DE3726961A1

DE3726961A1 - Process and apparatus for the treatment of liquid manure

Info

Publication number: DE3726961A1
Application number: DE19873726961
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Dr Bickel
Original assignee: NORDCHEM VERWALTUNGS GmbH
Current assignee: EFGE HAUSVERWALTUNG GMBH, 21266 JESTEBURG, DE
Priority date: 1987-08-13
Filing date: 1987-08-13
Publication date: 1989-02-23
Also published as: DE3726961C2

Abstract

The invention relates to a process and an apparatus for the treatment of liquid manure, in which the raw liquid manure to be treated is first sieved with a mesh width of </= 1 mm and the solid obtained is drawn off from the process, the pH value of the liquid separated from the sieved-off solid during sieving is reduced to < 7 by the addition of acid and/or of acid salt, and the coagulate forming thereby is separated from the liquid and fed to the solid obtained during sieving, and the liquid remaining after chemical coagulation is subsequently mixed with an acid and/or a salt for binding the ammonia contained in it, and the ammonium salt obtained is separated from the remaining liquid. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufbereiten von Gülle sowie eine Einrichtung zur Durchführung des Ver fahrens.The invention relates to a method for processing Slurry and a facility for carrying out the Ver driving.

Die in landwirtschaftlichen Betrieben sowie in Tierhaltungs betrieben (bspw. Hühnerfarmen, Schweinemastbetrieben u.dgl.) kontinuierlich anfallende Gülle ist dann problemlos, wenn die anfallende Güllemenge in einem bestimmten Verhältnis zur landwirtschaftlichen Nutzfläche des betreffenden Be triebes steht, da sie dann als an sich wertvoller Dünger verwendet werden kann und dabei zugleich in vorteilhafter Weise den Zukaufsbedarf an Düngemitteln unter entsprechender Kostensenkung reduziert. Ist dagegen die zum Ausbringen von Gülle zur Verfügung stehende Nutzfläche im Verhältnis zu der anfallenden Güllemenge klein bzw. überhaupt nicht vor handen, wie dieses bei Tierhaltungsbetrieben der Fall sein kann, so führt die kontinuierlich in bestimmter Menge ent stehende Gülle als unerwünschtes Nebenprodukt zu Problemen, da sie als mit einer erheblichen Schmutzfracht beladendes sog. Problemabwasser nicht etwa in eine Kanalisation oder einen Wasserlauf abgeleitet oder im Übermaß verrieselt werden darf.Those in farms as well as in animal husbandry operated (e.g. chicken farms, pig fattening companies, etc.) Manure that accumulates continuously is no problem if the amount of manure produced in a certain ratio to the agricultural area of the Be drives because it is then a valuable fertilizer can be used and at the same time more advantageously Way the purchase need for fertilizers under appropriate Reduced costs. On the other hand, is that for spreading Liquid manure available usable area in relation to the amount of manure produced is small or not at all act as this is the case with livestock farms can, the ent leads continuously in a certain amount standing manure as an undesirable by-product of problems, as it is loaded with a considerable amount of dirt so-called problem wastewater not in a sewer or a watercourse can be drained or sprinkled in excess may.

Um diese Problematik zu lösen, sind bisher bekanntgewordene Verfahren darauf gerichtet, die Gülle so aufzubereiten, daß das in ihr enthaltene Wasser, das einen Anteil von ca. 70 bis 75% der Rohgülle ausmacht, so weit von der Schmutzfracht befreit wird, daß es einer Weiterverwendung zugeführt bzw. in die Umgebung abgelassen werden darf. Dabei entstehen zwar bei bekannten Aufbereitungsverfahren zum Teil weiter verwendbare Nebenprodukte wie fester oder gasförmiger Brenn stoff, doch gehen dabei die in der Gülle enthaltenen Wert stoffe verloren.To solve this problem, have become known so far Process aimed at preparing the manure in such a way that the water it contains, which makes up about 70 accounts for 75% of the raw manure, so far from the dirt load is exempted from being used for further use or can be drained into the environment. This creates in some cases with known processing methods usable by-products such as solid or gaseous fuel material, but the value contained in the manure goes substances lost.

So ist bspw. ein Verfahren zum Aufbereiten von Gülle bekannt geworden, bei dem die in der Gülle enthaltene Flüssigkeit durch entsprechende Wärmebeaufschlagung verdampft und der entstehende Dampf anschließend kondensiert wird, während der dabei entstehende Feststoff - ggf. unter Zumischung eines anderen Brennstoffes - verbrannt wird. Thus, for example, a method become known for the processing of liquid manure, wherein the liquid contained in the slurry is evaporated by appropriate application of heat and the resulting vapor is then condensed, while the resulting solid -. Optionally with the admixture of another fuel - is burned.

Bei anderen bekannten Aufbereitungsverfahren wird die Gülle zwecks Abbaus der in ihr gelösten organischen Verbindungen einer anaeroben Behandlung unterworfen, um methanhaltiges Biogas zu gewinnen. Eine solche Auf bereitung erfolgt i.a. unter Umwälzung der Gülle in Reaktoren, wobei die Gülle zur Beschleunigung des Auf bereitungsvorganges unter entsprechendem Energieeinsatz auf 30 bis 40°C erwärmt wird. Dieser Vorgang ist apparativ relativ aufwendig und relativ langwierig, wobei die Aus beute brennbarer Gase i.a. relativ gering und lediglich bei Hühnergülle aufgrund des besonders hohen Anteils an gelösten organischen Bestandteilen einigermaßen befriedi gend ist. Im übrigen gehen auch bei diesem Verfahren die in der Gülle enthaltenen Wertstoffe zumindest im wesent lichen verloren.In other known processing methods, the Manure to break down the organic matter dissolved in it Subjecting compounds to anaerobic treatment, to get biogas containing methane. Such an up preparation usually takes place with circulation of the manure in Reactors, the slurry to accelerate the on preparation process with the appropriate use of energy is heated to 30 to 40 ° C. This process is apparatus relatively complex and relatively lengthy, the out prey of flammable gases i.a. relatively small and only with chicken manure due to the particularly high proportion dissolved organic constituents to some extent is prevailing. Incidentally, this method also works At least essentially, the valuable materials contained in the manure lost.

