[go: up one dir, main page]

HUP0303562A2 - Eljárás szerves anyagban lévő életképes mikrobás organizmusok és/vagy prionok számának csökkentésére, valamint az eljárást végrehajtó rendszer - Google Patents

Eljárás szerves anyagban lévő életképes mikrobás organizmusok és/vagy prionok számának csökkentésére, valamint az eljárást végrehajtó rendszer Download PDF

Info

Publication number
HUP0303562A2
HUP0303562A2 HU0303562A HUP0303562A HUP0303562A2 HU P0303562 A2 HUP0303562 A2 HU P0303562A2 HU 0303562 A HU0303562 A HU 0303562A HU P0303562 A HUP0303562 A HU P0303562A HU P0303562 A2 HUP0303562 A2 HU P0303562A2
Authority
HU
Hungary
Prior art keywords
organic material
ammonia
biogas
organic
tank
Prior art date
Application number
HU0303562A
Other languages
English (en)
Inventor
Torben A. Bonde
Lars Jorgen Pedersen
Original Assignee
Green Farm Energy A/S
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Green Farm Energy A/S filed Critical Green Farm Energy A/S
Publication of HUP0303562A2 publication Critical patent/HUP0303562A2/hu
Publication of HUP0303562A3 publication Critical patent/HUP0303562A3/hu
Publication of HU228186B1 publication Critical patent/HU228186B1/hu

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01CPLANTING; SOWING; FERTILISING
    • A01C3/00Treating manure; Manuring
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2/00Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor
    • A61L2/02Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor using physical phenomena
    • A61L2/04Heat
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L11/00Methods specially adapted for refuse
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2/00Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor
    • A61L2/0005Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor for pharmaceuticals, biologicals or living parts
    • A61L2/0011Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor for pharmaceuticals, biologicals or living parts using physical methods
    • A61L2/0023Heat
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2/00Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor
    • A61L2/0005Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor for pharmaceuticals, biologicals or living parts
    • A61L2/0082Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor for pharmaceuticals, biologicals or living parts using chemical substances
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2/00Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor
    • A61L2/16Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor using chemical substances
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F11/00Treatment of sludge; Devices therefor
    • C02F11/18Treatment of sludge; Devices therefor by thermal conditioning
    • C02F11/185Treatment of sludge; Devices therefor by thermal conditioning by pasteurisation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C05FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05FORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C, e.g. FERTILISERS FROM WASTE OR REFUSE
    • C05F17/00Preparation of fertilisers characterised by biological or biochemical treatment steps, e.g. composting or fermentation
    • C05F17/40Treatment of liquids or slurries
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C05FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05FORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C, e.g. FERTILISERS FROM WASTE OR REFUSE
    • C05F17/00Preparation of fertilisers characterised by biological or biochemical treatment steps, e.g. composting or fermentation
    • C05F17/50Treatments combining two or more different biological or biochemical treatments, e.g. anaerobic and aerobic treatment or vermicomposting and aerobic treatment
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C05FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05FORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C, e.g. FERTILISERS FROM WASTE OR REFUSE
    • C05F17/00Preparation of fertilisers characterised by biological or biochemical treatment steps, e.g. composting or fermentation
    • C05F17/80Separation, elimination or disposal of harmful substances during the treatment
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C05FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05FORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C, e.g. FERTILISERS FROM WASTE OR REFUSE
    • C05F3/00Fertilisers from human or animal excrements, e.g. manure
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/20Treatment of water, waste water, or sewage by degassing, i.e. liberation of dissolved gases
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/66Treatment of water, waste water, or sewage by neutralisation; pH adjustment
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F11/00Treatment of sludge; Devices therefor
    • C02F11/02Biological treatment
    • C02F11/04Anaerobic treatment; Production of methane by such processes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2103/00Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
    • C02F2103/22Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated from the processing of animals, e.g. poultry, fish, or parts thereof
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A40/00Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production
    • Y02A40/10Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production in agriculture
    • Y02A40/20Fertilizers of biological origin, e.g. guano or fertilizers made from animal corpses
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/30Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/10Process efficiency
    • Y02P20/129Energy recovery, e.g. by cogeneration, H2recovery or pressure recovery turbines
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/10Process efficiency
    • Y02P20/133Renewable energy sources, e.g. sunlight
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/141Feedstock
    • Y02P20/145Feedstock the feedstock being materials of biological origin
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/20Sludge processing
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/40Bio-organic fraction processing; Production of fertilisers from the organic fraction of waste or refuse

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Soil Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)
  • Treatment Of Sludge (AREA)
  • Fertilizers (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
  • Removal Of Specific Substances (AREA)
  • Apparatus For Disinfection Or Sterilisation (AREA)
  • Gas Separation By Absorption (AREA)
  • Physical Water Treatments (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)

Abstract

A találmány tárgya eljárás szerves anyagban lévő életképes mikrobásorganizmusok és/vagy prionok számának csökkentésére, valamint azeljárást végrehajtó rendszer. A találmány szerinti eljárás soránelőször szilárd és/vagy folyékony részeket tartalmazó szerves anyagotgyűjtenek. Ezután a szer-ves anyagon elvégzik az alábbi lépéseket: aszerves anyagot 100°C és 220°C közötti hőmérsékleten nagynyomásúmészfőzőben kalcium-hidroxid és/vagy kalcium-oxid hozzáadásával ahidrolizálják; majd a nagynyomású mészfőzőben kezelt szerves anyagbólkivonják az ammóniát, ahol az ammónia kinyerése és a szerves anyagfertőtlenítése céljából hozzáadott mész kicsapja az oldottortofoszfátokat. Végül olyan feldolgozott szerves anyagot állítanakélő, amely csökkentett mennyiségben tartalmaz életképes mikrobásorganizmust és/vagy priont. A találmány szerinti rendszer elsőeszközt, célszerűen állatok, például sertés, szarvasmarha, ló, kecske,juh, baromfi, stb. tartására és/vagy tenyésztésére szolgáló épületeketvagy istállókat tartalmaz és/vagy második eszközt, célszerűen szervesanyag előkezelésére szolgáló legalább egy előkezelő üzemet tartalmaz.A szerves anyag célszerűen szerves trágyát és/vagy állati iszapotés/vagy növényi részeket tartalmaz. A növényi részek célszerűenszalmát, termést, termésmaradványokat, silótakarmányt vagyenergianövényeket tartalmaznak. A szerves anyag hasított állatokatvagy azok részeit, vágóhídi hulladékot, hús- és csontlisztet,vérplazmát vagy bármilyen más állati eredetű terméket tartalmaz, amelyanyagok a BSE-prionok vagy más prionok esetleges jelenlététől függőenveszélyes vagy veszélytelen anyagok. A rendszer egy harmadik eszközt,célszerűen egy szerves anyagot tartalmazó biomasszából jelentősebbmennyiségű energiát termelő üzemet is tartalmaz. Ó

