DE19720871A1 - Property improving method for liquid manure - Google Patents

Abstract

The fresh liquid manure is intensively mixed with a soft brown coal which has been mechanically activated through wet disintegrating grinding. Dissolving, dispersing and decomposing processes produce a soft ground sludge mixture with a particle size of about 0.2 mm and high reactivity for adsorption and absorption processes. Wet grinding the raw brown coal is carried out in a vibrating mill or stirrer mill preferably at temperatures in excess of 80 deg C. The proportion of activated raw brown coal in the manure is preferably 15 to 30%.

Description

In der Landwirtschaft fallen große Mengen an Rinder- und Schweinegülle an. Die Güllen sind für die Nährstoffversorgung von Pflanzen hochwertige Düngestoffe. Außerdem tragen sie durch die Bildung von Dauerhumus in erheblichem Umfang zur Erhöhung der Bodenfruchtbarkeit bei.In agriculture, large amounts of cattle and Pig manure. The manure is for the supply of nutrients of plants high quality fertilizers. They also wear through the formation of permanent humus to a considerable extent Increase in soil fertility.

Die Güllen erfahren bei längerer Lagerung in den Vorratsbecken durch vielfältige biochemische Spalt- und Neubildungsreaktio­ nen erhebliche physikalische und chemische Veränderungen. Ein wesentliches Merkmal der Umwandlungsreaktionen ist die Abspal­ tung von Nährstoffen vor allem in Form von organischen Stick­ stoffverbindungen unter Bildung von leicht flüchtigem NH₃, anderen NH₄-Verbindungen sowie Stickstoffverbindungen mit unangenehmem Geruch. Die wichtigsten Nachteile der Gülleum­ wandlung in den Lagerbecken sind:
The slurry experiences considerable physical and chemical changes when stored in the storage basin for a long time due to the diverse biochemical fission and formation reactions. An essential feature of the conversion reactions is the elimination of nutrients, especially in the form of organic nitrogen compounds, with the formation of volatile NH ₃ , other NH ₄ compounds and nitrogen compounds with an unpleasant odor. The main disadvantages of converting liquid manure into storage tanks are:

• - Geruchsbelästigung im Bereich der Güllelagerbecken und da­ nach beim Ausbringen auf die Felder,- Odor in the area of the slurry storage basin and there after spreading on the fields,
• - Hohe Nährstoffverluste vor allem durch die Emission von NH₃ und anderen Stickstoffverbindungen,- High nutrient losses, especially through the emission of NH ₃ and other nitrogen compounds,
• - Emission von klimarelevanten Gasen vor allem in Form von NH₃ und CH₄,- Emission of climate-relevant gases, especially in the form of NH ₃ and CH ₄ ,
• - Erhöhter Bedarf an Kunstdünger als Äquivalent für die durch Emission verlorengegangenen Stickstoffverbindungen,- Increased need for artificial fertilizer as an equivalent to that Emission of lost nitrogen compounds,
• - Verätzung der Pflanzen durch die Erhöhung des pH-Wertes länger gelagerter Gülle,- Corrosion of the plants by increasing the pH longer stored manure,
• - Verschmutzung des Grundwassers durch NH₄-Verbindungen und Nitrate.- Pollution of the groundwater by NH ₄ compounds and nitrates.

Ein weiterer Nachteil von länger gelagerter Gülle ist die Bil­ dung von festen Schwimm- und/oder Sinkstoffen, die oft größere Störungen bei der Entnahme der Gülle aus den Vorratsbecken und beim Ausbringen auf den Feldern verursachen.Another disadvantage of slurry that has been stored for a long time is the bil formation of solid floating and / or sediment, which is often larger Disruptions in the removal of manure from the storage basin and cause when spreading on the fields.

Zur Behebung der genannten Nachteile wurden in der Vergangen­ heit vielfältige Verfahren entwickelt. Es wurde vorgeschlagen, die Nachteile durch
Various methods have been developed in the past to remedy the disadvantages mentioned. It has been suggested by the disadvantages

• - Abtrennung des Feststoffes aus der Gülle, partielle Oxidation der Gülle z. B. mit Luftsauerstoff,- separation of the solid from the manure, partial oxidation of the manure z. B. with atmospheric oxygen,
• - Zugabe von Chemikalien in Form von NaOH, Phosphorsäure oder Schwefelsäure,- Add chemicals in the form of NaOH, phosphoric acid or Sulfuric acid,
• - Zugabe von Aktivkohle, Herdofenkoks und Braunkohle,- addition of activated carbon, hearth coke and lignite,
• - Zugabe von mit Säuren und sauren Salzen aufgeschlossener Braunkohle,- Adding digested with acids and acidic salts Brown coal,
• - Abtreiben von NH₃ mit Wasserdampf,Expelling NH ₃ with water vapor,
• - aeroben bzw. anaeroben biologischen Abbau von Gülleverbin­ dungen zu beseitigen oder wenigstens zu lindern.- Aerobic or anaerobic biodegradation of liquid manure fertilize to eliminate or at least alleviate.

