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DE19623163A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Verwertung von Tierkörpern - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur Verwertung von Tierkörpern

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DE19623163A1
DE19623163A1 DE1996123163 DE19623163A DE19623163A1 DE 19623163 A1 DE19623163 A1 DE 19623163A1 DE 1996123163 DE1996123163 DE 1996123163 DE 19623163 A DE19623163 A DE 19623163A DE 19623163 A1 DE19623163 A1 DE 19623163A1
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Mueller & Jessen GmbH
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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur energieeffizienten Verwertung von Tierkörpern unter Erzeugung von Biogas als regenerativem Energieträger und einem flüssigen Wirtschaftsdünger.
Die Verwertung von Tierkörpern und -abfällen, die nicht für die menschliche und tierische Ernährung geeignet sind, erfolgt gegenwärtig vorzugsweise in Tierkörperbehandlungsanlagen in denen Fette und Tiermehl gewonnen werden. Die hierbei angewendeten Verfahren (vgl. auch DE 32 35 831 A1, DE 30 16 877 A1) sind mit einem hohen apparativen und energetischen Aufwand verbunden, da sie mehrere Trennstufen und für die einzelnen Stoffströme unterschiedliche Aufarbeitungsschritte enthalten. Insbesondere die Sterilisation der Abfälle und die Trocknung erfordern einen großen Energieaufwand zum Erreichen der geforderten Parameter (Sterilisation 110°C, 10 min., Trocknung: Wassergehalt <15%).
Trotz dieses hohen energetischen und apparativen Aufwandes werden heute diese Tierkörperverwertungsverfahren zur Herstellung von Fetten und Tiermehl bevorzugt angewendet, da die Endprodukte industrielle Wertstoffe darstellen. Insbesondere das Tiermehl wird zur Verfütterung an Nutztiere verwendet. Das hat jedoch in letzter Zeit zum Auftreten von Tierseuchen, wie dem Rinderwahnsinn geführt. Es konnte nachgewiesen werden, daß der hierfür verantwortliche Virus bis zu Temperaturen von größer als 200°C resistent ist und so mit den üblichen Verfahren zur Herstellung von Tiermehl nicht abzutöten ist. Da unbekannt ist, wie der Virus, dessen Auftreten gegenwärtig vor allen bei Rindern beobachtet wird, sich auf andere Tiere und den Menschen auswirkt, wenn er über die Nahrung in den Körper gelangt, bestehen große Bedenken bei der Verwertung von Tiermehl zur Verfütterung.
Andere Verfahren zur Verwertung tierischer Abfallprodukte sind mittels Biogasanlagen beschrieben. So ist aus DE 32 48 703 A1 ein Verfahren und eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Erzeugen von keim- und medikamentenrückstandsfreiem biologischem, humus­ bildendem Dünger und Biogas aus tierischen und landwirtschaftlichen Abfallprodukten bekannt, bei dem die Abfälle zunächst aufgeschwemmt werden und anschließend der Biogasprozeß in einem kontinuierlichen, sich gleichförmig bewegenden Massestrom über zwei Stufen (Hydrolyse und Methanisierung) geführt wird. Das Verfahren beinhaltet in der Regel mehrere Schritte für die Abtrennung der bakterienhaltigen Flüssigkeit und deren Rückführung in die Aufschwemmung und/oder die Methanisierung. Das gewonnene Biogas wird zur Deckung des gesamten Energiebedarfs des Verfahrens verwendet. Das Verfahren ist aufgrund der notwendigen Aufschwemmung des Materials, der Verdünnung bei der Aufschwemmung sowie der in dem Durchströmungssystem zu realisierenden für Biogasprozesse charakteristischen langen Verweilzeit bis 30 Tage apparativ sehr aufwendig. Ebenfalls apparativ sehr aufwendig ist die vollständige Abtrennung der bakterienhaltigen Flüssigkeit zur Erzeugung des keimfreien Düngers.