Description

Eljárás szerves anyagban lévő életképes mikrobás organizmusok és/vagy prionok SZÁMÁNAK CSÖKKENTÉSÉRE, VALAMINT AZ ELJÁRÁST VÉGREHAJTÓ RENDSZER
A találmány egyrészt szerves trágyák, komposzt és hasonló szerves anyagok anaerob emésztésével kapcsolatos. A találmány szerinti eljárás alkalmas arra, hogy a megemésztett biomasszában lévő tápanyagokat kereskedelmi minőségű műtrágyává finomítsa. A találmány szerinti, biogázt és iszapot szétválasztó rendszer a háztáji gazdaságok bevonásával előnyösen integrálható egy olyan általános rendszerré, amelyben a háztáji gazdaságok saját és külső lehetőségei optimálisan vannak kihasználva.
A találmány egy további aspektusát képezi az állati maradványok, vágóhídi hulladék, hús- és csontliszt, stb. formájában keletkező állati hulladék eltávolításával kapcsolatos lehetséges alkalmazások. A hulladékot az üzemben olyan műtrágyákká finomítjuk, amelyek mezőgazdasági területekre szórhatok ki. A teljes folyamat során az esetleg előforduló BSEprionok vagy más prionok mennyiségét jelentősen lecsökkentjük, illetve azokat teljesen megsemmisítjük. Az állati eredetű terméket a találmány szerinti rendszerben nem takarmányként, hanem műtrágyaként hasznosítjuk. Az üzemben feldolgozott biomasszában esetleges előforduló BSE-prionok eltávolításával, valamint a finomított biomasszának takarmány helyett műtrágyaként történő felhasználásával jelentősen lecsökkentjük, illetve megszüntetjük annak a kockázatát, hogy az állatok vagy emberek BSE-prionokkal vagy azok különböző változataival fertőződjenek meg.
A belső lehetőségek egyrészt az állatok lakhelyének kezelésével kapcsolatos minőségi vonatkozások, ideértve az ipari higiéniát, az állatok gondozását, a gáznemu es a porzó anyagok kibocsátásának szabályozását, valamint a takarmányozás biztonságát. A külső lehetőségek főleg az energiatermelést és a tápanyagoknak és az üvegházi gázoknak a környezetbe történő kibocsátásának szabályozását, a jó minőségű takarmánytermekek értékesítését, valamint az állati maradványok és más hasonló anyagok eltávolításának alternatív módjait foglalják magukba.
Az ammónia vegyészete jól ismert a szakmában és az ammóniának különböző folyadékokból történő kinyerése jól ismert ipari folyamat. Ilyen műveletet végeznek többek között a cukorgyártásnál (lásd Bűnért et al. 1995.; Chacuk et al. 1994; Benito and Cubero 1996), valamint a városi hatóságok által a területek feltöltésére szolgáló meddő kezelésekor (Cheung et al. 1997). Az ammónia a disznótrágyából ugyanúgy nyerhető ki, mint az iparban (Liao et al. 1995.).
-2Az ammónia nagyüzemi kinyerésének alapelve a pH-érték megnövelése és a szennyvíz vagy az iszap levegőztetése és melegítése. Gyakran Ca(OH)2 vagy CaO vegyületet használnak a pH-érték megnövelésére. Más bázisok azonban szinten használhatók, így például NaOH vagy KOH. A kalcium-oxidot azonban ipari mennyiségben használják például a cementiparban, így ez a vegyület olcsó és ömlesztett áruként mindig beszerezhető.
Ahol a kinyert ammóniát abszorbeálják és ammónia koncentrátumot állítanak elő, gyakran kénsavat használnak az abszorpciós oszlopban. A kénsav is ipari mennyiségű ömlesztett termék és rendelkezésre áll olyan műszaki minőségben, amely alkalmassá teszi az ammóniát az iszapból és más szennyvizekből történő kinyerésére használt abszorpciós oszlopokban történő felhasználásra (lásd Sacuk et al. 1994).
A cukorgyártásnál szerzett tapasztalatok alapján úgy találtuk, hogy a legalkalmasabb paraméterértékek a következők: 70°C hőmérséklet; körülbelül 10-12 pH-érték; 1:800 folyadék-gáz arány; és 96% hatékonyság.
Az ammóniának az iszapból történő kinyerésekor azt tapasztaltuk, hogy alacsony hőmérsékleten az optimális paraméterértékek a következők: 22°C hőmérséklet; körülbelül 10-12 pH-érték; 1:2000 folyadék-gáz arány; 90% hatékonyság; és 150 óra üzemidő (Liao et al. 1995).
Az alábbiakban megadunk néhány dokumentumot, melyek a fentiekre vonatkozó ismereteket tartalmaznak:
Benito G. G. and Cubero Μ. T. G. (1996) Ammonia elimination from beet sugar fadory condensate streams by a stripping-reabsorbing system. Zuckenndustrie 121, 721-726.
Bűnért U„ Buczys R„ Bruhns M„ and Buchholz K. (1995) Ammonia stripping. Zuckerindustrie 120,960-969.
Chacuk A., Zarzycki R., and leiek J. (1994) A mathematical model of absorption stripping columns for removal of ammonia from condensates. Zuckenndustrie 119, 1008-1015.
Cheung K. C„ Chu L. M„ and Wong Μ. H. (1997) Ammonia stripping as a pretreatment for landfill leachate. Water Air and Soil Pollution 94,209-221.
Liao P. H., Chen A., and Lo K. V. (1995) Removal of nitrogen from swine manure wastewaters by ammonia stripping. Biotechnology & Applied Microbiology 54,1720.
Anaerob emésztés előtt a biomassza hővel történő előkezelése a szakirodalomból jól ismert technológia (lásd Li and Nőiké, 1992). Az utóbbi években a városi hulladékok hővel történő előkezelését nagyüzemi méretekben alkalmazta a Cambi AS (Billingstad, Norvégia) cég.
Wang et al. (1997a és b) azt tapasztalta, hogy a városi hulladéknak 60°C hőmérsékletű hővel történő előkezelése és 8 napig tartó hidraulikus pihentetése az eddigieknél nagyobb, 52,1%-os metánképződést eredményezett. Hasonló eredményre jutott Tanaka et al. (1997), aki az említett megoldást alkáli hidrolízissel kombinálta, és így a gáztermelésben rendkívül nagy, 200%-os növekedést ért el. McCarty és társa számos tanulmányt végzett, melyek azt mutatják, hogy a hővel történő kezelés és az alkáli hidrolízis együttes alkalmazása jelentősen megnöveli a gázképződést. A pH-értéket ugyanakkor körülbelül 10-12 között, célszerűen 11 vagy annál magasabb értéken kell tartani, mielőtt a kémiai hidrolízis jelentős mértékű többletgáz képződését eredményezné.
Wang et al. (1997) eredményei azt mutatják, hogy az ammónia kinyerésének a 2.1 fejezetben bemutatott kiindulási paraméterértékei (körülbelül 10-12, célszerűen 11 vagy annál magasabb pH-érték és körülbelül 70°C vagy annál magasabb hőmérséklet egy héten keresztül) megnövelik a keletkező gáz mennyiségét.
Az alábbiakban megadunk néhány olyan dokumentumot, amelyekben a fentiekre vonatkozó ismeretek találhatók:
Li Y. Y., and Noike T. (1992) Upgrading of anaerobic digestion of waste activated sludge by thermal pre-treatment. Water Science and Technology 26,3-4.
McCarty P. L, Young L. Y., Gossett J. M., Stuckey D. C., and Healy Jr. J. B. Heat treatment for increasing methane yield from organic materials. Stanford University, California 94305, USA.
Tanaka S„ Kobayashi T. Kamiyama K. and Bildan M. L. N. S. (1997) Effects of thermo chemical pre-treatment on the anaerobic digestion of waste activated sludge. Water Science and Technology 35,209-215.
Wang Q., Noguchi C., Hara Y., Sharon C., Kakimoto K., and Kato Y. (1997a) Studies on anaerobic digestion mechanisms: Influence of pre-treatment temperature on biodegradation of waste activated sludge. Environmental Technology 18,999-1008.
Wang Q., Noguchi C. K:, Kuninobu M., Hara Y., Kakimoto K. Ogawa Η. I. And Kato Y. (1997b) Influence of hydraulic retention time on anaerobic digestion of pre-treated sludge. Biotechnology Techniques 11,105-108.
Az iszap elszállítása és a földekre történő kiszórás előtt az iszap fertőtlenítése rendkívül fontos feladat az állati vírusok, baktériumok és paraziták elterjedésének megakadályozása szempontjából (lásd Bendixen 1999). Az anaerob emésztés hatásosnak bizonyult az iszapban lévő zoonok számának csökkentésekor, azonban nem alkalmas ezeknek az organizmusoknak a teljes eltávolítására (Bendixen 1999; Pagilla és társai 2000). A kalcium-oxidnak a szennyvíz fertőtlenítésére történő felhasználása szintén azt mutatta, hogy az Ascaris-peték és paraziták (Eriksen és társai 1996), valamint a vírusok száma
-4lényegesen lecsökken, azonban azok nem küszöbölhetők ki teljesen (Turner és Burton 1997).
A továbbiakban megadunk néhány olyan dokumentumot, amelyben a fentiekre vonatkozó ismeretek találhatók:
Bendixen H. J. Hygienic safety-results of scientific investigations in Denmark (sanitation requirements in Danish biogas plants). Hohenheimer Seminar IEA Bioenergy Workshop March 1999.
Eriksen L, Andreasen P. soe B. (1996) Inactivation of Ascaris suum eggs during storage in lime treated sewage sludge. Water Research 30,1026-1029.
Pagilla K. R., Kim H., and Cheunbarn T. (2000) Aerobic thermopile and anaerobic mesopile treatment of swine waste. Water Research 34,2747-2753.
Turner C. and Burton C. H. (1997) The inactivation of viruses in pig slurries: a review. Bioresource Technology 61,9-20.
Az anaerob emésztéssel összefüggő habképződés komoly problémát jelent az erjesztők működése szempontjából. Számos habzásgátló anyag szerezhető be kereskedelmi forgalomban, melyek különböző polimereket, növényi olajokat és különböző sókat tartalmaznak (lásd például Vardar-Sukan 1998). A polimerek azonban gyakran környezetvédelmi problémákat vetnek fel, és sok esetben drágák, miközben kevésbé hatékonyak.
Vonatkozó szakirodalom:
Vardar-Sukan F. (1998) Foaming: consequences, prevention and destruction. Biotechnology Advances 16,913-948.
A kalcium-ionok közismerten alkalmasak anyagok és szemcsék pelyhesítésére, ami annak köszönhető, hogy az oldatban vagy szuszpenzióban lévő szerves és szervetlen anyagok között kalcium-hidakat képeznek, amelyek a szemcsékből pelyheket hoznak létre (lásd Sanin és Vesilind 1996). Ebből az okból kifolyólag a kalciumot a szennyvíz víztelenítésére is használják (lásd Higgins és Novak 1997).
Az alábbiakban olyan dokumentumokat adunk meg, amelyekben a fentiekre vonatkozó ismeretek találhatók:
Higgins M. J. and Novak J. T. (1997). The effects of cat ions on the settling and dewatering of activated sludge's : Laboratory results. Water Environment Research 69, 215-224.
Sanin F. D., and Vesilind P. A. (1996) Synthetic sludge : A physical/chemical model in understanding bio flocculation. Water Environment Research 68,927-933.
-5Az elmúlt 100 évben számos ipari folyamatban alkalmaztak dekantáló centrifugát. A dekantáló centrifugák felhasználásának egyik legutóbbi példája a Novo Nordisk üzem (Kalundborg), ahol a nagyméretű inzulinos erjesztőtartályok összes hulladékát ilyen centrifugákkal kezelik. A dekantáló centrifugákkal a városi szennyvíz is vízteleníthető (lásd Alfa Laval A/S cég). A dekantáló centrifugák leválasztják az iszapból vagy a hulladékból a száraz (szilárd) anyagokat, a vízfázist vagy a meddő vizet pedig egy hagyományos szennyvízfeldolgozó üzembe vezetik.
A szarvasmarha- és disznótrágya, valamint gáztalanított iszap szétválasztásával végzett kísérletek először is azt mutatták, hogy a dekantáló centrifugák minden nehézség nélkül képesek kezelni az összes trágyafélét. Azt tapasztalták továbbá, hogy azok a centrifugák alkalmasak arra, hogy termofil módon előemésztett iszapból körülbelül 70% száraz anyagot, a teljes foszformennyiség 60-80%-át, illetve a teljes nitrogénmennyiségnek csak 14%-át távolítsák el (lásd Moller és társai 1999; Moller 2000a). A szarvasmarha- és disznótrágya esetén a megfelelő értékek valamivel alacsonyabbak voltak. Szükségesnek tartjuk megjegyezni, hogy a hulladékanyagból a teljes nitrogénmennyiségnek csak 14%-át távolítják el.
A teljes kezelés költsége 20000 tonna vagy annál nagyobb mennyiségű iszapra vonatkoztatva köbméterenként 5 DKR-re adódik. Azokban az esetekben, ahol az iszap mennyisége meghaladja a 20000 tonnát, a dekantáló centrifugák gazdaságosan üzemeltethetők és olcsó eszközt jelentenek a száraz anyagnak és a teljes foszformennyiségnek az iszapból történő leválasztására (lásd Moller és társai 1999).
Normális körülmények között nem érdemes az iszapot dekantáló centrifugában kezelni, mivel nem eredményez sem mennyiségi csökkenést, sem egyéb előnyt a gazdák számára. A kezelt iszapnak a termőterületre történő kiszórása után az ammónia mennyiségének csökkenése bizonyos mértékben mérséklődik amiatt, hogy az ammónia nagyobb infiltrációs sebességgel jut be a talajba (lásd Moller 2000b). Ez azonban nem elegendő ok arra, hogy a gazdák dekantáló centrifugákat használjanak.
A továbbiakban olyan dokumentumokat adunk meg, amelyek a fentiekre vonatkozó ismereteket tartalmaznak:
Moller Η. B. (2000a) Opkoncentrering af naeringsstoffer i husdyrgdning med dekantercentrifuge og skruepresse. Nótát 12. September 2000, Forskningscenter Bygholm.
Moller Η. B. (2000b) Gode resultater med at separere gylle. Maskinbladet 25. august 2000.
Moller H. B„ Lund I., and Sommer S. G. (1999) Solid-liquid separation of livestock slurry : efficiency and cost.
-6Alfa aval A/S Gylleseparering. Separeringsresultater med decantercentrifuge.
Az oldott foszfor szinte azonnal kicsapódik azt követően, hogy (Ca3(PO4)2 formájában kalciumot adunk az iszaphoz (lásd Cheung et al. 1995).
Az ide vonatkozó szakirodalom:
Cheung K. C., Chu L. M., and Wong Μ. H. (1997) Ammonia stripping as a pretreatment for landfill leachate. Water Air and Soil Pollution 94,209-221.
További fontos szempont, hogy a foszfor kicsapódása és az ammónia kinyerése együttesen megakadályozza a struvit (MgNH4PO4) képződését. A struvit komoly üzemi problémát jelent a hőcserélőkben és az iszap vezetékes továbbításánál (lásd Krüger 1993). A foszfor eltávolítását CaPO4 előállításával, valamint az ammónia eltávolításával végzik. A foszfor és az ammónia eltávolításával megelőzhető a struvit képződése.
Ide vonatkozó szakirodalom:
Krüger (1993) Struvit dannelse i biogasf llesanl g. Roger WasteSystems AS.
Az elmúlt 10 évben olyan rendszerek jelentek meg, amelyek végső kezelést és a meddő víz membrános szűrését végzik. Ilyen üzemet működtet például a BioScan A/S cég és Ansager A/S cég. Ilyen üzemek továbbá azok az üzemek, amelyek működése gőz kompresszióján alapul, így például a Funki A/S vagy a Bjornkjaer Maskinfabrikker A/S cég üzemei. Ezek a rendszerek általában bruttó 50-100 DKR feldolgozási költséget eredményeznek 1 m3 iszapra vonatkoztatva. Ezenkívül ezek az üzemek csak disznótrágya feldolgozására alkalmasak.
Az ilyen üzemekben elért mennyiségcsökkentés általában nem több 50-60%-nál, ami azt jelenti, hogy a megmaradt résznek a földeken történő felhasználása minden esetben a hagyományos eszközöktől függ. Ily módon ezek az üzemek nem versenyképesek a költségszintjük és/vagy a korlátozott mértékű mennyiség-csökkenés miatt.
Fontosnak tartjuk azonban megvizsgálni és meghatározni ezeknek az üzemeknek a működési költségeit. Szintén fontos megvizsgálni az elektromos áram formájában felhasznált energia mennyiségét. A mechanikai gőzkompresszor által biztosított energia körülbelül 50 kWh 1 tonnányi kezelt iszapra vonatkoztatva. Ez azt jelenti, hogy a membránok képesek kiszorítani a párologtatási technológiákat, amennyiben feltételezzük, hogy a kiszűrendő vízfázis sókat és minimális mennyiségű szárazanyagot tartalmaz csak, amelyek nem eredményeznek vízkőképződési problémákat.
A továbbiakban olyan dokumentumokat adunk meg, amelyekben a fentiekre vonatkozó ismeretek találhatók:
-7Argaman Y. (1984) Single sludge nitrogen removal in an oxidation ditch. Water Research 18, 1493-1500.
Blouin M., Bisaillon J. G., Beudet R., and Ishague M. (1988) Aerobic biodegradation of organic matter of swine waste. Biological Wastes 25,127-139.
Bouhabila E. H., Aim R. B., and Buisson H. (1998) Micro filtration of activated sludge using submerged membrane with air bubbling (application to wastewater treatment).
Desalination 118,315-322.
Burton C. H., Sneath R. W., Misselbrook T. H., and Pain B. F. (1998) Journal of Agricultural Engineering Research 71,203.
Camarro L, Diaz J. M. and Romero F. (1996) Final treatments for anaerobically digested piggery effluents. Biomass and Bioenergy 11,483-489.
Doyle Y. and de la Noue J. (1987) Aerobic treatment of swine manure: Physicochemical aspects. Biological Wastes 22,187-208.
Engelhard N., Firk W., and Warnken W (1998) Integration of membrane filtration into the activated sludge process in municipal wastewater treatment. Water Science and Technology 38,429-436.
Garraway J. L. (1982) Investigations on the aerobic treatment of pig slurry. Agricultural Wastes 4,131-142.
Ginnivan M. J. (1983) The effect of aeration on odour and solids of pig slurries. Agricultural Wastes 7,197-207.
Gnenc I. E. and Harremo s P. (1985) Nitrification in rotating disc systems-). Criteria for transition from oxygen to ammonia rate limitation. Water Research 19,11191127.
Scott J. A.; Neilson D. J. Liu W., and Boon P. N. (1998) A dual function membrane bioreactor system for enhanced aerobic remediation of high-strength industrial waste. Water Science and Technology 38,413-420.
Silva C. M., Reeve D. W., Husain H., Rabié H. R., and Woodhouse K. A. (2000)
Journal of Membrane Science 173,87-98.
Visvanathan C., Yang B-S., Muttamara S., and Maythanukhraw R. (1997) Application of air back flushing in membrane bioreactor. Water Science and Technology 36, 259-266.
Zaloum R., Coron-Ramstrim A.-F. Gehr R. (1996) Final clarification by integrated filtration within the activated sludge aeration tank. Environmental Technology 17, 1007-1014.
A 100°C-nál alacsonyabb hőmérsékleten végzett hőkezelés és kémiai úton történő hidrolízis, valamint az ebből adódó körülbelül 1 atm nyomás csak egy lehetőséget jelent a sok közül, amely lehetővé teszi szerves anyagból biogáz előállítását. Az ilyen kezelésekkel azonban a komplex szénhidrogének, például a cellulóz, a hemicellulózok és a lignin nem hidrolizálható teljes mértékben. Ilyen kezeléssel a szalmából, a kukoricából és más
-8gabonákból nem állítható elő metán (lásd Bjerre és társai 1996; Schmidt és Thomsen 1998; Thomsen és Schmidt 1999; Sirohi és Rai 1998). 100°C feletti hőmérsékleten végzett alkáli mészfőzéssel ezek az anyagok könnyen alkalmassá tehetők a mikrobás lebontásra (lásd Curelli és társa 1997; Chang és társa 1997; Chang és társa 1998).
Ilyen kezelés alkalmazásával cukornád 0,5 mm hosszú cellulózrostjai (4% kalciumoxid-tartalom, 200°C hőmérséklet és 16 bar nyomás mellett) felapríthatók kis elemszámú szerves savakra, például hangyasavra, ecetsavra, tejsavra, stb. A kezelt cellulózból keletkező metán mennyisége a megfelelő mennyiségű szénhidrátnak, például tiszta glükóznak akár a 70%-a is lehet (lásd Azzam és Nazer 1993). A mészfőzőben zöld gabona is kezelhető, persze alacsonyabb hőmérsékleteken. Kimutatták, hogy optimális eredmény érhető el, ha a víz-hiacintokat 11 pH-értéknek és 121°C-nak teszik ki (lásd Patel és társa 1993).
A PAH és a metánbaktériumok szaporodását gátló anyagok képződése elérhető magasabb hőmérsékleteken (lásd Várhegyi et al. 1993; Patel et al. 1993). Ez a jelenség azonban nem figyelhető meg a mészfőzésnél alkalmazott, a pirolízishez szükségesnél alacsonyabb hőmérsékleteken (lásd Azzam et al. 1993). A pirolízis során a hőmérsékletek olyan magasak, hogy a biomassza közvetlenül gázokra, például hidrogénre, metánra és szén-monoxidra bomlik el, azonban sajnos PAH és más szennyezőanyagok is keletkeznek az eljárás során.
A továbbiakban a fentiekre vonatkozó ismereteket tartalmazó dokumentumokat adunk meg.
Azzam A. M. and Nasr Μ. I. (1993) Physicothermochemical pre-treatments of food processing waste for enhancing anaerobic digestion and biogas fermentation. Journal of Environmental Science and Engineering 28,1629-1649.
Bjerre A. B., Olesen A. B., FernquistT., Ploger A., Schmidt A. S. (1996) Pretreatment of wheat straw using combined wet oxidation and alkaline hydrolysis re suiting in convertible cellulose and hemicelluloses. Biotechnology and Bioengineering 49,568-577.
Chang V. S., Nagwani M., Holtzapple Μ. T. (1998) Original articles-Lime pretreatment of crop residues bagasse and wheat straw. Applied Biochemistry and
Biotechnology Part A-Enzyme Engineering and Biotechnology 74,135-160.
Chang V. S., Barry B., Holtzapple Μ. T. (1997) Lime pre-treatment of switchgrass.
Applied Biochemistry and Biotechnology Part A-Enzyme Engineering and Biotechnology 6365,3-20.
Curelli N., Fadda Μ. B., Rescigno A., Rinaldi A. C., soddu G., Sollai E., Vaccargiu S., Sanjust E., Rinaldi A. (1997) Mild alkaline/oxidative pre-treatment of wheat straw.
Process Biochemistry 32,665-670.
-9Patel V., Desai M., and Madamwar D. (1993) Thermo chemical pre-treatment of water hyacinth for improved biomethanation. Applied Biochemistry and Biotechnology 42,67-74.
Schmidt A. S. and Thomsen A. B. (1998) Optimisation of wet oxidation pretreatment of wheat straw. Bioresource Technology 64,139-152.
Sirohi S. K. and Rai S. N. (1998) Optimisation of treatment conditions of wheat straw with lime : Effect of concentration, moisture content and treatment time on chemical composition and in vitro digestibility. Animal Feed Science and Technology 74,5762.
Thomsen A. B. and Schmidt A. S. (1999) Further development of chemical and biological processes for production of bio ethanol: optimisation of pre-treatment processes and characterisation of products. Riso National Laboratory, Roskilde, Denmark.
Varhegyi G., Szabo P., Mok W. S. L., and Antal M. J. (1993) Kinetics of the thermal decomposition of cellulose in sealed vessels at elevated pressures. Journal of Analytical and Applied Pyrolysis 26,159-174.
Az energianövények hagyományos felhasználása elsősorban szilárd tüzelőanyagként történik, aminek során a növényt, például fűzfából készült faforgácsot, szalmát vagy egész magvakat elégetik, vagy a növényből motorok számára üzemanyagot, például repceolajt állítanak elő. Tapasztalati úton cukorrépából és szalmából etanolt állítanak elő (lásd Parsby; Sims 2001; Gustavsson et al. 1995; Wyman and Goodman 1993; Kuch 1998). A világ más tájain az energianövények felhasználása széles körben elterjedt, és jelentős kutatásokat végeznek azokkal kapcsolatban. A szárazföldi, a tengeri és az édesvízi növények felhasználása jól dokumentált (lásd Gunaseelan 1997; Jewel at al. 1993; Jarwis et al. 1997). Egyes tanulmányok alapján úgy tűnik, hogy az energianövények anaerob erjesztése versenyképes megoldást jelent a biomassza más felhasználási módjaihoz képest (lásd Chynoweth D.P., Owens J.M. és Legrand R. 2001).
Az energianövények felhasználását világszerte erősen ösztönzik. A szalma feldolgozását már napjainkban is olyan szervezetten végzik, hogy az valószínűleg széles körben elterjedt gyakorlattá válik az elkövetkezendő években. A faforgács felhasználása gazdaságosnak és a gyakorlatban is kivitelezhetőnek tűnik. A szemes gabonák elégetése ugyanakkor bizonyos etikai kifogásokat vet fel. A szemes gabonák termesztése azonban nélkülözhetetlen a trágyák és növényvédőszerek alkalmazása, valamint a talaj nitrogénveszteségei miatt. A nitrogén a biomassza elégetése során is elvész.
A továbbiakban olyan dokumentumokat adunk meg, amelyekben a fentiekre vonatkozó ismeretek találhatók:
Beck J. Co-fermentation of liquid manure and beets as a regenerative energy. University of Hohenheim, Dep. Agricultural Engineering and Animal Production. Personal communication.
- 10.:.. ...· .5. 4. ·..·
Chynoweth D. P., Owens J. M., and Legrand R. (2001) Renewable methane from anaerobic digestion of biomass. Renewable Energy 22,1-8.
Gunaseelan V. N. (1997) Anaerobic digestion of biomass for methane production: A review. Biomass and Bioenergy 13,83-114.
Gustavsson L., Borjesson P., Bengt J., Svenningsson P. (1995) Reducing COz emissions by substituting biomass for fossil fuels. Energy 20,1097-1113.
Jewell W. J., Cummings R. J., and Richards B. K. (1993) Methane fermentation of energy crops: maximum conversion kinetics and in situ biogas purification. Biomass and Bioenergy 5,261-278.
Jarvis A., Nordberg A., Jarlsvik T., Mathiesen B., and Svensson B. H. (1997) Improvement of a grass-clover silage-fed biogas process by the addition of cobalt.
Biomass and Bioenergy 12,453-460.
Kuch P. J., Crosswhite W. M. (1998) The agricultural regulatory framework and biomass production. Biomass and Bioenergy 14,333-339.
Parsby M. Halm og energiafgroder-analyser af konomi, energi og milj. Rapport
Nr. 87, Statens Jordbrugs og Fiskeriokonomiske Institut.
Sims R. Η. E. (2001) Bioenergy-a renewable carbon sink. Renewable Energy 22, 31-37.
Wyman C. E. and Goodman B. J. (1993) Biotechnology for production of fuels chemicals and materials from biomass. Applied Biochemistry and Biotechnology 39, 41-59.
Banks C. J. and Humphreys P. N. (1998) The anaerobic treatment of a lignocellulosic substrate offering little natural pH buffering capacity. Water Science and Technology 38,29-35.
Colleran E., Wilkie A., Barry M„ Faherty G., O'kelly N. and Reynolds P. J. (1983)
One and two stage anaerobic filter digestion of agricultural wastes. Third Int. Symp. on Anaerobic Digestion, pp. 285-312, Boston MA (1983).
Dugba P. N., and Zhang R. (1999) Treatment of dairy wastewater with two-stage anaerobic sequencing batch reactor systems-thermopile versus mesopile operations. Bioresource Technology 68,225-233.
Ghosh S., Ombregt J. P., and Pipyn P. (1985) Methane production from industrial wastes by two-phase digestion. Water Research 19,1083-1088.
Han Y., Sung S., and Dague R. R. (1997) Temperature-phased anaerobic digestion of wastewater sludge's. Water Science and Technology 36,367-374.
Krylova N. I., Khabiboulline R. E., Naumova R. P. Nagel M. A. (1997) The influence of ammonium and methods for removal during the anaerobic treatment of poultry manure.
Journal of Chemical Technology and Biotechnology 70,99-105.
Hansen K. H., Angelidaki I., Ahring B. K. (1998) Anaerobic digestion of swine manure: inhibition by ammonia. Water Research 32,5-12.
···· « · ·· .:.....· .:. J. ·..·
Kayhanian M. (1994) Performance of high-solids anaerobic digestion process under various ammonia concentrations. Journal of Chemical Technology and Biotechnology 59,349-352.
Wang Q., Noguchi C. K., Kuninobu M., Hara Y., Kakimoto K., Ogawa Η. I., and Kato Y. (1997) Influence of hydraulic retention time on anaerobic digestion of pre-treated sludge. Biotechnology Techniques 11,105-108.
Az állattetemeket gyűjtő rendszerek oly módon vannak kialakakítva, hogy regisztrálásra kerülnek azok a telepek, amelyeknek engedélyük van állati tetemek feldolgozására. A tetemeket hús- és csontliszt előállítására használják, melyeket hagyományosan állati takarmányozásra használnak fel.
A legutóbbi BSE-járvány miatt ezt a gyakorlatot az EU Bizottság szabályozó rendelkezésekkel betiltotta, mondván a hús- és csontliszt nem használható állateledelként.
Az állattenyésztő szektor és az ahhoz kapcsolódó vállalkozások Európában azzal szembesültek, hogy a hús- és csontlisztnek más felhasználási módját, illetve a csontliszt eltávolításának egyéb lehetőségeit kell megtalálniuk. Ez azonban nehéz feladat, az állattetemek húsában vagy más testrészeiben esetleg jelen lévő BSE-prionok vagy más prionok elterjedésének megakadályozása érdkében hozott megszorító intézkedések miatt.
A hús- és a csontliszt, valamint az állattetemek hagyományos biogáz-termelő üzemekben történő felhasználása bizonyosan nem ajánlott és részben nem is lehetséges. Az állattetemek feldolgozása az ilyen tevékenységre engedéllyel rendelkező üzemekben rendszerint körülbelül 130°C hőmérsékleten körülbelül 2-3 bar nyomás mellett történik, ahol a feldolgozási idő 20 perc. Ilyen feltételek nem biztosíthatók a hagyományos biogáz-termelő üzemekben.
A továbbiakban a technika állásához tartozó szabadalmakat és szabadalmi bejelentéseket ismertetjük.
A DE-3,737,747 sz. szabadalmi leírás nitrogénmentesítő üzemet és folyamatot mutat be. A trágyához kalcium-oxidot adnak hozzá, amellyel az ammóniát kivonják, majd az ammóniát sósav-tartalmú vizes oldatban abszorbeálják. A jelen találmány számos aspektusa ebben a dokumentumban nem található meg. így például a fenti dokumentum nem tesz említést többek között az előkezelésről, például az alkáli hidrolízisről, az állatok jólétéről lakhelyükön, energianövények felhasználásáról, ammónia abszorbeálásáról kénes oldatban, foszfor kicsapatásáról, struvit-képződés megakadályozásáról, stb., továbbá biogáz felhasználásáról helyi gáztermelő berendezésben vagy biogáz elszállításáról gázvezetékek segítségével.
A DE-4,201,166 sz. szabadalmi leírás különböző szerves hulladéktermékek egyidejű kezelésére szolgáló eljárást ismertet, melynek során a hulladéktermékeket három különböző
-12• ··· · · ·· .:.....· 4. 4.
frakcióra osztják szét, melyek különböző mennyiségű szilárd komponenseket tartalmaznak. Az erjesztés és a biogáz-termelés előtt a szilárd frakciókat homogenizálják. Ez a leírás sem tartalmazza a találmány számos jellemzőjét. Ez azt jelenti, hogy az említett leírás nem tesz említést az előkezelésről, például az alkáli hidrolízisről, az állatok jólétéről a lakhelyükön, az energianövények felhasználásáról, az ammónia abszorbeálásáról kénes oldatban, a foszfor kicsapatásáról, a struvit-képződés megakadályozásáról, stb., továbbá a biogáz felhasználásáról helyi gáztermelő berendezésben vagy biogáz elszállításáról gázvezetékek segítségével.
A DE-4,444,032 sz. szabadalmi leírás olyan üzemet és eljárást mutat be, amelyben az iszapot az első reaktorban összekeverik, majd szellőztetik, ezután 9,5 pH-érték előállítása céljából meszet adagolnak az iszaphoz az ammónia kivonása érdekében. A második reaktorban vasat és egy polimert tartalmazó sót adnak az iszaphoz annak semlegesítése céljából, valamint a szilárd anyagok kicsapatása céljából. Ez a leírás sem tárgyalja a találmány számos jellemzőjét, például az alábbiakat: előkezelés, például alkáli hidrolízis, állatok jóléte a lakhelyükön, energianövények felhasználása, ammónia abszorbeálása kénes oldatban, foszfor kicsapatása, struvit-képződés megakadályozása, stb., továbbá biogáz felhasználása helyi gáztermelő berendezésben vagy biogáz elvezetése gázvezetékek segítségével.
A DE-196,615,063 sz. szabadalmi leírás olyan folyamatot ismertet, amelyben ammóniát vonnak ki erjesztett trágyából. Ez a leírás sem tesz említést a találmány számos jellemzőjéről, például az alábbiakról: előkezelés, például alkáli hidrolízis, állatok jóléte a lakhelyükön, energianövények felhasználása, ammónia abszorbeálása kénes oldatban, foszfor kicsapatása, struvit-képződés megakadályozása, stb., továbbá biogáz felhasználása helyi gáztermelő berendezésben vagy biogáz elvezetése gázvezetékek segítségével.
Az EP-0,286,115 sz. szabadalmi leírás olyan, biogáz előállítására szolgáló eljárást mutat be, amely során a trágyához zsírsavakat vagy zsírsavakat tartalmazó vegyületeket kevernek. Ez a leírás szintén nem tesz említést a jelen találmány számos lényeges jellemzőjéről, például az alábbiakról: előkezelés, például alkáli hidrolízis, állatok jóléte a lakhelyükön, energianövények felhasználása, ammónia abszorbeálása kénes oldatban, foszfor kicsapatása, struvit-képződés megakadályozása, stb., továbbá biogáz felhasználása helyi gáztermelő berendezésben vagy biogáz elvezetése gázvezetékek segítségével.
Az EP-0,351,922 sz. szabadalmi leírás olyan üzemet és eljárást mutat be, amelyben ammóniát, szén-dioxidot és foszfátot vonnak ki folyékony trágyából. A trágyát az állattelepről tartálykocsival szállítják az üzembe, ahol az iszapot forró levegővel kezelik és ezáltal kivonják belőle az ammóniát és a szén-dioxidot. Az iszap megmaradó részét felmelegítik és • *·♦ · · ··
-13- .:.....· 4. 4.·..· meszet adnak hozzá úgy, hogy a pH-érték 10-11 legyen, ezáltal további ammóniát vonnak ki, illetve kalcium-foszfátot állítanak elő. A kivont ammóniát abszorbeálják egy savas oldatban ammónium-só képződése révén. Az így kapott iszapot kiszárítják és műtrágyaként használják fel. A szilárd részeket az iszaptól egy dekantáló centrifuga segítségével választják szét. Ez a leírás sem tesz említést a jelen találmány számos lényeges jellemzőjéről, így például az alábbiakról: előkezelés, például alkáli hidrolízis, állatok jóléte a lakhelyükön, energianövények felhasználása, ammónia abszorbeálása kénes oldatban, foszfor kicsapatása, struvit-képződés megakadályozása, stb., továbbá biogáz felhasználása helyi gáztermelő berendezésben vagy biogáz elvezetése gázvezetékek segítségével.
Az ES-2,100,123 sz. szabadalmi leírás olyan üzemet és folyamatot mutat be, amelyben folyékony trágyát tisztítanak. A szerves komponenseket lebontják és a kicsapatott szilárd anyagokat egy dekantáló centrifugával eltávolítják. A folyadékhoz savat adnak és ezután kiterítik a földekre vagy tovább tisztítják szellőztetéssel és ammónia kivonásával. A megtisztított folyadékot víztisztító üzembe továbbítják. Ez a leírás sem tesz említést a találmány számos lényeges jellemzőjéről, például az alábbiakról: előkezelés, például alkáli hidrolízis, állatok jóléte a lakhelyükön, ammónia előzetes kivonása, energianővények felhasználása, struvit-képződés megakadályozása, stb., továbbá biogáz felhasználása helyi gáztermelő berendezésben vagy biogáz elvezetése gázvezetékek segítségével.
Az FR-2,576,741 sz. szabadalmi leírás olyan eljárást mutat be, amellyel folyékony trágya erjesztésével biogáz állítható elő. Az iszapot mésszel kezelik és a kicsapatott komponenseket eltávolítják. A szóban forgó leírás nem tesz említést a találmány számos lényeges jellemzőjéről, például az alábbiakról: előkezelés, például alkáli hidrolízis, energianövények felhasználása, foszfor kicsapatása, struvit-képződés megakadályozása, stb., továbbá biogáz felhasználása helyi gáztermelő berendezésben vagy biogáz elvezetése gázvezetékek segítségével.
A GB-2,013,170 sz. szabadalmi leírás olyan üzemet és eljárást mutat be, amely biogáz előállítására szolgál. Az első reaktorban a szerves anyagot savasítják, majd a szilárd frakciót eltávolítják. A folyékony frakciót egy második reaktorba vezetik, ahol anaerob lebomlás megy végbe metán termelődése mellett. Ez a leírás sem tesz említést a találmány számos lényeges jellemzőjéről, így például az alábbiakról: előkezelés, például alkáli hidrolízis, állatok jóléte a lakhelyükön, energianövények felhasználása, ammónia kivonása, foszfor kicsapatása, struvit-képződés megakadályozása, stb., továbbá biogáz felhasználása helyi gáztermelő berendezésben vagy biogáz elvezetése gázvezetékek segítségével.
A DE 19,644,613 sz. szabadalmi leírás olyan eljárást mutat be, amellyel szilárd műtrágyák állíthatók elő szerves trágyából. A hígtrágyához a biogáz-termelésből származó
- 14• · · ·· *· I · ,·. j. ·::· anyagokat, valamint kalcium-oxidot vagy kalcium-hidroxidot adnak hozzá. A kivont ammóniát összegyűjtik. Ez a leírás sem tesz említést a jelen találmány számos lényeges jellemzőjéről, így például az alábbiakról: előkezelés, például alkáli hidrolízis, állatok jóléte a lakhelyükön, energianövények felhasználása, foszfor kicsapatása, struvit-képződés megakadályozása, stb., továbbá biogáz felhasználása helyi gáztermelő berendezésben vagy biogáz elvezetése gázvezetékek segítségével.
A DE-19,828,889 sz. szabadalmi leírás betakarított növények és szerves hulladék biogáz-termeléssel járó, együttes erjesztését mutatja be. Ennek az eljárásnak a lényege az, hogy a kiindulási anyagot homogenizálják, majd megerjesztik. A fenti leírás szintén nem tartalmazza a jelen találmány számos lényeges jellemzőjét, például az alábbiakat: előkezelés, például alkáli hidrolízis, állatok jóléte a lakhelyükön, energianövények felhasználása, foszfor kicsapatása, struvit-képződés megakadályozása, stb., továbbá biogáz felhasználása helyi gáztermelő berendezésben vagy biogáz elvezetése gázvezetékek segítségével.
Az US-4,041,182 sz. szabadalmi leírás állati takarmánynak szerves hulladékból történő előállítására szolgáló eljárást mutat be. Ez a leírás nem tesz említést a jelen találmány számos lényeges jellemzőjéről, így például az alábbiakról: előkezelés, például alkáli hidrolízis, állatok jóléte a lakhelyükön, energianövények felhasználása, foszfor kicsapatása, struvit-képződés megakadályozása, stb., továbbá biogáz felhasználása helyi gáztermelő berendezésben vagy biogáz elvezetése gázvezetékek segítségével.
Az US-4,100,023 sz. szabadalmi leírás olyan üzemet és folyamatot mutat be, amellyel metán és műtrágyák állíthatók elő. Az első reaktorban a homogenizált anyagot aerob módon lebontják. A melegített második reaktorban anaerob lebontást végeznek biogáz-termelés mellett. A műtrágyát folyadék formájában állítják elő. Ez a leírás sem tesz említést a jelen találmány számos lényeges jellemzőjéről, többek között az alábbiakról: előkezelés, például alkáli hidrolízis, állatok jóléte a lakhelyükön, energianövények felhasználása, ammónia kivonása, foszfor kicsapatása, struvit-képződés megakadályozása, stb., továbbá biogáz felhasználása helyi gáztermelő berendezésben vagy biogáz elvezetése gázvezetékek segítségével.
Az US-4,329,428 sz. szabadalmi leírás anaerob lebontásra szolgáló üzemet mutat be, továbbá különböző zöld növények lebontásának módját, valamint előállított biogáz felhasználását ismerteti. Az üzem működése a lebontáson alapul, melyet mezofil vagy termofil anaerob baktériumok végeznek. Ez a leírás sem tesz említést a jelen találmány számos lényeges jellemzőjéről, így például az alábbiakról: előkezelés, például alkáli hidrolízis, állatok jóléte a lakhelyükön, energianövények felhasználása, ammónia kivonása,
-15foszfor kicsapatása, struvit-képződés megakadályozása, stb., továbbá biogáz felhasználása helyi gáztermelő berendezésben vagy biogáz elvezetése gázvezetékek segítségével.
Az US-4,579,654 sz. szabadalmi leírás biogáz szerves anyagokból történő előállítására szolgáló eljárást és üzemet mutat be. A szilárd anyagokat hidrolizálják, savasítják, majd megerjesztik. A szóban forgó leírás szintén nem tesz említést a jelen találmány számos lényeges jellemzőjéről, többek között az alábbiakról: előkezelés, például alkáli hidrolízis, állatok jóléte a lakhelyükön, energianövények felhasználása, ammónia kivonása, foszfor kicsapatása, struvit-képződés megakadályozása, stb., továbbá biogáz felhasználása helyi gáztermelő berendezésben vagy biogáz elvezetése gázvezetékek segítségével.
Az US-4,668,250 sz. szabadalmi leírás olyan eljárást mutat be, amely során levegőztetéssel ammóniát távolítanak el a folyékony frakcióból. Ez a leírás sem tesz említést a jelen találmány számos lényeges jellemzőjéről, így például az alábbiakról: előkezelés, például alkáli hidrolízis, állatok jóléte a lakhelyükön, energianövények felhasználása, foszfor kicsapatása, struvit-képződés megakadályozása, stb., továbbá biogáz felhasználása helyi gáztermelő berendezésben vagy biogáz elvezetése gázvezetékek segítségével.
Az US-4,750,454 sz. szabadalmi leírás szerves trágya anaerob emésztésére szolgáló üzemet és az eljárás során előállított biogáz felhasználását mutatja be. Az üzem működése lebontáson alapul, melyet mezofil vagy termofil anaerob baktériumok végeznek, és amelyet egy helyben lévő, generátorral felszerelt gázüzemű motor vesz igénybe. Az említett leírás szintén nem tesz említést a találmány számos lényeges jellemzőjéről, így például az alábbiakról: előkezelés, például alkáli hidrolízis, állatok jóléte a lakhelyükön, energianövények felhasználása, ammónia kivonása, foszfor kicsapatása, struvit-képződés megakadályozása, stb., továbbá biogáz felhasználása helyi gáztermelő berendezésben vagy biogáz elvezetése gázvezetékek segítségével.
Az US-5,071,559 sz. szabadalmi leírás szerves trágya kezelésére szolgáló eljárást ismertet. A trágyához vizet adnak, majd a keveréket savasítják. A folyadékot gőzfejlesztéssel távolítják el, majd az így keletkező gőzt egy másik reaktorban kondenzálják és anaerob módon kezelik, így biogázt állítanak elő. A megerjesztett folyadékot azután aerob folyamattal kezelik. A fenti leírás sem tesz említést a jelen találmány számos lényeges jellemzőjéről, így például az alábbiakról: előkezelés, például alkáli hidrolízis, állatok jóléte a lakhelyükön, energianövények felhasználása, ammónia kivonása, foszfor kicsapatása, struvit-képződés megakadályozása, stb., továbbá biogáz felhasználása helyi gáztermelő berendezésben vagy biogáz elvezetése gázvezetékek segítségével.
Az US-5,296,147 sz. szabadalmi leírás szerves trágya és más szerves komponensek kezelésére szolgáló eljárást mutat be. A szerves hulladékot megerjesztik, majd nitrifikálják és azt követően denitrifikálják. Az említett szabadalmi leírás sem tesz említést a jelen találmány számos lényeges jellemzőjéről, így például az alábbiakról: előkezelés, például alkáli hidrolízis, állatok jóléte a lakhelyükön, energianövények felhasználása, ammónia kinyerése, foszfor kicsapatása, struvit-képződés megakadályozása, stb., továbbá biogáz felhasználása helyi gáztermelő berendezésben vagy biogáz elvezetése gázvezetékek segítségével.
Az US-5,398,258 sz. szabadalmi leírás biogáz félig szilárd és szilárd szerves hulladékból történő előállítására szolgáló eljárást mutat be. Ez a leírás sem tesz azonban említést a jelen találmány számos lényeges jellemzőjéről, így például az alábbiakról: előkezelés, például alkáli hidrolízis, állatok jóléte a lakhelyükön, energianövények felhasználása, ammónia kivonása, foszfor kicsapatása, struvit-képződés megakadályozása, stb., továbbá biogáz felhasználása helyi gáztermelő berendezésben vagy biogáz elvezetése gázvezetékek segítségével.
Az US-5,494,587 sz. szabadalmi leírás trágya katalitikus kezelését mutatja be, amely során lecsökkentik a nitrogén koncentrációját. Ez a leírás sem tesz említést a jelen találmány számos lényeges jellemzőjéről, így például az alábbiakról: előkezelés, például alkáli hidrolízis, állatok jóléte a lakhelyükön, energianövények felhasználása, ammónia kivonása, foszfor kicsapatása, struvit-képződés megakadályozása, stb., továbbá biogáz felhasználása helyi gáztermelő berendezésben vagy biogáz elvezetése gázvezetékek segítségével.
Az US-5,525,229 sz. szabadalmi leírás szerves anyagok anaerob emésztésére szolgáló általános eljárást mutat be termofil, valamint mezofil körülmények alkalmazásával.
Az US-5,593,590 sz. szabadalmi leírás folyékony és szilárd szerves hulladék szétválasztását és kezelését mutatja be, melyet a két frakció szétválasztása követ. A folyékony frakciót megerjesztik biogáz előállításával, majd ezután a kicsapatott szilárd komponenseket eltávolítják, és azokat részben visszaforgatják a folyamatba. A szilárd frakciót aerob folyamattal kezelik és komposztot, műtrágyát vagy állati takarmányt állítanak elő belőle. Az előállított biogáz egy része metánt tartalmaz, és a szén-dioxidot újrafelhasználják a folyékony frakció pH-értékének csökkentésére azáltal, hogy a széndioxidot abszorbeálják. A szilárd anyagokat a folyékony frakcióból például dekantáló centrifugával csapatják ki, az ammóniát pedig 9-10 pH-érték alkalmazásával vonják ki a folyadékból. A meddő víz felhasználható az istállók tisztítására. A fent említett leírás sem tesz említést a jelen találmány számos lényeges jellemzőjéről, így például az alábbiakbról: előkezelés, például alkáli hidrolízis, állatok jóléte a lakhelyükön szalma alkalmazása révén, energianövények felhasználása, ammónia kivonása a biogáz-termelés előtt, foszfor