Der vorliegenden Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Aufbereiten von Gülle sowie eine Einrichtung zu dessen Durchführung zu schaffen, bei dem die in der Gülle enthaltenen Wertstoffe im wesent lichen vollständig als Dünger oder Futtermittel zu ge winnen sind, wobei das in der Gülle enthaltene Wasser gleichzeitig so aufbereitet wird, daß es wieder verwendet bzw. in die Umgebung abgegeben werden kann.The object of the present invention is accordingly based on a method of processing manure as well to create a facility for its implementation at which essentially contains the valuable materials contained in the manure fully as fertilizer or feed win, the water contained in the manure is simultaneously prepared so that it can be reused or can be released into the environment.

Die verfahrensmäßige Lösung dieser Aufgabe besteht er findungsgemäß darin, daß die aufzubereitende Rohgülle zwecks Trennung der grobkörnig in ihr enthaltenen unge lösten Feststoffe zunächst bei einer Maschenweite ≦ 1 mm gesiebt wird und der erhaltene Feststoff aus dem Aufbe reitungsprozeß abgezogen wird, daß der pH-Wert der beim Sieben von dem abgesiebten Feststoff separierten Flüssig keit durch Zugabe von Säure oder/und von saurem Salz auf ≦ 7 herabgesetzt wird und das sich hierbei bildende Koagulat von der Flüssigkeit getrennt sowie dem beim Sieben erhaltenen Feststoff zugeführt wird, und daß die nach der chemischen Koagulation verbliebene Flüssigkeit anschließend zur Bindung des in ihr enthaltenen Ammoniaks mit einer Säure oder/und einem Salz vermischt und das da bei enthaltene Ammoniumsalz von der Restflüssigkeit sepa riert wird.The procedural solution to this task is there according to the invention that the raw manure to be processed for the purpose of separating the coarse grained contained in it Dissolve solids with a mesh size of ≦ 1 mm is sieved and the solid obtained from the Aufbe process is subtracted that the pH of the Seven liquid separated from the screened solid speed by adding acid or / and acid salt is reduced to ≦ 7 and the resultant Coagulate separated from the liquid and that of the Seven solid obtained is fed, and that the liquid remaining after chemical coagulation then to bind the ammonia contained in it mixed with an acid or / and a salt and that there if ammonium salt is present, separate from the residual liquid is riert.

Bei Entwicklungsarbeiten zu der aufgabengemäß erstrebten Gewinnung der Güllewertstoffe hat sich gezeigt, daß kon ventionelle Technologien wie Zentrifugieren oder Dekan tieren zum Separieren der in der Gülle enthaltenen unge lösten Feststoffe aufgrund der sehr unterschiedlichen mechanischen Verunreinigung der Gülle sowie deren kom plexer chemischer Zusammensetzung nicht zu dem erstrebten Erfolg führen. Zwar läßt sich durch Zentrifugieren ein An teil der in ungelöster Form in der Gülle enthaltenen Fest stoffe von der Flüssigkeit abtrennen, doch ergeben sich dabei überraschenderweise unerwünschte Nebeneffekte bzgl. der in der Gülle gelösten Stoffe, welche die weitere Auf bereitung ganz erheblich behindern. Dieses liegt offenbar in erster Linie daran, daß die in Gülle gelösten Eiweiß körper und andere langkettige Moleküle, die beim Zentri fugieren nicht zu separieren sind, offenbar aufgrund der auftretenden Scherkräfte einem Polymerisationsprozeß unter worfen werden und dabei zu Substanzen führen, die physika lisch nicht mehr aufspaltbar sind. In development work for the task aimed for Obtaining the liquid manure has been shown that kon conventional technologies such as centrifugation or dean animals for separating the waste contained in the manure dissolved solids due to the very different mechanical contamination of the manure and its com plexer chemical composition not to the desired Lead success. An An can indeed be centrifuged part of the solid contained in the manure in undissolved form Separate substances from the liquid, but result surprisingly undesirable side effects in this regard. of the substances dissolved in the manure, which the further on hinder preparation considerably. This is obviously primarily because the protein dissolved in manure body and other long-chain molecules that are used in centri are not separable, apparently due to the shear forces occurring under a polymerization process are thrown and thereby lead to substances, the physika are no longer separable.

Andererseits hat sich gezeigt, daß die erfindungsgemäß vorgesehene chemische Koagulation des in der Gülle ent haltenen Eiweiß durch Absenkung des pH-Wertes auf einen pH-Wert von vorzugsweise 1,5 bis 5 bei gleichzeitigem Aufspalten des in der Gülle enthaltenen Harnstoffes und anderer organischer Kohlenstoffverbindung mit Bildung von auftreibendem CO₂ nur sehr unvollkommen funktioniert, wenn die Gülle dabei noch übermäßig feststoffbelastet ist, daß dieser Verfahrensschritt jedoch mit einem hervorragen den Ergebnis durchzuführen ist, wenn zuvor die in unge löster Form in der Gülle enthaltenen Feststoffe zumindest überwiegend separiert werden. Dabei wurde gefunden, daß eine solche Trennung der in der Gülle enthaltenen unge lösten Feststoffe in besonders wirksamer und dennoch ein facher Weise dadurch zu erzielen ist, daß die Rohgülle vor der chemischen Koagulation bei einer Maschenweite von ≦ 1 mm und vorzugsweise ≧ 0,5 mm abgesiebt wird. Macht man die Maschenweite beachtlich größer als 1 mm, so ist der Trenneffekt unbefriedigend und wirkt sich in nachteiliger Weise auf die späteren Behandlungsstufen aus. Wird dagegen die Absiebung bei einer Maschenweite von weniger als 0,5 mm durchgeführt, so kommt es zu leicht zu Verstopfungen, und zwar selbst dann, wenn die Siebfläche bei der Absiebung periodischen Stößen bzw. Schwingungen ausgesetzt wird, wie dieses bevorzugt vorgesehen ist.On the other hand, it has been found that the chemical coagulation according to the invention of the protein contained in the manure by lowering the pH to a pH of preferably 1.5 to 5 with simultaneous splitting of the urea contained in the manure and other organic carbon compound with Formation of floating CO ₂ only works very imperfectly if the liquid manure is still excessively contaminated with solids, but this process step can be carried out with an excellent result if the solids contained in the undissolved form in the liquid manure are at least predominantly separated. It was found that such a separation of the undissolved solids contained in the manure can be achieved in a particularly effective and yet simple manner in that the raw manure before chemical coagulation with a mesh size of ≦ 1 mm and preferably ≧ 0.5 mm is screened. If the mesh size is made considerably larger than 1 mm, the separation effect is unsatisfactory and has a disadvantageous effect on the later treatment stages. If, on the other hand, the screening is carried out with a mesh size of less than 0.5 mm, blockages easily occur, even if the screen surface is subjected to periodic impacts or vibrations during the screening, as is preferably provided.

