NL8902068A - Werkwijze en inrichting voor het verwerken van materialen, die aanleiding kunnen geven tot het ontsnappen van methaan en milieuschadelijke stoffen eruit. - Google Patents

Description

Werkwijze en inrichting voor het verwerken van materialen, die aanleiding kunnen geven tot het ontsnappen van methaan en milieuschadelijke stoffen eruit.

In verband met problemen ontstaan door verontreiniging van het milieu is het van het grootste belang, dat uit afvalmaterialen, die aanleiding kunnen geven tot het ontsnappen van milieuschadelijke stoffen eruit, deze stoffen worden verwijderd.

Zo komen bij transport, opslag en verspreiding op het land van mest van koeien, kalveren, varkens en kippen en bij transport, opslag en verwerking van slibben, zoals rioolslib, aanzienlijke hoeveelheden gassen, zoals methaan, ammoniak en zwavelwaterstof vrij. Vooral ammoniak en zwavelwaterstof zijn zeer schadelijk voor het milieu.

Zo kan ammoniak chemisch en biologisch worden ge-oxydeerd onder vorming van salpeterigzuur en salpeterzuur, die aanleiding kunnen geven tot zure regen.

Zwavelwaterstof is een gas met een sterke stank van bedorven eieren en kan in hogere concentratie zeer giftig zijn. Deze stof kan ook aan oxydatie bloot staan onder vorming van zwaveligzuur en zwavelzuur, wat eveneens componenten van zure regen zijn.

Methaan kan mede oorzaak zijn van de aantasting van de ozonlaag.

Het is daarom voor het milieu van het grootste belang dat deze voor het milieu schadelijke gassen op boerderijen zo min mogelijk vrij de atmosfeer instromen.

In zijn meest algemene vorm betreft de uitvinding een werkwijze voor het verwerken van elk materiaal, dat aanleiding kan geven tot het ontsnappen van milieuschadelijke stoffen en methaan, door dit materiaal te verwarmen, de ontwijkende gassen aan een wasbehandeling met water of een circulerende oplossing van een uit het gas gewassen stof te onderwerpen, vervolgens de methaan, die in de, uit de wasinrichting, ontwijkende gassen aanwezig is, te verbranden en de vrijkomende warmte, tenminste gedeeltelijk te benutten, voor het verwarmen van het uitgangsmateriaal.

Een overschot aan bij de verbranding ontwikkelde warmte kan gebruikt worden voor andere verwarmingsdoel-einden, bijvoorbeeld centrale verwarming.

De werkwijze volgens de uitvinding kan met succes gebruikt worden voor de verwerking van mest. Als deze werkwijze dan wordt toegepast op de boerderij, kan men desgewenst gelijktijdig stallucht onttrekken aan stalruimte, waarin vee verblijft en deze stallucht al of niet in dezelfde wasinrichting in tegenstroom wassen. Om een zo veel mogelijke zuivering te verkrijgen verdient het daarbij de voorkeur zo koud mogelijk water, in elk geval water beneden 12°C voor het wassen te gebruiken. Onder deze omstandigheden worden de in tegenstroom gewassen gassen zoveel mogelijk van ammoniak en zwavelwaterstof ontdaan, omdat door de lage temperatuur van het water een groot deel van de waterdamp, die aanwezig is in de gasstroom condenseert zodat ook dit condensatiewater veel ammoniak oplost. Men kan als waswater water gebruiken uit een tank die zich in het grondwater bevindt, omdat dit in het algemeen een lage temperatuur heeft (10 °C) . Uiteraard kan de tank ook met leidingwater gekoeld worden.

In de wasinrichting brengt men bij voorkeur bedden aan van gebruikelijke vullichamen zoals zadelvormige vulmiddelen, die zoveel mogelijk het contact tussen de omhoog stijgende gassen en het omlaag stromende water bevorderen. Het is daarbij aan te bevelen de gassen in tegenstroom met het erop gesproeide water omhoog te leiden in een conden-satietoren, die van vullichamen voorzien is met een afnemende grootte in bovenwaarste richting.

