CH600788A5 - Fermentation treatment for utilising pig excrement - Google Patents

Fermentation treatment for utilising pig excrement

Info

Publication number
CH600788A5
CH600788A5 CH749674A CH749674A CH600788A5 CH 600788 A5 CH600788 A5 CH 600788A5 CH 749674 A CH749674 A CH 749674A CH 749674 A CH749674 A CH 749674A CH 600788 A5 CH600788 A5 CH 600788A5
Authority
CH
Switzerland
Prior art keywords
fermentation
tower
straw
pig
faeces
Prior art date
Application number
CH749674A
Other languages
German (de)
Inventor
Howard O W Dr Eggins
Kenneth J Dr Seal
John L Short
Original Assignee
Ciba Geigy Ag
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 Ciba Geigy Ag filed Critical Ciba Geigy Ag
Priority to CH749674A priority Critical patent/CH600788A5/en
Publication of CH600788A5 publication Critical patent/CH600788A5/en

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A23FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23KFODDER
    • A23K10/00Animal feeding-stuffs
    • A23K10/20Animal feeding-stuffs from material of animal origin
    • A23K10/26Animal feeding-stuffs from material of animal origin from waste material, e.g. feathers, bones or skin
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A23FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23KFODDER
    • A23K10/00Animal feeding-stuffs
    • A23K10/10Animal feeding-stuffs obtained by microbiological or biochemical processes
    • A23K10/12Animal feeding-stuffs obtained by microbiological or biochemical processes by fermentation of natural products, e.g. of vegetable material, animal waste material or biomass

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Physiology (AREA)
  • Animal Husbandry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Fertilizers (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Abstract

A process is claimed for utilising pig excrement by fermentation, in which a loose, layered, air-permeable pile is first formed comprising layers of straw laden with solid pig faeces alternate with layers of straw soaked in pig urine. A heap of such layered piles is formed in a fermentation tower where fermentation is carried out at 40-60 degrees C.Excess liquid excrement left over from building the tower is percolated over the top of the heat so that it filters down through the pile. Excess liquid emerging from the base of the heap is caught in a collection tank and recycled to the top of the pile. A stream of air is led into the lower from the base.Process allows pig excrement to be treated safely and without the expenditure of large amounts of energy. There is no danger of pollution and contamination of surface waters. After fermentation, the prod. can be sterilised and dried for use as a protein supplement for animal feeds.

Description

  

  
 



   Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verwertung von Schweinemist, in dem Faeces und Harn von Schweinen im Gemisch mit Stroh einer fermentativen Umsetzung unterworfen werden. Das Verfahren führt zur Gewinnung proteinhaltiger Futterzusatzmittel.



   Zu den gegenwärtig dringlichsten Problemen in der modernen, intensiv betriebenen   landwirtschaftlichen    Tierhaltung zählt die Beseitigung und Verwertung der in zunehmendem Masse anfallenden tierischen Fäkalien.



   Die Aufbereitung der Fäkalien kann in Form von Fest- oder Flüssigmist durchgeführt werden, wobei in landwirtschaftlichen Grossbetrieben mit Massentierhaltung vor allem in der Schweinemast die Flüssigmistgewinnung überwiegt.



   Einer direkten Verwendung des   Flüssigmistes    stehen erhebliche Schwierigkeiten entgegen. So besteht bei Ausbringung grösserer Mengen an   Flüssigmist    zu Düngungszwecken die Gefahr, durch Versickern und Auswaschen Oberflächen- und Grundwasser zu kontaminieren. Das betrifft einmal die damit verbundene leicht mögliche Verseuchung mit gefährlichen Krankheitserregern, insbesondere von Salmonellen und Coli Bakterien. Zum andern wird wegen der hohen Konzentration an organischen Inhaltsstoffen, die damit in die Umwelt gelangen, das ökologische Gleichgewicht sowohl durch den für ihren Abbau notwendigen hohen biochemischen Sauerstoffbedarf (BOD) als auch durch eutrophische Einflüsse in schädlichem Masse gestört. Daneben stellt die intensive Geruchsbelästigung im Anwendungsbereich einen weiteren wesentlichen Nachteil dar.



   Eine Trocknung des Flüssigmistes durch Erhitzen, um die genannten Nachteile wenigstens zum Teil zu vermeiden, ist wegen des kostspieligen Energieaufwandes sowie wegen der beim Trocknungsvorgang auftretenden, intensiven Geruchsemissionen nicht mehr zulässig.



   Dagegen ist es möglich, tierische Fäkalien durch fermentative Umsetzung in eine praktikable Verwendungsform zu überführen, ohne die genannten Nachteile in Kauf nehmen zu müssen.