Die vorgeschlagenen Verfahren haben alle den Nachteil, daß der Aufwand für die Realisierung bzw. für den Einsatz der teuren Chemikalien hoch ist und/oder die erreichbaren Effekte zur Be­ seitigung der Nachteile zu gering sind. Teilweise findet nur eine Verlagerung der Emissionen vom Güllebecken zum Festmist statt. Die Verfahren werden deshalb nur vereinzelt angewendet.The proposed methods all have the disadvantage that the Effort for the implementation or for the use of the expensive Chemicals is high and / or the achievable effects for loading the disadvantages are too small. Partially only takes place a shift in emissions from the slurry tank to solid manure instead of. The procedures are therefore only used occasionally.

Aufgabe der Erfindung ist die Benennung eines Verfahrens zur Konservierung von Güllen, das sich durch folgende Merkmale auszeichnet:
The object of the invention is to name a method for the preservation of manure, which is characterized by the following features:

• - Weitgehende Verhinderung der Bildung von penetranten Ge­ ruchsstoffen.- To a large extent prevent the formation of penetrating Ge odoriferous substances.
• - Erhaltung des hohen Nährstoffgehaltes der Güllen durch Ver­ hinderung von Stickstoffverlusten infolge Emission von NH₃ und flüchtigen Stickstoffverbindungen.- Maintaining the high nutrient content of the manure by preventing nitrogen losses due to the emission of NH ₃ and volatile nitrogen compounds.
• - Verhinderung der Emission von klimarelevanten Gasen vor allem in Form von NH₃ und CH₄.- Prevention of the emission of climate-relevant gases, especially in the form of NH ₃ and CH ₄ .
• - Erhöhung des Düngewertes der Güllen durch verstärkte Ausbil­ dung von Dauerhumus und Stoffen mit Humusfunktionen.- Increasing the fertilizer value of the manure through increased training formation of permanent humus and substances with humus functions.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die Frischgülle mit einer durch Naßaufschlußmahlung mechanisch aktivierten Weichbraunkohle intensiv vermischt wird, wobei die Weichbraunkohle als Rohbraunkohle eingesetzt wird.According to the invention the object is achieved in that the Fresh manure with a mechanical by wet pulping activated soft lignite is intensively mixed, the Soft lignite is used as raw lignite.

Die erforderliche Reaktivität der Rohbraunkohle wird durch Naßaufschlußmahlung auf eine sehr hohe Feinheit von ≦ 0,2 mm mit hohem Anteil an kolloidalen Kohlepartikeln erreicht. Für die aktivierend wirkende Zerkleinerung ist kennzeichnend, daß die Kohlestruktur durch Dispergierung auf hohe Feinheit, durch teilweises Auflösen und vor allem durch partielle Zerstörung von makromolekularen Strukturen die erforderliche hohe Reakti­ vität gegenüber Güllebestandteilen erlangt. Bei der Naßauf­ schlußmahlung entstehen neue reaktionsfähige Makromolekular­ komplexe, und es werden vorher eingeschlossene bzw. gebundene chemische Gruppen freigelegt. Das wird durch eine sehr hohe Zerkleinerungswirkung der Mühlen und die Mahlung in einem wäßrigen Milieu erreicht. Das Wasser unterstützt den Mahl­ prozeß durch Löse- und Quellprozesse. Außerdem wird die Reak­ tionsfähigkeit gegenüber Güllebestandteilen durch die entste­ henden Hydrathüllen auf das erforderliche Niveau verbessert. Bei der Naßaufschlußmahlung wird die Rohbraunkohle mit Wasser zu einem aktivierten fließfähigen Brei vermahlen. Die Aktivie­ rung der Rohbraunkohle wird durch eine Naßaufschlußmahlung bei erhöhten Temperaturen von < 80°C deutlich verstärkt.The required reactivity of the raw lignite is determined by Wet pulping to a very high fineness of ≦ 0.2 mm  achieved with a high proportion of colloidal carbon particles. For the activating comminution is characteristic that the coal structure by dispersion to high fineness, by partial disintegration and especially through partial destruction of macromolecular structures the required high reactivity vity towards manure components. At Nassauf Final grinding creates new reactive macromolecular complex, and there are previously included or bound chemical groups exposed. That is due to a very high Grinding effect of the mills and grinding in one watery environment reached. The water supports the meal process through dissolving and swelling processes. The Reak ability to manure components through the first existing hydration covers to the required level. In the case of wet pulping, the raw lignite is mixed with water grind to an activated flowable slurry. The activation tion of the raw lignite is by a wet digestion increased temperatures of <80 ° C significantly increased.

Rohbraunkohle, die nur durch einfache Zerkleinerung auf erhöh­ te Feinheit gebracht wird, ist nur bedingt geeignet, weil ihre Reaktivität gering ist. Das Gleiche gilt für zerkleinerte Trockenkohle. Die Reaktivität der Braunkohle geht bei der Trocknung durch inter- und intramolekulare Reaktionen in der Feststoffsubstanz weitgehend verloren.Raw lignite, which can only be increased by simple crushing fineness is only conditionally suitable because of its Reactivity is low. The same applies to shredded Dry coal. The reactivity of the brown coal goes with the Drying through inter- and intramolecular reactions in the Solid substance largely lost.