De ammoniakoplossing, die zich onderin de condensatietoren verzamelt, bevat ook zwavelwaterstof, die uit de gasstroom gewassen is en deze zwavelwaterstof kan omgezet worden in ijzersulfide door de oplossing door ijzerhydroxydeslib te leiden. Het gevormde ijzersulfide kan verkocht worden aan hoogovens om er daar weer ijzer uit te winnen. Desgewenst kan de ammoniak in het water boven de sliblaag als oplossing van ammoniumhydroxyde worden verzameld. Door deze oplossing als circulerende wasvloeistof in de condensatieinrichting te gebruiken kan het ammoniak-gehalte van deze oplossing in de tank wel tot 50% worden opgevoerd. Daarna kan de oplossing in de tank weer door schoon water vervangen worden.

Uiteraard kan de werkwijze volgens de uitvinding ook worden toegepast worden op in mestsilo's opgeslagen mest.

Omdat de aldus behandelde mest op de boerderij nagenoeg geen ammoniak en zwavelwaterstof meer bevat kan de mest daarna op een gebruikelijke wijze over het land verspreid worden zonder dat daarbij een grote hoeveelheid van voor het milieu schadelijke stoffen in de vrije atmosfeer uitstroomt.

De uitvinding heeft ook betrekking op installaties, die bijvoorbeeld aan boerderijen verkocht kunnen worden en die bestaan uit een tegenstroomwasinrichting met een uitlaat aan de bovenzijde voor de gewassen gassen die methaan bevatten, welke uitlaat verbonden is met een verbrandings-inrichting voor het verbranden van de methaan en waarvan de uitlaat voor de verbrandingsgassen verbonden is met verhittingsbuizen die zich bevinden in een gesloten opslagruimte voor mest.

De inrichting kan zich ook aan boord van een schip bevinden waarin mest of slib wordt verzameld en getransporteerd.

Bij een speciale uitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding is stalruimte eveneens aangesloten op de gastoevoer onderin de wasinrichting, waardoor dan tevens de ammoniak en de zwavelwaterstof, die in afgezogen stallucht aanwezig zijn en die anders in de vrije atmosfeer terecht komen, uit deze stallucht gewonnen worden.

De met de werkwijze en inrichting volgens de uitvinding op een boerderij te winnen ammoniakoplossing kan desgewenst ook naar centrale plaatsen vervoerd worden, waaruit er geconcentreerde ammoniakoplossingen in zuiver water uit kunnen worden bereid, die daarna kunnen worden vervoerd naar plaatsen waar er aan deze geconcentreerde ammoniakoplossing behoefte bestaat.

De uitvinding wordt nader toegelicht aan de hand van bijgaande figuren, die betrekking hebben op voor keursuitvoeringsvormen van de inrichting volgens de uitvinding.

In figuur 1 zijn in het mestopslagreservoir (een gierkelder of een silo) verwarmingsbuizen 2 aangebracht. De gassen boven de gierkelder worden aangezogen door de pomp 3 en onderin de wasinrichting 4 geleid. In deze inrichting bevinden zich lagen vullichamen van afnemende grootte in bovenwaartse richting. Boven deze lagen bevindt zich een horizontale leiding 5, die voorzien is van openingen 6. Aan deze leiding wordt door de pomp 16 water met een temperatuur van ca 10 °C toegevoerd. De wasinrichting 4 is onderin voorzien van een overloopleiding, waardoor de wasoplossing, die onderin de wasinrichting 4 wordt opgevangen en ammoniak en zwavelwaterstof bevat, onderin een bed 8 van ijzerhy-droxydeslib wordt geleid. Daarin wordt de zwavelwaterstof gebonden in de vorm van ijzersulfide. Bovenuit dit bed wordt de ammoniakoplossing afgevoerd naar een opslag.