Aus DE 34 20 433 A1 ist ein Verfahren zur gleichzeitigen Herstellung von Biogas und Düngemitteln aus organischen Abfallstoffen tierischer wie pflanzlicher Art bekannt. Dieses Verfahren ist ein Dreistufenverfahren gekennzeichnet durch Hydrolyse, Methanisierung und Ausgärung. Neben einem ebenfalls hohen apparativen Aufwand, ist der pH-Wert stets im Bereich zwischen 6,7 und 7,5 zu halten, was eine ständige Kontrolle und Regulierung zur Folge hat, wodurch der apparative Aufwand noch erhöht wird.
In DE 41 40 281 A1 ist eine Vorrichtung und ein Verfahren zur praktisch abfallfreien Verarbeitung von Tierkörpern beschrieben, bei der die abgetrennte wäßrige Phase in einer anaeroben Behandlungsstufe vorgereinigt wird. Das gewonnene Biogas kann energetisch im Verfahren verwertet werden, bringt jedoch nur einen sehr geringen Effekt im Verhältnis zum benötigten Gesamtenergieaufwand des Verfahrens, der für die Zerkleinerung, Sterilisation, Phasentrennung, Trocknung, das Mahlen, die Sauerstoffversorgung der aeroben Stufe und die Ammoniumstrippung benötigt wird.
Die genannten Verfahren kommen aufgrund ihrer gezeigten Nachteile für die Verwertung der sehr feststoffhaltigen, zu großen Teilen biologisch schwer abbaubaren Tierkörper jedoch nur bedingt infrage.
Der Erfindung lag deshalb die Aufgabe zugrunde, ein optimales Verfahren zur energieeffizienten Verwertung von biologisch schwer abbaubaren Tierkörpern, das deren sichere und hygienisch unbedenkliche Nutzung als regenerative Energieträger und Wirtschaftsdünger gestattet, bereitzustellen. Eine entsprechende Vorrichtung für das Verfahren soll apparativ gegenüber den bekannten Verfahren wesentlich weniger aufwendig sein.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die Tierkörper nach gezielter Vorbehandlung durch ein zweistufiges mikrobielles Verfahren, das aus Hydrolyse und Methanisierung besteht, in den regenerativen Energieträger Biogas und in flüssigen Wirtschaftsdünger überführt werden.
Die Tierkörper werden in einem ersten Schritt zerkleinert. An diesen Schritt schließt sich erfindungsgemäß ein Schritt zum weiteren Aufschluß der Tierkörper an.
Gegebenenfalls wird die Tierkörpermasse homogenisiert, was im Zerkleinerer oder einem Speicher erfolgen kann.
Gemäß der Erfindung erfolgt der Aufschluß thermisch, chemisch und/oder biochemisch, vorzugsweise in einem Vorbehandlungsreaktor. Ziel dieser Vorbehandlung ist es, die zerkleinerte Tierkörpermasse für die Methanisierung in eine leichter verwertbare Form zu überführen.
Der thermische Aufschluß erfolgt dabei vorzugsweise im Autoklaven, wobei ein an sich üblicher Dampfsterilisator verwendet werden kann.
Zum chemischen Aufschluß verwendet man Säuren und Laugen, vorzugsweise werden für das erfindungsgemäße Verfahren Natronlauge oder Schwefelsäure eingesetzt.
Ein biochemischer Aufschluß wird als aerober fermentativer Aufschluß mit Mischkulturen von speziell gezüchteten Hochleistungsstämmen durchgeführt.
Bevorzugt werden Mikroorganismenstämme eingesetzt, die als Keratinasebildner, Bildner spezieller Proteasen u. a. fungieren.
Gegebenenfalls kann die Vorbehandlung auch in einer Kombination, wie z. B. als Voraufschluß im Autoklaven an den sich ein aerober fermentativer Aufschluß anschließt, erfolgen.
