ausführungsformen der Erfindung kann Stickstoffdioxid in das organische Abfallmaterial als Feststoff eingebracht werden.
Das durch den Durchlaufmischer kontinuierlich fließende Gemisch kann chargenartig im Umwandler weiter behandelt werden. Da im Industrieverfahren eher größere Mengen an Klär- und CeI- luloseschlamm in Frage kommen, können mehrere Umwandler von entsprechend großem Volumen vorgesehen sein, die die aus dem Durchlaufmischer herabfallende Masse aufnehmen können. Dies ist notwendig, weil der Mischvorgang im Umwandler eine bis drei Stunden, vorzugsweise etwa zwei Stunden dauern kann.
Dabei soll die aus dem Durchlaufmischer auslaufende Masse vor den äußeren Einflüssen abgeschirmt sein und, was in Hinblick auf mögliche Freisetzung von Methangas besonders wichtig ist, luftdicht dem Umwandler zugeleitet werden.
Die beim Mischvorgang in den Umwandlern entstehende Hyperthermie kann durch Wasser- oder Luftkühlung temperiert werden. So kann die entstandene Hyperthermie so eingestellt sein, dass eine Temperatur von etwa 1200C nicht überschritten wird. Sollten im Umwandler Kunststoff -Stücke mitbehandelt werden, die einer nachfolgenden Aussortierung unterliegen, soll eine Temperatur von 1100C nicht überschritten werden, sonst können die Kunststoff -Stücke anschmelzen und eine Klumpenbildung durch Anlösen entstehen und Freiwerden von toxischen Gasen initiieren.
Das durch Hyperthermie erwärmte Wasser kann zu einem Wasserkreislauf zurückgeleitet und für Heizungsunterstützung genutzt werden.
Das dem Umwandler entnommene, noch heiße Gemisch kann nachgetrocknet und pulverisiert, granuliert oder pelletiert werden. Vorzugweise wird das Gemisch zuerst einem zweiten Mischer unter Temperaturabsenkung zugeleitet und dort zusammen mit Zusätzen, wie Oligoelemente und Zeolithe, einer weiteren Homogenisierung unterzogen, bevor es nachgetrocknet wird. Zeolithe vertragen sich nicht gut mit alkalischen Substanzen, insbesondere bei erhöhter Temperatur, daher wird es vorgeschlagen, diese nicht dem ersten Mischer und dem Umwandler, sondern - nach der Entnahme des Gemisches aus dem Umwandler - dem zweiten Mischer zuzuleiten. Ebenso sollen die Oligoelemente bei einer niedrigeren Temperatur behandelt werden.
Zu den notwendigen, je nach Bodenbeschaffenheit auswählbaren Oligoelementen zählen beispielsweise Bor, Mangan, Kupfer, Magnesium, Vanadium, Chrom, Eisen, Silizium, Zink und Titan.
Dem zweiten Mischer können auch vorher vorgemischte, aus Verarbeitung von Hausmüll gewonnene organische Substanzen zugeführt und dort zusammen mit der dem Umwandler entnommenen, aus der Verarbeitung von Klärschlamm stammenden Masse und mit den Oligoelementen, Zeolithen und gegebenenfalls mit anderen Mineralien, wie Bentonit, einer weiteren Homogenisierung unterzogen werden.
Eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens besteht aus: wenigstens einem Klärschlammbunker, wenigstens einem Mischer, wenigstens einem Umwandler, wenigstens einem Holz- und Holzwerkstofflager, wenigstens einem Schredder zur Zerkleinerung von Holzabfällen, wenigstens einer Steinmühle zur evtl. Nachbehandlung der Mineralien, wenigstens einem Silo zur Lagerung von Mineralien und Oli- goelementen, wenigstens einer Sortieranlage, wenigstens einer Granulierungs- und/oder Pelettierungs- anlage, und aus üblichen Förderern, Steuerungen, Armaturen und Rohrleitungen.
Wichtig ist, dass der Mischer zur Aufnahme von Klärschlamm als zylindrischer Durchlaufmischer gefertigt ist, dessen Mischorgan wenigstens eine Drehachse aufweist, die diagonal oder senkrecht zur waagerechten Bodenfläche, auf der der Mischer aufgestellt ist, gerichtet ist. Dabei kann der Durchlaufmi- scher einen Mantel aufweisen, an dem wenigstens eine Revisionsöffnung und wenigstens eine, vorzugsweise mehrere Öffnungen zur Zuführung von Calciumoxid angeordnet sind.
Die Vorrichtung ist computergesteuert.
Das Verfahren gemäß Erfindung erlaubt es, ein organisches Düngemittel zu erzeugen, das stabil ist, welches die Umwelt nicht schädigt und das im Vergleich zum ursprünglichen Abfallstickstoff zusätzlich angereichert ist. Weiterhin ist die Mikroorganismenzahl im Endprodukt, wie Bakterien, Pilze, Mikroalgen und Viren nicht enthalten. So wird der Stickstoffgehalt des Düngemittels nicht durch einen mikrobiellen Stoffwechsel vor dem Aufbringen auf die Erde verringert. Es hat sich gezeigt, dass das Düngemittel gemäß der vorliegenden Erfindung bei der Verbesserung von Ernteerträgen so wirksam wie herkömmliche anorganische Düngemittel ist.
Es wurde festgestellt, dass Reaktionszeiten verringert werden und dass die Verfahrenseffizienz beträchtlich erhöht werden können. Der pH-Wert des Ausgangsabfalls wird zunächst durch Zugabe von CaO erhöht, ohne eine Ansäuerung mit Stickstoffdioxid. Diese Effizienzverbesserungen machen die Herstellung eines Düngemittels aus Abfallmaterialien kommerziell durchführbar, insbesondere da einige Abfälle, z. B. Klärschlämme, oftmals mit Alkali zur Stabilisierung und Desinfizierung vor einem Transport und einer Entsorgung behandelt werden. Weiterhin erzielt man mit einem solchen Verfahren das doppelte Ziel einer Stickstoffanreicherung und einer Desinfizierung, während ein stabiles und für die Umwelt annehmbares Produkt hergestellt wird, welches mehr als 50% des Gesamtstickstoffgehalts in Form von Nitriten und Nitraten aufweisen kann. Einer der wichtigsten Faktoren hierbei ist, dass man unterschiedliche Branntkalksorten einsetzen kann. Hier ist ein besonderer Gesichtspunkt des erfindungsgemäßen Verfahrens zu sehen.
