DE1592588A1

DE1592588A1 - Process for making shaped products from organic fermentable material

Info

Publication number: DE1592588A1
Application number: DE19651592588
Authority: DE
Inventors: Von Reppert Ruediger Lothar
Original assignee: Chemische Werke Albert
Current assignee: Hoechst AG Werk Kalle Albert
Priority date: 1965-05-28
Filing date: 1965-05-28
Publication date: 1971-01-14

Description

"Verfahren zur Herstellung geformter Produkte aus organischem vergärbarem Material" Es ist bekannt, organische Stoffe, wie Torf, Braunkohle und dergla, oder Gemische dieser Stoffe mit Müll oder Klärschlamm zu grösseren Formkörpern, sogenannten Briketts zu verpressen, wobei vielfach Teer, Pech oder auch Sulfitablauge als Bindemittel dienen."Process for the production of shaped products from organic fermentable material" It is known to press organic substances such as peat, lignite and dergla, or mixtures of these substances with garbage or sewage sludge, to form larger shaped bodies, so-called briquettes, often using tar, pitch or sulphite waste liquor serve as binders.

Es ist weiterhin bekannt, auch aus Gemischen von Müll mit Klärschlamm solche "Briketts" herzustellen, wobei zum Abpressen des Wassers extrem hohe Pressdrucke erforderlich sind. Durch diesen hohen Druck erwärmt sich das Material, so dass es auf Lager abtrocknet; eine gewisse weitere Erwärmung kann dabei durch den Einfluss des Luftsauerstoffes auf das gärfähige Material eintreten; diese Wirkung bleibt naturgemäss auf die Oberfläche der Briketts beschränkt, so dass die Vergärung durch Bakterien unvollständig bleiben muss. Solche Produkte mit erheblichen Anteilen an unvergorenem Material sind aber z. B. als Bodenlockerungs- und Verbesserungsmittel für die Landwirtschaft nur sehr bedingt brauchbar. , Sieht man von einer Brikettierung ab und überlässt man das auf Haufen gesetzte Material der natürlichen Verrottung und Vergärung, beansprucht dieser Vorgang naturgemäss noch viel mehr Zeit. It is also known, also consist of mixtures of waste with sewage sludge such "briquettes" produce, are being required for squeezing the water extremely high compression pressures. This high pressure causes the material to heat up, so that it dries out in storage; a certain further warming can occur due to the influence of atmospheric oxygen on the fermentable material ; this effect is naturally limited to the surface of the briquettes, so that fermentation by bacteria must remain incomplete. Such products with significant proportions of unfermented material are z. B. useful as a soil loosening and improvement agent for agriculture only to a very limited extent. If you disregard briquetting and leave the heaped material to natural rotting and fermentation, this process naturally takes a lot more time.

Es wurde nun gefunden, dass man geformte, organische Substanzen enthaltende Produkte mit rascher Vergärbarkeit unter beschleunigter Selbsterwärmung und Trocknung dadurch herstellen kann, dass man organische, vergärbare Substanzen durch Entzug bzw. Zufuhr von Feuchtigkeit auf Wassergehalte zwischen 15 und 75 p! vorzugsweise etwa 30 bis 50 %, einstellt und durch Pressen ziyborsugeweise aylindriachen Teilchen von etwa 1 bis 10 mm Länge und etwa 2 bin 6 mm Durchmesser formt. Vergärbare organische Stoffe im Sinne der Erfindung sind in erster Linie Müll oder Klärschlamm oder Gemische daraus, ferner beispielsweise die Riickstände, die in Form von Pilzdecken bei der biologischen Herstellung von Citronensä.ure anfallen und auf einen Restwassergehalt von etwa 2o bis 3o /o getrocknet worden sind. Diese Rückstände enthalten etwa 4 bis 5 p Stickstoff in Formverschiedener Eiweißstoffe, ferner eine Reihe von Spurenelementen; beide Stoffgruppen sind von der Pflanze verwertbar, die Wirkung der erfindungsge-3sen Presslinge ist somit nicht auf die Lockerung des Bodens bes:-2.iränkt. It has now been found that shaped, organic substances can be prepared containing products with rapid fermentability under accelerated self-heating and drying by allowing organic fermentable substances p by withdrawal or supply of moisture to water contents between 15 and 75! preferably about 30 to 50%, and adjusts ziyborsugeweise aylindriachen by pressing particles of about 1 to 10 mm in length and about 2 am formed 6 mm diameter. Fermentable organic substances within the meaning of the invention are primarily garbage or sewage sludge or mixtures thereof, and also, for example, the residues that arise in the form of fungal cover in the biological production of citric acid and have been dried to a residual water content of about 2o to 3o / o are. These residues contain about 4 to 5 p nitrogen in the form of various proteins, as well as a number of trace elements; Both groups of substances can be used by the plant, so the effect of the pellets according to the invention is not limited to loosening the soil .

