DE3935249A1 - Verfahren und vorrichtung zur entfernung von wasser aus guelle - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Entfernen von Wasser aus Gülle nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und eine Vorrich­ tung zur Durchführung eines derartigen Verfahrens.

Gülle ist ein landwirtschaftlicher Wertstoff mit Wasserüber­ schuß. Die Entfernung von Wasser aus Gülle ist aus verschiedenen Gründen erforderlich. Es sind mechanische Entwässerungsverfahren bekannt, die jedoch nur zu einer Teilentwässerung fähig sind, da schleimige/amorphe Massen eine Fest-Flüssig-Trennung verhindern. Eine wirkungsvolle Möglichkeit besteht in der thermischen Behand­ lung. Diese Verfahrenstechnik ist sowohl in der Klärschlamm­ behandlung wie auch in der Güllebehandlung bereits bekannt.

Aufgabe der Erfindung ist es, das vorbekannte Verfahren zum Ent­ fernen von Wasser aus Gülle zu verbessern.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst. Die zur thermi­ schen Behandlung (Erhitzung) erforderliche Wärme wird von Mikro­ organismen erzeugt. Das erfindungsgemäße Verfahren, bei dem durch thermische Wirkung das Wasser der Gülle verdunstet, trägt bei zum Schutze des Grundwassers und des Bodens, zur Vermeidung übler Gerüche bei der Ausbringung, zur Verminderung teuren Stapelraumes und zur besseren Nutzung der Nährstoffe.

Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen be­ schrieben.

Vorzugsweise wird die Gülle einem Rottegemisch zugeführt, in dem sich die Mikroorganismen befinden. Neu und wesentlich ist die biothermische Trocknung durch von Mikroorganismen erzeugte Wärme über den bisher bei der Kompostierung bekannten Stabilitätsgrad hinaus. Es ist möglich, einem in biologischer Reaktion befind­ lichen Rottegemisch frische Gülle mit niedrigem Feststoffgehalt, aber hohem Wassergehalt zuzuführen und dabei bisher nicht bekannte Wasserverdunstungsraten zu erzielen. Besonders vorteil­ haft ist hierbei der wirtschaftliche Aspekt, da die normaler­ weise von außen zuzuführende Wärme aus Primärverbrennungspro­ zessen ersetzt oder zumindest teilweise ersetzt wird durch die aufgrund der Tätigkeit der Mikroorganismen freiwerdende Wärme.

Die Effektivität dieses Verdunstungsprozesses kann noch dadurch gesteigert werden, daß Fremdwärme (beispielsweise Abfallwärme aus Primärverbrennungsprozessen) zugeführt wird, so daß in der Gülleflüssigkeit so hohe Temperaturen erreicht werden, daß die volle biothermische Energie ohne Wärmeverluste an die Umgebung zur Wasserverdunstung zur Verfügung steht. Die Temperaturen dürfen andererseits nicht so hoch sein, daß die organische, zu erhaltende Substanz infolge thermischer Zersetzung vercrackt.

Eine besonders vorteilhafte Anwendung der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß mit Gülle gemischter Kompost in einem Fermen­ tationsbehälter (Rottebox) eingefüllt und stabilisiert wird. Ein derartiger Fermentationsbehälter (Rottebox) ist beispielsweise aus der DE-OS 36 37 393 bekannt. Vorzugsweise wird der mit Gülle gemischte Kompost so lange stabilisiert, bis die mit der Gülle in den Kompost eingebrachte Feuchtigkeit verdunstet ist. Der Kompost wirkt dabei wie Füllkörper, und die sich an den Ober­ flächen abscheidenden Feststoffpartikel können nach der Trocknung durch Sieben abgetrennt werden, so daß eine nochmalige Verwendung des Kompostes und eine Wiederholung des Vorganges möglich ist.

Anstelle des Kompostes können aber auch andere Füllkörper, bei­ spielsweise mineralische Füllkörper, verwendet werden. Es können auch beheizbare Füllkörper benutzt werden, die beispielsweise in Form von Röhren in den Fermentationsraum hineinragen und an ein zentrales Wärmeträgermedium angeschlossen sind. Es kann aber auch erwärmte Luft direkt in die zu trocknende Gülle eingeleitet werden.

Die biochemisch entstehende Wärmeenergie, die zur Verdunstung des freien Wassers führt, kann rechnerisch wie folgt bestimmt werden:

Q = H20-Menge (g)×52,3 (kcal/mol) : 18 (g/mol).

Auf dieser Grundlage können alle wasserhaltigen, organischen, aerob fermentierbaren Substanzen getrocknet werden, wenn eine Rückkondensation vermieden wird. In der DE-OS 38 11 399 wird beschrieben, auf welche Weise ein besonders umweltfreundlicher Betrieb gewährleistet werden kann.

Eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Ver­ fahrens besteht aus einem Fermentationsbehälter zur Aufnahme der Mikroorganismen bzw. des Rottegemisches und der Gülle. Vorteil­ hafte Weiterbildungen sind in den weiteren Unteransprüchen be­ schrieben. Vorzugsweise sind Lufterhitzer und Verdichter (Gebläse) vorhanden zur Zuführung von zusätzlicher Fremdwärme. Zusätzliche Fremdwärme kann auch durch von einem Wärmeträger­ medium durchströmte Heizplatten zugeführt werden. Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung ist gekennzeichnet durch eine Klima­ anlage und/oder ein Biofilter.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand der beigefügten Zeichnung im einzelnen erläutert. Die Zeichnung zeigt in der einzigen Fig. eine schematische, perspektivische Dar­ stellung eines Fermentationsbehälters (Rottebox).

Die in der einzigen Fig. gezeigte Rottebox 1 kann durch die Öffnung 2 in Richtung des Pfeiles 3 beschickt werden. In der Rottebox befindet sich ein Gemisch aus Kompost und Gülle. Die Rottebox ist belüftet. Auf der Zuluftseite sind Lufterhitzer 4 und Verdichter (Gebläse) 5 vorhanden, die erwärmte, verdichtete Luft in die Rottebox einblasen. Weiterhin sind Heizplatten 6 in der Rottebox angeordnet, die von einem Wärmeträgermedium durch­ strömt werden. Vor den Heizplatten 6 sind Erhitzer 7 vorgesehen. Nach dem Verlassen der Rottebox durchströmt die Luft eine Klima­ anlage 8 und ein Biofilter 9.

In der Rottebox wird infolge biochemisch entstehender Wärme­ energie freies Wasser der Mischung aus Kompost und Gülle ver­ dunstet. Durch Luftzuführung entsteht aerobe Zersetzung und damit Wärme zur Verdunstung. Zusätzlich kann Wärme von außen zugeführt werden. Die von außen zugeführte Wärmeenergie kann über die zuzuführende Luft in die Mischung gelangen. Die von außen zuzuführende Wärmeenergie kann aber auch über ein indirekt einleitendes Wärmeträgermedium der Mischung zugeführt werden. In dem Ausführungsbeispiel gemäß der einzigen Figur sind beide Mög­ lichkeiten vorgesehen. Die aus der Mischung mit dem Wasser aus­ getragene Wärme kann teilweise zurückgewonnen werden. Die Rotte­ box 1 kann wasserdicht ausgeführt sein. Die zur Fremdwärmeein­ leitung erforderlichen Heizkörper 6 können mobil und mit der Mischung bewegbar sein. Es ist möglich, daß die Rottebox 1 klima­ tisiert ist.

Claims (14)

1. Verfahren zum Entfernen von Wasser aus Gülle, bei dem die Gülle thermisch behandelt (erhitzt) wird, so daß das Wasser verdunstet wird, dadurch gekennzeichnet, daß die zur thermischen Behandlung (Erhitzung) erforderliche Wärme von Mikroorganismen erzeugt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gülle einem Rottegemisch zugeführt wird, in dem sich die Mikroorganismen befinden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich von außen Fremdwärme, beispielsweise Abfall­ wärme aus Primärverbrennungsprozessen, zugeführt wird.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mit Gülle gemischter Kompost in einen Fermentationsbehälter (Rottebox) eingefüllt wird und aerob stabilisiert wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der mit Gülle gemischte Kompost so lange stabilisiert wird, bis die mit der Gülle in den Kompost eingebrachte Feuchtigkeit verdunstet ist.

6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die sich an der Oberfläche des Kompostes abscheidenden Feststoffpartikel nach der Trocknung durch Sieben abgetrennt werden.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorgang wiederholt wird.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Füllkörper, beispielsweise mineralische Füllkörper, verwendet werden.

9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß beheizbare Füllkörper benutzt werden, beispielsweise in Form von in den Fermentationsraum hinein­ ragenden Röhren und/oder Heizplatten.

10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß erwärmte Luft eingeleitet wird.

11. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bestehend aus einem Fermentations­ behälter (1) zur Aufnahme der Mikroorganismen bzw. des Rotte­ gemisches und der Gülle.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch Luft­ erhitzer (4) und Verdichter (Gebläse) (5).

13. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, gekennzeichnet durch von einem Wärmeträgermedium durchströmte Heizplatten (6).

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, gekenn­ zeichnet durch eine Klimaanlage (8) und/oder ein Biofilter (9).