  Auf diesem Gebiet sind bereits einige technische Verfahren bekanntgeworden, die vor allem der Herstellung von Düngemitteln dienen, so u. a. das LICOM-Verfahren der Fa. Alfa-Laval.



  Dieser Verfahrensweise entsprechend werden jedoch wertvolle Inhaltsstoffe der Fäkalien wie die von den Nutztieren enteral nicht vollständig resorbierten Futterproteine einem wertmindernden Abbau unterworfen, wodurch sie einer direkten   ali-    mentären Wiederverwertung verlorengehen und erst auf dem Umweg über die   Pflanzenassimilation    einer nutritiven Nutzung zugänglich gemacht werden können.



   Dieser im Zeichen des allgemeinen Mangels an Nahrungsproteinen schwerwiegende Nachteil wird durch die fermentative Umwandlung der Tierfäkalien in Futtermittel vermieden. Nach den zu diesem Zweck bisher vorgeschlagenen Verfahren werden die Fäkalien in flüssiger Form in speziellen technisch aufwendigen Digestoren verarbeitet (vgl. Verfahren der General Electric sowie Agr. Chem. Dez. 72-Jan. 73, 24-27). Ausserdem basieren diese Verfahren vor allem auf der Verwendung von Fäkalien   polygastrischer    Tiere, was ihre Bedeutung mindert, da der Anfall an tierischen Abfällen bei anderen in ortsfesten Stallungen gehaltenen Nutztierarten, z. B. Schweinen, ebenfalls so enorm ist, dass deren Beseitigung einem allgemeinen dringenden   Befürfnis    entspricht.

  Gleichzeitig ist es bei derartigen Verfahren häufig unumgänglich, dass zur Ingangsetzung der Fermentation dem Fäkaliensubstrat Mikroorganismen als Populationsstarter zugesetzt werden müssen. Weiterhin erfordert diese Verfahrensweise eine besonders flüssige Konsistenz des zu fermentierenden fäkalischen Materials, was durch Zusetzen von Wasser zu den Fermentationsansätzen erreicht wird. Daraus resultiert, dass dieser gemessen am Gesamtvolumen stark ins Gewicht fallende Wasseranteil bei der Trocknung des Endproduktes mit zusätzlichem Wärmeenergieaufwand entfernt werden muss, wodurch beträchtliche zusätzliche Produktionskosten entstehen. Ein weiterer sehr wesentlicher Nachteil dieser Verfahren besteht darin, dass ihre Produkte einen relativ hohen Rohfaseranteil enthalten, womit ihre Verwendung als Futtermittel für die meisten Nutztierarten nur begrenzt in Frage kommt.



   Diese Nachteile der bisher bekanntgewordenen Verfahren werden mit dem vorliegenden, den Gegenstand der Erfindung bildenden Verfahren vermieden.



   Das erfindungsgemässe Verfahren zur Verwertung von Schweinemist, bestehend aus Faeces und Harn im Gemisch mit Stroh, durch Fermentation ist dadurch gekennzeichnet, dass man zunächst eine lockere, luftdurchlässige Mischung aus Stroh, Schweinefaeces und Schweineharn mit Schichtstruktur herstellt, in der jeweils auf eine mit festen Fäkalien beladene Strohschicht eine solche mit Schweineharn getränkte folgt, und anschliessend mehrere derartige Mischungspakete mit Schichtstruktur in einem Fermentationsturm übereinander angeordnet bei   40-60"    C fermentiert, wobei im Laufe der Fermentation der bei der Herstellung der Ausgangsmischung überschüssige flüssige Fäkalienanteil mehrfach auf die oberste Schweinemistschicht im Fermentationsturm aufgegeben wird, wodurch die übereinandergestapelten Schichten von oben nach unten durchfeuchtet werden,

   während die restliche Flüssigkeit am unteren Ende des Fermentationsturmes in einem Sammeltank aufgefangen wird, von wo aus sie zur erneuten Verwendung entnommen wird, und man in den Turm von unten, gegebenenfalls auch seitlich, einen Luftstrom einführt.



   Durch folgende spezielle Ausführungsform kann ein besonders günstiger Nutzeffekt des erfindungsgemässen Verfahrens erzielt werden. Dabei werden für die Schweinehaltung Stallungen benutzt, deren Böden im Fäkalienablagebereich durchlässig sind (z. B. Rost). Das anfallende, mehr oder weniger flüssige Gemisch aus Faeces und Harn wird durch die Bewegung der Tiere auf eine unter dem Rost befindliche Strohschicht befördert, die nach Sättigung mit Fäkalien von einer frischen Strohlage überschichtet wird, so dass nach und nach ein paketförmiges Gemisch aus Stroh und Fäkalien mit Schichtstruktur entsteht.

