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DE3835468C1 - Process and apparatus for liquid manure treatment - Google Patents

Process and apparatus for liquid manure treatment

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DE3835468C1
DE3835468C1 DE3835468A DE3835468A DE3835468C1 DE 3835468 C1 DE3835468 C1 DE 3835468C1 DE 3835468 A DE3835468 A DE 3835468A DE 3835468 A DE3835468 A DE 3835468A DE 3835468 C1 DE3835468 C1 DE 3835468C1
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Peter Prof. Dr. 2301 Felde De Pohl
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Abstract

Process for liquid manure (slurry) treatment, with introduction of the fresh liquid manure into a collection tank, addition of an acid to the fresh liquid manure, pump circulation of the acidified liquid manure from the collection tank to a heat exchanger into an intermediate tank, introduction of the liquid manure into a hydrolyser, heating the liquid manure in the hydrolyser and pumped circulation of the hydrolysed liquid manure from the hydrolyser through the heat exchanger into a storage tank, steps c) and f) being carried out simultaneously, and apparatus for carrying out this process.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrich­ tung zum Aufbereiten von Gülle.The invention relates to a method and a Vorrich device for processing manure.

Die bei der einstreulosen Tierhaltung in großen Mengen anfallende Gülle stellt die Landwirtschaft zunehmend vor Probleme, da das übliche Ausbringen der unbehandelten Gülle auf die Felder mit einer erheblichen Geruchsbelä­ stigung und einer Gefährdung des Grundwassers verbunden ist.That in large quantities for litter-free animal husbandry Agriculture is increasingly presenting manure Problems since the usual application of the untreated Manure on the fields with a significant smell and a risk to the groundwater is.

Aus der DE-OS 29 39 169 ist bereits ein Verfahren mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 bekannt, mit dem Gülle umgesetzt werden soll. From DE-OS 29 39 169 a method is already with known the features of the preamble of claim 1, with which manure is to be implemented.  

Bei dem vorbekannten Verfahren bzw. der entsprechenden Vorrichtung ist der erreichbare Durchsatz gering, da die anfallende Gülle mehrere Tage in dem in der genannten Druckschrift als "Säurereaktor bezeichneten Behälter verbleiben muß.In the previously known method or the corresponding The achievable throughput is low because the device accumulated manure several days in the mentioned Document referred to as "acid reactor must remain.

Aus der FR-OS 24 33 891 ist es weiter bekannt, die Gülle kurzzeitig auf etwa 100°C zu erhitzen. In der genannten Druckschrift wird die Gülle jedoch vor der folgenden An­ säuerung wieder gekühlt, ein pH-Wert von 7 wird nicht überschritten.From the FR-OS 24 33 891 it is also known the manure heat briefly to about 100 ° C. In the above However, the manure is printed before the following letter acidification cooled again, a pH of 7 will not exceeded.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das eingangs genannte Verfahren bzw. die entsprechende Vorrichtung derart weiterzubilden, daß ein höherer Durchsatz er­ reichbar ist.The invention is based on the problem, the beginning mentioned method or the corresponding device to develop in such a way that a higher throughput is reachable.

Die Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale der Ansprüche 1 bzw. 4 gelöst.The object is achieved by the characterizing features of claims 1 and 4, respectively.

Die Ansprüche 2 bis 3 geben vorteilhafte Ausgestaltungen des vorgeschlagenen Verfahrens an, die Ansprüche 5 bis 10 bevorzugte Ausführungsbeispiele der Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.Claims 2 to 3 give advantageous refinements of the proposed method, claims 5 to 10 preferred embodiments of the device for Performing this procedure.

Die Erfindung wird im folgenden anhand einer Zeichnung erläutert. In dieser zeigt die einzige Figur eine sche­ matische Darstellung der Vorrichtung, die zur Durchfüh­ rung des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahrens dient. The invention is described below with reference to a drawing explained. In this the only figure shows a crap Matic representation of the device for implementation tion of the proposed method serves.  

Die Anlage besteht aus einem Sammelbehälter 10, einem Zwischenbehälter 12, einer den Sammelbehälter 10 mit dem Zwischenbehälter 12 verbindenden ersten Leitung 14 a, ei­ nem dem Zwischenbehälter 12 nachgeschalteten Hydrolysa­ tor 16, einem Lagerbehälter 18 und einer den Hydrolysa­ tor 16 mit dem Lagerbehälter 18 verbindenden zweiten Leitung 14 b, wobei die beiden Leitungen 14 a und 14 b ei­ nen Wärmeaustauscher 14 bilden.The system consists of a collecting container 10 , an intermediate container 12 , a first line 14 a connecting the collecting container 10 with the intermediate container 12 , egg nem the intermediate container 12 downstream hydrolyser tor 16 , a storage container 18 and a connecting the hydrolysing gate 16 with the storage container 18 second line 14 b , the two lines 14 a and 14 b forming a heat exchanger 14 .