Geeignete Mahlapparate, mit denen ein hoher Aktivierungsgrad bei der Naßmahlung erreicht wird, sind zum Beispiel Rohr­ schwingmühlen oder Rührwerksmühlen.Suitable grinding devices with which a high degree of activation when wet grinding is achieved are, for example, pipe vibrating mills or agitator mills.

Der durch Naßaufschlußmahlung gewonnene Rohkohlebrei wird mit der Gülle homogen vermischt. Dadurch wird erreicht, daß
The raw coal pulp obtained by wet pulping is homogeneously mixed with the manure. This ensures that

• - die Emission von NH₃ und anderen Stickstoffverbindungen be­ trächtlich reduziert wird,- The emission of NH ₃ and other nitrogen compounds be reduced considerably,
• - die meisten vorhandenen oder während der Lagerung frei wer­ denden Düngestoffe wie K⁺, Mg⁺⁺, Ca⁺⁺, PO₄⁻⁻ u. a.m. ab- bzw. adsorbiert werden,most of the fertilizers present or released during storage, such as K⁺, Mg⁺⁺, Ca⁺⁺, PO ₄ ⁻⁻, etc. are absorbed or adsorbed,
• - durch Umwandlung entstehende organische Gülleverbindungen mit der aktivierten Kohle neue Komplexverbindungen bilden, - Organic manure compounds created by conversion form new complex compounds with the activated coal,  
• - die Emission von kloakenartigen Geruchsstoffen unterbleibt, weil die Zersetzung der Gülle durch die Säuregruppen in der Kohle beeinflußt wird und- there is no emission of sewage-like odorants, because the decomposition of the manure by the acid groups in the Coal is affected and
• - die Gülle mit zunehmender Lagerung etwas dünnflüssiger wird.- The slurry becomes a little thinner with increasing storage.

Durch die starke Reduzierung von Emissionen wird der hohe Nährstoffgehalt von Rohgülle bewahrt. Die Huminsäuren der frischen Weichbraunkohle unterdrücken eine zu schnelle und zur Schadstoffemission führende Zersetzung der Gülle. Das im Güllelager gebildete NH₃ wird von der Kohle zu Ammoniumhumin­ säuren gebunden. Die durch Naßmahlung aktivierte Rohbraunkohle ad- bzw. absorbiert Umwandlungsprodukte der Gülle. Sie ver­ bindet sich mit Güllebestandteilen zu Mischverbindungen, die im Boden die Ausbildung hochwertiger Humusstoffe begünstigen.The high nutrient content of raw manure is preserved through the strong reduction of emissions. The humic acids in the fresh soft lignite suppress the decomposition of the manure too quickly and lead to pollutant emissions. The NH ₃ formed in the slurry storage is bound by the coal to ammonium humic acids. The raw lignite activated by wet grinding ad- or absorbs conversion products of the manure. It combines with liquid manure components to form mixed compounds that promote the formation of high-quality humus substances in the soil.

Der Anteil der aktivierten Rohbraunkohle in der Gülle muß mindestens 5% und vorzugsweise 15 bis 30% betragen. Die erforderliche Zusatzmenge ist von der Art der Rohgülle und den Lagerbedingungen abhängig.The proportion of activated raw lignite in the manure must be at least 5% and preferably 15 to 30%. The required additional amount depends on the type of raw manure and the Storage conditions dependent.

Claims (4)

1. Verfahren zur Verbesserung der Eigenschaften von Gülle durch Zusatz von Weichbraunkohle, dadurch gekennzeichnet, daß die Weichbraunkohle in Form von Rohbraunkohle vor der Zumischung zur Gülle durch intensive Naßaufschlußmahlung sowie durch Löse-, Dispergier- und Zersetzungsprozesse in einen Mahlbrei mit einer Partikelgröße von ≦ 0,2 mm und hoher Reaktivität für Ad- und Absorptionsprozesse umgewan­ delt wird.1. A method for improving the properties of liquid manure by adding soft brown coal, characterized in that the soft brown coal in the form of raw brown coal before being added to the liquid manure by intensive wet pulping and by dissolving, dispersing and decomposing processes in a pulp with a particle size of ≦ 0 , 2 mm and high reactivity for ad and absorption processes. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Naßaufschlußmahlung der Rohbraunkohle mit einer Schwing­ mühle oder einer Rührwerksmühle durchgeführt wird.2. The method according to claim 1, characterized in that the Wet pulping of raw lignite with a swing mill or an agitator mill is carried out. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Naßaufschlußmahlung der Rohbraunkohle vorzugsweise bei hohen Temperaturen von < 80°C durchgeführt wird.3. The method according to claim 1, characterized in that the Wet pulping of the raw lignite preferably at high temperatures of <80 ° C is carried out. 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil an aktivierter Rohbraunkohle in der Gülle mindestens 5% und vorzugsweise 15 bis 30% beträgt.4. The method according to claim 1, characterized in that the At least proportion of activated raw lignite in the manure 5% and preferably 15 to 30%.