197273. lajstromszámú szabadalom • Eljárás haszonállatok ürülékéből származó trágyalé feldolgozása
10 197273 11 tartalmazó komposztot különítettünk el 10 tonna/nap mennyiségben. A hulladékvizet egy hókicserélóben történő előmelegítés után rektifikáló kolonnába fecskendeztük, 'ahol a hulladékvíz ammóniatartalma 0,15 kg/tonna értékre csökkent. Az ammóniamentesitett hulladékvíz egy hókicserélóben adta le hőnrenynyiségét, és tovább áramlott egy aerob utótisztító berendezésbe. A rektifikáló kolonnából további termékként naponta 1,23 tonna vizes ammónium-hidroxidot kaptunk, 100 kg NH3/tonna tartalommal. Ezt az ammónium-hidroxidot egy abszorberben 8 térfogata szén-dioxidot tartalmazó füstgázokkal hoztuk érintkezésbe. Az abszorberböl folyékony trágyázószerként olyan technikai ammónium-karbonát oldat áramlott ki, amelyben a CO2 : NH3 mólviszony 0,55 volt, és ennek az oldatnak a mennyisége 1,40 tonna/nap értéket tett ki, tonnánként 240 kg technikai ammónium-karbonát tartalommal. A rektifikáló kolonnába befecskendezet hulladékvíz 90 °C-ra való előmelegítése után a rektifikáló kolonna üstrészével naponta 20,9 GJ hőenergiát kellett közölnünk, 120-130 °C hőmérsékletszinten. A rektifikáló kolonna kondenzáló részében a kondenzációs hőt hasznos meleg víz előkészítésére használtuk fel. Erre a célra naponta 17,1 GJ hőenergiát használtunk fel. 2. példa Az 1. példában leírt eljárást úgy módosítottuk, hogy koagulálószerként vasi III)-kloridot alkalmaztunk. A vas(III)-kloridot az ammóniamentesített hulladékvízbe a hőkícserélő elhagyása után adagoltuk a hulladékvíz 1 tonnájára számítva 1 kg vas(III)-klorid mennyiségben, azaz naponta 90,7 kg vas(III)-klorid mennyiségben. Ezután a hulladékvizet egy mechanikus keverésben tartott edényen át ülepítőbe vezettük. Ebben az ülepítőben a hulladékvízből a kolloidális anyagok flokkuláltak, és a pelyhes csapadékot ülepítettük. A tiszta, sárgás hulladékvizet - amelynek BSB-értéke itt 1300 volt - az ülepítőből utólagos aerob tisztításra továbbítottuk. 3. példa Metánfermentáció során egy fermentorban 1 tonna, 8% szárazanyagot tartalmazó trágyáiéból 13,3 m3, azaz körülbelül 13,5 kg biogázt fejlesztettünk, ami 300 MJ (83,6 kWh) energiát jelentett. Egy szűrőszalagon a trágyáiéból 0,267 tonna mennyiségű, 30% szárazanyagot tartalmazó komposztot kaptunk 0,720 tonna hulladékvízzel együtt, amelyet ammóniadúsitására vittünk tovább. A hulladékvíz ammóniatartalma kg-ként 2 g-ot tett ki. A trágyalevet annak tonnájára számítva 3,3 kg tiszta kalcium-oxid hozzáadásával lúgosítottuk, majd egy hókicserélóben 92 °C-ra előmelegítettük, s utána a sztripperkolonnába fecskendeztük. 1 kg hulladékvíz 2 g ammóniatartatomról 0,2 g ammóniatartalomra való lecsökkentéséhez - ha az ammóniának a vízhez viszonyított relativ illékonysága 21 (Perry R.H. és Chilton C.H.: Chemical Engineer’s Handbook, 5. kiadás, 3-67, 68 old.) - annak a gözátáramlásnak, amely a sztripperkolonna felső részéből távozik, a befecskendezett folyadék mennyiségéhez viszonyított legkisebb elméleti aránya 0,0448. A tényleges arány ennél a minimális értéknél 30%-kal magasabb. Ilyen körülmények között a sztripperkolonna felső r észéből 41,9 kg gőz távozott, amely 1,3 kg ammóniát tartalmazott; ezek az értékek a feldolgozott trágyalé 1 tonnájára vonatkoztatva értendők. Ennek képződéséhez az üsttel 94.7 MJ (26,7 kWh) energiát közöltünk. A víz a sztripperkolonnában 92 °C-ról 100 °C-ra melegedett. E hőmérsékletnövelés céljára az üstbe a feldolgozott trágyáié 1 tonnájára számítva 24,1 MJ (6,7 kWh) energiát kellett bevezetni. Így tehát a trágyalé 1 tonnájára vonatkoztatva a hulladékvízzel az üstben 118.8 MJ (33 kWh) energiát kellett közölni. Ezt s hőmennyiséget biogáz elégetésével kaptuk. Ha a biogázban rendelkezésre álló hőmennyiség hasznosítása során elégetéssel 81,5% hatásfokot érünk el, akkor a biogázt 145.8 MJ (40,5 kWh) energia nyerésével kell elégetnünk. Ez azt jelenti, hogy az ammóniamentesítés céljára a termelt biogáz 48,6%-át kellett elhasználnunk. A sztripperkolonna felső részéből a gőzöket egy dúsító kolonnába vezettük, ahol a gózelegy ammóniatartalma kilogrammonként 31 g-ról 80 g-ra növekedett. A kondenzáló edényben a gázelegy teljes mértékben cseppfolyósodotk, így kg-ként 80 g ammóniát tartalmazó vizes ammónium-hidroxidot kaptunk; más szóval 16,5%-os aramónium-hidroxid oldat képződött. Ennek során olyan hőmennyiségnek, amelyet az üsttel közöltünk annak a gőznek fejlesztése céljából, amely a sztripperkolonna felső részéből távozott [azaz a feldolgozott trágyalé 1 tonnájára vonatkoztatva 94,7 MJ (26,3 kWh) ]. Ez a hőmennyiség a kondenzátorban átadódott s Lrágyalének, amelyet a fermentorból kiszivattyúztunk, és a fermentorba visszavezettünk. A fermentor fűtéséhez a feldolgozott trágyáié 1 tonnájára számítva 73,6 MJ (20,5 l.Wh) hőmennyiség közlése volt szükséges. A kondenzátor-fermentor hócserélő-rends zerben a hókihasználás hatásfoka 77% volt. A vizes ammónium-hidroxid légköri nyomáson 72-73 °C-on kezd forrni, és a kondenzátorba belépő gázelegy cseppfolyósodási pontja (harmatpontja) 97-98 °C, A kondenzátorból 16,2 kg, 16,5%-os ammónium-hidroxid oldatot kaptunk, a feldolgozott trágyalé 1 tonnájára vonatkoztatva 1,3 kg ammóniatartalommal. Az ammónium-hidroxidct abszorberbe vezettük, ahol biogázzal hoztuk érintkezésbe. Az abszorberben az ammóniunr-hidroxidban 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 7