-17kicsapatása, struvit-képződés megakadályozása, stb., továbbá biogáz felhasználása helyi gáztermelő berendezésben vagy biogáz elvezetése gázvezetékek segítségével.
Az US-5,616,163 sz. szabadalmi leírás szerves trágya kezelésére szolgáló eljárást mutat be, amely során nitrogént használnak fel a műtrágya előállításához. A híg trágyához CO2-t és/vagy CaSO4-et adnak, amellyel az ammóniát kivonják a trágyából. A szóban forgó leírás sem tesz említést a jelen találmány számos lényeges jellemzőjéről, így például az alábbiakról: előkezelés, például alkáli hidrolízis, állatok jóléte a lakhelyükön szalma alkalmazása révén, energianövények felhasználása, ammónia kivonása a biogáz-termelés előtt, foszfor kicsapatása, struvit-képződés megakadályozása, stb., továbbá biogáz felhasználása helyi gáztermelő berendezésben vagy biogáz elvezetése gázvezetékek segítségével.
Az US-5,656,059 sz. szabadalmi leírás olyan, szerves trágya kezelésére szolgáló eljárást ismertet, amely során nitrogént használnak fel műtrágya előállítására oly módon, hogy többé-kevésbé nitrifikálást hajtanak végre. Az említett szabadalmi leírás sem tesz említést a jelen találmány számos lényeges jellemzőjéről, így például az alábbiakról: előkezelés, például alkáli hidrolízis, állatok jóléte a lakhelyükön szalma alkalmazása révén, energianövények felhasználása, ammónia kivonása a biogáz-termelés előtt, foszfor kicsapatása, struvit-képződés megakadályozása, stb., továbbá biogáz felhasználása helyi gáztermelő berendezésben vagy biogáz elvezetése gázvezetékek segítségével.
Az US-5,670,047 sz. szabadalmi leírás általános eljárást mutat be szerves anyagoknak gázokká történő anaerob lebontására.
Az US-5,681,481 sz., az US-5,783,073 sz. és az US-5,851,404 sz. szabadalmi leírás iszap stabilizálására szolgáló eljárást és berendezést mutat be. Az iszaphoz meszet kevernek úgy, hogy a pH-érték legalább 12 legyen, majd az így kapott masszát 12 órán keresztül legalább 50°C-on tartják. Az ammóniát kivonják és vagy a kieresztik légkörbe, vagy visszaforgatják a rendszerbe. Dekantáló centrifugaként, illetve az iszap keverésére egy ún. előmelegítő kamra használható, amely az iszapot folyékony állapotban tartja. Az iszapot ezután kiterítik a földekre. A fent említett leírások egyike sem tartalmazza a jelen találmány számos lényeges jellemzőjét, például az alábbiakatelőkezelés, például alkáli hidrolízis, állatok jóléte a lakhelyükön szalma alkalmazása révén, energianövények felhasználása, ammónia kivonása a biogáz-termelés előtt, foszfor kicsapatása, struvit-képződés megakadályozása, stb., továbbá biogáz felhasználása helyi gáztermelő berendezésben vagy biogáz elvezetése gázvezetékek segítségével.
Az US-5,746,919 sz. szabadalmi leírás olyan eljárást ismertet, amelyben szerves hulladékot termofil anaerob reaktorban kezelnek, majd ezt követően a szerves hulladékot • ' I ·* Μ· · 1
-18- * mezofil anaerob reaktorban kezelik. Mindkét reaktorban metán képződik. Ez a leírás sem tesz említést a jelen találmány számos lényeges jellemzőjéről, így például az alábbiakról: előkezelés, például alkáli hidrolízis, állatok jóléte a lakhelyükön szalma alkalmazása révén, energianövények felhasználása, ammónia kivonása a biogáz-termelés előtt, foszfor kicsapatása, struvit-képződés megakadályozása, stb., továbbá biogáz felhasználása helyi gáztermelő berendezésben vagy biogáz elvezetése gázvezetékek segítségével.
Az US-5,773,526 sz. szabadalmi leírás olyan eljárást mutat be, amelyben folyékony és szilárd szerves hulladékot erjesztenek először egy mezofil folyamattal, majd azt követően egy termofil folyamattal. A szilárd komponenseket hidrolizálják és savasítják. Ez a leírás szintén nem említi a jelen találmány számos lényeges jellemzőjét, így például az alábbiakat: előkezelés, például alkáli hidrolízis, állatok jóléte a lakhelyükön szalma alkalmazása révén, energianövények felhasználása, ammónia kivonása a biogáz-termelés előtt, foszfor kicsapatása, struvit-képződés megakadályozása, stb., továbbá biogáz felhasználása helyi gáztermelő berendezésben vagy biogáz elvezetése gázvezetékek segítségével.
Az US-5,782,950 sz. szabadalmi leírás biológiai hulladék homogenizálással, szellőztetéssel és a massza melegítésével végzett erjesztését mutatja be. A hulladékot frakcionálják folyékony és szilárd frakciókra. A szilárd anyagból komposztot készítenek. A folyékony frakciót anaerob mezofil folyamattal, valamint termofil folyamattal megerjesztik, miközben biogázt állítanak elő. A meddő vizet visszaforgatják a biogáz-termelő reaktorból a homogenizáló folyamatba. A biogáz-termelő reaktorból származó meddő vizet egy víztisztító berendezésben kezelik. Az említett leírás nem említi a jelen találmány számos lényeges jellemzőjét, így például az alábbiakat: előkezelés, például alkáli hidrolízis, állatok jóléte a lakhelyükön, energianövények felhasználása, ammónia kivonása a biogáz-termelés előtt, foszfor kicsapatása, struvit-képződés megakadályozása, stb., továbbá biogáz felhasználása helyi gáztermelő berendezésben vagy biogáz elvezetése gázvezetékek segítségével.
Az US-5,853,450 sz. szabadalmi leírás pasztörizált komposzt szerves hulladékokból és zöld növényi anyagokból történő előállítására szolgáló eljárást ismertet. A szerves anyag pH-értékét 12-re növelik és hőmérsékletét 55°C fölé emelik. Amikor a szerves anyaghoz a zöld növényi anyagot hozzáadják, a pH-értéket lecsökkentik 7...9,5 értékre. A keveréket ezután megerjesztik. A fenti leírás sem tartalmazza a jelen találmány számos lényeges jellemzőjét, köztük az alábbiakat: előkezelés, például alkáli hidrolízis, állatok jóléte a lakhelyükön, energianövények felhasználása, ammónia kivonása a biogáz-termelés előtt, foszfor kicsapatása, struvit-képződés megakadályozása, stb., továbbá biogáz felhasználása helyi gáztermelő berendezésben vagy biogáz elvezetése gázvezetékek segítségével.
- 19Az US-5,863,434 sz. szabadalmi leírás olyan eljárást mutat be, amelyben szerves hulladék stabilizálását végzik egy pszichrofil anaerob folyamatban történő lebontással. Ez a leírás sem tesz említést a jelen találmány számos lényeges jellemzőjéről, így például az alábbiakról: előkezelés, például alkáli hidrolízis, állatok jóléte a lakhelyükön, energianövények felhasználása, ammónia kivonása a biogáz-termelés előtt, foszfor kicsapatása, struvit-képződés megakadályozása, stb., továbbá biogáz felhasználása helyi gáztermelő berendezésben vagy biogáz elvezetése gázvezetékek segítségével.
Az US-6,071,418 sz. szabadalmi leírás olyan eljárást és rendszert mutat be, amelyben a szerves trágyát ózonnal kezelik oly módon, hogy aerob és anaerob zóna keletkezik az anyagban. Ez a leírás sem tesz említést a jelen találmány számos lényeges jellemzőjéről, így például az alábbiakról: előkezelés, például alkáli hidrolízis, állatok jóléte a lakhelyükön, energianövények felhasználása, ammónia kivonása a biogáz-termelés előtt, foszfor kicsapatása, struvit-képződés megakadályozása, stb., továbbá biogáz felhasználása helyi gáztermelő berendezésben vagy biogáz elvezetése gázvezetékek segítségével.
Az US-6,171,499 sz. szabadalmi leírás háztartási és ipari hulladék erjesztésére szolgáló eljárást mutat be. A hulladékot anaerob módon megerjesztik, miközben biogázt állítanak elő, ahol a biogázt gázturbinában használják fel földgázzal együtt. A megerjesztett anyagot dehidratálják és az így kapott iszapot elvezetik egy égetőbe. Ez a leírás sem tesz említést a jelen találmány számos lényeges jellemzőjéről, így például az alábbiakról: előkezelés, például alkáli hidrolízis, állatok jóléte a lakhelyükön, energianövények felhasználása, ammónia kivonása a biogáz-termelés előtt, foszfor kicsapatása, struvitképződés megakadályozása, stb., továbbá biogáz felhasználása helyi gáztermelő berendezésben vagy biogáz elvezetése gázvezetékek segítségével.
A WO 84/00038 sz. szabadalmi leírás biogáz, valamint gáztalanított és stabilizált műtrágya előállítását mutatja be. A termofil lebontás egy belső reaktorban megy végbe, míg a mezofil lebontás egy külső reaktorban zajlik le. A fenti dokumentum sem tesz említést a jelen találmány számos lényeges jellemzőjéről, így például az alábbiakról: előkezelés, például alkáli hidrolízis, állatok jóléte a lakhelyükön, energianövények felhasználása, ammónia kivonása a biogáz-termelés előtt, foszfor kicsapatása, struvit-képződés megakadályozása, stb., továbbá biogáz felhasználása helyi gáztermelő berendezésben vagy biogáz elvezetése gázvezetékek segítségével.
A WO 89/00548 sz. szabadalmi leírás Ca-ionok és Mg-ionok felhasználását ismerteti biogáz-termelés során. A fémionok meggátolják a habképződést. Ez a leírás sem tesz említést a jelen találmány számos lényeges jellemzőjéről, így például az alábbiakról: előkezelés, például alkáli hidrolízis, állatok jóléte a lakhelyükön, energianövények
-20felhasználása, ammónia kivonása a biogáz-termelés előtt, foszfor kicsapatása, struvitképződés megakadályozása, stb., továbbá biogáz felhasználása helyi gáztermelő berendezésben vagy biogáz elvezetése gázvezetékek segítségével.
A WO 91/02582 sz. szabadalmi leírás olyan üzemet és eljárást mutat be, amely gáz előállítására szolgál és amelynél a gáz megtisztításával kiküszöbölhető az ártalmas vegyületek környezetbe jutása. A fent említett dokumentum szintén nem tesz említést a jelen találmány számos lényeges jellemzőjéről, így például az alábbiakról: előkezelés, például alkáli hidrolízis, állatok jóléte a lakhelyükön, energianövények felhasználása, ammónia kivonása a biogáz-termelés előtt, foszfor kicsapatása, struvit-képződés megakadályozása, stb., továbbá biogáz felhasználása helyi gáztermelő berendezésben vagy biogáz elvezetése gázvezetékek segítségével.
A WO 99/42423 sz. szabadalmi leírás biogáz előállítására szolgáló eljárást és üzemet ismertet. A trágyában lévő rostokat és részecskéket komposztálják és a folyékony frakciót anaerob módon megerjesztik, majd a nitrogént kivonják belőle. A foszfor és a kálium sóit fordított ozmózis révén műtrágyákhoz használják fel. Ez a leírás sem tesz említést a jelen találmány számos lényeges jellemzőjéről, így például az alábbiakról: előkezelés, például alkáli hidrolízis, állatok jóléte a lakhelyükön, energianövények felhasználása, ammónia kivonása a biogáz-termelés előtt, foszfor kicsapatása, struvit-képződés megakadályozása, stb., továbbá biogáz felhasználása helyi gáztermelő berendezésben vagy biogáz elvezetése gázvezetékek segítségével.
A www.iqb.fhg.de/Uwbio/en/Manure.en.html internetes oldal olyan eljárást mutat be, amellyel biogáz állítható elő szerves trágyából. A gáztalanított szerves trágyából származó szilárd frakciót komposzt előállítására használják. A folyékony frakcióból összegyűjtik a nitrogént és azt műtrágyaként hasznosítják. A szilárd komponenseknek a keverékből történő leválasztására dekantáló centrifugát használnak. A hivatkozott dokumentum szintén nem tesz említést a jelen találmány számos lényeges jellemzőjéről, így például az alábbiakról: előkezelés, például alkáli hidrolízis, állatok jóléte a lakhelyükön, energianövények felhasználása, ammónia kivonása a biogáz-termelés előtt, foszfor kicsapatása, struvitképződés megakadályozása, stb., továbbá biogáz felhasználása helyi gáztermelő berendezésben vagy biogáz elvezetése gázvezetékek segítségével.
A htttp://riera.ceeeta.pt/images/ukbio_mass.htm internetes oldal biogáz anaerob lebontással történő előállítását mutatja be. A rendszerben dekantáló centrifuga is felhasználható. Az említett honlap szintén nem tesz említést a jelen találmány számos lényeges jellemzőjéről, így például az alábbiakról: előkezelés, például alkáli hidrolízis, állatok jóléte a lakhelyükön, energianövények felhasználása, ammónia kivonása a biogáz-termelés
-21 előtt, foszfor kicsapatása, struvit-képződés megakadályozása, stb., továbbá biogáz felhasználása helyi gáztermelő berendezésben vagy biogáz elvezetése gázvezetékek segítségével.
A www.bioqas.ch/f+e/memen.htm internetes oldal különböző lehetőségeket ismertet szilárd komponensekből álló keverék redukálására. Az említett dokumentum forgótárcsás reaktor, rögzített filmes reaktor felhasználását, ultraszűrést és fordított ozmózist említ lehetséges megoldásokként. Ez a dokumentum sem tesz említést azonban a jelen találmány számos lényeges jellemzőjéről, így például az alábbiakról, előkezelés, például alkáli hidrolízis, állatok jóléte a lakhelyükön, energianövények felhasználása, ammónia kivonása a biogáz-termelés előtt, foszfor kicsapatása, struvit-képződés megakadályozása, stb., továbbá biogáz felhasználása helyi gáztermelő berendezésben vagy biogáz elvezetése gázvezetékek segítségével.
A www.biogas.ch/f+e/grasbasi.htm internetes oldal silótakarmány és szerves trágya biogáz-termeléssel járó anaerob lebontását mutatja be. Két eljárást ismertetnek. 1. A silónövényeket 1-3 cm hosszú darabokra aprítják és egy folyadék frakcióba vezetik, amely szerves trágyát tartalmaz. A keveréket 35°C-on megerjesztik. 2. A szerves trágyát és a silónövényeket száraz erjesztéssel dolgozzák fel úgy, hogy nem adnak hozzá további folyadékot. A fenti dokumentum szintén nem tesz említést a jelen találmány számos lényeges jellemzőjéről, így például az alábbiakról: előkezelés, például alkáli hidrolízis, állatok jóléte a lakhelyükön, energianövények felhasználása, ammónia kivonása a biogáz-termelés előtt, foszfor kicsapatása, struvit-képződés megakadályozása, stb., továbbá biogáz felhasználása helyi gáztermelő berendezésben vagy biogáz elvezetése gázvezetékek segítségével.
A www.bioqas.ch/f+e/2stede.htm internetes oldal biogáz előállítását ismerteti. A szerves hulladékot hidrolizálják és forgó szitadobban savasítják, amelyből a folyékony frakciót folyamatosan olyan elvezetik egy olyan berendezésbe, amelyben biogáz-termeléssel járó anaerob lebontást hajtanak végre. Ez a dokumentum sem tesz említést a jelen találmány számos lényeges jellemzőjéről, így például az alábbiakról, előkezelés, például alkáli hidrolízis, állatok jóléte a lakhelyükön, energianövények felhasználása, ammónia kivonása a biogáz-termelés előtt, foszfor kicsapatása, struvit-képződés megakadályozása, stb., továbbá biogáz felhasználása helyi gáztermelő berendezésben vagy biogáz elvezetése gázvezetékek segítségével.
A találmánnyal célunk az energianövények újféle hasznosítása, nevezetesen az energianövények és szerves trágya együttes, nagyüzemi biogáz-termelő üzemekben
-22végzett, anaerob emésztése. A találmány tárgya továbbá iszapszétválasztás, vagyis a szerves trágyában lévő tápanyagok finomítása.
A találmány szerinti megoldás alkalmas állati tetemek, hús- és csontliszt, stb. , valamint szerves trágyák/energianövények együttes emésztésére, ily módon megoldást jelent az állati hulladékok megsemmisítésre, miközben az állati hulladékokat és a növényeket, szerves trágyákat, stb. műtrágyává dolgozzuk fel.
A találmány szerinti eljárással lehetővé válik egynyári takarmánynövények, például a cukorrépa, kukorica, lucerna, illetve az összes olyan növény feldolgozása, amely hektáronként nagyobb mennyiségű szárazanyagot eredményez, mint a szemes gabonafélék. A takarmánynövények zöld növényekként is használhatók, illetve felhasználhatók növényforgatásokban. A találmány szerinti eljárás révén érdemessé válik a félreeső területeken energianövényeket termeszteni.
A találmány szerinti megoldáson alapuló biogáz-termelés a jövőben vélhetően konkurenciát jelent majd a földgáz-termelés számára és ezáltal üzleti szempontból vonzóvá válik, ugyanakkor célszerűen nem lesz szubvencionált. Véleményünk szerint a dániai energiatermelés a dániai energiafogyasztás jelentős részét fedezni fogja, vagyis a földgáz felhasználásával hasonló nagyságrendbe esik majd, ami körülbelül 150 PJ évente. Ezenkívül az ilyen típusú energiatermelés kedvező a környezetvédelem, az állatok jóléte és a táplálék biztonsága szempontjából is.
Parsby becslése szerint az energianövények, különösen a szemes gabonafélék felhasználása esetén az energiatermelés évente 50-80 PJ lehet. Ez rövid távon 150.000 hektár, míg hosszabb távon 300.000 hektár szemes gabona termesztését teszi szükségessé. Ha viszont azt feltételezzük, hogy a biogáz-termelő üzemekben hektáronként 15 tonna szárazanyagot eredményező cukorrépát erjesztünk meg a zöldjével együtt, az energiatermelés akár körülbelül 100 PJ is lehet évente. Ehhez jönne hozzá az együttemésztett szerves trágyából származó energia, ami körülbelül 25 PJ lenne. A cukorrépa új fajtáinak termesztésével a szárazanyag-hozam jelentősen meghaladhatná a jelenlegi szintet, vagyis a hektáronkénti 25 tonna körüli hozamot.
A találmány lényege olyan folyamatok kombinálása, amelyek fokozott biogáztermelést, ammónia kivonását és további lehetséges felhasználását, valamint a megemésztett és kivont maradékanyagok, például meddő víz feldolgozását teszi lehetővé.
A találmány lényeges jellemzője, hogy egyszerű és robusztus folyamatokat egyetlen eljárásba integrálunk. A találmány révén egyszerű és robusztus energiatermelő üzemek megvalósítása válik lehetővé, melyek kiváló energiatermelési és gazdaságossági jellemzőkkel rendelkeznek a hagyományos üzemekhez képest. A találmány révén
-23megvalósított energiatermelő üzemek integrálhatók az állattartást és a földművelést irányító rendszerekbe is.
A találmány szerinti eljárás egyik lehetséges változata révén megakadályozhatok a fertőzések, valamint az állati mikrobás és parazita kórokozók, például Campylobacter, Salmonella, Yersinia, Acaris és más hasonló mikrobák és parazita élőlények szétterjedése a levegőben és a termőföldeken. Ily módon lecsökkentjük, illetve kiküszöböljük az emberek megfertőződésének veszélyét.
A találmány révén lehetővé válik a szerves trágyában, a takarmányban, a vágóhídi hulladékban, a hús- és csontlisztben, stb. lévő BSE-prionok számának csökkentése. Ezt az előkezelés és az emésztés együttes alkalmazásával érjük el. Ennek következtében a találmány lehetőséget teremt az állati tetemek, vágóhídi hulladékok, stb. feldolgozására, vagyis lehetővé váilk az állati tetemekben lévő tápanyagoknak a műtrágyaként történő felhasználása. Az állati tetemekben, a hús- és csontlisztben, továbbá a szerves trágyában, a takarmányban, a vágóhídi hulladékokban, stb. jelen lévő BSE-prionok számának csökkentése és/vagy azok teljes megsemmisítése nélkülözhetetlen a szerves hulladékok ilyen kezelésénél. A BSE-prionok elpusztítását a találmány szerinti eljárásnál az előkezelés és az emésztés együttes alkalmazásával érjük el. A találmány szerinti eljárás alternatív megoldást jelent az elpusztult állatok központi üzemekben történő feldolgozására, (amit azonban jelenleg az EU-előírások tiltanak), valamint különböző termékek, például főleg állateledelként felhasználásra kerülő hús- és csontliszt előállítására.
A találmány szerinti eljárás egyik lehetséges változata alkalmas arra, hogy a szerves trágyában lévő fő tápanyagokat, például nitrogént és foszfort kiválasszuk és ezeket a tápanyagokat kereskedelmi minőségű műtrágyatermékekké dolgozzuk fel.
A találmány egy további lehetséges változata lehetővé teszi nagymennyiségű biogáz előállítását számos különböző szerves anyagból, így például az összes lehetséges állati trágyából, energianövényekből, növényi maradványokból és más szerves hulladékokból.
A találmány egy szintén további lehetséges változata az állatok jólétét és egészségét optimális szinten tartja, amikor azok az ólakban, istállókban tartózkodnak, miközben a porok és a gázok, például az ammónia, kibocsátását lecsökkenti. Ezt az állattelepek meddő vízzel történő átöblítésével, illetve a meddő víz visszaforgatásával érjük el.
A találmány egy szintén további előnyös változata az összes korábbi változatot egyesíti magában.
A találmány további lehetséges, előnyös változatai a korábban említett változatok közül egyet vagy többet foglalnak magukba.
A találmányt a továbbiakban a rajz alapján ismertetjük részletesen. A rajzon:
-24- az 1. ábra a találmány szerinti rendszer egyik lehetséges változatát szemlélteti. Ennél a kiviteli alaknál az állatok, különösen háziállatok, például sertés, szarvasmarha, ló, kecske, juh és/vagy szárnyasok, például csirke, pulyka, kacsa, liba, stb. tenyésztésére szolgáló ólakban vagy istállókban keletkező, célszerűen iszap formájában képződő trágyát egy első előkezelő tartály és/vagy egy másik előkezelő tartály közül az egyikbe vagy mindkettőbe továbbítjuk.
A találmány szerinti eljárás elve az, hogy a célszerűen iszap formájában keletkező és vizet, például az ólak vagy istállók tisztítására használt meddő vizet tartalmazó trágyát az első előkezelő tartályhoz továbbítjuk, amely olyan kivonótartály, amelyben a tartályban lévő anyaghoz adalékanyag, például CaO és/vagy Ca(OH)2 hozzáadásával kivonjuk az ammóniát. A CaO és/vagy Ca(OH)2 vegyületnek az iszaphoz történő hozzáadása azonban elvégezhető azelőtt is, hogy az iszapot bevezetnénk az első kezelő tartályba, illetve kivonótartályba.
A CaO és/vagy a Ca(OH)2 hozzáadásával egyidejűleg vagy egy későbbi időpontban a kivonótartályt tartalmazó előkezelő tartályban nitrogén/ammónia kivonását és/vagy az iszap melegítését végezzük és a kinyert nitrogént vagy ammóniát célszerűen abszorbeáljuk, mielőtt eltárolnánk egy külön tartályban. A nitrogént tartalmazó, kivont ammóniát célszerűen egy, az első kezelő tartályban elrendezett kivonótartályban lévő oszlopban abszorbeáljuk, mielőtt tárolás céljából a külön tartályba továbbítanánk.
A mikrobás organizmusokkal anaerob erjesztés során nehezen emészthető szerves anyagokat célszerűen előkezeljük egy második előkezelő tartályban, mielőtt azokat a korábban említett kivonótartályt tartalmazó első előkezelő tartályba vezetjük. Az ilyen szerves anyagok tipikusan jelentős mennyiségben tartalmaznak például cellulózt és/vagy hemicellulózt és/vagy lignint, például célszerűen több mint 50% w/w cellulózt és/vagy hemicellulózt és/vagy lignint tartalmaznak a szerves anyag száraz tömegére vonatkoztatva, amely szerves anyag például szalma, takarmánynövény, azon belül kukorica, növényi hulladék vagy más szilárd, szerves anyagok. A nitrogén-tartalmú ammóniát egy későbbi lépésben vonjuk ki az előkezelt szerves anyagból.
Mind az első, mind a második előkezelő tartályban az iszapon termális és alkáli hidrolízist végzünk. A hőmérséklet és/vagy a nyomás azonban lényegesen magasabb a második előkezelő tartályban, amelyet ezért célszerű zárt rendszerként kialakítani, amely alkalmas nagy nyomás fenntartására.
Végül az imént említett, előkezt iszapot célszerűen legalább egy termofil reaktorba és/vagy legalább egy mezofil biogáz-termelő reaktorba vezetjük. Az iszapot ezután anaerob módon a két reaktorban egyidejűleg emésztjük, miközben biogáz képződik. A biogáz főleg
-25metánt tartalmazó gáz, amely bizonyos esetekben kisebb mennyiségben szén-dioxidot is tartalmaz. A biogáz-termelő reaktorok célszerűen olyan energiatermelő üzemek részeként vannak megvalósítva, amelyek a szerves anyagokból az eddigieknél nagyobb mennyiségű energiát képesek előállítani.
A biogáz elvezethető egy gázüzemű motorhoz, és az ebből a motorból nyert energia felhasználható a kivonótartály fűtésére. A biogáz azonban elvezethető egy kereskedelmi célú biogázvezeték-hálózattal is, amely a biogázt a háztartásokba és az ipari felhasználókhoz továbbítja.
Az anaerob erjesztés során megmaradó anyagokat, melyek továbbra is szilárd és folyékony anyagokat tartalmazó iszap formájában vannak jelen, a találmány egyik célszerű változatánál legalább egy dekantáló centrifugához vezetjük, amely szétválasztja a szilárd és a folyékony anyagokat. Ennek a szétválasztásnak az eredménye egy legalább félig szilárd frakció, amely szinte kizárólag foszfort tartalmaz, például egy olyan legalább félig szilárd frakció, amely célszerűen több mint 50% w/w foszfort tartalmaz. Ugyanebben a lépésben vagy egy másik dekantáló centrifugával végzett szétválasztó lépésben előállítunk egy másik, legalább részben szilárd frakciót is, amely célszerűen szinte kizárólag káliumot tartalmaz, mely frakció olyan, legalább félig szilárd frakció, amely célszerűen több mint 50% w/w káliumot tartalmaz. Az említett frakciók, amelyek egy szárítási lépést, például egy permetező szárítást vagy iszapszárítást követően granulált formában kerülnek előállításra, célszerűen műtrágyaként történő forgalmazásra alkalmas, kereskedelmileg elfogadható tisztaságú foszfort és/vagy káliumot tartalmaznak. Az ilyen műtrágya kiszórható a növényekre vagy a termőföldekre. A dekantáló centrifugálással történő szétválasztáskor keletkező folyadékot, például a meddő vizet szintén kivezethetjük a termőföldekre, visszavezethetjük az istállókba vagy ólakba, vagy elvezethetjük egy szennyvíztisztító üzembe.
A találmány szerinti rendszer egy további lehetséges változatánál az első előkezelő tartályba olyan szerves anyagokat töltünk be, amelyek megerjeszthető szerves anyagokat tartalmazó silótartályokban vannak eltárolva. Miközben az ilyen szerves anyagokat az első előkezelő tartályhoz vezetjük, anaerob erjesztést végzünk például egy termofil erjesztőtartályban, amely alkalmas a silóban lévő gázok eltávolítására. Ezenkívül a mezőgazdasági földekről származó szalmát és növényi hulladékokat szintén elszállítjuk az istállókba vagy ólakba, illetve később az első és/vagy második előkezelő tartályba.
A 2. ábra olyan rendszert szemléltet, amely lényegében megegyezik az 1. ábrán látható rendszerrel, azzal az eltéréssel, hogy a dekantáló centrifugával történő szétválasztást követően csak a foszfort gyűjtjük össze. A vizet meddő víz formájában egy különálló, továbbtisztításra szolgáló tartályban gyűjtjük össze, ahol eltávolítjuk a nitrogént, a szagos
-26anyagokat és a megmaradó szilárd anyagok nagy részét. Ez a lépés elvégezhető például aerob erjesztéssel. Ennél a lépésnél a kálium is kiválasztható a folyadékból.
A 3. ábrán olyan rendszer látható, amely egyszerűsített megoldást mutat be a kombinált biogáz-termelő és iszapleválasztó rendszerre. A találmány szerinti rendszernek ennél a változatánál nem használunk biogáz-termelő erjesztőket, és az egy vagy két előkezelő tartályban végzett előkezelés eredményeként kapott szilárd anyagokat egy dekantáló centrifugába vezetjük, ahol szétválasztjuk azokat, majd kivonjuk a nitrogéntartalmú ammóniát, és azt egy külön tartályban gyűjtjük össze. Ily módon elkülönített, legalább félig szilárd, foszfor-tartalmú, illetve kálium-tartalmú frakciót kapunk.
A 4. ábra olyan rendszert szemléltet, amelyben a dekantáló centrifugával végzett szétválasztást követően a káliumot nem választjuk ki, ahogy ez a 3. ábrán bemutatott rendszerben történik. A később összegyűjtött meddő vízből azonban leválasztható a kálium.
Az 5. és a 6. ábra a találmány szerinti rendszer egy további lehetséges változatát szemlélteti. Az ábrákon látható egyes komponenseket később részletesen ismertetjük. A találmányt a továbbiakban számos különböző szempont alapján ismertetjük.
A fertőtlenítésre szolgáló rendszer egy első eszközt, nevezetesen háziállatok, például sertés vagy szarvasmarha tenyésztésére szolgáló ólat vagy istállót és/vagy egy második eszközt, főleg ammónia kivonására és az iszap előkezelésére szolgáló eszközt és/vagy egy harmadik eszközt, főleg egy, az iszapból az eddigieknél több energia kinyerésére alkalmas energiatermelő üzemet tartalmaz.
A szóban forgó rendszer célszerűen egy istállóból, egy kivonótartályból és egy biogáz-termelő reaktorból áll. A rendszer azonban további elemeket is tartalmazhat, így például az iszaphoz CaO-t vagy Ca(OH)2-t hozzáadó eszközt, például kénsavat tartalmazó abszorpciós oszlopot, az ammónia-koncentrátumot eltároló tartályt és az emésztett iszapot eltároló tartályt is tartalmazhat.
Az előállított biogáz a kívánt módon felhasználható áram és hő termelésére gázüzemű motorban és generátorban, ahol az áramot célszerűen villamos hálózatban értékesítjük, míg a hőt célszerűen fűtésre, például az iszap és/vagy az istállók fűtésére használjuk fel. A találmány szerinti energiatermelő üzem kiváló teljesítménnyel rendelkezik az üzemben kezelt anyag egységnyi tömegéből előállított energiamennyiség szempontjából. A kiváló teljesítményt az emésztendő anyagon végzett előkezeléssel, valamint az ammóniának az anaerob emésztést megelőzően az iszapból történő kivonásával együttesen érjük el, ahol az iszap egyaránt lehet szerves trágya vagy más szerves anyag.
-27A találmány szerinti rendszer előnyeit részletesen az alábbiakban ismertetjük. A találmány szerinti rendszerben a fertőtlenítés egyik kulcsfontosságú jellemzője egy olyan előkezelés, amely az alábbi előkezelési lépésekből áll:
Az istállóból eltávolított iszap előkezelése az alábbi egy vagy több lépést tartalmazhatja: 1) ammónia kivonása, 2) szerves anyag hidrolízise, 3) iszap fertőtlenítése, 4) habképződés lecsökkentése, 5) pelyhesítés, 6) foszfor kicsapatása és 7) struvit-képződés megakadályozása.
A feldolgozás lényege, hogy az iszapot az első eszközből egy kivonótartályba vezetjük, ahol az ammóniát CaO vagy Ca(OH)2 hozzáadásával kivonjuk, majd a kivont ammóniát felmelegítjük és abszorbeáljuk egy oszlopon, mielőtt egy külön tartályban eltároljuk. Az iszapon egyidejűleg termális és alkáli hidrolízist végzünk, célszerűen egy mészfőző felhasználásával. Végül az előkezelt iszapot a harmadik eszközhöz vezetjük, amely egy vagy két termofil/mezofil biogáz-termelő reaktort tartalmaz, amelyben az iszapot biogáz képződésével járó anaerob folyamattal módon megemésztjük, ahol a biogáz főleg metánt és kisebb mennyiségben szén-dioxidot tartalmaz. A biogázt gázüzemű motorhoz vezetjük és a motor hőjét a kivonótartály fűtésére használjuk. Az így előállított áramot értékesítjük az áramszolgáltatónak.
Mivel a szalma és adott esetben a fűrészpor a szarvasmarha-istállóból és a baromfiólakból származó mélyalom jelentős részét képezi, ezeken a trágyákon különleges előkezelést kell végrehajtani, mielőtt azokból egy biogáz-termelő üzemben optimálisan módon metán előállítanánk elő. Ilyen előkezelés célszerűen a mész nagynyomású főzése. Az említett technológiával kezelt mélyalomból sokkal hatékonyabban lehet metánt előállítani, és a biogáz-termelés mértéke is megnő. Ezenkívül azt is biztosítjuk, hogy a húgysav és a karbamid ammóniára bomoljon el, továbbá hogy a proteinek és más anyagok feloldódjanak. Ily módon biztosított, hogy az alomból származó szervetlen nitrogén az ammónia kivonását végző folyamat eredményeként nitrogén-koncentrátum formájában legyen összegyűjtve.
A találmány szerinti eljárás révén az alomban és a baromfitrágyában lévő nitrogén lényegesen nagyobb mennyiségben áll rendelkezésre a szántóföldi növények számára. Becslések szerint a lehetséges feldolgozási hatékonyság körülbelül 90%-ra növelhető más olyan trágyákhoz képest, melyeket a találmány szerinti biogáz-termelő és iszapszétválasztó üzemben kezelünk.
Bizonyos esetekben megfelelő lehet a baromfitrágyának az első termofil vagy mezofil reaktorban történő emésztése, mielőtt azt a kivonótartályba továbbítjuk. Ennek a lépésnek a végrehajthatósága egyrészt a trágya minőségétől, másrészt attól függ, hogy a két különböző kezelés hatására a húgysav milyen mértékben bomlik el. Az üzem bizonyos ideig tartó
-28működtetése során nyert tapasztalatok tisztázhatják ezt a kérdést. Lényeges szempont az üzem sokoldalúságának fenntartása annak érdekében, hogy mindenféle trágyát és energianövényt fel lehessen dolgozni.
A találmány szerinti rendszer műszaki kialakítása viszonylag egyszerű, mivel a biomasszát egy fellazító eszközzel ellátott, rozsdamentes és saválló acélból készült szállítócsiga továbbítja egy mészfőzőbe, ahol a masszát gőz befecskendezésével 180200°C-ra melegítjük. A massza kezeléséhez szükséges 5-10 perc időtartam alatt 10-16 bar nyomást tartunk fenn.
A megvalósítandó egységnek alkalmas kell lennie 100-200°C közötti hőmérséklet és nagy nyomás előállítására. Ily módon lehetővé válik a kezelés paramétereinek beállítása a találmány szerinti üzemben emésztendő különböző biomasszákhoz az energiafelhasználás, a kátrányképzödés és más műszaki paraméterek figyelembevételével.
A habképződés általános problémát jelent a biogáz-termelő üzemekben. Az ilyen üzemekben megvalósuló habképződés szabályozásának egyik célszerű módja - különösen nagymennyiségű biomassza, például energianövényekből származó biomassza esetén - a repceolaj alkalmazása, amely a habképződés szabályozása mellett a metángázképződéshez is alapanyagként szolgál. A Ca-ionok szintén nagyon hatékonyak a habképződés szabályozása szempontjából, akárcsak számos más só. A találmány szerinti rendszerben a habképződés szabályozásának egyik célszerű anyaga a Ca(OH)2 és/vagy a CaO, melyek a korábban említett egyéb hatásaik miatt is előnyösek. A Ca-ionok iszaphoz történő hozzáadása vélhetően elősegíti a pelyhek képződését és a baktériumok kötődését a szerves részecskékhez, ily módon javul az anaerob emésztés hatékonysága.
Az előzőek alapján amennyiben a nagyfokú gázképződés miatt a folyamat során a habképződés szabályozására és/vagy pelyhesítésre van szükség, az erjesztőkbe közvetlenül bevezethető a kalcium és/vagy a repceolaj. A Ca(OH)2 vagy CaO hozzáadása a bikarbónátok, például CaCO3 kicsapódását is eredményezi. Ezáltal lecsökken a CO2 koncentráció az oldatban és a gázfázisban, ami a szén-dioxid-kibocsátás csökkenésén keresztül lecsökkenti a habképződés mértékét.
A Ca(OH)2 vagy CaO hozzáadása, valamint az ammónia kivonása és az iszap fertőtlenítése az ortofoszfátok, így például az oldott foszfor (PO4 ) kicsapódását is elősegíti. Ezek a foszformolekulák más pelyhekkel együtt az iszapban lebegnek. A kalcium felhasználása a kémiai oxigénigény (COD) korlátozott csökkenéséhez is vezet, ami azt jelenti, hogy a kalcium az ortofoszfáton kívül más sókat is kicsap.
Feltételezések szerint a különböző szerves hulladékok kémiai jellemzői közötti különbségtől függetlenül egy egyszerű hőkezelés, különösen az alkáli hidrolízissel kombinált
-29hőkezelés az eddigieknél nagyobb mennyiségű gáz előállítását teszi lehetővé. Ezenkívül a magas hőmérséklet és a magas pH-érték kombinálása az előkezelés során vélhetően szintén a szerves anyag hatékonyabb fertőtlenítését eredményezheti a csak anaerob emésztéshez képest, függetlenül attól, hogy termofil vagy mezofil erjesztésről van-e szó.
Szükségesnek tartjuk megjegyezni, hogy a Dán Környezet- és Energiaügyi Minisztérium 823 sz. rendelete előírja, hogy egy felügyelt fertőtlenítést 1 órán keresztül, 70°C hőmérsékleten kell elvégezni. Ennek ismeretében a találmány szerinti rendszer célszerű változatainál egy héten át 70°C hőmérsékleten végezzük a fertőtlenítést, mielőtt az azt követő két anaerob emésztést, vagyis a termofil és mezofil emésztést elvégezzük, ami véleményünk szerint teljesen kizárja az összes állati és/vagy emberi mikrobás és zoonus kórokozó életben maradását. Ezzel a kezeléssel a BSE-prionokat szintén teljesen elpusztítjuk vagy legalábbis azok számát jelentős mértékben lecsökkentjük.
Végeredményben az iszapban lévő összes fertőző organizmust elpusztítjuk és azokat nem juttatjuk ki a környezetbe, amikor a trágyát kiterítjük a földekre. Ezáltal az is lehetővé válik, hogy az első eszközt, vagyis az állatok lakhelyét lemossuk a megemésztett iszappal annak érdekében, hogy azokat tisztán tartsuk. Ily módon kiküszöböljük azt is, hogy az állatok egymást megfertőzzék. Lehetővé válik továbbá víz felhasználása az állatok és az ólak tisztítására, illetve a víznek a légkörbe történő kibocsátására anélkül, hogy a levegőbe kellemetlen szagú, poros vagy fertőző anyagokat juttatnánk. Ez azáltal válik lehetővé, hogy a többlet vizet tartalmazó iszapot meghatározott időtartamnál hosszabb ideig nem lehet tárolni ott, ahol a földek trágyázása megengedett. A nitrogént nem tartalmazó iszap egész évben kiteríthető a földekre.
A találmány szerinti eljárás során az előkezelés és az iszap fertőtlenítése amiatt lényeges, hogy lehetővé tegyük az iszapnak a termőföldekre történő későbbi kiterítését.
Nyilvánvaló, hogy a jelen találmánynak számos különböző vonatkozása van, amelyek önmagukban vagy egymással kombinálva is szabadalmaztatható találmányokat jelentenek. A továbbiakban a különböző önálló egységeket, illetve komponenseket ismertetjük. A komponenseket az 5. és 6. ábra segítségével tekintjük majd át.
Nyilvánvaló, hogy a kiválasztott komponensek a jelen találmány más aspektusainak alapjait is képezhetik. A találmány nem korlátozódik a komponensek alábbiakban felsorolt teljes listáján található elemek kombinációira. A leírásból nyilvánvalóvá válik, hogy a találmány más aspektusai a felsorolt komponenseknek csak egy részéhez kapcsolódnak. Ilyen aspektus többek között a nitrogén és/vagy a foszfor és/vagy a kálium koncentrációját növelő eszközök; a kivonótartály komponensein alapuló energiatermelés, a mészfőzés és az erjesztés, valamint az állatok jóléte és a meddő víz feldolgozása.
-30Nyilvánvaló, hogy az alábbi aspektusok, amelyek többek között a fertőtlenítéssel kapcsolatosak, nem szükségszerűen tartalmazzák az összes később bemutatásra kerülő komponenst. Nyilvánvaló, hogy a fertőtlenítéssel kapcsolatos aspektusok az alább felsorolt komponenseknek csak egy részének kombinációját tartalmazzák.
Az állatok 1. ábrán látható 1 lakhelyei a táplálék biztonsága és a táplálék minősége, az állatok jóléte és a telepen dolgozók munkakörülményei, valamint az iszap kezelése szempontjából optimális körülményeket biztosít, továbbá alkalmasak a zöldfarm energiatermelő üzemben történő kezelésre, ezenkívül a külső környezetbe kibocsátott anyagok, például ammónia, por, szaganyagok, metán, dinitrogén-oxid és más gázok mennyiségét minimálisra csökkentik.
Az állattelep egy vagy több korai elválasztó épületből áll, amelyek összesen 10 részleget tartalmaznak, melyek évente 250 jószág elhelyezésére alkalmasak. Mindegyik részleg például 640 darab 7-30 kg súlyú malacnak vagy 320 darab 30-98 kg súlyú vágósertésnek ad otthont.
Évente - becslések alapján - körülbelül 10000 m3 iszap keletkezik. Ehhez jön körülbelül 5000-10000 m3 szennyvíz, amit visszaforgatnak az állattelepre. Az állattelepre vonatkozóan az alábbi főbb feltételeknek kell teljesülni:
1) Kétklímás rendszer: az ólakat lehetőleg úgy kell kialakítani, hogy kétklímás rendszerűek legyenek. Az ólak hátsó végét el kell látni egy mozgatható tetővel, amely lehetőséget biztosít a sertések számára, hogy a tető alatt egy viszonylag melegebb környezetben vagy az ól más részében egy viszonylag hűvösebb környezetben lehessenek. A hőmérsékletkülönbségnek 5-10°C-nak kell lenni a két rész között.
Amikor a malacok súlya eléri körülbelül 30 kg-ot, a tetőt úgy kell beállítani, hogy általában alacsonyabb hőmérsékleteket tegyen lehetővé az épületben, így a sertések megmelegedhetnek a fedett rész alatt. Az alacsonyabb hőmérséklet biztosításával lehetővé válik a hűvösebb időszakokban is a légmozgás növelése.
2) Az állatok lakhelye: a disznóknak célszerűen egy automatából adagoljuk a szalmát. Ezáltal stimuláljuk a keresgélő és földtúró viselkedést, ugyanis maguknak kell kikaparni a szalmát az automatából. A szalma energiaforrásként is szolgál az energiatermelő üzemben.
3) Fűtés: az energiatermelő üzemből származó hőt célszerűen visszavezetjük az állattelepekre. A hőt két független keringető rendszerrel biztosíthatjuk. Az egyik rendszer a tető alatt helyezkedik el és 30-35°C-ot biztosít, ami a sertések számára kellemes mikroklímát eredményez, miközben szárazon tartja a földet és lecsökkenti azon a baktériumok szaporodását. A másik rendszer a meleget az épület falai mentén elhelyezett csöveken
-31 keresztül az épület légterébe juttatja. A második keringető rendszerhez szabályozott szellőztetés is kapcsolódik.
4) Zuhanyzók: a zuhanyzók célszerűen a padló felett helyezkednek el, amely a teljes alapterület %-ét borítja. A padló arra ösztönzi a disznókat, hogy ürüléküket azon helyezzék el, és ne pedig a kemény földön. A zuhanyvíz az ürüléket a csatornába mossa, ezáltal megakadályozzuk a bűz keletkezését és az ammónia elpárolgását, stb. A tiszta szilárd talaj jelentősen lecsökkenti a trágyában lévő kórokozók, például szalmonella, Lavsonia, stb. által esetleg okozott fertőzések kialakulásának veszélyét.
5) öblítés: a csatornákat naponta célszerűen több alkalommal átöblítjük. Az öblítést az energiatermelő üzemből származó technológiai vízzel végezzük. A trágyát egy szelepen keresztül egy központi csatornába vezetjük.
6) Csatornakialakítás: a trágya szabad felületét oly módon csökkentjük, hogy V-alakú csatornákat használunk és ezzel egyidejűleg a csatornákat optimális módon öblítjük. Ez kulcsfontosságú az állattelepekről kibocsátott szaganyagok mennyiségének csökkentése szempontjából.
7. Szellőztetés: a szellőztetés úgy van kialakítva, hogy a maximális légáramlás 20%a a padló alatt és a padló keresztül, a kettős V-alakú csatornák közötti központi szellőztető járatokban legyen valósuljon meg. Az év 60-80%-ában a maximális szellőztetés 20%-a elegendő légmozgást biztosít.
8) Takarmányozás: a takarmányt egy nedves etetőgéppel adagoljuk, amely igény szerint biztosítja a takarmányt.
A továbbiakban a 2 iszapgyűjtő tartály működését ismertetjük. A 2 iszapgyűjtö tartály feladata az állattelep naponta végzett tisztítása során keletkező iszap összegyűjtése. A 2 iszapgyűjtö tartály olyan átmeneti tárolóként működik, amelyből az iszapot egy 3 fő gyűjtőtartályba szivattyúzzuk át. Az iszapot a 2 iszapgyűjtő tartályba a gravitáció segítségével folyatjuk be. A 2 iszapgyűjtő tartály térfogata bármilyen megfelelő nagyságú lehet, például 50 m3. A 2 iszapgyűjtő tartály lehet betonból és elhelyezhető az épület padlózata alatt, így az épületből kifolyó iszap a gravitáció segítségével vezethető bele.