Die anfallende Gülle wird über ein Sieb 30, in dem Stroh und dgl. abgefangen werden, in den Sammelbehälter 10 eingeführt und dort durch die Zugabe von Säure, vorzugs­ weise Salzsäure, angesäuert, wobei ein pH-Wert von etwa 2 bis 3 erreicht werden soll. Die Säure wird dabei zur schnelleren Durchmischung mit der Gülle sowohl von oben als auch durch seitliche Stutzen in den Sammelbehälter 10 eingebracht.The manure obtained is introduced through a sieve 30 , in which straw and the like are intercepted, into the collecting container 10 and acidified there by the addition of acid, preferably hydrochloric acid, a pH of about 2 to 3 being achieved . For faster mixing with the manure, the acid is introduced into the collecting container 10 both from above and through side connections.

Der Sammelbehälter 10 ist mit einem Rührwerk 20 verse­ hen, das zum einen eine schnelle Mischung der Gülle mit der Säure bewirkt und zum anderen den sich durch die Zu­ gabe der Säure bildenden Schaum zerschlägt.The collecting container 10 is hen with an agitator 20 , which on the one hand causes a quick mixing of the manure with the acid and on the other hand smashes the foam formed by the addition of the acid.

Aus dem Sammelbehälter 10 wird die angesäuerte Gülle durch die Leitung 14 a in den Zwischenbehälter 12 ge­ pumpt. Aus diesem Zwischenbehälter 12 wird diese Gülle in den Hydrolysator 16 eingebracht, in dem sie unter ständigem Rühren mittels eines Rührwerks 22 durch eine Heizeinrichtung 28 bis auf eine Temperatur knapp unter dem Siedepunkt erwärmt wird, wobei die Salzsäure und die Wärme eine Hydrolyse der angesäuerten Gülle bewirken. From the collecting container 10 , the acidified slurry is pumped through line 14 a into the intermediate container 12 ge. From this intermediate container 12 , this manure is introduced into the hydrolyzer 16 , in which it is heated to a temperature just below the boiling point, with constant stirring by means of an agitator 22, by a heating device 28 , the hydrochloric acid and the heat causing hydrolysis of the acidified manure .

Ein Entlüftungsrohr 24 sorgt dabei für einen Druckaus­ gleich, wobei zusätzlich geeignete Maßnahmen für eine Geruchseliminierung vorgesehen sind.A vent pipe 24 ensures a pressure equalization, whereby suitable measures for odor elimination are additionally provided.

Aus dem Hydrolysator 16 wird das heiße Güllehydrolysat, das jetzt einen pH-Wert von etwa 5 hat, durch die zweite Leitung 14 b in den Lagerbehälter 18 gepumpt. Das Umpum­ pen der angesäuerten Frischgülle aus dem Sammelbehälter 10 in den Zwischenbehälter 12 und das Umpumpen der hy­ drolysierten Gülle aus dem Hydrolysator 16 in den Lager­ behälter 18 erfolgt dabei gleichzeitig, so daß die Wärme der hydrolysierten, in den Lagerbehälter 18 umgepumpten Gülle über den Wärmeaustauscher 14 im wesentlichen voll­ ständig auf die angesäuerte Frischgülle übergeben wird.Is from the hydrolyzer 16, the hot Güllehydrolysat, which now has a pH of about 5, is pumped into the storage tank 18 through the second line 14 b. The Umpum pen the acidified fresh manure from the storage container 10 in the intermediate container 12 and the pumping of the hydrolyzed manure from the hydrolyzer 16 into the storage tank 18 takes place simultaneously, so that the heat of the hydrolyzed manure pumped into the storage tank 18 via the heat exchanger 14 is essentially completely transferred to the acidified fresh manure.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Lager­ behälter 10 mit einem Rührwerk 26 versehen, das sich als zweckmäßig erweist, wenn das - an sich keimfreie - Gül­ lehydrolysat mit denitrifizierenden oder anderen Bakte­ rien beimpft wird, oder wenn die Homogenität des Gülle­ hydrolysats aufrechterhalten bleiben soll.In the illustrated embodiment, the storage container 10 is provided with an agitator 26 , which proves to be useful if the - aseptic - liquid manure hydrolyzed with denitrifying or other bacteria is inoculated, or if the homogeneity of the liquid manure hydrolyzate is to be maintained.

