DE386312C - Process for the treatment of farm manure - Google Patents

Description

Verfahren zur Behandlung von Wirtschaftsdüngern. Die derzeit übliche Pflege des Stallmistes bis zum Ausbringen auf das zu düngende Land ist dadurch gekennzeichnet, daß der Stallmist .feucht und fest« aufbewahrt wird. Bestenfalls wird er zu diesem Zwecke gleich nach dem Anfall auf der Düngerstätte gebreitet und unmittelbar anschließend (durch Vieh) festgetreten. Diese Behandlung hat zur Folge, daß im Stallmist enthaltene Pflanzennährstoffe nur sehr schlecht ausgenutzt werden. Es treten nämlich, abgesehen von den Nährstoffverlusten auf der Düngerstätte, sehr erhebliche Verluste im gedüngten Boden in Form von Versickerungen und gasförmigen Entweichungen auf. Solche Verlusterscheinungen zeigen sich auch bei der Verwendung anderer Wirtschaftsdünger (Gründüngungsmasse, Kompost, Hofabraum und sonstige - auch städtische - Abfallstoffe).Process for the treatment of farm manure. The currently common Maintenance of the manure until it is spread on the land to be fertilized is characterized by that the manure is kept "moist and firm". At best, it becomes this one Purposes immediately after the attack on the fertilizer site and immediately afterwards trampled (by cattle). This treatment has the consequence that contained in the manure Plant nutrients are only being used very poorly. Because there are, apart from from the nutrient losses on the fertilizer site, very significant losses in the fertilized Soil in the form of seepage and gaseous escapes. Such phenomena of loss are also shown when using other farm manure (green manure, Compost, yard waste and other - including urban - waste materials).

Eine Hauptursache dieser Verluste ist der Umstand, daß die in den Wirtschaftsdüngern dich abspielenden, zum Teil notwendigen Gärvorgänge größtenteils ohne Regelung dem freien Spiel der Kräfte überlassen bleiben.A major cause of these losses is the fact that those in the For the most part, the fermentation processes that take place and are partly necessary are used for manure be left to the free play of forces without regulation.

Die Erfindung bezweckt eine bessere Ausnutzung der in Wirtschaftsdüngern enthaltenen Pflanzennährstoffe - in erster Linie des Kohlenstoffes und Stickstoffes - durch zielbewußte, dem künftigen Bestimmungszweck entsprechende Bethandlung auf der Dünger-Stätte oder in anderen geeigneten Stapelräumen. Die Behandlung geht aus von einer beschleunigten und indem Sinne geregelten Vergärung, daß der Bestand an Kohlenstoff und gebundenem Stickstoff weitgehend geschont wird, Stickstoffverbindungen in Richtung der Bildung von Amiden abgebaut werden, Säurebildung gefördert wird und Ascheteile aufgeschlossen werden.The invention aims to better utilize that in farm manure contained plant nutrients - primarily carbon and nitrogen - through purposeful action corresponding to the future purpose the fertilizer site or in other suitable stacking rooms. Treatment runs out of an accelerated fermentation regulated in the sense that the stock at Carbon and bound nitrogen are largely spared, nitrogen compounds in the direction of the formation of amides, acid formation is promoted and ash fragments are unlocked.