  Anschliessend werden mehrere derartige Schweinemistpakete in einer turmartigen Anlage einzeln in waagrechter Position auf perforierten Plattformen übereinander angeordnet und bei   45-50     C in 7-28 Tagen fermentiert, wobei die fermentative Umwandlung des Schweinemistes auf der Population thermophiler Fungi basiert, deren Keime in den Schweinefäkalien nativ vorhanden sind. Dabei handelt es sich vorwiegend z. B. um thermophile Aspergillus-, Humicola- und Chaetomiumarten. Der nicht adsobierte   flüssige    Anteil der Fäkalien wird als Filtrat in einem unterhalb der Strohschicht mit einem Submersbelüfter ausgestatteten Behälter (Sammeltank) gesammelt.

  Diese Flüssigkeit dient dann im Verlaufe der   Fennen-    tation zur Gewährleistung der notwendigen relativen Luftfeuchtigkeit in dem Fermentationsturm, die im Bereich von   50-90%,    vorzugsweise   7075 %,    liegt, indem jeweils ein Teil davon aus dem Reservoir entnommen und auf die oberste Schweinemistschicht im Fermentationsturm aufgegeben wird.

 

  Von hier aus verteilt sie sich von oben nach unten durch die Schichten sickernd über das gesamte Fermentationsgut. Dadurch gelingt es, den fermentationsrelevanten Feuchtigkeitsgrad ohne besonderen technischen Aufwand sicherzustellen.



  Der überschüssige   Flüssigkeitsteil    wird am unteren Ende des Fermentationsturmes aufgefangen und in den Sammeltank zurückgeleitet.



   Dieser Vorgang wird im Laufe der Fermentation mehrfach wiederholt (Recyclisierung), wodurch die fäkalische Flüssigkeit sukzessive von organischen Inhaltsstoffen befreit wird.



   Zur schnelleren Erreichung der für die thermophile Fermentationsphase notwendigen Temperatur wird eine Erwärmung des Schweinemist-Strohgemisches im Fermentationsturm  mittels elektrischer Beheizung durchgeführt. Die Heizung, die thermostatisch regulierbar ist, hat ausserdem die Aufgabe, im Laufe des Fermentationsprozesses bei Bedarf fehlende Wärme zu liefern, um jederzeit die optimale Fermentationstemperatur sicherzustellen.



   Um die notwendigen aeroben Bedingungen sicherzustellen, wird die   Turmanlage    während der Fermentation mittels eines von unten sowie gegebenenfalls seitlich zwischen die einzelnen Schichten eingeführten Luftstromes belüftet.



   Nach Beendigung des Fermentationsprozesses wird das noch feuchte Fermentationsgut aus dem Turm entnommen und an der Luft getrocknet, nachdem es - falls nötig - durch kurzzeitiges Erhitzen auf   1200    C sterilisiert worden ist.



   Beispiel
1. Vorrichtung zur Sammlung von Faeces und Harn
Zur Gewinnung der Fäkalien wird eine in der landwirtschaftlichen Schweinehaltung übliche Stallung benutzt, die im Bereich der Fäkalienablage mit einem durchlässigen Bodenteil (Rost) ausgerüstet ist. Darunter ist im Abstand von   80    cm ein engmaschiger Gitterrost angebracht, unter dem sich zur Aufnahme der   Fäkalienflüssigkeit    ein Behälter (Sammeltank) mit eingebautem Submersbelüfter befindet. Auf dem Gitterrost wird eine lockere Strohschicht von 10 cm Dicke gleichmässig ausgebreitet.



   2. Herstellung einer Fäkalien-Stroh-Mischung
Durch die Bewegung der Schweine während und nach der Ablage der Fäkalien werden diese durch den Rost im Stallboden auf die darunter befindliche Strohschicht befördert. Der nicht adsorbierte Teil fliesst in den Sammeltank, in dem die Belüftung in Gang gesetzt wird. Nach Sättigung der Strohschicht, die sich durch eine gleichmässige, dichte Bedeckung der Schichtoberseite mit festen Fäkalien anzeigt, wird eine weitere frische Strohlage von ebenfalls 10 cm Dicke darübergeschichtet und wiederum bis zur Sättigung der Fäkalienbeschikkung ausgesetzt. Dieser Vorgang wiederholt sich noch zweimal, so dass ein aus 4 Strohlagen bestehendes, mit Fäkalien beladenes Strohpaket von Schichtstruktur entsteht.



