179364. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés nitrogéntartalmú szerves anyagok feldolgozására
5 179364 6 A berendezés a következőképpen működik: A szerves anyagot a szerves anyag fonástól a (2) vezetéken keresztül a (3) feltáró kamrába vezetjük, ahol anaerob körülmények között végrehajtjuk a metános feltárást, és a felszabaduló biogázt a (10) gáztárolóba vezetjük. A (3) feltáró kamra a szennyvíztelepeken általában használatos felépítésű. A feltárt terméket az (5) szeparátorba vezetjük, ahol a nyers szuszpenziót szeparáljuk. A kapott termék műtrágyaként alkalmazható. A szeparátorból kijövő folyékony termék keresztülmegy a (8) és (9) hőcserélőkön, ahol előmelegítjük a (23) karbonátosító tankból kivezetett gázzal és tiszta vízzel, majd a (11) desztilláló kolonnára vezetjük, melyet az anaerob feltárásnál kapott biogázzal fűtünk. A folyékony terméket a (11) desztilláló kolonnában forráspontjára hevítjük és az elsősorban ammóniát és szén-dioxidot tartalmazó gázfázist továbbalakítjuk valamely értékes termékké erre a célra szolgáló, önmagában ismert berendezésben, melyet itt nem ismertetünk. A továbbalakítással kapott termék lehet például ammónia koncentrált vizes oldata, ammónium-karbonát, száraz ammóniagáz, karbamid, és így tovább. A szén-dioxidot a (11) desztilláló kolonnáról lejövő termék karbonátosításánál is felhasználhatjuk, mely karbonátosítást a (23) karbonátosító tankban hajtunk végre. Miután a karbonát formájában kötött ammónia 70-909^át kidesztilláltuk, a (11) desztilláló oszlop fűtését megszüntetjük és a fenékterméket elengedjük vagy visszavezetjük a (20) meszező tankba, ahol a mészhozzáadás hatására további ammónia szabadul fel. Ezt az ammóniát a (11) desztilláló oszlopon felszabadult ammóniához hasonlóan dolgozzuk fel. Leírásunkban a „mész” alatt kalcium-oxidot vagy por alakú kalcium-hidroxidot vagy mésztej alakjában alkalmazott kalcium-hidroxidot értünk. A reakció gyorsítása céljából a (20) meszező tartályt kívánt esetben fűtőberendezéssel, például gőzbevezetővel, is felszerelhetjük, vagy a meszező tartály egyidejűleg karbonátosító tartályként is szolgálhat. Egy másik megoldás az lehet, hogy külön meszező tankot egyáltalán nem is alkalmazunk, hanem a meszet egyenesen a (11) desztilláló oszlop alsó részébe vezetjük, melynek konstrukciója lehetővé teszi ezt a megoldást. Ha a kiengedett szennyvíznek nem kell nagy tisztaságúnak lennie, a (11) desztilláló kolonna fenéktermékét hőcserélőben való lehűtés után tiszta vízként egyenesen a csatornába lehet engedni. A meszezés befejezése után a kapott lúgos anyagot a (23) karbonátosító tankban biogázzal karbonátosítjuk, a biogázt a (10) gáztárolóból a (26) fúvókán keresztül az atmoszférikusnál nagyobb nyomással juttatjuk a karbonátosító tankba. A képződött kalcium-karbonát és -foszfát csapadék igen hatékonyan tisztítja a lúgos reakcióelegyet, abszorbeálja a kolloidokat, megköti a foszfort és javítja a szuszpenzió szűrhetőségét. Az így kapott karbonátos zagyot a (30) dekantálóba, vagy valamely szűrőberendezésbe vezetjük, ahol a vizet és az értékes terméket, például a szerves foszfát-mész-koncentrátumot elválasztjuk egymástól. A koncentrátumot szárítás után vagy közvetlenül nedves formában műtrágyák vagy takarmánykeverékek komponenseként használhatjuk fel. A folyékony fázis nagy tisztaságú, fertőző csíráktól mentes és minimális mennyiségű nitrogént, szerves anyagot és foszfort tartalmazó víz. Ez a víz vagy közvetlenül újra felhasználható a folyamatban, például a zsírozó állomáson, vagy a szennyvízbe engedhető. A végtermékek minősége és ezen belül a víz tisztasága is az alkalmazott desztilláló kolonna méreteitől, azaz a tányérszámtól és a refluxaránytól, továbbá az alkalmazott mészmennyiségtől és még egyéb paraméterektől is függ. Ezek a paraméterek azonban az egész folyamat gazdaságosságát is befolyásolják, ezért a végtermékek kívánt tulajdonságainak figyelembevételével, ismert módon határozzuk meg őket. A találmány szerinti megoldást a következő példákkal kívánjuk szemléltetni az oltalmi kör koriátozásának szándéka nélkül. 1. példa A feldolgozandó szerves anyag 300 kg folyékony sertéstrágya, mely 300 sertés egy napi ürüléke. A trágya összetétele a következő: Víz 92% Szárazanyag 8% Ezen belül a szárazanyag összetétele: Szerves rész 80% Teljes nitrogéntartalom 6 kg/1 kg folyékony trágya Teljes foszfortartalom 2 kg/1 kg folyékony trágya A folyékony trágyát anaerob metános feltárásnak vetjük alá 16 napig 38,5 °C hőmérsékleten, mely idő alatt 120Nm3 biogáz keletkezik, a biogáz összetétele 64% metán és 35% szén-dioxid. Á durvaszemcsés, humusz-szerű terméket rostás szeparátoron elválasztjuk a folyékony résztől, és a folyékony terméket 18 tányéros desztilláló oszlopra visszük. A desztilláló kolonnát atmoszférikus nyomáson működtetjük (az oszlop fejrészében atmoszférikus nyomás van). Az oszlopon végrehajtott desztilláció során 70 kg ammóniás víz keletkezik, mely 250 g ammóniát tartalmaz kilogrammonként. A desztilláló oszlop fenéktermékét felmelegítjük és közvetlenül gőzzel fűtött, zárt reaktorban, mely egyidejűleg meszező tank és karbonátosító tank is, meglúgosítjuk 1 kg fenéktermékre számított 12 g kaldum-oxíd hozzáadásával. Ezután a reaktor tartalmát 80°C-on biogázzal karbonátosítjuk a 0,10 kg kalcium-oxid/1 kg végtermék alakítás eléréséig. A képződött szemcsés, kalcium-foszfátot és -karbonátot tartalmazó, a vizes fázistól gyorsan szétváló karbonátos zagyot dekantálóban elválasztjuk a víztől, a vizet hőcserélőben lehűtjük és elengedjük. A dekantálóban visszamaradt karbonátos zagyot szűrőprésben víztelenítjük és koncentrált foszfát műtrágyaként használjuk fel. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