Die Erfindung erreicht dieses Ziel zunächst auf dem Wege einer bei lockerer Schichtung durchgeführten Gärung, wobei .das Gärgut nur so hoch, zweckmäßig aber auch möglichst so hoch, geschichtet wird, daß sein Eigengewicht den erforderlichen Lockerheitsgrad nicht in störender Weise mindert. Dadurch wird eine rasche Entwicklung der auf die in dem lockcren Gärgut enthaltene Luft bzw. auf den in dieser Luft enthaltenen Sauerstoff angewiesenen Gärungserreger sichergestellt. Die lockere Schichtung soll möglichst gleichmäßig erfolgen, damit die Gärung eine gleichmäßig rasche ist. Die Raschheit und Gleichmäßigkeit der Gärung ist wichtig, weil der Gärprozeß in Ansehung des Nahrungsverbrauches der Gärungserreger und damit in Ansehung des Verlustes an Gärmasse um so sparsamer verläuft, je kürzer die benötigte Gärzeit ist. Nachdem die Hauptgärarbeit vollzogen ist, was bei dem neuen Verfahren unter günstigen Verhältnissen innerhalb Tagesfrist, auf alle Fälle al:er innerhalb kürzerer als Wochenfrist, eintritt und u. a. an der Erreichung einer entsprechenden Temperatur des Gärgutes erkennbar ist, wird das Gärgut gepreßt, um die 'Vergärung abzubremsen.The invention first achieves this goal by way of a fermentation carried out in a looser stratification, whereby the fermentation material is only so high, expedient but also as high as possible, is stratified that its own weight is the required Does not reduce the degree of looseness in a disruptive manner. This will make a rapid development the air contained in the loose fermentation material or the air contained in this air Oxygen-dependent fermentation pathogen ensured. The loose layering is supposed to as evenly as possible so that the fermentation is uniformly rapid. the Speed and evenness of fermentation is important because of the fermentation process in terms of consideration the food consumption of the fermentation pathogens and thus in consideration of the loss The shorter the required fermentation time, the more economical the fermentation mass. After this the main fermentation work has been completed, which with the new process under favorable conditions within One day time limit, in any case al: he within shorter than Weekly period, entry and a. in the achievement of a corresponding temperature of the digestate is recognizable, the digestate is pressed to slow down the fermentation.

Durch die Pressung werden infolge Sauerstoffmangels die Lebensbedingungen den Kleinlebewesen entzogen, welche sonst den Gärprozeß unter Verbrauch von organischer Substanz und Vernichtung von Düngerwerten weiterführen. Die Pressung verhindert ferner den neuen Zutritt von Luft und Gärungserregern; sie hält auch,die Wärmeabgabe des Gärgutes in möglichst engen Grenzen.Due to the pressure, the living conditions are reduced due to the lack of oxygen withdrawn from the small organisms, which otherwise do the fermentation process with the consumption of organic Continue substance and destruction of fertilizer values. The pressing prevents also the new entry of air and fermentation agents; it also keeps the heat emission of the digestate within the narrowest possible limits.

Dadurch, daß das Gärgut nach dem Pressen unter hoher Temperatur weiterlagert, werden ie chemischen Wirkungen der Gärung ergänzt durch eine physikalische Lockerung des faserigen Gefüges. Die solchermaßen bewirkte L okkerung des Gefüges ist mit einer Veränderung der organischen Substanz in Richtung von Vertorfung und Feinzerteilung verknüpft: sie hat darum ebenfalls eine Steigerung der Düngewirkung zur Folge.Because the fermentation material is stored at a high temperature after pressing, The chemical effects of fermentation are supplemented by physical loosening of the fibrous structure. The loosening of the structure thus effected is with a change in the organic matter in the direction of peat formation and fine division linked: it therefore also results in an increase in the fertilizing effect.

Die Wärme, die sich noch längere Zeit in dem gepreßten Gärgut hält, teilt sich auch dem über oder neben den gepreßten Schichten von neuem in lockerer Weise aufgeschichteten Gärgut mit und fördert so auch dessen Erwärmung. Diese Wärmeökonomie bedeutet - von ihrer physikalischen Wirkung abgesehen -eine Ersparnis an Gärenergie, so daß die Gärreife nicht ausschließlich durch Selbsterhitzung herbeigeführt zu werden braucht.The warmth that lingers in the pressed fermentation material for a long time, also divides again into looser layers above or next to the pressed layers Wise layered digestate with and thus also promotes its warming. This heat economy means - apart from their physical effect - a saving of fermentation energy, so that fermentation maturity is not brought about exclusively by self-heating needs to be.