Der Voraufschluß der organischen Masse kann auch im Hydrolysereaktor erfolgen, wodurch in dieser erfindungsgemäßen Variante der Vorbehandlungsreaktor entfällt. Voraussetzung ist eine intervallweise Beschickung der Hydrolyse mit Tierkörper-Abfällen. In diesem Falle werden die speziell gezüchteten Mischkulturen dem Hydrolysereaktor bei der Zuführung der zu behandelnden Tierkörpermasse zugegeben und die Belüftung wird, vorzugsweise in einem vorbestimmten Zeitintervall, nach der Zuführung der Abfälle erhöht.
Anschließend werden Prozeßwasser und/oder anaerobe Mikroorganismen zur Initiierung der Hydrolyse zugeführt.
Es schließt sich die Hydrolyse und Vorversäuerung bei 18-40 °C an, so daß ein Hydrolysat mit einem pH-Wert von 3-5 entsteht.
Die säurebildenden Mikroorganismen werden in der Hydrolysestufe nach an sich üblichen Methoden angeregt, gegebenenfalls werden Starterkulturen zugeführt, die in anaeroben Biogasanlagen gezüchtet wurden. Im Falle der Nutzung des Hydrolysereaktors zum Voraufschluß erfolgt die Zuführung der Starterkultur für die Hydrolyse nach Abschluß der Aufschlußphase.
Es hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen, daß die Hydrolyse semianaerob durchgeführt wird, d. h. während der Hydrolyse wird zusätzlich belüftet.
Die Belüftungsrate ist dabei abhängig von den Fettsäurespektren, die wiederum vom Anteil der unterschiedlichen Substanzen in der Zuführung wie Fette, Zucker, Stärke, Proteine abhängig sind. Die Fettsäurespektren können in Vorversuchen für das jeweilige zuzuführende Material mit an sich üblichen Methoden bestimmt werden.
In der Regel wird die Hydrolyse eine Verweilzeit von 3- 5 Tagen in Anspruch nehmen.
Durch die sich an die Hydrolyse anschließende Methanisierung, die durch Mikroorganismen erfolgt, die die Fähigkeit besitzen, Methan zu erzeugen, wird die Tierkörpermasse zu Methan und flüssigem Reststoff umgesetzt.
Die Methanisierung erfolgt unter strikt anaeroben Bedingungen in einem thermophilen Vorgang bei Temperaturen von 50-60 °C und einem pH-Wert von 6,5- 8,5 und benötigt eine Verweilzeit von 10-20 Tagen.
Die methanbildenden Mikroorganismen werden nach an sich bekannten Methoden angeregt, gegebenenfalls werden auch für diesen Schritt Starterkulturen zugesetzt.
Vorzugsweise werden die Mikroorganismen in der Hydrolysestufe und/oder Methanisierung zur Beschleunigung des Verfahrens durch Zugabe weiterer Mikroorganismen angereichert bzw. sie werden auf einem hohen Niveau gehalten.
Bevorzugt wird bei der Verwertung federnhaltiger Tierkörper in der Hydrolysestufe ein keratinasebildender Mikroorganismenstamm, wie Streptomyces fradiae, eingesetzt.
Eine sich anschließende Hygienisierung zum Abtöten pathogener Keime bei Temperaturen von 70-135°C kann im Absetzbehälter oder einem nachgeschalteten Behälter, ggf. in einem Autoklaven erfolgen und ist nach 10-50 Minuten gewährleistet.
Das bei der Methanisierung entstehende Biogas wird zur Energiegewinnung analog Erdgas genutzt, wobei auch die bei der Homogenisierung und in der Hydrolyse gebildete sauerstoffhaltige Abluft der Verbrennungsluft zugesetzt werden kann.
Das produzierte Biogas enthält mindestens 60%, vorzugsweise 70-75% Methan, und ist nahezu frei von Schwefelwasserstoff. Eine Reinigung des Biogases ist deshalb nicht notwendig.
Damit ermöglicht die Qualität des Biogases eine direkte Nutzung über eine Kraft-Wärme-Kopplung zur Strom- und Wärmeerzeugung oder eine Einspeisung in das regionale Erdgasnetz.