Soll beispielsweise ein Gemisch aus Müll und Klärschlamm erfindungs- gemäss verarbeitet werden, ist es zunächst erforderlich, den Müll von allen sperrigen, gröberen Anteilen, wie Eisen, Steinen, Glas-. Scherben, aber auch von Kunststoff-Folien oder sonstigen Kunst- stoffresten, Textilien usw., zu befreien, was durch Absieben geschehen kann. Gegebenenfalls ist eine Zerkleinerung des Mülls durch ein geeignetes Brechwerk erforderlich. Der Müll darf keine Anteile mehr enthalten, die das Presswerkzeug beschädigen könnten. Der so vorbereitete Müll, der frisch, aber auch abgelagert sein kann, wird nun mit Klärschlamm etwa im Gewichtsverhältnis 1s0,25 bis Is3,@vorzugsweiee 1:1, vermischt. Der Klärschlamm kann dabei sowohl in seiner ursprünglichen Beschaffenheit oder auch als Best-oder vorentwäseerter Schlamm verwendet werden. gichtig ist es, das Gemisch durch Trocknenlassen an der Luft oder durch künstliche Trocknung auf einen Feuchtigkeitsgehalt von etwa 15 bis 75 vorzugsweise etwa 30 bis .50 A zu bringen. Gemische mit höheren r Wassergehalten können nicht verprasst werden. f Das an vorbereitete Material wird nun.in einer geeigneten Pree#rOrriohtung, vorzugsweise einer sogenannten gürtoltresse, mit einem Druck von 100 bis 1000 kp%os zu srlinderförmigen Körpern mit einem Durchmesser von 2 bis 6 mit und einer Länge von 1 bis 10 am verprasst. Dabei tritt eine Verdichtung von 1:2 bis 1s¢ ein. Das Gemisch erwärmt sich bereits durch den Pressdruck. Schon bald nach dem Verlassen der Presse steigt die Temperatur meist auf etwa 70C an, also eine Höhe, die beim einfachen Lagern solcher Gemische in grösseren Haufen erst nach mehreren Wochen oder Monaten erreicht wird; die Lebenstätigkeit der Bakterien ist also sehr stark aktiviert worden. Die Temperatur ist so hoch, dass unerwünschte Lebewesen, beispielsweise Ascariden-Fier, abgetötet werden, was ei n. weiterer Vorteil des erfindungsgemässen Verfahrens isto Nach einer Lagerzeit von wenigen Stunden, längstens etwa 1 bis 8 Tagen - die Dauer dieser Lagerzeit hängt von der Art und der Behandlung des Ausgangsmaterials ab - sind die Presslinge trocken, die Verg;Mii.-ig des organischen Materials ist beendet. nie Presslinge sind fest, l@88en sich leicht handhaben und dosieren sowie stauben nicht; sie sind auch praktisch geruchloso In oder auf den Boden gebracht, zerfallen sie relativ schnell. If, for example, a mixture of garbage and sewage sludge is to be processed according to the invention, it is first necessary to remove all bulky, coarser parts of the garbage , such as iron, stones, glass. To free shards, but also from plastic foils or other plastic residues, textiles , etc. , which can be done by sieving. It may be necessary to use a suitable crusher to shred the waste. The waste must no longer contain any parts that could damage the pressing tool. The garbage prepared in this way, which can be fresh but also deposited , is now mixed with sewage sludge in a weight ratio of about 1s0.25 to Is3, preferably 1: 1. The sewage sludge can be used either in its original condition or as best or pre-dewatered sludge . It is good to bring the mixture to a moisture content of about 15 to 75, preferably about 30 to .50 A, by allowing it to dry in the air or by artificial drying. Mixtures with higher water contents can not be injected. The prepared material is then pressed in a suitable pre-alignment, preferably in a so-called belt tress, with a pressure of 100 to 1000 kp% os to form cylindrical bodies with a diameter of 2 to 6 and a length of 1 to 10 am . A 2 to 1 s ¢: In this occurs a compression of Figure 1. The mixture is already heated by the pressure applied. Soon after leaving the press, the temperature usually rises to around 70C, a level that is only reached after several weeks or months when simply storing such mixtures in large piles; the vital activity of the bacteria has therefore been very strongly activated. The temperature is so high that undesirable organisms, for example Ascarid Fier, are killed , which is a further advantage of the method according to the invention o After a storage time of a few hours, at most about 1 to 8 days - the duration of this storage time depends on the species and the treatment of the starting material - the pellets are dry, the fermentation of the organic material is finished. Pressings are never firm, easy to handle and dose, and do not generate dust; they are also practically odorless. In or on the ground, they disintegrate relatively quickly.