Mit dem Verfahren kann ein Düngemittel hergestellt werden, dessen Gesamtstickstoffgehalt von etwa 6% bis etwa 13 % des Trockengewichts beträgt, was für die meisten Anwendungen ausreichend ist. Sie können jedoch gegebenenfalls angepasεt werden, um ein Düngemittel herzustellen, welches einen Gesamtstickstoffgehalt von bis zu 15% Trockengewicht aufweist.
Diese abschließend mögliche Zugabe von Ammoniak erhöht weiter den Gesamtstickstoffgehalt und ist insbesondere für Düngemittel mit hohem Stickstoffgehalt vorteilhaft, da das geringere Molekulargewicht es ermöglicht, dass der Stickstoffgehalt des Abfalls ohne wesentliches Erhöhen der Masse erhöht wird.
Zur Herstellung eines Düngemittels, welches zum Aufbringen auf den Erdboden geeignet ist und leicht lager- und transportfähig ist, muss der Abfall nicht nach irgendwelchen üblichen Verfahrensschritten, auf einen Wassergehalt von 20 Gewichtsprozenten oder weniger getrocknet werden. Er wird ohne eine weitere kostenintensive und energieaufwendige Vortrocknung verarbeitet.
Die Erfindung ist anhand der Zeichnung in zwei Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Die Figuren zeigen:
Fig. 1 ein Blockschema des Verfahrens, umfassend die wichtigsten Teile einer Anlage,
Fig. 2 einen Vormischer in einer perspektivischen, schematischen Ansicht ,
Fig. 3 den Vormischer gemäß Fig. 2 in einer schematischen Seitenansicht ,
Fig. 4 Detail „ D" gemäß Fig. 3 im Teilschnitt,
Fig. 5 einen Mischer mit doppeltem Rührwerk, in einer schematischer Seitenansicht,
Fig. 6 einen Mischer mit drei Drehachsen, in einer schematischer Draufsicht,
Fig. 7 einen Schnitt A-A gemäß Fig. 6,
Fig. 8 ein Blockschema des Verfahrens in einer anderen Ausführungsform,
Fig. 9 einen Klärschlammbunker, in einer schematischen Ansicht, Fig. 10 einen schräg angeordneten Umwandler, in einer schematischer Ansicht, Fig. 11 ein Endprodukt in einer perspektivischen Ansicht, und
Fig. 12 einen anderen Vormischer, mit wendelartigem Rührwerk, in eine schematischer Ansicht.
In Fig. 1 ist eine Vorrichtung 100, in Weiterem als Anlage bezeichnet, dargestellt, die sich aus folgenden Teilen zusammensetzt :
aus einem Klärschlammbunker 1, einem Celluloseschlammbunker 3, einem ersten, dem Klärschlammbunker 1 und dem Celluloseschlammbunker 3 nachgeschalteten Mischer 13, einem Holz- und Holzwerkstofflager 11 mit einem dazu gehörenden Schredder 7, aus dem der zerkleinerte Holz in den Celluloseschlammbunker 3 gelangt, aus vier waagerecht gestellten Umwandlern 14.1, 14.2, 14.3, 14.4, die dem ersten Mischer 13 nachgeschaltet sind, einem zweiten Mischer 17, mehreren Silos 4.1, 4.2, 4.3, 4.4 zur Lagerung von Hartbranntkalk, Mineralien und Oligoelementen, einer Gesteinsmühle 5, einer Granulierungs- und Pelletierungsanlage 19, und aus üblichen, nicht gezeigten Förderern, Steuerung, Armatur und Rohrleitungen.
Außerdem ist die Anlage (Vorrichtung 100) mit folgenden Teilen ausgestattet, die in beliebiger Zeit, auch zeitparallel, jedoch unabhängig von oben erwähnten in Betrieb genommen werden können: mit einem Hausmüllbunker 2, einer Aufschlitzvorrichtung 8 für mit dem Hausmüll befüllte Kunststoffsacke, einer Sortierungsanlage 9 für den Inhalt der Kunststoffsacke, einer Müllvorbereitungsanlage 10, einem weiteren Umwandler 44, einer AbnahmeVorrichtung 15 (für die organischen Teile von Hausmüll) und einer Sortierungsanlage 12. Mit diesen Teilen der Vorrichtung lässt sich der Hausmüll sortieren, wobei dessen organische Teile nach Bedarf dem zweiten, den Klärschlamm verarbeitendem Mischer 17 (Endmischer) zugeführt werden können.
Der in Fig. 9 schematisch dargestellte Klärschlammbunker 1 besteht im Wesentlichen aus:
- einer Wandung 31 aus Stahlbeton, die in einen ebenfalls aus Stahlbeton gefertigten Boden 32 übergeht,
- zwei parallel zueinender angeordneten Schnecken 33.1, 33.2, die auf geringfügiger Höhe oberhalb des Bodens 32 liegen,
- aus einer inneren Verkleidung 37 aus korrosionsbeständigem Material, im vorliegendem Fall aus Edelstahlblech
- und aus nicht dargestellten üblichen Armatur.
Der ähnlich dem Klärschlammbunker 1 aufgebaute Cellulose- schlammbunker 3 nimmt auch das im Schredder 7 zerkleinerte, aus dem Holz- und Holzwerkstofflager 11 kommende Holz auf.
Der Mischer 13 (Vormischer) , im Weiteren Durchlaufmischer genannt) ist schematisch in Figuren 3 und 6 dargestellt. Er besteht aus einem beispielsweise auf eine Bodenfläche BF oder Plattform einer Betriebshalle gestellten, aufrechtstehenden zylindrischen Mantel 21, der ein in Fig. 6 gezeigtes Rührwerk 38 beinhaltet. Selbstverständlich ist der Abstand zwischen der Bodenfläche BF und einem Boden 26 des Durchlaufmischers entsprechend dimensioniert, so dass der viskose, herabfließende Inhalt ungehindert abgezogen werden kann. Zu diesem Zweck ruht der Durchlaufmischer auf einer oberen Plattform der Betriebs- halle, so dass das Gemisch in die darunter liegenden Umwandler 14.1, 14.2, 14.3, 14.4 unter Gravitationskraft gelangt. Das Rührwerk 38 des Durchlaufmischers weist drei zueinander parallel verlaufende Drehachsen A, Al, A2 auf, auf denen jeweils auf mehreren Ebenen (wie in Fig.5) verteilte, propeller- blattartige Schaufel 39 abnehmbar angebracht sind. Gemäß Fig. 7 weisen die Schaufel 39 jeweils zwei sich gegenüber liegende, scharfe Kanten 42.1, 42.2 auf, wobei die Schaufel 39 einen veränderbaren Anstellwinkel ß haben. In Fig. 5 ist ein anderer Mischer 13.1 gezeigt, dessen Rührwerk lediglich zwei Drehachsen Al, A2 aufweist.