Im übrigen hat sich gezeigt, daß es für das erstrebte Ziel zweckmäßig ist, wenn die aufzubereitende Rohgülle vor dem Sieben homogenisiert wird, was bspw. durch eine Zerkleine rung der in ihr enthaltenen Feststoffe mittels eines Schneid werkes erfolgen kann. Moreover, it has been shown that it is for the desired goal It is useful if the raw manure to be processed before Sieving is homogenized, which can be achieved, for example, with a shredder tion of the solids contained in it by means of a cutter work can be done.

Wie sich im Rahmen der Entwicklungsarbeiten gezeigt hat, lassen sich die in der Gülle gelösten wesentlichen Stoffe wie insbesondere die Eiweißkörper durch konventionelle Flockungsverfahren mittels Polyelektrolyten nicht separieren, da diese Stoffe nicht ionogen sind. Dagegen ist aufgrund der erfindungsgemäß vorgesehenen pH-Wertabsenkung auf ei nen Wert unter 7 (vorzugsweise einen pH-Wert von 1,5 bis 5) mittels entsprechender Zugabe von Säure oder/und saurem Salz in hervorragender Weise nicht nur eine Ausflockung aufgrund Koagulation zu erzielen, sondern zugleich ein intensiver Auftrieb der entstehenden Flocken durch das bei diesem Verfahrensschritt zugleich entstehende CO₂, so daß die Separierung der wesentlichen in gelöster Form in der Gülle enthaltenen Substanzen in kürzester Zeit und in weitgehend vollständigem Umfange zu erzielen ist.As has been shown in the course of the development work, the essential substances dissolved in the manure, in particular the protein bodies, cannot be separated by conventional flocculation processes using polyelectrolytes, since these substances are not ionic. On the other hand, due to the reduction in pH according to the invention to a value below 7 (preferably a pH of 1.5 to 5), it is not only possible to achieve excellent flocculation due to coagulation by means of the appropriate addition of acid or / and acid salt, but at the same time an intensive buoyancy of the resulting flakes due to the CO _{2 also} formed in this process step, so that the separation of the essential substances contained in dissolved form in the manure can be achieved in the shortest possible time and to a large extent.

Als hierfür zuzugebende Säure hat sich verdünnte Schwefel säure als besonders zweckmäßig herausgestellt, da die ent stehenden Sulfatverbindungen noch eine Düngewirkung besitzen und Schwefelsäure im übrigen relativ preiswert ist.Diluted sulfur is the acid to be added for this purpose acid was found to be particularly useful because the ent standing sulfate compounds still have a fertilizing effect and sulfuric acid is otherwise relatively inexpensive.

Bei einer ebenfalls sehr zweckmäßigen Variante des erfin dungsgemäßen Verfahrens wird der nach dem Absieben ent haltenen Flüssigkeit zur Absenkung ihres pH-Wertes auf ein saures Niveau und Gewinnung der wesentlichen gelösten Sub stanzen Aluminiumsalz wie insbesondere Aluminiumsulfat oder Polyaluminiumchlorid zugeführt, da die hierdurch erhaltenen Feststoffe ebenfalls vorteilhaft auf landwirtschaftliche Flächen austragbar sind. In a likewise very expedient variant of the inventions The method according to the invention is ent after sieving liquid to lower its pH to acidic level and extracting the essential dissolved sub punch aluminum salt such as aluminum sulfate or Polyaluminium chloride supplied because the thus obtained Solids also beneficial to agricultural Areas can be carried out.

Es sei noch darauf verwiesen, daß die nach dem Absieben erhaltene Flüssigkeit vor der chemischen Koagulation ggf. einer anaeroben Vorbehandlung unterzogen werden kann, wo bei die Flüssigkeit in einem solchen Falle unter Umwäl zung auf ca. 35°C erwärmt wird, doch ist eine derartige Vorbehandlung in aller Regel nicht notwendig, so daß nicht nur im Hinblick auf den hierfür zu treffenden apparativen Aufwand, sondern insbesondere auch wegen der damit verbundenen Verzögerung des Aufbereitungsprozesses hierauf i.a. verzichtet wird.It should also be noted that after screening any liquid obtained before chemical coagulation can be subjected to anaerobic pretreatment where with the liquid in such a case under circulation is heated to approx. 35 ° C, but it is one Pretreatment is generally not necessary, so that not only with regard to the one to be taken for this apparatus expenditure, but especially because of associated delay in the preparation process then i.a. is waived.

Weiterhin sei darauf verwiesen, daß der nach der oben beschriebenen chemischen Koagulation enthaltenen Flüssig keit vor dem anschließenden Entziehen des Ammoniaks ggf. im Rahmen einer Nachbehandlung ein kationisches Flockungs mittel zugesetzt werden und der sich hierbei bildende Feststoff von der Flüssigkeit separiert werden kann, doch hat sich auch eine derartige Nachbehandlung in aller Regel als nicht notwendig erwiesen. Entsprechendes gilt für eine zu diesem Verfahrenszeitpunkt mögliche minerali sche Filterung mit bspw. Hydroanthrazit.Furthermore, it should be noted that according to the above described liquid containing chemical coagulation before the ammonia is subsequently removed a cationic flocculation as part of a post-treatment agent are added and the resultant Solid can be separated from the liquid, but such an after-treatment has become commonplace Usually proven not to be necessary. The same applies for a minerali possible at this point in the procedure filtering with e.g. hydroanthracite.