   3. Fermentationsturm
Das wie beschrieben erhaltene Paket aus Stroh und Schweinemist wird in einen Fermentationsturm überführt, der an 3 Seiten gemauert und an Front- und Oberseite durch geeignete Platten abgedeckt ist. Der Turm wird von der Frontseite mit insgesamt 4 Mistpaketen beschickt, die in horizontaler Lage einzeln auf engmaschigen Gitterrosten in einem vertikalen Abstand von 25-30 cm übereinander angeordnet werden.



   4. Fermentationsprozess
4.1 Belüftung und Temperaturregulierung
Nach Schliessen der Frontseite wird zur Sicherstellung aerober Bedingungen ein Luftstrom von unten in den allseits geschlossenen Turm eingeführt. Zur schnelleren Ingangsetzung der Fermentation wird nun die Schweinemistmischung mittels elektrischer Heizung, die sich an den Ablageplattformen des Turmes befindet, auf   50     C erwärmt. Während der Fermentation wird der grösste Teil des Wärmebedarfes für das Wachstum der thermophilen Fungi durch aus dem Fermentationsprozess selbst stammende biochemische Reaktionswärme gedeckt.



  Die Heizung, die thermostatisch kontrolliert wird, schaltet sich nur nach Bedarf ein, um die Temperatur des Fermentations gutes nicht unter   50     C sinken zu lassen.



   4.2 Luftfeuchtigkeitsregulierung
Die relative Luftfeuchte im Fermentationsturm wird zu Beginn der Fermentation auf 70-75 % eingestellt und während der gesamten Prozessdauer in diesem Bereich gehalten. Zu diesem Zweck wird die   Fäkalienflüssigkeit    aus dem Sammeltank entnommen und je nach Bedarf auf die   oberste Schweine-    mistschicht aufgegossen, von wo aus sie sich von oben nach unten sickernd über das gesamte Fermentationsgut verteilt.



  Der überschüssige Rest wird an der Basis des Turmes aufgefangen und in den Sammeltank zurückgeführt, so dass er erneut verwendet werden kann.



   4.3 Fermentationsdauer
Die Fermentationsdauer beträgt 14 Tage.



   5. Sterilisation und Trocknung
Nach Beendigung der Fermentation wird das fermentierte Material in einer geeigneten Vorrichtung unter Luftabschluss durch kurzfristiges Erhitzen auf   1200    C sterilisiert und anschliessend an der Luft getrocknet.



   6. Nebenprodukt Abwasser
Die im Sammeltank zurückbleibende Restflüssigkeit wird ohne weitere Reinigung als Abwasser in die Kanalisation gegeben.



   Mit dem erfindungsgemässen Verfahren werden gegen über bekannten Verfahren folgende Vorteile erzielt:
Das neue Verfahren gestattet eine besonders günstige Ausnutzung der Inhaltstoffe des Schweinemistes durch Gewinnung von proteinhaltigen Futterzusatzmitteln, wobei vorteilhafterweise sowohl die enteral nicht resorbierten als auch die während des Fermentationsprozesses gebildeten, der Biomasse der Mikroorganismen entstammenden Proteine einer direkten tier-alimentären Verwertung zugeführt werden können.



   Das Verfahren ist weiterhin mit geringem Aufwand an technischen Hilfsmitteln und Energie durchführbar.



   Das Verfahrensprodukt ist geruchlos, was erhebliche Vorteile bei der Handhabung und Verwendung mit sich bringt. Es besitzt ausserdem keine organoleptischen Nachteile und ist gut verträglich, wie Fütterungsversuche an Tieren bewiesen haben. In seiner Verwendung als Futtermittel ist es nicht auf bestimmte Nutztierarten beschränkt.



   Ein besonderer Vorteil des neuen Verfahrens besteht darin, dass die Fermentation durch Fungi bewirkt wird, was zu einer besseren nutritiven Verträglichkeit des Endproduktes führt, da die Biomasse der Fungi bedeutend weniger Nukleinsäuren als die von Bakterien enthält.



   Das Verfahren selbst einschliesslich Sammlung und Fermentation der Schweinefäkalien arbeitet weitgehend ohne unangenehme Geruchsbelästigung, während normalerweise unfermentierte oder anaerob fermentierende Mischungen aus Schweinefäkalien einen ausserordentlich unangenehmen und durchdringenden Geruch besitzen, der selbst über grössere Entfernungen wahrnehmbar ist.