Zweckmäßigerweise weist der in Figuren 3 und 2 dargestellte Durchlaufmischer eine am Mantel 21 eingebrachte Revisionsöffnung 22 in der Form einer mit Sichtfenster 34 versehenen Schwenktür auf, die den Einstieg ins Innere des Durchlaufmi- schers erlaubt. Das verglaste Sichtfenster 34 ermöglicht wiederum eine visuelle Beobachtung des Homogenisierungsprozesses.
Eine Besonderheit des Durchlaufmischers sind Öffnungen 24 zur Zuführung von Calciumoxid, die an einem unteren, dem Boden 26 des Durchlaufmischers zugewandten Mantelteil 28, und zwar an mehreren parallel zum Boden 26 liegenden Ebenen El, E2, E3 in gleichen Abständen B voneinander am Mantelteil 28 verteilt sind. Der Mantelteil 28 weist in vorliegendem Fall eine Höhe auf, die etwa einer Volumenhälfte 16 des Durchlaufmischers entspricht. Zur besseren Verteilung von Calciumoxid sind die in einer Ebene liegenden Öffnungen 24 gegenüber den in anderer Ebene liegenden versetzt angeordnet.
Weiterhin weist der Mantel 21 mehrere Öffnungen 23 zur Zuführung von Mineralien auf, die oberhalb des unteren Mantelteils 28, also im Bereich einer oberen Volumenhälfte 18 des aufrechtstehenden Durchlaufmischers 13 liegen.
In die Öffnungen 23; 24 sind ins Innere des Durchlaufmischers reichende, rotierende Sprühdüsen 35 (vgl. Fig. 4) einmontiert, die zwecks besserer Penetration des homogenisierten Gemisches durch Mineralien und Calciumoxid auch schwenkbar angeordnet sind.
Die Fig.12 zeigt einen Durchlaufmischer 46 (Vormischer) , der optional eingesetzt werden kann. Der Durchlaufmischer 46 weist ein Rührwerk mit drei gleichmäßig am Umfang des Mischers verteilten Wendeln 47 auf, die untereinander angeordnet an einer Hohlachse 49 angebracht sind. Die Hohlachse 49 weist mehrere Öffnungen 51 auf und ist an ihrem freien Ende 52 geschlossen. Über die sich drehende Hohlachse 49 kann dem Gemisch feingemahlenes Calciumoxid kontinuierlich oder impulsartig unter Druck zugeleitet werden. Die Wendeln 47 sind noch über Streben 53 mit der Hohlachse 49 verbunden und damit versteift. Außerdem weisen die Wendeln 47 mehrere durchgehende Öffnungen 48 auf. Am Mantel des Durchlaufmischers 46 sind auch nicht dargestellte Öffnungen zur Zuführung der übrigen pulverigen Substanzen, wie Oligoelementen angeordnet.
Ein wichtiger Teil der Anlage sind waagerecht liegende Umwand- ler 14.1, 14.2, 14.3, 14.4; 44, bestehend jeweils aus einem geschlossenen, luftdichten Behälter mit verschließbaren Ein- lauf- und Auslauföffungen 43.1, 43.2 und mit einer oder mehreren elektrisch angetriebenen Schnecken 27. Optional können die Umwandler 14.1, 14.2, 14.3, 14.4; 44 geneigt angeordnet sein (vgl. Fig.l rechte Seite,- Schrägstellung S), wodurch die Abnahme des dehydrierten Masse erleichtert werden kann. Ein solcher schräg liegende Umwandler ist der Fig. 10 zu entnehmen. Der Umwandler ist ein im Satzbetrieb funktionierender Reaktortyp.
Die Umwandler 14.1, 14.2, 14.3, 14.4; 44 sind jeweils von einem zusätzlichen, äußeren Mantel 40 umgeben, mit dem ein mit Wasser befüllbarer, peripherer Raum 41 geschaffen ist, welcher wiederum mit einem nicht dargestellten Wasserkreislauf in Kontakt steht. Der Umwandler hat in vorliegenden Fall eine Länge von 10,0 m und eine Breite von 5,0 tn und ist mit 1,00 x 1,50 großem Sichtfenster 34, mit drei thermischen Kontrollfühlern, drei Fühlern für pH-Messung, zwei Partialdruckmessungen und zwei Gasmessungen und drei Beleuchtungskörpern ausgestattet.
Ein wichtiger Teil der Anlage (Vorrichtung 100) ist der zweite Mischer 17 (Endmischer) , in dem eine Endstufe der Homogenisierung durchgeführt wird. Der Endmischer weist einen dem des Durchlaufmischers ähnlichen Aufbau auf.
Eine in Fig. 8 gezeigte Vorrichtung 200 (Anlage) besteht aus denselben Teilen, die bei der Beschreibung der Vorrichtung 100 aufgelistet worden sind. Der Unterschied beruht hauptsächlich auf Konstruktionsänderungen des Mischers 13.2 (Vormischer) gegenüber dem Mischer 13.
An der oberen Volumenhälfte des Mischers 13.2 fehlen die Öffnungen für die Zuleitung von Mineralien. Nun weist der Mischer 13.2 nur Öffnungen 24 für die Zuführung von Calciumoxid auf, die ebenso im Bereich der unteren Volumenhälfte 16 am Mantel 21 verteilt sind.
Funktionsweise der Anlage:
I. Gemäß Blockschema Fig. 1 (Vorrichtung 100)
Der Klärschlammbunker 1 wurde mit einer Menge an vorher teilweise entwässertem Klärschlamm 30 befüllt.
Die Zusammensetzung des angelieferten Klärschlamms 30 entspricht einer in der Tabelle Nr. 1 dargestellten Schlamm- Analyse . Um das Dekantieren von Klärschlamm 30 zu vermeiden, sind zwei Schnecken 33.1, 33.2 in Gang gesetzt. Die Drehrichtungen (gleich oder ungleich) sind umschaltbar. Die Schnecken 33.1, 33.2 können auch in vorbestimmten Zeitintervallen arbeiten.
Gleichzeitig wird der Celluloseschlamm durch Vermischen mit dem stark zerkleinerten Holz vorbereitet und zusammen mit dem angelieferten Klärschlamm in einem Laboratorium 6 (Eingangskontrolle) untersucht und protokolliert.
Sind die Laborergebnisse zufriedenstellend, wird mit der Homogenisierung eines Klär- und Celluloseschlamm-Gemisches 29 im Durchlaufmischer 13 begonnen.
Tabelle Nr. 1 Analyse der angelieferten Schlämme
Figure imgf000021_0001
Figure imgf000021_0002
Figure imgf000022_0001
Erläuterungen zur Tabelle Nr. 1:
* Für Böden unter 5% Tongehalt bzw. 5 < pH < gelten gemäß § 4 Abs. 12 Satz 2 die kleineren Grenzwerte. Sämtliche Werte liegen weit unter den zugelassenen Höchstwerten.
Die Schlämme werden mit den weiteren Mineralien gemischt (etwa 40%) .
Der aus den Klärschlamm- und Celluloseschlammbunkern 1; 3 herausfließende Schlamm gelangt direkt in den Durchlaufmischer 13 und fällt kontinuierlich auf die sich drehenden Schaufeln 39 (vgl. Fig. 6) und wird dort immer wieder durchtrennt.