Nach der Separierung der nicht gelösten und der gelösten Feststoffe enthält die Flüssigkeit im wesentlichen noch vollständig das von vornherein in der Rohgülle enthaltene Ammoniak sowie ggf. bei den ersten Aufbereitungsstufen frei gesetztes Ammoniak, welches nicht nur im Hinblick auf die Qualität des Restwassers zu entfernen ist, sondern auch deshalb, weil es sich bei Ammoniak um einen wertvollen Düngebestandteil der Gülle handelt, der mithin ebenfalls einen Wertstoff darstellt, der in zweckmäßiger Weise so wiederzugewinnen ist, daß er als Düngemittel eingesetzt werden kann. Dieses kann auf unterschiedliche Weise er folgen, wobei gemäß einer zweckmäßigen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens das Ammoniak der Flüssigkeit durch Strippen entzogen werden kann, und zwar bevorzugt derart, daß der pH-Wert der Flüssig keit durch Zugabe einer Lauge, wie insbesondere und bevorzugt verdünnter Natronlauge auf ca. 12,5 erhöht wird, das Ammoniak mit Luft ausgeblasen wird, und das Ammoniak-Luft-Gemisch mit einer verdünnten Waschsäure beaufschlagt wird, bei der es sich bevorzugt um ver dünnte Phosphorsäure oder Salpetersäure handelt, wobei die Waschsäure bevorzugt bis zu ihrer Sättigung im Kreis lauf gegen den Ammoniak-Luft-Strom geführt und bei Sätti gung als Ammoniumphosphat entnommen wird, welches einen hervorragenden Flüssigdünger darstellt, der auch einer Zwischenlagerung zugänglich ist.After separating the undissolved and the resolved The liquid essentially still contains solids completely contained in the raw manure from the start Ammonia and, if necessary, free at the first preparation stages set ammonia, which is not only with regard to the Quality of residual water is removed, but also because ammonia is a valuable one Fertilizer component of the manure is, therefore, also represents a resource that expediently so is to be regained that it is used as a fertilizer can be. This can be done in different ways follow, according to an appropriate embodiment the process of the invention, the ammonia Liquid can be extracted by stripping, and although preferably such that the pH of the liquid speed by adding a lye, such as in particular and preferably dilute sodium hydroxide solution to about 12.5 the ammonia is blown out with air, and that Ammonia-air mixture with a dilute washing acid is applied, which is preferably ver thin phosphoric acid or nitric acid the washing acid prefers up to its saturation in a circle run against the ammonia-air flow and at Sätti taken as ammonium phosphate, which a represents excellent liquid fertilizer, which is also one Interim storage is accessible.

Gemäß einer Variante kann das Ammoniak der Flüssigkeit durch Zugabe einer wässrigen Lösung von Magnesiumphosphat und/oder Dikaliumphosphat bei einem leicht alkalischen pH-Wert von ca. 8,5 entzogen werden, wobei das entstehende Ammonium-Magnesium-Phosphat ausfällt.According to a variant, the ammonia of the liquid by adding an aqueous solution of magnesium phosphate and / or dipotassium phosphate in a slightly alkaline pH of about 8.5 are withdrawn, the resulting Ammonium-magnesium-phosphate fails.

Eine besonders bevorzugte Ausbildung besteht schließlich darin, daß das Ammoniak der Flüssigkeit in einem Ionenaus tauschverfahren entzogen wird, wobei die Flüssigkeit mit einem körnigen Polyacrylat vermischt wird, welches nach Erreichen der Sättigung mit verdünnter Salpetersäure neu tralisiert und ausgewaschen wird.Finally, there is a particularly preferred training in that the ammonia of the liquid in an ion exchange process is withdrawn, the liquid with a granular polyacrylate is mixed, which after Reaching saturation with dilute nitric acid tralized and washed out.

Bevorzugte Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung sind in Unteransprüchen beschrieben. Preferred configurations of the present invention are described in subclaims.

Die Erfindung ist nachstehend an einem Ausführungsbei spiel unter Bezugnahme auf eine Zeichnung weiter er läutert, anhand welcher zugleich auch eine bevorzugte Ausgestaltung einer für die Durchführung des erfindungs gemäßen Verfahrens besonders zweckmäßigen Einrichtung beschrieben wird. Es zeigt:The invention is illustrated below continue with reference to a drawing refines, based on which at the same time a preferred Design of a for carrying out the fiction According to the procedure, particularly convenient facility is described. It shows:

Fig. 1 eine schematisch dargestellte Einrich tung zur Durchführung des erfindungs gemäßen Verfahrens; Fig. 1 is a schematically shown Einrich device for performing the inventive method;

Fig. 2 eine Seitenansicht der für die Absie bung vorgesehenen Siebvorrichtung in Richtung des Pfeiles II in Fig. 3 ge sehen; Fig. 2 shows a side view of the sieving device provided for the suction in the direction of arrow II in FIG. 3;

Fig. 3 eine Vorderansicht der Siebvorrichtung gemäß Fig. 2 in Richtung des Pfeiles III in Fig. 2 gesehen; FIG. 3 is a front view of the screening device according to FIG. 2 in the direction of arrow III in FIG. 2;

Fig. 4 eine Seitenansicht eines für die chemische Koagulation verwendeten Behältnisses; und Fig. 4 of a container used for the chemical coagulation is a side view; and

Fig. 5 eine Draufsicht auf das Behältnis gemäß Fig. 4 in Richtung des Pfeiles V in Fig. 4 gesehen. Fig. 5 seen a plan view of the container of FIG. 4 in the direction of arrow V in Fig. 4.