Pro t Tierkörpermasse werden ca. 80-100 m³ Biogas produziert.
Das Abwasser des Prozesses weist eine Temperatur von ca. 55°C auf und besitzt einen pH-Wert von 6,5-8,5.
Es ist aufgrund seines Nährstoffgehaltes als Wirtschaftsdünger zu verwenden, z. B. in der Landwirtschaft und im Gartenbau. Die Wärmemenge kann für betriebliche Zwecke verwendet werden.
Das Verfahren wird gemäß einer Anlage mit folgenden Modulen realisiert:
  • - Zerkleinerer,
  • - Hydrolysereaktor ggf. mit Kompressor
  • - mindestens ein Reaktor zur Methanisierung
  • - mindestens ein Absetzbehälter,
  • - Prozeßwasserrückführsystem
Je nach Verfahren kann die Anlage zusätzlich einen Homogenisator, einen Vorbehandlungsreaktor, z. B. einen Autoklaven oder Speicher, in dem der Voraufschluß stattfindet, und der ggf. einen Homogenisator enthalten kann, sowie einen zusätzlichen Hygienisierungsbehälter, z. B. einen Autoklaven enthalten.
Jede Funktionseinheit der Anlage verfügt über ein Mikrocontrollermodul, das nach einem dynamisch anpaßbaren Programm die Prozeßparameter regelt.
Eine bevorzugte Anordnung ist in Abb. 1 dargestellt.
Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht die Verwertung der an sich schwer abbaubaren Tierkörper durch Abbau der Substanzen von nahezu 60-80%.
Der apparative Aufwand ist optimal gestaltet, zusätzliche Kontrollen und Regulierungen von pH-Wert und Temperaturen sowie ein Ausgärenlassen der Masse sind nicht notwendig.
Im folgenden wird die Erfindung an einem Ausführungs­ beispiel näher erläutert.
Ausführungsbeispiel
5 kg einer bereits zerkleinerten Tierkörpermasse (Kaninchen oder Hühner) mit folgenden Parametern:
40% Trockensubstanz (TS)
15-20% Fett
15-25% Eiweiß
15-20% schwerabbaubare Stoffe
wurden in einem 10 l-Reaktor mit ca. 2,5 Litern einer speziell gezüchteten Mikroorganismen-Mischkulturlösung (z. B. auch mit einem keratinabbauenden Stamm) 12-15 Stunden vorbehandelt. Folgende Parameter wurden eingestellt:
Temperatur: 30-36°C
Belüftung: 1 VVm
Rührung: 300-800 U/min
pH-Wert: 4-6
Durch die biologische Vorbehandlung wurden ca. 10-20% der organischen TS (OTS) abgebaut.
Die anschließende Hydrolyse erfolgte in einem semianaeroben 10 l-Rühr-Reaktor, der mit biologisch vorbehandelter Tierkörpermasse und rückgeführter Biomasse (Verhältnis 1 : 1) täglich beschickt wurde. In der Hydrolysestufe werden unlösliche, hochmolekulare Bestandteile (z. B. Kohlenhydrate, Fette, Proteine) zu löslichen Substanzen (u. a. Fettsäuren, Glukose) abgebaut. Folgende verfahrenstechnische Parameter wurden in der Hydrolysestufe erreicht:
TS-Zulauf: ca. 20%
Reaktor-Temp.: 20-30°C
pH-Wert: 4-5
Verweilzeit: 5 Tage
TS-Belastung: 20-30 gTS/l · d
OTS-Abbaurate: ca. 20%
Die sich daran anschließende Methanisierung erfolgte in zwei streng anaeroben 10 l-Rühr-Reaktoren bei einer Temperatur von 55°C. Das gelöste organische Material und die flüchtigen Fettsäuren aus der Hydrolyse wurden in die Methanreaktoren gefördert. Durch die hohe Konzentration an biogasbildenden Methanbakterien wurden die zugeführten Stoffe zu Methan umgewandelt. Diese Stufe zeigte hohe Prozeßstabilität und hohe Biogasausbeute. Das Biogas hat einen sehr hohen Methangehalt von 65-75% und war besonders arm an Schwefelwasserstoff.