 

   Als einziges Nebenprodukt des erfindungsgemässen Verfahrens fällt Abwasser an, das ohne Bedenken in die Kanalisation oder in Oberflächengewässer überführt werden kann, da die nach Beendigung der Fermentation zurückbleibende Restflüssigkeit im Laufe des Verfahrens durch mehrfache Adsorption seiner organischen Inhaltsstoffe an Stroh vorgereinigt wird.



   Besonders vorteilhaft ist ebenfalls, dass für das neue Verfahren dank der Eigenschaften der fermentierenden Mikroorganismen, Cellulasebildner zu sein, Stroh als Substratkomponente verwendet wird, da Stroh als landwirtschaftliches Abfallprodukt in so grossen Mengen anfällt, dass seine Beseitigung beträchtliche Schwierigkeiten bereitet. Damit kann einem weiteren dringlichen Bedürfnis der Landwirtschaft entsprochen werden. 



  
 



   The invention relates to a method for utilizing pig manure, in which the faeces and urine of pigs mixed with straw are subjected to a fermentative conversion. The process leads to the production of protein-containing feed additives.



   One of the most pressing problems in modern, intensively farmed animal husbandry at present is the disposal and recycling of the increasing numbers of animal feces.



   The processing of the faeces can be carried out in the form of solid or liquid manure, whereby in large agricultural enterprises with factory farming the liquid manure production predominates, especially in pig fattening.



   There are considerable difficulties in using the liquid manure directly. When large quantities of liquid manure are spread for fertilization purposes, there is a risk of contaminating surface and groundwater through seepage and washout. This applies to the associated easily possible contamination with dangerous pathogens, in particular Salmonella and Coli bacteria. On the other hand, because of the high concentration of organic ingredients that are released into the environment, the ecological balance is disturbed to a harmful extent both by the high biochemical oxygen demand (BOD) necessary for their degradation and by eutrophic influences. In addition, the intense odor nuisance in the area of application is another major disadvantage.



   Drying the liquid manure by heating, in order to at least partially avoid the disadvantages mentioned, is no longer permissible because of the costly energy consumption and because of the intense odor emissions that occur during the drying process.



   In contrast, it is possible to convert animal feces into a practical form of use by fermentative conversion without having to accept the disadvantages mentioned.



  In this area, some technical processes have already become known, which are mainly used for the production of fertilizers, so u. a. the LICOM process from Alfa-Laval.



  According to this procedure, however, valuable constituents of the feces such as the feed proteins that are not completely absorbed enterally by the farm animals are subjected to a degradation of their value, so that they are lost to direct alimentary recycling and can only be made accessible for nutritional use via plant assimilation.



   This disadvantage, which is serious due to the general lack of food proteins, is avoided by the fermentative conversion of animal feces into animal feed. According to the methods proposed so far for this purpose, the feces are processed in liquid form in special, technically complex digestors (cf. General Electric and Agr. Chem. Dec. 72-Jan. 73, 24-27). In addition, these methods are based primarily on the use of faeces from polygastric animals, which reduces their importance, since the accumulation of animal waste in other farm animal species kept in fixed stables, e.g. B. pigs, is also so enormous that its removal is a general urgent need.

  At the same time, it is often unavoidable in such processes that microorganisms have to be added to the faecal substrate as population starters in order to start fermentation. Furthermore, this procedure requires a particularly liquid consistency of the fecal material to be fermented, which is achieved by adding water to the fermentation batches. As a result, this proportion of water, which is very significant in relation to the total volume, has to be removed during the drying of the end product with additional heat energy input, which results in considerable additional production costs. Another very important disadvantage of these processes is that their products contain a relatively high proportion of crude fiber, which means that their use as animal feed is only possible to a limited extent for most livestock species.



   These disadvantages of the previously known processes are avoided with the present process, which is the subject of the invention.



   The inventive method for utilizing pig manure, consisting of faeces and urine in a mixture with straw, by fermentation is characterized in that a loose, air-permeable mixture of straw, pig faeces and pig urine with a layered structure is first produced, in each of which one with solid faeces loaded straw layer followed by one soaked with pork urine, and then several such mixture packages with a layered structure arranged one above the other in a fermentation tower fermented at 40-60 "C, with the excess liquid faeces portion during the production of the starting mixture being repeatedly transferred to the top layer of pig manure in the fermentation tower is abandoned, whereby the stacked layers are soaked from top to bottom,

   while the remaining liquid is collected at the lower end of the fermentation tower in a collecting tank, from where it is removed for reuse, and an air stream is introduced into the tower from below, optionally also from the side.