Bei dem hier vorgeschlagenen Verfahren wird die Frisch­ gülle in ein Güllehydrolysat mit einem pH-Wert von etwa 5 umgewandelt. Das Hydrolysat ist geruchsarm, keimfrei und chemisch stabil. Durch Zugabe von gelöschtem Kalk kann es bei Bedarf auf einen pH-Wert von etwa 7 gebracht werden, bevor es sodann auf das Feld aufgebracht wird.In the method proposed here, the freshness slurry into a slurry hydrolyzate with a pH of about 5 converted. The hydrolyzate is low-odor, germ-free and chemically stable. By adding slaked lime it can be brought to a pH of around 7 if necessary before it is applied to the field.

Weiterhin ist dieses Produkt durch die Hydrolyse weitge­ hend chemisch aufgeschlossen: Die in der ursprünglichen Frischgülle vorhandenen Makromoleküle (Kohlenhydrate, Fettstoffe, Eiweiße und andere mehr), die von den Pflan­ zen wegen ihrer Größe nur relativ schlecht aufgenommen werden können, sind durch die Hydrolyse zu einem großen Teil in ihre chemischen Grundbausteine mit geringerem Molekulargewicht (z. B. Zucker, organische Säuren und Basen und andere mehr) zerlegt worden, die ihrerseits von der Pflanze schneller und vollständiger aufgenommen werden können. Das bedeutet, daß das Güllehydrolysat ge­ genüber der unbehandelten Frischgülle eine wesentlich höhere Bioverfügbarkeit hat.Furthermore, this product is wide by hydrolysis chemically disrupted: the one in the original Fresh manure of existing macromolecules (carbohydrates, Fats, proteins and other) from the plant zen received relatively poorly because of their size  hydrolysis can become a big one Part in their basic chemical building blocks with less Molecular weight (e.g. sugar, organic acids and Bases and others) that have been disassembled absorbed faster and more completely by the plant can be. This means that the liquid manure hydrolyzate compared to the untreated fresh manure a significant has higher bioavailability.

Durch das hier vorgeschlagene Verfahren wird relativ ko­ stengünstig aus der Frischgülle, deren Beseitigung in der Landwirtschaft erhebliche Probleme macht, ein Pro­ dukt erzeugt, das ein wertvoller Dünger ist. Dieses Gül­ lehydrolysat ist außerdem weniger aggressiv, homogen und damit technisch besser handhabbar.The method proposed here is relatively ko most favorably from the fresh manure, their elimination in causes serious problems in agriculture, a pro product that is a valuable fertilizer. This gül Lehydrolysate is also less aggressive, homogeneous and technically easier to handle.

Da das Produkt bei Einbringen in den Lagerbehälter homo­ gen und keimfrei ist, können hier auch gezielt Mikroor­ ganismen zugegeben werden, die - in an sich bekannter Weise - eine weitere Umsetzung, z. B. einen bakteriellen Abbau von Nitraten oder Biogasbildung, bewirken.Since the product is homogeneous and germ-free when introduced into the storage container, microorganisms can also be added here in a targeted manner, which - in a manner known per se - a further implementation, for. B. cause bacterial degradation of nitrates or biogas formation.

Der Aufwand an Wärmeenergie ist relativ gering, da die Gülle der in den Lagerbehälter abgeführten hydrolisier­ ten Gülle über den Wärmeaustauscher rückgewonnen wird.The expenditure of thermal energy is relatively low because the Slurry of hydrolyzed into the storage tank slurry is recovered via the heat exchanger.

Claims (10)