Aus den 5 kg zerkleinerter Tierkörpermasse wurden 400 l Biogas und ca. 5 l Abwasser erhalten. Folgende verfahrenstechnische Parameter wurden in der Methanisierungsstufe realisiert:
TS-Zulauf: 8-12%
Reaktor-Temp.: 55+1%
pH-Wert: 7-8
Verweilzeit: 10-15 Tage
Belastung: 10-15 kg TS/m³ · d
OTS-Abbau: 60-75%
Biogasausbeute: ca. 80-100 m³/t Tierkörpermasse
Methan-Gehalt: 65-75%
Bezugszeichenliste
1 Zerkleinerer mit Homogenisator
2 Pumpe
3 Vorbehandlungsreaktor
4 Pumpe
5 Hydrolysereaktor
6 Kompressor
7 Abluftfilter
8 Pumpe
9.1 Methanisierungsreaktor
9.2 Methanisierungsreaktor
10 Pumpe
11.1 Absetzbehälter
11.2 Absetzbehälter
12 Pumpe
13 Prozeßwasserrückführung
14 Gärreststoffbehälter
15 Feststoffbehälter
16 Gasspeicher
17 Gasfackel
18 Blockheizkraftwerk

Claims (13)

1. Verfahren zur Verwertung von Tierkörpern, dadurch gekennzeichnet, daß man die Tierkörper zerkleinert, durch Aufschluß vorbehandelt, bei Temperaturen von 18-40°C hydrolisiert, so daß das Hydrolysat einen pH-Wert von 3-5 aufweist, bei Temperaturen von 50-60°C bei einem pH-Wert von 6,5-8,5 methanisiert und anschließend hygienisiert, wobei Biogas und ein Flüssigdünger entstehen.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorbehandlung der zerkleinerten Tierkörper als thermischer, chemischer und/oder biochemischer Aufschluß erfolgt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der thermische Aufschluß im Autoklaven erfolgt.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der chemische Aufschluß durch Säuren oder Laugen erfolgt.
5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der biochemische Aufschluß als aerob fermentativer Aufschluß mittels spezieller Mikroorganismen - Mischkulturen erfolgt.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die zerkleinerte Tierkörpermasse homogenisiert wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1, 2, 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß man den Voraufschluß im Hydrolysereaktor durchführt, indem die Tierkörper- Abfälle intervallweise zugeführt werden und gleichzeitig spezielle Mikroorganismen- Mischkulturen zugegeben werden, in einem bestimmten Zeitintervall, vorzugsweise nach der Zugabe, stärker belüftet wird und anschließend Prozeßwasser und/oder anaerobe Mikroorganismen zur Initiierung der Hydrolyse zugeführt werden.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Hydrolyse semianaerob erfolgt und ggf. Starterkulturen zugesetzt werden.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß man zur Beschleunigung des Verfahrens während der Hydrolyse und/oder Methanisierung anaerobe Mikroorganismen zusetzt.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß man die Hygienisierung im Absetzbehälter oder einem nachgeschalteten Behälter, ggf. in einem Autoklaven durchführt.
11. Verwendung einer Anlage bestehend aus einem Zerkleinerer, einem Hydrolysereaktor; mindestens einem Reaktor zur Methanisierung; mindestens einem Absetzbehälter, sowie einem Prozeßwasserrück­ führsystem zur Verwertung von Tierkörpern.
12. Verwendung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlage als weitere Module einen Homogenisator, einen Vorbehandlungsreaktor, und/oder einen Hygienisierungsbehälter enthält.