Az iszapot a 2 iszapgyűjtő tartályból célszerűen szivattyúzással juttatjuk a 3 fő gyűjtőtartályba. Más telepekről vagy üzemekből származó, más típusú hígtrágya vagy hulladék szintén bevezethető a 3 fő gyűjtőtartályba. Ilyen trágya például a menyéttrágya, a szarvasmarha-trágya, a melasz, a vinasz, a siló, stb. Ezeket az anyagokat kocsival szállítjuk a 3 fő gyűjtőtartályhoz és közvetlenül töltjük be azokat a tartályba. A 3 fő gyűjtőtartály térfogata, illetve kapacitása bármilyen megfelelő nagyságú lehet, így például körülbelül 1000 m3. A kivonótartályban lévő folyadékszint célszerűen egy szivattyút vezérel, amely az iszapot
-32kiszivattyúzza a 3 fő gyűjtőtartályból. Az adagolás szabályozása lehat kézi vagy automatikus. A szivattyúzás maximális kapacitása bármilyen megfelelő értékű lehet az adott körülmények között.
Amikor az iszapot a 3 fő gyűjtőtartályból a kivonótartályba szivattyúzzuk át, meszet adunk az iszaphoz a pH-érték megnövelése céljából. A mész adagolóvezetéke célszerűen úgy van kialakítva, hogy 30-60 g CaO-t adjon 1 kg szárazanyaghoz. A meszet célszerűen por formájában keverjük az iszaphoz, amelyet a teherautóról fúvóssal lehet a silóba juttatni. A siló térfogata, illetve kapacitása például körülbelül 50-75 m3. Az 1 kg szárazanyagra jutó 30-60 g mennyiségű rész megfelel óránkét körülbelül 6-12 kg CaO hozzáadásának, miközben óránként 3,5 m3 6% szárazanyag-tartalmú iszap kerül feldolgozásra.
Ha a meszet közvetlenül a 6% szárazanyag-tartalmú iszaphoz adjuk, akkor a mész adagja a szárazanyag 1 kg-jára vonatkoztatva körülbelül 60 g, vagyis óránként körülbelül 8,8 kg CaO-ot adunk az iszaphoz. Célszerű azonban a meszet közvetlenül egy alkáli, nagynyomású sterilizáló és hidrolizáló egységbe juttatni. Ha a meszet közvetlenül a nagynyomású egységbe (az E-médiumok 20-70% szárazanyagot hordoznak) juttatjuk, a mészadag körülbelül 30-60 g/kg a teljes szárazanyag-mennyiségre vonatkoztatva. Ha 1 kg szárazanyagra 60 g kalcium-oxid jut, akkor egy adagnyi iszaphoz 342 kg kalcium-oxidot kell adni, illetve ha 1 kg szárazanyagra 30 g kalcium-oxid jut, akkor egy adagnyi iszaphoz 171 kg kalcium-oxidot kell adni.
A mérleg célszerűen a beérkező E-médiumokat, vagyis az energiát tartalmazó szerves anyagok tömegét méri. Az értékesítők célszerűen meghatározzák azoknak a médiumoknak - például mélyalomnak vagy különféle energianövényeknek - a típusát, amelyeket az üzemekbe szállítanak.
A specifikációt a releváns E-médiumok kiválasztásával kell megadni egy vezérlő panelen. Az értékesítők adatai alapján a beérkező E-médiumok súlya, valamint azok jellemzői rögzítésre kerülnek.
A vezérlés mindegyik E-médiumhoz meghatározza az alábbiakat (lásd alkáli hidrolízis):
• energiatartalom • a szükséges melegítési idő • a szükséges pihentetés! idő.
A továbbiakban a mélyalmot és az energianövényeket gyűjtő 6 fogadóállomás működését ismertetjük. A 6 fogadóállomás a baromfitól vagy más állatoktól származó mélyalmot, valamint az energianövényeket gyűjti. Ez az állomás célszerűen egy nagyméretű siló, amely a talaj mentén számos szállítócsigával van felszerelve. A teherautók az E — 33 — médiumokból álló szállítmányokat közvetlenül a silóba ürítik. A siló térfogata, illetve kapacitása bármilyen megfelelő érték lehet az adott körülmények között, így például a körülbelül 51,5% szárazanyag-tartalmú E-médiumokból évente körülbelül 9800 tonna befogadására lehet alkalmas. A siló térfogata néhány köbmétertől körülbelül 100 m3-ig terjedhet, ami megfelel 3 napi - pontosabban 65 órányi - anyagmennyiségnek. A tartály anyaga célszerűen beton/acél.
Az energianövények számára kialakított 7 siló az energianövények tárolására szolgál, melyeket célszerűen silótakarmányként tartósítunk. A 7 siló térfogata/kapacitása körülbelül 5000-10000 m3 lehet. A 7 siló lehet egy zárt tárolótartály, ahol a tartályból kifolyó silólevet összegyűjtjük és átszivattyúzzuk a 3 fő gyűjtőtartályba.
Az alomhoz és az energianövényekhez tartozó 8 szállító és homogenizáló rendszer célszerűen a 3 fő gyűjtőállomás alján lévő szállítócsigáktól kapja az E-médiumokat. Az Emédiumok további szállítócsigákkal a főzőegységekbe továbbíthatók, ahol egyidejűleg célszerűen egy integrált fellazító berendezéssel fellazítjuk azt. A rendszer térfogata/kapacitása bármilyen megfelelő érték lehet, amely az adott körülmények között szükséges, így például körülbelül 1,5 m3 E-médium/óra, illetve 8200 tonna E-médium/év. A 8 szállító és homogenizáló rendszer kapacitása célszerűen legalább körülbelül 30 m3/óra. Az E-médiumok hozzáadását három alapvető paraméter szabályozza, nevezetesen a térfogat, a sűrűség és az idő. E három paraméter alapján az egységnyi idő alatt feldolgozott térfogat, az idő és így a teljes térfogat és súly kiszámítható.
A továbbiakban egy 9 alkáli nagynyomású sterilizáló és hidrolizáló egység működését ismertetjük. A 9 alkáli nagynyomású sterilizáló és hidrolizáló egységnek két fő feladata van, egyrészt az E-médiumokban, különösen a különböző baromfiféléktől származó mélyalomban vagy más állati termékekben lévő mikrobás kórokozók elpusztítása, másrészt ezzel egyidejűleg az alom strukturális komponenseinek hidrolizálása annak érdekében, hogy azokat az erjesztőtartályokban végzett mikrobás lebontásra alkalmassá tegyük.
A 9 alkáli nagynyomású sterilizáló és hidrolizáló egység célszerűen teljesen elpusztítja a BSE-prionokat, vagy legalábbis jelentősen lecsökkenti azok számát, amennyiben azok az üzembe beszállított hulladékban megtalálhatók. Ilyen hulladék például a nyershús, a csontliszt, az állati zsiradék és más hasonló termékek, amelyek nem fogyasztásra szánt állatok feldolgozásából származnak.
A 9 alkáli nagynyomású sterilizáló és hidrolizáló egységet a 8 szállító és homogenizáló rendszer tölti meg a mérleg üzembe helyezésekor meghatározott típusú Emédiumokkal.
-34A nagynyomású főzőegység két azonos részegységet tartalmaz, nevezetesen két hosszúkás csőszerű, vízszintes kamrát, melyeknek központi csavarmenete van. A két csőszerű kamra egymásra van erősítve annak érdekében, hogy az alsó kamrát könnyen lehessen megtölteni. Az egységek az alsó oldalukon egy üreges köpennyel vannak lefedve. A köpeny az alattuk keletkező gőz hőjét az E-médiumoknak adja át.
A meszet a felső főzőegységbe juttatjuk be a kalcium-oxidot tartalmazó silóból úgy, hogy adagonként 342 kg kalcium-oxidot vezetünk be.
Az alsó főzőegység előmelegített E-médiumokat fogad a felső egységtől.
Az alsó egység tartalmát egy kisméretű, 25 m3-es keverőtartályba vezetjük el. Ebben a tartályban az E-médiumokat összekeverjük a 3 fő gyűjtőtartályból érkező iszappal, majd a keveréket átszivattyúzzuk a kivonótartályba.
A kalcium-oxid bevezetésére szolgáló cső tartalmaz egy olyan áteresztő részt, amely révén a kalcium-oxid közvetlenül a két csőszerű kamra alatt elhelyezkedő keverőtartályba tölthető. A keverőtartályban a fogadó tartályból származó, sterilizált E-médiumok és nyers iszap összekeverésével homogén biomasszát állítunk elő, miközben újrahasznosítjuk az Emédiumok hőjét.
A folyamat leglényegesebb paraméterei a következők: az E-médiumok szárazanyagtartalma, hőmérséklet, nyomás és pH-érték. A paraméterek értékeinek számos lehetséges kombinációja közül az optimális paraméterkészlet az alábbi: 160°C hőmérséklet, 6 bar nyomás, körülbelül 30%szárazanyag-tartalom, körülbelül 12 pH-érték.
A sterilizáló egységben végzett kezelés időtartama több időtartamból tevődik össze, melyek a következők: 1. Betöltési idő; 2. Előmelegítési idő a felső csőben; 3. Melegítési idő az alsó csőben; 4. Meghatározott hőmérsékleten és nyomáson történő pihentetés! idő; 5. Nyomáscsökkentési idő; 6. Kiürítési idő; és 7. CIP idő.
A betöltési idő az az időtartam, amely ahhoz szükséges, hogy az E-médiumokat a nagynyomású sterilizálóba szállítsuk és ott összekeverjük azt a hozzáadott iszappal. A betöltési idő körülbelül 10 perc. A betöltést követően az E-médiumokat 160°C hőmérsékletre kell felmelegíteni 6 bar nyomás mellett. Az előmelegítés a felső csőben történik, míg a normális melegítés az alsó csőben. A melegítési idő várhatóan körülbelül 30-40 perc.
A keverék kezelési idejének a kívánt hőmérsékleten és nyomáson - vagyis 160°C-on és 6 bar nyomáson — történő kezelése körülbelül 40 percig tart.
A nyomáscsökkentés időtartama körülbelül 10 perc. A túlnyomást a kivonótartályba vezetjük el.
A kiürítést szállítócsiga segítségével végezzük.
-35- —,:. j. *..·
A CIP idő a szükség esetén elvégzett tisztítás időtartama, bár erre a tisztításra általában nincs szükség.
A nagynyomású főző térfogata 10 m3 egységenként, és a betöltés mértéke körülbelül 75-90%-os. A keverőtartály térfogata 25 m3.
Az alábbi táblázatban a kezelés lényegesebb paramétereit foglaltuk össze.
Értéktartomány Kiválasztott érték Mértékegység
Szárazanyagtartalom 10-30 30 % w/w
Hőmérséklet 120-160 160 °C
Nyomás 2-6 6 bar
Savasság 10-12 12 pH
A szállítók paneljén, ahol az E-médiumokat regisztráljuk, az alábbi paramétereket célszerű definiálni a sterilizáló egység vezérlése céljából: súly, az E-médiumok térfogata és fajtája. Ily módon lehetővé válik a nagynyomású főzőbe szállított minden egyes Emédiumhoz az alábbiak meghatározása:
- az egyes E-médiumok energiatartalma
- szükséges melegítési idő
- szükséges kezelési idő
- szükséges keverési idő az iszappal történő összekeveréshez
- az E-médiumoktól függő energiaigény
- a betöltés mértéke, jel a radarhullámú/mikrohullámú érzékelőktől
- az operátor által megfigyelt, tapasztalati értékek.
A továbbiakban a nagy nyomással sterilizált E-médiumok és a nyers iszap összekeverésére szolgáló 10 keverőtartályt mutatjuk be. A nagynyomású egységben végzett sterilizálást és hidrolízist követően a biomasszát tágulni hagyjuk egy 10 keverőtartályban, amely célszerűen a nagynyomású egység alatt helyezkedik el. A túlnyomás, vagyis a gőzt a 10 keverőtartályba vezetjük el annak érdekében, hogy összegyűjtsük az ammóniát és a hőt a kivonótartályban lévő biomasszához vezessük, mielőtt az a 10 keverőtartályban tágulni kezd.
A 10 keverőtartály feladata a fogadó tartályból származó hideg, nyers iszap és a forró, sterilizált E-médiumok összekeverése annak érdekében, hogy a két médium közötti hőátadást és a két médium összekeveredését biztosítsuk. A hőátadás a hő újrahasznosítását jelenti.
- 36 - j
A keverőtartály térfogata, illetve kapacitása például körülbelül 25 m3. A tartály anyaga bármilyen megfelelő anyag lehet, például szigetelt üvegszál. A tartály üzemi hőmérséklete tipikusan körülbelül 70-95°C.
A folyékony biomassza tárolására szolgáló tartályban lévő biomasszát arra kell felhasználni, hogy a teljes üzem indításakor elegendő mennyiségű biogáz termelését biztosítsuk. Ez azonban csak akkor alkalmazható, ha rendelkezésre áll folyékony biomassza. Folyékony biomassza például a halolaj, valamint az állati vagy növényi zsiradék. Vinasz és melasz szintén használható, azonban ezek alkalmazása nem javasolt amiatt, hogy viszonylag magas a víztartalmuk, és ily módon az 1 kg termékre vetített potenciális energiatartalmuk alacsony.
A folyékony biomasszát tároló 11 tartály térfogata/kapacitása tipikusan körülbelül 50 m3. A 11 tartály anyaga célszerűen rozsdamentes acél. A 11 tartály célszerűen folyadékokat és olyan szilárd anyagokat tartalmaz, amelyek szemcsemérete maximum 5 mm. A hőmérséklet szabályozása céljából a 11 tartályhoz célszerűen egy keverő és melegítő rendszer is tartozik. Szintén a 11 tartály részét képezik olyan szivattyúk, amelyek a tartály tartalmát az erjesztőkbe továbbítják. A 11 tartályban lévő hőmérséklet célszerűen legalább 75°C annak érdekében, hogy az olajos vagy zsíros biomassza az erjesztőkbe átszivattyúzható legyen.
A 12 kivonó és fertőtlenítő tartály célszerűen az alábbi anyagokat fogadja:
- iszap a befogadó tartályból és/vagy
- E-médiumok a nagynyomású főzőbői és/vagy
- adott esetben folyékony biomassza a folyékony biomasszát tároló tartályból és/vagy
- meddő víz a dekantálóból vagy esetleg a kálium-leválasztóból.
A 12 kivonó és fertőtlenítő tartály feladata a nagynyomású főzőben felhasznált hő regenerálása oly módon, hogy a befogadó tartályból származó iszapot felmelegítjük, és ezt a hőt az E-médiumoknak az iszappal történő összekeverésére használjuk, így homogén masszát állítunk az erjesztők számára, szabályozzuk a pH-értéket az erjesztőkbe történő bevezetés előtt, továbbá fertőtlenítjük az iszapot.
A 12 kivonó és fertőtlenítő tartállyal első lépésben kivonjuk az ammóniát, majd a második lépésben a kinyert gázt egy olyan abszorpciós oszlopba vezetjük, amely közös a végső kivonó folyamatban alkalmazott abszorpciós oszloppal. A mikrobás kórokozókat elpusztítjuk és a közegeket, iszapot előkészítjük az anaerob emésztésre.
A továbbiakban a 12 kivonó és fertőtlenítő tartály egyik célszerű megvalósítási módját ismertetjük.
-37* · * Ό <* · · ) ·· · « · · · .-· 4. J.
A tartály alja szigetelt betonkúppal van ellátva, amely lefelé 20°-os szögben van megdöntve. Az üledéket és a homokot eltávolítjuk a tartály aljáról például mamutszivattyúval. A tartály alján egy homokszűrőt helyezünk el, amely egy külső vezetéken keresztül üríthető. A tartály a szűrőn keresztül is leereszthető.
A tartály teteje olyan kúpos kialakítású, amely szendvics-szerkezetben elrendezett, szigetelt izoftál poliészter (beágyazott hab) rétegekből áll. A kúp dőlésszöge körülbelül 10°. A tartály tetejére vízpermetező rendszer van szerelve a keverési folyamat és az általános folyamat során fellépő habosodás kiküszöbölésére. A kúp tetején egy lassan mozgó keverőrendszer van elhelyezve, amely optimális homogenizálást, az ammónia optimális kipárolgását és az anyagban lévő hő optimális eloszlását biztosítja. Az ammóniát egy nedves levegőt tartalmazó csövön keresztül vezetjük az abszorbeáló egységhez.
A tartály oldala, illetve falai olyan hengerként vannak megvalósítva, amelyek szendvicsszerkezetű, szigetelt izoftál poliészter (beágyazott hab) rétegekből állnak. A tartály belsejében körülbelül 600 m hosszúságú 5/4”-es fűtőcsövek vannak körgyűrű alakzatban elrendezve a médiumok felmelegítése céljából. A melegítési folyamat szabályozása érdekében néhány hőmérséklet-távadó is be van építve. A közeghez keverendő savak mennyiségének szabályozása céljából pH-értéket mérő műszer is be van építve. A tartály alján a henger alakú fal külső oldalain szigetelt szelepes, szivattyús kamra van kiképezve. A tartály közepén egy ammóniagőz-diffúzor van elhelyezve. Az alkáli sterilizáló és hidrolizáló egységben keletkező ammóniagőzt beleporlasztjuk a tartályban lévő anyagba.
A hengeres fal átmérője körülbelül 12 m, magassága pedig 9 m. Ez azt jelenti, hogy a tartály hasznos térfogata körülbelül 1000 m3, beleértve az alsó kúpot is.
Az iszap és az E-médiumok hidraulikus ülepítési ideje körülbelül 7 nap, míg az abszolút minimális ülepítési idő körülbelül 1 óra.
A kivonó és erjesztőtartály egyik célszerű változatának az alja betonból, merevítő vasból és nyomásálló szigetelésből van. A médiumokkal érintkező felület izoftalát poliészterrel van bevonva a beton és a merevítő vas korrózióvédelme érdekében. A tartály alján elhelyezett összes cső poliészterből vagy rozsdamentes acélból van. A tartály teteje és alja alapvetően szendvicsszerkezetű, szigetelt izoftalát poliészter (beágyazott hab) rétegekből van. Az összes cső vagy poliészterből, vagy rozsdamentes acélból van.
A tartály további komponenseket is tartalmaz. A keverőelem rozsdamentes acélból van, míg a fűtőelemek bevonattal ellátott lágyacélból és/vagy rozsdamentes acélból vannak. A tartály belsejében lévő összes többi komponens rozsdamentes acélból van.
*
»·· « 3 ·· -38- 4
Az iszapból kinyert ammónia keverésére vonatkozó célszerű paraméterek például a következők: körülbelül 70°C hőmérséklet, körülbelül 10-12 pH-érték, 1:400-nál kisebb folyadék-gáz arány, 1 hét üzemidő, 90%-nál nagyobb hatékonyság.
A kivonó és fertőtlenítő tartályban lezajló folyamat paraméterei például az alábbi értékeket vehetik fel:
médium: bármilyen szerves trágya és előre sterilizált szilárd vagy folyékony E-médium, különféle folyékony szerves hulladékok, kalcium-oxid
üzemi hőmérséklet: 70-80°C
üzemi gázösszetétel: 80% NH4, 15% CO2, 3% O2, 2% egyéb gáz
szigetelési k-érték: 0,20 W/m2K
maximális üzemi nyomás: +20 mbar abs. (nincs vákuum)
maximális viszkozitás
a közegekben: 15% (TS)
savasság: 5-10 pH
szemcsék mennyisége a médiumokban (homok): 1-2%
maximális hőmérséklet
a fűtőelemekben: 90°C
fűtőelemek maximális
teljesítménye: 600 kW
teljesítmény-átviteli sebesség: 7,5 kW / 20-25 fordulat/perc.
A kivonó és fertőtlenítő tartály erjesztésre szánt, kezelt anyagot továbbít az erjesztőtartályoknak. Egy időzített folyamat során az anyagot átvezetjük az erjesztőtartályokba. Az anyagigény az erjesztőtartályokban zajló emésztési folyamattól függ. A rendszerben egy, kettő, három vagy több erjesztőtartály alkalmazható.
A kivonó és fertőtlenítő tartályt rendszeresen feltöltjük az alkáli nagynyomású folyamatból származó iszappal és E-médiumokkal. A cél körülbelül 15% szárazanyagot tartalmazó anyag előállítása. A tartályban lévő anyag mennyiségét néhány szintkapcsoló segítségével szabályozzuk. A szárazanyag mennyiségét egy szárazanyag-mérő egység szabályozza. Az iszap és az E-médiumok betöltése után óránként lehet az E-médiumokat az erjesztőtartályokba átszivattyúzni.
A kivonó és fertőtlenítő tartályt célszerűen szellőztetjük egy ammóniaelnyelő egységgel, továbbá a CaO-szükségletet egy pH-mérő egység segítségével szabályozzuk.
Az E-médiumok hőmérsékletét egy hőmérséklet-távadó segítségével szabályozzuk.
-39Egy időzített folyamat során optimálisan szivattyúzható át a víz, illetve az iszap a permetező rendszerbe a habképződés megakadályozása céljából.
A továbbiakban a biogáz-termeléshez használt erjesztőtartályokat mutatjuk be.
A biomasszát olyan többlépcsős erjesztőrendszerrel emésztjük, amely célszerűen három erjesztőtartályból áll. A rendszer azonban tartalmazhat kevesebb vagy több erjesztőtartályt is.
Az erjesztőtartályok célszerűen úgy vannak egymáshoz kapcsolva, hogy a biogáztermelés a lehető legrugalmasabb és legoptimálisabb legyen. Az erjesztőtartályok úgy vannak kialakítva, hogy rutinszerűen működtethetők mind termofil - vagyis 45-65°C hőmérsékleten, mind pedig mezofil - vagyis 25-45°C - hőmérsékleten.
Az emésztési folyamat optimalizálható a szerves anyagok betáplálás) sebessége, az ülepítési idő és a maximális emésztés (legalább 90% w/w) szempontjából. A tartályok spirális fűtővezetékeket tartalmazhatnak a biomassza célszerű üzemi hőmérsékletre történő felmelegítéséhez.
Egy, a tartály tetején rögzített, lassan mozgó keverőrendszer optimális homogenizálást és a biomasszában lévő hő optimális elosztását teszi lehetővé.
A pH-érték szabályozása megfelelő mennyiségű szerves sav (folyadék) hozzáadásával szabályozható.
Az erjesztőtartályok célszerűen az alábbi médiumokat fogadják:
- E-médiumok a kivonó és erjesztőtartályból
- folyékony biomassza a folyékony biomasszát tároló tartályból
- savak a savtartályból.
Az erjesztőtartály egy lehetséges kiviteli alakjának szerkezete célszerűen a következő:
A tartály alján szigetelt betonkúp van, amelynek oldalfala 20°-os szögben lefelé lejt. Az üledéket, illetve a homokot eltávolítjuk a tartály aljáról egy mamutszivattyúval. A tartály alján egy homokszűrő van elhelyezve, amely egy külső csővezetéken keresztül üríthető. Lehetőség van arra is, hogy a tartályt a homokszűrőn keresztül ürítsük.
A tartály tetején lágyacélból készült kúp van. A kúp dőlésszöge körülbelül 10°. A tartály tetejére vízpermetező rendszer van felszerelve a keverő folyamat és az általános folyamat során fellépő habképződés megakadályozására. A kúp tetején egy lassan mozgó keverőrendszer van elhelyezve, amely optimális homogenizálást és a médiumokban lévő hő optimális elosztását eredményezi. A biogázt nedves levegőt tartalmazó csőben vezetjük el a gázpalackhoz.
-40Az erjesztőtartály oldalfala lágyacélból készült henger. A tartály belsejében körülbelül 600 m hosszúságú 5/4”-es fűtőcsövek vannak körgyűrűszerűen elrendezve a médiumok melegítése céljából. A tartály a fűtési folyamat szabályozása érdekében hőmérséklettávadókat is tartalmaz. A tartályba pH-érték mérő műszer van elhelyezve, amellyel a médiumokhoz adandó sav mennyisége szabályozható. A tartály alján, a hengeres fal külső oldalára egy szigetelt szelepes, szivattyús kamra van elhelyezve.
Az erjesztőtartály térfogata/kapacitása tetszőleges lehet, így például a nettó térfogata körülbelül 1700 m3.
Az erjesztőtartály anyaga például az alábbi lehet:
A tartály alja betonból, merevítő vasból és nyomásálló szigetelésből van. A médiumokkal érintkező felület izoftalát poliészterrel van bevonva a beton és a merevítő vas korrózióvédelme érdekében. A tartály alján elhelyezett összes cső vagy poliészterből, vagy rozsdamentes acélból van.
A tartály teteje és oldalai alapvetően lágyacélból vannak. A felül és oldalt elhelyezett csövek poliészterből, rozsdamentes acélból vagy lágyacélból vannak.
A keverőelem és a fűtőelemek egyaránt lágyacélból vannak. A tartály belsejében lévő összes többi komponens rozsdamentes acélból vagy lágyacélból van.
Az erjesztőtartályban zajló folyamat paraméterei az alábbi értékeket vehetik fel:
média: üzemi hőmérséklet: üzemi gázösszetétel: szigetelési k-érték: maximális üzemi nyomás: maximális viszkozitás a közegekben: savasság: koptató szemcsék a médiumokban (homok): maximális hőmérséklet a fűtőelemekben: fűtőelemek maximális bármilyen szerves trágya, különösen disznótrágya, lazított energianövények, különféle szerves hulladékok, CaO, szerves savak. 35-56°C 65% NH4, 33% CO2, 2% egyéb gázok. 0,25 W/m2K, ahol a hőveszteség becsült értéke 10 kW +20 mbar abs. (nincs vákuum) 12% (TS) 5-10 pH 1-2% 80°C
-41 teljesítménye: 600 kW teljesítmény-átviteli sebesség: 7,5 kW / 20-25 fordulat/perc.
Az emésztést körülbelül 55°C-on kell végezni. A becsült hőveszteség körülbelül 10 kW. A tartályban lévő biomassza 5-55°C-ra melegíthető fel 14 napon keresztül és szükség esetén a pH-érték beállítására sav adható a biomasszához.
Az erjesztőtartályokban lévő biomassza pH-értékének beállítására a rendszer célszerűen tartalmaz egy szerves savakat tároló 16 tartályt is.
A biomasszának az erjesztőtartályban végzett emésztését követően a biomasszát átszivattyúzzuk egy kisméretű puffer tartályba, mielőtt a dekantálóban szétválasztanánk.
A 18 dekantáló feladata a biomasszában lebegő szilárd anyagok és a foszfor kivonása.
A 18 dekantáló az emésztett biomasszát két frakcióra választja szét: egy szilárd részeket, különösen foszfort tartalmazó frakcióra, illetve meddő vizet tartalmazó frakcióra.
A szilárd frakció 25-35% szárazanyagot tartalmaz. A szilárd anyagoknak körülbelül 90%-a és a foszfor 65-80%-a kerül kivonásra az emésztett biomasszából. Ha a 18 dekantálóban végzett szétválasztás előtt a puffertartályhoz PAX (Kemira, Dánia) anyagot keverünk, akkor a foszfornak körülbelül 95-99%-a nyerhető ki. A szilárd frakciót egy tengely nélküli szállítócsigával szállítjuk a tartályba.
A meddő víz 0-1% szilárdoldatot és oldott káliumot tartalmaz. A szilárdoldat mennyisége a hozzáadott PAX mennyiségétől függ. A meddő víz leglényegesebb komponense az oldott kálium, ami a biomasszában lévő eredeti kálium-tartalomnak körülbelül 90%-át teszi ki. A meddő vizet egy víztartályba szivattyúzzuk át.
A 18 dekantálóból a szilárd anyagot tartalmazó frakciót - melyet gyakran Pfrakciónak hívnak - konténerekbe szállítjuk el szállítócsigák és szállítószalagok segítségével, melyek egy ún. 19 P-frakciót szállító rendszert alkotnak.
Egy közös szállítószalag a P-frakciót egy olyan tárolóba szállítja, ahol azt felhalmozzuk, lefedjük egy kom posztréteggel és hagyjuk komposztálódni. A komposztálás tovább szárítja a P-frakciót, és így a szárazanyag-tartalom lecsökken 50-60%-ra.
Célszerű a meddő vízből az ammóniát hatékonyan kivonni, és az NH4-N mennyiségét literenként körülbelül 10 mg-ra vagy annál kevesebbre lecsökkenteni.
A második ammónia-kivonó lépést célszerűen olyan, hővel működő kivonó berendezéssel végezzük, amely környezeti nyomáson üzemel. A kivonó berendezés működési elve azon alapul, hogy az ammóniának és a víznek eltérő a forráspontja. Az ammónia kinyerése közel 100°C hőmérsékleten a leghatékonyabb. Alapvető fontosságú üzemi paraméter az a felhasznált energiamennyiség, amellyel a bevezetett anyagot
-42melegítjük. A kivonó egység segítségével ezért a bevezetett anyagot előzőleg, a kivonó oszlopba történő bevezetés előtt fel kell melegíteni körülbelül 100°C-ra. Ezt egy gőz-víz hőcserélőben lévő motorgenerátortól származó gőzzel, esetleg forró víz és gőz keverékével érjük el.
Melegítés közben a betáplált anyag belép a kivonó oszlopba és átszivárog az oszlopon, miközben az ellentétes irányba szabadon áramló gőz révén felmelegszik üzemi hőmérsékletre. A gőz/ammónia gázkeveréket a következő lépésben egy kétlépcsős kondenzátorban lecsapatjuk.
Az oszlop aljáról az ammóniamentes vizet kiszivattyúzzuk egy kivezető szivattyú által szabályozott szintig.
A kivont ammóniát egy kétfokozatú tisztító kondenzátor aljába vezetjük, ahol az ammóniagáz egy ellentétes irányba áramló, lehűtött ammónia-kondenzátumba csapódik le. A le nem csapódott ammóniagázt egy további lépésben ellentétes irányban áramló tiszta vízben kondenzáljuk, amely tiszta víz esetleg a végső fordított ozmózisos lépésből származhat. Amennyiben sav felhasználása kívánatos vagy szükséges, ebben a lépésben célszerű kénsavat használni. Ily módon lehetővé válik nagyobb koncentrációjú ammónia előállítása. A tisztító kondenzátor célszerűen polimerből van annak érdekében, hogy lehetővé tegye savak felhasználását.
A továbbiakban egy első és/vagy második nitrogén-kivonó egységhez használt ammónia-elnyelő oszlop felépítését ismertetjük.
A savak rugalmas felhasználhatósága érdekében csapadéktisztítót használunk. Az ammónia-abszorpciós oszlop célszerűen két szakaszra van felosztva oly módon, hogy az első szakaszban nem kondenzálódott ammóniafrakció a második szakaszban kondenzálódjon. Ez egy teljesen ellentétes irányú áramlatban valósul meg, így a hozzáadott víz mennyisége a lehető legnagyobb mértékben lecsökken. Ennek köszönhetően a végső kondenzátumban az ammónia maximális koncentrációja érhető el, ami nagyobb mint 25%. Az ammóniatermék kiszivattyúzható egy különálló szivattyúval, illetve elvezethető egy keringető szivattyún lévő szelepen keresztül. Az abszorpció elősegíthető úgy, hogy az ellentétes irányba áramló vízhez kénsavat keverünk.
A nitrogén-kivonó folyamat során felhasznált kénsavat egy 22 savtároló tartályban tároljuk.
A kinyert nitrogént egy 23 NS tartályban tároljuk.
Célszerű alkalmazni egy olyan 24 gáztartályt is puffertartályként, amelyből az anyagot például egy motorgenerátoros gépbe vezetjük be.
A 18 dekantálóból a meddő vizet célszerűen egy 25 víztartályba szivattyúzzuk át.
-43A 25 víztartály egy statikus működésű, elmerülő mikroszűrővel van ellátva. A mikroszűrő feladata a 0,01-0,1 pm-nél nagyobb méretű szemcsék eltávolítása. A membrán két oldalán 0,2-0,6 bar nyomáskülönbség alakul ki. Ily módon a folyadék átszívódik a membránon, amely visszatartja a szemcséket a membrán felületén. A membrán vízkövesedésének megakadályozása érdekében rendszeresen el kell távolítani a membrán felületén kialakuló bevonatot.
A permeátum kivonását és a membrántisztítási eljárást egy mikroprocesszoros vezérlőeszköz automatikusan vezérli. A kivonást rendszeresen megszakítjuk a tisztítással, például minden 300 másodperces üzemidő-periódus alatt elvégzünk egy 35 másodpercig tartó tisztítást. Ily módon a teljes áramlási sebesség 2-6 m3/óra.
A mikroszűrés elősegítése céljából szellőztetés alkalmazható. A szellőztetés a membrán felületén nyíró igénybevételt idéz elő, ami csökkenti a vízkőképződést. A szellőztetés révén a meddő víz is szellőzik, továbbá a szellőztetés stimulálja a maradvány szerves anyagok aerob elbomlását, a nitrifikációt és a denitrifikációt. Az esetleg megmaradó szaganyagok, nitrátok, stb. ily módon eltávolíthatók a mikroszűrés során.
A tartályban keletkező permeátum például az alábbi célokra használható fel:
- ólak, istállók, csatornák, tetőlemezek, stb. lemosása
- további szeparálás. Az oldott kálium koncentrációja megnövelhető a fordított ozmózis révén, ahol a kálium-frakció egy különálló tartályban van eltárolva. Az ólak, istállók lemosására szolgáló víz ebből a permeátum-áramból is elvezethető.
- a kálium koncentrálható más eszközökkel is, így például mechanikai vagy gőzzel működő kompresszióval. A kompresszálás módja a konkrét növényektől és a hővel működő kompresszor rendelkezésére álló többlet hő mennyiségétől függ.
A 25 meddő vizet tartalmazó tartályt, amely a mikroszűrés eredményeként adódó koncentrátumot tartalmazza, rendszeres időközönként ki kell üríteni az összesűrűsödött szemcsék eltávolítása érdekében. Az eltávolított szemcse-koncentrátum hozzáadható a Kfrakcióhoz vagy a dekantálóból származó P-frakcióhoz.
A kálium-koncentrátum eltárolására külön 26 tartály szolgál.
Az erjesztőtartályokban előállított biogáz nyomokban tartalmazhat bizonyos mennyiségű hidrogén-szulfidot (H2S), amit el kell távolítani, mielőtt a biogázt egy kombinált hő- és villamos erőműben elégetjük.
A gázt oly módon kell megtisztítani, hogy kihasználjuk bizonyos aerob baktériumoknak azt a tulajdonságát, hogy a H2S vegyületet szulfáttá képesek oxidálni. Erre a célra elsősorban a Thiobacillus törzset használjuk, amely jól ismert számos szárazföldi és
-44tengeri környezetben. Más baktériumok is használhatók még, így például a Thimicrospira vagy a Sulfolobus.
A csomagolóanyag nedvesen tartásához egy nagy felülettel rendelkező, műanyag csövekkel körbevett, üvegszálból készült tartályt meddő vízzel kell átöblíteni. A biogázt a megtöltött oszlopon keresztül vezetjük el és a biogázáramhoz levegőáramot, előnyösen környezeti levegőt adunk hozzá. A környezeti levegő hozzáadásának célja a gázban lévő oxigén koncentrációjának 0,2%-ra történő beállítása, amely elegendő mennyiségű ahhoz, hogy a H2S-t oxidálja, így a biogázból és az oxigénből nem keletkezik robbanókeverék. A levegő befújásához egy gyűrűs, oldalsó légfúvót használunk.
A kombinált hő- és villamos erőmű fő komponense lehet például egy gázüzemű gép, amely egy generátorhoz kapcsolódik a villamos áram előállítása céljából. A kombinált hő- és villamos erőmű fő célja a hőhöz viszonyítva a lehető legnagyobb mennyiségű elektromos áram előállítása. A gépet célszerűen hűtjük egy vízhűtő körrel, amelyben a víz hőmérséklete előnyösen 90°C, és a hőt az erőművi folyamatokban, valamint az állatok lakhelyének fűtésére használjuk.
A kivont gázt egy rekuperátorban használjuk fel gőz előállítására. A gőzt hőforrásként használjuk az erőművi folyamatban, vagyis a nagynyomású sterilizáló egységben és a nitrogén-kivonó egységben. A gőz mennyiségétől függően lehetőség van a meddő vízben lévő kálium koncentrációjának növelésére is (gőzporlasztás).
A gőzt és a hőt szállító kör között egy hőcserélő van, ily módon lehetővé válik a hő átadása a gőzszállító rendszerből a hőt szállító rendszerbe.
A fent említett elemeken kívül egy gőzbojler is üzembe van helyezve. Ezt a bojlert a folyamat elindításához szükséges hő előállítására használjuk, továbbá a rendszer tartalék energiaforrásaként is felhasználható.
Amennyiben az erőműben a szükségesnél több hőt állítanánk elő, a felesleges hő lepárolható egy hűtőberendezésben.
Az erőművi folyamat elindításához, így például az erjesztőtartályok felmelegítéséhez a hőt egy olajtüzelésű bojlerrel biztosítjuk. Amint a gázképződés beindult, az olajtüzelésű égőt átkapcsoljuk gáztüzelésűre. Amint a gáztermelés elegendő mértékű a gép elindításához, a gép átveszi a hőfejlesztést.
A továbbiakban a kálium leválasztását ismertetjük. A káliumnak a meddő vízből történő leválasztására legalább két lehetséges mód van. A biogáz-termelés viszonylag magas szintjein a motorgenerátoros gép felesleges hőt, előnyösen 160°C-os gőzt állít elő, amely felhasználható a kálium koncentrációjának növelésére. A tápanyagoktól mentes desztillált víz felhasználható öntözésre, illetve újrahasznosítható az erőműben.
-45A biogáz-termelés viszonylag alacsonyabb szintjein mikroszűrő használható a 0,010,1 μπι-nél nagyobb méretű szemcsék kiszűrésére a meddő vízből, ami révén a permeátum alkalmassá válik egy szabványos fordított ozmózisos szűrővel történő kezelésre. A kálium koncentrációját célszerű 10-20%-ra beállítani.
A találmány szerinti eljárás második aspektusa a szerves trágyában, takarmányban, vágóhídi hulladékban, hús- és csontlisztben, stb. található BSE-prionok számának jelentős mértékű lecsökkentése és/vagy azok teljes elpusztítása. Ezt az előkezelés és az emésztés kombinációjával érjük el. Az ehhez szükséges komponensek, akárcsak a fent említettek, el vannak látva egy olyan eszközzel, amely alkalmas a BSE-prionokat tartalmazó anyag előkezelésére. Ilyen eszköz például egy nagynyomású mészfőző. A mészfőző felhasználható különböző szerves anyagok, például prionokat tartalmazó anyagok hidrolízisére.
A BSE-prionok olyan proteinek, amelyek ellenállnak a fehérjebontó enzimek támadásainak. Amennyiben a prionokat célszerűen 140-180°C hőmérsékletű, 4-8 bar nyomású és körülbelül 10-12 pH-értékű mésszel kezeljük, részben hidrolizálódnak, és így a mikrobás enzimek, például proteázok, amidázok, stb. által elbonthatóvá válnak. A mikrobák jelen vannak a bioreaktorokban, és mivel az anyagból az ammóniát már kivontuk, és ily módon lecsökkentettük a teljes nitrogénmennyiséget a teljes szénmennyiséghez képest, a mikroorganizmusok képesek előállítani további sejten kívüli proteinázokat és proteázokat, amelyek alkalmasak a BSE-prionok hidrolizálására. A hosszú kezelési idő szintén hozzájárul a BSE-prionok hatékony elbontásához.
A találmány szerinti eljárás harmadik aspektusa a szerves trágyában lévő tápanyagok, különösen nitrogén és foszfor leválasztása és a tápanyagok kereskedelmi vagy „szerves” minőségű műtrágyává történő finomítása. Ezt a találmány szerinti eljárás első aspektusának és egy dekantáló centrifuga alkalmazásának kombinálásával érjük el.
A nitrogén és a foszfor jelenti a fő tápanyagot abban az iszapban, amely általában feleslegessé válik az állattelepeken. A nitrogént az első aspektus szerinti eljárásban ismertetett módon vonjuk ki és gyűjtjük össze, amely eljárás során azonban foszfor marad az emésztett iszapban. Ha viszont az iszapot dekantáló centrifugában kezeljük, a foszfort is eltávolíthatjuk az iszapból a szerves és szervetlen szilárd anyagokkal együtt.
Ily módon az iszapban lévő nitrogénnek és foszfornak célszerűen több mint 90%-át külön frakciókban gyűjtjük össze. A megmaradó meddő víz bizonyos mennyiségű káliumot és nyomokban nitrogént, valamint foszfort tartalmaz. A meddő víz ily módon alkalmassá válik termőföldekre történő kiterítésre az év bármely időpontján.
A káliumnak a meddő vízből történő kinyerése egy kiegészítő, csatolt membrános szellőztetéssel és szűréssel végezhető el. Ez röviden azt jelenti, hogy kerámia mikroszűrőket
-46használunk egyidejűleg diffúzorként és szűrőként. A szűrőket bemerítjük a meddő vízbe és szakaszos szellőztetés! és szűrési periódusokkal működtetjük. A szellőztetés révén lebontjuk a megmaradó szerves anyagokat és szervetlen pelyheket hozunk létre. A kezelt víz ily módon alkalmassá válik a membrános szűrésre, mivel a vízkőképződés ki van küszöbölve. Ugyanezeknek a membránoknak a szellőztetése, nevezetesen levegővel történő ellenáramú öblítése szintén megakadályozza a vízkőképződést.
Az így előállított termék olyan koncentrátum, amely főleg káliumot tartalmaz, valamint olyan megszűrt víz, amely alkalmas a földek öntözésére, amennyiben csak nagyon korlátozott nagyságú terület öntözése szükséges.
Akárcsak a találmány szerinti eljárás első aspektusánál, a meddő víz ez esetben is visszaforgatható az ólakba, istállókba.
A foszfor-frakció alkalmas a további szárításra, amellyel kereskedelmi minőségű granulátum állítható elő. A nitrogén- és kálium-frakciók hasonlóan kereskedelmi minőségűek.
A találmány szerinti eljárás harmadik aspektusa különösen úgy van kialakítva, hogy az iszapban és más szerves anyagban lévő fő tápanyagokat, különösen a nitrogént és a foszfort - valamint a káliumot - kereskedelmi minőségű műtrágyává koncentrálja.
Amennyiben dekantáló centrifugák alkalmazását kombináljuk a GFE biogázt előállító és iszapszétválasztó rendszer más elemeivel, különösen a nitrogén-kivonó egységgel, a találmány szerinti megoldás különösen értékes lehet a gazdák számára. A nitrogén-kivonó egység és a dekantáló centrifugák kombinálása azt jelenti, hogy az iszapban lévő nitrogén és foszfor nagy részét leválaszthatjuk és azokat két elkülönített frakcióban gyűjthetjük össze. Fontos elérni azt, hogy amennyiben a foszfor pelyhek formájában van jelen, akkor a foszfor kivonható legyen a dekantáló centrifugával.
A tápanyagok a konkrét igényeknek megfelelően felhasználhatók, illetve kiszórhatok a földekre. A dekantáló centrifuga mögött keletkező meddő víz visszaforgatható az állattelepeken keresztül. A meddő víz felhasználható az istállók padlózatának és tetejének tisztítására, valamint további előnyökkel jár a jó belső klíma, a csökkentett ammónia és egyéb gázkibocsátás, a szennyvízcsatornák rendszeres öblítése, stb. szempontjából.
A meddő víz túlnyomórészt káliumot, kisebb mennyiségben pedig foszfort is tartalmaz. Ez azt jelenti, hogy az olyan eljárásnál, ahol az iszapból ammóniát vonunk ki és leválasztjuk a foszfort, a nitrogén és a foszfor a konkrét igényeknek megfelelően eltárolható és felhasználható, míg a meddő víz egész évben szennyvízként kezelhető.
Becslésünk szerint a trágyázandó terület körülbelül %-e az iszappal kezelni kívánt összterületnek, így a rendelkezésre álló biomasszával a teljes összterület 4 éves időtartam alatt trágyázható meg.
-47Függetlenül attól, hogy van-e lehetőség a meddő víz további kezelésére, számos gazda minden bizonnyal rendkívül elégedett lenne a nitrogén- és a foszfor-kinyerésével akár egyetlen olyan reaktor alkalmazása révén is, amely az iszap emésztésére szolgál. Még a foszfornak dekantáló centrifugával történő kinyerése is elhagyható, mivel a nitrogén koncentrálásával olyan, nitrogénmentes hígtrágya állítható elő, amely az év bármely szakában kiteríthető a földekre, a fagyos időszakokat kivéve.
Rendkívül előnyös, hogy a teljes rendszernek bizonyos részei felajánlhatok a gazdák egy csoportjának, míg más gazdák számára a rendszer részeinek valamilyen kombinációja lehet megfelelő. Minden esetben a nitrogén kivonása az, ami a dekantáló centrifugák alkalmazását fontossá teszi a gazdák számára gyakorlati szempontból is.
A teljes folyamatból kinyert meddő víz a piaci igényeknek megfelelőn egy végső kezelésen mehet keresztül.
Komoly kihívást jelent a meddő víz olyan kezelése, hogy az alkalmassá váljon a membrános szűrésre, valamint az 50-60%-nál nagyobb mértékű mennyiségi csökkentésre. Szintén kihívást jelent a jól ismert, olcsó és robusztus technológiáknak egy új elv szerinti felhasználása.
Az iszap szellőztetése jól ismert eljárás, ahol a környező levegőn, 2-4 héten keresztül végzett szellőztetés aerob emésztést valósít meg.
A szellőztetéssel az alábbi eredmények érhetők el:
1. A megmaradó ammónia kivonható és összegyűjthető egy abszorpciós oszlopban, amely célszerűen ugyanaz, mint amit az előkezelés során használunk, vagyis egy ún. alacsony hőmérsékletű (körülbelül 20°C-on végzett) kivonás során. Ehhez nagyobb folyadékgáz arány, előnyösen körülbelül 1:2000 arány szükséges (Liao et al. 1995).
2. A megmaradó szerves anyagokat és a szagos komponenseket elbontjuk (Camarero et al. 1996; Burton et al. 1998; Doyle and Noüe 1987; Garraway 1982; Ginnivan 1983; Blouin et al. 1988).
3. Az ammónia kivonását követően esetlegesen megmaradó ammóniát nitráttá alakítjuk át (Argaman Y. 1984; Gönenc and Harremoés 1985).
A szellőztetés kombinálható szűréssel is egy új szennyvíz-feldolgozó technológia alkalmazásával, amikor is a mikroszűrés elvét egyesítjük szellőztetéssel, valamint kerámiaszűrőkkel végzett szűréssel (Bouhabila et al. 1998; Scott et al. 1998; Zaloum et al. 1996; Engelhardt et al. 1998). Energiafelhasználás szempontjából hatékony szellőztetés és szűrés érhető el egyetlen művelettel. A szellőztetés felhasználható még a kerámia membránok tisztítására is, amit levegővel történő hátsó öblítéssel végzünk (Visvanathan et al. 1997; Silva et al. 2000).
-48lly módon olyan vízfázis keletkezik, amely rendkívül alkalmas arra, hogy szükség esetén egy szokásos ozmózisos membránon keresztül végezzük a szétválasztást, mivel a vízkövesedésből adódó problémák minimálisak. Ezért azt feltételezzük, hogy nagyobb mennyiségű csökkentés érhető el lényegesen kisebb energia felhasználásával, bár bizonyos mennyiségű energiát felemészt a szellőztetés.
Még abban az esetben is, ha membrános szűrést nem alkalmazunk, a szellőztetést motiválhatja az ammónia végleges kivonása, valamint a megmaradó szagos komponensek eltávolítása.
A találmány negyedik aspektusához tartozó fontosabb eszközök az előkezelő berendezésekből állnak, amelyek a következők: kivonótartály és mészfőző, rugalmas és többfokozatú - legalább 3-fokozatú - bioreaktorok.
A találmány negyedik aspektusa értelmében nagy mennyiségű biogáz állítható elő számos különböző szerves anyagból, például az különböző szerves trágyákból, az energianövényekből, a növényi maradványokból és más szerves hulladékokból.
Az első és második aspektusnál említett előkezelő eszközök lehetővé teszik számos különféle szerves anyag felhasználását, míg a többfokozatú biogáz-termelő üzem lehetővé teszi az anyag teljes emésztését, és ily módon a lehető legnagyobb mennyiségű energia kinyerését.
A nitrogénben gazdag és nehezen kezelhető anyagokat, például a baromfitrágyát és a mélyalmot mészfőzőben előkezeljük. A kifőzött anyagot egy mezofil reaktorban előemésztjük, mielőtt bevezetjük a kivonótartályba és a további reaktorokba.
Az előemésztés biztosítja, hogy az iszapban lévő szerves anyagok lebomoljanak, és nitrogén szabaduljon fel ammónia formájában, amit egy oldatba vezetünk be. így a nitrogén nagy részét összegyűjtjük a kivonótartályban és a nehezen kezelhető szerves anyagokat lebontjuk az energiatermelő üzem további reaktoraiban. Lehetőség van arra is, hogy a kiindulási anyag minőségétől függően azt közvetlenül a kivonótartályba vezessük, mielőtt a reaktorokban megemésztenénk. Ennek eredményeként nagymennyiségű biogázt állíthatunk elő, vagyis 5-10-szer több energiát termelhetünk, mint amit az iszap tartalmaz.
