DE19644613A1 - Preparation of solid, pelletised fertiliser using liquid manure - Google Patents
Preparation of solid, pelletised fertiliser using liquid manureInfo
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Abstract
Description
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung eines festen, rieselfähigen, vorzugsweise pelleti sierten Düngemittels unter Verwendung von Gülle.The present invention relates to a method for Production of a solid, free-flowing, preferably pelleti fertilizer using liquid manure.
Gülle ist ein Gemisch aus Kot und Harn, wobei man nach Zumi schung von Wasser und gegebenenfalls von Einstreu von Dickgülle (bis 10% Trockensubstanz) oder Dünngülle (bis 5 Gew.-% Trocken substanz), Schwemmist oder Flüssigmist spricht. Im Gegensatz zu Stallmist steht bei Gülle der größte Teil des Stickstoffs den Pflanzen unmittelbar zur Verfügung. Die wesentlichen, bei der Verwertung von Gülle als Düngemittel nutzbaren Pflanzen nährstoffe sind Stickstoff- und Phosphorverbindungen. Stickstoff liegt insbesondere in Form von gelöstem Ammoniak und leicht löslichen Ammoniumsalzen (Ammoniumstickstoff), Nitraten (Nitrat stickstoff) sowie als organisch gebundener Stickstoff in Form von Eiweißverbindungen, Harnstoff und Harnsäure vor. Rindergülle enthält am wenigsten, Hühnergülle am meisten Stickstoff und Schweinegülle liegt im Mittelbereich. Das gleiche gilt für den Phosphatgehalt der Gülle, während der Kaligehalt in Rindergülle am höchsten ist und in Schweinegülle am niedrigsten.Liquid manure is a mixture of faeces and urine, according to Zumi water and possibly litter of thick manure (up to 10% dry matter) or thin manure (up to 5% by weight dry substance), alluvial or liquid manure speaks. In contrast Most of the nitrogen in manure is added to manure immediately available to the plants. The essential, at the utilization of liquid manure as fertilizer plants nutrients are nitrogen and phosphorus compounds. nitrogen is particularly in the form of dissolved ammonia and light soluble ammonium salts (ammonium nitrogen), nitrates (nitrate nitrogen) as well as organically bound nitrogen in the form of protein compounds, urea and uric acid. Cattle manure contains the least, chicken manure the most nitrogen and Pig manure is in the middle. The same applies to the Phosphate content in the manure, while the potash content in cattle manure is highest and lowest in pig manure.
Nach dem Stand der Technik ist bereits in verschiedenster Weise Gülle zu Düngemitteln verarbeitet worden, wobei nach wie vor erhebliche Mengen von Gülle direkt auf landwirtschaftliche Flächen ausgetragen werden. Wegen der starken Geruchsbelästi gung, insbesondere durch Ammoniak, Amine und Mercaptane einer seits und der strengen Vorschriften über den Zeitpunkt der Ausbringung von Gülle andererseits wird daher versucht, die Gülle zu modifizieren, zu stabilisieren und leichter austragbar zu machen, beispielsweise durch genau dosierte Mengen von Kalk und gegebenenfalls weiteren Produkten; vgl. DE-A-34 13 165.The state of the art is already in a variety of ways Manure has been processed into fertilizers, while still substantial amounts of manure directly on agricultural Areas are carried out. Because of the strong smell supply, especially by ammonia, amines and mercaptans on the part and the strict regulations on the time of the Spreading manure on the other hand is therefore attempted Modify and stabilize manure and make it easier to discharge to make, for example, by precisely metered amounts of lime and possibly other products; see. DE-A-34 13 165.
