DE3826247A1 - Method of processing liquid animal excrement, and the resulting spreadable fertiliser - Google Patents

Abstract

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Aufarbeitung von flüssigen tierischen Exkrementen, insbesondere von Gülle, und sie umfaßt danach erhaltene streufähige Düngemittel.The invention relates to a method for working up of liquid animal excrement, in particular of manure, and it then includes spreadable fertilizers obtained.

Gülle und Jauche werden von der Landwirtschaft seit jeher als wertvoller und kostengünstiger Dünger genutzt. Umweltbewußtsein, Boden- und Grundwasserbelastung sowie die durch Massentierhal­ tung rapide gestiegenen Mengen machen die Verwertung alten Stils zunehmend schwierig.Slurry and liquid manure have always been considered by agriculture valuable and inexpensive fertilizer used. Environmental awareness, Soil and groundwater pollution as well as those caused by factory animals Rapidly increasing quantities make the utilization of old style increasingly difficult.

Bedenkt man, daß von ordnungsgemäß ausgebrachter Gülle an ei­ nem sonnigen Tag 50% des enthaltenen Ammoniaks verdunsten, verbunden mit der entsprechenden Geruchsbelästigung und Luft­ belastung, so erscheinen Optimierungs- und Verfahrensvorschlä­ ge dringend geboten.Considering that from properly applied manure to egg evaporate 50% of the ammonia it contains on a sunny day, associated with the corresponding odor nuisance and air load, optimization and process proposals appear urgently required.

Die wichtigsten und geruchsintensiven Bestandteile sind Ammoniak (ca. 5 g/l), Mercaptane, organische Säuren und heterozyklische N-Verbindungen.The most important and odor-intensive components are ammonia (approx. 5 g / l), mercaptans, organic acids and heterocyclic N connections.

Die "wirksamen" Bestandteile der Gülle (Dünger, Geruchsstoffe) liegen in der Wasserphase gelöst vor. Dieses Ballastwasser stellt mit 80-90% das Hauptproblem bei Lagerung, Transport und Entsorgung dar.The "effective" components of the manure (fertilizer, odorants) are dissolved in the water phase. This ballast water with 80-90% is the main problem with storage and transport and disposal.

Bekannt sind bereits unterschiedliche Verfahren zur Aufberei­ tung von flüssigen tierischen Exkrementen aus Massentierhaltun­ gen, bei denen nach mehr oder minder aufwendiger Vorbehandlung unter Zusatz von Phosphorsäure und ggf. Magnesiumsalz phosphat­ haltige Dünger gewonnen werden. Ferner kennt man die Eintrocknung und Granulierung von Gülle nach Zusatz von saugfähigen Ballast­ stoffen. Diese bekannten Verfahren sind entweder sehr aufwendig oder umweltbelastend.Different methods of preparation are already known treatment of liquid animal excrement from factory farming conditions in which after more or less elaborate pretreatment with the addition of phosphoric acid and possibly magnesium salt phosphate containing fertilizers. Drying is also known and granulation of manure after the addition of absorbent ballast fabrics. These known methods are either very complex or polluting.

Ziel der Erfindung ist daher ein möglichst einfaches Verfahren, das geeignet ist, die aus Massentierhaltung resultierenden Ab­ fallprobleme zu mildern, indem tierische Exkremente, insbesondere Gülle, in geruchsarmen, nicht ätzenden Flüssigdünger oder in ein flüssiges bzw. streufähiges Düngerkonzentrat umgewandelt oder zwecks Beseitigung von Überschüssen anschließend verbrannt werden.The aim of the invention is therefore the simplest possible method, that is suitable, the resulting from factory farming Mitigate case problems by using animal excrement, in particular  Slurry, in low-odor, non-caustic liquid fertilizer or in converted a liquid or spreadable fertilizer concentrate or subsequently burned to remove excess will.