De gassen, waaruit de ammoniak en de zwavelwaterstof grotendeels zijn verwijderd, maar die een aanzienlijke hoeveelheid methaangas bevatten worden naar de oven 9 geleid, waarin de methaan verbrand wordt. De gasbrander 10 dient om de oven bij het starten van de inrichting of bij doven op zodanige temperatuur te brengen, dat de methaan in de door de oven geleide gassen met de daarin aanwezige zuurstof verbrandt . De verbrandingsgassen worden tenminste gedeeltelijk gebruikt om de mest in de gierkelder 1 te verwarmen, alvorens in de vrije atmosfeer te worden af gevoerd. Desgewenst kan de daarin aanwezige CO2 worden gebonden door de gasstroom door een kalkoplossing te leiden.

In de weergegeven uitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding wordt door de leiding 12 ook stallucht aangezogen die daarna gezamelijk met de gassen, die aan de gierkelder worden onttrokken naar de wasinrichting 4 worden geleid.

Deze stallucht wordt door de instelbare ventilator 13 aangezogen vanuit een leiding 15, die in de stalruimte is aangebracht en over de gehele lengte is voorzien van instelbare aanzuigkleppen.

Figuur 2 heeft betrekking op een variant van de boven beschreven inrichting, waarin de door de leiding 12 aangezogen stallucht gescheiden van de gassen, die aan het mestopslagreservoir worden onttrokken naar een tweede wasinrichting 4a wordt geleid. In beide wasinrichtingen 4 en 4a worden de opstijgende gassen gewassen met een circulerende ammoniakoplossing, die vanuit de in de grond aangebrachte tank 10, waarin zich onderin het bed van ijzerhydroxydeslib bevindt, door de pompen 16 wordt weggepompt.

In de oven 1 van beide figuren 1 en 2 zijn buizen aangebracht, waardoor water kan worden geleid, teneinde een eventuele overmaat aan geproduceerde warmte te kunnen benutten voor andere doeleinden dan de verhitting van het uitgangsmateriaal; bijvoorbeeld voor centrale verwarming in de boerderij.

Claims (9)

1. Werkwijze voor het verwerken van een materiaal, dat aanleiding kan geven tot het ontsnappen van methaan en milieuschadelijke stoffen eruit, met het kenmerk, dat men het materiaal verwarmt en de ontwijkende gassen aan een wasbehandeling onderwerpt met water of een circulerende oplossing van een uit het gas gewassen stof waarna men de methaan, die in de uit de wasinrichting ontwijkende gassen aanwezig is, verbrandt en de vrijkomende warmte tenminste gedeeltelijk benut voor het verwarmen van het uitgangsmateriaal.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het uitgangsmateriaal ammoniak bevat en dat het wassen geschiedt met een circulerende ammoniakoplossing.

3. Werkwijze volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat het uitgangsmateriaal mest is.

4. Werkwijze volgens conclusie 3 met het kenmerk, dat men stallucht onttrokken aan stalruimte, waarin vee verblijft, tegelijk met de gassen onttrokken aan de ruimte, waarin de mest verwarmd wordt, aan een wasbehandeling met water of een circulerende ammoniakoplossing onderwerpt.

5. Werkwijze volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat het uitgangsmateriaal rioolslib is.

6. Werkwijze volgens een der voorafgaande conclusies met het kenmerk, dat men wast met wasvloeistof met een temperatuur van ten hoogste 12°C.

7. Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies 2-6 met het kenmerk, dat men de bij het wassen verkregen ammoniakoplossing van eventueel aanwezig zwavelwaterstof ontdoet door deze oplossing door een ijzerhydroxydeslib te leiden.

8. Installatie voor het uitvoeren van de werkwijze volgens een van de voorafgaande conclusies, bestaande uit een tegenstroomwasinrichting met een uitlaat aan de bovenzijde voor de gewassen gassen die methaan bevatten, welke uitlaat verbonden is met een verbrandingsinrichting voor het verbranden van de methaan en waarvan de uitlaat voor de verbrandingsgassen verbonden is met verhittingsbuizen die zich bevinden in een gesloten opslagruimte voor mest.

9. Installatie volgens conclusie 8, waarbij stalruimte eveneens aangesloten is op de gastoevoer onderin de wasinrichting of aan een aparte wasinrichting, waaruit de ontwijkende gassen eveneens aan de verbrandingsinrichting worden toegevoerd.