Der zur Einleitung der Gärung erforderliche Lockerheitsgrad ist nötigenfalls durch Zufügung von trockenen Pflanzenresten herbeizuführen. Schirmartige Einrichtungen (Abb. i) sind geeignet, insbesondere bei mechanischer Beschickung der Gärstatt, die Fallwucht des Gärgutes so weit zu mindern, <laß die erforrlerliche Lockerheit gewahrt bleibt. Ebenso kann durch rostartige Einlagen (Abb. 2), die vor dein .Zusammenpressen selbstverständlich entfernt werden müssen, die Druckwirkung des Eigengewichtes des Gärgutes derart gemindert werden, daß eine lockere Schichtung auf größere Höhen möglich wird. als ohne solche Einlagen.The degree of looseness required to initiate fermentation is if necessary by adding dry plant residues. Umbrella-like facilities (Fig. I) are suitable, especially when the fermentation room is mechanically fed, To reduce the falling force of the fermentation material so much, <leave the necessary looseness is preserved. Likewise, by means of rust-like inserts (Fig. 2), which are compressed in front of your must of course be removed, the pressure effect of the dead weight of the Digestate is reduced in such a way that a loose stratification at greater heights becomes possible. than without such deposits.

Eine ahennische und physikalische Beeinflussung .des Gärgutes dieser Art bewirkt u. a. reichliche Bildung sogenannten Sickersaftes. Dieser wird. @la er leicht lösliche, besonders wertvolle Pflanzennährstoffe enthält, in besonderen Sammelbehältern aufgefangen sowie einer düngungsgerechten Nachbehandlung und zeitgerechten Verwendung zugeführt. Durch Anbringung eines Rostes unter der untersten Lage des Gärnnites kann der Stau des Sickersaftes oler anderer Flüssigkeiten und die Beeinträchtigung oder Gärung durch deren hohe spezifische Wärme sowie durch den von ihnen behinderten Luftzutritt verhütet «-erden.An anticipatory and physical influence on the digestate Art causes inter alia abundant formation of so-called seepage sap. This one will. @la it contains easily soluble, particularly valuable plant nutrients, in particular Collection containers collected as well as a fertilization-appropriate post-treatment and timely Use fed. By attaching a grate under the lowest layer of the Gärnnites can be the jam of the seepage or other liquids and the impairment or fermentation due to their high specific heat, as well as due to the obstructed by them Air entry is prevented.

Durch Bedeckung der noch in Gärung Lefindlichen Masse mit leichten oder abgestützten Verschalungen und Deckeln werden die Wärme- und sonstigen Verluste herabgesetzt sowie schädliche Witterungseinflüsse jeglicher Art vermindert.By covering the fermenting mass with light or supported cladding and lids reduce heat and other losses reduced as well as harmful weather influences of any kind reduced.