Fig. 1 zeigt in einer schematischen Darstellung eine Ein richtung zum Aufbereiten von Gülle zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei dem die in der Gülle enthaltenen Wertstoffe zu gewinnen sind und das begleitende Wasser zugleich so aufbereitet wird, daß es wiederverwend bar bzw. in die Umgebung abgleitbar ist. Fig. 1 shows a schematic representation of a device for processing liquid manure for performing the method according to the invention, in which the valuable materials contained in the liquid manure can be obtained and the accompanying water is simultaneously treated so that it can be reused or in the environment can be derived.

Die aufzubereitende Rohgülle 1 wird über eine nicht dar gestellte Zuführleitung in ein als Vorlage bzw. Sammel behälter dienendes Reservoir 2 gegeben und aus diesem mittels einer Pumpe 3 über eine Zulaufleitung 4 auf eine im ganzen mit 5 bezeichnete Siebvorrichtung gegeben (s. auch Fig. 2 und 3). Bei der Pumpe 3 handelt es sich um eine Kanalradpumpe mit einem Schneidwerk, welche die in der Rohgülle 1 enthaltenen Feststoffteile mithin zer kleinert und damit homogenisiert.The raw liquid manure 1 to be prepared is fed via a feed line ( not shown) into a reservoir 2 serving as a template or collecting container, and from this is given by means of a pump 3 via an inlet line 4 to a screening device designated as 5 (see also FIG. 2 and 3). The pump 3 is a sewer wheel pump with a cutting mechanism, which thus reduces the solids contained in the raw liquid manure 1 and thus homogenizes it.

Die eigentliche Siebvorrichtung 5 ist von einem topf förmigen Gehäuse 6 umgeben und weist eine unter einem Winkel von 80° angestellte, in Seitenansicht bogenförmige Siebfläche 7 mit einer Maschenweite von 0,5 mm auf, die an ihrem oberen Ende über die Zulaufleitung 4 mit Rohgülle beschickt wird. An der Unterseite der Siebfläche 7 ist ein Erreger 8 angeordnet, bei dem es sich bei dem darge stellten Ausführungsbeispiel um eine pneumatische Kolben- Zylinder-Einheit handelt, deren Stößel 9 das Siebgewebe 7 während des Betriebes zu Schwingungen erregt und damit nicht nur zu einer intensiven Absiebung der Rohgülle führt, sondern auch dazu, daß die Sieböffnungen frei bleiben.The actual sieving device 5 is surrounded by a pot-shaped housing 6 and has a sieve surface 7 , which is set at an angle of 80 ° and is curved in side view, with a mesh size of 0.5 mm, which feeds raw manure at its upper end via the feed line 4 becomes. On the underside of the screen surface 7 , an exciter 8 is arranged, in which it is in the illustrated embodiment, a pneumatic piston-cylinder unit, the plunger 9 excites the screen fabric 7 to vibrate during operation and thus not only to an intense Sieving the raw liquid manure, but also means that the sieve openings remain free.

Der untere Endabschnitt des Gehäuses 6 ist im Bereich der unteren Überlaufkante 10 des Siebgewebes 7 mittels einer Trennwand 11 in zwei Kammern 12 und 13 unterteilt, von denen die unter der Siebfläche 7 befindliche Kammer 12 über eine mit einer Pumpe 14 versehene Flüssigkeitsleitung 15 mit einem nachgeordneten Flüssigkeitsbehälter 16 (s.a. Fig. 4 und 5) verbunden ist, während die andere Kammer 13 über eine Feststoffleitung 17 mit einem Feststoff-Sammel- Behälter 18 in Verbindung steht. The lower end section of the housing 6 is divided in the region of the lower overflow edge 10 of the screen fabric 7 by means of a partition 11 into two chambers 12 and 13 , of which the chamber 12 located below the screen surface 7 via a liquid line 15 provided with a pump 14 with a downstream one Liquid container 16 (see FIGS. 4 and 5) is connected, while the other chamber 13 is connected via a solid line 17 with a solid collecting container 18 .

Zieht die Pumpe 3 aufzubereitende Rohgülle aus dem Reservoir 2 ab und beaufschlagt die Siebvorrichtung 5, so wird der Erreger 8 selbsttätig eingeschaltet, der so gesteuert ist, daß er nach Abschalten der Pumpe 3 noch einen Nachlauf hat, so daß aus der Kammer 13 weitgehend homogener Feststoffschlamm in den Feststoff- Sammelbehälter 18 gelangt, während die in den Flüssig keitsbehälter 16 gelangende Flüssigkeit von ungelösten Feststoffen weitgehend frei ist.If the pump 3 draws raw manure to be processed from the reservoir 2 and acts on the sieve device 5 , the exciter 8 is automatically switched on, which is controlled so that it still has a wake after the pump 3 is switched off, so that the chamber 13 is largely homogeneous Solid sludge arrives in the solids collection container 18 , while the liquid entering the liquid container 16 is largely free of undissolved solids.