Zugleich werden über die am Mantel 21 eingebrachten Öffnungen 23 (obere Volumenhälfte 18) ins Innere des Durchlaufmischers 13 Mineralien (Bezugszeichen M; Fig. 3), nämlich Lavamehl, Basaltmehl und Bentonit mittels rotierender Spritzdüsen 35 unter einem Druck von 10 bar eingespritzt. Vorher werden die Minera- lien M den Silos 4.2, 4.3, 4.4 abgezogen, einer Gesteinsmühle 5 zugeführt und dort miteinander vermischt.
Das im Silo 4.1 gelagerte Calciumoxid wird mit den Mineralien nicht vermischt. Optional kann ein Mahlwerk vorgesehen sein, mit dem eine gewünschte Körnung (0,04 bi 0,06 mm) des Calcium- oxids erzielt werden kann.
Das Calciumoxid gelangt über Öffnungen 24 und Spritzdüsen 35, unter einem Druck von 15 bar direkt in die untere Volumenhälfte 16 des Durchlaufmischers.
Die Durchlaufgeschwindigkeit des Gemisches 29 im Durchlaufmi- scher 13 wird durch Einstellung von Drehzahlen nl, n2 , n3 des Rührwerks 38 so gesteuert, dass die Verweilzeit des Gemisches im Durchlaufmischer etwa 5 Minuten beträgt.
Das mit den Mineralien und Calciumoxid angereicherte Gemisch 29 wird nun den Umwandlern 14.1, 14.2, 14.3, 14.4 unter Abschirmung von äußeren Einflüssen über nicht dargestellte Kanäle luftdicht zugeführt. Die Reaktionszeit (unter atmosphärischem Druck) in den luftdicht verschlossenen Umwandlern 14.1, 14.2, 14.3, 14.4 beträgt jeweils 2 Stunden.
Nach Beendigung der hyperthermischen Reaktion wird das Gemisch dem Endmischer 17 zugeleitet, in dem eine Endstufe der Homogenisierung durchgeführt wird. Zugeleitet werden auch Zeolithe und Oligoelemente, da im Endmischer 17 eine Temperatur von etwa 600C - 700C nicht überschritten wird.
Optional kann zwischen dem Umwandler 14.1, 14.2, 14.3, 14.4 und dem Endmischer 17 eine UV-Lampe (nicht dargestellt) zwecks Sterilisierung des Gemisches installiert sein. Die Zuführung von Zeolithen und Oligoelementen erfolgt auf derselben Weise, wie die Zuführung von anderen Mineralien dem ersten Mischer 13. Zu diesem Zweck ist der Mantel des Endmischers 17 mit mehreren Öffnungen 23 und Spritzdüsen (nicht dargestellt) versehen.
Soll der Hausmüll in das Verfahren mit eingezogen werden, wird der Umwandler 44 in Gang gesetzt. Im Umwandler 44 erfolgt eine Reaktion des Mülls mit Calciumoxid. Als Calciumoxid wird Weichbranntkalk mit einer beschleunigten Reaktionszeit von < 2 Minuten eingesetzt. Danach werden die organischen Teile von Hausmüll dem Umwandler 44 abgezogen und über die Abnahmevorrichtung 15 direkt dem Endmischer 17 zugeführt.
Es kann auch Knochenabfall aus den Schlachthöfen und Lebensmittelverarbeitungsindustrie entsprechend zerkleinert werden und in einem nicht gezeigten Mahlwerk zum Knochenmehl gemahlen.
Die anderen Bestandteile des Hausmülls gelangen in die Sortierungsanlage 12 und weiter in einen Behälter 18 für Metalle und einen Behälter 25 für Kunststoffe.
Die fertige Masse wird dem Endmischer 17 abgezogen, einer Produktkontrolle im Laboratorium 36 unterzogen und nach einer Nachtrocknung weiter über ein nicht dargestelltes Förderband zu der Granulierungs-/Pelletierungsanlage 19 transportiert. Das Granulat oder die Pellets 50 werden einer Absackanlage 20 zugeliefert .
Die Pellets 50 (vgl. Fig. 11) weisen eine Feuchtigkeit von 20% auf, sind etwa 25 mm lang und haben einen Durchmesser von etwa 12 mm. Um die Wirkstoffabgabefläche zu erhöhen, sind die Pellets viertelstabartig abgerundet. Durch eine lockere Schüttung der Pellets untereinander und durch die Inertie wird eine Schimmelbildung vermieden.
In anderen Ausführungsformen (nicht dargestellt) sind die Pellets walzenförmig und polygonal bzw. hülsenförmig. Das Granulat weist eine Körnung von 0,2 - (6-8) mm und eine Feuchtigkeit von 5-8 % auf.
Funktionsweise der Anlage:
II. Gemäß Blockschema Fig. 8 (Vorrichtung 200)
Es werden die gleichen Verfahrensschritte, wie bei der Vorrichtung 100 vorgenommen. Allerdings wird dem Vormischer 13.2 über die Öffnungen 24 nur Calciumoxid aus dem Silo 4.1 zugeleitet. Die restlichen mineralischen Substanzen und Oligoele- mente werden von den Silos 4.2, 4.3, 4.4 und 4.5, gegebenenfalls über Gesteinsmühle 5 direkt dem Endmischer 17 zugeführt.
In der Tabelle Nr. 2 sind Mengen an Ingredienzien, bezogen auf eine Jahrproduktion angegeben.
Figure imgf000025_0001
Figure imgf000026_0001
Bezuqszeichenliste :
1 Klarschlammbunker
2 Hausmüllbunker
3 Celluloseschlamm 4.1, 4.2, 4.3, 4.4, 4.5 Silo
5 Gesteinsmϋhle
6 Laboratorium (Eingangskontrolle)
7 Schredder
8 Auf Schl it zvorrichtung ( Mül lsäcke )
9 Sortierungsanlage
10 Mul lvorbereitungsanlage
11 Holz- und Holzwerkstofflager
12 Sortierungsanlage
13 Mischer (Durchlaufmischer) 13.1 Mischer (Durchlaufmischer)
14.1, 14.2, 14.3, 14.4 Umwandler (Klärschlamm)
15 Abnahmevorrichtung (org. Teile)
16 Volumenhälfte
17 Mischer
18 Behälter f. Metalle
19 Granulierungs-/Pelletierungsanlage
20 Absackanlage
21 Mantel
22 Revisionsoffnung (Tur)
23 Öffnung
24 Öffnung
25 Behälter f. Kunststoffe 26 Boden
27 Schnecke
28 Mantelteil
29 Gemisch
30 Klärschlamm
31 Wandung
32 Boden 33.1, 33.2 Schnecke
34 Sichtfenster
35 Sprühdüse
36 Laboratorium (Ausgangskontrolle)
37 Verkleidung
38 Rührwerk
39 Schaufel
40 Mantel
41 Raum 42.1, 42.2 Kante
43.1 Einlaufόffung
43.2 Auslaufoffung 44 Umwandler (Hausmull :
45 Schnecke
46 Mischer (Vormischer;
47 Wendel
48 Öffnung
49 Hohlachse
50 Pellet
51 Öffnung
52 Ende (v. 49)
53 Strebe
100; 200 Vorrichtung (Anlage;
A, Al, A2 Drehachse
B Abstand
BF Bodenflache ß Anstellwinkel
El, E2, E3 Ebene
M Mineralien nl, n2, n3 Drehzahl
S Schragstellung