Die DE-A-39 13 657 beschreibt ein Verfahren zur Verarbeitung von Rohgülle zu einem festen, rieselfähigen Produkt, bei dem die Rohgülle zunächst in einer Bioentgasungsanlage 1 bis 2 Wochen lang zur Entfernung von Kohlenwasserstoffgasen, schwefel haltigen Gasen und stickstoffhaltigen Gasen entfault wird, wobei sich ein nahezu geruchsloses, homogenes, kolloidiertes Produkt bildet. Dieses wird dann mit einem Calciummineralsalz vermischt, erhitzt und granuliert. Dieses Verfahren ist sehr aufwendig und hat sich in der Praxis nicht bewährt.DE-A-39 13 657 describes a method for processing from raw manure to a solid, free-flowing product, in which the raw slurry first in a bio-degassing plant 1 to 2 For weeks to remove hydrocarbon gases, sulfur containing gases and nitrogenous gases is decayed, whereby an almost odorless, homogeneous, colloided product forms. This is then mixed with a calcium mineral salt heated and granulated. This process is very complex and has not proven itself in practice.
Die EP-A-0 428 015 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung eines Düngemittels, bei welchem die Gülle mit einer sauren Substanz auf einen pH-Wert eingestellt wird, bei dem sich das Produkt entmischt, um dann daraus Düngemittel herzustellen, die praktisch noch alle wertvollen Komponenten der Gülle enthalten. Auch dieses Verfahren ist so aufwendig, daß es sich in der Praxis noch nicht hat durchsetzen können.EP-A-0 428 015 describes a process for the production a fertilizer in which the manure is treated with an acid Substance is adjusted to a pH at which the Product segregates to produce fertilizers from it contains practically all valuable components of the manure. This method is so complex that it is in the Practice has not yet succeeded.
Die DE-A-41 31 296 beschreibt ein Verfahren zur Aufbereitung von Gülle, bei welchem das in den Flüssigstoffen nicht gebundene und/oder gelöste Ammoniak durch Zusatz von Kohlendioxid und Gips in einen von den pflanzen gut aufnehmbaren Stickstoffdünger überführt wird und als Kohlendioxidquelle vorzugsweise Stalluft genutzt wird. Die dabei entstehenden Restgase sollen thermisch, katalytisch oder mit Hilfe von brennbaren Gasen verbrannt werden. Auch hier handelt es sich um ein recht aufwendiges Verfahren, das sicherlich einer ständigen Kontrolle und Über wachung bedarf.DE-A-41 31 296 describes a processing method of manure, in which the unbound in the liquids and / or dissolved ammonia by adding carbon dioxide and gypsum in a nitrogen fertilizer that can be easily absorbed by the plants is transferred and as a source of carbon dioxide, preferably stall air is being used. The resulting residual gases should be thermal, burned catalytically or with the help of flammable gases will. Again, this is a very complex process Procedure that is surely a constant control and over guard needs.
Die DE-A-37 11 356 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung eines Düngemittels aus Gülle, wobei diese mit Asche aus Kohle feuerungsanlagen vermischt wird und wobei die in der Gülle enthaltenden Stickstoffverbindungen, insbesondere Nitrat, in der Mischung eingebunden werden. Dieses Verfahren verlangt, daß das Gemisch längere Zeit aushärtet. Dieses ausgehärtete Gemisch soll dann granuliert, pelletisiert oder stückig gemacht werden. Zur besseren Bindung des Ammoniaks wird als Stickstoffbinder ein Zeolith zugegeben.DE-A-37 11 356 describes a process for the production a fertilizer from manure, this with ash from coal combustion equipment is mixed and being in the manure containing nitrogen compounds, especially nitrate, in be included in the mix. This procedure requires that the mixture hardens for a long time. This cured mixture should then be granulated, pelletized or made into pieces. For better binding of the ammonia is used as a nitrogen binder a zeolite added.
Ein ähnliches Verfahren wird beschrieben in der DE-A-36 24 988, bei welchem zur Eindung des Ammoniakstickstoffs außer Kalkstein mehl Bentonit zugesetzt wird.A similar process is described in DE-A-36 24 988, in which to bind ammonia nitrogen except limestone flour bentonite is added.