A GFE biogáz-termelő és szétválasztó rendszerben végzett kezelés azt is biztosítja, hogy a tápanyagok visszajussanak a mezőgazdasági földekre. Az energianövényeket egy különálló reaktorban emésztjük és az emésztett biomasszát elvezetjük a kivonótartályba. A külön reaktorban végzett pihentetés során el nem bomlott rostokat ugyanabban a tartályban hidrolizáljuk és az ammóniát nitrogén-frakció formájában összegyűjtjük. Az energianövényekben lévő nitrogén így visszaforgatható a földekre és felhasználható új
-49energianövények termesztésére. Egy tonna silóból körülbelül 1-3 kg nitrogén hasznosítható újra.
A találmány szerinti szerves anyagból célszerűen ammóniát vonunk ki, ami különösen termofil hőmérsékleteken akadályozná a biogáz képződését (Hansen et al. 1998; Krylova et al. 1997; Kayhanian 1994). Az ammóniát az előkezelés során, a biomassza hidrolizálásával egyidejűleg vonjuk ki,.
A folyamat célszerűen felosztható egy termofil és egy mezofil szakaszra (Dugba and Zhang 1999, Han et al. 1997; Gosh et al. 1985; Colleran et al. 1983). Ez a felosztás többek között nagyobb mennyiségű energia termelését és üzemi stabilitást eredményez, mivel a biomassza hosszabb időt tölt a bioreaktorokban, ami elegendő időt biztosít a metán-termelő baktériumoknak az anyagok lebontására. Szükségesnek tartjuk megjegyezni, hogy a fűtéshez nagyobb energiára és nagyobb méretű reaktorra van szükség.
A fent említett kétlépéses eljáráson kívül az üzemben alkalmazhatunk még egy reaktort a baromfitrágya és más hasonló, nitrogén-tartalmú biomasszák előemésztésére. Az ilyen reaktorban kell előemészteni az energianövényeket is, mielőtt azokat az energiatermelő üzemben további feldolgozásra küldjük. Az előemésztés alatt a rendelkezésre álló szerves anyag jelentős része lebomlik, és nitrogén keletkezik ammónia formájában. A nitrogén ezután kinyerhető a kivonótartályban és összegyűjthető egy nitrogén-frakcióban.
A megemésztett cukorrépa, kukorica, lucerna, stb. tonnánként körülbelül 1 kg nitrogént tartalmaz, ezért fontos, hogy a nitrogén a nitrogén-frakcióban legyen összegyűjtve. A baromfitrágya még ennél is több nitrogént tartalmaz és szintén előemészthető, a fő biogáztermelő üzemben végzett további emésztést megelőzően.
Az ammónia-kivonás és a hidrolízis azt is biztosítja, hogy a nehezen kezelhető rostok alkalmassá válnak az emésztésre, ahogy ezt az előkezelésnél ismertettük. Az alábbiakban bemutatott emésztés maximális mennyiségű gáz termelését biztosítja a fő biogáz-termelő üzemben.
A találmány szerinti rendszer ötödik aspektusa az állatok jólétének és egészségének optimális szinten tartása, amikor az állatok az ólakban, istállókban tartózkodnak, továbbá ezzel egyidejűleg a por és a gázok, például ammónia kibocsátásának csökkentése. Ezt úgy érjük el, hogy a meddő vizet az istállók, padlók, tetők, csatornák tisztítása és öblítése céljából átvezetjük az állattelepen és ily módon visszaforgatjuk azt a rendszerbe. Ezáltal lecsökkentjük annak a felületnek a méretét, amely szagos anyagokat, ammóniát és port juttathat a belső légtérbe.
A rendszer lehetővé teszi a szalma felhasználását is anélkül, hogy megnőne a por és az ammónia kibocsátott mennyisége. A szalma alapvetően az állatok jólétéhez tartozó
-50komponens, különösen a sertések esetén, de más állatoknál is. A szalma az állatok számára a túráshoz és a fekvőhely kialakításához biztosít anyagot, másrészt strukturális takarmányként szolgál.
A dekantáló centrifugával végzett kezelés után vagy esetleg az első emésztési lépés előtt keletkező meddő víz rendkívül alkalmas az ólak, istállók tisztítására. Az ilyen vízzel végzett öblítés eltávolítja az ólakból, istállókból a szalma és a trágya keverékét.
A találmány szerinti rendszer további változatai a találmány lényegét képező különböző aspektusok kombinálása révén valósíthatók meg. A találmány szerinti első aspektust célszerűen minden kombináció tartalmazza.
Ennek megfelelően a célszerű aspektusok fenti leírásai alapján nyilvánvalóan következik az olyan eljárás, amelynek során
i) szerves anyagokból, például szerves trágyából és iszapból ammónia formájában nitrogént vonunk ki, majd szükség esetén hidrolizáljuk a szerves anyagot, ii) az így kapott szerves anyagot egy biogáz-termelő erjesztőtartályba vezetjük, és iii) a szerves anyag megerjesztésével biogázt állítunk elő.
A fent említett eljárás tartalmaz egy olyan lépést is, amelynek során egy leválasztás! lépésben, egy dekantáló centrifugával a biogáz-termelő erjesztésből származó szilárd anyagokat leválasztjuk. Ily módon leválasztott foszfor és/vagy kálium-frakciókat nyerünk, amik célszerűen granulált formában kerülnek előállításra.
A fent említett eljárás egyik lehetséges változata tartalmaz egy olyan lépést is, melynek során a biogáz-termeléssel járó erjesztésből származó folyadékokat visszavezetjük az istállókba vagy ólakba, szükség esetén egy további tisztítási lépést követően.
A találmány szerinti eljárás egy további lehetséges változatánál az ammónia kinyerésével egyidejűleg vagy azt követően egy olyan lépést hajtunk végre, melynek során termális hidrolízist és/vagy alkáli hidrolízist végzünk, ahol az egyik vagy mindkét lépést a fent említett módon, megemelt hőmérsékleten és/vagy megemelt nyomáson hajtjuk végre.
A találmány szerinti eljárás fent említett célszerű változatai egyrészt megoldják a nemkívánatos mikrobás organizmusok miatt fellépő környezetszennyezéssel kapcsolatos problémákat. A mikrobák lehetnek például a Salmonella Typhimurium DT104 baktériumok és/vagy BSE-prionok, melyek jelen vannak a szerves anyagokban, így például a szerves trágyákban és azok iszapjaiban.
A találmány szerinti eljárás egy további célszerű változata megoldja azokat a problémákat is, melyek az istállókban vagy ólakban az előírásoknak megfelelő szintű higiéniai szabványok betartásával kapcsolatosak. Ezeket a szerves anyagokban, például
-51 szerves trágyákban és azok iszapjaiban jelen lévő nemkívánatos mikrobás organizmusok és/vagy BSE-prionok számának csökkentésével és/vagy azok teljes elpusztításával érjük el.
A találmány szerinti eljárás egy további lehetséges változata megoldja azokat a problémákat is, melyek az istállókban és ólakban a drága víz többletfelhasználásával kapcsolatosak. Ezt a problémát a szilárd és folyékony anyagok szétválasztására használt dekantáló centrifugával végzett szétválasztás során keletkező meddő víz újrahasznosításával érjük el. A száraz és folyékony anyagok a szerves anyagok előkezeléséből és/vagy a nitrogén, illetve az ammónia kivonásából és/vagy biogázképződéshez vezető anaerob erjesztésből származnak. Ezzel egyidejűleg lehetővé válik további tisztítási lépések alkalmazásával a meddő vízben lévő mikrobás mikroorganizmusok számának lecsökkentése és/vagy azok jelenlétének kiküszöbölése.
A találmány révén lehetővé válik kereskedelmi szempontból elfogadható minőségű olcsó műtrágyák előállítása. Ezt egyrészt nitrogén kivonásával, azon belül ammónia kivonásával és a foszfor-tartalmú granulátumok és kálium-tartalmú granulátumok dekantáló centrifugálással történő szétválasztásával érjük el, melyet egy előkezelés, célszerűen termális és alkáli hidrolízist követően végzünk el.
A találmány egy további aspektusát olyan eljárás megvalósításával érjük el, amely a szerves anyagban lévő életképes mikrobás organizmusok és/vagy BSE-prionok számát lecsökkenti. Az eljárás során (i) szilárd és/vagy folyékony részeket tartalmazó szerves anyagot gyűjtünk be; majd (ii) a szerves anyagon elvégezzük az alábbi lépéseket: a) a szerves anyagot 100 és 220°C közötti hőmérsékleten nagynyomású mészfőzőben hidrolizáljuk, ahol a mész kalcium-hidroxid és/vagy kalcium-oxid, majd b) a nagynyomású mészfőzőben kezelt szerves anyagból kivonjuk az ammóniát; ahol az ammónia kinyerése céljából, valamint a szerves anyag fertőtlenítése céljából hozzáadott mész kicsapja az oldott ortofoszfátokat; végül (iii) olyan feldolgozott szerves anyagot állítunk elő, amely csökkentett mennyiségű életképes mikrobás organizmust és/vagy priont tartalmaz.
A találmány szerinti eljárás révén számos különböző mikrobás organizmus jelenléte küszöbölhető ki, többek között az alábbi mikrobás organizmusok: állati mikrobás organizmusok, fertőző mikrobás organizmusok, parazita patogén mikrobás organizmusok, valamint ezek kombinációi. Ilyen mikrobás organizmusok többek között a baktériumok, például a Campylobacter, a Salmonella, a Yersinia, az Ascaris, valamint hasonló mikrobás és parazita organizmusok, továbbá a vírusok, a viroid anyagok és hasonlók.
A mészfőzési lépés a szerves anyag sterilizálását is szolgálja annyiban, amennyiben ezt a feldolgozási lépést az életképes mikrobás organizmusok nem élik túl. A mész célszerűen CaO vagy Ca(OH)2, vagy lényegében csak ezeket tartalmazó anyag. A
-52sterilizálási eljárás során célszerűen minden más BSE-prion és más egyéb, a szerves anyagban jelen lévő prion szintén lebomlik vagy elpusztul. Amennyiben a fent említett lépések bármelyikét követően a mikrobás organizmusok és/vagy prionok száma lecsökken, a csökkenés mértéke például 90%, 80%, 70%, 60%, de a célszerűen legalább 50%.
A találmány szerinti eljárás egyik célszerű változatánál a biogáz-termelés fokozható oly módon, hogy a szerves anyagot nagynyomású mészfőzéssel kezeljük, mielőtt abból a nitrogént kivonjuk. A nagynyomású mészfőzéssel kezelt szerves anyag azonban erjeszthető is a nitrogén-kivonást végrehajtását megelőzően.
Amennyiben a szerves anyag növényi eredetű, a nitrogén-kivonáshoz történő elvezetés előtt célszerű azt silózni. A növényi eredetű, silózott szerves anyag szintén megerjeszthető a nitrogén-kivonás előtt. A silózandó szerves anyag célszerűen egynyári takarmánynövény, például cukorrépa, kukorica, lucerna, amelyeknél szükség esetén a növény zöldjét is feldolgozzuk.
A szerves anyag nagynyomású mészfőzéssel történő kezelését körülbelül 100250°C hőmérsékleten, 2-20 bar nyomáson végezzük és elegendő mennyiségű meszet adunk az anyaghoz ahhoz, hogy annak pH-értéke körülbelül 9 és körülbelül 12 között legyen. Az üzemidő legalább 1 perc, de célszerűen legalább körülbelül 60 perc.
A hozzáadott mész mennyisége célszerűen körülbelül 2-80 g 1 kg szárazanyagra vonatkoztatva, például körülbelül 5-80 g 1 kg szárazanyagra vonatkoztatva, például körülbelül 5-60 g 1 kg szárazanyagra vonatkoztatva, például körülbelül 10-80 g 1 kg szárazanyagra vonatkoztatva, körülbelül 15-80 g 1 kg szárazanyagra vonatkoztatva, körülbelül 20-80 g 1 kg szárazanyagra vonatkoztatva, körülbelül 40-80 g 1 kg szárazanyagra vonatkoztatva, körülbelül 50-80 g 1 kg szárazanyagra vonatkoztatva, körülbelül 60-80 g 1 kg szárazanyagra vonatkoztatva.
A nagynyomású mészfőző például az alábbi üzemi paraméterekkel működtethető: körülbelül 120-220°C hőmérséklet, körülbelül 2 és célszerűen legfeljebb körülbelül 18 bar közötti nyomás, valamint legalább 1 perc és célszerűen legfeljebb 30 perc közötti kezelési idő.
Az üzemi paraméterekre egy további lehetséges példa a következő: körülbelül 180200°C közötti hőmérséklet, körülbelül 10 és célszerűen legfeljebb 16 bar közötti nyomás, körülbelül 10-12 pH-érték, valamint körülbelül 5-10 perc kezelési idő.
A fent említett eljárást számos további lépés követheti. A találmány szerinti eljárás egyik lehetséges változatánál például az eljárás végrehajtását követően a feldolgozott szerves anyagot egy biogáz-termelő erjesztőbe vezetjük, a feldolgozott szerves anyagot megerjesztjük és biogázt állítunk elő. Egy további lehetséges lépés a külső környezet, például a mezőgazdasági földek, feldolgozott szerves anyaggal történő ellátásával kapcsolatos. A külső környezet, például mezőgazdasági területek elláthatók a feldolgozott szerves anyag erjesztésekor kapott maradék anyaggal is.
Egy további lehetséges lépés a nitrogén, illetve az ammónia kivonása a szerves anyagból azt megelőzően, hogy a szerves anyagot egy biogáz-termelő erjesztőbe vezetjük. Ez a megoldás az eddigieknél nagyobb mértékű és stabil biogáz-termelést eredményez. Az eljárás lehetővé teszi a nitrogénben gazdag biomassza felhasználását a nitrogén kivonása, majd a biomasszának erjesztőben történő emésztése után. A biogázt a nitrogéntől, illetve az ammóniától részben mentesített szerves anyag erjesztésével állítjuk elő.
A kinyert nitrogént, illetve ammóniát célszerűen abszorbeáljuk egy oszlopban, mielőtt eltárolnánk egy tartályban. Az oszlopban történő elnyelődéskor a kivont nitrogén, illetve ammónia célszerűen egy vizet és savas oldatot, előnyösen kénsavat tartalmazó oszlopban kerül abszorbeálásra, mielőtt azt egy tartályban eltárolnánk.
A találmány szerinti eljárás egyik lehetséges változata például az alábbi lépésekből áll: (i) a szerves anyagban lévő életképes mikrobás organizmusokat inaktiváljuk és/vagy azokat részben vagy teljesen megsemmisítjük oly módon, hogy (a) a szerves anyagot nagynyomású mészfőzőben kezeljük, és/vagy (b) a szerves anyagot felmelegítjük egy előre meghatározott hőmérsékletre és/vagy előre meghatározott nyomás alá helyezzük és/vagy a szerves anyaghoz bázist vagy savat adunk, majd (c) szerves anyagon legalább részben hidrolízist végzünk; ahol az (a), (b) és (c) lépéseket egyidejűleg vagy tetszőleges sorrendben, egymás után hajtjuk végre; majd (ii) a feldolgozott szerves anyagból kivonjuk a nitrogént, illetve az ammóniát; (iii) a nitrogénmentes szerves anyagot biogáz-termelő erjesztőbe vezetjük; (iv) megerjesztjük a nitrogénmentes szerves anyagot; végül (v) biogázt és legalább csökkentett mennyiségű életképes mikrobás organizmust és/vagy BSE priont tartalmazó, megerjesztett szerves anyagot állítunk elő.
Rendkívül előnyös, ha az erjesztéssel kapott szerves anyagban lényegében nincsenek BSE-prionok.
A nitrogén, illetve ammónia kivonását célszerűen úgy végezzük, hogy kezdetben meghatározott mennyiségű meszet adunk a szerves anyaghoz, amely mész elegendő mennyiségű ahhoz, hogy a pH-értéket 9 fölé emelje célszerűen 40°C feletti hőmérsékleten, vagy a pH-értéket 10 fölé emelje célszerűen 40°C feletti hőmérsékleten, vagy például a pHértéket 11 fölé emelje célszerűen 40°C feletti hőmérsékleten vagy például a pH-értéket körülbelül 12-re növelje célszerűen 40°C felett.
A találmány szerinti eljárás ezen változatánál a hőmérséklet célszerűen 50°C-nál magasabb, például 55°C-nál magasabb, például 60°C-nál magasabb.
Az egyik lehetséges folyamatban a kezelési idő 2-15 nap, például 4-10 nap, például 6-8 nap. A folyamat paraméterei például az alábbiak lehetnek: pH-érték 8-12 közötti, a hőmérséklet 70-80°C, a folyadék-gáz arány kisebb, mint 1:400, míg a kezelési idő körülbelül 7 nap. Az alkáli körülmények bármilyen bázis hozzáadásával biztosíthatók. Célszerű azonban a pH-értéket megnövelni CaO vagy Ca(OH)2 hozzáadásával.
A szerves anyag tartalmazhat szilárd és/vagy folyékony részeket, például különféle szerves trágyákat és azok iszapjait, növényi maradványokat, silónövényeket, állattetemeket vagy azok darabjait, vágóhídi hulladékot, hús- és csontlisztet, illetve ezek bármilyen kombinációját. A szerves anyag például legfeljebb 50% szilárd anyagot, például legfeljebb 40% szilárd anyagot, például legfeljebb 30% szilárd anyagot, például legfeljebb 20% szilárd anyagot tartalmaz. A szerves anyag lehet folyékony állapotú is, ez esetben legfeljebb 10% szilárd anyagot tartalmaz.
A szerves anyag tartalmazhat továbbá szalmát, rostokat vagy fűrészport, így például a szerves anyag tartalmazhat nagymennyiségű rostot, amely célszerűen több mint 10% m/m arányban van jelen. A szerves anyag nagy mennyiségben tartalmazhat összetett szénhidrátokat is, azon belül cellulózt és/vagy hemicellulózt és/vagy lignint, amelyek mennyisége célszerűen több mint 10% m/m. A nagynyomású mészfőzésre szánt cellulóz tartalmú szerves anyagban a cellulóz elbomlik kisméretű szerves savakra, például hangyasavra, ecetsavra, tejsavra, stb.
A szerves anyag tartalmazhat mély almot vagy szerves trágyát, különösen tehéntrágyát, disznótrágyát vagy baromfitrágyát. Ezenkívül állati szerves anyagok is felhasználhatók, például elhullott állatok vagy azok részei, vágóhídi hulladék, hús és csontliszt, vérplazma vagy bármilyen más, állatoktól származó termék, amelyek a BSEprionok vagy más prionok jelenléte miatt akár veszélyes anyagok is lehetnek.
A szerves anyag olyan szilárd anyagokat tartalmaz vagy lényegében csak olyan szilárd anyagokat tartalmaz, amelyek hosszúsága kisebb mint 10 cm, például kisebb mint 5 cm, például kisebb mint 1 cm.
A szerves anyagot a nagynyomású mészfőzőben történő kezelés előtt célszerűen fellazítjuk, előnyösen egy fellazító szerkezettel ellátott szállítócsiga segítségével, amely célszerűen rozsdamentes és saválló acélból van. A szállítócsiga a szerves anyagot a mészfőzőbe továbbítja, ahol a szerves anyagot célszerűen felmelegítjük gőz befecskendezésével vagy a mészfőzö körüli kamrában áramló gőzzel, illetve ezek bármely kombinációjával.
A szerves anyag tartalmazhat proteineket vagy hasonló szerves molekulákat, amelyek olyan elemeket, például aminosavakat vagy azok kombinációit tartalmazza, amelyek a BSE-prionokat vagy más prionokat alkotnak, ahol a BSE-prionokat vagy más prionokat kiküszöböljük, közvetlenül elpusztítjuk vagy elpusztításra alkalmas állapotba hozzuk a nagynyomású mészfőzővel és/vagy a további erjesztéssel, például anaerob erjesztéssel. Az állati eredetű szerves anyag célszerűen nagymennyiségű, előnyösen 10%nál nagyobb mennyiségű nitrogént tartalmaz.
A folyékony iszap formájában előállított szerves anyagot víz és/vagy kis koncentrációban szerves anyagot, célszerűen 10%-nál kevesebb szilárd részt tartalmazó víz hozzáadásával hozzuk létre. A hozzáadott víz lehet visszaforgatott víz, olyan víz, amely kis koncentrációban tartalmaz silóból származó szerves anyagot, és/vagy olyan víz, melyet istállók és/vagy állatok tisztítása után gyűjtünk össze, és/vagy olyan víz, amelyet a nitrogénkivonó folyamat előtti erjesztés során nyerünk ki, és/vagy olyan víz, amelyet egy vagy több biogáz-termelő üzemből szerzünk be, és/vagy olyan víz, amelyet a foszfor-tartalmú műtrágyák koncentrálásakor kapunk, és/vagy olyan víz, amelyet a kálium-műtrágya koncentrálásakor kapunk, és/vagy összegyűjtött esővíz.
A találmány szerinti eljárás egyik célszerű változatánál a víz például biogáz-termelő üzemből származó meddő víz, foszfor-műtrágyák koncentrálásakor keletkező meddő víz, kálium-műtrágyák koncentrálásakor keletkező víz vagy összegyűjtött esővíz.
A találmány szerinti eljárás egyik célszerű változatánál a szerves anyagban lévő karbamid és/vagy húgysav egy kisebb részét vagy nagy részét ammóniává alakítjuk át, és az ammóniát szükség esetén összegyűjtjük egy, a fent korábban ismertetett abszorpciós oszlopban történő abszorbeálsát követően.
A nagynyomású mészfőzésen kívül mezofil és/vagy termofil erjesztés is végezhető. A nagynyomású mészfőzőben kezelt szerves anyag elvezethető egy mezofil és/vagy termofil erjesztést végző üzembe, mielőtt vagy miután a szerves anyagból a nitrogént kivonjuk.
Az erjesztést minden esetben olyan baktérium populációval végezzük, amely képes mezofil vagy termofil erjesztésre. Az erjesztés egyik lehetséges módja az anaerob erjesztés.
Az erjesztést célszerűen körülbelül 15 és célszerűen legfeljebb körülbelül 55°C között, például körülbelül 25 és célszerűen legfeljebb körülbelül 55°C között, például körülbelül 35 és célszerűen legfeljebb 45°C között végezzük.
Az erjesztést célszerűen körülbelül 5 és célszerűen legfeljebb 15 nap, például körülbelül 7-10 nap időtartamig végezzük.
A találmány szerinti eljárás egyik lehetséges változatánál a biogáz-termelést egy vagy több üzemben mikrobás organizmusokkal, célszerűen egy baktérium populációval
-56végezzük, és a szerves anyagot anaerob módon erjesztjük. A baktériumok célszerűen főleg metánt és kisebb mennyiségben szén-dioxidot termelnek a szerves anyag erjesztése során. A biogáz-termelés végrehajtható egy vagy több üzemben, célszerűen a szerves anyagot anaerob erjesztéssel erjesztő baktériumokkal.
A találmány szerinti eljárás egyik lehetséges változatánál a biogáz-termelést két üzemben végezzük úgy, hogy a szerves anyagot anaerob baktériumok erjesztik, és először az első üzemben az erjesztést termofil baktériumokkal végezzük, majd a termofil erjesztéssel kezelt szerves anyagot átvezetjük a második üzembe, ahol mezofil baktériumokkal további erjesztést végzünk.
A termofil erjesztés! reakció hőmérséklete célszerűen 45-75°C, például 55-60°C.
A mezofil reakció során a reakcióhőmérséklet célszerűen 20-45°C, például 30-35°C. A termofil reakciót, akárcsak a mezofil reakciót, célszerűen 5-15 napig, például 7-10 napig végezzük.
Az esetleges habképződés lecsökkenthető és/vagy kiküszöbölhető polimerek és/vagy növényi olajok és/vagy egy vagy több só hozzáadásával, ahol a növényi olaj célszerűen repceolaj. A só lehet kalcium-oxid és/vagy kalcium-hidroxid.
A biogáz-termelés során az anyagok és szemcsék kívánt pelyhesedését kalciumionok hozzáadásával érjük el, amelyek képesek kalcium-hidakat alkotni az oldatban vagy szuszpenzióban lévő szerves anyagok és szervetlen anyagok között, mivel a kalcium-hidak a szemcsék pelyhesedését idézik elő. A kalcium-ionok hozzáadása az ortofoszfátok, például oldott PO4 3‘ ionok kicsapódását is előidézi. A foszfát-ionok célszerűen kalcium-foszfát Ca3(PO4)2 formájában csapódnak ki és a kicsapódott kalcium-foszfát célszerűen lebeg az iszapban.
Az előállított biogáz elvezethető egy gázüzemű motorhoz, amely alkalmas hő és/vagy elektromos áram fejlesztésére. A hő felhasználható a nagynyomású mészfőzö és/vagy az erjesztőtartály és/vagy a nitrogén-kivonó reaktor és/vagy egy vagy több biogáz-termelő üzem és/vagy állatok lakhelyeinek és/vagy emberek lakóhelyeinek fűtésére és/vagy háztartásban vagy otthonokban felhasználandó víz melegítésére. Az elektromos áram elszállítható és az elektromos hálózatban történő szétosztás céljából értékesíthető. A találmány szerinti eljárás egyik célszerű változatánál a megmaradó, nitrogénmentes, sterilizált és megerjesztett szerves anyagot kiszórjuk a termőföldekre.
Azonkívül, hogy (i) lecsökkentjük a nemkívánatos mikrobás organizmusok számát és/vagy kiküszöböljük azokat, (ii) fokozzuk a biogáz-termelést, és (iii) jól hasznosítható, nitrogén-mentesített, sterilizált és erjesztett szerves anyagot állítunk elő, a találmány szerinti eljárás egyik lehetséges változatánál a szerves anyagokból nitrogén-tartalmú műtrágyát
állítunk elő úgy, hogy (a) egy nitrogén-kivonó lépésben a szerves anyagból kivont nitrogént, illetve ammóniát összegyűjtjük; (b) az összegyűjtött nitrogént, illetve ammóniát vízben vagy savas oldatban, célszerűen kénsavat tartalmazó oldatban abszorbeáljuk; majd (c) nitrogéntartalmú műtrágyát állítunk elő, amely kiteríthető a termőföldekre.
A találmány szerinti eljárás egy további lehetséges változata foszfor-forrást tartalmazó szerves anyagból foszfortartalmú műtrágya előállítására szolgál. Az eljárás során (i) egy biogáz-termelő erjesztőbői elvezetjük az iszapot egy szeparátorba, (ii) szétválasztjuk a megerjesztett szerves és szervetlen anyagot szilárd és főleg folyékony frakcióra, majd (iii) előállítunk egy olyan főleg szilárd frakciót, amely részben foszfort tartalmaz, célszerűen kalcium-foszfát Ca3(PO4)2 formájában, és ahol a szerves foszfátok az iszapban lebegnek. Az így előállított szerves frakció alkalmas arra, hogy a megfelelő mezőgazdasági földekre kiteríthető, foszfor-tartalmú műtrágyaként lehessen felhasználni.
A megerjesztett szerves anyagot, valamint a szervetlen anyagot szilárd és főleg folyékony frakcióvá szétválasztó szeparátor célszerűen egy dekantáló centrifuga. A foszfort tartalmazó, lényegében szilárd frakció szükség esetén kiszárítható és abból foszfortartalmú műtrágyát tartalmazó granulátum állítható elő például úgy, hogy a P-frakciót komposztálódni hagyjuk egy légáteresztő lap vagy fedél alatt.
A biogáz-termelés során keletkező meddő vizet és a szilárd komponensek leválasztása után megmaradó vizet célszerűen újra felhasználhatjuk a siló erjesztéséhez és/vagy a nagynyomású mészfőzéshez és/vagy a nitrogén-kivonó folyamatban és/vagy a biogáz-termelő üzemben és/vagy az istállók tisztítására és/vagy a termőföldek öntözésére és/vagy a víz elvezethető egy hagyományos szennyvíz-kezelő üzembe.
A találmány tárgyát képezi olyan eljárás is, amely lényegében tiszta meddő víz előállítására szolgál. Az eljárás során egy szeparátorral, célszerűen dekantáló centrifugával előállítunk olyan folyadék frakciót, amely rendkívül kis mennyiségű, célszerűen 5% m/V, például legfeljebb 1% m/V, például legfeljebb 0,5% m/V, például legfeljebb 0,01 % m/V mennyiségű nitrogént és foszfort tartalmazó meddő vizet tartalmaz. A folyadék fázis lényegében nem tartalmaz olyan forrásokat, amelyek lehetővé teszik a zoonok, állati vírusok, fertőző baktériumok, paraziták vagy más fertőző anyagok, például BSE-prionok vagy egyéb prionok elszaporodását. A találmány szerinti eljárás egyes változatainál elfogadható, ha a meddő víz az iszapban eredetileg jelen lévő nitrogén és foszfor legfeljebb 10%-át tartalmazza.
A találmány tárgyát képezi olyan eljárás is, amely kálium-forrást tartalmazó szerves anyagból kálium-tartalmú műtrágya előállítására szolgál. Az eljárás során (i) az első szétválasztási lépés során keletkező folyadékfrakciót elvezetjük egy második szétválasztási
lépéshez, ahol az első szétválasztó lépés során a foszfortartalmú szerves anyagokat választjuk le, (ii) elkülönítjük a megmaradó szerves és szervetlen keveréket a folyadéktól, majd (iii) előállítunk egy kálium-tartalmú szilárd frakciót, amely szilárd frakció felhasználható olyan kálium-tartalmú műtrágyaként, melyet a megfelelő mezőgazdasági földekre lehet kiszórni.
A második szétválasztási lépés során a kálium-tartalmú frakciót célszerűen átvezetjük egy olyan kerámia mikroszűrőn, amelyet szakaszosan szellőztetünk és amely a meddő vizet szűri. A szellőztetés révén a megmaradó szerves anyag lebomlik és szervetlen pelyhek képződnek.
A találmány tárgyát képezi olyan eljárás, amely tiszta meddő víz előállítására szolgál, ahol a meddő vizet olyan aerob rendszerben kezeljük, amely alkalmas a vízben lévő nitrogén és foszfor mennyiségének csökkentésére és/vagy azok teljes kivonására, továbbá amely célszerűen lebontja a megmaradó szerves anyagokat és szagos komponenseket, ezáltal olyan meddő vizet állít elő, amely lényegében nem tartalmaz nitrogént és foszfort. Az így kapott meddő víz alkalmas a megfelelő termőföldek öntözésére vagy az állattelepeken keresztül a rendszerbe történő visszaforgatásra.
A korábban említett szellőztetés elvégezhető környezeti levegőn, 2-4 hét időtartam alatt, körülbelül 20°C hőmérsékleten és körülbelül 1:2000 folyadék-gáz arány mellett. A kivont nitrogén összegyűjthető és elvezethető a fent ismertetett abszorpciós oszlophoz.
Azáltal, hogy a fent említett módon kezelt meddő víz alkalmas az istállók, ólak tisztítására, a találmány tárgyát képezi olyan eljárás is, amely segítségével javítható az ólak, istállók higiéniája oly módon, hogy az ólakat, istállókat a kinyert meddő vízzel tisztítjuk. A tisztítás magába foglalja az istállók, padlók, tetők, trágyaelvezető csatornák, mennyezetek, szellőztető csatornák, tisztító levegő, stb. tisztítását és öblítését, továbbá azoknak a felületeknek a csökkentését, amelyek szagokat, ammóniát és port bocsáthatnak egy előre meghatározott hely, például az istálló környezetébe.
A találmány szerinti eljárás egyik lehetséges változatánál az istállók tisztítását olyan meddő vízzel végezzük, amelyet az energianövények erjesztése után vagy a szilárd és folyékony anyagok biogáz-termeléssel járó szétválasztása céljából végzett erjesztés után, vagy a rendszerben később végrehajtott folyamatok eredményeképpen kapunk.
A találmány szerinti eljárások révén lehetővé válik az istállóban tartózkodó állatok életszínvonalának emelése oly módon, hogy az istállóban szalmát használunk, ugyanis a szalma egyaránt szolgál túrásra szolgáló anyagként, fekvőhely anyagaként és strukturális takarmányként. A szerves anyagot tartalmazó szalmát célszerű az istállóból a nagynyomású mészfőzőbe vezetni és ott a további feldolgozás előtt a szerves anyagot hidralizálni. Az
istállóban tartózkodó állatok életminőségének javítása oly módon is megvalósul, hogy lehetőséget biztosítunk az állatokat permetezésére annak érdekében, hogy csökkentsük a mikrobás organizmusok, valamint az állatok szőrzetén lévő por mennyiségét, miközben csökkentjük az állatok testhőmérsékletét is.
A találmány tárgyát képezi továbbá olyan eljárás is, amelyben integráljuk a szerves trágyák, energianövények és más szerves anyagok anaerob erjesztését, és az emésztett biomasszában tárolt tápanyagok kereskedelmi minőségű műtrágyává történő finomítását, valamint a tiszta meddő víz előállítását.
A fent említett integrált eljárás olyan többkomponensű rendszert tesz szükségessé, amely
i) első eszközt, célszerűen állatok, például sertés, szarvasmarha, ló, kecske, juh, baromfi, stb. tartására és/vagy tenyésztésére szolgáló épületeket vagy istállókat tartalmaz és/vagy ii) második eszközt, célszerűen szerves anyag előkezelésére szolgáló legalább egy előkezelő üzemet tartalmaz, amely szerves anyag célszerűen szerves trágyát és/vagy állati iszapot és/vagy növényi részeket tartalmaz, amely növényi részek célszerűen szalmát, növényeket, növénymaradványokat, silót vagy energianövényeket tartalmaznak, továbbá amely szerves anyag hasított állatokat vagy azok részeit, vágóhídi hulladékot, hús- és csontlisztet, vérplazmát vagy bármilyen más állati eredetű terméket tartalmaz, amely anyagok a BSE-prionok vagy más prionok esetleges jelenlététől függően veszélyes vagy veszélytelen anyagok, és/vagy iii) harmadik eszközt, célszerűen egy, szerves anyagot tartalmazó biomasszából jelentősebb mennyiségű energiát termelő energiaüzemet tartalmaz, amely első eszköz
a) padló, fedél, fülke, szennyvízelvezető csatorna, iszapelvezető csatorna, állatok közül egy vagy több tisztítására szolgáló rendszert tartalmaz, valamint az állatok lakhelyéül szolgáló épületekhez vagy istállókhoz tartozó szellőztető csatornákat tartalmaz, amely tisztítórendszer tisztítóvizet használ, és/vagy
b) a tisztítóvizet az állatok lakhelyéül szolgáló épületek vagy istállóktól a második eszközhöz tisztítóvizet és szerves anyagot tartalmazó iszap formájában továbbító rendszert tartalmaz;
ahol a második eszköz
a) előkezelő tartályt, célszerűen kivonótartályt tartalmaz, amelyben i) az első eszköztől a második eszközhöz továbbított iszapból nitrogént, illetve ammóniát vonunk ki vagy ii) a második eszköz egy kiegészítő előkezelő tartályától érkező szerves anyagból ” ST ·· '· ·**· ·—\ ·ζ
-60nitrogént, illetve ammóniát vonunk ki, ahol az első előkezelő tartály felhasználható a szerves anyag hidrolizálására, és/vagy
b) egy második előkezelő tartályt, célszerűen az első eszköztől a második eszközhöz továbbított szerves anyagot tartalmazó iszap hidrolizálására szolgáló, nagynyomású mészfőzőt tartalmaz, ahol a hidrolízis az iszapban lévő életképes mikrobás organizmusok és/vagy patogén anyagok vagy ezek egy részének mennyiségi csökkenését és/vagy inaktiválását és/vagy teljes megsemmisítését eredményezi, és/vagy
c) legalább egy tartályt, célszerűen silózott növényi anyagot előállító silótartályt tartalmaz, amely növényi anyag legalább egyike a következőknek: búza, kukorica, energianövények, cukorrépa és növényi maradványok; és/vagy
d) legalább egy második tartályt, célszerűen a siló és/vagy a nagynyomású mészfőzéssel kezelt szerves anyag erjesztésére szolgáló előkezelő erjesztőtartályt tartalmaz, amelyben az erjesztés mezofil erjesztéssel és/vagy termofil erjesztéssel végezhető;
amely harmadik eszköz
a) legalább egy biogáz-termelő erjesztőtartályt tartalmaz, amelybe az iszap és/vagy a szerves anyag bevezethető a második eszköztől, és amely a szerves anyagokat mezofil erjesztéssel és/vagy termofil erjesztéssel erjeszti, amely erjesztés főleg metánt tartalmazó biogáz termelését eredményezi; és/vagy
b) legalább egy, a biogázt összegyűjtő tartályt tartalmaz, amely tartály a biogáz szállítására szolgáló kivezető nyíláshoz csatlakozik vagy egy gázüzemű motorhoz kapcsolódik; és/vagy
c) legalább egy első szeparátort, célszerűen egy dekantáló centrifugát tartalmaz, amelyben a legalább egy biogáz-termelő erjesztőbői származó, megerjesztett anyagot szétválasztjuk maradvány víz formájában keletkező, lényegében folyékony frakcióra és egy lényegében szilárd frakcióra, amely szilárd frakció szilárd foszfort tartalmazó szerves és szervetlen anyagokból áll; és/vagy
d) legalább egy második szeparátort, célszerűen egy kerámia mikroszűrőt tartalmaz, amelyben a legalább egy első szeparátortól érkező maradvány vizet tovább kezeljük célszerűen levegőztetéssel és szűréssel, ahol a kezelés a szagos komponensek, a nitrogén-vegyületek és a kálium-vegyületeknek legalább egy részét, célszerűen nagy részét eltávolítja, amely szeparálás maradvány víz keletkezését eredményezi, amely csökkentett mennyiségben tartalmaz szagos vegyületeket, nitrogén-vegyületeket és kálium-vegyületeket a korábbi szeparáláshoz képest.
-61 A találmány szerinti rendszer célszerűen tartalmaz olyan csővezetékeket, amelyek olyan zárt rendszert alkotnak, amely megakadályozza a por, a mikrobás organizmusok, az ammónia, a levegő, a folyadékok vagy a rendszer bármely más komponense közül egy vagy több kibocsátását a környezetbe, illetve ezeknek csak csökkentett mértékű kibocsátását eredményezi.
A legalább egy siló, a legalább egy előkezelő erjesztőtartály, a legalább egy biogáztermelő erjesztő, a legalább egy első szeparátor és a legalább egy második szeparátor közül egyből vagy többől származó folyékony frakciók vagy meddő víz célszerűen újra felhasználható az ólak vagy istállók tisztítására.
A legalább egy siló, a legalább egy előkezelő erjesztőtartály, a legalább egy biogáztermelő erjesztő, a legalább egy első szeparátor és a legalább egy második szeparátor közül egyből vagy többől származó folyékony frakciók vagy meddő víz célszerűen újra felhasználható az iszapszétválasztó és biogáz-termelő rendszer bármely lépésében arra, hogy a szerves anyagot megfelelő folyékony állapotban tartsuk.
A rendszer révén lehetővé válik, hogy meszet, például kalcium-oxidot és/vagy kalcium-hidroxidot adjunk a szerves anyaghoz, mielőtt a szerves anyagot bevezetjük a nitrogént, illetve ammóniát kivonótartályba oly módon, hogy kellő mennyiségű meszet adunk a szerves anyaghoz ahhoz, hogy a pH-érték körülbelül 1O-ről körülbelül 12-re változzon. Ezt a lépést kombinálhatjuk melegítéssel és a szerves anyagot tartalmazó iszap levegőztetésével.
A szerves anyagot célszerűen 5-10 napig, például 7 napig a rendszer kivonótartályában tartjuk. A kivonótartály belsejében a hőmérséklet célszerűen 60°C és 80°C között van. A kivonótartályban lévő szerves anyaghoz a szerves anyagban lévő száraz anyag 1 kg-jára vonatkoztatva körülbelül 30-60 g Ca(OH)2-t adunk hozzá, mielőtt a szerves anyagot a kivonótartályba vezetjük.
A rendszer lehetővé teszi a kivont nitrogén, illetve ammónia összegyűjtését és a kivont nitrogénnek egy olyan oszlophoz történő vezetését, amelyben a nitrogént, illetve az ammóniát vízben vagy savas oldatban, célszerűen kénsavat tartalmazó oldatban abszorbeáljuk, majd szükség esetén az abszorbeált ammóniát egy tartályban eltároljuk. A vízben vagy savas oldatban abszorbeált nitrogént ily módon előnyösen felhasználhatjuk műtrágyaként.
A rendszer részét képező nagynyomású mészfőző egy olyan berendezés, amely kezdetben alkalmas a szerves anyagok feldarabolására, majd a feldarabolt szerves anyagnak egy olyan kamrába történő továbbítására, ahol a felaprított szerves anyagot felmelegítjük és egyidejűleg magas hőmérsékleten, nagy nyomással kezeljük. A
-62nagynyomású mészfőzőben kezelendő szerves anyaghoz meghatározott mennyiségű meszet, például kalcium-oxidot és/vagy kalcium-hidroxidot adunk, mielőtt vagy miután azt bevezetjük a nagynyomású mészfőzőbe.
A nagynyomású mészfőzőbe célszerűen CaO-t vezetünk be, melynek mennyisége a szerves anyagban lévő száraz anyag 1 kg-jára vonatkoztatva 5-10 g. A rendszer 100°C és 220°C közötti hőmérsékleten, például 180-200°C hőmérsékleten üzemel. A hőmérsékletet a kezelendő szerves anyaghoz igazítjuk, és magasabb hőmérsékletet alkalmazunk, ha a szerves anyag nagyobb mennyiségben tartalmaz cellulózt, hemicellulózt vagy lignint, illetve magasabb hőmérsékletet alkalmazunk akkor is, amennyiben fennáll annak a veszélye, hogy a szerves anyagban fertőző mikrobás organizmusok vagy kórokozók, például BSE-prionok vannak.
A nyomás célszerűen 2 bar és 16 bar között van, például 4-16 bar, például 6-16 bar, például 10-16 bar. A rendszer a megemelt hőmérsékleten üzemel körülbelül 5-10 percig, de hosszabb ideig tartó kezelés is lehetséges.
A nagynyomású mészfőzőben kivont nitrogént, illetve ammóniát célszerűen összegyűjtjük és elvezetjük egy olyan oszlophoz, amelben a korábban ismertetett módon abszorbeáljuk azt.
A találmány szerinti rendszer egyik lehetséges változata lehetővé teszi a silótakarmány, például a kukorica, energianövények, cukorrépa és/vagy növénymaradékok mezofil vagy termofil erjesztőtartályba történő elvezetését, mielőtt az anyagot továbbvezetnénk a kivonótartályba. A találmány szerinti rendszer lehetővé teszi azt is, hogy a nagynyomású mészfőzőben kezelt szerves anyagot egy mezofil vagy termofil erjesztőtartályhoz vezessük, mielőtt az anyagot a kivonótartályba juttatnánk.
A találmány szerinti rendszer a szerves anyagok erjesztésének és a biogáztermelésnek az optimalizálását is elősegíti azáltal, hogy olyan előkezelő rendszert tartalmaz, amelyben nitrogén, illetve ammónia vonható ki és/vagy alkáli hidrolízis végezhető előre meghatározott paraméterek mellett, amilyen például a pH-érték, a hőmérséklet, a levegőztetés, az időtartam, a habzásgátlás és a szuszpendált anyagok pelyhesítése.
A találmány szerinti rendszer egy további lehetséges változata optimális feltételeket biztosít a biogáz-termelő erjesztőkben lévő mikrobás organizmusok számára. Ezt oly módon érjük el, hogy például a fertőtlenített vagy megtisztított iszapot a kivonótartályból elvezetjük a legalább egy első biogáz-termelő erjesztöbe, amelyben a sterilizált és megtisztított iszap nem gátolja vagy károsítja a biogáz-termelő mikroorganizmusok tevékenységét. Különösen az a szerves anyag, amelyből a nitrogént, illetve ammóniát kivontuk, elvezethető olyan biogáz-termelő reaktorba, amelyben az erjesztés! feltételek előnyösek a mezofil erjesztés
-63szempontjából. Miután a szerves anyagon mezofil erjesztést végeztünk, a szerves anyagot célszerűen elvezetjük a rendszer egy másik biogáz-termelő reaktorába, amelyben az erjesztés! feltételek alkalmasak a termofil erjesztésre.
A termofil reakció feltételek többek között a következők: körülbelül 45-75°C hőmérséklet, például körülbelül 55-60°C hőmérséklet. A mezofil reakció feltételei többek között a következők: körülbelül 20-45°C hőmérséklet, például körülbelül 30-35°C hőmérséklet.
A rendszer lehetővé teszi mind a termofil reakció, mind pedig a mezofil reakció kialakulását körülbelül vagy legalább 5-15 napon keresztül, például körülbelül vagy legalább 7-10 napon keresztül, célszerűen legalább 7 napon át.
A találmány szerinti rendszer olyan eszközöket is tartalmaz, melyek megakadályozzák a habképződést, amely eszközök alkalmasak például polimerek és/vagy növényi olajok, azon belül repceolaj és/vagy különböző sók, például kalcium-oxidot és kalcium-hidroxidot tartalmazó sók hozzáadására.
A találmány szerinti rendszer lehetővé teszi, hogy a biogáz-termelő reaktorokban keletkező megerjesztett szerves anyagot legalább részben újból felhasználjuk ugyanabban a reaktorban, ahol a megerjesztett szerves anyag az erjesztést végző mikrobás organizmusok oltóanyagaként szolgál.
A találmány szerinti rendszer egyik lehetséges változata lehetővé teszi, hogy a szilárd részeket tartalmazó folyadékot tartalmazó iszapot egy első szeparátorhoz vezessük, amely a folyadék egy töredék részét tartalmazó szilárd anyagokat elválasztja a folyadék frakció fő részétől. A főleg szilárd frakció szerves és szervetlen anyagokat, például foszfort és azok keverékeit tartalmazza. A főleg száraz frakció tovább szárítható és műtrágyaként használható. A rendszer első szeparátora célszerűen egy dekantáló centrifuga.
A találmány szerinti rendszer lehetővé teszi továbbá, hogy az első szeparátorból származó maradvány vizet egy második szeparátorban kezeljük, ahol a második szeparátor olyan kerámia mikroszűrőket tartalmaz, amelyek segítségével az első szeparátorból származó meddő víz tovább kezelhető levegőztetéssel és szűréssel, illetve szükség esetén a maradék szaganyagok eltávolításával, a maradék nitrogénvegyületek és/vagy a maradék kálium-tartalmú anyagok eltávolításával, amelynek eredményeképpen lényegében tiszta meddő víz keletkezik, amely lényegében semmilyen maradvány anyagot nem tartalmaz.
A találmány szerinti rendszer lehetővé teszi a termofil biogáz-reaktorból vagy az első és/vagy második szeparátorból származó meddő víznek a termőföldekre történő kivezetését, illetve szennyvízkezelő üzembe vagy víztisztító üzembe, vagy szükség esetén további tisztítást végző, biológiai kezelő üzembe történő elvezetését.
-64A találmány szerinti rendszer, illetve eljárás az alábbi célokra használható:
a por, mikrobás organizmusok, ammónia, szennyezett levegő, folyadék vagy a rendszer bármely más alkotórészének, különösen az állattelepről származó anyagoknak a környezetbe történő kibocsátásának lecsökkentése vagy kiküszöbölése;
a szerves anyagot tartalmazó biomasszában lévő energia felhasználásának javítása;
a metángázt és metán-hordozó gázt tartalmazó biogáz előállításának fokozása. A szóban forgó gáz eltárolható egy tartályban a helyszínen és/vagy elvezethető egy gázvezeték-hálózattal;
a szerves anyagtól elkülönített nitrogén-, foszfor- és adott esetben kálium-frakció. Az említett frakciók jól értékesíthetők és felhasználhatók műtrágyaként mezőgazdasági és kertészeti növények trágyázására;
az istállók higiéniájának és az állatok életminőségének javítása, összhangban az istállókból származó kimeneti anyagokkal. Ilyen kimeneti anyag például a szerves trágya, az iszap, valamint a levágandó állatok. Az állatok tisztántartásával lecsökkenthető a hús fertőzésének kockázata, amennyiben az állatokat levágják;
az állattetemek vagy állati testrészek, a hús- és csontliszt, valamint más állati eredetű termékek átalakítása finomított műtrágyákká a mezőgazdasági földekre történő kihelyezés céljából, és ezáltal az állati termékekben lévő mikro és makro tápanyagok hasznosítása a mezőgazdasági és kertészeti növények termesztésében.