Claims

Patentansprüche :
1. Verfahren zur Herstellung von feststoffartigem, biologisch abbaubarem Dunge- oder Bodenlockerungsmittel aus kommunalem und/oder aus Nahrungsmittel- und/oder Papierindustrie stammendem Klarschlamm, mit Zugabe von alkalischen Substanzen, wie Calciumoxid, mit nachfolgenden Verfahrensschritten :
der angelieferte Klarschlamm wird vorab entwassert, bis er etwa 20% bis 40% Trockensubstanz aufweist, und in einem Klarschlammbunker (1) zwischengelagert,
der entwasserte Klarschlamm wird wenigstens in unterstem Teil des Klarschlammbunkers (1) kontinuierlich gerührt,
der so vorbehandelte Klarschlamm wird aus dem Klarschlammbunker (1) herausgetragen, zusammen mit vorher vorbereitetem Celluloseschlamm direkt wenigstens einem Durchlaufmischer (13; 13.1; 13.2) zugeführt und dort zu einem Klar- und Celluloseschlamm-Gemisch (29) verarbeitet,
wahrend des Mischprozesses im Durchlaufmischer (13) wird dem Klar- und Celluloseschlamm-Gemisch (29) Calciumoxid unter Druck derart zugeführt, dass das mit Calciumoxid behandelte Gemisch den Durchlaufmischer (13) verlasst, bevor eine exothermische Reaktion ansetzt, danach wird das mit dem Calciumoxid behandelte Gemisch wenigstens einem Umwandler (14.1, 14.2; 14.3, 14.4) zugeleitet, in dem das Gemisch einem weiteren Mischvorgang unterzogen und durch die Hyperthermie der chemischen Reaktion dehydriert wird,
dem dehydrierten Gemisch werden - nach deren Abkühlung - Oligoelemente zugeführt,
und danach wird das dehydrierte und mit den Oligoele- menten angereicherte Gemisch einer Nachtrocknung mit anschließender Pulverisierung, Granulierung oder Pe- lettierung unterzogen.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Klar- und Celluloseschlamm-Gemisch (29) mit pulverisierten Mineralien angereichert wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Celluloseschlamm aus angefeuchtetem, zerkleinertem Holz und/oder Holzwerkstoff und/oder zerkleinertem Papier und Karton, aus Pflanzenteilen und/oder Papierbrei und /oder Lebensmittelresten besteht.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass beim Mischprozess im Durchlaufmischer (13) nur ein der Erdanziehungskraft zugewandter Teil des homogenisierten Gemisches mit Calciumoxid behandelt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der der Erdanziehungskraft zugewandte Teil des homogenisierten Gemisches höchstens einer Volumenhalfte (16) des Durchlaufmischers (13) entspricht.
6. Verfahren nach Anspruch 1, 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Calciumoxid unter einem Druck zwischen 1,0 bar und 50 bar, vorzugsweise zwischen 15 bar und 30 bar zugeführt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Calciumoxid in Nebelform in den Durchlaufmischer (13) gelangt .
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Calciumoxid an mehreren Stellen des Durchlaufmischers (13; 13.1; 13.2) verteilt in die Volumenhälfte (16) des homogenisierten Gemisches konzentrisch eingespritzt wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass als Calciumoxid Hartbranntkalk eingesetzt wird, dessen Reaktionszeit frühestens in 6 Minuten einsetzt .
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die pulverigen Mineralien unter Druck einer zweiten, oberhalb der ersten liegenden Volumenhaifte (18) des Durchlaufmischers (13) zugeführt werden.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Druck im Bereich zwischen 1,0 bar und 30 bar, vorzugsweise zwischen 5 bar und 15 bar liegt.
12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die pulverigen Mineralien dem dehydrierten, aus dem Umwandler (14.1, 14.2; 14.3, 14.4) herausgetragenen Gemisch zugeführt werden.
13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Oligoelemente und Mineralien eine Körnung zwischen 0,01 mm bis 0,8 mm, vorzugsweise zwischen 0,02 mm bis 0,06 mm aufweisen.
14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Calciumoxid und/oder Mineralien impulsartig in das homogenisierte Gemisch eingespritzt werden.
15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das durch den Durchlaufmischer (13) kontinuierlich fließende und aus diesem der Schwerkraft folgend heraus fließende Gemisch chargenartig in dem (in den) Umwandler (-n) behandelt wird.
16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das aus dem Durchlaufmischer (13; 13.1; 13.2) auslaufende Gemisch vor den äußeren Einflüssen abgeschirmt ist und luftdicht in den Umwandler (14.1, 14.2; 14.3, 14.4) gelangt .
17. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Mischvorgang im Umwandler (14.1, 14.2, 14.3, 14.4; 44) eine bis drei Stunden, vorzugsweise etwa zwei Stunden dauert.
18. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die bei dem Mischvorgang im Umwandler (14.1, 14.2, 14.3, 14.4; 44) entstehende Hyperthermie durch Wasserkühlung temperiert wird.
19. Verfahren nach Anspruch 17 und 18, dadurch gekennzeichnet, dass die im Umwandler entstandene Hyperthermie so einge- stellt ist, dass eine Temperatur von 120° C nicht überschritten wird.
20. Verfahren nach Anspruch 18 und 19, dadurch gekennzeichnet, dass das durch Hyperthermie erwärmte Wasser zu einem Wasserkreislauf zuruckgeleitet wird.
21. Verfahren nach einem der der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das dem Umwandler (14.1,
14.2, 14.3, 14.4; 44) entnommene Gemisch nachgetrocknet und pulverisiert, granuliert oder pelletiert wird.
22. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das dem Umwandler (14.1, 14.2, 14.3, 14.4; 44) entnommene Gemisch in einem weiteren Mischer (17) behandelt wird.
23. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass dem Mischer (17) auch vorher vorgemischte, aus Verarbeitung von Hausmull gewonnene organische Substanzen zugeführt und dort zusammen mit dem Umwandler (14.1, 14.2,