13. Verwendung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlage aus einem Zerkleinerer mit Homogenisator (1), einem Vorbehandlungsreaktor (3), einem Hydrolysereaktor mit Kompressor (5, 6), zwei Methanisierungsreaktoren (9.1, 9.2), zwei Absetzbehältern (11.1, 11.2) und einem Prozeßwasserrückführsystem (13) besteht.
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Cited By (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19628521A1 (de) * 1996-07-04 1998-01-15 Kraftwerks Und Anlagenbau Ag Verfahren und Anlage zur anaeroben Verwertung von Tierkörperteilen und von von Tieren stammenden Erzeugnissen
EP0866042A2 (de) * 1997-03-19 1998-09-23 Lurgi Entsorgungstechnik GmbH Verfahren zur Behandlung von Bioabfällen
WO2002015945A1 (en) * 2000-08-22 2002-02-28 Green Farm Energy A/S Concept for slurry separation and biogas production
DE10062334C1 (de) * 2000-12-08 2002-05-08 Silag Prozesswassertechnologie Verfahren zur Verbrennung von tierischem Mehl und Brennstoff
EP1211308A1 (de) * 2000-12-01 2002-06-05 EnviTec-Mall - Umweltsysteme GmbH &amp; Co. KG Verfahren zur Verwertung von Tiermehl
EP1217075A2 (de) * 2000-12-20 2002-06-26 ReDeLa HERSTELLUNG UND VERTRIEB VON BAUSTOFFEN GmbH Verfahren zur Verwertung von Tierkadavern
EP1273362A1 (de) * 2001-07-06 2003-01-08 Otv S.A. Verfahren zur Behandlung von Tiermehlen und/oder -fetten
EP1354644A2 (de) * 2002-04-15 2003-10-22 Josep Antoni Molina Benitez Tank zum Zersetzen von tierischen Körpern
US6638757B1 (en) * 1999-12-22 2003-10-28 Agrimond, L.L.C. Biological digestion of animal carcasses
DE10235274A1 (de) * 2002-08-02 2004-02-12 Hagen Jatzwauk Verfahren und Anlage zur energetischen Verwertung energiereicher tierischer Reststoffe
EP1473279A1 (de) 2003-04-30 2004-11-03 Ziegelei Gasser GmbH-Srl Verfahren und anlage zur anaeroben verdauung von biomassen und erzeugung von biogas
EP1535672A1 (de) * 2003-11-25 2005-06-01 Braulio F. Moreno Molino Verfahren zur Beseitigung von Fleischabfällen, insbesondere Tierkadavern
WO2006048008A2 (de) * 2004-11-03 2006-05-11 Brandenburgische Technische Universität Cottbus Abbauverfahren von biogenem material
ES2285882A1 (es) * 2004-10-21 2007-11-16 Rodrigo Perez Muñoz Procedimiento y deposito para el tratamiento de subproductos de animales.
US7416644B2 (en) 2002-08-01 2008-08-26 Green Farm Energy Method and device for stripping ammonia from liquids
CN103588518A (zh) * 2013-12-03 2014-02-19 李明琛 利用硅泥处理转化瘟疫死亡动物的方法
CN104785501A (zh) * 2015-04-13 2015-07-22 赵言航 动物本体处理工艺及其处理系统
WO2017153792A1 (en) * 2016-03-11 2017-09-14 Aranka LACZIKÓ Process for producing alternative soil and thereby optimising of producing biogas

Cited By (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19628521A1 (de) * 1996-07-04 1998-01-15 Kraftwerks Und Anlagenbau Ag Verfahren und Anlage zur anaeroben Verwertung von Tierkörperteilen und von von Tieren stammenden Erzeugnissen
EP0866042A2 (de) * 1997-03-19 1998-09-23 Lurgi Entsorgungstechnik GmbH Verfahren zur Behandlung von Bioabfällen