Die Presslinge en'I'-=lten je nach Ausgangsmaterial etwa 20 bis 50 organische Substanz, daneben gegebenenfalls noch P205, Stickstoff und Mikronährstoffe. Sie sind ein ausgezeichnetes Bodenlockerungsmittel und darüber hinaus je nach Zusammensetzung auch wertvolle Pflanzennährstoffe.Depending on the starting material, the pellets contain about 20 to 50 organic substances, possibly also P205, nitrogen and micronutrients. They are an excellent soil loosening agent and, depending on their composition, also valuable plant nutrients.

Ist eine Verwertung der Presslinge in dieser Art nicht möglich, kann das lockere Material sehr gut als Heizmaterial z. B. in Müllverbrennungsanlagen dienen, was durch die handliche Form sehr erleichtert wird. If the pellets cannot be used in this way , the loose material can be used very well as heating material, e.g. B. serve in waste incineration plants, which is made much easier by the handy shape.

Will man den Wassergehalt des Gemisches aus Müll und Klärschlamm besondere rasch verringern, dann kann man, was hier nicht beansprucht wird, das Gemisch mit Rohphosphat versetzen und dann konzentrierte Schwefelsäure zugeben. Die bei der Umeetsung des Rohphosphates mit der Schwefelsäure entstehende Reaktionswärme und die beim Verdünnen der Säure durch das im Gemisch enthaltene Wasser freiwerdende Neutralisationawärne bewirken eine so starke Verdampfung, dass man sogleich ein pressfähiges Gemisch erhält. Zugleich steigt auch der Nährstoffgehalt des Endproduktes, der sich durch Zugabe von Ammoniak noch weiter erhöhen läset. In den folgenden Beispielen sind Teile s Gewichtsteile. Beispiel 1: Das Schuttgewicht eines abgesiebten und fein zerkleinr-.rten r'ülls von 0,72 kg/1 wurde durch Lagern an der Luft auf 0,44 k0//1 reduziert. Dabei verminderte sich der Wassergehalt von anfänglich 54,1 ;ö auf 31 , 4 Der Müll wurde anschliessend mit ausgefaultem Klkrschlarim, der auf einem Saugzellenfilter zunächst auf 67 0/b Wassergehalt und danach in einem pneumatischen, mit Methangas aus dem Faulturm arbeitenden Trockner System Imperial auf 40 % Feuchtigkeit gebracht worden war, im Verhältnis-l:1 innig vermischt.If you want to reduce the water content of the mixture of garbage and sewage sludge particularly quickly , then, which is not claimed here, you can add rock phosphate to the mixture and then add concentrated sulfuric acid. The heat of reaction resulting from the conversion of the rock phosphate with the sulfuric acid and the neutralization heat released when the acid is diluted by the water contained in the mixture cause so strong an evaporation that a pressable mixture is immediately obtained. At the same time, the nutrient content of the end product increases, which can be increased even further by adding ammonia. In the following examples, parts are parts by weight. Example 1: The debris weight of a sieved and finely comminuted r'üll of 0.72 kg / l was reduced to 0.44 kΩ by storage in the air. The water content decreased from an initial 54.1; ö to 31.4. The garbage was then filled with digested sewage, which was first put on a suction cell filter to 67 0 / b water content and then in a pneumatic dryer System Imperial, which worked with methane gas from the digestion tower had been brought to 40% moisture, intimately mixed in a ratio of 1: 1.

Diese Misc?un.; wurde dann in einer Würfelpresse Bauart Kubex verpresst, die mit einer Pressform ausgestattet war, die Löcher von 3,5 mm zum Durchgang der Luft enthielt.This misc? Un .; was then pressed in a Kubex type die press, which was equipped with a die, the holes of 3.5 mm for the passage of the Contained air.

Man erhielt auf diese weise anfangs 65 bis 700C heisse Presslinge von 3,5 mm Durchmesser, die nach der Abkühlung noch 31,5 @@ Wasser enthielten. Die Presslinge waren dann fest und leicht zu handhaben, die aerobe Gärung war weitgehend beendet.In this way, hot compacts of 3.5 mm in diameter at the beginning of 65 ° to 700 ° C. were obtained, which after cooling still contained 31.5% of water. The pellets were then firm and easy to handle, and the aerobic fermentation was largely over.