14.3, 14.4) entnommenen, aus der Verarbeitung von Klarschlamm stammenden Gemisches und mit den Oligoelementen einer weiteren Homogenisierung unterzogen werden.
24. Verfahren nach Ansprüchen 22 und 23, dadurch gekennzeichnet, dass das dem Mischer (17) entnommene, homogene Gemisch nachgetrocknet und pulverisiert oder granuliert oder pelletiert wird.
25. Verfahren nach einem der der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Zerkleinerung von Holz, Holzwerkstoff und/oder Papier und Karton die vorhandenen Metallteile, wie Beschläge, Nagel, Klammern etc., auf mechanischem oder magnetischem Wege aussortiert wer¬ den .
26. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, bestehend aus: wenigstens einem Klärschlammbunker (1), wenigstens einem Mischer (13; 13.1; 13.2; IV), wenigstens einem Umwandler (14.1, 14.2, 14.3, 14.4; 44) , wenigstens einem Holz- und Holzwerkstofflager (11), wenigstens einem Schredder (7) zur Zerkleinerung von Holzabfällen, wenigstens einer Steinmuhle (5) zur Nacharbeitung und Zerkleinerung von Mineralien, wenigstens einem Silo (4.1, 4.2, 4.3, 4.4) zur Lagerung von Mineralien und Oligoelementen, wenigstens einer Sortieranlage, wenigstens einer Granulierungs- und/oder Pelletie- rungsanlage ( 19) , und aus üblichen Förderern, Steuerung, Armatur und Rohrleitungen,
bei der der Mischer (13; 13.1, 13.2) zur Aufnahme von Klärschlamm als zylindrischer Durchlaufmischer gefertigt ist, dessen Mischorgan wenigstens eine Drehachse (A; Al, A2 ) aufweist, die diagonal oder senkrecht zur waagerechten Bodenflache, auf der der Mischer aufgestellt ist, gerichtet ist,
und bei der der besagte Durchlaufmischer einen Mantel (21) aufweist, an dem wenigstens eine Revisionsόffnung (22) und wenigstens eine Öffnung (24) zur Zufuhrung von Calciumoxid angeordnet ist.
27. Vorrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass am Mantel (21) wenigstens eine Öffnung (23) zur Zufuhrung von pulverigen Mineralien angeordnet ist.
28. Vorrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Revisionsoffnung (22) eine Schwenk- oder Schiebetür ist.
29. Vorrichtung nach Anspruch 26 oder 28, dadurch gekennzeichnet, dass am Mantel (21) oder an der Schwenk- oder Schiebetür wenigstens ein Sichtfenster (34) angeordnet ist.
30. Vorrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Offnungen (24) zur Zuführung von Calciumoxid an einem unteren, einem Boden (26) des Durchlaufmischers zugewandten Mantelteil (28) verteilt sind.
31. Vorrichtung nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, dass die Offnungen (24) zur Zufuhrung von Calciumoxid in wenigstens einer Ebene (El, E2, E3) liegend in gleichen Abstanden (B) voneinander am Mantelteil (28) angeordnet sind.
32. Vorrichtung nach Anspruch 30 und 31, dadurch gekennzeichnet, dass die in einer Ebene (El, E2, E3) liegenden Offnungen (24) gegenüber den in anderer Ebene liegenden zueinander versetzt angeordnet sind.
33. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 26 bis 32, dadurch gekennzeichnet, dass die Offnungen (23) zur Zufuhrung von Mineralien oberhalb des unteren Mantelteils (28), d. h. oberhalb der Offnungen (24) zur Zufuhrung von Calciumoxid angeordnet sind.
34. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 26 bis 33, dadurch gekennzeichnet, dass an den Offnungen (24) zur Zufuhrung von Calciumoxid und/oder an den Offnungen (23) zur Zufuhrung von Mineralien Spruhdusen (35) einmontiert sind.
35. Vorrichtung nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, dass die Spruhdusen (35) schwenkbar und/oder rotierbar sind.
36. Vorrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass der Umwandler (14.1, 14.2, 14.3, 14.4; 44) waagerecht liegend angeordnet ist.
37. Vorrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass der Umwandler (14.1, 14.2, 14.3, 14.4; 44) schräg liegend angeordnet ist.
38. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 26 bis 37, dadurch gekennzeichnet, dass der Umwandler (14.1, 14.2, 14.3, 14.4; 44) ein luftdicht verschließbarer Behalter ist, der mit wenigstens einer Schnecke (27) versehen ist.
39. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 26 bis 38, dadurch gekennzeichnet, dass der Umwandler (14.1, 14.2, 14.3, 14.4; 44) wenigstens teilweise mit einem zusätzlichen, äußeren Mantel (40) zur Bildung eines mit Wasser befullbaren Raums (41) umgeben ist.
40. Feststoffartiges Dunge- oder Bodenlockerungsmittel, hergestellt nach dem Verfahren gemäß Anspruch 1, aufweisend folgende Rezeptur:
Klärschlamm-Anteile 40,0 bis 70,0 Gew.%
Faserige Anteile (Celluloseschlamm) 30,0 bis 60,0 Gew.%
Oligoelemente 0,03 bis 0,8 Gew.%
Calcium 10,0 bis 20,0 Gew.% Mineralien 8,0 bis 40,0 Gew.%
Restfeuchtigkeit 5,0 bis 30,0 Gew.%
41. Dunge- oder Bodenlockerungsmittel nach Anspruch 40, aufweisend eine von einer walzenförmigen abweichende, insbesondere mehrfach abgerundete Pelletsform.
PCT/EP2009/003955 2009-05-13 2009-06-03 Verfahren und vorrichtung zur herstellung von feststoffartigem, biologisch abbaubarem dünge- oder bodenlockerungsmittel aus kommunalem und/oder industriellem klärschlamm WO2010130276A1 (de)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP09776677.8A EP2429974B8 (de) 2009-05-13 2009-06-03 Verfahren und vorrichtung zur herstellung von feststoffartigem, biologisch abbaubarem dünge- oder bodenlockerungsmittel aus kommunalem und/oder industriellem klärschlamm
PL09776677T PL2429974T3 (pl) 2009-05-13 2009-06-03 Sposób i urządzenie do wytwarzania biodegradowalnego nawozu lub środka spulchniającego glebę w postaci stałej z komunalnych i/lub przemysłowych osadów ściekowych
DK09776677.8T DK2429974T3 (en) 2009-05-13 2009-06-03 METHOD AND DEVICE FOR THE PRODUCTION OF FASTSTOF¬LIGNENDE, biodegradable G ØDNINGS- OR SOIL SOLUTION MEANS OF MUNICIPAL AND / OR INDUSTRIAL SEWAGE SLUDGE