Claims (124)

  1. -65SZABADALMI IGÉNYPONTOK
    1. Eljárás szerves anyagban lévő életképes mikrobás organizmusok és/vagy prionok számának csökkentésére, amely eljárás során
    i) szilárd és/vagy folyékony részeket tartalmazó szerves anyagot gyűjtünk be;
    ii) a szerves anyagon elvégezzük az alábbi lépéseket:
    a) a szerves anyagot 100°C és 220°C közötti hőmérsékleten nagynyomású mészfőzőben hidrolizáljuk, ahol a mész kalcium-hidroxid és/vagy kalcium-oxid, majd
    b) a nagynyomású mészfőzőben kezelt szerves anyagból kivonjuk az ammóniát;
    ahol az ammónia kinyerése és a szerves anyag fertőtlenítése céljából hozzáadott mész kicsapja az oldott ortofoszfátokat; végül iii) olyan feldolgozott szerves anyagot állítunk elő, amely csökkentett mennyiségben tartalmaz életképes mikrobás organizmust és/vagy priont.
  2. 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a feldolgozott szerves anyagot egy biogáz-termelő erjesztőbe vezetjük, megerjesztjük a feldolgozott szerves anyagot és biogázt állítunk elő.
  3. 3. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a feldolgozott szerves anyagot mezőgazdasági termőterületen helyezzük el.
  4. 4. A 2. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a feldolgozott szerves anyag erjesztése során keletkező maradék anyagot mezőgazdasági területen helyezzük el.
  5. 5. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a mikrobás organizmusok állati mikrobás és zoonos patogének.
  6. 6. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a mikrobás organizmusok az alábbi csoportból választott organizmusok: fertőző mikrobás organizmusok, parazita patogén mikrobás organizmusok.
  7. 7. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a szilárd és/vagy folyékony részeket tartalmazó szerves anyag az alábbi csoportból választott
    -66anyag: szerves trágyák vagy azok iszapjai, növényi maradványok, hasított állatok vagy állati testrészek, vágóhídi hulladék, hús- és csontliszt, valamint ezek bármely kombinációja.
  8. 8. A 2. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a biogáz-termelés során a szerves anyagot nagynyomású mészfőzöben kezeljük, mielőtt abból az ammóniát egy kivonótartályban kivonjuk.
  9. 9. A 8. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a nagynyomású mészfőzéssel kezelt szerves anyagot az ammónia kivonása előtt megerjesztjük.
  10. 10. A 2. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a növényi eredetű szerves anyagot az ammóniát kivonása előtt silózzuk.
  11. 11. A 10. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a növényi eredetű, silózott szerves anyagot az ammóniát kivonása előtt megerjesztjük.
  12. 12. A 8. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az ammónia kivonását úgy végezzük, hogy először meghatározott mennyiségű meszet adunk a szerves anyaghoz a pH-érték 9 fölé történő növelésére körülbelül 40°C hőmérsékleten.
  13. 13. A 12. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a pH-értéket 10 fölé növeljük.
  14. 14. A 12. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a pH-értéket 11 fölé növeljük.
  15. 15. A 12. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy 50°C feletti hőmérsékletet alkalmazunk.
  16. 16. A 12. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy 60°C feletti hőmérsékletet alkalmazunk.
  17. 17. A 12. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az ammónia kivonását 2-15 nap alatt végezzük.
  18. 18. A 12. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az ammónia kivonását 4-10 nap alatt végezzük.
  19. 19. A 12. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az ammónia kivonását 6-8 nap alatt végezzük.
  20. 20. A 8. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a pH-érték 8-12, a hőmérséklet 70-80°C, a folyadék-gáz aránya kisebb mint 1:400 és az ammónia kivonásának időtartama körülbelül 7 nap.
  21. 21. A 12. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy legfeljebb 50% m/V szilárd anyagot tartalmazó szerves anyagot dolgozunk fel.
  22. 22. A 12. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy legfeljebb 30% mA/ szilárd anyagot tartalmazó szerves anyagot dolgozunk fel.
  23. 23. A 12. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy legfeljebb 10% mA/ szilárd anyagot tartalmazó szerves anyagot dolgozunk fel.
  24. 24. A 12. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a kivont ammóniát az eltárolása előtt abszorbeáljuk egy oszlopban.
  25. 25. A 24. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az oszlop vizet vagy savas oldatot tartalmaz.
  26. 26. A 25. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a savas oldat kénsav.
  27. 27. A 24. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a nagynyomású mészfőzés során kivont ammóniát szintén abszorbeáljuk egy oszlopban, mielőtt azt egy tartályban eltároljuk.
  28. 28. Az 1-12. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a szerves anyag nagynyomású mészfőzőben történő kezelését 120-220°C hőmérsékleten 2-20 bar nyomás mellett végezzük, és annyi meszet adunk a szerves anyaghoz, hogy a
    -68pH-értéket 9 és 12 közötti értékre növeljük, továbbá a nagynyomású mészfőzést legalább 1 percig, előnyösen 60 percnél rövidebb ideig végezzük.
  29. 29. A 28. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a kezelést 180-200°C hőmérsékleten, 10-16 bar nyomás és 10-12 pH-érték mellett végezzük, és a nagynyomású mészfőzőben a kezelést 5-10 percig végezzük.
  30. 30. A 28. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy szerves anyagként mélyalmot, szarvasmarhatrágyát, disznótrágyát vagy baromfitrágyát használunk.
  31. 31. A 28. igénypont szerinti eljárás', azzal jellemezve, hogy amennyiben a szerves anyag BSE-prionokat vagy más prionokat alkotó proteineket tartalmaz, a a BSE-prionokat vagy más prionokat teljesen elpusztítjuk a nagynyomású mészfőzés során.
  32. 32. A 28. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a szerves anyag szalmát, rostokat vagy fűrészport is tartalmaz.
  33. 33. A 28. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a szerves anyag 10% m/m-nél nagyobb mennyiségű rostot tartalmaz.
  34. 34. A 28. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a szerves anyag 10% m/m-nél nagyobb mennyiségben tartalmaz komplex szénhidrátokat, azon belül cellulózt és/vagy hemicellulózt és/vagy lignint.
  35. 35. A 28. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy 1 kg száraz anyagra vonatkoztatva 2-80 g kalcium-oxidot adunk a szerves anyaghoz.
  36. 36. A 28. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy 1 kg száraz anyagra vonatkoztatva 5-60 g kalcium-oxidot adunk a szerves anyaghoz.
  37. 37. A 28. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a szerves anyagot a nagynyomású mészfőzőben történő kezelés előtt fellazítjuk.
  38. 38. A 37. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a szerves anyagot egy foszlató eszközzel ellátott szállítócsigával fellazítjuk, amely szállítócsigával a szerves
    -69anyagot a nagynyomású mészfőzőbe szállítjuk, ahol a szerves anyagot gőz befecskendezésével vagy a nagynyomású mészfőző körül elhelyezett köpenyben lévő gőz vagy a kettő kombinációja segítségével felmelegítjük.
  39. 39. A 28. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a nagynyomású mészfőzőben kezelt szerves anyagot egy erjesztőtartályba vezetjük, ahol a szerves anyagon az ammónia kivonását megelőzően mezofil és/vagy termofil erjesztést végzünk.
  40. 40. A 39. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az erjesztést baktériumokkal végezzük.
  41. 41. A 39. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az erjesztést anaerob módon végezzük.
  42. 42. A 39. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az állati eredetű szerves anyag 10% m/V mennyiségnél nagyobb mennyiségű nitrogént tartalmaz.
  43. 43. A 39. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az erjesztést 15°C-nál magasabb, de 65°C-nál alacsonyabb hőmérsékleten végezzük.
  44. 44. A 39. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az erjesztést 25°C-nál magasabb, de 55°-nál alacsonyabb hőmérsékleten végezzük.
  45. 45. A 39. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az erjesztést 35°C-nál magasabb, de 45°C-nál alacsonyabb hőmérsékleten végezzük.
  46. 46. A 39. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a szerves anyagot 5-
    15 napig erjesztjük.
  47. 47. A 39. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a szerves anyagot 7-
    10 napig erjesztjük.
  48. 48. A 10. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a silózandó szerves anyag egynyári takarmánynövényeket, különösen cukorrépát, kukoricát és lucernát tartalmaz és szükség esetén az említett növények zöldjét is tartalmazza.
  49. 49. A 2-12. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a biogáz-termelést egy vagy több erjesztötartályban mikrobás organizmusokkal végezzük és a szerves anyagot anaerob módon erjesztjük.
  50. 50. A 49. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a szerves anyag erjesztesehez felhasznált mikrobás organizmusok olyan baktériumok, amelyek főleg metánt és a metánhoz képest kisebb mennyiségben szén-dioxidot termelnek.
  51. 51. A 49. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a biogáz-termelést két erjesztoben végezzük a szerves anyag anaerob baktériumokkal történő erjesztésével ahol a szerves anyagot az első erjesztőtartályban először termofil baktériumokkal erjesztjük, majd a termofil baktériumokkal megerjesztett szerves anyagot átvezetjük egy második erjesztőtartályba, ahol az erjesztést mezofil baktériumokkal végezzük.
  52. 52. Az 51. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a termofil reakció során a reakcióhőmérséklet 45-75°C.
  53. 53. Az 51. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a termofil reakció során a reakcióhőmérséklet 55-60°C.
  54. 54. Az 51. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a mezofil reakció során a reakcióhőmérséklet 20-45°C.
  55. 55. Az 51. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a mezofil reakció során a reakcióhőmérséklet 30-35°C.
  56. 56. Az 51. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a termofil erjesztést 5-15 napig végezzük.
  57. 57. Az 51. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a termofil erjesztést 7-10 napig végezzük.
  58. 58. Az 51. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a mezofil erjesztést 5-15 napig végezzük.
    -71 .··.....’ .ί. 4. ·..·
  59. 59. Az 51. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a mezofil erjesztést 7-10 napig végezzük.
  60. 60. Az 51. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az esetleges habképződést polimerek és/vagy növényi olajok és/vagy egy vagy több só hozzáadásával lecsökkentjük és/vagy teljesen kiküszöböljük.
  61. 61. A 60. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a növényi olajként repceolajt használunk.
  62. 62. A 49. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a biogáz-termelés során az anyagok és szemcsék kívánt pelyhesedését úgy érjük el, hogy azokhoz az oldatban vagy szuszpenzióban lévő szerves és szervetlen anyagok között kalcium-hidakat képező kalcium-ionokat adunk, amely kalcium-hidak a szemcsék pelyhesedését idézik elő.
  63. 63. A 62. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a kalcium-ionok hozzáadása az ortofoszfátok, különösen az oldott (POLj-ionok kicsapódását eredményezi, amely ortofoszfátok célszerűen kalcium-foszfát (Ca3(PO4)2) formájában csapódnak ki, ahol a kicsapódott kalcium-foszfát célszerűen lebeg az iszapban.
  64. 64. A 62. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az előállított biogázt hő és/vagy elektromos áram előállítására alkalmas gázüzemű motorhoz vezetjük.
  65. 65. A 64. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az előállított hőt a nagynyomású mészfőző és/vagy az erjesztőtartály és/vagy az ammónia-kivonó reaktor és/vagy egy vagy több biogáz-termelő reaktor és/vagy egy vagy több, állatok tartására szolgáló épület fűtésére használjuk.
  66. 66. A 64. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az elektromos áramot elvezetjük és értékesítjük egy villamos elosztóhálózatnak.
  67. 67. Az 1-12. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a mikrobás organizmus Campylobacter, Salmonella, Yersinia, Ascaris, vírusok vagy viroidok.
  68. 68. A 2-12. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a szerves anyagból nitrogéntartalmú műtrágyát állítunk elő úgy, hogy
    i) összegyűjtjük a szerves anyagból egy ammóniakivonó lépés során kivont ammóniát, ii) abszorbeáljuk az ammóniát vízben vagy savas oldatban, előnyösen kénsavban, végül iii) nitrogéntartalmú műtrágyát állítunk elő.
  69. 69. A 2-12. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a szerves anyagból foszfortartalmú műtrágyát állítunk elő oly módon, hogy
    i) a biogáz-termelő erjesztőtartályból az iszapot egy első szeparátorba vezetjük, ii) a megerjesztett szerves és szervetlen anyagokat szétválasztjuk szilárd frakcióra és meddő vizet tartalmazó folyékony frakcióra, iii) kalcium-foszfát és szerves foszfátok formájában részben foszfort tartalmazó szilárd frakciót állítunk elő, ahol a szilárd frakció felhasználható foszfortartalmú műtrágyaként.
  70. 70. A 69. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy szeparátorként dekantáló centrifugát alkalmazunk.
  71. 71. A 69. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a foszfort tartalmazó szilárd frakciót kiszárítjuk és foszfortartalmú műtrágyát tartalmazó granulátumot állítunk elő belőle.
  72. 72. A 69. vagy 70. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a szeparálás során kevesebb, mint 0,5% m/V mennyiségű nitrogént és foszfort tartalmazó meddő vizet állítunk elő.
  73. 73. A 72. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a meddő vizet elvezetjük a kivonótartályba és újból felhasználjuk az ammóniának a kivonótartályban lévő szerves anyagból történő kivonására.
  74. 74. A 72. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a meddő vizet újból felhasználjuk istállók tisztítására.
  75. 75. A 72. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a meddő víz nem tartalmaz olyan forrásokat, amelyek alkalmasak zoonok, állati vírusok, fertőző baktériumok, paraziták, BSE-prionok és más prionok terjesztésére.
  76. 76. A 69. vagy 70. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a meddő vízből egy gőzös kivonó berendezéssel kivonjuk az ammóniát.
  77. 77. A 76. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a kivont ammóniát lecsapatjuk egy kétfokozatú kondenzátorban.
  78. 78. A 77. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az ammóniát először egy ellentétes irányban áramoltatott, lehűtött ammónia-kondenzátumban kondenzáljuk.
  79. 79. A 78. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az első lépésben nem kondenzálódott ammóniát káliumnak a 69. igénypont szerinti eljárás során keletkező meddő vízből történő kivonásakor végrehajtott, fordított ozmózisos lépés során keletkező permeátum ellentétes irányú áramában kondenzáljuk.
  80. 80. A 76. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a kivont ammóniát egy oszlopba vezetjük, amelyben az első ammónia-kivonótartályból származó ammóniát abszorbeáljuk.
  81. 81. A 69. vagy 70. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a szerves anyagokból káliumtartalmú műtrágyát állítunk elő oly módon, hogy
    i) az első szétválasztási lépésből származó meddő víz káliumtartalmú folyékony frakcióját egy második szétválasztási lépéshez továbbítjuk, ii) elválasztjuk a megmaradó szerves és szervetlen anyagokat a folyékony frakciótól, majd iii) káliumot tartalmazó folyékony koncentrátumot állítunk elő, amely káliumtartalmú folyékony koncentrátum felhasználható káliumtartalmú műtrágyaként.
  82. 82. A 81. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a második szétválasztási lépésben a káliumtartalmú folyékony frakciót átvezetjük egy szakaszosan szellőztetett és a maradvány vizet megszűrő mikroszűrőn keresztül, ahol a megmaradt szerves anyagok a szellőztetés következtében lebomlanak és azokból szervetlen pelyhek keletkeznek.
  83. 83. Rendszer, amely
    i) első eszközt, célszerűen állatok, például sertés, szarvasmarha, ló, kecske, juh, baromfi, stb. tartására és/vagy tenyésztésére szolgáló épületeket vagy istállókat tartalmaz és/vagy ii) második eszközt, célszerűen szerves anyag előkezelésére szolgáló legalább egy előkezelő üzemet tartalmaz, amely szerves anyag célszerűen szerves trágyát és/vagy állati iszapot és/vagy növényi részeket tartalmaz, amely növényi részek célszerűen szalmát, termést, termésmaradványokat, silónövényeket vagy energianövényeket tartalmaznak, továbbá amely szerves anyag hasított állatokat vagy azok részeit, vágóhídi hulladékot, hús- és csontlisztet, vérplazmát vagy bármilyen más állati eredetű terméket tartalmaz, amely anyagok a BSE-prionok vagy más prionok esetleges jelenlététől függően veszélyes vagy veszélytelen anyagok, és/vagy iii) harmadik eszközt, célszerűen egy, szerves anyagot tartalmazó biomasszából jelentősebb mennyiségű energiát termelő üzemet tartalmaz, amely első eszköz
    a) padló, fedél, fülke, szennyvízelvezető csatorna, iszapelvezetö csatorna közül egy vagy több, illetve állat tisztítására szolgáló rendszert tartalmaz, valamint az állatok tartására szolgáló épületekhez vagy istállókhoz tartozó szellőztető csatornákat tartalmaz, amely tisztítórendszer tisztítóvizet használ, és/vagy
    b) a tisztítóvizet az állatok tartására szolgáló épületekből vagy istállókból a második eszközhöz tisztítóvíz és szerves anyagok keverékét tartalmazó iszap formájában továbbító rendszert tartalmaz;
    ahol a második eszköz
    a) előkezelő tartályt, célszerűen kivonótartályt tartalmaz, amelyben
    i) az első eszköztől a második eszközhöz továbbított iszapból nitrogént, illetve ammóniát vonunk ki vagy ii) a második eszköz egy kiegészítő előkezelő tartályától érkező szerves anyagból nitrogént, illetve ammóniát vonunk ki, ahol az első előkezelő tartály felhasználható a szerves anyag hidrolizálására, és/vagy
    b) egy második előkezelő tartályt, célszerűen az első eszközből a második eszközhöz továbbított szerves anyagot tartalmazó iszap hidrolizálására szolgáló, nagynyomású mészfőzőt tartalmaz, ahol a hidrolízis az iszapban lévő életképes mikrobás organizmusok és/vagy patogén anyagok vagy ezek egy részének mennyiségi csökkenését és/vagy inaktiválását és/vagy teljes megsemmisítését eredményezi, és/vagy
    c) legalább egy tartályt, célszerűen silózott növényi anyagot előállító silótartályt tartalmaz, amely növényi anyag legalább az alábbiak egyike: búza, kukorica, energianövények, cukorrépa és növényi maradványok; és/vagy
    d) legalább egy második tartályt, célszerűen a silóval és/vagy a nagynyomású mészfőzéssel kezelt szerves anyag erjesztésére szolgáló előkezelő erjesztőtartályt tartalmaz, amelyben mezofil és/vagy termofil erjesztés végezhető;
    amely harmadik eszköz
    a) legalább egy biogáz-termelő erjesztőtartályt tartalmaz, amelybe bevezethető a második eszközből származó iszap és/vagy szerves anyag, és amely a szerves anyagokat mezofil erjesztéssel és/vagy termofil erjesztéssel erjeszti, amely erjesztés főleg metánt tartalmazó biogáz termelését eredményezi; és/vagy
    b) legalább egy, a biogázt összegyűjtő tartályt tartalmaz, amely tartály a biogáz elszállítására szolgáló kivezető nyíláshoz csatlakozik vagy egy gázüzemű motorhoz kapcsolódik; és/vagy
    c) legalább egy első szeparátort, célszerűen egy dekantáló centrifugát tartalmaz, amelyben a legalább egy biogáz-termelő erjesztőtartályból származó, megerjesztett anyagot szétválasztjuk egy meddő víz formájában keletkező, lényegében folyékony frakcióra és egy lényegében szilárd frakcióra, amely szilárd frakció szilárd foszfort tartalmazó szerves és szervetlen anyagokból áll; és/vagy
    d) legalább egy második szeparátort, célszerűen egy kerámia mikroszűrőt tartalmaz, amely a legalább egy első szeparátorból érkező meddő víz további, célszerűen szellőztetéssel és szűréssel végzett kezelésére alkalmas, ahol a kezelés célja a szagos komponensek, a nitrogén-vegyületek és a kálium-vegyületek legalább egy részének, célszerűen azok nagy részének eltávolítása, amely szeparátor olyan meddő vizet állít elő, amely a korábbi szeparáláshoz képest csökkentett mennyiségben tartalmaz szagos vegyületeket, nitrogén-vegyületeket és kálium-vegyületeket.
  84. 84. A 83. igénypont szerinti rendszer, azzal jellemezve, hogy a legalább egy silótartály, a legalább egy előkezelő erjesztőtartály, a legalább egy biogáz-termelő erjesztőtartály, a legalább egy első szeparátor és a legalább egy második szeparátor
    -76közül egyből vagy többől származó folyékony frakciók vagy meddő víz újra felhasználható az állatok tartására szolgáló épületek vagy istállók tisztítására.
  85. 85. A 83. igénypont szerinti rendszer, azzal jellemezve, hogy zárt rendszert alkotó csővezetékeket tartalmaz, amelyek megakadályozzák a por, a mikrobás organizmusok, az ammónia, a levegő, folyadék vagy a rendszerben lévő bármely más anyag közül egynek vagy többnek a kibocsátását vagy lecsökkentik annak mértékét.
  86. 86. A 83. igénypont szerinti rendszer, azzal jellemezve, hogy a legalább egy silótartály, a legalább egy előkezelő erjesztőtartály, a legalább egy biogáz-termelő erjesztőtartály, a legalább egy első szeparátor és a legalább egy második szeparátor közül egyből vagy többől származó folyékony frakciók vagy meddő víz újra felhasználható az iszapszétválasztó és biogáz-termelő rendszer bármely részében a szerves anyagok megfelelő folyékony állapotban tartására.
  87. 87. A 83. igénypont szerinti rendszer, azzal jellemezve, hogy a szerves anyaghoz mész, előnyösen kalcium-oxid és/vagy kalcium-hidroxid van hozzáadva, mielőtt az bekerül a nitrogén, illetve ammónia kivonására szolgáló kivonótartályba, ahol a szerves anyaghoz hozzáadott mész mennyisége a pH-értéket körülbelül 10 és körülbelül 12 közötti értékre növeli meg, továbbá a mész hozzáadása szükség esetén kombinálható melegítéssel és a szerves anyagot tartalmazó iszap levegőztetésével.
  88. 88. A 83. igénypont szerinti rendszer, azzal jellemezve, hogy a szerves anyag 510 napig, célszerűen 7 napig van a kivonótartályban eltárolva.
  89. 89. A 83. igénypont szerinti rendszer, azzal jellemezve, hogy a kivonótartály belsejében a hőmérséklet 60-80°C.
  90. 90. A 83. igénypont szerinti rendszer, azzal jellemezve, hogy a szerves anyaghoz a kivonótartályban vagy a kivonótartályba történő bevezetése előtt hozzáadott mész 3060 g Ca(OH)2 a szerves anyag 1 kg-jára vonatkoztatva.
  91. 91. A 83. igénypont szerinti rendszer, azzal jellemezve, hogy a kivonótartályban kivont nitrogént, illetve ammóniát összegyűjtő tartályt, az ammóniát vízben vagy savas
    -77 oldatban, előnyösen kénsavat tartalmazó oldatban abszorbeáló oszlopot, továbbá szükség esetén az abszorbeált ammóniát eltároló tartályt is tartalmaz.
  92. 92. A 83. igénypont szerinti rendszer, azzal jellemezve, hogy a savas oldatban abszorbeált nitrogén műtrágyaként van felhasználva.
  93. 93. A 83. igénypont szerinti rendszer, azzal jellemezve, hogy a nagynyomású mészfőző egy olyan berendezés, amely a szerves anyagokat először felaprítja, majd a felaprított szerves anyagot egy melegítő és a megemelkedett hőmérséklet következtében nagy nyomású kamrába továbbítja.
  94. 94. A 83. igénypont szerinti rendszer, azzal jellemezve, hogy a nagynyomású mészfőzőben kezelendő szerves anyaghoz meghatározott mennyiségű mész van hozzáadva.
  95. 95. A 83. igénypont szerinti rendszer, azzal jellemezve, hogy a nagynyomású mészfőzőben kezelendő szerves anyaghoz a mész kalcium-oxid vagy kalcium-hidroxid formájában van hozzáadva.
  96. 96. A 83. igénypont szerinti rendszer, azzal jellemezve, hogy a nagynyomású mészfőzőben kezelendő szerves anyaghoz kalcium-oxid van hozzáadva.
  97. 97. A 83. igénypont szerinti rendszer, azzal jellemezve, hogy a nagynyomású mészfőzőben kezelendő szerves anyaghoz 1 kg száraz anyagra vonatkoztatva 5-10 g kalcium-oxid van hozzáadva.
  98. 98. A 83. igénypont szerinti rendszer, azzal jellemezve, hogy a nagynyomású mészfőzőben lévő szerves anyag hőmérséklete 100-220°C, amely hőmérséklet a kezelendő szerves anyagtól függ oly módon, hogy minél magasabb a szerves anyag cellulóz-, hemicellulóz- vagy lignin-tartalma, annál magasabb a hőmérséklet, illetve magasabb a hőmérséklet akkor is, ha fennáll annak a veszélye, hogy a szerves anyagban fertőző mikrobás organizmusok vagy patogén anyagok, például BSE-prionok vannak.
  99. 99. A 83. igénypont szerinti rendszer, azzal jellemezve, hogy a nagynyomású mészfőzőben lévő szerves anyag hőmérséklete 180-200°C.
  100. 100. A 83. igénypont szerinti rendszer, azzal jellemezve, hogy a nagynyomású mészfőzőben lévő szerves anyag nyomása 10-16 bar.
  101. 101. A 83. igénypont szerinti rendszer, azzal jellemezve, hogy a nagynyomású mészfőzőben lévő szerves anyag megemelt hőmérsékleten, 5-10 percig van kezelve.
  102. 102. A 83. igénypont szerinti rendszer, azzal jellemezve, hogy a nagynyomású mészfőzőben kivont nitrogént, illetve ammóniát összegyűjtő tartályt és az összegyűjtött ammóniát abszorbeáló, 91. igénypont szerinti oszlopot tartalmaz.
  103. 103. A 83. igénypont szerinti rendszer, azzal jellemezve, hogy a siló, különösen kukorica, energianövények, cukorrépa és/vagy növényi maradványok silója a kivonótartályba történő bevezetés előtt egy mezofil vagy termofil erjesztőtartályba van bevezetve.
  104. 104. A 83. igénypont szerinti rendszer, azzal jellemezve, hogy a nagynyomású mészfőzéssel kezelt szerves anyag a kivonótartályba történő bevezetés előtt egy mezofil vagy termofil erjesztőtartályba van bevezetve.
  105. 105. A 83. igénypont szerinti rendszer, azzal jellemezve, hogy a szerves anyag erjesztése és a biogáz termelése optimalizálva van egy előkezeléssel, amelynek nitrogén, illetve ammónia kivonásából, valamint a szerves anyag megfelelő pH-érték, hőmérséklet, levegőztetés, kezelési időtartam, habzásgátlás és lebegő anyagok pelyhesítése mellett végzett alkáli hidrolíziséből áll.
  106. 106. A 83. igénypont szerinti rendszer, azzal jellemezve, hogy a biogáz-termelő erjesztötartályokban a mikrobás organizmusok környezete optimálisan van kialakítva azáltal, hogy a fertőtlenített vagy megtisztított iszap a kivonótartályból az első biogáztermelő erjesztőtartályba van vezetve, ahol a sterilizált vagy megtisztított iszap az erjesztötartályokban lévő, biogáz-termelő mikrobás organizmusokat nem pusztítja el, illetve nem károsítja.
  107. 107. A 83. igénypont szerinti rendszer, azzal jellemezve, hogy a szerves anyag, amelyből a nitrogén, illetve ammónia ki van vonva, egy mezofil környezetet biztosító biogáz-reaktorba van vezetve.
  108. 108. A 83. igénypont szerinti rendszer, azzal jellemezve, hogy a szerves anyag, amely mezofil módon meg van erjesztve, egy termofil környezetet biztosító biogázreaktorba van vezetve.
  109. 109. A 108. igénypont szerinti rendszer, azzal jellemezve, hogy a termofil reakció során a reakcióhőmérséklet 45-75°C.
  110. 110. A 108. igénypont szerinti rendszer, azzal jellemezve, hogy a termofil reakció során a reakcióhömérséklet 55-60°C.
  111. 111. A 108. igénypont szerinti rendszer, azzal jellemezve, hogy a mezofil reakció során a reakcióhömérséklet 20-45°C.
  112. 112. A 108. igénypont szerinti rendszer, azzal jellemezve, hogy a mezofil reakció során a reakcióhőmérséklet 30-35°C.
  113. 113. A 108. igénypont szerinti rendszer, azzal jellemezve, hogy a termofil reakció időtartama 5-15 nap.
  114. 114. A 108. igénypont szerinti rendszer, azzal jellemezve, hogy a termofil reakció időtartama 7-10 nap.
  115. 115. A 108. igénypont szerinti rendszer, azzal jellemezve, hogy a mezofil reakció időtartama 5-15 nap.
  116. 116. A 108. igénypont szerinti rendszer, azzal jellemezve, hogy a mezofil reakció időtartama 7-10 nap.
  117. 117. A 108. igénypont szerinti rendszer, azzal jellemezve, hogy az esetleges habképződés polimerek és/vagy növényi olajok és/vagy különböző sók hozzáadásával van korlátozva.
    ♦ * ♦ <· '·· w
    4- Λ Λ ‘I'-80ll 8. A 108. igénypont szerinti rendszer, azzal jellemezve, hogy a növényi olaj repceolaj.
  118. 119. A 108. igénypont szerinti rendszer, azzal jellemezve, hogy a só kalcium-oxid és/vagy kalcium-hidroxid.
  119. 120. A 119. igénypont szerinti rendszer, azzal jellemezve, hogy a szerves anyag legalább 7 napig mezofil módon és további legalább 7 napig termofil módon van erjesztve.
  120. 121. A 83. igénypont szerinti rendszer, azzal jellemezve, hogy a biogázreaktorokból származó, megerjesztett szerves anyag az erjesztést végző mikrobás organizmusok oltóanyagaként újból fel van használva ugyanabban a reaktorban.
  121. 122. A 83. igénypont szerinti rendszer, azzal jellemezve, hogy a folyadékból és szilárd anyagokból álló iszapot tartalmazó, megerjesztett szerves anyag a korlátozott mennyiségű folyadékot tartalmazó szilárd anyagokat és a folyadék frakció nagy részét szétválasztó, első szeparátorba van vezetve, amely főleg szilárd frakció foszfort és annak vegyületeit tartalmazó szerves és szervetlen anyagokból áll, továbbá amely főleg szilárd frakció tovább szárítható és műtrágyaként hasznosítható.
  122. 123. A 83. igénypont szerinti rendszer, azzal jellemezve, hogy az első szeparátor egy dekantáló centrifuga.
  123. 124. A 83. igénypont szerinti rendszer, azzal jellemezve, hogy az első szeparátorban keletkező meddő vizet kezelő, második szeparátort tartalmaz, amelynek az első szeparátorból érkező meddő vizet levegőztetéssel és szűréssel tovább kezelő, ezáltal tiszta meddő vizet előállító, kerámia mikroszűrői vannak, amelyek alkalmasak különösen a szagos vegyületek, a nitrogén-vegyületek, valamint a kálium-vegyületek maradékainak eltávolítására.
    81“ i ’·
    4- ·** «£« ti* *»·
  124. 125. A 83. igénypont szerinti rendszer, azzal jellemezve, hogy a termofil biogázreaktorból, az első szeparátorból vagy a második szeparátorból származó meddő víz ki van vezetve a földekre vagy el van vezetve egy szennyvíz-kezelő üzembe, egy szennyvíz-tisztító üzembe vagy egy biológiai kezelőüzembe.
    A bejelentő helyett a meghatalmazott:'1 je a><_.
    DANUtíÍA
    Szabadalmi és Védjegy Iroda Kft.
HU0303562A 2000-08-22 2001-08-22 Concept for slurry separation and biogas production HU228186B1 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DKPA200001246 2000-08-22
DKPA200100171 2001-02-01
PCT/DK2001/000553 WO2002015945A1 (en) 2000-08-22 2001-08-22 Concept for slurry separation and biogas production