Die DE-A-39 16 597 beschreibt ein Verfahren zur Beseitigung von Rückständen aus der Aufarbeitung von Rinder- und Schweinegülle, bei dem die Güllerückstände als Inertisierungsmaterial und Material zur Reduktion von NOx eingesetzt werden, indem diese mit Braunkohlenstaub oder Steinkohlenstaub vermischt sowie gegebenenfalls Kalk in Wirbelschicht- oder Rostfeuerung ein gesetzt werden. Dieses Verfahren gestattet somit nicht mehr die Verwendung der Gülle als Düngemittel.DE-A-39 16 597 describes a process for the removal of residues from the processing of cattle and pig manure, in which the manure residues are used as inerting material and material for reducing NO x by mixing them with lignite dust or hard coal dust and optionally lime be used in fluidized bed or grate firing. This method therefore no longer permits the use of manure as a fertilizer.
Ein weiteres aufwendiges Verfahren zur Aufbereitung von Gülle ist beschrieben in der DE-A-37 26 961, bei welchem die Gülle zunächst gesiebt und die flüssige Phase durch Zugabe von Säure auf einen PH-Wert von kleiner als 7 eingestellt wird. Auch dieses Verfahren zielt somit darauf ab, den Ammoniakstickstoff als Ammoniumsalz im endgültigen Düngemittel zu verwerten.Another elaborate process for treating manure is described in DE-A-37 26 961, in which the manure first sieved and the liquid phase by adding acid is set to a pH value of less than 7. Also this process thus aims at the ammonia nitrogen to be used as ammonium salt in the final fertilizer.
Die vorliegende Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, vor allem ein festes, rieselfähiges, vorzugsweise pelletisiertes Düngemittel unter Verwendung von Gülle zur Verfügung zu stellen, bei welchem zwar die meisten wertvollen Pflanzennährstoffe im Düngemittel verbleiben, jedoch der überwiegende Teil des Am moniumstickstoffs ausgetrieben, abgetrennt und separat verwertet wird.The present invention has set itself the task all a solid, free-flowing, preferably pelletized To provide fertilizers using manure in which most of the valuable plant nutrients in Fertilizers remain, but the majority of the Am monium nitrogen expelled, separated and recycled separately becomes.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Gülle mit den Rück ständen aus Rauchgasreinigungsanlagen mit einem Gehalt an freiem CaO/Ca(OH)2 vermischt wird, freigesetztes Ammoniak abgetrennt und aufgefangen wird und die Mengen an Rückstand und Gülle so aufeinander abgestimmt werden, daß eine zusätzlich nachträgliche Trocknung nicht erforderlich ist.This object is achieved in that the manure is mixed with the residues from flue gas cleaning systems containing free CaO / Ca (OH) 2 , released ammonia is separated and collected and the amounts of residue and manure are coordinated so that a additional drying is not necessary.
Der bei diesem Verfahren freigesetzte Ammoniak wird aufgefangen und vorzugsweise als technisches Ammoniakwasser für die Ent stickung vorzugsweise von Kohlekraftwerken, thermischen Ab fallbehandlungsanlagen oder Zementwerken verwertet. Das erfin dungsgemäß hergestellte Düngemittel hingegen enthält nach wie vor den Nitratstickstoff sowie organisch gebundenen Stickstoff. Insbesondere enthält das erfindungsgemäß hergestellte Düngemit tel darüber hinaus Phosphate, Schwefel, Kalium, Calcium und Magnesium.The ammonia released in this process is collected and preferably as technical ammonia water for the Ent embroidery preferably from coal-fired power plants, thermal Ab waste treatment plants or cement plants. That invented However, fertilizers manufactured according to the invention still contain before the nitrate nitrogen and organically bound nitrogen. In particular, the fertilizer produced according to the invention contains tel also phosphates, sulfur, potassium, calcium and Magnesium.