   A particularly favorable efficiency of the method according to the invention can be achieved by the following special embodiment. Stables are used for pig keeping, the floors of which are permeable in the faecal storage area (e.g. grate). The resulting, more or less liquid mixture of faeces and urine is transported by the movement of the animals onto a layer of straw located under the grate, which is covered by a layer of fresh straw after saturation with faeces, so that gradually a packet-shaped mixture of straw and Faecal matter with a layered structure is created.

  Subsequently, several such pig manure packages are arranged in a tower-like system individually in a horizontal position on perforated platforms and fermented at 45-50 C for 7-28 days, the fermentative conversion of the pig manure based on the population of thermophilic fungi whose germs are native to the pig faeces available. These are mainly z. B. to thermophilic Aspergillus, Humicola and Chaetomium species. The non-adsorbed liquid part of the faeces is collected as a filtrate in a container (collecting tank) equipped with a submerged aerator below the straw layer.

  This liquid is then used in the course of the separation to ensure the necessary relative humidity in the fermentation tower, which is in the range of 50-90%, preferably 7075%, by removing part of it from the reservoir and pouring it onto the top layer of pig manure Fermentation tower is abandoned.

 

  From here it spreads from top to bottom through the layers over the entire fermentation material. This makes it possible to ensure the fermentation-relevant degree of moisture without any special technical effort.



  The excess liquid is collected at the lower end of the fermentation tower and returned to the collection tank.



   This process is repeated several times in the course of the fermentation (recycling), whereby the fecal liquid is gradually freed from organic ingredients.



   In order to reach the temperature required for the thermophilic fermentation phase more quickly, the pig manure-straw mixture is heated in the fermentation tower by means of electrical heating. The heating, which can be regulated thermostatically, also has the task of supplying the lack of heat during the fermentation process, if required, in order to ensure the optimal fermentation temperature at all times.



   In order to ensure the necessary aerobic conditions, the tower system is ventilated during fermentation by means of an air stream introduced from below and, if necessary, from the side between the individual layers.



   After the fermentation process has ended, the still moist fermentation material is removed from the tower and air-dried after - if necessary - it has been sterilized by briefly heating it to 1200 C.



   example
1. Device for collecting faeces and urine
In order to collect the faeces, a stable, which is common in agricultural pig farming, is equipped with a permeable bottom part (grate) in the area of the faecal deposit. A close-meshed grating is attached below this at a distance of 80 cm, under which there is a container (collection tank) with a built-in submerged aerator to collect the faecal fluid. A loose layer of straw 10 cm thick is spread evenly on the grating.



   2. Preparation of a faeces-straw mixture
As the pigs move during and after the faeces are deposited, they are transported through the grate in the stall floor onto the straw layer below. The non-adsorbed part flows into the collecting tank, in which the ventilation is started. After the straw layer is saturated, which is indicated by the even, dense covering of the upper side of the layer with solid faeces, another fresh layer of straw, also 10 cm thick, is layered over it and again exposed to the faeces until saturation. This process is repeated twice, so that a layered straw package consisting of 4 layers of straw and loaded with faeces is created.



   3. Fermentation tower
The package of straw and pig manure obtained as described is transferred to a fermentation tower, which is bricked on 3 sides and covered on the front and top by suitable plates. The tower is fed from the front with a total of 4 manure packages, which are horizontally arranged individually on close-meshed gratings at a vertical distance of 25-30 cm.



   4. Fermentation process
4.1 Ventilation and temperature regulation
After closing the front, an air stream is introduced from below into the tower, which is closed on all sides, to ensure aerobic conditions. To start fermentation faster, the pig manure mixture is now heated to 50 C by means of an electric heater located on the storage platforms of the tower. During fermentation, most of the heat required for the growth of the thermophilic fungi is covered by the biochemical heat of reaction resulting from the fermentation process itself.



  The heating, which is thermostatically controlled, only switches on when required so that the temperature of the fermentation good does not drop below 50 C.



   4.2 Humidity regulation
The relative humidity in the fermentation tower is set to 70-75% at the beginning of the fermentation and kept in this range for the entire duration of the process. For this purpose, the fecal fluid is removed from the collecting tank and, as required, poured onto the top layer of pork manure, from where it is spread over the entire fermentation material, seeping from top to bottom.



  The excess is collected at the base of the tower and returned to the collection tank so that it can be used again.



   4.3 Fermentation time
The fermentation time is 14 days.



   5. Sterilization and drying
After the fermentation is complete, the fermented material is sterilized in a suitable device in the absence of air by briefly heating it to 1200 C and then air drying.



   6. By-product sewage
The remaining liquid in the collecting tank is discharged into the sewer system as waste water without further purification.