Publications (3)

Publication Number Publication Date
HUP0303562A2 true HUP0303562A2 (hu) 2004-03-29
HUP0303562A3 HUP0303562A3 (en) 2008-03-28
HU228186B1 HU228186B1 (en) 2013-01-28

Family

ID=26068863

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
HU0303562A HU228186B1 (en) 2000-08-22 2001-08-22 Concept for slurry separation and biogas production

Country Status (23)

Country Link
US (1) US7883884B2 (hu)
EP (2) EP1320388B1 (hu)
JP (1) JP5519893B2 (hu)
KR (1) KR100845614B1 (hu)
CN (2) CN1471409B (hu)
AT (2) ATE309001T1 (hu)
AU (2) AU8175401A (hu)
BG (1) BG66347B1 (hu)
BR (1) BRPI0113435B1 (hu)
CA (1) CA2420064C (hu)
CZ (1) CZ303844B6 (hu)
DE (2) DE60140573D1 (hu)
DK (2) DK1320388T3 (hu)
EE (1) EE05476B1 (hu)
ES (1) ES2256280T3 (hu)
HU (1) HU228186B1 (hu)
MX (1) MXPA03001611A (hu)
NO (1) NO326618B1 (hu)
NZ (1) NZ524883A (hu)
PL (1) PL205203B1 (hu)
SI (1) SI1320388T1 (hu)
SK (1) SK287581B6 (hu)
WO (1) WO2002015945A1 (hu)