Vor dem Hintergrund der zunehmenden Nitratbelastung von Grund wasser und Oberflächengewässern trägt die Erfindung zu einer Verringerung des Gesamtstickstoffeintrags aus Wirtschaftdüngern durch die weitgehende Entfernung des Ammoniumstickstoffes bei. Der durch den Einsatz von Rückständen aus der Rauchgasreinigung im Endprodukt vorliegende Sulfat- und Sulfit-Schwefel verbessert die Stickstoffdünger-Aufnahme der Pflanzen und trägt damit zu einer besseren Nährstoffnutzung und dadurch zu einer geringeren Grund- und Oberflächenwasserbelastung bei. Die bei direkter Verwendung von Gülle auftretende Emission von phytotoxischem Ammoniakgas wird erfindungsgemäß verhindert. Möglicherweise in der Gülle enthaltene Krankheitskeime werden abgetötet. Die ursprünglich in der Gülle vorhandenen wasserlöslichen, daher leicht ausschwämmbaren Phosphate werden erfindungsgemäß in schwerer lösliche Calciumphosphate umgewandelt.Against the background of increasing nitrate pollution from scratch The invention contributes to water and surface water Reduction of the total nitrogen input from manure due to the extensive removal of the ammonium nitrogen. The through the use of residues from the flue gas cleaning sulfate and sulfite sulfur present in the end product are improved the nitrogen fertilizer intake of the plants and thus contributes better use of nutrients and therefore less Groundwater and surface water pollution. The direct one Use of manure occurring phytotoxic emission Ammonia gas is prevented according to the invention. Possibly in Pathogens contained in the manure are killed. The water-soluble originally present in the manure, therefore easily spongable phosphates are inventively in less soluble calcium phosphates converted.
Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist, daß die sauren, geruchsbelästigenden Bestandteile neutralisiert und gebunden werden und dadurch auch eine Bodenversauerung vermieden wird.Another advantage of the method according to the invention is that neutralizes the acidic, unpleasant odors and be bound and thus avoid soil acidification becomes.
Ein weiterer Vorteil ist, daß die dabei entstehende Neutralisa tionswärme (bei der Verwendung von calciumhaltigen Stoffen zusätzlich auch Hydratationswärme) dazu beiträgt, den Ammoniak auszutreiben, so daß hierfür keine weitere Energie aufgewendet werden muß.Another advantage is that the resulting neutralisa heat of ionization (when using calcium-containing substances additionally also heat of hydration) contributes to the ammonia drive out, so that no further energy is used for this must become.
Als Rückstand aus Rauchgasreinigungsanlagen kommen insbesondere in Frage Rückstände aus dem Trockenadditiv-Verfahren (TAV), Wirbelschichtaschen sowie die Rückstände aus Sprühabsorptionsan lagen, die trocken oder quasi-trocken arbeiten.The residue coming from flue gas cleaning systems in particular residues from the dry additive process (TAV), Fluid bed ash and the residue from spray absorption layers that work dry or quasi-dry.
Diese Rückstände zeichnen sich dadurch aus, daß sie in der Regel höhere Gehalte an freiem Calciumoxid bzw. -hydroxid bei sehr niedrigen Schwermetallgehalten aufweisen. Darüber hinaus sind aus dem Rauchgas entfernte saure Verbindungen, wie SO2 oder CO2, in Form von pflanzennutzbarem Calciumsulfat, -sulfit und -car bonat in den Rückständen enthalten. Gerade das gering wasserlös liche Calciumsulfit besitzt die positive Eigenschaft, Schwefel im Gegensatz zu leicht löslichen Sulfaten den Pflanzen verzögert zur Verfügung stellen zu können.These residues are characterized by the fact that they generally have higher free calcium oxide or hydroxide contents at very low heavy metal contents. In addition, acidic compounds removed from the flue gas, such as SO 2 or CO 2 , are present in the residues in the form of plant-useful calcium sulfate, sulfite and carbonate. The low water-soluble calcium sulfite has the positive property of being able to make sulfur available to the plants with a delay, in contrast to easily soluble sulfates.