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102009021165.9 2009-05-13
DE200910021165 DE102009021165B3 (de) 2009-05-13 2009-05-13 Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von feststoffartigem, biologisch abbaubarem Düngemittel aus kommunalem und/oder industriellem Klärschlamm

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2010130276A1 true WO2010130276A1 (de) 2010-11-18

Family

ID=41449951

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2009/003955 WO2010130276A1 (de) 2009-05-13 2009-06-03 Verfahren und vorrichtung zur herstellung von feststoffartigem, biologisch abbaubarem dünge- oder bodenlockerungsmittel aus kommunalem und/oder industriellem klärschlamm

Country Status (5)

Country Link
EP (1) EP2429974B8 (de)
DE (1) DE102009021165B3 (de)
DK (1) DK2429974T3 (de)
PL (1) PL2429974T3 (de)
WO (1) WO2010130276A1 (de)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108987003A (zh) * 2018-08-02 2018-12-11 佛山陵朝新材料有限公司 一种高韧性强耐热云母带的制备方法
CN110698025A (zh) * 2019-10-28 2020-01-17 湖北大学 一种生活污泥浆化方法及浆化后污泥的应用
CN117023944A (zh) * 2023-10-08 2023-11-10 杭州尚善若水环保科技有限公司 一种液晶显示器制造行业的污泥混合脱水方法

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011105473A1 (de) * 2011-06-20 2012-12-20 Sabine Ludewig Verfahren zur hygienischen Aufbereitung von ammoniumhaltigen Substanzen biogenen Ursprungs
DE102011108436A1 (de) * 2011-07-26 2013-01-31 Frank Harmeier, Manfred Meyer-Gattermann, Ingo Bode GbR (vertretungsberechtigter Gesellschafter: Ingo Bode, 31785 Hameln) Saisonaler Bodenhilfsstoff
ITMI20120746A1 (it) * 2012-05-04 2013-11-05 R E M S R L Processo industriale per la preparazione di fanghi inerti
DE102014107969A1 (de) 2014-06-05 2015-12-17 EnBW Energie Baden-Württemberg AG Verfahren zur Behandlung einer feuchten, heizwertarmen Masse