Das zu diesem Zweck entwickelte erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß der pH-Wert der Flüssigkeit durch Zusatz von starker Säure auf ≲6,5, insbesondere auf Werte zwischen 5,5 und 6,5 gebracht wird. Als Säuren dienen insbesondere Mineralsäuren wie H₂SO₄, H₃PO₄ oder HCl. Auf diese Weise werden Ammoniak und instabile Ammoniumverbindun­ gen in stabile Salze überführt. Die so behandelte Flüssigkeit kann als geruchsarmer, nicht ätzender Flüssigdünger eingesetzt oder nach einem der oben erwähnten Verfahren ohne NH₃-Ver­ luste getrocknet werden.The process according to the invention developed for this purpose is characterized in that the pH of the liquid is brought to ≲6.5, in particular to values between 5.5 and 6.5, by adding strong acid. In particular, mineral acids such as H ₂ SO ₄ , H ₃ PO ₄ or HCl serve as acids. In this way, ammonia and unstable ammonium compounds are converted into stable salts. The liquid treated in this way can be used as a low-odor, non-corrosive liquid fertilizer or can be dried without any NH ₃ losses by one of the processes mentioned above.

Vorzugsweise wird die Flüssigkeit jedoch in einer zweiten Stu­ fe eingeengt ggf. bis zur Trockne. Die Abtrennung von Wasser kann unter Normaldruck vorgenommen werden. z.B. durch Sprüh­ trocknen. Vorzugsweise wird jedoch im Vakuum insbesondere in dünner Schicht eingeengt wie z.B. mit einem Wischblattver­ dampfer, in dem das Ballastwasser bei Temperaturen um 30°C abgetrieben wird.However, the liquid is preferably in a second stage fe concentrated to dryness if necessary. The separation of water can be done under normal pressure. e.g. by spraying dry. However, vacuum is particularly preferred in a thin layer such as with a wiper blade ver steamer, in which the ballast water at temperatures around 30 ° C is aborted.

Das Konzentrat enthält noch ca. 150 ppm NH₄⁺ und NO₃^-. Es kann für betriebliche Reinigungszwecke eingesetzt oder einer kom­ munalen Klärstufe zugeführt werden.The concentrate still contains about 150 ppm NH₄⁺ and NO₃ ^- . It can be used for operational cleaning purposes or can be sent to a municipal clarification stage.

Das Kondensat kann flüssig oder völlig zur Trockne eingeengt als Düngerkonzentrat gelagert oder unter Zugabe von saugfähi­ gen und vorzugsweise verrottungsfähigen Zusätzen wie Kleie, Häcksel, Torf, Holzschliff, Sägemehl oder dgl. in einen bal­ lasthaltigen Trockendünger überführt oder bei Überschußmengen verbrannt werden.The condensate can be liquid or completely evaporated to dryness stored as fertilizer concentrate or with the addition of absorbent and preferably rot-proof additives such as bran, Chop, peat, ground wood, sawdust or the like in a bal loaded dry fertilizer transferred or in excess quantities be burned.

Vor der Säurezugabe kann der Flüssigabfall zunächst in bekann­ ter Weise durch Dekanter, Siebbandpressen oder dergleichen von Feststoffen befreit werden. Auf diese Weise wird ein hu­ musartiges Produkt abgetrennt, das praktisch geruchfrei ist und als Kompost genutzt wird. Before adding the acid, the liquid waste can first become known ter way by decanters, belt presses or the like be freed from solids. In this way a hu separated musky product that is practically odorless and used as compost.  

Das Güllevolumen wird hierbei um ca. 20% reduziert. Geruchsstoffe können in bekannter Weise durch Behandlung mit Bakterien entfernt werden.The slurry volume is reduced by approx. 20%. Odorants can be removed in a known manner by treatment with bacteria will.

Die Flüssigkeit wird dann mit Säure bis maximal pH ≲6,5 neutrali­ siert. Vorversuche haben nämlich ergeben, daß bei darüber hinausge­ henden pH-Werten bereits merkliche NH₃-Verluste beim Einengen auf­ treten, wie aus dem beigefügten Kurvenbild ersichtlich ist.The liquid is then neutralized with acid up to a maximum of pH ,56.5. Preliminary tests have shown that at pH values beyond this, noticeable NH ₃ losses occur when the mixture is concentrated, as can be seen from the attached graph.

Diese Kurven wurden auf folgende Weise erhalten: Gülleproben wurden unter Rühren und pH-Kontrolle mit 10%iger Schwe­ felsäure auf pH-Werte zwischen 5.5 und 7.0 in Stufen von 0.25 pH neutralisiert. Die Lösungen schäumen deutlich, weil das instabile Karbonation freigesetzt und als CO₂ ausgetrieben wird.These curves were obtained in the following way: Slurry samples were neutralized with pH and pH control using 10% sulfuric acid to pH values between 5.5 and 7.0 in steps of 0.25 pH. The solutions foam significantly because the unstable carbonate ion is released and expelled as CO ₂ .