   With the method according to the invention, the following advantages are achieved over known methods:
The new process allows a particularly favorable utilization of the constituents of the pig manure by obtaining protein-containing feed additives, whereby advantageously both the proteins that are not absorbed enterally and those that are formed during the fermentation process and originate from the biomass of the microorganisms can be used for direct animal-alimentary use.



   The method can still be carried out with little technical aids and energy.



   The process product is odorless, which brings considerable advantages in handling and use. In addition, it has no organoleptic disadvantages and is well tolerated, as animal feeding experiments have shown. In its use as feed, it is not restricted to certain types of livestock.



   A particular advantage of the new process is that the fermentation is effected by fungi, which leads to a better nutritional tolerance of the end product, since the biomass of the fungi contains significantly fewer nucleic acids than that of bacteria.



   The process itself, including the collection and fermentation of pig faeces, works largely without unpleasant odor nuisance, while normally unfermented or anaerobically fermenting mixtures of pig faeces have an extremely unpleasant and penetrating odor that can be perceived even from great distances.

 

   The only by-product of the process according to the invention is wastewater, which can be transferred into the sewer system or surface water without hesitation, since the residual liquid remaining after the fermentation has ended is pre-cleaned in the course of the process by multiple adsorption of its organic ingredients on straw.



   It is also particularly advantageous that for the new process, thanks to the properties of the fermenting microorganisms of being cellulase-forming, straw is used as the substrate component, since straw as an agricultural waste product is produced in such large quantities that its disposal causes considerable difficulties. This can meet another urgent need in agriculture.

 

Claims (1)

PATENTANSPRUCH PATENT CLAIM Verfahren zur Verwertung von Schweinemist, bestehend aus Faeces und Harn im Gemisch mit Stroh, durch Fermenta tion, dadurch gekennzeichnet, dass man zunächst eine lockere, luftdurchlässige Mischung aus Stroh, Schweinefaeces und Schweineharn mit Schichtstruktur herstellt, in der jeweils auf eine mit festen Fäkalien beladene Strohschicht eine solche mit Schweineharn getränkte folgt, undwanschliessend mehrere derartige Mischungspakete mit Schichtstruktur in einem Fermentationsturm übereinander angeordnet bei 40-60 C fermentiert, wobei im Laufe der Fermentation der bei der Herstellung der Ausgangsmischung überschüssige flüssige Fäkalienanteil mehrfach auf die oberste Schweinemistschicht im Fermentationturm aufgegeben wird, wodurch die übereinandergestapelten Schichten von oben nach unten durchfeuchtet werden, Process for the utilization of pig manure, consisting of faeces and urine mixed with straw, by fermentation, characterized in that a loose, air-permeable mixture of straw, pig faeces and pig urine with a layered structure is first produced, in each of which one is loaded with solid faeces Straw layer followed by one soaked in pork urine, and then several such mixture packages with a layered structure, arranged one above the other in a fermentation tower, are fermented at 40-60 ° C, with the excess liquid faecal matter in the production of the starting mixture being repeatedly placed on the top layer of pig manure in the fermentation tower, whereby the stacked layers are moistened from top to bottom, während die restliche Flüssigkeit am unteren Ende des Fermentationsturmes in einem Sammeltank aufgefangen wird, von wo aus sie zur erneuten Verwendung entnommen wird, und man in den Turm von unten einen Luftstrom einführt. while the remaining liquid at the lower end of the fermentation tower is collected in a collecting tank, from where it is removed for reuse, and an air stream is introduced into the tower from below. UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Fermentation in einem Zeitraum von 7-28 Tagen durchgeführt wird. SUBCLAIMS 1. The method according to claim, characterized in that the fermentation is carried out over a period of 7-28 days. 2. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Fermentation bei 45-50 C durchgeführt wird. 2. The method according to claim, characterized in that the fermentation is carried out at 45-50 C. 3. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die relative Luftfeuchtigkeit während der Fermentation im Turm 50-90% beträgt. 3. The method according to claim, characterized in that the relative humidity during fermentation in the tower is 50-90%. 4. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die relative Luftfeuchtigkeit während der Fermentation im Turm 70-75 % beträgt. 4. The method according to claim, characterized in that the relative humidity during fermentation in the tower is 70-75%. 5. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das gesamte Verfahren unter aeroben Bedingungen durchgeführt wird. 5. The method according to claim, characterized in that the entire process is carried out under aerobic conditions. 6. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Herstellung der schichtstrukturierten Schweinemistpakete das von den Schweinen produzierte flüssige Gemisch aus Faeces und Harn durch einen im Fäkalienablagebereich durchlässigen Stallboden, beispielsweise einen Gitterrost, durch die Bewegung der Tiere auf eine unter dem Rost befindliche Strohschicht gelangt, die nach Sättigung mit Fäkalien von einer frischen Strohlage überschichtet wird, so dass ein Schweinemistpaket von Schichtstruktur entsteht, während der nicht adsorbierte flüssige Anteil in einem unter dem Schweinemistpaket angebrachten Behälter gesammelt wird. 6. The method according to claim, characterized in that, during the production of the layered pig manure packages, the liquid mixture of faeces and urine produced by the pigs passes through a stable floor, for example a grate, which is permeable in the faeces storage area, by the movement of the animals onto a layer of straw below the grate which, after saturation with feces, is covered by a fresh layer of straw, so that a pig manure package with a layered structure is created, while the non-adsorbed liquid portion is collected in a container placed under the pig manure package. 7. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die im Sammeltank befindliche fäkalische Flüssigkeit durch Belüftung unter aeroben Bedingungen gehalten wird. 7. The method according to claim, characterized in that the fecal liquid located in the collecting tank is kept under aerobic conditions by ventilation. 8. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass zur Belüftung des Fermentationsturmes ein Luftstrom seitlich in diesen eingeleitet wird. 8. The method according to claim, characterized in that for ventilation of the fermentation tower, an air stream is introduced laterally into this.
CH749674A 1974-05-31 1974-05-31 Fermentation treatment for utilising pig excrement CH600788A5 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CH749674A CH600788A5 (en) 1974-05-31 1974-05-31 Fermentation treatment for utilising pig excrement

