197273. lajstromszámú szabadalom • Eljárás haszonállatok ürülékéből származó trágyalé feldolgozása
4 197273 5 levegőt egy deszorpciós kolonna alsó részébe vezetik, s Így a levegő zárt rendszerben cirkulál. A deszorpciós kolonnában a hulladékvíz ammóniatartalraónak körülbelül 90%-át felszabadítják, és a vizet a deszorpciós kolonna alsó részéből aerob, biológiai utólagos tisztításra viszik tovább. Ennek az eljárásnak az előnye abban áll, hogy energiaigénye - amely a levegő deszorpciós kolonnán és abszorberen át történő cirkulációjának biztosítására szükséges - csekély. Az eljárás hátránya, hogy az ammóniának a vizben való nagy oldhatósága következtében nagy menynyiségű cirkuláló levegőre van szükség, és Így nagy méretű deszorpciós kolonnát és abszorbert kell alkalmazni, ez viszont, növeli a beruházási költségeket. Az eljárás további hátránya abban áll, hogy a folyamatba erős savat, tehát egy olyan vegyszert vezetnek be, amelynek kezeléséhez a gazdálkodók nem szoktak hozzá. Az eljárás céljára ajánlott foszforsav költséges; helyettesítése például a könnyen hozzáférhető kénsavval nem célszerű, mert ammónium-szulfáttal való trágyázása során a talaj megsavanyodik. Egy másik eljárás szerint a hulladékvízből közvetlenül ammónium-karbonátot távolítanak el. Ez a forrásponton vízgőzzel hajtható végre. A hulladékvizet egy sztripperkolonna (lepárló készülék) fejrészébe vezetik, és innen folyik le a kolonna hosszában. A forrás körülményei között az ammónium-karbonát a komponenseire - tehát szén-dioxidra és ammóniára - bomlik, és ezek az ellenirányban áramló vízgőzbe kerülnek. A gózelegyet a sztripperkolonna fejrészéről egy dúsítókolonnába vezetik, ahol az elegy szén-dioxid- és ammóniatartalma megnövekszik, víztartalma csökken. A dúsitókolonnában a viszszafolyásra alkalmazott folyadékot a gőzelegynek egy deflegmátorban való részleges cseppfolyósításával (kondenzációjával) kapják. A deflegmátorból a gázelegy egy kondenzáló edénybe kerül, ahol szilárd ammónium-karbonát kondenzál. Ennek az eljárásnak egyik előnye abban áll, hogy az ammónia dúsítása céljából további vegyszer bevezetése nem szükséges. Tekintettel az ammónium-karbonát nagy illékonyságára a forrásponton alkalmazott vízgőzzel való eltávolítás során - szemben az ammóniának levegővel való felszabadításának módszerével - normális körülmények között ebben az eljárásban a sztripper- és a dúsitókolonna méretei többszörösen kisebbek, mint az előzőleg leírt eljárás során alkalmazott deszorpciós kolonna méretei. Az eljárás egyik hátránya abban áll, hogy annak a vízgőznek a fejlesztésére, amellyel az ammónium-karbonátot elbontjuk, olyan nagy hőmennyiség szükséges, amely gyakorlatilag a teljes biogáztermelést igénybe veszi. Technikai szempontból nehezen áthidalható problémát jelent a szilárd ammónium-karbonát kondenzáló sa. A találmányunk szerinti eljárás a trágyáié feldolgozására messzemenően elhárítja a fentebb említett eljárások hátrányait. A trágyalé feldolgozásának találmányunk szerinti eljárása során a trágyalevet szilárd részének mechanikai eltávolítása után mész hozzáadásával alkálikussá tesszük. A hulladékvíz a szilárd résznek a nyers trágyáiéból, - adott esetben egy megelőző metánfermentációnak alávetett trágyáiéból - való mechanikai eltávolítása után a nitrogéntartalmú anyagokat túlnyomórészt ammónium-hidrogén-karbonát alakjában tartalmazza. Mész hozzáadásakor a kalcium-hidroxid és a karbonátionok csapadékos reakcióba lépnek. Ezzel a lecsapásos reakcióval kétszeres hatást érünk el. Az első hatás abban áll, hogy az ammónia kémiai kötéséből felszabadul, és ennek következtében gőznyomása a hulladékvíz fölött két-háromszorosára növekszik. (Ez a gőznyomás függ a hulladékvíz ammóniatartalmának abszolút értékétől, a hőmérséklettől és egyéb tényezőktől.) A gőznyomás növekedésével arányosan csökken az az energiamennyiség, amely az ammóniának a hulladékvízből való kihajtásához szükséges. A második hatás abban áll, hogy a kicsapódott kalcium-karbonát a finom, áldatlan állapotban lévő szerves szennyeződésekhez kötődik, amelyek a mechanikai elkülönítés után is a hulladékvízbe kerülnek. Az így képződött csapadék jól ülepszik, és a hulladékvíztől egyszerű módon - például ülepítéssel - elkülöníthető. Az ülepített iszapot besűrítés céljából mechanikai elkülönítésre vezetik vissza. A szerves, oxigéntartalmú szennyezések mértékét jelenti például a vízben lévő szenynyezések elbontásának biokémiai oxigénigé:\ye. Ezt az oxigénigényt abban a milligrammokban kifejezett oxigénmennyiségben adjuk meg, amely az egy kilogramm vízben tartalmazott szennyezések elbontásához szükséges. Míg a hulladékvíznek ez az értéke (a továbbiakban: BSB-érték) a mész hozzáadása előtt körülbelül 5000-25000, addig ez a BSB-érték a mész segítségével elvégzett csapadékos reakció által végrehajtott tisztítás után 2500- -2700-ra csökkent. Ha a hulladékvízhez valamilyen flokkuláló- vagy koagulálószert adunk, akkor a kolloids'.lis állapotú anyagok is kicsapódnak, majd leúlepszenek, és ennek következtében a hulladékvíz BSB-értéke 600- -1400-ra csökken. A széntartalmú anyagokon kívül a jelen lévő foszfornak legalább 99%-a is a csapadékba kerül. A meglúgositott hulladékvizet egy hőcserélőben előmelegítjük, a lehetőség szerint a forráspontjára hevítjük, majd egy rektifikáló kolonna sztripper szakaszának fejrészébe fecskendezzük. Itt a hulladékvizet a vízgőzzel ellenáramban érintkezésbe hozzuk. Ennek során az ammónia a hulladékvízből a gőzfázisba megy át, s így a hulladékvíz ammóniatartalma csökken. Ez a csökkent ammó5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 4