In der praktischen Anwendung des Verfälirens wird zweckmäßig -das Gärgut auf der Düngerstätte in Blöcken gestapelt, d. h. die einzelnen Blöcke werden nicht nur nel:eneinander, sondern auch in mehreren Lagen ühereinander angeordnet. Es werden die Abmessungen der einzelnen Blöcke nach Maßgabe Ier täglich anfallenden Menge, dem Grade der Vergärbarkeit der Bestandteile, den Temperaturverhältnissen usw. gewählt. Ein Block darf erst dann von einem anderen überstapelt werden, wenn er die beschleunigte Vergärung sowie die darauffolgende Pressung durchgemacht hat. Daraus ergibt sich, daß zweckmäßig an mehreren Blöcken nebeneinander abwechselnd in die Höbe gearbeitet wird. In der Regel wird es von Vorteil sein, auch noch an mehreren solchen Blockreihen (Dämmen) abwechselnd zu arreiten, um in den Pausen zwischen den einzelnen Beschickungszeitpunkten - üer er gleichen Grundfläche - mehr Spielraum zu haben. Die Forderung bequemer Zugänglichkeit sowie größerer Aufbausicherheit wird schließlich eine treppenförmige Anordnung rler Arbeitshöhen in den einzelnen abwechselnd in Arbeit stehenden Blockreihen erstreben lassen.In the practical application of falsification, this becomes useful Digestate stacked in blocks on the fertilizer site, d. H. the individual blocks will be not only nel: next to each other, but also arranged in several layers one above the other. The dimensions of the individual blocks are based on the daily accruing Amount, the degree of fermentability of the constituents, the temperature conditions etc. elected. A block may only be stacked over by another if he has gone through the accelerated fermentation and the subsequent pressing. It follows that it is useful to alternate on several blocks next to one another is being worked in the heights. Usually it will be beneficial to still get involved alternate between several such rows of blocks (dams) to work during the breaks between the individual loading times - over the same base area - more To have leeway. The demand for convenient accessibility and greater structural security Finally, there is a staircase-shaped arrangement of working heights in the individual alternate rows of blocks in work.

Die Unterteilung -des Gärgutes zwecks Beherrschung des Gärvorganges kann insbesondere zur Erreichung einer größeren Standsicherheit und einer vornehmlich in den Randschichten gleichmäßig erhöhten Druckwirkung so ausgeführt werden, @daß die Wände der einzeInen Blöcke gegen die Vertikalebene geneigt werden. Die zunächst ausgeführten Blöcke erhalten z. B. die Form von Pyramidenstumpfen (a, Abb. 3), auf die das später in den entstandenen Zwischenraum b eingebrachte Gärgut keilartig wirkt. Entsprechend kann der weitere Aufbau so geschehen, daß zunächst Dämme (cc, Abb. q.) entstehen und der Zwischenraum d lurah keilförini:ge Gebilde ausgefüllt wird.The subdivision of the digestate for the purpose of controlling the fermentation process can in particular to achieve greater stability and a primarily uniformly increased pressure effect in the edge layers are carried out in such a way that the walls of the individual blocks are inclined against the vertical plane. The first executed blocks receive z. B. the shape of truncated pyramids (a, Fig. 3) the fermentation material, which is later introduced into the resulting space b, is wedge-like works. Correspondingly, the further construction can be done in such a way that dams (cc, Fig. Q.) Arise and the space between d lurah keilförini: ge formations are filled will.

Auf die @gepreßten Blöcke wird weiter aufgebaut. Tunlichst ist hierdurch - bei Wiederholung der oben beschriebenen Behandlung -eine möglichst große Stapelhöhe in möglichst kurzer Zeit anzustreben. - Das führt u. a. zwanglos zu einer günstigeren Rauinausnutzung der Dungstätte als bisher.The @ pressed blocks continue to be built on. This is as far as possible - when repeating the treatment described above, the highest possible stacking height aim in the shortest possible time. - That leads among other things. casual to a cheaper one Rough utilization of the dung site than before.

Beispiel. Auf einer größeren Staatsrloiiiiiiie wurfle der tägliche Mistanfall aus dem (o Haupt Großvieh enthaltenden Stall nach dem Verfahren gemäß der Erfindung behandelt.Example. On a larger state rloiiiiiiie threw the daily Dung from the (o main cattle containing stall after Treated method according to the invention.

Die lockere Schichtung füllte für den obigen Mistanfall täglich einen Raum von etwa 6 cbm. Hieraus wurden täglich zwei Haufen von je 75 cm Höhe und quadratischem Grundriß von 2 m Seitenlänge aufgebaut. Die Gärung ließ man bei dem herrschenden kühlen Wetter 48 Stunden dauern; dann war die Temperatur bei dem hier angewendeten Heißvergären bis auf 55° gestiegen, worauf aas Pressen vorgenommen wurde, indem die ol:ere Fläche des Haufens etwa '/, Stunde lang mit Füßen getreten und dadurch die im Haufen befindliche Luft herausgepreßt wurde.The loose stratification filled one daily for the above waste Space of about 6 cbm. This became two piles a day, each 75 cm high and square Ground plan constructed with a side length of 2 m. The fermentation was left with the ruling one cool weather last 48 hours; then the temperature was the one used here Hot fermentation risen to 55 °, whereupon pressing was carried out by trampled the older surface of the heap for about an hour and thereby the air in the heap was squeezed out.