EP0866042A3 (de) * 1997-03-19 1999-05-06 Lurgi Entsorgungstechnik GmbH Verfahren zur Behandlung von Bioabfällen
US6638757B1 (en) * 1999-12-22 2003-10-28 Agrimond, L.L.C. Biological digestion of animal carcasses
WO2002015945A1 (en) * 2000-08-22 2002-02-28 Green Farm Energy A/S Concept for slurry separation and biogas production
KR100845614B1 (ko) * 2000-08-22 2008-07-10 그린 팜 에너지 에이/에스 에이에프 2. 쥴라이 2004 슬러리 분리 및 바이오가스 생산 기술
EP1211308A1 (de) * 2000-12-01 2002-06-05 EnviTec-Mall - Umweltsysteme GmbH &amp; Co. KG Verfahren zur Verwertung von Tiermehl
DE10062334C1 (de) * 2000-12-08 2002-05-08 Silag Prozesswassertechnologie Verfahren zur Verbrennung von tierischem Mehl und Brennstoff
EP1217075A2 (de) * 2000-12-20 2002-06-26 ReDeLa HERSTELLUNG UND VERTRIEB VON BAUSTOFFEN GmbH Verfahren zur Verwertung von Tierkadavern
EP1217075A3 (de) * 2000-12-20 2003-08-27 ReDeLa HERSTELLUNG UND VERTRIEB VON BAUSTOFFEN GmbH Verfahren zur Verwertung von Tierkadavern
EP1273362A1 (de) * 2001-07-06 2003-01-08 Otv S.A. Verfahren zur Behandlung von Tiermehlen und/oder -fetten
FR2826953A1 (fr) * 2001-07-06 2003-01-10 Otv Sa Procede de traitement des farines et/ou graisses animales
EP1354644A3 (de) * 2002-04-15 2005-03-23 Josep Antoni Molina Benitez Tank zum Zersetzen von tierischen Körpern
EP1354644A2 (de) * 2002-04-15 2003-10-22 Josep Antoni Molina Benitez Tank zum Zersetzen von tierischen Körpern
US7416644B2 (en) 2002-08-01 2008-08-26 Green Farm Energy Method and device for stripping ammonia from liquids
DE10235274A1 (de) * 2002-08-02 2004-02-12 Hagen Jatzwauk Verfahren und Anlage zur energetischen Verwertung energiereicher tierischer Reststoffe
EP1473279A1 (de) 2003-04-30 2004-11-03 Ziegelei Gasser GmbH-Srl Verfahren und anlage zur anaeroben verdauung von biomassen und erzeugung von biogas
US7452466B2 (en) * 2003-04-30 2008-11-18 Rupert Binning Method and apparatus for anaerobic digestion of biomasses and generation of biogas
EP1535672A1 (de) * 2003-11-25 2005-06-01 Braulio F. Moreno Molino Verfahren zur Beseitigung von Fleischabfällen, insbesondere Tierkadavern
ES2285882A1 (es) * 2004-10-21 2007-11-16 Rodrigo Perez Muñoz Procedimiento y deposito para el tratamiento de subproductos de animales.
WO2006048008A2 (de) * 2004-11-03 2006-05-11 Brandenburgische Technische Universität Cottbus Abbauverfahren von biogenem material
WO2006048008A3 (de) * 2004-11-03 2006-07-27 Btu Cottbus Abbauverfahren von biogenem material
US7854840B2 (en) 2004-11-03 2010-12-21 Brandenburgische Technische Universitaet Cottbus Method for decomposing biogenic material
CN101094735B (zh) * 2004-11-03 2014-09-10 科特布斯布兰登堡工业大学 生物材料的降解方法
CN103588518A (zh) * 2013-12-03 2014-02-19 李明琛 利用硅泥处理转化瘟疫死亡动物的方法
CN103588518B (zh) * 2013-12-03 2015-05-27 李明琛 利用硅泥处理转化瘟疫死亡动物的方法
CN104785501A (zh) * 2015-04-13 2015-07-22 赵言航 动物本体处理工艺及其处理系统
WO2017153792A1 (en) * 2016-03-11 2017-09-14 Aranka LACZIKÓ Process for producing alternative soil and thereby optimising of producing biogas

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