Families Citing this family (156)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE1013344A3 (nl) * 2000-03-08 2001-12-04 Organic Waste Systems Nv Werkwijze voor het behandelen van vast afval met een organische fr actie.
KR100845614B1 (ko) * 2000-08-22 2008-07-10 그린 팜 에너지 에이/에스 에이에프 2. 쥴라이 2004 슬러리 분리 및 바이오가스 생산 기술
US6521129B1 (en) * 2001-08-24 2003-02-18 Ken Stamper Process for producing energy, feed material and fertilizer products from manure
GB0126963D0 (en) * 2001-11-09 2002-01-02 United Utilities Plc Sludge treatment
CA2416690C (en) 2003-01-20 2008-08-12 Alberta Research Council Inc. Process for removal and recovery of nutrients from digested manure or other organic wastes
WO2004076082A1 (en) * 2003-02-28 2004-09-10 Bioenergi Danmark A/S Process for treatment of an organic waste material
US20060275895A1 (en) * 2003-06-27 2006-12-07 Bio-Circuit Biogas producing facility with anaerobic hydrolysis
ES2199092B1 (es) * 2003-09-24 2005-05-01 Sener Grupo De Ingenieria, S.A. Procedimiento para reducir la carga contaminante de los purines.
US7381550B2 (en) * 2004-01-08 2008-06-03 Prime Bioshield, Llc. Integrated process for producing “clean beef” (or milk), ethanol, cattle feed and bio-gas/bio-fertilizer
US7252765B2 (en) * 2004-03-01 2007-08-07 Black & Veatch Holding Co. Process for improving phosphorous removal in waste water treatment without chemical addition
US20060101881A1 (en) * 2004-07-19 2006-05-18 Christianne Carin Process and apparatus for manufacture of fertilizer products from manure and sewage
US7685737B2 (en) * 2004-07-19 2010-03-30 Earthrenew, Inc. Process and system for drying and heat treating materials
US7694523B2 (en) * 2004-07-19 2010-04-13 Earthrenew, Inc. Control system for gas turbine in material treatment unit
US20070084077A1 (en) * 2004-07-19 2007-04-19 Gorbell Brian N Control system for gas turbine in material treatment unit
US7024800B2 (en) * 2004-07-19 2006-04-11 Earthrenew, Inc. Process and system for drying and heat treating materials
US7024796B2 (en) * 2004-07-19 2006-04-11 Earthrenew, Inc. Process and apparatus for manufacture of fertilizer products from manure and sewage
US7909895B2 (en) 2004-11-10 2011-03-22 Enertech Environmental, Inc. Slurry dewatering and conversion of biosolids to a renewable fuel
EP1661875B1 (de) * 2004-11-30 2011-06-29 VTS Koop Schiefer GmbH & Co. Thüringen KG Verfahren zur Herstellung eines phosphorhaltigen Düngemittels aus Tiermehl
CA2604179C (en) * 2005-04-08 2011-05-24 Phoenix Beteiligungs Gmbh Method and device for producing nitrogen fertilizer, removing phosphate from organic waste products, and limiting the potassium concentration
US7396453B1 (en) * 2005-04-19 2008-07-08 Procorp Enterprises, Llc Hydraulically integrated solids/liquid separation system for wastewater treatment
WO2006117934A1 (ja) 2005-04-27 2006-11-09 Mitsubishi Kakoki Kaisha, Ltd. 有機性廃棄物の処理設備および処理方法
US7892310B2 (en) * 2005-07-05 2011-02-22 United Utilities Plc Biowaste treatment
US7270796B2 (en) 2005-08-11 2007-09-18 Castion Corporation Ammonium/ammonia removal from a stream
US7850849B2 (en) * 2005-11-18 2010-12-14 Universidade Do Minho Anaerobic reactor for the removal of long chain fatty acids from fat containing wastewater
US20070163316A1 (en) * 2006-01-18 2007-07-19 Earthrenew Organics Ltd. High organic matter products and related systems for restoring organic matter and nutrients in soil
US7610692B2 (en) * 2006-01-18 2009-11-03 Earthrenew, Inc. Systems for prevention of HAP emissions and for efficient drying/dehydration processes
US20080020437A1 (en) * 2006-07-20 2008-01-24 Savarese John J Apparatus and method for producing fuel ethanol from biomass
SI2051824T1 (sl) * 2006-08-01 2020-12-31 Vwp Waste Processing Limited Recikliranje domačega odpadnega materiala
US8057635B2 (en) * 2006-08-10 2011-11-15 Iogen Energy Corporation Method and system for the large scale collection, preparation, handling and refining of ligno-cellulosic biomass
US8157955B2 (en) 2006-08-10 2012-04-17 Iogen Energy Corporation Method and system for the large scale collection of ligno-cellulosic biomass
US20100196972A1 (en) * 2006-10-25 2010-08-05 Engineuity Research And Development Ltd. Producing energy from biological material
US8366966B2 (en) 2006-10-25 2013-02-05 Engineuity Research And Development Ltd. Methods and systems for producing energy from carbon dioxide
BRPI0718245A2 (pt) * 2006-11-06 2014-01-07 Sci Protek Inc Métodos de geração de fertilização de fósforo através da utilização de tecnologia de fermentação microbiana
KR101167872B1 (ko) * 2007-03-16 2012-07-23 씨에이치투엠 힐. 인크. 응축물 재순환을 이용하는 열가수분해에 의한 미립자 생분해성 유기 폐기물의 처리
CA2686980A1 (en) * 2007-05-10 2008-11-20 Richard M. Marshall A process and apparatus for assisting the extraction and processing of biodiesel oil using oil-bearing and other organic feedstock
EP2171073A4 (en) * 2007-07-13 2012-05-02 Engineuity Res & Dev Ltd ENERGY PRODUCTION FROM BIOLOGICAL EQUIPMENT
DE102007034642A1 (de) * 2007-07-23 2009-01-29 Abb Ag Verfahren und Anlage zur Behandlung von organisch hoch belasteten Abfällen
DE102007037202A1 (de) * 2007-07-30 2009-02-05 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Verfahren zur Konversion von Biomasse zu Biogas in anaeroben Fermentern
CN101868256B (zh) * 2007-11-20 2014-04-23 E·施密特 从传染性有机废料制备非传染性产品的方法
GB0723504D0 (en) * 2007-11-30 2008-01-09 Eco Solids Internat Ltd Treatment of eukaryotic cellular biomass
US7927491B2 (en) 2007-12-21 2011-04-19 Highmark Renewables Research Limited Partnership Integrated bio-digestion facility
CN101224912B (zh) * 2008-01-25 2011-03-23 广州普得环保设备有限公司 一种污泥干燥的方法
US7909995B2 (en) * 2008-02-20 2011-03-22 Washington State University Research Foundation Combined nutrient recovery and biogas scrubbing system integrated in series with animal manure anaerobic digester
US8153006B1 (en) 2008-06-05 2012-04-10 Procorp Enterprises, Llc Anaerobic treatment process for ethanol production
CA2641270C (en) * 2008-06-25 2013-08-27 Gemini Corporation Apparatus and process for production of biogas
US8110106B2 (en) 2008-08-11 2012-02-07 Water Solutions, Inc. Anaerobic digester design and operation
US8667706B2 (en) * 2008-08-25 2014-03-11 David N. Smith Rotary biomass dryer
DE102008044204B4 (de) * 2008-11-28 2013-10-31 Helmholtz-Zentrum Potsdam Deutsches GeoForschungsZentrum - GFZ Stiftung des Öffentlichen Rechts des Landes Brandenburg Verfahren zur Überwachung von Bioreaktoren
DE102008062980A1 (de) * 2008-12-23 2010-07-01 Fissler Gmbh Dampfdruckgefäß mit Sicherungseinrichtung
US8685131B2 (en) * 2009-02-27 2014-04-01 Atd Waste Systems Inc. System and method for producing an organic based fertilizer and usable water from animal waste
SE533193C2 (sv) * 2009-03-25 2010-07-20 Scandinavian Biogas Fuels Ab Biogasproducerande system
US20100255133A1 (en) * 2009-04-07 2010-10-07 Shodoshima Healthy Land Co., Ltd. Extracted olive oil and production method thereof
US8642304B2 (en) * 2009-04-17 2014-02-04 Koninklijke Cooperatie Cosun U.A. Process for producing methane from biomass
WO2010126839A2 (en) * 2009-05-01 2010-11-04 Parma Laboratories Inc. Processed feeds, foods and biofuels and methods of making and using them
US20100297740A1 (en) * 2009-05-21 2010-11-25 Xiaomei Li Use of Anaerobic Digestion to Destroy Biohazards and to Enhance Biogas Production
EP2284141A1 (de) 2009-08-12 2011-02-16 Leibniz-Institut für Agrartechnik Potsdam-Bornim e.V. (ATB) Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von mit Mineralstoffen angereicherten Kohlepartikeln
ES2353564B1 (es) * 2009-08-19 2011-10-18 Netporc Xxi S.L. Mejoras en el objeto de la patente principal num. 9801465 por "procedimiento para el tratamiento de purines".
US8398855B1 (en) 2009-09-30 2013-03-19 Philip Bruno Pedros BioCAST process
CA2785538C (en) * 2009-12-24 2019-09-24 Bcr Environmental Corporation Improved digestion of biosolids in wastewater
US20120058534A1 (en) * 2010-03-09 2012-03-08 Stover & Associates, Inc. Optimized biogas (biomethane) production process
AT509318B8 (de) * 2010-05-03 2011-09-15 Rudolf Grossfurtner Gmbh Abtrennverfahren
KR101216193B1 (ko) * 2010-06-04 2012-12-27 주식회사 부강테크 투입원료의 양질화 기술을 적용한 바이오가스 생산 방법 및 설비
DE102010017334A1 (de) * 2010-06-11 2011-12-15 Mkr Metzger Gmbh Recyclingsysteme Verfahren zur Behandlung von organischen Rückständen aus anaeroben Prozessen
EP2582835B1 (en) * 2010-06-17 2015-08-05 Her Majesty The Queen In Right Of Canada As Represented By The Minister Of Agriculture And Agri Food Process for determining the efficiency of a psychrophilic anaerobic sequencing batch reactor for degrading prions
MA34468B1 (fr) 2010-07-26 2013-08-01 Sapphire Energy Inc Procédé pour récupérer des composés oléagineux à partir d'une biomasse
US8906236B2 (en) 2010-07-26 2014-12-09 Sapphire Energy, Inc. Process for the recovery of oleaginous compounds and nutrients from biomass
US9028696B2 (en) 2010-07-26 2015-05-12 Sapphire Energy, Inc. Process for the recovery of oleaginous compounds from biomass
WO2012015833A1 (en) * 2010-07-27 2012-02-02 WISErg Corporation Methods and systems for processing organic material
CN102107993B (zh) * 2010-12-23 2014-08-20 郑高宽 一种过滤多种水源成直饮水的方法
CN102180715B (zh) * 2011-01-24 2013-05-15 广东省农业科学院土壤肥料研究所 一种秸秆堆肥后熟促进剂及其使用方法
FR2970883B1 (fr) * 2011-01-31 2016-05-13 Akaeno Installation de valorisation de digestats ameliores
US10005697B1 (en) 2011-02-21 2018-06-26 Smartflow Technologies, Inc. Method and systems for isolation and/or separation of target products from animal produced waste streams
CA2864889C (en) 2011-02-21 2022-05-03 Smartflow Technologies, Inc. Method and systems for isolation and/or separation of ethanol from hydrocarbon-containing material
KR101269379B1 (ko) 2011-06-10 2013-05-29 코오롱글로벌 주식회사 폐수 처리 방법
US8486359B2 (en) * 2011-07-25 2013-07-16 Coskata, Inc. Ammonium recovery from waste water using CO2 acidified absorption water
EP2554652B1 (en) * 2011-08-01 2022-01-05 Spark Origin B.V. Anaerobic bioreactor and method for anaerobic conversion of lipid rich biomass to biogas
NL2007266C2 (nl) * 2011-08-15 2013-02-18 Serigas Internat B V Verwerkingssysteem, zoals een op micro-organismen gebaseerd verwerkingssysteem.
CN103130380A (zh) * 2011-11-29 2013-06-05 新晃老蔡食品有限责任公司 牛肉加工碎屑血污排放液的环保增值利用方法
US8464437B1 (en) 2012-05-25 2013-06-18 Wyssmont Company Inc. Apparatus and method for the treatment of biosolids
WO2014098874A1 (en) * 2012-12-20 2014-06-26 General Electric Company Vinasse treatment for water reuse, fertilizer and biogas production
US20190232228A1 (en) * 2013-03-08 2019-08-01 Xyleco, Inc. Controlling process gases
US9181138B2 (en) 2013-03-12 2015-11-10 WISErg Corporation Methods and systems for stabilizing organic material
WO2014177156A1 (en) * 2013-05-02 2014-11-06 Xergi Nix Technology A/S Method for ph-controlled fermentation and biogas production
ES2744407T3 (es) 2013-07-16 2020-02-25 Advanced Substrate Tech A/S Método para el ciclado de biomasas entre cultivo de hongos y fermentación anaeróbica con biogás, y para separar y secar una biomasa desgastada
IN2013MU02829A (hu) * 2013-08-29 2015-07-03 Syed Gazanfar Abbas Safvi
ITTO20130914A1 (it) * 2013-11-12 2014-02-11 Lucio Sanasi Idrolizzatore termico per sostanza organica agente a temperatura, pressione ed agitazione con la combinazione dello sminuzzamento del materiale organico, tale da renderlo pronto alla biodigestione rapida. il raggiungimento della temperatura viene ott
EP2881558B1 (en) * 2013-12-05 2016-09-14 Inergy Automotive Systems Research (Société Anonyme) Method and system for purifying the exhaust gases of a combustion engine
DE102013021526A1 (de) * 2013-12-18 2015-06-18 Mora Associates Sarl Verfahren zur Hygienisierung und Emissionsminderung innerhalb eines Bioreaktors einer Feststoffvergärungsanlage nach Batch-Verfahren und Verfahren zur Vermeidung von MAP/Struvit-Bildung auf einer Feststoffvergärungsanlage
RU2556042C1 (ru) * 2014-02-26 2015-07-10 Владимир Петрович Тертычный Способ получения органического удобрения из биоразлагаемых отходов
US9476066B2 (en) 2014-03-06 2016-10-25 Iogen Corporation Production of products with favourable GHG emission reductions from cellulosic feedstocks
EA034649B1 (ru) * 2014-04-01 2020-03-03 Дуктор Ой Способ получения биогаза с извлечением питательных веществ
CN104561110A (zh) * 2014-05-19 2015-04-29 习建华 一种病死动物资源化无害化处理方法
RU2576208C2 (ru) * 2014-05-27 2016-02-27 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства" (ФГБНУ ВИЭСХ) Способ получения биопродуктов и энергии из бесподстилочного куриного помета и устройство для его осуществления
US9535045B2 (en) * 2014-06-16 2017-01-03 Mustang Sampling Llc Low pressure biogas sample takeoff and conditioning system
DE102014013813A1 (de) 2014-09-23 2016-03-24 Bma Braunschweigische Maschinenbauanstalt Ag Verfahren und Anordnung zur Abwasserbehandlung
GB2530987B (en) * 2014-10-03 2017-06-21 Nafici Env Res (Ner) Ltd A method for processing straw
EP3012007A1 (de) 2014-10-22 2016-04-27 Oliver David Arnold Verfahren und Vorrichtung zum Eindampfen eines flüssigen Substrats
US9994870B2 (en) * 2014-11-13 2018-06-12 Uchicago Argonne, Llc Method for generating methane from a carbonaceous feedstock
CN104561113A (zh) * 2015-01-19 2015-04-29 青岛绿色家园环境设备有限公司 一种有机废弃物混合发酵制沼气的处理方法
US20180111884A1 (en) * 2015-01-22 2018-04-26 Advanced Substrate Technologies A/S Methods for upgrading spent biomass material
CN104761298B (zh) * 2015-03-24 2018-11-30 倪燕平 生物降解病死畜禽无害化处理设备
WO2016161515A1 (en) 2015-04-10 2016-10-13 Comet Biorefining Inc. Methods and compositions for the treatment of cellulosic biomass and products produced thereby
CN104817357B (zh) * 2015-04-30 2017-10-13 湖南屎壳郎环境科技有限公司 一种农村大宗有机废弃污染物源头综合治理系统及方法
CN105176811B (zh) * 2015-07-31 2017-04-12 华中农业大学 以沼液和秸秆水解液制备氨基酸及分离co2的系统与方法
US10457613B2 (en) 2015-08-19 2019-10-29 Council Of Scientific & Industrial Research Anaerobic column reactor for biodegradation of wastes and the process thereof
BR112018004742B1 (pt) * 2015-09-10 2023-03-14 Council Of Scientific & Industrial Research Processo para recuperação de potássio a partir de água de lavagem biometanada (bmsw) com melhoramento concomitante de qualidade de efluente de processo
US20170275662A1 (en) * 2016-03-22 2017-09-28 The Quaker Oats Company Method and Apparatus for Controlled Hydrolysis
IL245872A0 (en) * 2016-05-26 2016-08-31 S G T Sustainable Green Tech Ltd Process and facility for the treatment of livestock waste
CN106116736B (zh) * 2016-07-11 2021-12-24 湖南屎壳郎环境科技有限公司 规模化养殖场畜禽粪尿及病死畜禽胎盘治理系统及方法
FI128623B (en) * 2016-09-07 2020-09-15 Valio Oy Method and apparatus for manure treatment
US20180086656A1 (en) * 2016-09-23 2018-03-29 D.C. Water & Sewer Authority Method and apparatus for pasteurization, hydrolysis and carbonization
KR101976568B1 (ko) * 2016-11-02 2019-05-09 주식회사 부강테크 유기성 폐기물에서 열가수분해와 분리막을 이용하여 단백질과 아미노산을 회수하는 방법
DE102016013620A1 (de) 2016-11-15 2018-05-17 Christine Apelt Verfahren zur stofflichen und energetischen Verwertung von Reststoffen der Zuckerrohrverarbeitung und Anordnung zur Durchführung des Verfahrens
DK201670932A1 (en) * 2016-11-23 2018-06-14 Assentoft Holding Pdn Aps Sand washer
CN110494548B (zh) 2017-02-03 2022-10-14 高级基板技术股份有限公司 用气体处理生物质的系统
DE102017007023A1 (de) * 2017-07-25 2019-01-31 Joachim Clemens Verfahren zur Methanemissions- und Ammoniakemissionsminderung, das auch zur Hygienisierung und zur Phosphor-Entfrachtung von Gülle und anderen tierischen Exkrementen dient
CN107396770A (zh) * 2017-08-15 2017-11-28 吴洪生 一种能减少农林牧业温室气体排放的生物方法及应用
CN107602181A (zh) * 2017-08-31 2018-01-19 天津绿之本生物科技有限公司 一种樱桃专用有机肥及其制备方法
CN107500379A (zh) * 2017-09-14 2017-12-22 广州沼能环保科技有限责任公司 一种高含水有机废弃物的预处理方法
CN107473565B (zh) * 2017-09-14 2024-12-27 广州沼能环保科技有限责任公司 一种高含水有机废弃物的预处理系统
BR112020005026B1 (pt) * 2017-09-15 2023-12-19 Ymir Technologies Ehf Sistema para conversão de resíduos, e, processo para tratamento e conversão de resíduos
CN107473551B (zh) * 2017-09-21 2023-05-26 南通大学 一种用于处理养殖场禽畜排泄物挥发氨的装置
CN107445737A (zh) * 2017-09-26 2017-12-08 太仓市王秀粮食生产专业合作社 一种秸秆有机肥的制备工艺
MX2017014024A (es) * 2017-11-01 2019-05-02 Buen Manejo Del Campo S A De C V Reactor para sistema biodigestor y metodo para su fabricacion.
CN107827684B (zh) * 2017-11-30 2019-12-10 西安交通大学 一种tnt碱水解处理工艺
CN108083591A (zh) * 2017-12-29 2018-05-29 五河县正晟牧业科技有限公司 一种大型猪舍粪污的处理系统
EP3517505A1 (en) * 2018-01-25 2019-07-31 FrieslandCampina Nederland B.V. Method for treating manure
CN108545903B (zh) * 2018-04-16 2020-09-04 福建利新德塑胶制品有限公司 一种可将粪便转化成肥料并装筒的化粪池
GB201806382D0 (en) * 2018-04-19 2018-06-06 Kanu Ifeyinwa Rita Wastewater treatment apparatus and method
JP7351856B2 (ja) 2018-05-10 2023-09-27 コメット バイオリファイニング インコーポレイテッド グルコース及びヘミセルロースを含む組成物並びにその使用
CN108793653B (zh) * 2018-05-17 2020-08-18 中国科学院过程工程研究所 一种污泥全组分综合利用系统及方法
CN108863552A (zh) * 2018-07-25 2018-11-23 王其俊 一种富硒沼液生物杀虫菌剂及制备方法
IT201800007569A1 (it) * 2018-07-27 2020-01-27 Eni Spa Procedimento per la produzione di bio-olio e biogas a partire da biomassa
DE102018119088A1 (de) * 2018-08-06 2020-02-06 Aev Energy Gmbh Verfahren zur Reduzierung des Nährstoffgehalts von Gülle und Geflügelkot
CN109111066B (zh) * 2018-10-11 2021-05-04 泉州师范学院 一种生物电化学去除猪粪臭味的方法
CN109266395B (zh) * 2018-11-06 2024-04-26 河南科技学院 一种人造板废弃物同步产出合成气与氨气的系统及方法
CN109081719B (zh) * 2018-11-12 2022-02-11 长沙工研院环保有限公司 一种有机废弃物发酵箱
CN109399883A (zh) * 2018-12-11 2019-03-01 重庆大学 一种污泥厌氧消化方法
CN109680015A (zh) * 2019-02-01 2019-04-26 内蒙古千华环保科技有限公司 畜禽类养殖屠宰及农业废弃物无害化处理工艺与生产线
NL2022724B1 (en) * 2019-03-12 2020-09-18 Triqua Int B V Method and system for providing plants with water comprising a high nitrate content
JP2022532566A (ja) 2019-05-10 2022-07-15 コメット バイオリファイニング インコーポレイテッド アラビノキシラン組成物を生成する材料及び方法
WO2021007426A1 (en) * 2019-07-09 2021-01-14 Digested Organics Llc Method for manufacturing organic liquid fertilizer
CN110368791A (zh) * 2019-08-06 2019-10-25 王亚威 一种工业废气净化工艺
CN110559876B (zh) * 2019-09-22 2021-08-27 浙江京瓷精密工具有限公司 一种新型陶瓷膜
TWI708739B (zh) * 2019-10-14 2020-11-01 黃克人 有機垃圾廢水處理方法及系統
CN110698013A (zh) * 2019-10-29 2020-01-17 北京汉能清源科技有限公司 协同分布式深度处理市政污泥和餐厨垃圾的方法和系统
CN112777896A (zh) * 2019-11-08 2021-05-11 广东石油化工学院 一种利用畜禽粪污生产高甲烷含量沼气的装置
PL432140A1 (pl) * 2019-12-09 2021-06-14 Habryń Andrzej Inventech Sposób przetwarzania gnojowicy zwierzęcej
CA3169138A1 (en) * 2020-02-28 2021-09-02 Hari B. GUPTA System and method for treatment of animal manure containing wastewater
CN111393229A (zh) * 2020-04-17 2020-07-10 宁夏顺宝现代农业股份有限公司 一种浓缩沼液制备方法及浓缩沼液
CN113319109B (zh) * 2021-05-12 2023-12-26 杨西建 一种农畜废弃物的资源化利用处理装置
CN113371770A (zh) * 2021-07-16 2021-09-10 江西挺进环保科技股份有限公司 一种养殖场废水处理及资源化利用的系统
CN113647374B (zh) * 2021-08-20 2022-09-13 四川农业大学 一种干、湿生土壤动物分层式横向分离装置及方法
CN114380476A (zh) * 2022-01-18 2022-04-22 湖南人文科技学院 一种智能化畜禽养殖并利用其粪污的方法
KR102664905B1 (ko) * 2022-05-06 2024-05-09 서울대학교산학협력단 열가수분해 공정과 다단 혐기성 소화 공정을 결합한 유기성 폐기물 처리장치 및 처리방법
DE102023113927A1 (de) * 2023-05-26 2024-11-28 Prüf- und Forschungsinstitut Pirmasens e.V. Verfahren und Vorrichtung zur Rückgewinnung von Phosphor oder Ammoniumstickstoff aus Güllen oder Schlämmen

Family Cites Families (50)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1848292A (en) * 1930-10-15 1932-03-08 Guy C Howard Lignin derivatives and process of making same
US3824185A (en) * 1972-09-05 1974-07-16 Administrator Environmental Pr Ammonia elimination system
US4041182A (en) 1975-04-16 1977-08-09 Erickson Lennart G Bio-protein feed manufacturing method
US4108735A (en) * 1976-06-14 1978-08-22 Bethlehem Steel Corporation Method for improved distillation of ammonia from weak ammonia liquor
US4100023A (en) 1977-04-08 1978-07-11 Mcdonald Byron A Digester and process for converting organic matter to methane and fertilizer
US4329428A (en) 1980-01-31 1982-05-11 United Gas Pipe Line Company Methane production from and beneficiation of anaerobic digestion of plant material and organic waste
JPS5841916B2 (ja) * 1980-06-27 1983-09-16 大機ゴム工業株式会社 廃棄物の処理方法
EP0052722B1 (de) 1980-11-22 1985-02-20 Brinkmann, Heinrich Bernhard Verfahren und Vorrichtung zur Trennung eines flüssigen Abfallproduktes, wie Gülle und Klärschlamm, in eine feste und flüssige Phase
US4579654A (en) 1982-06-25 1986-04-01 Corite Investments Ltd. Apparatus for the anaerobic fermentation of organic waste material such as liquid manure
WO1985001671A1 (en) 1983-10-14 1985-04-25 Jan Theo Drese A process for continuously removing and recovering respectively a gas dissolved in a liquid, particularly ammonia from aqueous ammonia waste water
US4750454A (en) 1984-06-15 1988-06-14 Santina And Thompson, Inc. Manure digester and power generating system
CH665138A5 (de) * 1985-10-16 1988-04-29 Sulzer Ag Verfahren zur vorbehandlung von organischen abfaellen aus schlachtungen.
DE3631757A1 (de) * 1986-09-18 1988-03-31 Boelsing Friedrich Verfahren zur herstellung eines calciumsulfathaltigen festen sekundaerrohstoffes fuer die gewinnung von portlandzementklinker
NL8700306A (nl) * 1987-02-10 1988-09-01 Alfons Adrianus Maria Van Tilb Werkwijze en inrichting voor het verwerken van vloeibare mest tot compost.
US4765900A (en) * 1987-02-13 1988-08-23 Vertech Treatment Systems, Inc. Process for the treatment of waste
DK171735B1 (da) * 1987-07-14 1997-04-21 Niels Lang Mathiesen Anvendelse af kalksæber og/eller magniumsæber ved biogasfremstilling samt fremgangsmåde ved fremstilling af biogas
DE3800492A1 (de) * 1988-01-11 1989-07-20 Henkel Kgaa Schaumbekaempfungsmittel fuer die herstellung und verarbeitung von nahrungsmitteln bzw. fuer fermentationsprozesse
IT8821956A0 (it) * 1988-09-15 1988-09-15 Vezzani Spa Procedimento per il riciclaggio ed il riutilizzo dei rifiuti, ed in particolare dei rifiuti solidi urbani
EP0393992A3 (en) * 1989-04-17 1991-07-17 Sumitomo Cement Co. Ltd. Device, agent and process for medical waste sterilization
NL8902573A (nl) 1989-10-17 1991-05-16 Ecotechniek Bv Werkwijze en inrichting voor het verwerken van mest.
NL9000615A (nl) 1990-03-16 1991-10-16 Memon Bv Zuivering van mestcondensaat.
EP0573478B1 (de) 1991-02-27 1996-05-08 Interlicense Den Haag B.V. Verfahren zur getrennten behandlung und entsorgung von gemengen aus festen und flüssigen, organischen abfallstoffen
US5616163A (en) 1991-09-20 1997-04-01 Halfter; Georg Method for processing animal excrement and liquid manure
NL9200845A (nl) 1992-05-13 1993-12-01 Epenhuysen Chem Fab Meststofoplossing, werkwijze voor het bereiden van deze meststofoplossing en gebruik daarvan.
BE1006019A3 (nl) 1992-06-30 1994-04-19 Organic Waste Systems Naamloze Werkwijze en inrichting voor het anaeroob afbreken van organisch afval.
US5422015A (en) * 1992-07-30 1995-06-06 Hondo Chemical, Inc. Pathogenic waste treatment
FR2701220B1 (fr) 1993-02-08 1995-04-14 Inst Francais Du Petrole Procédé de désodorisation catalytique et de réduction de la teneur en azote des effluents de cuve à lisier.
DE59402313D1 (de) * 1993-04-22 1997-05-07 Beg Bioenergie Gmb Verfahren und vorrichtung zur kompostierung und nassvergärung von biologischen abfällen
US5746919B1 (en) * 1993-09-22 2000-06-06 Univ Iowa State Res Found Inc Temperature-phased anaerobic waste treatment process
CA2139147A1 (en) * 1993-12-28 1995-06-29 Charles R. Miller Sterilant composition
FR2717460B1 (fr) * 1994-03-21 1996-05-15 Omnium Traitement Valorisa Procédé et installation de traitement d'effluents chargés en matière organique, notamment par oxydation en milieu humide, avec recyclage interne des résidus solides.
NL9401454A (nl) 1994-09-07 1996-04-01 Paques Solid Waste Systems Bv Werkwijze en inrichting voor de anaerobe vergisting van vaste organische afvalstoffen.
US5525229A (en) 1994-09-14 1996-06-11 North Carolina State University Process and apparatus for anaerobic digestion
US5863434A (en) 1994-12-14 1999-01-26 University Of Ottawa/Universite D'ottawa Psychrophilic anaerobic treatment of waste in a sequencing semibatch/batch bioreactor
US5681481A (en) 1995-05-18 1997-10-28 Rdp Company Process and apparatus for liquid sludge stabilization
DE19623163A1 (de) * 1995-05-30 1996-12-05 Biophil Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Verwertung von Tierkörpern
US5853450A (en) 1995-09-22 1998-12-29 Medical College Of Ohio Method for treating bioorganic and wastewater sludges
US5744037A (en) * 1995-11-28 1998-04-28 Ebara Corporation Method of treating foul water
US5670047B1 (en) 1996-04-15 1999-09-07 Burke, Dennis, A. Anaerobic treatment process for the rapid hydrolysis and conversion of organic materials to soluble and gaseous components
DE19625288A1 (de) * 1996-06-25 1997-01-09 Karl Oberschmid Hygienisierungsverfahren bei der Kompostierung von Großküchenabfällen
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
FR2758100B1 (fr) 1997-01-06 1999-02-12 Youssef Bouchalat Procede de traitement et valorisation energetique optimisee des boues de stations d'epuration urbaine et industrielle
DE19711355A1 (de) * 1997-03-19 1998-09-24 Ml Entsorgungs Und Energieanla Verfahren zur Behandlung von Bioabfällen
US6071418A (en) 1997-10-14 2000-06-06 Tai; Paul Ling Manure treatment system
GB9723059D0 (en) * 1997-10-31 1998-01-07 Mars Uk Ltd Pet food
DE19809299A1 (de) * 1998-03-05 1999-09-09 Gantefort Biogasanlage und Verfahren zur Herstellung von Biogas
EP1021958A1 (fr) * 1999-01-25 2000-07-26 S.I.C.IT. S.p.A. Procédé d'hydrolyse chimique sur des bouillons protéiques, déchets d'origine animale et résidus organiques animaux
ATE411971T1 (de) * 2000-02-17 2008-11-15 Univ Denmark Tech Dtu Methode zur behandlung von lignin- und zellulosehaltigen stoffen
HUP0001425A3 (en) 2000-04-07 2002-04-29 Organoferm Kft Process and equipment to render harmless dangerous waste and to produce dung-compost as well as animal feed with aerob fermentation
KR100845614B1 (ko) * 2000-08-22 2008-07-10 그린 팜 에너지 에이/에스 에이에프 2. 쥴라이 2004 슬러리 분리 및 바이오가스 생산 기술

Also Published As

Publication number Publication date
EE200300076A (et) 2004-12-15
JP2004506487A (ja) 2004-03-04
DE60140573D1 (de) 2009-12-31
NO20030833L (no) 2003-04-22
BG66347B1 (bg) 2013-08-30
NZ524883A (en) 2004-06-25
PL361391A1 (en) 2004-10-04
US7883884B2 (en) 2011-02-08
EP1595551B1 (en) 2009-11-18
EP1320388A1 (en) 2003-06-25
CN1471409A (zh) 2004-01-28
AU2001281754B2 (en) 2006-11-30
US20040025715A1 (en) 2004-02-12
BR0113435A (pt) 2007-06-26
CZ2003829A3 (cs) 2003-11-12
SI1320388T1 (sl) 2006-04-30
CA2420064A1 (en) 2002-02-28
DE60114863T2 (de) 2006-09-14
CZ303844B6 (cs) 2013-05-22
CA2420064C (en) 2010-01-12
HUP0303562A3 (en) 2008-03-28
KR100845614B1 (ko) 2008-07-10
JP5519893B2 (ja) 2014-06-11
EP1595551A1 (en) 2005-11-16
BG107663A (bg) 2004-01-30
EE05476B1 (et) 2011-10-17
KR20030045040A (ko) 2003-06-09
BRPI0113435B1 (pt) 2015-08-18
SK3702003A3 (en) 2004-02-03
SK287581B6 (sk) 2011-03-04
DE60114863D1 (de) 2005-12-15
DK200300205U1 (da) 2003-08-06
ES2256280T3 (es) 2006-07-16
WO2002015945A8 (en) 2003-06-12
CN101913926A (zh) 2010-12-15
NO20030833D0 (no) 2003-02-21
NO326618B1 (no) 2009-01-19
MXPA03001611A (es) 2004-11-01
DK1320388T3 (da) 2006-03-27
CN1471409B (zh) 2013-08-07
PL205203B1 (pl) 2010-03-31
ATE448801T1 (de) 2009-12-15
EP1320388B1 (en) 2005-11-09
ATE309001T1 (de) 2005-11-15
AU8175401A (en) 2002-03-04
HU228186B1 (en) 2013-01-28
WO2002015945A1 (en) 2002-02-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100845614B1 (ko) 슬러리 분리 및 바이오가스 생산 기술
AU2001281754A1 (en) Concept for slurry separation and biogas production
JP2004506487A5 (hu)
US7416644B2 (en) Method and device for stripping ammonia from liquids
RU2283289C2 (ru) Способ разделения иловых осадков и получения биогаза
RU2003107842A (ru) Способ разделения иловых осадков и получения биогаза
CN101125767B (zh) 利用高温需氧发酵、石灰凝固和反渗透膜分离处理牲畜排泄物的方法
KR20130066799A (ko) 피톤치드를 활용한 가축분뇨 액비화 장치 및 방법
CN117136176A (zh) 用于处理家禽垫料的方法和设备
KR20120112972A (ko) 가축 분뇨의 자원화 방법 및 그 시스템

Legal Events

Date Code Title Description
GB9A Succession in title

Owner name: GREEN FARM ENERGY A/S AF 2. JULI 2004, DK

Free format text: FORMER OWNER(S): GREEN FARM ENERGY A/S, DK

GB9A Succession in title

Owner name: GFE PATENT A/S, DK

Free format text: FORMER OWNER(S): GREEN FARM ENERGY A/S, DK; GREEN FARM ENERGY A/S, DK; GREEN FARM ENERGY A/S AF 2. JULI 2004, DK

HC9A Change of name, address

Owner name: GFE PATENT A/S, DK

Free format text: FORMER OWNER(S): GREEN FARM ENERGY A/S, DK; GREEN FARM ENERGY A/S, DK; GREEN FARM ENERGY A/S AF 2. JULI 2004, DK

MM4A Lapse of definitive patent protection due to non-payment of fees