197273. lajstromszámú szabadalom • Eljárás haszonállatok ürülékéből származó trágyalé feldolgozása
6 197273 7 niatartalmú hulladékvíz a rektifikáló kolonna sztripper szakaszának alsó részéből az üstbe folyik, ahol hőt közlünk, és ammóniatartalmú vízgőzt fejlesztünk; az ammóniatartalom egyrészt az ammónia relatív illékonyságának, másrészt a hulladékvízben megmaradt menynyiségének felel meg. A kolonna üstrészéböl az ammóniamentesitett hulladékvizet egy hőkicserélőbe vezetjük, ahol hőenergiáját a rektifikáló kolonnába befecskendezett hulladékvíznek átadja. Ezt kővetően lehűtjük, és az ammóniamentesítés folyamatából kilép. Lehetséges azonban egyéb elrendezés is, amelynek során a rektifikáló kolonna számára szükséges gőzt másik vízből állítjuk elő, és a hulladékvizet a kolonna alsó részéből elvezetjük, anélkül, hogy az üstbe lefolyna. A sztripperkolonnából és az üstből származó víz hőmérséklete 100 °C körül van, és ezen a hőmérsékleten sterilizálható. A hulladékvíznek az üstben való tartózkodási ideje a hulladékvíznek az üstön való átfolyá sával - az egészségügyi szakértő követelményei szerint -, megfelelő üsttérfogat megválasztásával olyan értékre állítható be, amely a sterilizálást biztosítja. Tíz perces tartózkodási idő során az összes vegetatív baktériumformák megsemmisülnek. A vízgőz az ammóniával együtt a sztripperkolonna felső részéből a rektifikáló kolonna dúsító részébe lép, ahol a visszafogással ellenáramú érintkezésbe kerülve az ammónia feldúsúl. A dúsító kolonna felső részéből a gőzelegy egy kondenzáló edénybe jut, ahol teljes mértékben vizes ammónium-hidroxiddá kondenzál. A vizes ammónium-hidroxid oldat egy részét a kolonna dúsító részébe vezetjük vissza, ez képezi a visszafolyást. A fennmaradó vizes ammónium-hidroxidot további feldolgozás céljából elvezetjük. A gőzelegy kondenzálása következtében a kondenzáló edényben felszabaduló hő a kolonna üstrészével közölt energiamennyiség lényeges részét képezi. Ez a hőmennyiség a kondenzáló edényben átadódik egy hűtőfolyadéknak, és ismételten hasznosítható. Egyik a hasznosításra lehetséges eljárás például abban áll, hogy a kondenzáló edénybe hűtőfolyadékként hideg vizet vezetünk, amelyet meleg, hasznos víz készítésére szánunk. így a víz 85-90 °C-ra melegíthető. A gőzelegy kondenzációs hőmennyisége kiaknázásának egy további lehetőségét jelenti annak a víznek a felmelegítése, amelyet a központi fűtés rendszereiben keringtetünk. Ennek feltétele, hogy a lehűlt, cirkuláló víz a kondenzáló edénybe való belépéskor 55-60 °C hőmérsékletű legyen. A keringő viz ekkor 85-90 °C hőmérsékletre melegíthető. Ha a rendszer elé metánfermentációt iktatunk, akkor hűtőfolyadékként előnyős a fermentorból származó trágyalevet alkalmazni. A kondenzáló edényben elvezetett hőmennyiség nagyjából megfelel annak a hőmennyiségnek, amelyet - tekintet nélkül az ammóniadúsítási eljárásra -a fermcntorba kell vinnünk a metánfermentáció szempontjából optimális hőmérséklet fenntartása végett. A gőz kondenzációs hőmenynyiségével így előnyösen a fermentor tartalmát melegíthetjük, úgy hogy a hulladékvíz ammóniitartalmának vízgőzzel való kihajtása, s ezzel az ammóniatartalom csökkentése a hőfogyasztás szempontjából gyakorlatilag legnagyobbrészt költségmentesen realizálható. A kondenzációs hőmennyiség észszerű hasznosítása ’setén az ammóniamentesítés céljára irreverzibilisen elhasznált hőmennyiség csekély: a hulladékvíz egy tonnájára vonatkoztatva 25-45 MJ. A rektifikáló kolonna dúsító részébő' származó termék vizes ammónium-hidroxid-oldat (amely általában 8-10 tömegX ammóniát tartalmaz). Az ammónium-hidroxid közvetlen trágyázásra nem alkalmas, mert alkalmazása sorén a környezetbe való elpárolgás következtében jelentős veszteségek lépnek fel. Az ammónium-hidroxidban tartalmazott ammónia kémiailag egy savas komponenshez köthető, amely a folyamatban általában rendelkezésre áll: ez a savtermészetű komponens a szén-dioxid, amelyet a füstgázok (égéstermékek) tartalmaznak, és amelyek a rektifikáló kolonnában szántai-talmú anyagoknak az ammóniamentesítéshez szükséges hő termelése céljából való elégetése következtében termelődnek. A szén-dioxidot úgy hasznosítjuk, hogy a vizes ammónium-hidroxid oldatot egy abszorberben a füstgázokkal érintkezésbe hozzuk. Az abszorberben kémiai reakció játszódik le, amelynek során a szén-dioxid a füstgázokból a vizes ammónium-hidroxidba megy át, amely a szén-dioxidot kémiailag megköti. A t-ágyalének a metánfermentáció elvégzése utáni feldolgozása során előnyös szén-dioxid-forrásként a biogáz felhasználása. Ennek során a biogázból a felesleges komponenseket eltávolítjuk, és így a kéntartalomnak is mintegy 90%-a kiküszöbölhető. Az ammónia- és a szén-dioxid reakciója közben hő válik szabaddá. A felszabaduló hőmennyiséget az abszorberból hűtéssel elvezetjük, és így a folyadékfázist körülbelül 20 °C, vagy annál alacsonyabb hőmérsékleten tartjuk. Az abszorberból folyadékfázisként a szén-dioxid hoz kötött ammónia - azaz ammónium-karbonát és ammónium-hidrogén-karbonát elegye - lép ki feldúsúlt (koncentrált) oldat alakjában. Az ammónia gőznyomása (és így az ammónia eltávozása a művelet során) egy olyan oldat fölött, amelyben a szén-dioxid és az ammónia mólaránya 0,5 és 0,8 között van - s amelynek ammóniatartalma 8-10 tömegX, és hőmérséklete körülbelül 20 °C - körülbelül 15-30-szor csekélyebb, mint egy azonos ammónia-koncentrációjú vizes ammónium-hidroxid oldaté. Az említeti: arányban csökken az ammónia eltávozása is a művelet során. A hulladékvízben az ammóniatartalmat általában a belépési érték 10%-ára vagy en-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 5