Der im Flüssigkeitsbehälter 16 befindlichen Flüssigkeit wird bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel zur Ab senkung des pH-Wertes in den sauren Bereich über eine Leitung 19, die mit einem als Pumpe ausgebildeten Do sierorgan 20 versehen ist, Aluminiumsulfat in einer Kon zentration von ca. 1% (bezogen auf 100% Feststoff) zu geführt. Aufgrund der hierdurch geschaffenen sauren Atmosphäre koagulieren insbesondere die in der Flüssig keit enthaltenen Eiweißkörper, wobei es zu einem spon tanen starken Aufschäumen kommt, da (bspw. durch Auf spalten des in der Flüssigkeit enthaltenen Harnstoffes) gleichzeitig eine starke CO₂-Entwicklung einsetzt, die äußerst zweckmäßig ist, weil sie zu einem Auftrieb des flockigen Koagulates führt, welches an seinem oberen Endabschnitt mit einer als Paddelwerk ausgerichteten Feststoff-Austragseinrichtung 21 versehen ist, mittels welcher aufgeschwommener Feststoff seitlich aus dem Flüssigkeitsbehälter 16 einer ersten Feststoff-Abführ leitung 22 zugeführt wird, die mit dem Feststoff-Sammel behälter 18 in Verbindung steht. Der untere Abschnitt des Flüssigkeitsbehälters 16 ist konisch verjüngt, wobei das untere Ende über ein Absperrorgan 23 mit einer mit einer Pumpe 23′ versehenen zweiten Feststoff-Abführlei tung 24 verbunden ist, die bei dem dargestellten Aus führungsbeispiel in den Flüssigkeitsbehälter 16 zurück geführt ist, jedoch ggf. auch in den Feststoff-Sammel behälter 18 geführt sein könnte. Aufgrund dieser Aus bildung ist es möglich, im Flüssigkeitsbehälter 16 ab gesunkene Sedimente von Zeit zu Zeit abzuziehen. Eine gewisse Sedimentbildung ist unvermeidbar, weil das von dem CO₂ aufgetriebene, flockige Koagulat bei Berührung mit der Flüssigkeit zum Teil absinkt, ehe es durch das Paddelwerk 21 ausgetragen wird.The liquid in the liquid container 16 is in the illustrated embodiment for lowering the pH in the acidic range via a line 19 which is provided with a pump designed as a sierorgan 20 , aluminum sulfate in a concentration of about 1% ( based on 100% solid). Due to the acidic atmosphere created in this way, the protein bodies contained in the liquid coagulate, which leads to spontaneous, strong foaming, because (for example, by splitting the urea contained in the liquid) a strong CO ₂ evolution occurs at the same time is extremely useful because it leads to a buoyancy of the fluffy coagulate, which is provided at its upper end portion with a solid discharge device 21 designed as a paddle mechanism, by means of which floating solid is laterally fed from the liquid container 16 to a first solid discharge line 22 , which is in communication with the solids collection container 18 . The lower portion of the liquid container 16 is tapered, the lower end being connected via a shut-off device 23 to a pump 23 'provided with a second solid discharge line 24 , which in the exemplary embodiment shown is guided back into the liquid container 16 , however if necessary, could also be performed in the solid collection container 18 . Because of this education it is possible to subtract from the sediment from time to time in the liquid container 16 . A certain formation of sediment is unavoidable because the fluffy coagulate, which is driven up by the CO ₂ , sinks in part when it comes into contact with the liquid before it is discharged through the paddle mechanism 21 .

Oberhalb des konischen Teils wird sodann die weitgehend von gelösten Feststoffen befreite Flüssigkeit über eine mit einem Absperrventil 25 versehene Leitung 25′ einem Behälter 26 zugeführt, der als Flüssigkeitsreservoir für die nachgeordnete Einrichtung zum Entzug des Ammoniaks dient. Dieses wird der Flüssigkeit im vorliegenden Fall durch Strippen entzogen, wobei der pH-Wert der Flüssig keit durch Zugabe von 10%iger Natronlauge zunächst auf 12,5 gebracht und die aus dem Behälter 26 von einer Pumpe 27 über eine Leitung 27′ angesaugte Flüssigkeit sodann in einem nachgeordneten Waschturm 28 verdüst und im Gegen strom mit Luft beaufschlagt wird. Die Luft wird durch ein Gebläse 29 über eine Leitung 29′ in den mit Füllkörpern gefüllten Waschturm 28 eingeblasen und ist auf ca. 30°C vorgewärmt. Dabei sei noch darauf verwiesen, daß es ggf. zweckmäßig sein kann, die Flüssigkeit wiederholt über eine Rückführleitung in den Waschturm zu geben und stets nur einen Teilstrom über eine Leitung 30 abzuziehen. Above the conical part a container is then largely freed of dissolved solids liquid via a shut-off valve 25 is provided with a line 25 ', respectively 26, which functions as a liquid reservoir for the downstream means for withdrawal of the ammonia. This is removed from the liquid in the present case by stripping, the pH of the liquid speed first being brought to 12.5 by adding 10% sodium hydroxide solution and then the liquid sucked out of the container 26 by a pump 27 via a line 27 ' atomized in a downstream washing tower 28 and air is applied in countercurrent. The air is blown through a blower 29 via a line 29 'into the wash tower 28 filled with packing elements and is preheated to about 30 ° C. It should also be pointed out that it may be expedient to repeatedly feed the liquid into the washing tower via a return line and to always only withdraw a partial stream via a line 30 .

Das über eine Leitung 31 oben aus dem Waschturm 28 aus tretende Ammoniak-Luft-Gemisch wird in einem zweiten Waschturm 28′ - ebenfalls in Gegenstrom - mit 10%iger Phosphorsäure gewaschen und an diese gebunden, die dem Waschturm 28′ über eine mit einem Absperrorgan 32′ und einer Pumpe 32′′ versehene Leitung 32 zugeführt wird. Hierdurch entsteht im zweiten Waschturm 28′ Ammonium phosphat, welches über eine Leitung 33 einem Sammelbe hälter 34 zugeführt wird und diesem zur Verwendung als Flüssigdünger entnommen werden kann.The above a line 31 from the wash tower 28 from ammonia-air mixture is washed in a second wash tower 28 '- also in countercurrent - with 10% phosphoric acid and bound to it, the wash tower 28 ' via a shut-off device 32 'and a pump 32 ''provided line 32 is supplied. This creates in the second washing tower 28 'ammonium phosphate, which is fed via a line 33 to a container 34 Sammbe and this can be removed for use as a liquid fertilizer.