1. Verfahren zum Aufbereiten von Gülle durch Einbrin­ gen der frischen Gülle in einen Sammelbehälter, Zugeben einer Säure zu der frischen Gülle, Einbringen der Gülle in einen Hydrolysator, Erwärmen der Gülle in dem Hydro­ lysator, und Umpumpen der hydrolysierten Gülle aus dem Hydrolysator in einen Lagerbehälter, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Gülle durch Zugeben der Säure im Sam­ melbehälter auf einen pH-Wert von etwa 2 bis 3 gebracht und in dem Hydrolysator unter ständigem Rühren auf eine Temperatur knapp unter dem Siedepunkt erwärmt wird. 1. A method of preparing manure by introducing the fresh manure into a collection container, adding an acid to the fresh manure, introducing the manure into a hydrolyzer, heating the manure in the hydrolyzer, and pumping the hydrolyzed manure out of the hydrolyzer into one Storage tank, characterized in that the liquid manure is brought to a pH of about 2 to 3 by adding the acid in the tank and heated in the hydrolyzer with constant stirring to a temperature just below the boiling point. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die hydrolysierte Gülle aus dem Hydrolysator durch einen Wärmeaustauscher in einen Lagerbehälter gepumpt wird und die angesäuerte Gülle gleichzeitig aus dem Sammel­ behälter durch den Wärmeaustauscher in einen Zwischenbe­ hälter gepumpt wird.2. The method according to claim 1, characterized in that that the hydrolyzed slurry from the hydrolyzer through a heat exchanger is pumped into a storage container and the acidified manure from the collection at the same time container through the heat exchanger into an intermediate area is pumped. 3. Verfahren nach Anspruch 1 und Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die der frischen Gülle zugegebene Säure Salzsäure ist.3. The method according to claim 1 and claim 2, characterized characterized in that added to the fresh manure Acid is hydrochloric acid. 4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 2 oder 3, gekennzeichnet durch
  • - einen die frische Gülle aufnehmenden Sammelbehälter (10),
  • - einen Zwischenbehälter (12),
  • - eine den Sammelbehälter (10) mit dem Zwischenbehäl­ ter (12) verbindende, die wärmeaufnehmende Seite eines Wärmeaustauschers (14) bildende erste Leitung (14 a),
  • - einen dem Zwischenbehälter (12) nachgeschalteten, mit Mitteln zum Erwärmen und Rühren der in ihn ein­ gebrachten Gülle versehenen Hydrolysator (16),
  • - einen Lagerbehälter (18), und
  • - eine den Hydrolysator (16) mit dem Lagerbehälter (18) verbindende, die wärmeabgebende Seite des Wär­ meaustauschers (14) bildende zweite Leitung (14 b).
4. Apparatus for performing the method according to claim 2 or 3, characterized by
  • - a collecting container ( 10 ) which receives the fresh manure,
  • - an intermediate container ( 12 ),
  • - A the container ( 10 ) with the intermediate container ter ( 12 ) connecting, the heat-absorbing side of a heat exchanger ( 14 ) forming the first line ( 14 a ),
  • a hydrolyser ( 16 ) connected downstream of the intermediate container ( 12 ) and provided with means for heating and stirring the manure brought into it,
  • - A storage container ( 18 ), and
  • - A hydrolyzer ( 16 ) with the storage container ( 18 ) connecting the heat-emitting side of the heat exchanger ( 14 ) forming second line ( 14 b ).
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich­ net, daß der Sammelbehälter (10) mit einem Rührwerk (20) versehen ist, das den sich bei Zugeben der Säure bildenden Schaum zerschlägt.5. The device according to claim 4, characterized in that the collecting container ( 10 ) is provided with an agitator ( 20 ) which smashes the foam which forms when the acid is added. 6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Sammelbehälter (10) mit seitli­ chen Stutzen zum Einbringen der Säure versehen ist.6. The device according to claim 4 or 5, characterized in that the collecting container ( 10 ) is provided with side nozzle for introducing the acid. 7. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich­ net, daß der Hydrolysator (16) mit einem Rührwerk (22) versehen ist, das ein Absetzen der zu hydroly­ sierenden Gülle auf dem Boden des Hydrolysators verhindert.7. The device according to claim 4, characterized in that the hydrolyzer ( 16 ) is provided with an agitator ( 22 ) which prevents settling of the slurry to be hydrolyzed on the bottom of the hydrolyzer. 8. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich­ net, daß der Zwischenbehälter (12), der Wärmeaus­ tauscher (14), der Hydrolysator (16) und deren Ver­ bindungsleitungen wärmeisoliert ausgebildet sind.8. The device according to claim 4, characterized in that the intermediate container ( 12 ), the heat exchanger ( 14 ), the hydrolyzer ( 16 ) and their connecting lines are heat-insulated Ver. 9. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich­ net, daß der Hydrolysator (16) mit einem Entlüf­ tungsrohr (24) versehen ist. 9. The device according to claim 4, characterized in that the hydrolyzer ( 16 ) with a vent pipe ( 24 ) is provided. 10. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich­ net, daß der Lagerbehälter (18) mit einem Rührwerk (26) versehen ist.10. The device according to claim 4, characterized in that the storage container ( 18 ) is provided with an agitator ( 26 ).
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