Beispiel 2: Müllkompost mit einem Wassergehalt von 3194.0/ö wurde durch Absieben mit einem Sieb von 8 mm Maschenweite von sperrigen Anteilen, insbesondere von Steinen und Scherben sowie Papier, Stoffetzen und Kunststoff-Folien# befreit und dann das anfängliche Schüttgewicht von o,72 kg/Liter durch mehrtägiges Lagernlßsien an der Luft auf 0,44 kg/Liter reduziert. Example 2: Garbage compost with a water content of 3194.0 / ö was freed of bulky parts, in particular stones and shards as well as paper, scraps of cloth and plastic films # by sieving with a sieve of 8 mm mesh size and then the initial bulk weight of o.72 kg / Liter reduced to 0.44 kg / liter by leaving it in the air for several days.

55 Teile des so vorbereiteten Mülls wurden mit 45 Teilen einem 54 96 Hasser enthaltenden# zentrifugierten Klärschlammes zusammengebracht und 11,5 ;ö, auf dieses Gemisch berechnet, einen auf 9o durch Sieb DIN 40 vermahlenen Rohphoaphatee und 7,6 yo 0/8 @ige Schwefelsäure zugegeben. Das Müll-Klärechlamm-Gemisch wurde dann mit dem Rohphosphat und der Sohwefeleäure in einem Doppelwellenpaddelmiaoher innig vermischt. Hei dieser Vermischung, d. h. beim Zusammentreten der konzentrierten Schwefelsäure mit dem Müll-Klärschlamm-Gemisch einerseits und dem Rohphosphat andererseits, trat eine lebhafte Reaktion ein, die zu einer starken Wasserverdampfung führte. Das Gemisch hatte dann nur noch einen Wassergehalt von 35 % und wurde in eine sogenannte Würfelpresse Hauart Kubex gebracht. Die in dieser Presse verwandte Pressform hatte 3,5 mm grosse Löcher; und es wurden etwa 3,5 mm grosse Granalien erzeugt, die die Presse mit einer Temperatur von etwa 65o verliessen.55 parts of the garbage prepared in this way were combined with 45 parts of a centrifuged sewage sludge containing 54,96 haters and 11.5; δ, calculated on this mixture, a crude phoaphatee ground to 9o through a DIN 40 sieve and 7.6 % 0/8 Sulfuric acid added. The garbage-sewage lamb mixture was then intimately mixed with the rock phosphate and the sulphurous acid in a double-shaft paddle knife. During this mixing, ie when the concentrated sulfuric acid came together with the garbage-sewage sludge mixture on the one hand and the rock phosphate on the other, a vigorous reaction occurred which led to strong water evaporation. The mixture then only had a water content of 35% and was placed in a so-called Hauart Kubex cube press. The die used in this press had holes 3.5 mm in size; and granules about 3.5 mm in size were produced, which left the press at a temperature of about 65o.

Diese Pressgranalien erhöhten ihre Temperatur nach kurzer Zeit bereits auf über 700C und trockneten im Laufe weniger Otunden deutlich ab, so dass sie leicht in Säcke gefüllt werden konnten. Ihr Gehalt an organischer Substanz betrug 42 ;10 neben 1,5 ;i Stickstoff und 5 # P205. Der Wassergehalt in dem abgekühlten Produkt lag nur noch bei 24,5 cl., These pressed granules increased their temperature to over 700C after a short time and dried significantly in the course of a few otunds, so that they could easily be filled into sacks. Their organic matter content was 42; 10 in addition to 1.5; i nitrogen and 5% P205. The water content in the cooled product was only 24.5 cl.,

Claims

Claims: 1) A process for producing molded under molding pressure, organic substances containing products with rapid fermentability under accelerated self-heating and drying, characterized in that-one organic fermentable substances by withdrawal or supply of moisture to keep water contents between 15 to 75 times and, with the escape of water, shaped by pressing into preferably cylindrical particles approximately 1 to 10 mm long and approximately 2 to 6 mm in diameter . 2) Method according to claim 1, characterized in that the organic substances have been adjusted to a water content of 30 to 50 x . 3) Method according to claim 1 and 2, characterized in that the organic substance is a mixture of sifted and freed of all coarse parts, optionally crushed garbage with sewage sludge , the weight ratio of garbage to sewage sludge 1: 0.25 to 1: 3, preferably 1: 1. . 4) Method according to claim 1 to $, characterized in that pressing pressures between 100 and 1000 kp / cm2 are used .