Insbesondere, wenn Rückstände aus den Rauchgasreinigungsanlagen nur geringe Mengen an freiem CaO/Ca(OH)2 enthalten, ist es erfindungsgemäß durchaus möglich, weitere kalkstämmige Abfälle zuzusetzen.In particular, if residues from the flue gas cleaning plants contain only small amounts of free CaO / Ca (OH) 2 , it is entirely possible according to the invention to add further lime-based waste.
Für den Fall, daß die Gülle einen geringen Trockensubstanzgehalt besitzt, kann es insbesondere aus wirtschaftlichen Gründen sinnvoll sein, die Gülle zunächst mit einer solchen Teilmenge der genannten Rückstände und/oder Abfälle zu vermischen (Vor behandlung), daß einerseits ebenfalls eine hinreichende Ammo niakaustreibung stattfindet, andererseits eine optimale mechani sche Entwässerung gewährleistet ist, die nachgeschaltet ist. Die entwässerte Gülle wird mit einer weiteren Teilmenge der oben genannten Rückstände und/oder Abfälle vermischt und erfindungs gemäß zu Düngemittel verarbeitet. Die abgetrennte flüssige Phase läßt sich problemlos in der Landwirtschaft verwerten, da durch diese Vorbehandlung die bereits beschriebenen vorteilhaften Eigenschaften der Gülle ebenfalls erreicht werden. Durch diese Verfahrensweise lassen sich insbesondere bei der Verwertung von Gülle mit geringem Trockensubstanzgehalt die Aufbereitungskosten und die Menge an zuzuführenden weiteren Stoffen reduzieren.In the event that the manure has a low dry matter content owns it, especially for economic reasons it makes sense to begin with the slurry with such a subset to mix the residues and / or waste mentioned (pre treatment) that on the one hand also a sufficient ammo exhaustion takes place, on the other hand an optimal mechani cal drainage is guaranteed, which is connected downstream. The drained slurry is mixed with another subset of the above mentioned residues and / or waste mixed and fiction processed according to fertilizer. The separated liquid phase can be easily used in agriculture because this pretreatment the advantageous already described Properties of the manure can also be achieved. Through this Procedures can be used in particular when recycling Slurry with a low dry matter content the treatment costs and reduce the amount of other substances to be fed.
Der Säuregehalt der Gülle ist nach der Neutralisierung nicht mehr in der Lage, SO2 aus diesen Produkten freizusetzen und dadurch neue Probleme zu schaffen.After neutralization, the acidity of the manure is no longer able to release SO 2 from these products and thus create new problems.
Für den Einsatz als Düngemittel ist es erfindungsgemäß notwen dig, daß die Produkte nicht stauben, fest und rieselfähig sind. Dies schließt jedoch nicht aus, daß sie einen Restgehalt an Feuchtigkeit besitzen, der sogar den Zusammenhalt fördert und die Stabilität verbessert. Besonders bevorzugt sind pelletisier te Produkte, da diese auf praktisch allen üblichen Düngerstreu maschinen eingesetzt werden können.According to the invention, it is necessary for use as a fertilizer dig that the products are not dusty, firm and free-flowing. However, this does not preclude them from having a residual salary Have moisture that even promotes cohesion and improved stability. Pelletizers are particularly preferred te products because they are on practically all common fertilizer litter machines can be used.
Da bei richtiger Abstimmung der Mengenverhältnisse auf eine nachträgliche Trocknung der Produkte verzichtet werden kann, ist das Verfahren mit seinen unbestritten ökologischen Vorteilen auch energetisch und kostenmäßig sehr günstig und somit den bisher bekannten Verfahren deutlich überlegen.Since with the correct coordination of the proportions to a subsequent drying of the products can be dispensed with, is the process with its undisputed ecological advantages also very cheap in terms of energy and costs and thus the previously known methods clearly superior.
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