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CH749674A CH600788A5 (en) 1974-05-31 1974-05-31 Fermentation treatment for utilising pig excrement

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CH600788A5 true CH600788A5 (en) 1978-06-30

Family

ID=4326033

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CH749674A CH600788A5 (en) 1974-05-31 1974-05-31 Fermentation treatment for utilising pig excrement

Country Status (1)

Country Link
CH (1) CH600788A5 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112301062A (en) * 2020-11-26 2021-02-02 戴加兵 Method for preparing methane by anaerobic fermentation of corn straws

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112301062A (en) * 2020-11-26 2021-02-02 戴加兵 Method for preparing methane by anaerobic fermentation of corn straws

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE60114863T2 (en) CONCEPT FOR SEPARATION OF BATTERY AND PRODUCTION OF BIOGAS
EP0210196B1 (en) Method and device for drying and conditioning poultry manure or similar pasty materials
EP2310343B1 (en) Ecotechnical installation and method for the production of cultivation substrates, soil amendments, and organic fertilizers having properties of anthropogenic terra preta soil
DE60013616T2 (en) WASTEWATER CLEANING IN LIVESTOCK PLANTS
EP1113717A1 (en) Method for disposal of excrements of animals kept in a stable and device for implementing said method
EP0445102B1 (en) Minimal odour generating process for aerobic treatment of animal excrements
DE69119218T2 (en) Process for treating manure
DE69328615T2 (en) METHOD FOR THE TREATMENT OF LIVESTOCK SLURRY
DE3049302A1 (en) METHOD FOR UTILIZING LIFE PRODUCTS OF ANIMALS AND SYSTEM FOR IMPLEMENTING THE SAME
EP0458136B1 (en) Process for composting waste
Lorimor et al. Manure management strategies and technologies
DE4006239C2 (en) Process for the disposal of liquid manure, sewage sludge and waste as well as device for carrying out the process
KR19980037245A (en) Organic garbage disposal method using earthworm
DE4111204A1 (en) Urine-faeces mixts. disposal and conditioning - by adjusting moisture content, pH etc, pressing to coarse pellet form, and bio-reacting in stacked ventilated containers
DE2316476A1 (en) Biological treatment of liq. animal manure - for conversion to a solid, odour-free, non-polluting fertiliser for agricultural use
DE2558257A1 (en) Converting animal excreta into nontoxic products - with a composted mass from waste or sludge
KR20200056756A (en) Environment-friendly cattle shed system
DE3727408C2 (en)
DE2723906A1 (en) METHOD AND APPARATUS FOR TREATMENT OF ANIMAL EXECUTION PRODUCTS
CH600788A5 (en) Fermentation treatment for utilising pig excrement
EP0936204B1 (en) Method of producing compost fertiliser substrates
WO1980002022A1 (en) Compost for the preparation of a rich manure,process for the preparation thereof and application thereof
DE102018121783A1 (en) Production process for potting soil and peat substitutes
WO1982003852A1 (en) Product for the treatment of waste
DE2234438A1 (en) High-value org fertilizer prodn - from animal faeces and/or slaughterhouse waste

Legal Events

Date Code Title Description
PL Patent ceased