Die über die Leitung 30 ablaufende Flüssigkeit wird schließlich einer Vorlage 35 eines Reaktors 36 zugeführt, in dem eine biologische Nachbehandlung erfolgt, wie sie grundsätzlich bei allen bekannen biologischen Reinigungs verfahren gemäß dem sog. Belebtschlammverfahren abläuft, wobei die Behandlung hier jedoch unter gesteuerten Bedin gungen und besonders intensiv und damit schnell abläuft, da der Flüssigkeit über eine mit einem Gebläse 37′ ver sehene Leitung 37 Luft (und ggf. über eine weitere Lei tung 38 Sauerstoff) zugeführt wird, die in an sich be kannter Weise bspw. über Membranschläuche feinperlig eingetragen werden kann. In dem Reaktor ist ein Rühr werk enthalten, welches für eine intensive Durchmischung sorgt. Die Höhe des Reaktors ist so gewählt, daß ein Sauer stoffaustrag an der Oberfläche der im Reaktor enthaltenen Flüssigkeit weitgehend vermieden wird. Dabei wird die Flüs sigkeit zunächst mit dem noch im Reaktor befindlichen Be lebtschlamm durch das Rührwerk intensiv vermischt und so dann mit Luft und/oder Sauerstoff begast, um ein schnelles Bakteriumwachstum zu erreichen, wobei mittels einer Sauer stoffzehrungsmessung zu ermitteln ist, wann der Abbau im wesentlichen erfolgt ist. Nach Anstieg des Sauerstoffge haltes im Abwasser wird die Belüftung abgeschaltet, so daß die Bakterien dann am Boden des Reaktors sedimen tieren. Nach einer gewissen Verweilzeit wird sodann das Wasser im oberen Bereich des Reaktors 36 nach Öffnen von Absperrorganen 39 über eine Leitung 39′ abgezogen, wäh rend Überschußschlamm über eine Leitung 40 abgezogen und einem Behälter 41 zugeführt werden kann. Dieser in erheblichem Umfang aus Eiweiß abgestorbener Bakterien bestehende Überschußschlamm kann in hervorragender Weise als Viehfutter verwendet werden, insbesondere wenn er mit anderen Futtermitteln vermischt wird.The liquid running off via the line 30 is finally fed to a receiver 35 of a reactor 36 , in which a biological aftertreatment takes place, as is basically the case with all known biological cleaning processes according to the so-called activated sludge process, the treatment here, however, under controlled conditions and runs particularly intensively and thus rapidly, since the liquid is supplied via a line 37 with a blower 37 'ver line 37 (and possibly via a further line 38 oxygen), which is introduced in a manner known per se, for example via membrane tubes can be. An agitator is included in the reactor, which ensures intensive mixing. The height of the reactor is chosen so that an oxygen discharge on the surface of the liquid contained in the reactor is largely avoided. The liquid is first intensively mixed with the live sludge still in the reactor by the agitator and then gassed with air and / or oxygen to achieve rapid bacterial growth, whereby an oxygen consumption measurement is used to determine when the degradation in is essentially done. After the increase in the amount of oxygen in the waste water, the aeration is switched off, so that the bacteria then sediment at the bottom of the reactor. After a certain dwell time, the water in the upper region of the reactor 36 is then drawn off after opening shut-off devices 39 via a line 39 ', while excess sludge is drawn off via a line 40 and a container 41 can be supplied. This excess sludge, which consists to a large extent of protein-dead bacteria, can be used excellently as animal feed, especially if it is mixed with other animal feed.

Wie bereits weiter oben angedeutet worden ist, sind für die biologische Nachbehandlung auch andere Einrichtungen wie Spiraltrommeln od.dgl. einsetzbar, wobei das erhaltene Wasser abschließend durch UV-Bestrahlung entkeimt wird, wenn es bspw. betrieblichen Zwecken zugeführt werden soll.As has already been indicated above, are for the biological after-treatment also other facilities like spiral drums or the like usable, the obtained Water is finally disinfected by UV radiation, if it is to be used for operational purposes, for example.

Der besondere Vorteil der Erfindung liegt ersichtlich darin, daß die Gülle bei der Aufbereitung hinsichtlich der in ihr enthaltenen Wertstoffe nicht vernichtet wird, sondern daß die Wertstoffe praktisch in vollem Umfange gewonnen und entweder als Festdünger (Schlamm), als Flüssigdünger (z.B. Ammoniumphosphat) oder als Viehfutter verwendet werden können, wobei sich gezeigt hat, daß die hierdurch gewonnenen Erträge die aufzuwendenden Kosten beachtlich übersteigen, so daß die Land- und Viehwirtschaft damit eine Möglichkeit hat, das Gülle-Mengenproblem in höchst befriedigender Weise zu lösen. The particular advantage of the invention is evident in that the manure in processing with regard to the in it contained valuable materials is not destroyed, but that the valuable materials are practically fully recovered and either as solid fertilizer (sludge), as liquid fertilizer (e.g. Ammonium phosphate) or as animal feed can, whereby it has been shown that the thus obtained Income considerably exceeds the costs to be expended, so that agriculture and livestock farming is a possibility has the manure quantity problem in a most satisfactory manner to solve.

Bezugszeichenliste
(List of reference numerals)Reference symbol list
(List of reference numerals)

1 Rohgülle
2 Rohgüllereservoir
3 Pumpe
4 Zulaufleitung
5 Siebvorrichtung
6 Gehäuse (von 5)
7 Siebfläche
8 Erreger (für 7)
9 Stößel
10 Überlaufkante
11 Trennwand
12 Kammer
13 Kammer
14 Pumpe
15 Flüssigkeitsleitung
16 Flüssigkeitsbehälter
17 Feststoffleitung
18 Feststoff-Sammelbehälter
19 Leitung
20 Dosierorgan
21 Feststoff-Austragseinrichtung (von 16) (Paddelwerk)
22 Feststoff-Abführleitung
23 Absperrorgan
23′ Pumpe
24 Feststoff-Abführleitung
25 Absperrventil
25′ Leitung
26 Behälter
27 Pumpe
27′ Leitung
28, 28′ Waschturm
29 Gebläse
29′ Leitung
30 Leitung
31 Leitung
32 Leitung
32′ Absperrorgan
32′′ Pumpe
33 Leitung
34 Sammelbehälter (für Ammoniumphosphat)
35 Vorlage
36 Reaktor
37 Leitung
37′ Gebläse
38 Leitung
39 Absperrorgan
39′ Leitung
40 Leitung
41 Behälter 1 raw manure
2 raw slurry reservoir
3 pump
4 inlet pipe
5 screening device
6 cases (of 5 )
7 screen surface
8 pathogens (for 7 )
9 plungers
10 overflow edge
11 partition
12 chamber
13 chamber
14 pump
15 liquid line
16 liquid containers
17 solid line
18 solids collection containers
19 management
20 dosing device
21 solids discharge device (out of 16 ) (paddle)
22 Solids discharge line
23 shut-off device
23 ′ pump
24 solids discharge line
25 shut-off valve
25 ′ line
26 containers
27 pump
27 ′ line
28, 28 ′ wash tower
29 blowers
29 ′ line
30 line
31 line
32 line
32 ′ shut-off device
32 ′ ′ pump
33 line
34 collecting container (for ammonium phosphate)
35 template
36 reactor
37 line
37 ′ blower
38 line
39 shut-off device
39 ′ line
40 line
41 containers