Der Haufen wurde baldmöglichst wieder mit frischem Mist beschickt, so daß unter dem aufgebrachten Gewicht des frischen, noch ungepreßten Mistes der darunter befindfiche gepreßte Mist unter Druck blieb.The heap was filled with fresh manure again as soon as possible, so that under the applied weight of the fresh, still uncompressed manure the The pressed manure underneath remained under pressure.

Die weitere Beschickung geschah durch Anbau neu zu errichtender Haufen an die bereits bestehenden. Durch diese planmäßige Wahl der jeweiligen Arbeitsstellen wurde ein staffelförmiges Anwachsen des Miststapels erzielt, welches gestattete, daß Höhen erreicht wurden, die wesentlich über der Sohle der Düngerstätte lagen.Further loading was done by adding new heaps to be built to the existing ones. Through this systematic choice of the respective jobs a staggered increase in the manure pile was achieved, which allowed that heights were reached that were substantially above the bottom of the fertilizer site.

Die Behandlung von Wirtschaftsdünger nach der vorliegenden Erfindung unterscheidet sich in vielen grundsätzlichen Einzelheiten von den seither üblichen Verfahren. Auf der gewöhnlichen Düngerstätte findet keinerlei Regelung des Gärvorganges statt; die Vergärung wird weder gleichmäßig und beschleunigt herbeigeführt, noch nach Erreichung der gewünschten Gärstufe endgültig abgeriegelt. Es erfolgt keine planmäßige überfülhhrung der Pflanzennährstoffe in die bestvereigenbare Form. Die nicht begrenzte Dauer des Gärvorganges ist -sei es auf der Düngerstätte oder im Acker -, mit sehr bedeutenden Verlusten durch Verdunstung, Diffusion, Konvektion., Sonnenbestrahlung, Auswaschung, Schimmelbildung u. dgl. verbunden. überdies spielt sich bei der herkömmlichen Behandlung von Wirtschaftsdüngern ein wesentlicher Teil des Gärprozesses iin Acker ab, und der dort entstehende Sickersaft geht größtenteils verloren, indem er in Tiefen versickert, die weder von den Pflanzenwurzeln noch von dien Feldgeräten erreicht werden. -Vom Kompostierungsverfahren unterscheiaet sich der Gegenstand der Erfindung insbesondere durch folgendes: Bei -dem vorliegenden Verfahren ergibt :sidi ein steriles, haltbares Gärgut, während die Kompostierung, welche weder eine Degrenzung, noch eine Regelung des Gärvorganges kennt, .die Hochzucht gewisser Bakterien bewirkt. Während der nach dem vorliegenden Verfahren behandelte Dünger auch in den auf die Bemistung folgenden Jahren eine beträchtliche Nachwirkung aufweist, ist es vom Kompost bekannt, daß er ein raschwirkender (»hitziger«) Dünger ist. Ferner ist der Kompostbereitung die Beimischung von Erde eigentümlich; das vorliegende Verfahren sieht dagegen grundsätzlich hiervon ab, und zwar mit Rücksicht auf die angestrebte, bei Hinzufügung von Erde nicht erreichbare schnelle und gleichmäßige Erwärmung. Die 'Möglichkeit, hohe Temperaturen zu erreichen und sie längere Zeit zu halten, bietet auch ein einfaches Mittel zur Vernichtung von vorhandenen LTnkrautsamen, die gerade im Komposthaufen besonders günstige Ent"vickhingeverhältnisse finden. Auch die bei einer guten Kompostbereitung erforderliche -kostspielige und zeitraubende Maßnahme des Umsetzens wird bei dem vorliegenden Verfahren vermieden.The treatment of farm manure according to the present invention differs in many basic details from what has been customary since then Procedure. There is no regulation of the fermentation process on the usual fertilizer site instead of; the fermentation is neither brought about uniformly and accelerated, nor once the desired fermentation level has been reached, it is finally sealed off. There is none Planned transfer of plant nutrients into the best digestible form. the The duration of the fermentation process is not limited -be it on the fertilizer site or in the Fields -, with very significant losses through evaporation, diffusion, convection., Sun exposure, leaching, mold growth and the like connected. moreover plays an essential part in the conventional treatment of farm manure of the fermentation process in the field, and most of the seepage produced there is gone lost by seeping into depths neither from the plant roots nor from can be reached by the field devices. - It differs from the composting process the subject of the invention is in particular through the following: In -the present Process results in: a sterile, durable digestate, while composting, which knows neither a limitation nor a regulation of the fermentation process of certain bacteria. During the treated according to the present method Fertilizer also has a considerable aftereffect in the years following manure it is known that compost is a fast-acting ("hot") fertilizer is. Furthermore, the addition of soil is peculiar to the preparation of compost; the The present proceedings, on the other hand, generally refrain from this, and do so with consideration to the desired, rapid and uniform process, which cannot be achieved with the addition of soil Warming. The 'possibility of reaching high temperatures and using them for longer periods of time also provides a simple means of destroying existing herb seeds, who find particularly favorable development conditions in the compost heap. Also the costly and time-consuming process required for good compost preparation Implementation measures are avoided in the present method.