Anschließend wurden die Proben in einem Vakuum-Wischblatt-Ver­ dampfer bei 30 torr, 180°C Heizbadtemperatur und 30°C Brüdentem­ peratur aufkonzentriert auf 1/8. Hierbei findet auch eine Hygieni­ sierung des Materials statt. Die Kondensate wurden auf pH, NH₄⁺, NO₃ ^-/NO₂ ^- und Säuregehalt geprüft. Der geringste Ammoniumverlust wurde bei pH 6.0 mit 169 mg NH₄⁺/1 festgestellt. Bei pH-Werten un­ ter 6.0 wurden sogar nitrathaltige saure Kondensate gefunden, ein Zeichen dafür, daß in länger gelagerter Gülle die biologische Oxidation bereits eingesetzt hat.The samples were then concentrated to 1/8 in a vacuum wiper blade evaporator at 30 torr, 180 ° C. heating bath temperature and 30 ° C. vapor temperature. The material is also hygienized here. The condensates were checked for pH, NH ₄ ⁺, NO ₃ ^- / NO ₂ ^- and acid content. The smallest ammonium loss was found at pH 6.0 with 169 mg NH₄⁺ / 1. At pH values below 6.0, nitrate-containing acidic condensates were even found, a sign that biological oxidation has already started in manure that has been stored for a long time.

Mit 170 mg/l ist das Kondensat nur bedingt vorflutergerecht, die Versuchsbedingungen im Labor dürften für eine technische Anlage noch erheblich optimierbar sein. In konventionellen Nitrifizier- und Denitrifizierstufen ist ein problemloser Abbau möglich. Das Güllekonzentrat fällt in sirupöser Form an, da ähnlich wie bei der Zuckersirupproduktion anwesende Eiweißstoffe eine Kristallisation verhindern. Ein weitergehendes Einengen evtl. bis zur Trockne war mit dem für Verdampfung ausgelegten Rotor nicht möglich, wird aber im technischen Maßstab bei Klärschlamm praktiziert. Die hier wirksamen, granulatfördernden Fest- und Faserstoffe könnten auch der Gülle vor dem Verdampfen zugesetzt werden, um einen streu- und lagerfähigen Dünger zu erzielen.With 170 mg / l, the condensate is only conditionally suitable for receiving water Test conditions in the laboratory are likely for a technical system can still be significantly optimized. In conventional nitrification and denitrification stages allow for easy dismantling. The Liquid manure concentrate is obtained in a syrupy form, since it is similar to the Sugar syrup production protein crystallization prevent. A further concentration was possibly to dryness not possible with the rotor designed for evaporation but practiced on a technical scale with sewage sludge. This one effective, granulate-promoting solids and fibers could also be added to the manure before evaporation to create a spreading and to achieve storable fertilizers.

Claims (7)

1. Verfahren zur Aufarbeitung von flüssigen tierischen Exkremen­ ten, insbesondere von Gülle, dadurch gekennzeich­ net, daß der pH-Wert der Flüssigkeit durch Zusatz von starker Säure auf ≲6,5, insbesondere auf Werte zwischen 5,5 und 6,5 gebracht wird.1. Process for the processing of liquid animal excrement, in particular of liquid manure, characterized in that the pH of the liquid is brought to ≲6.5, in particular to values between 5.5 and 6.5, by adding strong acid . 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur pH- Einstellung Schwefelsäure oder Phosphorsäure verwendet wird.2. The method according to claim 1, characterized in that for pH Setting sulfuric acid or phosphoric acid is used. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit nach Einstellung des pH-Wertes eingeengt wird.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the liquid is concentrated after adjusting the pH. 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ein­ engung unter vermindertem Druck erfolgt.4. The method according to claim 3, characterized in that the one narrowed under reduced pressure. 5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Trockne eingeengt wird.5. The method according to claim 3 or 4, characterized in that is evaporated to dryness. 6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Einen­ gung unter Zusatz von saugfähigem Schüttgut erfolgt.6. The method according to claim 5, characterized in that the one tion with the addition of absorbent bulk material. 7. Streufähiges Düngemittel, erhalten nach einem der vorangehenden Ansprüche.7. Spreadable fertilizer obtained according to one of the preceding Expectations.