Claims

1. Process for the preparation of liquid manure, characterized in that the raw liquid manure to be processed is first sieved with a mesh size ≦ 1 mm and the solid obtained is withdrawn from the process; that the pH value of the liquid separated from the sieved solid during sieving is reduced to <7 by adding acid or / and acidic salt and the coagulate which forms is separated from the liquid and fed to the solid obtained during sieving; and that the liquid remaining after chemical coagulation is then mixed with an acid or / and a salt to bind the ammonia contained therein, and the ammonium salt contained therein is separated from the residual liquid.

2. The method according to claim 1, characterized in that that the raw manure to be processed homo before sieving is genized.

3. The method according to claim 2, characterized in that homogenization by crushing the Solids contained in the raw liquid manure.

4. Method according to one or more of the preceding Claims, characterized in that the screening of the Raw liquid manure takes place with a mesh size erfolgt 0.5 mm.

5. Method according to one or more of the preceding Claims, characterized in that the screen surface is subjected to shocks or vibrations during screening.

6. Method according to one or more of the preceding Claims, characterized in that the after Ab seven liquid obtained before chemical coagulation of the organic substances contained in it is subjected to anaerobic pretreatment, the liquid speed is heated to about 35 ° C with circulation.

7. Method according to one or more of the preceding Claims, characterized in that the pH of the liquid obtained after sieving to 1.5 to 5 is reduced.

8. Method according to one or more of the preceding Claims, characterized in that the Ab seven liquid obtained sulfuric acid fed becomes.

9. The method according to one or more of claims 1 to 7, characterized in that after screening obtained liquid aluminum salt such as in particular Aluminum sulfate or polyaluminium chloride is supplied.

10. The method according to one or more of the preceding Claims, characterized in that according to the chemi liquid obtained prior to withdrawal added a cationic flocculant to the ammonia and the solid that forms from the liquid speed is separated.

11. The method according to one or more of the preceding Claims, characterized in that according to the chemi liquid obtained with a mineral filter mass such as Hydroanthracite is filtered.

12. The method according to one or more of the preceding Claims, characterized in that according to the chemi the remaining liquid, the ammonia is removed by stripping, the pH of the liquid speed by adding a lye such as caustic soda to approx. 12.5 is increased, the ammonia is blown out with air and the ammonia-air mixture with a diluted wash acid is applied.

13. The method according to claim 12, characterized in that that the washing acid in the circuit up to its saturation is directed against the ammonia-air flow.

14. The method according to claim 12 or 13, characterized records that as washing acid dilute phosphoric acid or Nitric acid is used.

15. The method according to one or more of claims 1 to 11, characterized in that according to the chemical Any remaining liquid coagulates through the ammonia Add an aqueous solution of magnesium phosphate and if necessary dipotassium phosphate at a slightly alkaline pH is withdrawn, the resulting ammonium-magnesium Phosphate fails.

16. The method according to one or more of claims 1 to 11, characterized in that according to the chemi remaining coagulation liquid the ammonium is withdrawn in an ion exchange process, the Liquid is mixed with a granular polyacrylate, which after reaching saturation with dilute sal peteric acid or the like is neutralized and washed out.

17. The method according to one or more of the preceding Claims, characterized in that after the Ent far away from the ammonia residual liquid obtained under In intensive exposure to air or oxygen of a bio logical final cleaning.

18. The method according to one or more of the preceding Claims, characterized in that the final liquid is sterilized by exposure to UV light.

19. A device for preparing liquid manure for carrying out a method according to one or more of the preceding claims, characterized by a sieve device ( 5 ) arranged in a pot-shaped housing ( 6 ) with a sieve surface ( 7 ) of a mesh width <, which is set to the horizontal and curved in side view 1 mm, to which raw manure is to be applied at its upper end via a feed line ( 4 ) coming from a raw manure reservoir ( 2 ) and provided with a pump ( 3 ) and periodically in by an exciter ( 8 ) coupled to the pump ( 3 ) Vibration is to be offset, the lower end section of the housing ( 6 ) in the region of the lower overflow edge of the screen fabric ( 7 ) being divided into two chambers ( 12 , 13 ) by means of a partition ( 11 ), of which the area under the screen ( 7 ) located chamber ( 12 ) via a liquid line ( 15 ) provided with a pump is connected to a downstream liquid container ( 16 ) and d he other chamber ( 13 ) is connected via a solid line ( 17 ) with a solid material collecting container ( 18 ).

20. Device according to claim 19, characterized in that the feed pump ( 3 ) is provided with a cutter.

21. Device according to claim 19 or 20, characterized in that the liquid device ( 16 ) downstream of the screening device ( 5 ) is provided at its upper end section with a solid discharge device ( 21 ), by means of which floating solid laterally from the liquid container ( 16 ) A first solid discharge line ( 22 ) is to be supplied, which is connected to the solid collecting container ( 18 ), and that the lower end portion of the liquid container ( 16 ) is tapered, the lower end via a shut-off device ( 23 ) a with a pump ( 23 ') provided second solid discharge line ( 24 ) is connected.

22. The device according to claim 21, characterized in that the second solid discharge line ( 24 ) in the liquid reservoir ( 16 ) is returned.

23. The device according to claim 21, characterized in that the second solid line ( 24 ) is connected to the first solid line.

24. Device according to one or more of claims 19 to 23, characterized in that the solids discharge device ( 21 ) is designed as a paddle mechanism.