Claims (1)

PATENT-ANSPRÜCHE. -i. Verfahren zum Behandeln von Wirtschaftsdüngern, dadurch gekennzeichnet, daß Stallmist, Gründüngun.gsmasse oder städtische Abfallstoffe - zweckmäßig lagenweise - locker und gleichmäßig, aber möglichst hoch geschichtet und, nachdem eine Gärtemperatur von etwa 3o bis 65° C erreicht ist, gepreßt werden. Verfahren nach >Anspruch i, dadurch ;gekennzeichnet, @daß zur Herbeiführung des erforderlichen Lockerheitsgrades trockene Pflanzenreste zugefügt bzw. schirmartige Einrichtungen oder rostartige Einlagen, welche vor dem Zusammenpressen entfernt werden, mitbenutzt werden. 3. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der austretende Sikkersaft in besondere Sammeli-ehälter abgeleitet wird. Verfahren nach Anspruch i, :dadurch gekennzeichnet, @daß das Auflager für das Gäret als Rost ausgebildet wird. 5. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Massen während der Vergärung mit leichten oder abgestützten Verschalungen bzw. Deckeln versehen werden. 6. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, .daß zwischen in Form abgestumpfter Pyramiden aufgeschichteten Haufen vergorenen Düngers frisches Gärgut eingebracht wird.PATENT CLAIMS. -i. Process for treating farm manure, characterized in that manure, green manure or urban waste - expediently in layers - loosely and evenly, but layered as high as possible and, after a fermentation temperature of about 3o to 65 ° C has been reached, pressed. Method according to> Claim i, characterized in that @ that to bring about the required degree of looseness dry plant residues added or umbrella-like Facilities or rust-like inserts, which are removed before being compressed be shared. 3. The method according to claim i, characterized in that that the leaking syrup is drained into special collecting containers. procedure according to claim i: characterized in that the support for the fermentation is a grate is trained. 5. The method according to claim i, characterized in that the Masses during fermentation with light or supported casings or lids be provided. 6. The method according to claim i, characterized in that between piles of fermented manure piled up in the form of truncated pyramids Digestate is introduced.