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0221219A1 (de) * 1985-10-31 1987-05-13 Mouawad, Paul Aus Abwasserschlämmen erhaltenes biologisches Zusatzmittel für die Landwirtschaft und Verfahren zu seiner Herstellung
US5186840A (en) * 1991-08-26 1993-02-16 Rdp Company Process for treating sewage sludge
US5618442A (en) * 1994-09-26 1997-04-08 Rdp Company Process for treatment of sewage sludge
DE19644612A1 (de) 1996-10-26 1998-04-30 Gfr Aufbereitung Reststoffe Verfahren zur Herstellung von festen, rieselfähigen Düngemitteln
US5853450A (en) 1995-09-22 1998-12-29 Medical College Of Ohio Method for treating bioorganic and wastewater sludges
FR2795401A1 (fr) * 1999-06-22 2000-12-29 Max Dezier Traitement par voie chimique de matieres organiques solide liquide
US20020043500A1 (en) 2000-10-18 2002-04-18 Robin Millard Processes and apparatus for treating sewage or like sludge

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4409649C1 (de) * 1994-03-21 1995-05-24 Hans Roesch Verfahren zum Aufbereiten von Klärschlamm
JP2001198559A (ja) * 2000-01-18 2001-07-24 Sato Masako 食品廃棄物組成物
DE10061014A1 (de) * 2000-12-08 2002-06-13 Code Gmbh Commercial Developme Verarbeitung von organischen Abfällen zu Dünger
US6752849B2 (en) * 2001-08-08 2004-06-22 N-Viro International Corporation Method for disinfecting and stabilizing organic wastes with mineral by-products

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0221219A1 (de) * 1985-10-31 1987-05-13 Mouawad, Paul Aus Abwasserschlämmen erhaltenes biologisches Zusatzmittel für die Landwirtschaft und Verfahren zu seiner Herstellung
US5186840A (en) * 1991-08-26 1993-02-16 Rdp Company Process for treating sewage sludge
US5618442A (en) * 1994-09-26 1997-04-08 Rdp Company Process for treatment of sewage sludge
US5853450A (en) 1995-09-22 1998-12-29 Medical College Of Ohio Method for treating bioorganic and wastewater sludges
DE19644612A1 (de) 1996-10-26 1998-04-30 Gfr Aufbereitung Reststoffe Verfahren zur Herstellung von festen, rieselfähigen Düngemitteln
FR2795401A1 (fr) * 1999-06-22 2000-12-29 Max Dezier Traitement par voie chimique de matieres organiques solide liquide
US20020043500A1 (en) 2000-10-18 2002-04-18 Robin Millard Processes and apparatus for treating sewage or like sludge

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108987003A (zh) * 2018-08-02 2018-12-11 佛山陵朝新材料有限公司 一种高韧性强耐热云母带的制备方法
CN108987003B (zh) * 2018-08-02 2020-01-14 南通中菱电力科技股份有限公司 一种高韧性强耐热云母带的制备方法
CN110698025A (zh) * 2019-10-28 2020-01-17 湖北大学 一种生活污泥浆化方法及浆化后污泥的应用
CN117023944A (zh) * 2023-10-08 2023-11-10 杭州尚善若水环保科技有限公司 一种液晶显示器制造行业的污泥混合脱水方法
CN117023944B (zh) * 2023-10-08 2024-01-23 杭州尚善若水环保科技有限公司 一种液晶显示器制造行业的污泥混合脱水方法

Also Published As

Publication number Publication date
EP2429974A1 (de) 2012-03-21
EP2429974B1 (de) 2015-04-29
DK2429974T3 (en) 2015-08-03
EP2429974B8 (de) 2015-12-02
DE102009021165B3 (de) 2010-11-04
PL2429974T3 (pl) 2015-10-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102009021165B3 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von feststoffartigem, biologisch abbaubarem Düngemittel aus kommunalem und/oder industriellem Klärschlamm
Nikiema et al. Processing of fecal sludge to fertilizer pellets using a low-cost technology in Ghana
EP2809631B1 (de) Systeme und verfahren zur umwandlung und verarbeitung organischer schlämme zur herstellung von mehrnährstoffdüngemitteln mit einzelhinzugefügten granulaten und erhöhter effizienz
CN102701550A (zh) 一种污泥处理方法及其处理装置
EP1740517A1 (de) Formkörper zum düngen und verfahren zu seiner herstellung
EP2554638B1 (de) Verfahren und vorrichtung zur mechanischen oder mechanisch-biologischen behandlung von abfällen
DE4019389C2 (de)
WO2013053697A2 (de) Vorrichtung zur aufbereitung und veredelung von biomasse
EP0657405A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Dünger aus Flüssigabfällen und Ernterückständen
DE202007008230U1 (de) Anordnung und Vorrichtung zur quantitativen Fixierung von Gülle/Flüssigmist an natürliche nachwachsende Roh- und Feststoffe zum Zwecke der Verwendung als trocken deponierbare, vollwertige, organische und humusbildende Naturdüngemittel
EP3535231A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur verwertung von tierischen exkrementen
WO1996006060A1 (de) Verfahren zur aufbereitung, verwertung und pelletierung von organischen und anorganischen verbindungen in fester und flüssiger form insbesondere von biomasse und biogenen schlämmen, mehr insbesondere von klärschlamm
DE3911678A1 (de) Tierstreu sowie verfahren zur herstellung derselben
JPH10496A (ja) 有機性物質の処理方法及び装置
DE19603089C2 (de) Verfahren zur Aufbereitung von kontaminiertem Material
DE102004052726B3 (de) Verfahren zur Herstellung eines organischen N/P/K-Düngers
DE102007004145A1 (de) Verfahren zur Entsorgung energiehaltiger Abfallstoffe und Verfahren zur Herstellung von Formlingen
EP0835855B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Kompostieren von zerkleinerten biologischen Abfallstoffen
DE102009049346A1 (de) Sorptionsgranulat zur Beseitigung von Geruchs- und Schadstoffen aus Abluft-, Abgasen und Abwasser aus Industrie und Haushalten
DE19806087A1 (de) Verfahren zur Herstellung von Düngesubstraten
EP0743930B1 (de) Entsorgung von gülle
DE102006019939B4 (de) Düngemittel und Verfahren zu seiner Herstellung
DE202012001243U1 (de) Düngemittel-Agglomerat mit Superabsorber
DE942516C (de) Verfahren zur Herstellung von riesel- und streufaehigen Duengemitteln aus Faekalien
DE102020006491A1 (de) B.O.M. (biologischer, organischer, mineralischer Dünger)

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 09776677

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2009776677

Country of ref document: EP